晏德付

（金屬文物保護(hù)國家文物局重點科研基地 中國國家博物館，北京 100006）

現(xiàn)代熔模精密鑄造使用可融性材料做成表面光潔和尺寸精準(zhǔn)的模樣，表面涂覆耐火材料，干燥硬化后經(jīng)加溫脫蠟形成型殼，澆注金屬液體得到鑄件。用這種工藝可以制作復(fù)雜、精密且接近最終的零件形態(tài)，是一種近凈成型的工藝[1]，廣泛應(yīng)用于電動工具、汽車、航空航天等領(lǐng)域零部件的生產(chǎn)[2]。

中國古代青銅器不論從技術(shù)還是藝術(shù)角度，都達(dá)到了一個高峰，是勞動人民在長期的生產(chǎn)實踐中的偉大發(fā)明和創(chuàng)造。其豐富的器物類型、獨特的造型、精美的紋飾，無不閃爍著古人智慧的光芒，是世界文化遺產(chǎn)寶庫中極為珍貴的組成部分。但館藏珍貴青銅文物的資源是有限的，為使有限的文物資源發(fā)揮最大化的社會效益以滿足日益擴(kuò)大的文化需求，制作文物復(fù)制品用于展陳和研究是一條可行之路。

此次因青島市黃島區(qū)博物館展陳需求，經(jīng)國家文物局批準(zhǔn)，中國國家博物館為其復(fù)制一件子禾子青銅釜用于異地展出。我們綜合文物器型結(jié)構(gòu)及復(fù)制要求，采用硅橡膠翻模制作模具，結(jié)合熔模精密鑄造的工藝制作復(fù)制品，效果較好。

1 文物基本情況

子禾子青銅釜（見圖1），戰(zhàn)國早期齊國量器，中國國家博物館藏品，現(xiàn)陳列于古代中國展廳。銅釜上世紀(jì)五十年代出土于山東省膠縣，整體造型簡單，侈口短頸深腹平底，腹部兩側(cè)雙耳。高385mm，口徑223mm，腹徑318mm，實測容積20460mL。

圖1 子禾子青銅釜

器物腹部有銘文九行（見圖2），因銹蝕嚴(yán)重，能辨清的大約有九十個字。大意是子禾子命人告訴陳得，左關(guān)釜的量值以倉廩之釜為標(biāo)準(zhǔn)，左關(guān)釜以廩升為標(biāo)準(zhǔn)。若關(guān)吏不執(zhí)行此命，則要按其犯事的輕重施以刑罰，一般要罰十五斤青銅[3]。反映出戰(zhàn)國初年齊國已經(jīng)具備了嚴(yán)格的量制管理制度。

圖2 銅釜銘文

2 文物價值分析

度量衡是我國古代計量物體長短、容積、輕重的物體的統(tǒng)稱，其中測定計算容積的器皿稱為量。周代以前，人們沒有計量工具，只好用身體當(dāng)“量具”?！缎⊙艔V量》記載：“掬四謂之豆?！眱芍皇趾掀饋硎|西即為“掬”，顯而易見，這非常不準(zhǔn)。為了增加公平性，逐漸利用統(tǒng)一的器皿來測定計算容積，“量”就出現(xiàn)了?！蹲髠鳌贰吨芏Y》《儀禮》《爾雅》等經(jīng)典著作中都有關(guān)于容量單位的記載，其專用名稱有升、斗、斛、豆、區(qū)、釜、鐘等。春秋戰(zhàn)國時，商業(yè)繁榮，賦稅制逐漸健全，諸侯國紛紛建立自己的度量衡制度，作為本國的公量，一些實力強大的士大夫甚至還建立了家量，而這件子禾子青銅釜是戰(zhàn)國時期具有代表性的齊國量器之一。

子禾子是《史記》“田氏代齊”事件的主角田和，子禾子是其做大夫時的稱呼。田和在周安王十六年（公元前386 年）被列為諸侯，此器是田和未立諸侯時所作，其年代當(dāng)在公元前404～前385 年之間。田和的曾祖父田常擔(dān)任齊國國相時，為了收買人心，開始在量器上做文章。齊國的舊量有豆、區(qū)、釜三種，四升為豆，四豆為區(qū)，四區(qū)為釜。田氏將家量改為五進(jìn)制，即五升為豆，五豆為區(qū)，五區(qū)為釜，十釜為鐘，并用大于公量的田氏家量出貸糧食，用公量收。就這樣，田氏在齊國廣得民心，齊國百姓“愛之如父母，歸之如流水”。春秋時期齊國政治家晏嬰預(yù)言“齊政卒歸田氏。田氏雖無大德，以公權(quán)私，有德于民，民愛之?！苯?jīng)田氏數(shù)代苦心經(jīng)營，至公元前391 年，田和廢齊康公。公元前379年齊康公死，田氏取而代之，仍以“齊”作為國號，史稱“田氏代齊”。子禾子青銅釜與上海博物館收藏的“左關(guān)”青銅鉌、“陳純”青銅釜共稱“陳氏三量”。這三件計量工具是齊國中央政權(quán)在左關(guān)安陵地區(qū)征收稅賦的專用標(biāo)準(zhǔn)量器范具，是“齊政卒歸田氏”這一重大歷史事件的重要見證者。

3 銘文拓片的制作

由于銘文重要歷史價值，為了更完整地保留資料，以方便研究，我們對其進(jìn)行拓印（見圖3）。傳統(tǒng)拓片的制作技術(shù)分為以下幾個步驟[4]。

圖3 拓片的制作

上紙：用白芨水涂抹于銘文表面，然后上紙，用干凈的濕毛巾輕輕按壓，使紙張逐漸舒展，滲入到銘文縫隙中。用小棕刷刷平后輕輕打刷，使其完全貼合。最后用干的宣紙貼上撤去水分。

上墨：待紙干燥至七八成后，用自制拓包蘸墨，輕輕拓印反復(fù)多次直至銘文清晰可見。

揭?。捍垙埜稍锖?，用小棕刷輕輕排刷兩遍，隨后從一角開始，輕輕揭取，力道要柔和以防止紙張破損。

至此拓片制作完成，可做資料留存及研究之用。

4 青銅器仿制及復(fù)制技術(shù)

青銅器的仿制及復(fù)制技術(shù)可以說源遠(yuǎn)流長，早在春秋時期，已有青銅器的仿造見于文獻(xiàn)?！秴问洗呵铩徱哑贰俄n非子說林》都記載有贗鼎的故事。北宋時期，“金石學(xué)”興起，復(fù)古之風(fēng)盛行，“上既仿制以崇古，下便偽造以圖利”，社會上出現(xiàn)了大量的仿古青銅器[5，6]。建國以前青銅仿制多以蠟為模，南宋趙希鵠《洞天清祿集》記載：“古者鑄器，必先用蠟為模。”元代官辦有“出蠟局”，民間亦有手工業(yè)工作坊仿制青銅器。清代形成了工藝更為完善的“撥蠟”及“剝蠟”技法用于仿古銅器的制作[7]。這一傳統(tǒng)技法的傳承延續(xù)為建國后文博修復(fù)行業(yè)奠定了人才和技術(shù)基礎(chǔ)。

新中國成立后，文物保護(hù)受到國家重視，為了搶救和保護(hù)流散在社會上及發(fā)掘出土破損的文物，原先社會上從事仿古修復(fù)的手工藝人被征調(diào)到各省市文物系統(tǒng)，成為最早一批的文物修復(fù)工作者。中國古代青銅器的制作主要以范鑄工藝和失蠟工藝兩種為主[8]，借鑒這兩種工藝模式，目前博物館中對青銅文物的復(fù)制常用的方法有石膏翻模復(fù)制法及硅橡膠翻模結(jié)合熔模精密鑄造[9，10]。同時近些年3D 打印技術(shù)快速發(fā)展，也逐漸探索將其運用于文物復(fù)制應(yīng)用當(dāng)中[11]。

傳統(tǒng)范鑄工藝大致工序有制模、制范、制芯、紋飾及銘文的制作、澆鑄等幾個主要步驟[12]，其核心工藝思路即通過塊范組合來實現(xiàn)器物成型（見圖4）。石膏翻模借鑒此工藝原理，根據(jù)文物結(jié)構(gòu)特點，確定分型面，翻制石膏外范及內(nèi)芯，通過范芯組合形成空腔，進(jìn)而澆注金屬液體制作復(fù)制品。此方法的優(yōu)點是翻模材料便宜易得，對實驗條件要求不高，且鑄件質(zhì)感較好。缺點是對器型復(fù)雜的文物分型較為講究，分型面要考慮拔模斜度，一旦設(shè)計不合理易造成卡模，往往需要多塊范組合，技術(shù)要求較高。同時石膏易殘留于文物表面，對于精細(xì)紋飾的表現(xiàn)不太理想。且由于石膏材質(zhì)特性，無法直接澆注銅水（1000℃以上），往往澆注低溫錫鉛合金或者樹脂類材料。

圖4 殷商時期三柱足圓鼎塊范組合示意圖

由于石膏翻模存在種種缺陷，上世紀(jì)八十年代開始，一些學(xué)者就在探索嘗試新型翻模材料，一種新型室溫硫化硅橡膠逐漸應(yīng)用于文物復(fù)制中[13]。硅橡膠翻模結(jié)合熔模精密鑄造法借鑒了傳統(tǒng)失蠟法工藝原理，通過硅橡膠模-石膏靠模-熔模精密鑄造-做舊等步驟實現(xiàn)復(fù)制品的制作。硅橡膠具有很好的柔韌性，可切割，用它來制作模具時，可不考慮拔模斜度，易脫模。因此相對于石膏翻模嚴(yán)格的塊范組合，硅橡膠翻模技術(shù)難度要小得多，尤其針對器型復(fù)雜的文物翻?？蓸O大簡化翻模步驟。此外硅橡膠流動性較好，鑄件表面的紋飾較清晰。制作好的硅橡膠模具可長期保存，反復(fù)使用，避免重復(fù)翻模對文物的損傷。采用這種工藝，目前已成功完成曾侯乙編鐘[14，15]、大盂鼎[16]、江蘇盱眙大云山1 號漢墓出土編鐘[17]等文物的復(fù)制工作。

無論石膏翻模還是硅橡膠翻模，難以避免會在文物表面殘留些許翻模材料而造成污染，因而尋找更為安全有效的復(fù)制技術(shù)也是業(yè)界努力探索的方向，目前應(yīng)用較多的是3D 打印技術(shù)。3D 打印快速成型是利用激光三維掃描儀對原件進(jìn)行掃描，獲取三維數(shù)據(jù)，建立器物的三維模型，再利用3D 打印機打印出器物。由于打印材料的不同，后續(xù)的復(fù)制處理工藝也會有所區(qū)別，目前較成熟的工藝可細(xì)分為三種。一種是打印高分子樹脂材料，打印出的器物明顯比原件輕，質(zhì)感稍差，有時需要在打印的器物上再進(jìn)行傳統(tǒng)的翻模鑄造；第二種是直接打印鑄造蠟胎或者蠟胎模具，再進(jìn)行熔模精密鑄造[18]；第三種直接打印金屬材質(zhì)。目前博物館復(fù)制工作用的比較多的是第一種工藝，后兩種技術(shù)尚待開發(fā)。3D 打印快速成型復(fù)制文物最大的優(yōu)點是在不接觸文物的情況下就可以完成文物的復(fù)制，特別是針對表面銹蝕復(fù)雜、帶有鑲嵌或者比較脆弱的文物，表面不會殘留翻模材料，不會對文物造成損傷。但三維數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)要求較高，往往需修復(fù)人員和數(shù)據(jù)處理人員合作，數(shù)據(jù)的安全也是問題。同時打印成本較高，特別對于體型較大的文物，價格不菲。目前3D 打印技術(shù)在博物館陶瓷[19-21]、青銅[22]、象牙[23]等文物的修復(fù)及復(fù)制中進(jìn)行了探索應(yīng)用。

5 銅釜的復(fù)制流程

由于銅釜表面有精細(xì)的刻劃銘文，石膏翻模效果不理想，因此我們選擇流動性更好的硅橡膠作為翻模材料。同時為了復(fù)制品從材質(zhì)、質(zhì)感上盡可能接近原文物，就需要我們澆注銅水。因此最后我們制定以硅橡膠為翻模材料，制作蠟胎和型殼，采取現(xiàn)代熔模精密鑄造的工藝思路來復(fù)制這件器物。

5.1 制作硅橡膠成型模

確定分型面：其原則一是塊數(shù)盡量少，操作簡便易行；二是脫模順暢；三是盡量在紋飾較少且較為隱蔽的部位。分型時可參考器物原鑄造分型結(jié)構(gòu)，這里我們以器物雙耳中線為分型面，這樣只需翻制兩面即可（見圖5）。

圖5 硅橡膠翻模

制作硅橡膠模：翻模前，在文物表面先刷軟皂做脫模劑，起到隔絕翻模材料和器物的作用，方便后期脫模。首先圈好油泥作圍擋，再上硅橡膠。刷涂第一遍尤其重要，需不斷趕壓，防止硅膠起泡，確保精密紋飾和銘文能夠出來。為了增加硅膠的強度和韌性，減少收縮，通常還需要添加紗布以提高硅膠的抗撕裂強度。

制作石膏靠模：硅橡膠較軟，為了控制硅橡膠模在灌注蠟料時的彈性變形，必須在硅橡膠模外側(cè)填充一定厚度的石膏，制成石膏靠模，起支撐和固定作用，最后將硅橡膠模和石膏靠模組合即制作完成硅橡膠成型模。通常為了使翻制的兩面模具更好地組合，會在硅橡膠和石膏的對合面制作定位榫卯，確保最終合范時能嚴(yán)絲合縫。

清洗：硅橡膠往往帶有油性物質(zhì)，因此翻模完成后要及時對文物表面進(jìn)行清洗，減少翻模材料的殘留。

5.2 制作蠟胎

涮蠟胎：將熔化狀態(tài)的模料（石蠟-硬脂酸）澆入硅橡膠成型模內(nèi)，不斷均勻搖動，確保每一處細(xì)節(jié)都充填到位，將剩余模料倒出。第一遍稱之為燙蠟，需要用稍高溫度的蠟液（約70～80℃）進(jìn)行反復(fù)涮，以保證紋飾銘文的精細(xì)及器物結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)。第二遍開始用溫度稍低的蠟液進(jìn)行掛蠟，掛蠟分多次完成，次數(shù)越多蠟胎越厚，蠟胎厚度取決于器物厚度。待蠟胎冷卻后，去掉石膏靠模及硅橡膠模，得到蠟胎。

修蠟胎：將蠟胎上的氣泡、缺失、蠟珠、接縫、多余部分等進(jìn)行處理，確保蠟胎與實物完全一致，然后焊上合理的澆注系統(tǒng)，蠟胎即制作完成。

清洗脫脂：由于蠟胎所用的模料以石蠟等含油脂的原材料為主，而且翻模時刷涂的脫模劑也可能粘附在蠟胎表面上，它們都具有憎水性，影響后續(xù)漿料對蠟胎的潤濕性和涂掛性，因此需要將蠟胎用中性肥皂水、表面活性劑或乙醇洗滌，沖洗干凈。

5.3 型殼的制作

蠟胎表面要進(jìn)行掛砂以制作型殼，掛砂分為上漿料、撒砂和硬化三步。漿料是耐火材料（常用莫來石）和粘結(jié)劑（常用水玻璃）按照一定比例配制而成。按照掛砂先后順序漿料分面層漿料和背層漿料，面層漿料要保證鑄件表面結(jié)構(gòu)精細(xì)光滑，因此耐火材料較細(xì)，粘度較低。背層漿料起到加固作用，因而耐火材料較粗，粘度也更大。

將蠟胎放在面層漿料中浸泡，適當(dāng)用毛刷趕壓防止有氣泡，取出撒砂（即在漿料上粘一層耐火材料，目的是使砂粒成為型殼的骨架而使型殼增厚），然后放入硬化劑中浸泡（氨水或氯化鋁水溶液），硬化劑的作用是水玻璃發(fā)生硬化將石英砂牢固地粘接在一起而獲得強固的模殼，起后吹干，即完成一遍掛砂。每次掛砂后需充分干燥硬化方可進(jìn)行下一遍操作，這樣反復(fù)多次直至我們需要的型殼厚度。

5.4 脫蠟、澆鑄

將制作完成的型殼加溫，蠟胎受熱熔化后流出形成空腔。型殼經(jīng)焙燒，除去水分、殘留蠟料和有機物，并通過燒結(jié)作用，使型殼具有可靠的強度和較好的透氣性。但溫度不能過高，否則型殼強度會下降[24]。

將型殼埋入沙土中夯實，露出澆冒口，保證受熱均勻，即可澆注銅水（見圖6）。澆注一般在焙燒后進(jìn)行，型殼保持一定溫度有利于銅水充填型腔，使得鑄件紋飾精細(xì)，尺寸精準(zhǔn)。

圖6 澆注

5.5 修胎

澆鑄完成后，通過切割、打磨去掉型殼、氧化物質(zhì)及澆口得鑄件。鑄件表面進(jìn)行精加工處理，鑄造缺陷要補平，不清晰的地方要雕刻修飾，最后整體打磨光滑。

5.6 作舊

作舊是文物復(fù)制最后一步，也是技術(shù)含量非常高的一個環(huán)節(jié)，直接影響復(fù)制品的效果好壞。通過對銅釜的銹蝕特點觀察，我們分步驟對鑄件表面進(jìn)行著色，以達(dá)到逼真效果。

化學(xué)咬舊：在鑄件表面刷涂化學(xué)試劑（130B仿古銅發(fā)黑劑），將光亮的金屬表面氧化腐蝕，去除光澤，呈現(xiàn)古舊觀感，方便后續(xù)做舊（圖7）。咬舊后化學(xué)試劑需清洗干凈。

圖7 化學(xué)咬舊

做底色：做舊有點像化妝，先需要打粉底，再進(jìn)行上色。打底前需要在表面上一層蟲膠漆片，目的是增加顏料與表面的附著力。將蟲膠漆調(diào)礦物顏料至合適的色澤（顏色可較文物色澤略淺），用噴槍連接氣泵，對表面進(jìn)行噴涂，盡量均勻（圖8）。接著用細(xì)砂紙不斷對表面打磨，以達(dá)到光滑均勻的效果，這樣反復(fù)多次，直達(dá)到較為理想的效果。如果打磨過程中露出銅基體，可用化學(xué)試劑將表面氧化再進(jìn)行上色。

圖8 做底色

上層次色：作舊一般選擇光線較好的晴天進(jìn)行，這樣可減小色差，按照原有的銹蝕布局，用礦物顏料調(diào)蟲膠漆，采用噴涂、彈撥、拓印等多種處理手法，顏色層層疊壓，直達(dá)到與原有銹蝕相同的效果。作舊的過程中需注意點到為止見好就收，一旦做過往往需要打磨掉從頭再來。添加顏料時如出現(xiàn)顏料斑點明顯，還需對斑點進(jìn)行著色掩蓋，讓其更加自然。最后調(diào)較稀的漆片噴在表面，然后用紗布反復(fù)揉搓拓蹭，可形成光亮效果。作舊通常遵循“內(nèi)外有別”的原則[25]，即在文物展示的一面做到與周邊顏色渾然一體，看不出破綻，又在觀眾看不到的內(nèi)側(cè)部位也大體做上顏色，但經(jīng)仔細(xì)觀察，還是能夠區(qū)分出此部分是補配的。這種處理既不影響展陳效果，又不會造成誤導(dǎo)，是中國傳統(tǒng)修復(fù)理念與西方現(xiàn)代修復(fù)理念相互融合的結(jié)果。

6 結(jié)語

此次我們借鑒了古代青銅失蠟法鑄造工藝，采用硅橡膠翻模結(jié)合熔模精密鑄造這一工藝路線復(fù)制子禾子青銅釜，制作完成的復(fù)制品重13.06kg，高385mm，口徑217mm，底徑200mm，與原件相差無幾，經(jīng)驗收合格后，移交給申請單位用于陳列研究。

實踐證明此方法簡化了傳統(tǒng)石膏翻模的操作流程，鑄件紋飾銘文較為清晰，經(jīng)著色后可達(dá)逼真的效果。硅橡膠翻模結(jié)合熔模精密鑄造應(yīng)用于青銅文物的復(fù)制工作是切實可行的，為以后我們復(fù)制青銅器積累了經(jīng)驗。

但同時我們也注意到此種工藝存在一些不足之處。整個復(fù)制過程，硅橡膠模具、蠟胎及鑄件會經(jīng)歷三次收縮，因此最終的復(fù)制品較原文物尺寸上會有偏差。此外，硅橡膠中所含油性物質(zhì)難以避免會在文物表面殘留，造成污染，因此采用此種方法操作之前還需要對器物的狀態(tài)有一個綜合評估，是否含有彩繪等附著物，破損是否嚴(yán)重，進(jìn)而判斷此種工藝是否合適。在越來越重視文物安全的今天，如何最大限度地降低復(fù)制工作對文物的影響的同時，保證復(fù)制品的精準(zhǔn)性，還需要對工藝進(jìn)行不斷摸索和完善。同時伴隨3D 打印等現(xiàn)代新技術(shù)的快速發(fā)展，如何將其有效應(yīng)用于文物復(fù)制也是今后努力探索的方向。

（銘文拓片由中國國家博物館文保院張越制作完成，在此深表感謝）