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青銅的鍛造工藝及方法

發(fā)布時(shí)間: 2022-06-18  點(diǎn)擊次數(shù): 3353次

記得三連


青銅是金屬冶鑄早出現(xiàn)的合金,它是一種在純銅中加入錫或鉛的合金,有特殊重要性和歷史意義。青銅強(qiáng)度高且熔點(diǎn)低,它加入25%的錫冶煉,熔點(diǎn)就會(huì)降低到800℃。而與之相比,純銅的熔點(diǎn)可以高達(dá)1083℃。同時(shí),青銅也有較好的鑄造性,耐磨且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。


所以,在青銅被發(fā)明后,就立刻盛行起來(lái),從此人類(lèi)歷史也就進(jìn)入新的階段——青銅時(shí)代。


最早的青銅器并非出現(xiàn)在中國(guó),而是出現(xiàn)于6000年前的古巴比倫兩河流域。荷馬在《伊利亞特》史詩(shī)中提到希臘火神赫

斐斯塔司把銅、錫、銀、金投入他的熔爐,結(jié)果煉成的阿基里斯所用的正是青銅器在希臘神話(huà)里的原型。其中,從殘存

人工制品中測(cè)得的銅含量為67~95%。從中不難發(fā)現(xiàn),銅和錫的比例變化范圍很大,可以看出人們?cè)谥惺兰o(jì)已經(jīng)知道不

同的比例可以產(chǎn)生不同的效用。


在古代,沒(méi)有大型熔爐的輔助,也沒(méi)有高科技的支持。所以當(dāng)時(shí)的鑄造工藝和方法是繁瑣,復(fù)雜,當(dāng)然也是與現(xiàn)在截然不同的。


接下來(lái),我們來(lái)講講在中國(guó)不同時(shí)期的青銅的鍛造工藝及方法。


一、中國(guó)不同時(shí)期青銅的鍛造工藝


1.1銅和石并用時(shí)期


到距今約4500~3900年的龍山時(shí)代 ,中國(guó)北方和南方的原始粟作農(nóng)業(yè)、稻作農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展。當(dāng)時(shí),除小規(guī)模群居

外,當(dāng)時(shí)已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)規(guī)模不等的“城鎮(zhèn)",其中有的具有地區(qū)性中心地位。這時(shí)的人們已學(xué)會(huì)燒制石灰和制造土坯,

建筑材料和技術(shù)有新的提高??燧喼铺找炎兊煤芷毡椋竦窆に囀职l(fā)達(dá),已經(jīng)出現(xiàn)專(zhuān)用的玉質(zhì)禮器。特別是冶銅業(yè)

明顯進(jìn)步。在黃河流域的山東龍山文化、河南龍山文化、馬家窯文化馬廠(chǎng)類(lèi)型、齊家文化和江漢平原的石家河文化中,

有至少20處以上的遺址,出土了銅器或煉銅遺物。銅器的質(zhì)料可分3類(lèi):以紅銅器最多,是采用天然銅加工制成的(純

銅);其次是青銅器,分為錫青銅和鉛青銅,或兼有錫、鉛和其他雜質(zhì);還有少量是黃銅,分為銅鋅合金,含有多種雜

質(zhì)。其中的黃銅器和部分青銅器,可能是直接采用共生礦石冶煉產(chǎn)生的;有些青銅器也許已是人工合金產(chǎn)品。制造銅器

的方法有鍛造和鑄造兩種。鑄造一般用單范,極少數(shù)使用合范(分鑄,焊接)。這時(shí)的青銅器造型比較簡(jiǎn)單,制作方法

也比較基礎(chǔ)。


由于夏朝還并不能確定存在,所以不涉及。


1.2商、西周的冶鑄工藝(圖二)


商代后期,青銅冶鑄業(yè)臻于鼎盛,能熟練地使用多種分鑄法,已經(jīng)獲得復(fù)雜的器形。如殷墟婦好墓出土的圓斝的斝[1]柱

和斝鋬就是鑄接于器體上的。 卣[2]的多次鑄接更為典型,它的提梁、蓋紐采用了多種鑄接工藝,分兩次從五個(gè)部位,將

七個(gè)部件和卣體接鑄成一體。鑄型工藝也已規(guī)范化。橢圓形容器多采取三等分或六等分的分型方式,而方形、長(zhǎng)方形容

器以對(duì)角線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)為界,采用四等分或八等分。正如圖一所示的的紋飾鑄陶泥模,可以在外范上刻制精細(xì)紋飾,應(yīng)用

相對(duì)廣泛。近年來(lái)對(duì)數(shù)以千計(jì)的出土實(shí)物所作科學(xué)考察,證明商周青銅器絕大多數(shù)是用陶范鑄造的,在不使用失蠟法(后

文會(huì)介紹)的情況下,能獲得極其復(fù)雜的器形,關(guān)鍵在于鑄接工藝和分范合鑄等技法的嫻熟使用,因而形成商周陶范鑄造

的技藝特色。正如圖二所示的戰(zhàn)國(guó)青銅曾侯乙甬鐘,通高38厘米,重5.5公斤。甬首為蟬紋旋、千重環(huán)紋,遂為變形鳥(niǎo)紋

圖案,篆間飾兩頭獸紋,鉦部雙面鑄乳釘36枚,銘文陰刻,鑄造精美,紋飾繁縟,銘文書(shū)寫(xiě)流暢。對(duì)研究楚惠王時(shí)的青

銅冶煉鑄技術(shù)和音律發(fā)展有極為寶貴的價(jià)值。


在這時(shí),青銅器在主要作為祭祀用品的同時(shí),也開(kāi)始走向大眾,被用作生產(chǎn)工具。青銅生產(chǎn)工具是構(gòu)成青銅時(shí)代生產(chǎn)力

的一大要素。出土文物中常見(jiàn)的青銅手工工具有刀、錐、鑿、斧、錛[3]、削、鉆、鋸等。陜西、河南、安徽、江蘇、浙

江、云南等省相繼發(fā)現(xiàn)大量商周青銅農(nóng)具,有耒[4]、耜[5]、臿、鋤、鏟、耨、鐮等器類(lèi)。正是在青銅工具廣泛應(yīng)用的基

礎(chǔ)上,造就了舉世聞名的燦爛的商周青銅文化。


圖一:紋飾鑄陶泥模                                                                                 


圖二:戰(zhàn)國(guó)青銅曾侯乙甬鐘


1.3春秋戰(zhàn)國(guó)之際的冶鑄技術(shù)


 春秋中期以后,由于失蠟法和低熔點(diǎn)合金鑄焊技術(shù)的發(fā)明和使用,青銅器鑄造工藝有顯著的改進(jìn),從先前較為單一的范鑄技

術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)闇嗚T、分鑄、蠟鑄、軟焊、硬焊、鍛造等多種金屬工藝的綜合運(yùn)用,更為豐富,更為成熟。陶范鑄造的進(jìn)展,

突出了表現(xiàn)在薄壁和超薄壁鑄件的鑄造,如圖三這把著名的越王勾踐劍,劍首的同心圓薄壁構(gòu)造厚僅0.2~0.4毫米,現(xiàn)藏

于湖北省武漢博物館。這把青銅劍劍身之長(zhǎng),之寬,卻僅僅重875g。直至如今,這也仍舊。從這把造型精美,制作精良

的劍中可以看出當(dāng)時(shí)的青銅制造方法之精妙。


 

1.4秦漢時(shí)期的青銅文化


秦漢時(shí)期青銅冶鑄技術(shù)繼續(xù)發(fā)展,主要表現(xiàn)在疊鑄法的技術(shù)成熟以及錢(qián)幣、銅鏡、銅鼓、鎏金器物的鑄造和制作。由實(shí)

物分析得知,漢代錢(qián)幣采用銅范、陶范澆注,合金成分相當(dāng)穩(wěn)定,銅鏡的合金配制更為嚴(yán)格,波動(dòng)較小,已能利用鑄造

殘余應(yīng)力和鑄后錯(cuò)磨制作透光鏡[6] 。


秦代是中國(guó)由青銅文明向鐵器文明過(guò)渡的重要時(shí)期,青銅制造工藝在謝幕之前,展現(xiàn)了它最后的精巧與繁華。秦始皇陵考古

發(fā)掘中出土的幾件青銅器,可以是青銅時(shí)代的之作。


如:荊軻刺秦王時(shí)用的劍。


公元前222年,荊軻手捧趙國(guó)地圖,從容走向秦王嬴政,在秦王面前將地圖緩緩展開(kāi),一把鋒利的猝然顯現(xiàn)(圖窮匕見(jiàn))。這

把是燕太子丹花重金購(gòu)來(lái),微微淬以,見(jiàn)血封喉,當(dāng)場(chǎng)斃命。荊軻猛地抓住秦王衣袖揮臂欲刺,在這一剎那,秦王本能地從座椅

上躍起,荊軻抓住的衣袖立時(shí)被扯裂為兩截。秦王繞宮大柱子逃,荊柯緊追不放。急迫之間秦王想將腰間所佩青銅寶劍抽出,

可劍身太長(zhǎng),連抽三下都未能出鞘。在這生死存亡之際,一個(gè)官員大呼:王負(fù)劍抽。秦王猛然醒悟,將佩劍背到身后斜抽而

出。一道道寒光閃過(guò),荊軻左腿被齊刷刷斬?cái)?血流如注,菱倒在地。讀到這驚心動(dòng)魄的場(chǎng)面,我們難免生疑,秦王倉(cāng)促拔劍為

什么受阻?負(fù)劍抽出又是怎樣的一種動(dòng)作?劍何以如此鋒利就將荊軻左腿斬為兩截?這些疑問(wèn)都能從一號(hào)坑出土的青銅劍身

上得到答案:考古工作者發(fā)掘兵馬俑一號(hào)坑時(shí),在坑內(nèi)西南角一個(gè)殘破的陶俑下,發(fā)現(xiàn)有一把鍍金的銀白色青銅劍靜靜地躺

臥在泥土中。


2000多年泥水浸蝕絲毫沒(méi)有削弱它的雄風(fēng)華彩,通體光亮如新,寒氣四射。當(dāng)時(shí)考古工作者做了一個(gè)試驗(yàn),將青銅劍從一摞

厚厚的紙上輕輕劃過(guò),劍鋒直透19層之厚,而一般的古劍只能劃破同樣十余張紙,足可見(jiàn)此劍鋒利無(wú)比。不過(guò)比起劍的鋒利,

更引人注意的是劍身之長(zhǎng)。作為護(hù)身搏擊的,在春秋以前,劍身是很短的,一般在20厘米左右。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期,隨著戰(zhàn)爭(zhēng)的頻繁發(fā)

生,劍逐漸成為士兵的常規(guī),劍身逐漸加長(zhǎng),由于鑄劍技術(shù)水平的限制,一般長(zhǎng)度在五六十厘米,超過(guò)70厘米的就很少見(jiàn)了。


從中可以發(fā)現(xiàn),秦代青銅制造工藝既繼承了高超的商周青銅鑄造技藝,又有長(zhǎng)足的發(fā)展,無(wú)論是青銅冶鑄技術(shù),還是焊接、金

屬冷加工和裝配技術(shù),都達(dá)到了非常高的水平,是中國(guó)古代治金的一個(gè)集大成時(shí)期。


二、中國(guó)不同時(shí)期青銅的鍛造方法


中國(guó)古代青銅器的鑄造有塊范法和失蠟法兩種基本的方法,此外還有分鑄法、焊接法等。


相比于現(xiàn)在,以前的青銅器,鐵器主體(外部小部件可以焊接,因?yàn)楸徽谧×耍o(wú)法進(jìn)行焊接(當(dāng)時(shí)技術(shù)不足,即使能

焊接也會(huì)留下難看的焊縫)。所以必須整體進(jìn)行鑄造,很顯然,在沒(méi)有樣品的情況下,做一個(gè)模具是極其困難的。所

以,我們來(lái)看看古代智慧的勞動(dòng)人民是如何制作的吧。


2.1塊范法(翻范法)


塊范法或稱(chēng)土范法,是商周先民最先采用的,是整個(gè)青銅時(shí)代中應(yīng)用*泛的青銅器鑄造法,也是制作青銅器最基礎(chǔ),最原始的方法。


2.11方法步驟


1 .制模


模也稱(chēng)為母范、作模。其原料可選用陶、竹、骨、石等質(zhì)料,而已經(jīng)鑄好的青銅器也可用作模型。具體選用何種質(zhì)料要

由鑄件的形狀與大小而定,并要考慮花紋雕刻與撥塑[7]的方便。一般說(shuō)來(lái),形狀細(xì)長(zhǎng)扁平的刀、削的模,可以用竹、木

削制而成;較小的鳥(niǎo)獸動(dòng)物形體可以用骨、石雕刻為模;對(duì)于形狀厚重、比較大的鼎、彝諸器,則可以選用陶土為模,

以便撥塑。


2 .制范


制范要選用和制備適當(dāng)?shù)哪嗔?,其主要成分是泥土和沙。用泥料敷在模型外面,脫出用?lái)形成鑄件外廓的鑄型組成部

分,在鑄造工藝上稱(chēng)為外范,外范要分割成數(shù)塊,以便從模上脫下;除了外范,還要用泥料制一個(gè)體積與容器內(nèi)腔相當(dāng)

的范,通常稱(chēng)為芯,或者稱(chēng)為心型、內(nèi)范;然后使內(nèi)外范套合,中間的空隙叫做型腔,其間隔距離就是所鑄器物的厚

度。


3.澆注


將已完成焙燒且組合好的范趁熱澆注,不然就須在臨澆注前進(jìn)行預(yù)熱。預(yù)熱的溫度以攝氏度400—500℃為佳。預(yù)熱時(shí)要

將范芯裝配成套,捆緊后用以泥砂或草拌泥糊嚴(yán)實(shí),再入窯高溫焙燒。為了防止銅液壓力將范漲開(kāi)和高溫引起的范崩,

所以焙燒好的型范需埋置于濕沙坑中并在外加木條箍緊。


如圖四所示,預(yù)熱準(zhǔn)備好后,將熔化的銅液(1100—1200℃為宜,過(guò)低時(shí),太過(guò)粘稠,無(wú)法把較精細(xì)填滿(mǎn)。過(guò)高時(shí),太

難固化,可能把范熔化,導(dǎo)致變形。)注入澆口。器物要倒著澆,是為了將氣孔與銅液中的雜質(zhì)集中于器底,使器物中

上部致密,花紋清晰。澆入銅液時(shí)應(yīng)該掌握好速度,以快而平為宜,直到澆口氣孔(范上留有的通氣孔)皆充滿(mǎn)銅液為

止。待銅液凝固冷卻后,即可去范、芯,(一般為直接敲碎)取出鑄件。



圖四:高溫焙燒銅液


4.修整


去掉陶范后的鑄件還要經(jīng)過(guò)錘擊、鋸挫、鏨鑿等多道工序來(lái)進(jìn)行修整,以消去多余的銅塊、毛刺、飛邊。只有當(dāng)一件光

潤(rùn)整齊的青銅制品出現(xiàn)時(shí),制造才算完畢。


2.12具體體現(xiàn)


如圖五所示,現(xiàn)藏于上海博物館內(nèi)的夏細(xì)腰爵高11.7厘米,流至尾長(zhǎng)14.1厘米,重200克。鑄造于公元前16世紀(jì)以前。作

為古代飲酒器,此爵狹流、束腰、扁體、平底,流和口沿的連接處設(shè)有通常所見(jiàn)的柱狀物。三足較短,張開(kāi),有穩(wěn)定

感。器壁很薄。此爵造型原始,尚帶有陶爵的特征,與1973年河南偃師二里頭遺址第三期出土的一些青銅爵相同,屬夏

代晚期的器物,是至今發(fā)現(xiàn)的最早的青銅飲酒器之一。青銅爵的內(nèi)部有陶范殘留,可以表明它是用陶質(zhì)塊范法鑄造的。



圖五:夏細(xì)腰爵


2.2失蠟法


失蠟法指用容易熔化的材料,比如用黃蠟(蜂蠟)、動(dòng)物油(牛油)等制成所鑄器物的蠟?zāi)?。用?xì)泥漿在蠟?zāi)1砻鏉擦?/span>

一遍,使蠟?zāi)1砻嫘纬梢粚幽鄽?。然后在泥殼表面涂上耐火材料,待其慢慢硬化就做成了鑄型。最后再用高溫烘烤此型

模,使蠟油不耐高溫熔化流出鑄型,從而形成空的型腔。趁其型腔是高溫狀態(tài),再向型腔內(nèi)澆鑄銅液,凝固冷卻后出

器。失蠟法也稱(chēng)熔模法。這樣制得的器物無(wú)范痕(即沒(méi)有制作范時(shí)的痕跡,條紋),光潔精密。


從我國(guó)考古發(fā)掘情況上來(lái)看,最早使用失蠟法的鑄件是1978年5月河南省淅川楚王子午墓(春秋時(shí)期)所出土的青銅禁。

如圖六所示,該禁四周?chē)?,紋飾結(jié)構(gòu)復(fù)雜的框邊是用失蠟法鑄造的框邊立體的錯(cuò)綜結(jié)構(gòu)的內(nèi)部支條,尚可見(jiàn)蠟條支

撐的澆鑄痕跡。王子午即楚王的令尹子庚。這件令尹王子午墓的禁已經(jīng)把失蠟鑄造的技巧發(fā)揮得相當(dāng)純熟,已能成

功地鑄造出很復(fù)雜的器件。


圖六:河南省淅川楚王子午墓所出土的青銅禁


但上述方法都是用單一模具制造器件,這十分困難,如果要制作更復(fù)雜的,就更難了,成本也太高。所以我們需要分鑄法和焊接法。


2.3分鑄法和焊接法


分鑄法是由青銅工匠們?cè)陂L(zhǎng)期勞動(dòng)實(shí)踐中創(chuàng)造的。分鑄法是先將器物的小件,如提梁、把手等澆鑄成,再將小的鑄件嵌

放在器的主體范上加以固定,與待鑄青銅器固定部件或活動(dòng)部件的空腔套嵌在一起,中間雜用范料隔開(kāi)。這樣,先鑄的

部件和器體就能固定或套鑄在一起了。但有的器物鑄造不是這樣的,而是*相反的步驟,即先鑄器體,再合鑄附件或

附飾。這種將分鑄好的器身和耳、足等附件聯(lián)接起來(lái)的方法就稱(chēng)為焊接法,其實(shí)焊接法是分鑄法中極其重要的一環(huán)。有

時(shí)也稱(chēng)分鑄焊接法。


在商代,出現(xiàn)了最早的分鑄法,但比較繁復(fù)講究,只在鑄造形制較為復(fù)雜的青銅器時(shí)才使用。到了西周,絕大部分青銅

器的附件都采用了分鑄法,制范時(shí)仍然把器身和附件合在一起做一個(gè)整模,再?gòu)恼I戏龇址?,這樣做出來(lái)的器物比

起后來(lái)的分鑄法顯得有一點(diǎn)拘束。到了春秋中、晚期,不但器身和附件分別單獨(dú)做模,而且器身也按著形制的弧度做出

許多模,器型也因這樣的方法而變得精美細(xì)致。這個(gè)時(shí)期的焊接技術(shù)仍采用商、西周以來(lái)的嵌入法,即把預(yù)先鑄好的附

件嵌入器身范上,進(jìn)行一次渾鑄,也比以前使用得更普遍了。


注解:


[1]斝(jiǎ):斝是古代中國(guó)先民用于溫酒的酒器,也被用作禮器,通常用青銅鑄造,三足,一鋬(耳),兩柱,圓口呈

喇叭形。商湯王打敗夏桀之后,定為御用的酒杯,諸侯則用角。


[2]卣(yǒu):卣,是一種器皿,屬于中國(guó)古代酒器。具體出現(xiàn)時(shí)間是未知,盛行使用時(shí)期為商代跟西周時(shí)期。當(dāng)時(shí)用來(lái)裝酒用。


[3]錛(bēn): 指木工用的一種平木器、削平木料的平斧頭。使用時(shí)有一定的危險(xiǎn)性。隨著木工機(jī)械的發(fā)展,錛已經(jīng)很少見(jiàn)了。


[4]耒(lěi):本意是指用較為老成堅(jiān)韌的樹(shù)枝制作而成的一種二分叉形的翻土工具。


[5]耜(sì):耜是中國(guó)古代曲柄起土的農(nóng)器,即手犁。各地曾出土木耜、骨耜,青銅耜出現(xiàn)于商代晚期,實(shí)際出土的都

是耜頭。形制為扁狀尖頭,后部有銎,用以裝在厚實(shí)的長(zhǎng)條木板上。木板肩部連接彎曲而前傾的長(zhǎng)柄。柄與耜頭連接處

有一段短木末端安橫木。使用時(shí),手執(zhí)橫木,腳踩耜頭短木,使耜頭入土起土。


[6]透光鏡:透光鏡是西漢中晚期制作的具有特殊效果的被稱(chēng)為“魔鏡"的銅鏡。體現(xiàn)了光學(xué)和力學(xué)原理的銅鏡,中國(guó)古

代的一種青銅鑄件。透光鏡因在陽(yáng)光照射下其背面的圖文能映到墻上而得名。


[7]拔塑:又稱(chēng)撥蠟,指古代金屬鑄造的一種方法,同時(shí)亦可用于鑄造印章。一般先雕刻蠟?zāi)?,外面用泥作范,熔金屬?/span>

入泥范而成。 

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