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青銅的鍛造工藝及方法

發(fā)布時間: 2022-06-18  點擊次數(shù): 3333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。青銅強度高且熔點低,它加入25%的錫冶煉,熔點就會降低到800℃。而與之相比,純銅的熔點可以高達(dá)1083℃。同時,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,從此人類歷史也就進入新的階段——青銅時代。


最早的青銅器并非出現(xiàn)在中國,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里的原型。其中,從殘存

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

同的比例可以產(chǎn)生不同的效用。


在古代,沒有大型熔爐的輔助,也沒有高科技的支持。所以當(dāng)時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,我們來講講在中國不同時期的青銅的鍛造工藝及方法。


一、中國不同時期青銅的鍛造工藝


1.1銅和石并用時期


到距今約4500~3900年的龍山時代 ,中國北方和南方的原始粟作農(nóng)業(yè)、稻作農(nóng)業(yè)進一步發(fā)展。當(dāng)時,除小規(guī)模群居

外,當(dāng)時已經(jīng)開始出現(xiàn)規(guī)模不等的“城鎮(zhèn)",其中有的具有地區(qū)性中心地位。這時的人們已學(xué)會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?,而玉雕工藝十分發(fā)達(dá),已經(jīng)出現(xiàn)專用的玉質(zhì)禮器。特別是冶銅業(yè)

明顯進步。在黃河流域的山東龍山文化、河南龍山文化、馬家窯文化馬廠類型、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: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)。這時的青銅器造型比較簡單,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,分兩次從五個部位,將

七個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、長方形容

器以對角線的延長線為界,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

相對廣泛。近年來對數(shù)以千計的出土實物所作科學(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,銘文書寫流暢。對研究楚惠王時的青

銅冶煉鑄技術(shù)和音律發(fā)展有極為寶貴的價值。


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

的一大要素。出土文物中常見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。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)國青銅曾侯乙甬鐘


1.3春秋戰(zhàn)國之際的冶鑄技術(shù)


 春秋中期以后,由于失蠟法和低熔點合金鑄焊技術(shù)的發(fā)明和使用,青銅器鑄造工藝有顯著的改進,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用,更為豐富,更為成熟。陶范鑄造的進展,

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,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)時的青銅制造方法之精妙。


 

1.4秦漢時期的青銅文化


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

物分析得知,漢代錢幣采用銅范、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,波動較小,已能利用鑄造

殘余應(yīng)力和鑄后錯磨制作透光鏡[6] 。


秦代是中國由青銅文明向鐵器文明過渡的重要時期,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,可以是青銅時代的之作。


如:荊軻刺秦王時用的劍。


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

把是燕太子丹花重金購來,微微淬以,見血封喉,當(dāng)場斃命。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,連抽三下都未能出鞘。在這生死存亡之際,一個官員大呼: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,荊軻左腿被齊刷刷斬斷,血流如注,菱倒在地。讀到這驚心動魄的場面,我們難免生疑,秦王倉促拔劍為

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

上得到答案:考古工作者發(fā)掘兵馬俑一號坑時,在坑內(nèi)西南角一個殘破的陶俑下,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有削弱它的雄風(fēng)華彩,通體光亮如新,寒氣四射。當(dāng)時考古工作者做了一個試驗,將青銅劍從一摞

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

更引人注意的是劍身之長。作為護身搏擊的,在春秋以前,劍身是很短的,一般在20厘米左右。戰(zhàn)國時期,隨著戰(zhàn)爭的頻繁發(fā)

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


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,又有長足的發(fā)展,無論是青銅冶鑄技術(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,是中國古代治金的一個集大成時期。


二、中國不同時期青銅的鍛造方法


中國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,因為被遮住了)無法進行焊接(當(dāng)時技術(shù)不足,即使能

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

以,我們來看看古代智慧的勞動人民是如何制作的吧。


2.1塊范法(翻范法)


塊范法或稱土范法,是商周先民最先采用的,是整個青銅時代中應(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。一般說來,形狀細(xì)長扁平的刀、削的模,可以用竹、木

削制而成;較小的鳥獸動物形體可以用骨、石雕刻為模;對于形狀厚重、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)哪嗔希渲饕煞质悄嗤梁蜕?。用泥料敷在模型外面,脫出用來形成鑄件外廓的鑄型組成部

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

的范,通常稱為芯,或者稱為心型、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行預(yù)熱。預(yù)熱的溫度以攝氏度400—500℃為佳。預(yù)熱時要

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

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,過低時,太過粘稠,無法把較精細(xì)填滿。過高時,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)過錘擊、鋸挫、鏨鑿等多道工序來進行修整,以消去多余的銅塊、毛刺、飛邊。只有當(dāng)一件光

潤整齊的青銅制品出現(xiàn)時,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)有通常所見的柱狀物。三足較短,張開,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)、動物油(牛油)等制成所鑄器物的蠟?zāi)!S眉?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。失蠟法也稱熔模法。這樣制得的器物無范痕(即沒有制作范時的痕跡,條紋),光潔精密。


從我國考古發(fā)掘情況上來看,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(春秋時期)所出土的青銅禁。

如圖六所示,該禁四周圍著龍,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綜結(jié)構(gòu)的內(nèi)部支條,尚可見蠟條支

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在長期勞動實踐中創(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部件的空腔套嵌在一起,中間雜用范料隔開。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)接起來的方法就稱為焊接法,其實焊接法是分鑄法中極其重要的一環(huán)。有

時也稱分鑄焊接法。


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,制范時仍然把器身和附件合在一起做一個整模,再從整模上翻出分范,這樣做出來的器物比

起后來的分鑄法顯得有一點拘束。到了春秋中、晚期,不但器身和附件分別單獨做模,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。這個時期的焊接技術(shù)仍采用商、西周以來的嵌入法,即把預(yù)先鑄好的附

件嵌入器身范上,進行一次渾鑄,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,屬于中國古代酒器。具體出現(xiàn)時間是未知,盛行使用時期為商代跟西周時期。當(dāng)時用來裝酒用。


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


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


[5]耜(sì):耜是中國古代曲柄起土的農(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,用以裝在厚實的長條木板上。木板肩部連接彎曲而前傾的長柄。柄與耜頭連接處

有一段短木末端安橫木。使用時,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為“魔鏡"的銅鏡。體現(xiàn)了光學(xué)和力學(xué)原理的銅鏡,中國古

代的一種青銅鑄件。透光鏡因在陽光照射下其背面的圖文能映到墻上而得名。


[7]拔塑:又稱撥蠟,指古代金屬鑄造的一種方法,同時亦可用于鑄造印章。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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