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论中国古代的青铜范铸技术

 年年有大鱼 2017-01-08

 

序言:在青铜时代里,中国的先民创造了辉煌灿烂的青铜文化,铸造了举世文明的青铜器,其铸制技术,主要是采用了范铸法铸造的。从发生、发展至成熟到再发展,其工艺技术留在各个历史时期青铜器上的特征,都是较为明确的,其铸制技术,即传统的青铜范铸技术。

长期以来,学界通过各种技术手段对我国青铜时代的范铸技术进行了研究,取得了丰硕的成果。如对铸造遗址的科学发掘、对遗址出土的陶范进行科学检测、对青铜器进行化学成分分析及金相结构分析以及对锈蚀机理的研究,等等;这些分析研究在一定成度上解释了许多有关青铜器制做技术的问题。然而,这些研究成果,还远不能解释各个历史时期的青铜器是怎样从用泥料塑模到浇铸成器的具体工艺过程。

为进一步理清古代青铜范铸技术的工艺演变过程,由不国科学院研究生院人文学院科技史与科技考古系牵头组成课题组,于2004年5月至2005年6月分别对全国各地出土及馆藏的商周青铜器标准器进行了考察研究。通过对北京、杭州、上海、安庆、繁昌、荆州、太原、侯马、新郑、洛阳、郑州、武汉、西安、宝鸡、岐山、凤绔、周原等10余个馆及考古所藏青铜器的细致考察,我们勑现,从商代早期至战国晚期,青铜器的范铸技术走过了一条从整体铸造到分铸焊接的演变过程。在技术发展过程中,每一种铸制工艺都在器物上留下了明显的特征,而且这些技术特征,都有明确的规律。在对上述广大地区出土或馆藏数千件青铜器的考察过程中,我们发现,按各时代范铸技术留下的痕迹观察,各种不同技术留下的范铸特征,规律是明确的,未发现有例外。

 通过对大量青铜器范铸工艺留下的信息进行系统对比研究,我们认为,我国青铜时代的青铜范铸技术主要分为三个发展阶段。第一个阶段是新石器时代至商代之前,在这一时期内,青铜铸造从肇始逐步发展成熟;第二个阶段是商代早期至西周晚期,在这一时期内,青铜范铸技术发展到了分型制模、分模制范与活块造型及纹饰堆塑工艺;第三个阶段是春秋早期至战国晚期,在这一时期内,青铜范铸技术除继承前者外,又发展了纹饰范拼兑技术与分型铸造及铜焊焊接技术。下面我们就各个阶段青铜器在铸造过程中留下的工艺技术特征,分别进行阐述。






1新石器时代至商代早期的青铜器

从新石器时代至夏文化期,青铜器的铸制技术尚处在起始阶段,由于出土实物资料较少,不具备系统研究的条件,只能从现有为数不多的一些青铜制品进行对比研究,似乎暂无规律可循。夏文化期青铜器的范铸技术明显有较大发展,已能铸造几何形状相对复杂且不对称的空腹青铜器,但出土数量不多,亦不具备系统研究的条件,从为数不多的几件二里头爵看,其范铸技术已接近成熟。商早期己能铸造成组成批的青铜器,实物出土量大?具备了系统研究的条件;青铜范铸技术已基本成熟,这一技术对中国整个青铜时代及现代铸造业都产琟了极其深远的孱响。

1.1中国早期的青铜器

 目前已发现的齐家文化墓葬不多,分布在甘肃广河齐家坪及其周边地区,同时期的遗址中出土了一些青铜制品,有刀、锥、斧、矛、匕、凿、镜等,分属兵器、工具及生活用器。甘肃东乡马嬶窑文化的青铜刀,含锡量为6-10%,是迄今发现的中囵最早的青铜器物,约当公元前三千纪初期,与乌尔青铜同时。马厂文化的青铜刀,约当公元前三千纪后期【1】。从出土的这些早期青铜制品看,其数量十分有限且皆为小型器物,合金技术尚不成熟。此时应处在范铸技术及合金技术的摸索阶段,不具备大量铸制青铜礼器及常规大批量青铜兵器的制模制范技术。 

1.2夏文化期的青铜器

从二里头文化期的青铜爵看,其流较窄,尾较短,柱冒只是个雏形;但与齐家文化期的铜器相比较,其范铸技术的进步是明显的。齐家文化期的铜器有空腹的明显少,象爵这种具有薄壁空腹的青铜器是在齐家文化期那种较为简单的铜器的范铸技术基础上发展起来的。在齐家文化期中,青铜制品器形简单,对称性高,范铸技术相对简单;而二里头时期爵的几何形状已打破了对称性,较齐家文化青铜器复杂,其范铸技术明显有了较大的进步与发展,从出土的实物看,这个时期的青铜范铸技术已经成熟,只是纹饰技术有待发展。图1为夏二里头文化期的斝【2】,可以看到,足的范缝从足尖通过鋬背中心与口沿贯通,鋬内的腹部芯痕明确,说明采用了等分120度夹角的三分制模法;柱冒下面的范缝,说明是采用了活块造型工艺。其器已彻底完成了范铸技术的发展期,实现了分型制模技术、分模制范技术、活块造型技术以及芯盒制作等工艺技术,标致着中国传统的青铜范铸技术从成熟期走向发展期。二里头文化期的青铜器,纹饰技术尚处在摸索阶段,大多只饰有一些凸起的玄纹。外表凸起的纹,是在素面的泥范表面制作的,我们应当看到,商早期铜器表面的纹饰,大多是在素面的泥范面上压塑而成的,其操作的技术思想,来源于夏文化期的二里头。但是,尽管二里头的青铜范铸技术已成熟,毕竟出土的铜器数量太少,无法进行系统研究,再因纹饰技术刚起步,所以,我们将中国古代青铜范铸技术的成熟期,定在商代早期。

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论中国古代的青铜范铸技术



1.3商代早期的青铜器

 经过近千年的技术积垫、传承与发展,到商代初期已能铸制大型薄壁的青铜器,如鼎、觚、爵、斝、甗、鬲、瓿、簋、尊等。毫无疑问,这些青铜器较商代以前青铜器的铸造技术复杂的多。从这些青铜器外表留下的铸造特征看,其分模技术、制范技术、范面纹饰制作技术、制芯技术以及合金熔炼技术等都已甚本成熟,所以,商代前期的青铜范铸技术已处在成熟阶段。

2商代早期至西周晚期青铜器的范铸技术特征

商代早期,青铜范铸技术已臻成熟,其范铸特征主要体现在分型制模技术、分模制范技术、活块造型技术及制作芯盒技术,而采用这一系列技术的目的,就是为了实现铜器的整体铸造。所以,商代早期的青铜器绝大多数为整体铸造。从商代早期的一些圆形青铜器如鼎、斝、鬲等看,此时已采用了三分法或四分法进行分型制模、分模制范及活块造型工艺技术。所谓三分法,是指取一个圆形器物几何形状的三分之一型作为模具;所谓四分法,即是指取一个圆形器物几何形状的四分之一型作为模具。

2.1分型制模技术

所谓分型制模技术,是指在铸造青铜器时,在设计阶段,其设计思想和制作工序已十分清楚;模并非设计成器物的整体形状,如铸造礼器中的鼎、簋、斝、尊、觚、觯、盘等圆形器物时,其模具只是取一个器物外表整体几何形状的三分之一或四分之一成为制范的主体模,在模上制出范后,再分别在范面上制作纹饰。如铸三足鼎,其分型面都是从每足的中心切向腹中心,两足之间的夹角为120度,在这个模上制出相同的3块范,对合后即为一套三组纹饰相同的360度的圆鼎外范,由于模上带不全完整的足型,剩下足的几何形状则是设计在泥芯上。当三块外范夹住一个泥芯时,三个足就都是完整的,但同时每足都会留下三条范缝。又如铸制一个方鼎,其模至少需要分型作成长面及宽面大小两个面的两个模。如果将模作成完整几何形状的器形,则四足之间为空旷而兜不住泥料,这将无法制作泥范。所以,必须将器型分解开,作成具有底板的模,使泥料敷上后可较顺利地一次成型。我们把这种将一个器形分解制模的方法与技术,称之为分型制模技术。

2.2分模制范技术

所谓分模制范技术,是指根据实际操作需要,把一个器物的整体形状分别分型,作成两个或多个各不相同的模,再分别翻范,组成整体范后浇铸成整器的工艺技术。以铸造商代的彝为例,彝为方形空腹,四角及四个立面中心皆有扉棱,盖为方锥形空腔,亦有扉棱。制模时,腹部模必须以立面中心扉棱的中间为界,分左右两模,在殷墟出土的彝范就是以纹饰面中心的扉棱中间为界分左右两范【3】。如果为四个面宽度相等且每个面的两边及中间都有扉棱的器形,其制模皆如此。如果为两个面宽两个面窄的器形,其制模数量需增加一倍。在分型制出的模上分别翻出泥范,再在分别制出的芯盒中制出泥芯,然后将这些范与泥芯组合成整体范后外糊草拌泥,再经阴干焙烧后浇铸整器。我们将这种在分型制出的模上制范的技术,称之为分模制范技术。这一工艺技术是对完全整铸而言的,不包括有插接工艺的青铜器。商代早中期发展了附件分铸插接工艺,如许多商器的鋬、耳、扉棱等都有铸后插接的,这种工艺技术是先在器身上设计铸出插附件的透孔,分别铸后再将附件插接到位,就不采用更细的分模制范了。关于附件的插接工艺,在2.6中有专题说明。

2.3活块造型技术

所谓活块造型技术,是指将一个附件,如鋬、柱帽等,分两块或三块,制作成活动的模块,不固定在主体模上,而是根据造型需要临时安置在主体模的相应位置上,进行制范的工艺技术。如湖北黄陂盘龙城出土二里岗期的斝,按照商代早期的分型制模原则,斝模是取斝体几何形状的三分之一,即从斝的任意两足中间切向腹心分型制模,模面上除斝的几何形状外,不设纹饰及其它附件。如图2所示,当制作第一块外范时,在模的左边安置半个厚度的鋬,右边安置四分之一柱冒;当制作第二块外范时,在模的右边安置半个厚度的鋬,左边安置四分之一柱冒;当制作第三块外范时,在模的左、右两边各安置四分之一柱帽,柱帽的其余部分设在泥芯上;当将在这同一个模上分别翻制的三块外范夹着泥芯对合后,自然就是一个具有一 鋬两柱帽及三足的空腹斝了。因此,在盘龙城出土商二里冈期斝的柱冒下面的平面上,文明可以看到丁字形范缝。不难认识到,只有在同一个斝模上制出三块范铸出的斝,其各部位几何形状的曲率变化才能达到高度统一【4】。除斝体外,其余附件如鋬和柱帽必须作成活块,才能保证在同一个模上进行多块范的制作。此项技术从商代前期一直被使用到西周。如铸制一个圆形鼎,一般分型会将模作成鼎腹圆周的三分之一,圆鼎的三块外范皆在此模上制得,而两个鼎耳只需作一个模;因为不论制三块外范中的哪一块都不可能同时使用两个耳模,三块外范中只有两块外范各带一耳,且不在同一位置而是在相反的位置。因此,只需作一个耳模并且不能固定在鼎模上,而是临时安置在鼎模的相应位置上制范。还有一种作法,即将圆形鼎的耳设置在泥芯上,这种作法也需要作成耳的活块,当泥芯作好并从芯盒中取出后,再分别将耳模活块从泥芯上取出,否则无法成型。这项技术在西周及其以前的青铜器上应用十分广泛,实例较为普遍。由于此项技术在铸造业中使用较多,以至在当代的铸造业中还常常被使用。所以,我们将这种没有被固定在主体模上,并可根据需要临时在模上安置小附件模的造型方法,称之为活块造型技术。<BR></P>

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2.4纹饰压塑技术

所谓纹饰压塑技术,是指在无纹的泥范上压制出纹饰,从而铸出高于平面的纹饰的技术。如图3所示,此兽面为湖北黄陂盘龙城五期的一个卣的腹部纹饰,其纹饰的制作方法及效果与盘龙城出土的斝完全相同,可以看到,其纹饰部位的阴槽往往与腹表面垂直向腹内凹进呈90度,给人感觉如同采用了现代机械切削而成,如果将纹饰作在模上,制范后泥范料无疑会被夹死在这些纹饰的凹槽之中,不可能从模上脱下完整的纹饰范来,只能采用手工在泥范上压制纹饰,才会产生这种效果。由于手工操作的不准确性,造成在商早期青铜器上左右对称性纹饰大多存在明显的差异,这种现象具有普遍性。区别是否为压塑工艺有一明显特征,可以看到纹饰的底槽是与器腹纹饰带以外无纹区为一个基准面,即纹饰都会高于基准面,而纹饰底槽的光洁度往往与无纹区相同,这也进一步说明了纹饰是在较光洁的泥片或外范面上压塑而成的,亦有在泥片上压塑好纹饰,再将纹饰片安置在模上加泥料夯成整片外范的工艺。所以,我们将这种在泥片或泥范上直接压制纹饰的工艺,称之为纹饰压塑技术。

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2.5纹饰堆塑技术

所谓纹饰堆塑技术,是指用泥料在泥范范面上堆塑纹饰的技术、从而铸出阴槽纹饰的技术,商代后期及西周的青铜器纹饰多数采用了手工堆塑泥条工艺。在殷墟及周原出土的陶范上,都可看到泥料堆塑的痕迹,甚至在范面上还可看到堆塑泥条前起稿画的线。如这一时期的一些兽面纹、对凤纹、对夔龙纹、对蚕或对蛇纹等,若以鼻梁或小扉棱为中心观察,会发现两边的纹饰形状及尺寸大多并不完全一致,往往也存在明显的差异。这一时期制作纹饰的方法,是先在模上制作底纹及一部分面积较大的宽纹饰,制出泥范后,在宽纹饰上再粘贴较细的泥条作为细纹饰。如图4为商晚期刘鼎【5】的局部,可以看到,此器有地纹及主纹;地纹与主纹都是在模上塑造好的,翻出的范面上带有地纹及主纹,在扉棱两边主纹上有许多细线阴纹,这些细线阴纹即是在泥范面的主纹饰的凹面内粘贴细泥条后铸出的。商晚期的这种用泥条在范面上堆塑纹饰及铭文的技术,一直延用至青铜时代结束。所以,我们将这种技术称之为纹饰堆塑技术。

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2.6附件插接技术

过去被认为是采用了嵌铸工艺的附件,实际上其中有许多是分别铸制后进行插接的。如套有圆环的鋬,过去被认为是将鋬嵌在外范中浇成整体的,据我们研究,是分别铸出器体、鋬、圆环,铸器时在器物的相应部位铸出插孔,经过修整后将圆环套在鋬的两个插头之间,将鋬的两个插头插入器的孔中。这种插接技术约始于商代早期,如图5中为湖北出土盘龙城李家嘴五期铜簋,其两耳即是采用了分别铸造工艺,铸后将耳插入簋口沿下的腹部,连插带铆的。可以看到,耳与腹之间有明显的缝隙。此时尚未兴起鋬中套圆环,如有圆环,就可轻而易举的被套在鋬中了。商中期的这种鋬的插接技术,不但给后代的鋬中套圆环工艺奠实了技木基础,而且给许许多多的复杂铸件的插接工艺,亦提供了技术上的保证。如四羊方尊中四个羊首的8个角,全部为分别铸造后插入每个羊首两边的。

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图6为四羊方尊【6】4个羊首中的一个,在羊首2个角的插口处,至今还可看到插缝。这种附件的插接技术,还被应用在了许多商至西周时期方鼎及圆鼎的扉棱上,以及其它具有扉棱的铜器上,这里指的是两边具有阴槽纹饰的扉棱;体现在铜器上的宏观效果,即有些器外表面有扉棱,在与扉棱相应的腹腔内壁上,可明确看到插入扉棱留下的长方形痕迹。附件的插接技术,从商代中期偏早开始,一直被使用到战国,这种分铸插接技术在青铜器上使用很广,如曾侯乙墓出土的鹿角立鹤,其两翅即是分铸后插入鹤身成为整体的。在商至西周的青铜器中,凡套有圆环的鋬,绝大多数为分别铸制,后将圆环套在鋬中进行插接。凡在鋬对应的腹部无芯痕而有纹饰,并且纹饰与腹部贯通的,其鋬的两头必为插接。又如在商代至西周的一些容器上,常可见到短小的扉棱,这种小的扉棱两边有阴槽纹饰(两边无阴槽纹饰的扉棱不在此例),扉棱中间有范缝;如果其范缝与上下的腹部不贯通,这个扉棱就必然是分铸后插接的。西周以前,在一些鼎的耳上或器物的盖上立有动物或其它附件,仔细观察,就会发现这些附件身上都有独立的分型范缝或芯痕,这些范缝或芯痕与器体对应部位并不贯通,说明附件与器体 不是在同一范面内被浇铸成的,只能是分别铸造后再通过插接工艺整合成整体的。

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 图7为商代的觥【7】,可以清楚地看到,鋬内对应的觥体正中间有一范缝,以范缝为中心,两边的纹饰与其它部位浑然一体,说明铸觥时并不存在鋬,如果带鋬一次整铸是无法制范的,只能是分别铸造,铸造时在觥体上留有两孔,后将鋬的两头插接上去的。凡西周以前铜器上出现附件本身有着明确的独立范线,并且这些范线与器体对应的部位不贯通者,其器整铸的可能性是不存在的,其附件皆可考虑为分别铸制后插接上去的。插接技术在商后期的尊、罍、觚、觥、斝、簋、彝的附件上,应用特别广泛,甚至有些先插后铆。春秋以后,发明了焊接技术,器物的附件有插接有焊接,而是以焊接为主。

3西周青铜器的范铸技术特征

西周青铜器十分精美。与商代早期相比,西周青铜器的造型及纹饰技术都显得比商代早期成熟、完美,但这只是从现代人们的美学观念及艺术的角度来衡量的。如果从铸制技术角度看,商代晚期至西周的青铜器绝大部分仍是采用了商代的范铸技术,其先进性只是具体在纹饰模技术的发展。

3.1制作纹饰模

从商代中期开始,范铸技术中除继续采用上述的分型制模、分模制范及活块造型外,逐渐出现了制作纹饰模技术,这种技术是将部分或全部文饰堆塑在分出型的模上。用有纹饰的模制范,其范面就会自带纹饰。相对商早期范铸技术而言,再不需要在泥范面上制作全部的纹饰,而只是用泥料在泥范面上堆塑少量的纹饰,这不仅提高了工效,又在一定程度上达到了同一批铜器纹饰的相对一致。

3.2纹饰的宏观鉴别

纹饰是来自模上还是在泥范上用泥料堆塑,观察青铜器表面就可区分。商代初期青铜器表面的纹饰,大多是用小工具在范面压塑出有一定宽度及深度的直角阴槽的纹饰,当浇铸成器后,就会在铸件表面形成凸起的直角纹饰,其纹饰自然要高出器的基体面。商中期开始,模上的纹饰制作开始分出主纹及地纹,地纹一般在模上堆塑完成,主纹在模上只堆塑出大面,翻出泥范后,再在范面的主纹上堆塑细泥条,铸成器后,在主纹饰的面上大多有细阴槽纹,这就是商晚期与商早期青铜器纹饰技术根本的区别所在。

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3.3纹饰的微观鉴别

在40倍视场下观察青铜器表面纹饰的成因,更是一目了然。如果是在纹饰模上制范自带的纹,放大镜中可以清楚看到纹饰的最高处与最低处大都呈现铸态,表面光洁度的差异不明显。原因有二;其一,制范时用的是同一细度的面料,铸器后表面光洁度不应有大的差异;其二,由于纹饰高于基体表面,大多呈现细线条状如雷纹底等,一经打磨加工,这些纹饰即会被磨掉,致少会被磨掉相当一部分。所以,模上自带纹大多呈现了铸态。图8为在40倍视场下拍摄的青铜器表面纹饰,可以看到,左图中纹饰为凸起的阳纹,高处呈现了铸态表面,与凹处的光洁度差别不大,此纹饰应属于设在模上的地纹,制范后范面就会自带纹;由于制范时的面料较细,纹饰的高处与低处是同一粒度的面料,所以纹饰中的高处与低处光洁度差别不大。在右图中可以看到纹饰为阴槽,槽形较方,夯型后难以脱模,槽内的光洁度极差,与表面形成了明显的反差,这属于在泥范表面粘贴泥条作出的纹饰;因制范时的面料粒度较细,而泥条在范面浇铸时被铜液包围须考虑有更好的透气性,必须加大含砂量,所以阴纹饰槽内一般都会明显粗糙。

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3.4铭文的制作及微观鉴别

许多商周青铜器有铭文,铭文的制作基本可分为两种类型,即铸铭与刻铭。所谓铸铭是指器物铸好时已有铭文,这些铭文可以在器物的任何部位,既可为阴文亦可为阳文。铸铭又可分为三种情况,其一,绝大多数铭文是采用细泥条按字形粘贴在泥芯或外范上铸制而成的,如鼎、簋、尊、盘等凡铭文在腹腔内的铜器,其制作铭文的泥条是粘贴在泥芯上的;如剑、戈、矛等铭文在器物表面的,其制作铭文的泥条是粘贴在外范范面上的。其二,是将铭文刻在模上,翻出范的范面就会自带铭文,这些铭文铸成器后都为阴槽并全在器的外表。其三,是翻出泥范或制出泥芯后在范面或泥芯表面压刻铭文,铸出器后铭文为阳文。在外范上压刻的铭文,铸出后在器表面;在泥芯上压刻的铭文,铸出后在器的腹腔中。

所谓刻铭,是指器物铸好时并无铭文,而是铸后用錾子錾出的铭文,虽称为刻铭但实为錾铭,用刀具靠手工在青铜器表面刻出流畅的字似乎没有可能。錾出的铭文为阴槽,其部位只能在手工便于操作的部位。在40倍视场下观察青铜器铭文可看到明显的规律,显而易见,凡阳文在外表的属于在外范表面压刻的反字,凡在腹腔内的铭文属于在泥芯表面压刻的反字。凡在外范或泥芯上粘贴泥条铸出的铭文,其阴槽规整,槽内呈现了明确的铸态,其阴槽大多呈现了与表面垂直的状态,甚至字口窄、槽内宽,有些还可看到泥条与泥条之间的接口痕迹;其阴槽也相对深,槽的底大多较平。凡在模上刻的铭,制出的泥范会自带铭,其铸件的铭文阴槽边缘相对不规整,阴槽深度较浅,槽底相对粗糙且较浅。凡錾铭,其阴槽的剖面全部呈现了V形,槽内为半加工态。这里需要提出的是,用泥条粘贴在外范或泥芯表面成为铭文的作法,源于商代就开始采用的泥条堆塑纹饰的技术,这种技术用以铸铭直至青铜时代结束。图9为在40倍视场下看到的曾侯乙编钟上铭文的凹槽,可以看到其规律为字口小里面大且较粗糙,为典型泥条工艺铸造的铭文。

4春秋早期至战国晚期青铜器的范铸技术特征

与西周以前青铜器的铸制工艺技术相比,春秋以后,青铜器的铸制技术出现了四项技术进步,其一是改西周前的整体铸造为分型铸造,其二是制范工艺由西周前在泥范上用泥条堆塑纹饰技术,改为小块纹饰模制纹饰范后拼兑技术,其三是铸后表面加工技术,其四是发明了铜焊焊接技术,用以将分铸体焊成整器。这四项新技术在绝大多数春秋以后的青铜礼器上是显著的,并都留下了明确的特征,此四项技术一直被应用至青铜时代束结。 

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4.1分型铸造技术

所谓分型铸造技术,是指将一个器物的各部位分别铸造;如铸制一个圆鼎,需分别铸出1腹2耳及3足,当将这些部件都铸制完毕并修整后再焊接成为整体。又如铸造一个圆形壶,是分别铸出1个腹部、1个盖、2个铺首、两个圆环及3个或4个捉手,腹部及盖部经打磨加工后再将圆环套在铺首的鼻孔中焊接铺首(亦有铆接) ,将捉手焊接到盖上。图10为鄂州市博物馆藏的一个敦,可以看到,此敦是分别铸出上、下2个腹部、6个捉手及4个环形耳,先将上、下腹部经加工打磨光洁后,再将六个捉手及4个环形耳分别焊接到上、下腹部成为整体。在许多素面敦表面都能看到一个现象,即上、下腹部都明确经过了表面加工而呈现了加工态,但6个捉手却明确为铸态。应注意到捉手中间的范缝与腹部不惯通,说明铸造捉手时与腹无关,同时亦可说明,铸造腹部时与捉手无关。从腹部留下十分规整的加工痕迹看,应是经过了车削式的圆周运转打磨加工而成。如果有捉手及耳存在,腹部将无法进行圆周式的磨削加工,应是加工完成后,才将捉手及耳焊接到腹部的。这种工艺技术在春秋以后的青铜器上应用十分普遍,如在许多圆鼎的足中心有一范缝,而这条范缝一般与鼎腹都不连惯,说明也是分别铸造后再焊接成为整体的。所以,我们将春秋以后这种分别铸造器物部件的工艺技术称之为分型铸造技术。

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4.2纹饰范拼兑技术

所谓纹饰拼兑技术,是指春秋以后,制做青铜器纹饰,采用了先用小块纹饰模翻制小块纹饰范,然后再拼兑成整体纹饰的技术。观察发现,春秋以后青铜礼器上的纹饰带中往往由许多相同的纹饰单元组成;如一个升鼎,其腹部与耳部大多是由大小相同的纹饰小块拼兑而成,在这些纹饰小块之间存在明显的范缝,而这些范缝与纹饰带以外的腹部上、下空带都不贯通。这说明,其纹饰带的面积虽大,但其中的小纹饰单元全部出自同一个小面积的纹饰模。制外范时,模上的纹饰带区并无纹饰,将提前制好的小块纹饰范一块块拼兑在模上设计的纹饰带区,然后用泥料填在模上制范,这样制范后就把那些小纹饰范块包裹进去成为整体外范了。在这块外范的范面上,显然纹饰区的小块纹饰之间都存在范缝,而纹饰区以外的部位皆不会有范缝。在山西侯马东周铸铜遗址中出土了大量的纹饰单元模,其用途应与上述相同。图11为曾侯乙编钟舞部的局部图,可以看到,舞部的纹饰是由许多相同的小方形纹饰块拼兑组成的,这种用小形纹饰块拼兑组成大面积纹饰区的工艺,在春秋以后的青铜器上应用得十分普遍。所以,我们将这种制范的操作工艺称之为纹饰范拼兑技术。

4.3表面加工技术

所谓表面加工技术,是指春秋以后青铜器铸件中有相当一部分的表面或局部呈现出了加工态。经仔细观察不难发现,在这一时期的铸件中纹饰比较满,如果是浮雕纹饰,其表面呈现的是铸态;如果是平雕或阴槽纹饰,其表面则呈现的是加工态。除此之处,口沿以及底座的口沿大都呈现了加工态。除礼器外,青铜兵器的表面绝大部分呈现了加工态。青铜器表面的铸态与加工态,人们的眼睛就可分辩,但因未见出土机械设备,暂不能确认古代是怎样进行表面加工的。在40-50倍显微视场下可以清楚地看到,有些部位的磨痕具有明确的规律性,说明是采用了某种机械设备加工而成。所以,我们认为,春秋以后有许多青铜器的表面是经过了机械加工的,我们统称为表面加工技术。

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4.4焊接技术

所谓焊接技术,是指春秋以后将分别铸造好的青铜器主体和附件(如足、耳、铺首、捉手等),用铜焊(或锡焊、铅焊)焊接成整体的工艺技术。春秋以后的礼器很少有整铸的,只有少数圆鼎如越式鼎的足与腹部整铸,但这类鼎的两耳也是分铸焊接的;其它容器则大都为分铸焊接。

通过实物观察,我们发现,春秋以后铜器上的足、捉手、耳等附件的中间都有明显的范缝,而这些范缝与主体并不贯通,这说明附件与主体不是一次铸成。又如圆壶、方壶及方鉴上有铺首衔环,这些铺首往往直接在纹饰表面叠压着,有许多至今还能看到铺首与纹饰之间的空隙;如果说,这是采用了浑铸法或所谓的嵌铸法铸造而成,那都是不可能实现的,只有3种可能,即铆接、插接与焊接。如果属于铆接,器物腹内有明显的铆痕;如果属于插接,在铸件上也清楚可见附件插入主体之中,除铆接、插接外,其余皆为 焊接。当然不仅仅限于铜焊焊接工艺,也有锡焊焊接和铅焊焊接。但需要特别指出的是,在这三种焊接工艺中,铜焊焊接最为普遍。图12为淅川下寺春秋楚墓中出土的王子午鼎腹与足的焊接处【8】,可以十分清楚地看到,足的顶端是一条斜线,足与腹之间,填满了焊料。所以,王子午鼎的铸制工艺,为分型铸造后再焊接成整器。

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论中国古代的青铜范铸技术图片12



我们曾采用范铸技术作过许多模拟实验,因此遇到了许多意想不到的问题,所以,在古代青铜范铸方面需要提出讨论的问题较多,但由于篇幅所限,下面例举的皆是本文中已涉及到了的主要问题,现提出我们的意见。

5.1芯痕问题

在研究青铜器范铸问题时,看到青铜器表面的缝线时,一般都会称之为范线或范痕,其意即两块范合实后留下的缝,其实这是判断古代范铸工艺的一个误区。在范铸工艺中,不但有分型制模、分模制范、活块造型,还必须有各种芯盒的设计及制作工艺。当一套范对合完整后,并非只是外范,其中往往还会包括一些泥芯。当浇铸成青铜器后,表面留下的并非全是范痕,亦有一些芯痕。如铸造一个4足空槽型耳的西周方鼎,鼎的腹部会有一个泥芯,4个足之间的底部空腔亦会有一个泥芯,足大多为空心,4个足的径间又会有4个永久性泥芯,空槽型的两耳径间还会有2个泥芯,n形耳中间的空腔也需有2个泥芯;铸一个普通方鼎至少需要10个泥芯,这些泥芯的尺寸及形状又不尽相同,都需要在各种芯盒中才能被制作出来,合成整体范后,铸出的铜器表面即有范痕亦有芯痕。如果将芯痕一概认作范痕,显然是错误的,必然会导致对其范铸工艺的错误判断。图13为商代的角【9】,可以看到,在与鋬上下宽度相等的腹部有铸缝痕迹,这铸缝并非范缝,这是由于在2块外范之间夹了个泥芯,才会铸出鋬的空腔,所以,这就是芯痕。范痕只能产生在鋬的正面中心,现在看不到范痕,是因为铸后加工时打磨干净了。商至西周铜器上,鋬的结构共有3种工艺,其一即上面所述工艺;其二为插接工艺,其特征为在鋬的空腔对应的腹部,有与两旁完全贯通的纹饰;其三为自带芯。所谓自带芯,是指翻范时从模上造型后自然带到范面的芯。图14【10】中可以看到,在斝鋬的空腔对应的腹部中心,有一条缝线,说明这个斝的鋬是使用了活块造型, <BR>鋬在模上是个有空腔的半个宽度的鋬,夯范时,半个宽度的鋬的空腔被泥料填满,当两块左右范对合后,鋬的宽度被兑成个整宽度,中间就必然会留下这一条缝线。由于这两块外范在合范时并未安置泥芯,所以,铸造工艺中将这种芯称之为自带芯。自带芯的特征,是鋬对应的腹部中心无纹而有一条芯痕,这条芯痕与鋬内及鋬外的宽度中心都处在同一个合范线上。

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5.2嵌铸问题

上文中,我们提出,春秋以后青铜器大多采用了分型铸造后焊接成整体的技术,而以往的看法则与此不同。如春秋后铸鼎,我们认为其工艺是先分别铸出鼎腹、鼎足、鼎耳,再用铜焊焊接技术焊接成为整体;传统的看法则认为是先铸出鼎的足、耳等附件,铸鼎腹时将足及耳嵌入范中铸成整体。我们认为,这种工艺是不可能实现的。可以设想,嵌足或嵌耳的范面上有无足或耳的型腔?如果有型腔,何不一次铸成整器?为何要另铸足或耳?如果无型腔,先铸好的足及耳怎样嵌入鼎的外范之中?翻好的范表面只能在其上堆塑泥条纹饰而不能向下挖刻的,一旦向下挖刻,挖开的表面将是十分粗糙的,无人能挖刻出完好而光洁的足或耳的型腔;足或耳的几何形状并非规整的方块,不但曲直变化无常且文饰亦有高低,挖刻的范如何能将足或耳裹严?合不严实的范浇铸时,铜液必然会跑火漏完。所以,我们不认同以往提出的先铸足及耳后嵌入外范中铸成整体的观点,我们认为,所谓的礼器附件的嵌铸工艺,是无法实现的。

关于嵌铸工艺及铸接工艺确实存在,但并非铸接礼器,如复合剑等。有些铺首衔环确为先铸圆环后再套铸成为整体的铺首衔环(绝大多数铺首衔环不是如此),但有明显的规律,复合剑的芯虽然是嵌在范中铸成,但其芯不需挖刻剑范,因其芯的几何形状与外范的内腔一致,所以能较顺利地被夹在范中铸成整体;而铺首衔环的圆环在铺首的模上就设置了圆环的型,在侯马出土的铺首范面上就带有嵌圆环的一部分空腔,但从未见到出土的鼎范上带有嵌足或嵌耳的一部分空腔。又如一些具有同心圆首的剑,其首大多为铸接,因此,凡具有同心圆剑首的剑,其剑体的茎部大多为3段组成,还有一些礼器的附件有铸接现象,如编钟的挂钩等。对以上这些工艺准确的定义,除复合剑的铜心为“嵌铸”外,铺首衔环及提链应为“套铸”,其它应为“铸接”,而不应统称为“嵌铸”。

我们常年用泥料在各种有纹饰的器物模上夯型,夯好后未脱模之前范面与模面之间无缝隙,非常紧配;而一旦范与模脱开,就再也不可能合回去如未脱模前那样严实了,无法作到纹饰模与纹饰范合严;原模配原范脱开后尚合不紧,而铸出的足或耳,尽管其形出自同一模,但毕竟是铸件,其各部位的粗造程度会各有所不同,并且泥范在烧制成陶范后又有变化,怎可能被严实地嵌入范中?完全没有可能性。因此,过去有学者提出的所谓足及耳与器体之间存在的“先铸法”及“后铸法【11】”,是毫无意义的,因为实际上先铸器体或先铸足及耳都是无所谓的。所以,我们认为,在古代青铜范铸工艺技术中,先铸出足或耳后,再将足或耳嵌入到腹范中铸成整体的工艺,是不存在的。

5.3错红铜问题

提到嵌铸问题,必然会涉及到青铜礼器上错红铜纹饰的问题。以往有学者认为,礼器表面错红铜纹饰的工艺,是将红铜先铸成纹饰,再将这些红铜纹饰片夹在内外范之间,既当成垫片,起着控制内外范间隙的作用,又起到了装饰作用,并为此工艺起个了名称为“铸镶法【12】”。我们认为,这也是不可能的,其中存在几个明显无法解释的问题。首先,一件铜器上内外范之间的间隙不尽相同,红铜纹饰片的厚度无法保证处处与内外范之间的间隙相等,其次,假设古人真如此操作了,其铸件的内外都应看到完全相同的红铜纹饰片,而事实上并无一件如此。我们认为,青铜器表面错红铜纹饰的制作工艺,是铸铜器时表面己铸出纹饰的凹槽,铸后再将红铜纹饰片嵌入槽中。图15为观察到曾侯乙大甬钟上甬部错红铜的现象,可以清楚看到,错在铸槽中的红铜纹饰比甬钟表面低了约1mm左右而未填平。假设红铜纹饰是夹在内外范之间浇铸,可以认为是夹不住的,即使夹住红铜纹饰的局部,夹不住的部位也会被铜液包进去而使表面看不见。这一现象说明,红铜纹饰的厚度与铸槽的深度不一致。当然,也不可能一致。如果红铜纹饰稍厚,填进铸槽中后,高出的部分可以通过打磨实现平整。所以,在曾侯乙大甬钟上错红铜纹饰处,凡相对与基体平整的红铜纹饰,皆可以看到当时打磨留下的痕迹。凡凹下去的红铜纹饰,其表面皆为锤打后留下的锈蚀状态而无打磨痕迹。多观察错红铜器的纹饰处很容易发现,件件都存在未嵌满红铜的部位明确为铸态凹槽,有嵌低了的亦有嵌高了的。其实,错红铜纹饰的工艺与春秋以后的错金银、错松石工艺的操作技术完全相同,而不是采用“铸镶法”,所以,我们认为,所谓的“铸镶法”是不存在的。

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5.4制模问题

过去有学者认为,铸造一个器物,要先塑一个与器物几何形状相同的泥模,然后在这个模上进行制范。如制作司母辛方鼎,“当是用陶土塑制成模的【13】”,此处是指将模塑成与司母辛方鼎几何形状完全一样的模,倒扣着四足朝上,然后在这个模上直接进行翻范。通过长期的研究及作模拟实验后,我们认为,早在商代二里岗时期,已掌握分型制模技术,而司母辛方鼎属商晚期器,此时更不可能作整模铸器。如果把模作成了与器物一样的几何形状,根本不可能制范,理由很简单,无人能在与器物几何形状一样的模上分出如殷墟遗址、侯马遗址及出土的那么规整的范。在殷墟铸铜遗址、洛阳北窑遗址、陕西周原遗址、侯马东周铸铜遗址等众多的范铸遗址中,除出土了大量的陶范外,模也出了不少,但都属于分型制的模。也就是说,出土的模只是整器的一部分,至今为止,从未见到出土有完整器物形状的模。所以,我们认为,铸制一个小型的鸟兽尊或不对称形的小件器物,有可能塑成整型翻范;对于对称性的礼器,其模塑成完整器形再翻范的作法,是不存在的。

5.5 制芯问题

过去有学者认为,“分范后母模仍保持原样,为了使待铸的器物有一定厚度,需利用原模,在表面刮去一层,使合范后内外范之间产生空隙,此空隙层即为待铸铜器的厚度【14】。”这里所说的“母模”及“原模”概念不甚明确,这里所说的“分范”,说的是范从模上脱下来,而作者在这里推理的“在表面刮去一层”,则说的是将泥范从模上脱下来后,将模的表面刮去一定厚度,被刮的模即作为泥芯使用了。我们认为,古代铸制如鼎、觚、爵、斝、甗、鬲、瓿、簋、尊等凡有空腹腔的青铜器,其腹腔的成形是靠泥芯,而泥芯的制作只能在芯盒中填入泥砂料夯制成型,不可能采用刮模厚度的作法来得到泥芯,这种做法无异于剖腹取卵。试想,能够用以夯范的模已被烧制成为陶质,陶质有一定的硬度,不易刮削,同时也无法保证刮得一周厚度均匀;陶模无退让性,一旦作为泥芯,当铜液将陶模包裹后,在冷却过程中收缩体积时会受阻,铸件定会缩断的;陶模表面本有一定的光洁度,一旦刮开表面即是十分粗糙的毛面,因陶质属熟料,无粘接性能,不可能修整得光滑。更为重要的是,制作一个模具本十分不易,要经过许多精雕细刻,刮掉表面纹饰当芯子后,此模就彻底废了,再没有制作第二套范的可能。既使是只铸制一件如司母戊鼎这样的青铜器,其腹腔的型也只能来自泥芯,而这个泥芯也只能出自芯盒。范铸法中所用的泥芯,绝大多数应出自芯盒,即专为制作泥芯而设计的芯盒。芯盒的制作,应属于制模时的统筹设计范围。在许多论述范铸技术的论文中都提到,泥芯应有足够的透气性及退让性,因此要求泥ㄨㄚ中应有足够的含砂量,陶模被刮成泥芯,这不矛盾么?所以,我们认为,刮模为芯的作法不可能为古代范铸法中普遍应用的常规工艺。

5.6失蜡法问题

过去有学者将解释不了的铸造工艺都说成是失蜡法做成的,如曾侯乙尊盘、淅川下寺铜禁等。通过对大量青铜器的对比观察研究后,我们发现,曾侯乙尊盘及淅川下寺铜禁上面的所有铸件,全部是采用了传统的陶范铸造,由分别铸出数以千计的小块纹饰,通过焊接技术焊接成为整器的,并非失蜡法铸造。图16为曾侯乙尊盘中盘口沿纹饰内部的局部图,可以清楚看到,每根铜梗上都留下了十分明确的浇口。如这样的浇铸口,在曾侯乙尊盘的其它部位铜梗上随处可见,铜梗上的范缝亦是随处可见;除此之外,我们专程对淅川下寺铜禁也进行了考察,考察发现,其铸制工艺与曾侯乙尊盘完全相同。因此,我们认为,曾侯乙尊盘及淅川下寺铜禁皆为范铸法铸制的。这两件铜器都是先分别铸出许多小块纹饰,先焊接成大些的纹饰片,再焊接成整器的。对于铸造而言,铸件越小成品率就会越高,对于曾侯乙尊盘及淅川下寺铜禁上面那么小的单元纹饰,单铸时其成品率应十分高,因此,采用这样的工艺铸制尊盘及铜禁,应不存在废品问题,只是设计较为复杂。一些铜器被认为是失蜡法铸造的原因,除对范铸特征不太了解外,关键是对春秋以后发明的焊接技术没有足够的认识。春秋以后在铜器上出现了锡焊、铅焊及铜焊技术,锡焊与铅焊相对少,绝大多数铜器是采用了分型铸造后,再用铜焊工艺焊成整体的。有了焊接技术作为最后成器的技术保证,春秋以后就没有作不出的器型,从根本上是不需要如失蜡法这样的新技术来取代传统的陶范技术。因此,曾侯乙尊盘及淅川下寺铜禁的分型铸造及铸后焊接,是与其时代的技术同步的。所以,我们认为,在青铜时代里尚不具备失蜡法铸制青铜器的条件,也不存在失蜡法铸成的青铜器【15】。关于这一问题,我们将在专题论文中,对己定论的曾侯乙尊盘等铸件,作详细的论述。</P>

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论中国古代的青铜范铸技术图片16



【6】此图摘自《青铜器全集·夏商4》第113页,文物出版社1998年9月
【7】此图摘自《青铜器全集·商4》第78页,文物出版社,1998年9月。
【8】此图摘自张正明 邵学海《长江流域古代美术》(下)第20页,湖北教育出版社,2002年5月。
【9】此图摘自《中国文物精华》编辑委员会《中国文物精华》第46页,文物出版社1997年9月。
【10】此图摘自《青铜器全集·夏商1》第79页,文物出版社1996年7月。
【11】华觉明:《妇好墓青铜器群铸造技术的研究》,《中国冶铸史论集》第96页,文物出版社1986年8月。
【12】华觉明:《曾侯乙青铜器红铜纹饰铸镶法的研究》,《中国冶铸史论集》第148页,文物出版社1986年8月。
【13】华觉明:《妇好墓青铜器群铸造技术的研究》,《中国冶铸史论集》第121-123页第3行,文物出版社1986年8月。
【14】马承源主编:《中国青铜器·山西省侯马市东周青铜器铸造遗址》,第522页第4行,上海古籍出版社,1996年2月第6次印刷。
【15】周卫荣 董亚巍 万全文 王昌燧《中国青铜时代不存在失蜡法铸造工艺》江汉考古2006年第2期。
【16】王楚栋 董亚巍 王金华 周卫荣 李秀辉:《中国古代石范铸钱模拟试验研究》,《中国钱币》2003年1期。
【17】李迎华 董亚巍 周卫荣 王昌燧《汉代铜范铸钱工艺及其模拟试验》,《中国钱币》2005年2期。
【18】董亚巍《望山1号墓越王勾践剑铸制工艺中的几个问题研究》待发。</P>
【19】周卫荣 董亚巍 万全文 王昌燧《中国青铜时代不存在失蜡法铸造工艺》江汉考古2006年第2期。
【20】董亚巍 周卫荣 万全文 王昌燧《论青铜范铸学鉴定古代青铜器》,《文物科技研究》2006年待发。

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