初探青铜器的补铸套铸工艺

1  补铸工艺概述

        中国青铜器的发展，从整体铸造到分体铸制有明确的规律。分铸工艺从简单到复杂，亦有许多实物例证。从考古发掘品看，夏代一些青铜器有明显的补铸痕迹。从补铸到分铸，是青铜范铸工艺发展的必然。1955年河南郑州白家庄出土的夏代晚期斝（图1），其足部有明显的补铸痕迹。因浇铸时出现问题，造成铸件两个足部缺陷，需要二次补铸，才达到器物的完整。有了补铸工艺，废品率相对减少。

        纵观商周青铜器，从夏文化期至战国时期的青铜器都存在各种各样的铸造缺陷。因此，补铸是不可缺少的技术。在诸多青铜器表面，补铸痕迹也是显而易见的。例如，上海博物馆收藏的夏代晚期云纹鼎，可以看到有两处补铸痕迹，位于鼎口沿下方以及足底部位，痕迹上的浇口断茬未被打磨，所看到的视觉效果非常细窄，应是一截掰断了一截浇口杯，有浇铸压力才能更好的补铸到位（图2）。

1974年湖北黄陂盘龙城出土，现藏中国国家博物馆的商代早期兽面纹锥足鼎，内壁有两处明显的补铸痕迹（图3）。

在一些考古发掘出土的青铜器表面常常可以看到有补铸一处、两处、甚至更多的痕迹。

        范铸工艺的操作过程中,从泥料被制作成范开始

要阴干、范面制作纹饰、合范制作泥芯等程序,操作时间长,在这个过程中容易出现影响铸造结果的意外事件。例如,范与芯存在收缩及变形、合范是否严实、范与芯是否配合、浇铸系统设计是否合理等问题,都会直接影响浇铸的成败。由于可造成缺陷的因素太多,所以薄壁和厚壁青铜器表面岀现铸造缺陷是难免的。台北故宫博物院收藏的乃孙作祖己鼎,高81.8厘米,此鼎体积较大,器壁相对较厚,但此鼎也出现缺陷(图4)。

再如司母戊大鼎,其壁厚约数十毫米,不但4个足都进行了铸后补铸,鼎身的一个侧面也有明显的补铸痕迹。由此看来,补铸工艺并非仅仅存在于薄壁青铜器上,其是一种运用非常广泛的工艺。

2 从西周銮铃、马衔铸造实验看套铸工艺

在商周青铜器中,有许多青铜器的附件是可以活动的,如提梁、铜链条、鄘的箅子、马衔、銮玲的铜珠铺首衔环等。我们知道,提梁卣或提梁壶的提梁与主体之间是可以活动的。铜链条是一个短链子套一个短链子,形成长的链条。再例如,在铜的腹内一般会有个算子这个算子虽然可活动,却多是拿不下来的,多被套在一个环内,只有部分器物是与体整铸的。马具上也有可活动的铸件,如西周至战国时期的马衔,大多是由两个单链子套在一起而成,可活动;銮铃上半部镂空部位的腔内,大多会有一个可活动的球形铜珠子,摇起来会发出清脆的响声。这些可活动的青铜器附件的几何形状各不相同,所以套铸的工艺肯定也是各不相同的。我们以周原出土青铜銮铃以及马衔为研究对象,在详细观察铸造痕迹的基础上,构思其套铸工艺,并实施了铸造实验,观察铸造工艺的多样性。

2016年,周原博物馆对西周銮铃进行了范铸模拟实验。实验的目的之一是复原铜珠子如何被套铸在銮铃中的工艺。如果想铸造一个空腔的青铜器,就需要用泥芯来实现。銮铃的镂空部位以及銮铃下面的底座都是空心的,毫无疑问是需要用泥芯才能实现的。因此,在铸造实验中我们在制作銮铃镂空部位的泥芯时,将一个铁球安置在泥芯中,这样既不影响泥芯的外形,亦不增加泥芯的体积。经过阴干、焙烧,当泥芯被銮铃范夹在中间浇铸后,从镂空的部位掏掉泥芯,圆形的铁球就被留在了銮铃的镂空腔内。由于镂空的部位很窄小,而铁球的体积远大于镂空卟,铁球就被永远留在了銮铃的镂空腔内了。图5为銮铃球体芯中的铁球,在制芯时包裹在芯料中,经过阴干、焙烧,铸造后掏去芯料,铁球留在铃体内。在实验过程中铁球也包裏在球体芯当中,经过阴干与焙烧,只要芯子不裂,球就不会跑出。

2017年,周原博物馆与北京科技大学文化遗产研究院

合作对西周马衔进行了范铸模拟实验。我们知道,马衔般是由两个环子套在一起而成,所以需要先铸造出其中的一个,将铸造好的环夹在范中,浇铸另一个环。如图6所示,可看到工艺过程十分简单,只是需要铸造两次而已。通过这种工艺成功铸造出马衔后,我们认为,铸造较长铜链条的工艺应当与此属同一个工艺思想,只不过是环的个数增加了而已。

通过这两个实验,我们认识到,在对青铜器的附件进行分铸和套铸的时候,其方法和形式是多种多样的,是根据器物的实际需要而有针对性地设计。在这个过程中,熟练地掌握芯和范与器物之间的关系是一个重要前提,这与早期的补铸工艺有直接的关系。

3从补铸到套铸的工艺发展

夏晚期至战国时期的青铜器中补铸例证很多,举不胜举,说眀再成熟的范铸工艺也难免出现铸造缺陷,常常需要补铸。而需要补铸的青铜器部位各不相同,补铸的工艺也应该是多种多样的。同样,在商周青铜器分铸工艺中制作工艺也呈多样性,如商早期的提梁卣、商晚期司母戊鼎耳以及西周的马衔等。在这些采用分铸的青铜器构件中,有活配合及死配合之分。如提梁卣的提梁与主体属于活配合,马衔的两个环属于活配合,而司母戊鼎的耳与主体属于死配合。无论哪一种组合形式,都属分铸技术在铸造青铜器时,是用泥料在模上夯范,范腔里面是空腔,浇铸铜液凝固后,形成青铜器。而补铸青铜器时是在青铜器表面需要补铸的部位制出局部范,浇铸时范是固定在青铜器上浇铸的

从诸多考古发掘品看,补铸痕迹的特点多为不规则的状态,甚至在青铜器的表面可看到浇铸口的断茬,补铸部位的内壁也有一定对应特征。形成这些补铸的痕迹,是在青铜器的表面制作两个局部范,一个用于青铜器的表面,个用于青铜器内壁。一是先用泥料将需要补铸的孔洞堵实,再将大于孔洞面积的泥片贴在补铸的部位,表面涂上隔离剂,用泥料围挡一块区域,在此范围内可制出补铸所需的局部范,亦是青铜器表面的补铸范。二是用泥料贴在内壁补铸位置,只需要拓个内壁样形,在样形中心挖出大于孔洞面的凹面,这样就得到了内壁范。补铸的目的是为了将孔洞填补,液态铜需要穿透青铜器的壁厚,并且需要紧密贴合内壁、面积大于孔洞才能牢牢卡死补铸材料,否则容易脱落铸痕。制好的局部范开设浇铸水口,经过阴干焙烧后,两块范回到原位就可以补铸了。浇铸时,液态铜穿过器壁会形成凸起来的“补铸痕迹”,即内外壁所看到的堵实状态。

图7为西安博物院收藏的商晚期饕餮纹鬲，此件补铸两处,对应特征比较明确。在补铸工艺中,亦有在范面制作纹饰的,以达到完美效果。补铸技术一般分为两种,即一般补铸与纹饰补铸,可以在补铸的范面制作纹饰,以求纹饰饱满,类似情况在商周青铜器上相对较少。例如,1976年城固苏村小冢铜器点出土方罍以及1990年洋县安冢铜器点岀土瓿,此两件青铜纹饰布满器身,尽管器形大不相同,但补铸思想是完全一致的。

图8为陕西城固县文化馆收藏的方罍,可清晰看到方罍盖子有三处补铸痕迹,其中的一处刻意制作了纹饰,尽量达到完整效果。在同时代的技术操作中,用在城固出土的青铜瓿上补铸纹饰亦是对等的。

套铸工艺的出现似乎体现在商代早期的提梁卣上。例

如,湖北黄陂盘龙城李家嘴1号墓出土的兽面纹提梁卣,壶体与提梁需要灵活连接,那么就需要套铸工艺去实现,通对马衔套铸工艺的实验,笔者认为是同一种套铸方式，只是分型有所区别。再如城固县文化馆藏商中期提梁卣(图9),提梁与器身的连接亦是采用套铸方式,卣盖上的链接杆又与马衔套铸结构完全相符,说明工艺思想是一致的。套铸工艺不仅使用在提梁制作上,也用在了具有提链或吊环的青铜器上,其制作工艺为先铸出一件需要被套铸的物件,加工成品后将器物卡在范中进行套铸,有套铸结构的一端为二次浇铸形成。青铜器的套铸工艺在商代旱期初步应用,由于范铸技术不间断的延续,在一些东周青铜制品上也使用了套铸技术。商周时期的套铸工艺从简单到复杂也有着明确的工艺特点,一个进步历经百年,技术的发明是创新的基础,工艺的成熟是应用的保障,工艺思想可灵活运用在诸多青铜制品上,其制作方式贯穿了青铜时代。

        一项新技术的发明并非易事,是需要各种条件的。

夏二里头遗址中已经出土有铸造成型的鼎、斝、爵等青铜器,说明此时的青铜范铸技术已经基本成熟。与此同时,出现了补铸技术,其目的为修补铸造缺陷,并在一些青铜器上有所体现。随着范铸工艺的成熟,衍生了分铸、套铸技术,解决了器身与附件的装配问题,受补铸的启发,逐渐发明了分铸及套铸工艺。

4总结

本文通过商周青铜器的范铸特征,阐述补铸与套接工艺的前因后果,通过模拟实验探究古代工艺的发展脉络,范铸工艺每一项变革都存在工艺轨迹,这些特点在青铜实物上是看得见摸得着的,需要通过模拟实验考证,以理论结合实践能更明了地认知模范关系。从青铜器的浇铸到补铸、套铸到分铸,在青铜器的表面呈现了对应特征。东周马衔的模拟实验,说明套铸的工艺思想与商早期提梁卣套铸方式基本相同,实验结果是一致的,不论时代前后,工艺思维相同,铸出的实物特征也不离其宗。从商代的套铸工艺从特点来看,套铸方式并不单一,马衔的制作是相对简单的,早期的套铸思想衍生了复杂的兽首提梁,分型方式有所改变,才会有形制各异的兽首装饰。本次模拟实验虽然以马衔套铸工艺为主,但说明的问题是显而易见的。