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范铸法(模范法铸造)

 盛林雕塑 2019-05-16
范铸法示意图

范铸法是铸造青铜器的一种主要方法范根据范铸法的历史发展和材质,分别有石范铸造、陶范铸造和金属范铸造青铜器的方法和工艺。

石范铸造

石范铸造的方法一般是两扇合范,有浇注口,便于铸器,这种石范制作既简便,又可多次使用,铜液注入范后,空气易排出,使范不致破裂。

石范的优点是能耐高温、不易变形、取材方便、浇注过程中容易散热和能反复使用等优点,比较于金属范使用次数还是有限的。 石范的缺点是石质坚硬,古人加工困难,比较于陶范不宜刻凿繁缛花纹,更不适合制作容器。综上所述石范只能铸造,简单且器型小的工具和武器,使用范围有限,发展空间有限。

石范一般被认为是冶铸技术原始阶段的特征,石范铸造这种古老的工艺,我国在新石器时代晚期曾广泛用以铸造器形简单的小件铜器,少数地区延续至晚商或汉代人们没有想到的是, 直至当代在云南曲靖和川滇边境竟仍使用石范而且是用它来铸造铁犁铧。

2 陶(泥)范铸造

中国青铜时代的青铜器成形技术主要是铸造,其主流又是陶范铸造, 陶范铸造技术研究又是中国古代青铜器成形技术研究的基础。

所谓陶范铸造, 是将金属熔炼成符合一定成分要求的液体并倾倒入预先制好的陶质铸型中, 经冷却凝固、 清整处理后得到有预定几何形状和物理化学性能的器件的铸造工艺过程[17]。 不同资料上的称谓不同,有的称之泥范,有的称之陶范,吴坤仪先生论述"陶范"可以理解为质地较好的泥范,故统称为泥范、陶范[18]。 这是因为中国青铜时代陶范铸造,是与高超的制陶技术密切相关的,古人用泥制陶,所以泥范是指未烧结的范块, 是湿型, 在室温中逐渐干燥,干成适当的硬度时,进行纹饰的雕刻;陶范是指经过 850~900℃焙烧之后的范块,可以直接用于浇注金属成型, 陶范并未陶瓷化,如果烧到 1 000~1 300℃完全陶瓷化时,会变成脆硬而不透气,不宜作铸范。综上所述,泥范就是陶范,泥范铸造就是陶范铸造。

2.1 陶范铸造技术

陶范法铸造技术是以特定处理的泥质材料为铸型, 浇铸前須经过缓慢的阴干和烘焙, 铸型接近陶质。根据谭德睿等学者的研究,古陶范和现代砂型铸造粘土砂的成分完全不同,陶范的高 SiO2 含量是因为范料中加入了草木灰。 他将古陶范残块镶嵌在原生土加砂配料的范内表面中, 所浇注出来的器物只有古陶范部位纹饰清晰、表面光洁。 研究中阐明,制范原料中需要加入草木灰, 草木灰中含有丰富的植物硅酸体,其主要成分是非晶态的 SiO2,能提高陶范的耐火度,降低热膨胀率,减少泥料干燥收缩,更重要的是能降低陶范的蓄热指数,改善充型能力,利于铸造轮廓清晰、器壁薄、纹饰精致的青铜器[19]。

陶范铸造青铜器,一般采用浑铸技术、分铸铸接技术、焊铸技术,叠铸技术等铸造工艺,将分次铸接的各個部件连接成一個整体,以获得结构复杂、具有立体感的青铜器物。铸就了礼器、农具、工具、兵器等大批器物,为华夏文明奠定物质基础。浑铸技术是一次浇铸便可铸造成形一件完整器物的工艺,称为为"浑铸"或"整铸"。 浑铸技术是最早出現、並延续时间最长的一种铸造工艺,主要用于器形相对比较简单的青铜器铸造。

分铸及铸接技术分二次或多次浇铸來铸造成形的一件完整器物的工艺,称为"分铸","铸接"可以分为二种方法,先铸器身,在预先铸造成形的器身上制范,二次铸造固定连接上附件;或先铸附件,再嵌到陶范中和器身铸接到一起, 二种方法中器物或附件的结合处通常都预先制出榫卯、孔等固定连接。如中国迄今发掘出土最大、 最重的古代青铜礼器司母戊鼎,此鼎先采用浑铸技术制鼎身和四足,然后分铸及铸接两耳成型。

铸焊技术是指将分別铸造成形的青铜部件,用浇铸填充金属液的方法固定连接成 一体的一种工艺,连接方法类似于现在的普通焊接方法,主要用于器耳、器足、附件等部件与器身的连接,使复杂器形青铜器的成形更为简便。

所谓叠铸技术,也称层铸技术,是将多层铸型叠合起来,组装成套,从共用的浇口杯和直浇道中灌注金属液,一次得到多个铸件。 能大幅度提高生产率,节省材料,降低成本,至今仍广泛应用。

3 金属范铸造

目前,据考古发掘资料,金属范铸造在中国始于战国时期, 金属范铸造包括铜范铸造和铁范铸造。

铜范铸钱是一项重要的铸造工艺, 它萌生于春秋战国时期,发展于西汉早期的半两钱时期,兴盛于西汉五铢钱时期。 铁范是从铜范发展而来的,与铜范相比,应用范围更多更广。采用铸铁金属型(铁范)成批铸造工具、农具和车马器等铁器件,是战国铸铁技术的重大创新。

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