青铜铸造既是一种高超的生产工艺,又是社会政治、经济、文化的集中体现,反映了古代人的艺术审美、社会意识和文化观念古人用聪明才智和心血汗水,创造了这一璀夺目的青铜工艺。

青铜铸造需要两大步骤:青铜治炼和青铜器铸造

1.青铜冶炼

第一道工序:选矿

青铜治炼需要铜、锡、铅三种金属矿石,最主要的是铜料。自然界中的铜矿主要以自然铜、硫化铜和氧化铜三种形态存在。考古发掘表明,先秦时期使用的铜矿主要是一种蓝绿色的孔雀石,因与孔雀羽毛颜色非常接近而得名,主要成分是碱式碳酸铜,分布相对集中,覆盖浅,易于开采。

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(1)

孔雀石

第二道工序:初炼

将选好的铜矿石粉碎后,放入陶质的坩埚内,加入木炭,高温熔化去除矿渣和杂质,凝固后的铜液是粗铜饼或粗铜锭。

第三道工序:提炼,加入锡、铅

粗铜因为含有杂质,需要反复提炼,加工成纯度较高的铜。根据所要铸造青铜器的用途,对铜、铅、锡的比例进行调配。在铸造鼎及编钟这类礼器时,铜的含量相对较高,这样铸造出的器物色泽光亮,编钟音质清脆。而制作工具和兵器时,锡的含量要增加,可以增加器物的硬度以及兵器的杀伤力。另外还会加入少量的铅,铅是防凝剂,作用是增加铜液的流动性,使青铜器的纹饰更加精美。

2.青铜器铸造

中国青铜器铸造方法主要分为范铸法和失蜡法,青铜器从设计到铸造完成是一个复杂的过程。

(1)范铸法

范铸法也称模范法,在新石器晚期已经形成,商代早期广泛使用,西周时期技术成熟,完全可以根据需要铸造出形制、纹饰、质地不同的青铜器。通过目前发现的治铸遗址和青铜器的外形分析,专家认为中国先秦时期青铜器绝大部分是采用范铸法制作。

范法工艺流程大体分为七步

第一步:备料

青铜器模和范的制作需要经过特殊处理的泥料。一般是就地取土,将黄土经过晾干、粉碎、精选,再进行淘洗,去除杂质颗粒,使泥料细纯净。

泥料经淘洗后加适量(约五分之一)的细沙子和草木灰进行调配。沙子的加入可以防止泥模变形,以及在高温焙烧中使泥料中的结晶水快速蒸发。草木灰的加入可以提高泥模的热稳定性,降低收缩率,防止泥模因高温炸裂。

最后泥料要经过反复揉搓、摔打,较长时间的浸润、醒土,使泥料具有韧性才能使用。

第二步:制模

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(2)

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(3)

用备好的泥料制成待铸青铜器的实心泥模。成型的泥模表面必须保证细、坚实。泥模制成后,需要经过一段时间的阴干,在具有一定强度后才能用来翻范。

第三步:翻范

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(4)

从泥模上翻制而来的称为“范”。在泥模表面敷上泥料夯打紧实,外范就制成了,制好的外范需要分割成数块从模上脱下。因此在制作范时,必须在泥模外部涂抹上草木灰或锅底灰作为脱模剂。青铜器的纹饰在外范上雕刻,将外范阴干备用。翻范是铸造技术的基础也是青铜器铸造过程中非常重要的环节,“模范”一词就是由此而来。

第四步:制内芯

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(5)

在硬化后的外范上贴上一定厚度的泥片,泥片的厚度就是器壁的厚度。将贴好泥片的外范拼接、固定,在内部填充泥料,夯打严实,并要留下一个或数个注入口,去掉外范和泥片所做成的就是内芯。如果需要铸造铭文,就用细泥条盘成反写的文字贴在内芯上。将制好的内芯阴于备用,与外范一同经过高温焙烧处理、硬化。

第五步:合范

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(6)

将内芯和外范组合起来的过程就是合范。先将内芯放置好,然后把分割开的外范合拢在内范外围,使内外范套合,合范时要精准,避免错位。所铸造器物的厚度就是内范与外范之间的距离,由于浇铸铜液的力大,内外范之间要有芯或片固定,防止外范和内范挨在一起,确保器壁厚均匀,提高成品率。

第六步:浇铸

浇铸就是将配比好的铜液通过浇铸口注陶范中。为了防止张力撑破外范,需要用泥土将外范围起、夯实。浇铸时采用“倒铸法”,目的是让气孔与铜液中的杂质集中于器物底部即浇铸口,使器物表面光泽无暇、花纹清晰。浇铸前还需对范、芯进行预热温度达到400~500℃为最佳。为了防止铜液在浇铸过程中冷却,古人往往使用数个浇铸口同时浇铸。待铜液冷却后,再将外范打碎,就能取出所铸的青铜器。商周时期,范铸法铸造的青铜器“一范铸一器”,所以,商周时期范铸的青铜器每件都是独一无二的孤品。

第七步:修整

刚铸好的青铜器表面比较粗糙,纹饰和铭文也不够清晰,需要进行打磨修饰。工匠要将铸件上的毛刺、飞边通过锤击、锯锉等工序进行打磨、修整,最终才能成为一件外表光滑、纹饰精美、铭文清晰的青铜器。古代铸造青铜器的工艺复杂,一件精美的青铜器需要经过多道工序,耗时数月才能完成。今天我们用寥寥数语就描述青铜器的铸造流程,在古代却需要工匠付出大量的心血和智慧。

(2)浑铸法、分铸法、叠铸法

商周时期造型简单的青铜器多是一次浇铸成形的,这种方法叫“浑铸法”或“整体浇铸”,但是遇到有活动部件或太复杂的青铜器时,怎么办呢?聪明的古在长期的造实践中逐渐创造了分铸、铸接等工艺。

分铸法也称“二次铸造法”,是先将器物的提梁、把手等小件铸好,再将铸好的小铸件嵌入器物的主体范上进行二次浇铸,两者就能套铸在起了。这个时期,人们还发明了铸接技术,工匠们会分别铸造器身和附件,再用铜液将器身与附件“粘合”,这种将分铸好的器身和耳、足等附件连接起来的方法就称为“铸接法”。铸接法是分铸法中极其重要的一个部分。

铸造多个较小物件时,还会将多个铸范层叠装在一起,由一个浇铸口浇铜水,一次铸成多件器物,这种工艺称为叠铸法。叠铸法多用于铸造钱币、箭等小型器物,出现于春秋时期,汉代时逐渐流行。

通过了解青铜器的铸造方法,我们看到了古人细致入微的观察力和惊人的创造力。在今天,人们要想复原当时制作青铜器的工艺,还是要费番功夫的。

(3)失蜡法

古代青铜器铸造工艺(青铜器铸造工艺)(7)

春秋时期,为了节约人力、物力、财力成本,工匠们发明了失蜡法大大提高了青铜器的铸造工艺。

失蜡法也称“熔模法”、“脱蜡法”,最早出现于春秋时期,是一种金属器物的精密铸造方法。工艺流程分为三步:

第一步:用易熔化的石蜡或蜂蜡制成蜡模,然后用细泥浆多次在蜡模内外浇淋,形成铸形。

第二步:放置一段时间,待铸形干燥、硬化后,涂上耐高温材料,用高温焙烧,将其陶化。在这一过程中,蜡模受热化流出,铸形中形成空腔,也就是模范法中提到的腔型。

第三步:从注入口注入铜液,待铜液充满整个空腔,冷却凝固后,去除铸形,便可得到与蜡模相同的青铜器。

失蜡法通常用于造那些外形非常复杂的青铜器,是社会发展进步的体现。失蜡法的特点在于:第一,制模方法简易,提高了铸造效率;第二无需分块范,造的器物没有范痕;第三,器身整洁光滑,甚至可以做出玲珑剔透的镂空效果。

知识链接

目前考古发现的青铜时代采矿遗址主要有湖北大治铜绿山、湖南麻古矿并址、山西中条山、江西昌、安铜陵、内蒙古林西大井等,但在出土青铜器数量巨大的关中地区却至今未发这一时期的铜矿遗址。按照当时的文通运输条件,要铸造大量的青铜器,不可能从遥远的地方运铜矿石过来,最理想的办法就是在铜矿附近治炼成铜锭,再送到目的地,然后由专门的人进行提炼和浇铸。

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