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        青銅器制造技術(shù)中的嵌范整鑄

        2019-06-12 07:52:00劉彥琪
        文物季刊 2019年3期
        關(guān)鍵詞:鑄型分體器物

        □ 劉彥琪 王 剛

        青銅器上多帶有附件,觀察器物主體范線與附件范線的位置關(guān)系,是幫助研究者判斷器物制作技術(shù)的重要方法。當(dāng)主體與附件范線不貫通時,通常會判斷附件與主體為鑄接或焊接成型。筆者對甘肅禮縣博物館藏?cái)?shù)件東周及漢代青銅器上呈現(xiàn)的類似現(xiàn)象進(jìn)行了觀察分析。

        (一)出土器物的工藝現(xiàn)象觀察

        (1)禮縣出土漢代青銅鍪的環(huán)耳工藝觀察

        如圖一為甘肅省禮縣博物館藏漢代青銅鍪的四視圖,器物館藏號1514,分類號E191。器物中央有一道縱向分布的范線,從一側(cè)口沿貫通到對側(cè)口沿,器物鑄型采用雙合范,對開分型,有大、小兩環(huán)耳,皆位于范線右側(cè),從器物底視圖可見,環(huán)耳分別位于兩扇范內(nèi)。

        如圖二,觀察較大一支環(huán)耳的細(xì)節(jié)特征及其工藝現(xiàn)象,可見環(huán)耳外側(cè)脊部有四道瓦楞紋裝飾,環(huán)耳周圍有一圈痕跡(圖二-b),痕跡圍合區(qū)域略高于器壁,圍合區(qū)域與器物范線(圖二-a)相切。類似現(xiàn)象經(jīng)常被認(rèn)為是器物主體與附件之間采用焊接或鑄接技術(shù)所致。然而,觀察環(huán)耳細(xì)節(jié)未見鑄接工藝應(yīng)有的結(jié)構(gòu)特征,使用鑞焊的低溫焊接技術(shù)后,主體與附件之間應(yīng)有的接縫也未見,高溫焊接形成局部熔池并凝固所成形態(tài)也與此器不符。

        (2)球形鼎鼎蓋的工藝觀察及CT 斷層掃描

        圖三-a 及圖三-c 為戰(zhàn)國球形附耳鼎鼎蓋正面及背面,該器物館藏號1498,分類號E175,禮縣博物館藏品。圖三-b 為漢代球形附耳鼎鼎蓋,器物館藏號1410,分類號E087,禮縣博物館藏品。鼎蓋弧面上帶有三個呈“Y”形分布的“n”形橋鈕。筆者對該館藏十?dāng)?shù)件類似鼎蓋進(jìn)行了觀察,均未在鼎蓋表面發(fā)現(xiàn)圓形容器常見的“Y”范線,鼎蓋正面鈕部周圍有鑄工留下的打磨痕跡。由于這類器物未見范線,通常被認(rèn)為是鼎蓋與橋鈕間使用了鑄接或焊接。有一件可以確認(rèn)采用了鑄接技術(shù)的鼎蓋,其鼎蓋內(nèi)壁可見凸起的鑄接結(jié)構(gòu)。其余鼎蓋內(nèi)壁皆如圖三-c 所示,未見任何結(jié)構(gòu)表明它們是采用鑄接技術(shù)成型。如圖四,觀察鈕部細(xì)節(jié),紅箭頭所指部位可見鈕根部與鼎蓋弧度不符,鈕與蓋銜接處似有接縫,這種現(xiàn)象經(jīng)常會被判斷為焊接痕跡。為了解器物的內(nèi)部結(jié)構(gòu),筆者選取其中兩件鼎蓋,使用中國科學(xué)院高能物理研究所的加速器進(jìn)行CT 斷層掃描,未見鈕部與鼎蓋之間有鑄接結(jié)構(gòu)及焊接跡象(圖五)。

        (二)考古出土的模、范實(shí)物及其功能用法的分析

        侯馬鑄銅遺址出土了大量與青銅器制作有關(guān)的陶模、陶范等遺物,其中與上述青銅器制作技術(shù)有關(guān)的遺物如下:(1)如圖六,侯馬鑄銅遺址出土了環(huán)鈕復(fù)合范ⅡT92F14:2,兩側(cè)及邊各兩扇,現(xiàn)殘存三扇。略呈橢圓形,中間有一圓形活動芯,芯兩面有榫,兩側(cè)范相應(yīng)處有卯,外側(cè)有合范號。長5.5、高 4.2、范厚 0.2~1 厘米[1]。(2)如圖七為該遺址出土蓋范ⅡT31F13:11,圓形,直徑 14.5、厚 2.5 厘米。平行分型面上有三角形榫六個。未經(jīng)澆鑄。范上鑲嵌四個環(huán)鈕范(每個由兩扇范組成),長1.5、寬1 厘米。鈕為鳥形[2]。(3)如圖八,同一遺址中還出土有鈕范,ⅡT24H24:7,雙合范,鑲嵌在一塊殘蓋范上。合范略呈楔形,高2.5、上寬2.6、厚1.8、下寬2、厚1 厘米。平行分型面上有對稱的三角形榫卯。未經(jīng)澆鑄,環(huán)徑1.8、肉厚0.5 厘米,中間為一個凸出的圓形固定芯。合范后底部有兩個小圓洞,以便引銅液流入范腔。澆鑄前將此范鑲嵌到蓋范中一次鑄成。按形制可能為鼎蓋鈕[3]。(4)如圖九,侯馬白店鑄銅遺址H15 出土了數(shù)枚器耳或鈕模,如H15:224,黃褐色,半圓體,完整。側(cè)面內(nèi)凹,飾云紋,體中部兩側(cè)有扁圓形外凸,頂部有乳狀凸起,平底有一穿,周身涂黑色物。底長1.3、寬0.8、高2.3 厘米[4]。(5)如圖一○,鼎蓋樣模ⅡT19④:27 亦為侯馬鑄銅遺址出土,其大部殘。復(fù)原直徑21.4、沿部厚3.8 厘米。面上刻劃出界帶及鈕部的細(xì)輪廓線。報(bào)告認(rèn)為其可能作為裝配模(拼裝模)使用[5]。

        出土以上遺物的侯馬鑄銅遺址ⅡT92F14、ⅡT24H24 及ⅡT31F13 屬遺址晚Ⅴ期,報(bào)告認(rèn)為遺址晚期約為公元前450-公元前380年[6]。為戰(zhàn)國時代。侯馬白店鑄銅遺址H15 所屬時代為公元前415年-公元前380年前后甚至更晚,相當(dāng)于戰(zhàn)國早期后段或戰(zhàn)國早中期之際。

        根據(jù)上述資料(1),由于環(huán)鈕脊部較寬且拔模斜度小,雙合范無法順利脫模,故采用四扇復(fù)合范。范厚極薄,是無法作為獨(dú)立鑄型澆鑄高溫銅液的。推測其用于嵌入主體范。資料(2)可見戰(zhàn)國時代使用過嵌范技術(shù),將附件范嵌入主體陶范后,將器物渾鑄成型。使用該法可減少主體鑄型的分型面數(shù)量,使鑄型結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,另外器物渾鑄成型也減少了金屬的熔煉和澆鑄次數(shù),提高了生產(chǎn)效率。資料(3)可清晰觀察到嵌入主體范的鈕范結(jié)構(gòu),鈕范合范后其側(cè)面形狀呈楔形,如制好主體范再挖洞嵌入鈕范,楔形鈕范則無法嵌入主體范,因此,先制成鈕范,再制作主體范并將鈕范包埋其中才具有技術(shù)可行性。鑄工將鈕范制成楔形,正是為了防止其嵌入主體鑄型后向外脫落。先制成鈕范再將其嵌入主體范,從技術(shù)邏輯和可行性上講,鈕模必須與主體模分開,亦即需要使用鈕部的分體模。資料(4)恰好為這一判斷提供了物證,其為器物附件的分體模,與器物主體模具分開使用,可用其翻制器耳范或鈕范。由于材料性能限制,鑄工通常是無法用粘土制成和鑄成器物一模一樣的完整模具的,出土陶器與同類青銅器的形態(tài)不同即是明證,耳采用分體模,就可以降低制造模具的難度,使得模具容易成型且便于使用。資料(5)所示物證可判斷其為器蓋主體的模具,其上未塑出附件模,使用主體模與附件分體模制作和裝配陶范時,主體模上的刻劃線可以輔助分體模和附件范的定位。

        (三)銅鍪的嵌范工藝流程

        通過對以上出土遺物資料的考察與分析,可對文首銅鍪環(huán)耳附件的鑄型結(jié)構(gòu)做出如下分析和復(fù)原。如圖一一,其中0 為環(huán)耳模具,其側(cè)脊有四道瓦楞紋,對開分型的雙合范無法脫模,故需要4扇復(fù)合范,側(cè)脊需要1、2 兩扇范,環(huán)耳兩側(cè)需要3、4 兩扇范。如將環(huán)耳模與器物主體連為一體,主體為對開分型,無法實(shí)現(xiàn)環(huán)耳部分的順利脫模,在不使用主體與附件鑄接的情況下,唯有使用嵌范技術(shù)。如環(huán)耳模與器物主體為一體,嵌范制成后依然無法脫模,因此,鍪的主體模具必與環(huán)耳模分離使用。圖一二為鍪環(huán)耳部位嵌范工藝流程復(fù)原,0 為環(huán)耳模、1~4 為環(huán)耳復(fù)合范、5 為環(huán)耳鑄型活塊芯、6 為鍪的部分主體鑄型示意(其頂面為對開分型的分型面)。首先使用環(huán)耳模具0 翻制復(fù)合范1~4,將四扇范打開脫模,如圖一二-A。然后配制型芯5,將其與復(fù)合范裝配后,形成的型腔即用于鑄造環(huán)耳,如圖一二-B。將環(huán)耳復(fù)合范組裝,翻制鍪主體陶笵6,如圖一二-C。將環(huán)耳范嵌入主體范,環(huán)耳型腔與器物主體型腔連通,鍪及其環(huán)形附耳渾鑄成型,如圖一二-D。上述工藝流程可以解釋器物結(jié)構(gòu)特征及范線等細(xì)節(jié)特征的成因。

        (四)球形鼎鼎蓋鑄型制作技術(shù)的實(shí)驗(yàn)考古

        筆者刻制了橋鈕分體模,并用其翻制了雙合范,分型面上設(shè)置有榫卯,以便兩扇范定位,防止錯型。只要橋鈕分體模不損壞,便可不斷用其翻制鈕范,如圖一三。將鈕部的分體模與鼎蓋模配合,兩者結(jié)合處弧度不同,便會出現(xiàn)圖一四箭頭所指部位的現(xiàn)象,兩者結(jié)合處有間隙。這一現(xiàn)象和前文圖四器物鈕部與鼎蓋結(jié)合處現(xiàn)象類似。使用分體模除了便于制造和使用,還有一個優(yōu)點(diǎn)是可以將不同的分體模具之間互相組合,可以制造出更多樣的器物造型。然而,這種技術(shù)的缺點(diǎn)也是顯而易見的,如圖一五,若鑄工手邊可用的鈕部分體模多樣性不足,而鼎蓋主體模具尺寸弧度變化較大,鈕部的分體模與鼎蓋的主體模之間就會因弧度不一而形成裝配誤差,這種現(xiàn)象反映在鑄后器物上便是造型缺陷。經(jīng)筆者觀察,很多類似器物的主體與附件存在比例失衡的現(xiàn)象,圖五兩件鼎蓋的CT 斷層掃描可見兩鼎蓋尺寸差異較大,而小鼎蓋的鈕部卻比大鼎蓋鈕部更大。鈕部與鼎蓋比例失衡嚴(yán)重的器物,鈕部與鼎蓋連接處往往會出現(xiàn)圖四所示現(xiàn)象。

        使用鈕部的分體模翻制出的鈕范在嵌入鼎蓋范時,兩者同樣會出現(xiàn)弧度匹配的問題,為使兩者弧度一致,用鈕部的分體模翻出的陶范需在鼎蓋模具上按壓以矯正弧度,這時為防止鈕部型腔變形,鈕模仍需留在鈕范內(nèi),按壓鈕范時,粘土塑性變形便會將鈕模與蓋?;《炔晃呛纤略煨驼`差復(fù)印下來。由于鈕部的分體模可反復(fù)使用,故只需一枚,用其反復(fù)翻制鈕范即可,為確保鑄成的鼎蓋的三鈕在鼎蓋上均勻分布,需用圓規(guī)作鼎蓋模圓形輪廓的同心圓刻劃線(圖一六),三個橋鈕分布在同心圓刻劃線上,鑄成的鼎蓋倒扣放置時,其蓋口才能處于水平面,成為合格產(chǎn)品。作同心圓之前首先需要用規(guī)、矩找圓心,具體方法已有研究,在此不贅述。如圖一七,鼎蓋?;∶孀鞒鋈舾赏膱A,弧面被三道穿過圓心的分割線平分。如圖一八,將鈕范固定于鼎蓋模時,需確保鈕范分型面對準(zhǔn)弧面分割線。因弧面不同位置弧度不同,前文已述鈕部泥范需在鼎蓋模上矯正弧度,矯正過的鈕范在鑄型裝配階段想要確保其放置在正確位置,需在鼎蓋模上標(biāo)記出鈕范的裝配位置。這便是侯馬鑄銅遺址出土“樣?!鄙献骺虅澗€的用途。嵌范時,將鈕范之一用手固定于鼎蓋模上標(biāo)記的鈕范位置記號線內(nèi),另一手在鈕范周圍堆塑范土(如圖一九),直到此鈕范被埋入范土并穩(wěn)定位置。再如此反復(fù),埋入另外兩套鈕范。在鼎蓋模上完成范土堆塑,鼎蓋范翻制成功并將三鈕范嵌入鼎蓋范。

        制成的鼎蓋鑄型如圖二○。打開鑄型可見范內(nèi)壁,如圖二一-a、b 兩處鈕范與鼎蓋銜接部位已不見嵌范接縫,這是使用細(xì)泥漿在范內(nèi)壁涂掛并處理嵌范接縫達(dá)到的效果,鑄成的鼎蓋鈕部周圍看不到任何范線。圖二一-c 處嵌入鈕范的部位未經(jīng)泥漿填縫和涂掛處理,嵌范接縫清晰可見,鑄后的鼎蓋鈕部周圍便會留下范線,需要進(jìn)行打磨,正如筆者在部分嵌范整鑄的鼎蓋上所觀察到的那樣。還有極少的鼎蓋鈕部周圍隱約可見嵌范整鑄器物后留下的工藝痕跡。圖二一-c 所示現(xiàn)象也發(fā)生在前文銅鍪環(huán)耳鑄型上,其成因是鑄工未掌握好附件范的陰干程度,鑄型陰干時,附件范與主體范之間裝配誤差變大,兩者之間的范面還會形成落差。

        結(jié)語

        本文通過對甘肅禮縣博物館藏幾件青銅器的實(shí)物觀察,提出其制作技術(shù)研究中可能存在的誤解,進(jìn)而列出若干考古出土實(shí)物資料提供的證據(jù),說明嵌范整鑄技術(shù)及分體模的客觀存在,在對嵌范工藝流程分析的基礎(chǔ)上,筆者使用實(shí)驗(yàn)考古和鑄造試驗(yàn)的方法,驗(yàn)證研究的合理性與客觀性,認(rèn)為所研究的幾件青銅器使用嵌范整鑄技術(shù)制成。

        [1]山西省考古研究所《侯馬鑄銅遺址》,文物出版社,1993年,124頁。

        [2]同上:122~124頁。

        [3]同上 123~124頁。

        [4]山西省考古研究所《侯馬白店鑄銅遺址》,科學(xué)出版社,2012年,159頁。

        [5]同 [3]:283~285頁。

        [6]同上:453、460、444頁。

        [7]劉彥琪《中國早期青銅技術(shù)中的幾何作圖法》,《中國國家博物館館刊》2019年第1期,94~101頁。

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