商早期斝的范铸模拟试验研究
董亚巍(鄂州市博物馆436000)
对于青铜时代范铸工艺技术的研究已数十年,取得了许多研究成果,发表出来了许多论文以及一些专著。但是,以研究青铜器合金的化学成分及金相结构为多,对于范铸工艺技术方面的研究,又多是对遗址出土陶模、陶范、泥芯进行泥料配比以及物理性能方面的研究。真正从零开始用泥料分型制模、分模制范、制作芯盒、做倒焰窑烘范,用青铜时代的范铸技术做模拟试验研究的,学界较少。
在现代汉语中的“模范”一词,本就来源于青铜时代范铸工艺中制模与制范的关系,用以说明范是由模产生的,有了什么形状的模,才可能制作出相应的范,这种关系所产生的一些痕迹,也必然被带到青铜器的表面,给我们判断铜器的范铸工艺,提供了依据。而这里的模与范,应是指创始的模与在此模上翻制出的范。毫无疑问,范与模之间存在着密不可分的“模范关系”。离开了原创的模,从出土铜器上拓型翻模再翻范铸器,这样的模拟试验,只适宜用于平面的单合范工艺,而对于多合范的立体青铜器而言,是没有实际意义的。
作者认为,作模拟试验必须从零开始制模,这样制出的范才存在明确的模范关系。在多数情况下,先民在铸造青铜器时应是从制模开始。从实物上去翻模,不会是青铜时代的主流工艺。因实物也是铸造出来的,也总应有个从零开始的制作过程。出土的铜器都是整型,而模却不一定是整型,大多数应是分型制作的模。从出土实物上翻模再翻制出来的范,不符合原始设计上的分型工艺,这种试验只是属于复制性质。这种复制实验不能代替青铜器的范铸模拟试验,亦不能说明范铸工艺中的许多问题,因许多范铸问题在这种试验中根本就不存在,而相反会因不同工艺出现的一些与范铸本不相干的问题,被强加到对古代范铸工艺的研究中去。
针对以上问题,我们对商早期斝进行模拟试验。模拟试验的制作对象选择斝,有三个理由。其一,斝是圆形又器形简单,其几何形状的规律性强,便于分型制模,一周有三条均布规整的范痕从口沿经足至腹底中心,说明斝是采用了三分法制模、制范,在古代圆型容器中属于标准的分型方式。其二,夏代就铸有斝,而商早期斝的纹饰技术才成熟。其三,斝的模不但纵向分为三分取其一,并又从帽下的平面横向分了型,属于最简单的分型叠铸技术。通过模拟试验,欲解决以下七个常常在讨论中遇到的问题。
问题一,解决制模问题。模具的制作是范铸工艺的第一道工序,到底是应雕塑一个整模还是应分型制模,这是在范铸理论上必须要解决的首要问题。讨论一件青铜器的铸制技术,如果最前面的工艺不能确认,后面的工艺就无从谈起,讨论时间再长也不会有结果。
问题二,解决口沿加厚问题。在夏二里头至商早期的薄壁青铜容器口沿内侧,多存在约一至两公分宽并加厚了的一周口沿,这种现象只存在于商早期及其以前的薄壁青铜容器上。为什么会存在这种现象?这种现象与范铸工艺有什么关系?
问题三,解决泥芯的制作问题。泥芯是青铜器腹内空腔的型,没有泥芯就只能铸制实心的器物。泥芯是怎样制作出来的?一直存在多种观点,至今并没有定论。青铜器的铸造是大量的,泥芯的制作,与制模一样应有个最基本的制作方法,即应有个主流工艺,这个主流的制芯工艺,应该是怎样的操作工艺?
问题四,解决垫片的问题。在商周铜器表面,多可看到一些不规则形的铜质垫片,一般认为,垫片是为控制铜器的厚度,将范与泥芯隔开,以形成一定的范腔空间。既然如此,随着范铸技术越往后越成熟,垫片的运用应越用越少,而事实正相反,战国铜器的垫片比商代铜器的垫片更多并更普遍,说明垫片的作用并非只是上述功能,应还有其它我们并不知道的更为重要的作用。
问题五,解决合范的问题。合范存在应该是湿范对合还是干范对合的问题,即应是泥范对合还是陶范对合的问题。范与芯之间夹有垫片,如果湿范对合,垫片在焙烧过程中会不会被熔化?如果陶范对合,垫片如何垫进去?这个问题一直没有一个合理的解释。
问题六,解决焙烧温度问题。古代烘范是在倒焰窑中进行,泥范在焙烧时需经多少度烧成陶范才能浇铸?这一问题至今也没有定论。
问题七,解决浇铸时的范温问题。许多论文中提到,在浇铸前陶范需要预热,其理由是热范便于铜液流动,如果范温底,恐铜液充型未满就凝固了。假设预热浇铸,应预热前合范还是应预热后合范?如果在预热前合范,预热数百度的范较为烫手该如何操作?如果凉范浇铸,就十分便于各种铸前的操作,但铜液能否充满范腔?凉范能否浇铸成功?这些都只有经过了模拟试验才能证实。
以上这些问题,都是在论文或著作中常能见到的问题,往往一个问题存在多种说法,并且从论述的逻辑性来看,似乎都各有道理。真理只可能有一个,看来,如果不做相应的模拟试验,相应的问题就很难统一认识。
经查阅文献资料发现,从上世纪50年代至今,有许多学者对中国古代的范铸技术进行了研究,亦有学者进行过一些铜器的模拟试验,但多是从出土原件上进行翻模,而对于范铸技术中的制模工艺,却较少进行实验研究。因此,我们这次的模拟试验,注重加大了对制模工艺的实验研究。下面,对这次铸斝的范铸工艺一一进行说明。
第一节工艺设计
铸斝的范铸工艺的第一道工序,应是制斝模。提起制斝模,人们很容易会联想到用泥料雕塑一个斝,然后将其当模用以制范。可是在我们课题组里,并无一人具有雕塑技能。由此我们设计出一个方案,即先用分型制模的方法制作出斝模,当制作出许多套斝范后,将泥料填入斝范中夯制出一个整体的斝模,这样就具有了两种模。不但解决了雕塑整模的问题,亦都可以进行制范的试验。因此,我们决定先进行分型制模。其工艺设计如下。
1分型制模
所谓分型制模工艺,是指将一个器物的整体型纵向或横向分开成若干份,取其中一份或数份当模的工艺。采用这种工艺制模的好处,是没有任何雕塑技能的人,都可以较顺利地按设计制作出泥模。斝模的具体分型方法,是先制作一个刮板,将练制好的泥料堆在平板上,用刮板将泥料刮成一个斝从口沿到腹底的泥模,泥模的口沿外带有芯头,芯头的长度,即是柱的长度。将泥模阴干后,将泥模纵向切成三份,取其一份当模。备两块木板,将木板垫成120度夹角,将三分之一斝模安置在木垫板上,将单另制作的左右两个足模安置在斝腹底的相应部位,原始模就完成了。原始模是由三个散件拚兑起来的模,用泥料在原始模上翻制出的模为阴模,再用泥料在阴模上翻一次模,就成为可以直接用于制范的阳模。阳模需经过阴干及焙烧成陶模后,才能用于制作泥范。因采用这种工艺制的模不是器物的完整形状,而是将器物的型分开成若干分之一制作的模,因此称之为分型制模。
2制作鋬的活块模
设计将鋬的模制作成两半的活块,用木料制作成带芯头的实心鋬模。不在斝模上固定死,制范时,可根据需要临时安置。由于鋬模是单另制作的,可以根据需要随时安置在斝的主体模上,亦可以随时从主体模上拿下来,因此称之为活块模。
3制作柱的活块模
在斝的帽至口沿之间,有两根近方形的柱。由于柱的最外边与斝的口沿平齐,柱的型完全在斝口沿以内。所以,柱的型只能来自泥芯。也就是说,在制作泥芯的同时,也将柱的型制作在泥芯上。即要制作柱型,就必须制作出柱的模。由于芯盒是由三块范组成的,范面不便制作出柱型,因此,需要制作出柱的活块模。
4制作底模
斝的型不但纵向分了型,还应从帽的底平面横向分型,才能铸制出帽。分型制作的帽范,浇铸时是在最下面被叠压着,在斝范包中为底范。因此,制其范的模为底模。底模的制作十分简单,用木料或泥料制作两个帽的圆锥形的型,将帽型安置在平板上,按三块范对合后的底面积尺寸制作一个框,将帽型定位在相应的位置,加入泥料就可夯制出底范。如果制作数量较多,可用底范夯制成完整底模的模盒,有了底模的模盒,就可批量夯制底范。
5分模制范
我们设计的铸斝工艺为斝的三块范是在同一个模上夯制,但三块范都不同。斝具有一鋬二柱帽及三足,每块范的分型面两边只各有半个足,当三块斝范对合后,由于三块范有六个分型面,就会自然形成三个完整的足。当用泥料夯制第一块范时,将半个厚度的鋬模安置在斝模分型面的左边,夯制第二块范时,将另半个厚度的鋬模安置在斝模分型面的右边,夯制第三块范时,斝模的两边都不安置鋬模。这样夯制的三块范,对合后即是一套没有柱及帽但有鋬有足的斝范。因此,这种制范的工艺称之为分模制范。斝口沿上柱及帽的型腔,是在泥芯上制作的,与制范工艺无关。
当泥范制作好后,应在范面制作纹饰。商早期斝的腹部纹饰皆是凸起的阳纹,在范面先用针或刀具画出纹饰的稿线,再在稿线内或压或刻成为凹下去的纹饰,浇铸后还原成凸起的阳纹。
6制作芯盒及泥芯
斝的空腔是靠泥芯形成的,泥芯应是从芯盒中制作出来,才能保证许多泥芯几何形状及尺寸的相同。因此,必须制作芯盒。由于泥芯的几何形状及尺寸等于斝的腹部空腔,这就说明泥芯的型应来自范,只是其范的尺寸稍小于正常范。正常范是由模上复印而得,由此可知,芯盒也一样只能在模上夯制而得。在夯制出的一套范的表面贴上一层泥片,泥片的厚度就是斝的厚度,贴好泥片的范即是芯盒。
用泥砂料填入在此芯盒中捣实,打开芯盒就得到泥芯。在制作泥芯的过程中,当泥砂料填入捣实至近口沿时,将柱的活块模安置在芯盒内一块范的两个边,再填入泥砂料捣实至口沿平整,拔出柱的活块模,打开芯盒,在泥芯的芯头上就具有了两个柱的型。
7制作底范
底范的制作十分简单,只需要将泥料填入到底模的模盒之中夯实,取出即是底范。只是在底范帽的型腔内,需要制作纹饰。出土斝的帽上纹饰皆是阴纹,因此,需要在底范上帽的型腔中粘贴泥条组成纹饰,才能铸制出阴槽式纹饰。
根据以上对斝的范铸工艺设计,我们计划出了一整套制模、制范、制芯的具体操作方法。根据这些操作方法,最后制作出斝的立体范包图。图1为斝范包剖去三分之一的立体剖面图,范与芯的空白处,为浇铸时铜液充型的部位,中心的空白处为浇口。浇口的设置可以为一个,也可以为多个。我们制作了一个浇口及三个浇口的两种斝模,图中是一个浇口的斝范包立体剖面。从图中可看到斝范包的结构,由斝范的几何形状又可反推出斝模的几何形状。
8合范阴干焙烧浇铸
当泥范泥芯都制作好后,应进行阴干,阴干到一定程度可进行焙烧。应当湿范对合还是阴干后对合或应是烧成陶范后再对合,由于都是未知,只能等作到某种程度再进行试验。但泥范阴干后必须装入窑内焙烧成为陶范,却是毫无疑问的,只有烧成陶范才能进行浇铸。
第二节斝模的制作
理论设计与实际操作之间,总会存在一些差距。只有通过实际操作,才能证明工艺的设计正确与否。当铸斝的工艺设计完成以后,我们完全按照设计的思路,对制模、制范、制芯、活块模等工艺分别进行实际制作。我们参考了湖北黄陂盘龙城及黄冈等地出土商代斝的型,在纸上绘制出斝的外形线条。将线条图画到木板上,然后按线将多余的部位锯掉,就成为刮斝模的刮板。
1制作原始模
如图2所示,左边为锯好的刮板,可看到在刮板被锯掉的部位,形成了斝的腹底至口沿的空倒形,用这个刮板作圆周运动,就可刮出斝口沿至腹部的泥型。右边为泥料堆在一个大圆盘上,被刮板刮出了斝的口沿至腹部的倒泥型。口沿下面的垂直面为芯头,芯头下面为一块与斝口沿直径尺寸完全相同的小圆盘。刮泥料时,刮板的底面紧贴着大圆盘的面,使得刮板始终保持平衡,刮板的芯头以下部位,紧贴着小圆盘,限制刮板在进行圆周运动刮削泥料时,始终按小圆盘的外径不能运动不能超越到圆径以内,这样就保证了刮出模的规整度。当刮出的模进行阴干后,将其锯开,取三分之一型。用两块木板架成120度,将三分之一型安置在木版上,粘贴上两个足在相应部位,即成为原始模。如这样的刮板,我们制作了两个,用以分别刮出了大小六个模。
2制作阴模
由于原始模只使用一次,没有必要将泥质的原始模烧制成陶质。我们在原始模表面涂抹了一层烟灰,把练制好的泥料切成小薄片,一片片贴在原始模表面捣实。贴一层捣一层并夯实,直至夯到需要的厚度即成为阴模。在图3中,上半部分的图中是将泥料切成片后填入原始模内一点点捣实,下半部分的图中是夯制好了的阴模已从原始模上脱出来。将阴模从原始模上脱下来,经修整后放置在干燥处进行阴干。由于阴模也是只使用一次,似乎亦没有必要进行焙烧。将原始模阴干后,有了一定的强度,就可以用来制作阳模了。在原始模一边的分型面上,可看到有三个凸起的榫,在泥质阴模相应的分型面上,可看到三个凹进的卯。当阴模制作完成以后,将原始模分型面上的三个榫卸下来,安置在阴模另一分型面的对应部位,再翻制阳模时,就会形成两个分型面存在对应的榫卯。
3制作阳模
在前面制作阴模时,是先在原始模表面涂抹了一层黑烟灰,出呼意料的是,在将阴模与原始模脱开时,
出现粘模现象,将原始模表面许多部位粘掉了一层泥料。用木板将阴模框起来,与前面制作阴模一样,将泥料切成小片,将泥片一片片贴在阴模表面。一层层地贴,一层层地捣实,直至捣到需要的厚度。当阳模的厚度夯够了,脱下阳模,发现阴模上几乎所有的凸棱角处都被粘破损了。将阳模修整好进行阴干,阴干到一定程度后,在阳模的芯头中间用刀具挖出一条凹槽,作为合范时芯头定位的榫卯。将阳模放入倒焰窑中进行焙烧,经过焙烧,阳模被烧成陶质。在图4中,左边为原始模,中间为阴模,右边为阳模。在这一套原始模中,是分别由五个散件拚兑起来的,从口沿至腹底的斝型为泥型,其余皆为木质。考虑到内浇口不宜太宽,我们将木质的浇口模没有紧贴斝腹底,可在范面临时根据大小需要再开通。我们在这个原始模上共翻制了约五个阴模,夯制第一个阴模时,原始模从芯头至口沿下三工分处就被粘掉了一层。中间为阴模,虽然是在散件拚兑的模上翻制的,但翻制出来的阴模却是完整的。为接受原始模被粘的教训,为保证在脱开阳模时再不会出现粘泥料的现象,我们在阴模的表面涂抹了一层黑铅粉。但是,在制作第一块阳模后,脱模时就出现上述粘泥问题。通过这一套模具的翻制工艺我们发现,不论是原始模、阴模、阳模,凡是泥质的模,不论表面涂抹什么脱模剂,都是无济于事的,都会出现粘泥现象。
4焙烧阳模
我们先后制作了约二十个阳模,开始制作了十个阳模,经阴干后,将八个泥斝模装入倒焰窑中进行焙烧。倒焰窑是用草点火进行焙烧,小火焙了约四小时,当用烟煤进行焙烧时,开风不足三分钟时,就听到窑内斝模明确被烧炸裂的响声。关风打开窑盖后发现,八个泥斝模全部被烧炸裂。在图5中,上半部分图为制作好的阳模约阴干了一月,阴干后曾在太阳下晒了三天。下半部分图为在窑中焙烧时炸裂的情形。分析这次焙烧失败的原因,是预热时间及预热温度都不够所至。后我们又制作了十个阳模,经阴干后又装入窑中进行焙烧。为接受教训,这次我们采用了不鼓分用木柴焙烧。由于倒焰窑的盖上有几个观察孔,在焙烧过程中,可看到窑内的燃烧情况。这次的焙烧十分顺利,用测温仪测量,从常温一直将窑内烧至约1100度,斝模始终没有出现炸裂现象。为节省时间及木柴,之后我们采用先烧木柴,将窑温烧到约500度后,改用鼓风烧烟煤,用此法焙烧了几次斝模及斝范,也可保证不再出现炸裂现象了。
第三节泥范的制作
将拉回的生土夯成一块块方形的土坯,将土坯装入窑中焙干,取出土坯并打碎,再将其磨成粉。取长江砂滩的细砂,其砂细如粉,按体积比各40%参兑到一起,再加入体积比20%的草木灰,搅拌均匀成为混合料。将混合料一层料一层水堆起来陈腐。陈腐约两天后,将混合料反复翻匀。将湿混合散泥料分成一团团约直径20cm的球体,用木杵反复捶捣,直至捣成泥团,再摔打成一块块方形或长方形泥团,放在一起陈腐待用。经这样捶捣摔打出来的泥团有相当的湿强度。在没有现代科学仪器测量的情况下,最简单也是最有效的办法,是人踩在湿泥团上,泥团不会被压垮。采用硬度较大的泥料,目的是为夯制出的泥范在阴干过程中,尽量减小收缩率。
1夯制泥范
焙烧好的阳模已成为陶质模,用木板将模四周框死,就可以用泥料在模面制范了。由于模已烧成陶质,已没有粘性,不会粘再模粘住泥料。制范前我们没有在模表面涂抹如何脱模剂,直接用泥料开始制范。又由于陶模表面太干燥,在制范前,模被放置在潮湿的砂堆上一段时间,使模能吸入一些潮气,使模体不至于太干燥,以免制范时模表面吸水太快,造成范表面泥料干得太快。
不论是制作阴模、阳模还是制范,所使用的泥料都需要当时捣当时摔。因为泥料都是提前练制好并摔成小团进行陈腐的,在将一大堆泥料摔成小团的过程中,不可能将每一个小团的体积都掌握得大小完全一样,在陈腐过程中,小的泥团失水多干得快,大的泥团失水相对少干得慢,这就形成了在同一批泥料中,其湿度不同湿强度也不同。因此,每次制范时,都需要将陈腐的泥料再进行捣泥及摔打。在图6中,上半部分图可看到有捣泥的有制范的,单腿站在一团方形泥团上的人,其体重约80公斤,而脚下的泥团却没有被压变形。用这样被捣出来的泥团制范,其范的收缩量才能控制到最小限度。在下半部分图中,可看到与夯制阴模一样,用泥料在阳模上制范,一片片将泥料夯实在模面,夯够需要的厚度后,将阳模与泥范竖起来,将阳模向后拉出,此时脱范十分顺利。由于采用了较硬的泥料,制作出的泥范在阴干过程中,我们可以将范体长度的收缩率控制在1毫米以内,焙烧时不收缩。
2修整范面
从模上脱下来的范,一般都出乎意外,我们夯制了 (图7)数十块范,竟然没有一块完整无缺的范。脱出来的范需要进行修整,由于范面具有分型面的基准面,修补起来较为顺利。图7中的泥范,是同一块范的修前与修后。可看到修前的泥范分型面上有许多裂纹,所有的棱角都没有夯到位。右边是经过修整以后的同一块范,其分明的棱角全部是靠用泥料一点点修补起来的。左边的泥范,可以说在我们夯制的许多泥范中,是夯制得最好的一块。更有甚者是在范两边的分型面上,布满了裂纹,甚至连斝的型腔中亦有裂纹。庆幸的是,不论什么样的裂纹,都还较容易修整。当将泥范修整完成以后,我们都将泥范又放回到陶模面上压一压,以防止泥范在修整过程中变形。压好以后脱出泥范,就在泥范表面进行纹饰的制作了。
3范面的纹饰压塑
在夏至商早期青铜器的表面,可看到纹饰都是凸起的,都是高于铜器表面的。但夏代铜器的纹饰凸起较小,纹饰剖面是半圆形。而商早期铜器表面的纹饰,凸起较高,纹饰剖面多呈方形。图8为盘龙城出土的二里岗时期斝颈部的一组纹饰,纹饰与纹饰之间的地张,与纹饰区以外是在同一个基体面上。这一现象说明,纹饰是在范面向下压出的直凹槽,浇铸后成为凸起的阳纹。在这个局部纹饰中,只有兽面中间的眼球是无棱的圆形,其余皆为棱角分明的方形。如果说,夏代剖面呈半圆形的纹饰是用一般的小圆棍子当工具压塑出来的,那么商早期这种剖面呈方形的纹饰,就需要制作专用的平头工具进行压塑了。图中两个白色箭头所指之处的两条披缝,是两片范夹一个泥芯铸后形成的芯痕。(图9)我们用在江南到处都能找到的竹子,削出了一些压纹饰的工具,将商代斝的纹饰先用针画在范面成为双勾线,再用这些竹质工具在双勾线内进行压塑。图9是用竹质工具在方面进行纹饰的压塑,原以为十分不好操作的纹饰压塑工艺,在实际操作中,没有感觉到难度,至少比制范相对简单了许多,是较容易掌握的一道工序。
当将纹饰全部制作完成以后,我们又将泥范放进陶模中压了一次,防止在制作纹饰过程中泥范变形。然后脱开泥范,放置在干燥处进行阴干。
在铸斝的工艺设计时,最使我们担心(图10)的问题,就是范面的纹饰压塑技术。通过工艺实践后认识到,在整个铸斝的范铸工艺中,范面的纹饰技术应是最简单的一道工序,便于操作,一般人都可操作,并不需要绘画技能于雕塑技能。图10是我们制作了一批泥范中的一套范,由于三块范都出自同一个模,制出范的几何形状及尺寸都是一样的。由于范两边分型面的夹角为120度,三块范对合后即成为360度圆形斝的空腔。每块范两边分型面上都有榫卯,都是左边为榫右边为卯。当将任意两范对合时,榫卯都会正好配合。(图11)在两边鋬的型腔中都有两个三角形的榫,这是为鋬芯定位的榫。图11为三块斝范中两块具有鋬型的范对合到一起的情形,等于一套斝范的立体剖面。由此可知,斝鋬是分别由两块范对合而成的,中间夹一个泥芯,就可制作出斝的鋬。斝的腹部与鋬之间是空腔,鋬芯就是这个空腔的型。由于鋬芯的收缩,其尺寸会稍小于范上鋬的型腔,将鋬芯安置在范面鋬的型腔之中,就可铸出鋬与斝腹之间的空腔。在图12中,是将一个鋬芯随意放入一块有鋬型的范上,由于范的鋬型内有榫,鋬芯的两个面都有卯,榫与卯又都出自同一个模,因此,鋬芯与鋬型的配合比较合套。可看到在鋬芯与范面的鋬型之间,有一道明显的缝隙,这缝隙浇铸后即成为斝鋬。与此同时,会在斝的鋬内产生两条芯痕,两条芯痕之间的宽度,即是鋬芯的厚度。
第四节泥芯的制作
凡铸造具有腹腔的青铜器,都必须制作泥芯。泥芯可分为两种,一种为专门制作的泥芯,是与范配合使用的,另一种为自带芯,是在制范是从模上的凹处自动带到范面的。斝的腹腔是三块范对合成的,其芯无法从模上自带,只能从专门制作的芯盒中制出。制作泥芯需要分两道工序进行,首先需要制作芯盒,有了芯盒才能制作泥芯。铸造斝需要有两个泥芯,一个是腹部芯,还有一个鋬芯。两个泥芯都需要制作芯盒,都需在各自的芯盒中制作出泥芯。
1制作腹芯盒
制作芯盒的工艺与制范完全一样,亦是用泥料在阳模上制作的,只是所用的泥料含水量比制范相对大。制范时用的泥料,拿在手上举起来摔到平板上时,会因泥料的硬度大而被弹起来,制芯用的泥料用相同的方法摔到平板上时,是滩在平板上不被弹起来。两种泥料的含水量有别,制作芯盒的含水量相对大。因湿泥料在制模、制范、制芯等过程中,不停在失水,无法检测其含水量,只需要掌握摔泥料团时能否弹起来为准,是最容易掌握的控制方法。
用相对软的泥料在阳模上制范,制作出相同的三块范,经修整后对合完整即是一套芯盒。因使用了较软泥料制作的范,其收缩率会大于正常的范,大出的收缩量即是斝的壁厚。泥范与芯盒都是在同一模上制作的,泥芯的大小完全取决于芯盒的内腔,芯盒内腔的大小,取决于泥料的含水量。我们用相对软的泥料制作出了芯盒,在芯盒每块范的芯头下面粘贴了厚约1毫米宽约20毫米的泥片,用以加大斝口沿的厚度。图13为我们直接在陶模上夯制出的芯盒,实际就是三块缩小了型腔尺寸的范合在了一起。如果拆开看,其几何形状与范没有区别,只是没有制作纹饰。
2制作鋬芯盒
制斝范时需将鋬的型同时制出,鋬的型为活块造型,是单另制作的鋬模。将左右两个鋬模分别放在平板上,用泥料分别将其包裹严实,即成为鋬的芯盒。由于鋬模上有定位的榫卯,将左右两个芯盒的平面相对合,就可将鋬芯盒的外形修切整齐。将鋬芯盒阴干并焙烧成陶质芯盒,其芯盒的体积会有所收缩。将配制好的泥砂料分别填入两个鋬芯盒内压实并修平,涂抹一些泥浆,将两个芯盒对合压紧,打开芯盒即得到鋬芯。在图14中,左边的木质为左右两个鋬模,模上各有两个定位的孔,可穿入小木棍定位,对合后即是一个鋬的厚度。右边的两个陶质即为鋬的芯盒,是分别从木质的鋬模上用泥料翻制的。可看到制作好了一个鋬芯刚打开的情景,亦可看到芯盒内没有涂抹过任何脱模剂,但一点也没有粘泥砂料。在实际操作时,我们是先将此芯盒埋在潮砂中放置了一段时间,目的是叫芯盒吸潮。否则在制作好鋬芯打开芯盒时,会由于芯盒吸水太快,鋬芯表面一周泥砂料的水分被吸干,使鋬芯表面往下掉芯砂。
3制作腹芯
将芯盒对合规整后,用绳子捆绑紧,将芯盒埋入砂箱中,将配制好的泥砂料一点点填入芯盒中逐层捣实,一直捣到与芯盒的口沿平齐。在捣至芯盒内芯头下面的口沿处时,将两个立柱的活块模安置在芯盒中的一片芯盒的两个边,填入泥砂料将立柱模活块固定,再继续填入泥砂料夯平至芯盒口沿。图15为将泥砂料填入芯盒中夯平至芯盒口沿后再修整,芯盒最高处的平面为基准面,控制着泥芯的长度,不能超出这个长度,芯头的平面要与斝底范的平面叠压平整,因此,必须将泥芯的芯头修平整。修整完后拔出立柱的活块模,打开砂箱将芯盒从砂箱中取出,再打开芯盒,即得到泥芯。从图16中可以看到三块芯盒刚打开了一片时的情景,芯盒内是由泥烧成陶的本色,没有粘泥砂的现象,泥芯表面亦无被粘破的现象;亦可看到三块芯盒全卸掉后的泥芯,在泥芯的口沿处有两个力柱,其位置是分别与一个足垂直。与商代铸鼎的耳一样,斝的立柱也是在泥芯上造的型。
第五节制作底模及底范
底模十分简单,除两个帽的型,其余都是平面。因此,制作底模只需要将两个帽的型固定在平面上,其帽的中心距等于柱的中心距,用框一围,就可填入泥料制模了。制作出的底模经阴干焙烧成陶质模后,就可以用于制作底范。在制出的底范面上,除两个帽的型腔外,其余都是作为基准面使用的。因此,我们制作出底范后,并没有对范面进行修整,只是制作了帽内的纹饰。图17为我们当时按工艺设计进行腹芯与底范试配合的情景,是将一个泥芯放在圆形的底范上,泥芯上两个柱的中心,分别与底范的帽型垂直,用以验证设计尺寸的准确性。从芯头的边缘至底范的边缘这一段距离,即是斝范的厚度。在设计工艺时,本计划夯制的斝范背面为圆形,三块范对合后应是一个完整圆形的范包,因此将底范制作成了圆形,并留出了斝范计划的厚度。后来在实际制范工艺中发现,将斝范背面夯制成规整的圆形是不可能的,也没有必要,而将斝范背面夯制成平面,即便于夯范的实际操作,又便于将范放平后制作纹饰。所以,我们按斝范包的实际几何形状,将底范制作成了三角形。由此看来,理论上的设计与实际操作之间,总会存在着一些意想不到的差异。
第六节焙烧及合范浇铸
由于泥范在阴干及焙烧的过程中,都会出现明显的体积收缩现象,所以,范块应以散件放置在窑内进行焙烧。如果将范与芯对合成范包,烧成陶范后,由于收缩会在三块范之间出现较大的缝隙,还需打开范包重新对合,等于没有合范。因此,应以散件的范与芯放在窑中焙烧。当泥范缓慢焙烧成为陶范后,将散件的斝范从窑中取出,放置在干燥处自然冷却到室温待铸。合范时,如上图所示先将泥芯安置在底范上,泥芯上柱的型腔正对着底范上帽的型腔,再将三块范对合,并叠压在底范上形成斝的范包。在图18中,左边为在合第一块斝范,可看到左边有个泥芯被固定在范面的芯座内,右边的图是对合了两块斝范,已将鋬的泥芯对合在两块范的分型面中。在范与芯之间,可看到一周空隙,这空隙就是斝的厚度。在芯的底面与范之间,塞入几个小铜片,防止铜液浇入范腔后泥芯漂起来,这些小铜片即是所谓的垫片。将第三块范对合后,就形成了完整的斝范包。将斝的范包埋入坑中或木箱中,用湿沙埋紧实,就可以进行浇铸了。
我们共浇铸斝四次,先后有北京大学、北京科技大学、西北大学、中科院研究生院及河南省考古所的相关学者及研究生参与了浇铸斝的现场实验。仅以其中一次为例,2007年12月14日,晴天有雾,当天气温3-9℃。合金的配比:Sn8%Pb9%其余为铜。熔炼温度1200℃,浇铸温度1100℃,浇铸时范温为8.2℃。将熔炼好的青铜液浇入斝的范腔内,约10分钟后掏掉泥芯大开范,就得到了完整的斝毛坯。在图19中,可看到只有最前面的1个斝稍经过了打磨处理,其余都保持了铸件的原始状态,可看到许多从范缝流淌出来的铜料凝固后形成的披缝。从我们铸成的斝看,其表面各个部位留下的范铸痕迹,与黄冈及盘龙城出土斝的范铸痕迹没有区别,完全一致。
第七节模拟试验的认识
在作斝的模拟试验以前,本对中国古代的青铜范铸技术有所了解,其认识来自三个方面。其一是来自对大量文献的阅读,其二是对各种青铜器留下的范痕进行研究,其三是来自对一些青铜范铸工艺的模拟实验过程。而我们过去虽然作过一些范铸模拟试验,但多是围绕单合范或双合范作的模拟试验,如斝这样多合范的模拟试验作得较少,其认识仅限于上述试验。通过这次对商早期斝的范铸模拟试验,又认识到了一些新的问题,这些问题都是在其它论文或著作中常能见提到的问题,而新的认识皆与过去的观点相矛盾。因此,将模拟试验得出的新观点提出,以供讨论及研究。
1制模不需要雕塑整模
毫无疑问,范铸工艺的第一道工序是制模。提到制斝模,人们很容易联想到雕塑一个泥斝。其实,这是现代人的思维方式,商代的范铸工匠可能不会这样思维。在我们课题组的成员中,竟无一人具有雕塑的技能,亦无绘画的技能。对着出土的斝我们进行了思考,即使雕塑出斝的泥型,甚至将其烧成陶质,也很难在这个斝模上翻制出范来。因整体陶斝一周无遮拦,翻范时的分型面要靠自己的手工进行,在模上制范是一片片贴上去的泥料,并且要边贴边捣实,因斝的一周空旷,制范时泥料是不受限制的,不可能形成整齐的分型面。又由于泥料需要用力夯实,空立着的斝足是否经得住泥料的夯打很成问题。因此我们决定先采用分型制模的工艺制模。当我们用芯盒还原了泥斝,将其烧成陶斝当模,在此模上制范时,验证了我们的担心,不但分不了规整的型,稍一用力斝足就断了。通过这个实验应该可以说明,分型制模应是青铜时代范铸工艺中的主流工艺。雕塑整模的工艺是不可行的,特别是具有三足或四足之间为空的青铜容器如方鼎、圆鼎之类的铜器,更不可能将模塑成如器一样的型。由此看来,在青铜时代里,范铸工匠在制模时,很可能就没有雕塑整模的概念。
2陶模表面不需要涂脱模剂
由于查阅资料看论文及著作较多,给我们留下了一个印象,即用泥料在模上制范前,应在模的表面涂一层烟灰或其它什么脱模剂,以免制范后泥范可以顺利脱模。通过这次的模拟试验得知,在陶模上制范前,模面不需要涂抹任何脱模剂,甚至将模埋在潮湿的砂中闷潮,在这种情况下连续翻范,陶模上也始终不粘。这一现象说明,从实际操作来看,陶模不需要涂抹如何脱模剂。
如何一种工艺技术,都会从开始的简单到复杂,当技术成熟以后,会越来越简单。在技术进步过程中,凡多余的工艺,会毫不留情地取缔。在模面不涂刷脱模剂泥范完全能顺利脱模的前提下,就没有可能会形成传统工艺上的必然措施。在古代遗址中出土的陶模,如果表面具有黑色,可能另有其它用途,应与脱模无关。
3泥范难从模面翻出完整纹饰
在陶模上制范时,只要范面超过2平方分米以上,不论制范时捣泥多么紧实,其模上的凹棱角部位都是捣不到位的,需要在泥范的范面进行修整。从制范的这种实际效果来看,如果模面有纹饰,也一样是在制范时带不出来,至少是不能完整将纹饰带到范面。这就意谓着纹饰需要在范面进行制作。由此看来,商代青铜器的纹饰主要是在范面制作,模上一般不制作纹饰。如果能从模上带出完整纹饰到范面,就不会出现春秋以后制作单元纹饰模去制作单元纹饰范的技术了。因为只有将纹饰制作在模面,夯范时从模面自带出纹饰到范面,才是最简单的制范工艺。春秋以后的单元纹饰模面积都较小,用以制作局部纹饰范,这样在纹饰模中一片片地制作纹饰范,再进行拚兑的工艺,才真正彻底解决了商以来在范面制作纹饰的大量劳动时间。
4在泥范表面压刻纹饰较为简单
我们在范面进行纹饰的压塑工艺操作,没有感觉到技术上的难度,反觉得比制模、制范、制芯更容易制作。一是由于操作简单,二是制作纹饰不会出废品,如果某一处制作时出了问题,可用泥料填平后再重新制作,直至满意为止。三是不论有无绘画基础,都可在范面制作出宏观相同的纹饰。由此产生一个认识,在商早期的范铸工艺中,纹饰的制作工艺似乎微不足道,是人人都可以胜任的工序,比制范的技术含量小,比制范省力气。只是在范面制作纹饰较费时间,往往制作一块纹饰范比夯制一块泥范的时间还长。在斝范面上制作纹饰,出乎我们的预料,本以为制范容易制纹饰难,而事实却正相反,在整个制斝的范铸工艺中,有制模、制范、制芯等工序,唯纹饰的制作最为简单,这是我们始料未及的。
5关于泥芯的制作问题
泥芯是铜器内强的型,是缩小了的铜器的几何形状。关于泥芯的制作方法,历来有几种说法,最为普遍的说法,是刮模为芯,即将制范的模刮去一层厚度当芯。如果稍经推敲就会发现,刮模为芯必须具备两个条件,其一,模必须是整模,如果是分型的模就刮不成整体芯;其二,铸几件相同的铜器就需制作几个完整的模,因一个模只能刮出一个芯。如果是这样操作,春秋战国铸九鼎八簋,就需先制作出九个鼎模及八个簋模,这似乎使人难以理解。且不谈古代的陶模是否都为整模,也不论陶模是否容易被刮成规整的陶芯,事实是,在大量出土的铜器上,可看到泥芯是较为松散的泥料,见掏就掉,与模料及范料截然不同,没有可能是由陶模刮去一层得到的。
我们采用了芯盒制芯的工艺,芯盒的制作完全与制范一样,只是制作芯盒的泥料含水量稍大,其收缩率大于范的收缩率,芯盒对合后的型腔就会小于范的型腔,将泥砂料填入这个芯盒中制作出的泥芯,其体积小于范腔,两者之间的尺寸差,即是青铜器的厚度。采用这种芯盒制芯的工艺,不论是分型制的模还是整体模,芯盒只需制作一个,可根据需要,在这一个芯盒中制作出许多几何形状及尺寸完全相同的泥芯。因此认为,芯盒制芯才应是青铜时代制芯的主流工艺。
6因每块范收缩不同出现的问题
泥料需要配制,干土料配砂后需要闷水。泥料是一个大堆整体进行闷水,闷好后的泥料需要分成许多小团进行陈腐。在泥料的陈腐过程中,由于小团泥料不可能被分得大小一样,使得小泥团在陈腐过程中失水量都不同,导至每块小泥团的硬度都不相同。用不同硬度的泥料分别制的范,其收缩率是不可能相同的。我们在实际操作中,在同一天夯制的一批范,经阴干后的收缩量也是不同的。由于每块泥范的收缩量不同,在泥范两边分型面上设置的榫卯,就出现了错位现象,使泥范不能对合严实。唯一的解决方法,是将分型面两边的榫去掉。
在制范时,模的两头是用木板框死的,其木板面的角度与模体呈90度垂直,因此,夯制出范的口沿角度应是较为标准的。合范时,是口沿潮下叠压在底范上,而底范也是较为规整的平面,范口沿的芯座紧夹着泥芯的芯头。这样看来,合范时会自然产生出两个基准,一是泥芯的芯头是一周整圆,可控制范面不会里外错位,二是底范的平面,可控制范体不会高低错位。有了这两个基准,范两边分型面上设置的榫卯,就显得作用不大,甚至可以不要。所以,我们在合范时,将一部分范上的榫卯去掉了,亦可对合出规整的范包,当然也铸制出了完好的斝。
7夏至商早期容器口沿加厚的原因
凡夏至商早期的薄壁青铜容器,多能见到在口沿内,存在一周约1-2公分宽并加厚了的口沿。在未作模拟试验前,对此现象无认识。通过对商早期斝的模拟试验,才认识到产生这一现象的原因。
由于斝口沿外有柱,柱的型完全在斝口沿的直径以内并高出口沿,其柱的造型就注定要在泥芯的芯头上进行了。既然斝的泥芯有芯头,斝范就必然有芯座。当三块范的芯座紧紧夹住泥芯的芯头时,由于范与芯都是口沿朝下以底范的平面为基准合范,这时范与芯的长度差全其中在上面,即集中在腹底,那么,范的芯头与泥芯的芯头基本没有尺寸上的误差,也就没有了斝口沿的空腔,浇铸时铜液也就充不到斝口沿。为了解决这一问题,将泥芯的口沿处缩小一周尺寸,就给铜液充型提供了空间。因此,我们在制作出泥芯后,试着合范时认识到了这一问题后,又重新制作了芯盒,在每块湿芯盒的口沿处,贴上了两毫米厚两厘米宽的泥片,经阴干、焙烧成为陶质芯盒后,再制作出的泥芯,就会具有一周小尺寸的口沿。这样铸制出的斝,就自然带有一周加厚的口沿了。归根结底,是因为泥芯的芯头需要与范的芯座紧密配合,才导致口沿的加厚。如果泥芯不设芯头,就不存在范的芯座,也就不存在口沿加厚的必要了。
通过对商周铜器的观察我们发现,在商早期及其以前的青铜容器,多在制模时设计了芯头,因此会出现上述现象。商早期以后,为解决上述问题,制模是多不设计芯头了,泥芯在范中被固定主要是靠垫片来完成。这种技术上的过渡,应缘于厚壁铸件的兴起。如商中期开始铸制一些尊形器,其口沿都较厚,如果还从模上翻制芯盒,经收缩的芯头直径显然比范的直径小得多,这种老的技术已不能适应工艺的要求,最容易操作的方法,就是在模上不设置芯头,制出的芯盒根据内径要求粘贴泥片,这样就解决了所有问题,但又产生出新的问题,即如何在范中固定泥芯的问题。
8关于垫片的问题
常看商周青铜器,不难发现在许多铜器的表面,存在明显不规则形的铜质垫片。有一个规律,即凡有垫片处,都应是空腔。这就很容易使人们理解为范与芯之间用垫片隔开,用以撑着范与芯,使范与芯之间存在一定的空间。因此,作者认同多数人的看法,认为垫片的主要作用,是为控制厚度的。通过模拟试验,基本可以否定这一观点。
商早期以后,由于铸件的壁厚增加,导致模上的芯头失去意义。模上不设置芯头,制作出的泥芯就没有芯头。没有芯头的泥芯在范包中没有被定位,可以在范腔内一周到处移位。为将泥芯在范包中被彻底固定,采用垫片夹在泥芯与范面之间,起到了固定泥芯的作用。因此,垫片在范包中的作用,主要是为固定泥芯。
采用垫片固定泥芯只是方法之一,还有一种方法,是在制作泥芯之前,在芯盒内掏出一些小凹槽,凹槽的深度即是器壁的厚度,凹槽的形状有三角锥形或长方形,这样制作出的泥芯,就会自带出一些小凸头,这种小凸头被称之为芯撑。这些芯撑在范包中顶着范面,也等于将泥芯自身得到了固定。然而,使用以上两种方法是有明显区别的。对一些需要盛装液体的容器部位,因考虑不能让液体从容器中流出,就需要使用铜质垫片来固定泥芯,不存在盛装液体的铜器部位,就可以使用泥芯自带的芯撑。如春秋战国壶的腹部,就没有使用芯撑的,可看到许多铜质垫片在其表面。如在鼎的足上,常能看到长方形的芯撑孔,而在鼎的腹部,却只是看到垫片而无芯撑孔。又如在编钟的甬部、舞部及篆部,皆是芯撑孔而无垫片,这是因为不会用编钟去盛装液体的缘故。这些现象说明,在范铸工艺中,在对泥芯使用垫片还是使用芯撑的问题上,范铸工匠形成了一种概念性的认识理念,有明确的规律,是不会混用的。由此看来,在范腔中使用垫片的理念,是为了固定泥芯。因此,铜质垫片的主要作用是固定泥芯,而不是控制厚度。
9关于分型叠铸问题
分型叠铸工艺,是一种将器体上下分型制模、制范后,再将范叠压起来浇铸的工艺。根据器物的实际情况,可分两层叠压,亦可分三层叠压,叠压层的多少,完全取决于器物的几何形状。从斝的形状看,口沿以下至足底可以一范制出,不存在不能拔模的问题,所以,这一段的斝型就没有必要进行横向分型。但斝柱上的帽,其造型面与斝体不在同一个造型面,而是呈垂直方向,两者在造型时制作不到同一块范面上,因此,斝的帽必须横向分型。横向分型制模后,分别制作出的范,就只能叠压起来浇铸了。经观察发现,分型叠铸工艺并非商早期铸斝的发明,在同时期甚至更早一些时候铸制的爵,其腹下多为平面,其三足多为单另制模及制范,再与腹部范叠压浇铸而成。商早期爵采用分型叠铸的目的,是为了解决足与腹部实现整铸的制范问题。在夏晚期铸制的爵中,亦有一些采用了这一技术。从夏代至战国,都有采用分型叠铸技术铸制的青铜器,特别是战国时期的编钟,多是采用了分型叠铸技术铸制而成。可以说,其工艺贯穿了中国整个青铜时代。
10关于范料的泥砂配比问题
采用现代设备对古代陶模陶范作科学检测,很容易测出泥料中的泥砂比例,但公布出来的多是重量比。检测出一个遗址出土陶范的泥砂重量比,不能说明古代所有陶范的泥砂配比,各地的土质粘度都不相同,需要配入的砂量也不相同,古代也不可能用称量的方法先将土料与砂料都称出重量,这种科学检测的结论或数据,难以用于实际的范铸工艺操作之中。
对于一个范铸作坊而言,配制泥料是规模性的,是大批量的,不是作试验,最简单易行的方法,是用容器进行体积比的配制,不可能用称量的方法进行配制。各地的土质及砂料的性质都会有所不同,每个范铸作坊都会对当地土及砂的性质有所了解,用容器兑比例,应是古代范铸作坊的实际操作方法。我们在配制泥料时,按体积各50%的比例,用同一个桶盛土料及砂料,只要桶数相同,比例就不会出问题。采用这样的方法配料,即使中途更换不同体积的桶,即使从未配制过土料的生手,配下来混合料的比例也始终是一样的。
全国各地的土质不尽相同,都会存在化学成分上的差异,所以,应参兑的砂料也应该有所不同,不能一概而论。到底应参入多少砂,应以泥范在阴干时不变形为标准。
11范料与芯料的区别
前面提到,在铸斝工艺中,制模是第一道工序,泥范及芯盒都是从模上制出的。制出的模是要经过阴干及焙烧,成为陶质模后才能制范,陶质的模已没有了收缩率,而制出的范及芯盒却是要收缩的。泥芯是在芯盒中制作的,泥芯的泥料与制范的泥料本是同一堆泥料,其含砂量是一样的,区别只是制范的泥料经过了捣泥及摔打,而制芯的泥料是没有经过捣泥及摔打的散料。就是由于这么一点区别,使得泥范具有明显的收缩率,而泥芯却基本不收缩。制作出的泥芯如果也收缩,泥芯芯头的直径就会缩小,合范时范的芯座就会夹不住泥芯的芯头,也就无法固定泥芯。
将我们浇铸过了的范及泥芯的残片摆在一起作比较,就会发现范料较为细腻、坚韧、硬度相对大,而芯料较为粗糙、松散、见掏就掉块甚至破碎,几乎谈不上硬度。从表面看,范料的含砂量明显小于芯料,而芯料在宏观下的含砂量很大。但是,这两种截然不同感观及不同机械性能的料,却是用完全相同泥砂配比的同一堆泥料制作的,只是芯料没有经过捶打练制而直接制芯。仅此工艺上的区别,造成了范料的细腻、坚韧,而芯料十分松散,以及范料有收缩而芯料基本不收缩。所以,范料与芯料的区别,就在于前者是经过反复的练制,后者没有经过练制。
12关于范芯的配合问题
通过铸斝的模拟试验得知,泥料凡经过练制,其体积必然会出现收缩,不经过练制的泥料,其体积基本不收缩。我们先用经反复练制过的泥料夯制出一批范,再用含水量稍大一些的泥料夯制出一套芯盒,都进行阴干。当都阴干后,其范体于芯盒体积的收缩过程基本也都结束,这时就可量出范与芯盒之间的尺寸差异。如果芯盒与范的尺寸差不够需要的尺寸,此时可将芯盒的每个分型面进行磨削,使其达到想要的尺寸为止。当芯盒的尺寸确定下来后,将芯盒烧成陶质,烧出的范及芯盒一般都不会再收缩。用陶质芯盒制作泥芯,完全可以人工控制范与芯的尺寸差异。采用这样的操作,可使得范芯的配合较为顺利。正是由于不练制的泥料不收缩,才给范芯的配合提供了工艺上的保证。也只有采用这样的工艺操作,才能保证大批量容器的生产能够顺利进行。
13关于合范的问题
看到许多商周青铜器表面的分范痕迹十分规整,著作一直认为只有在湿范对合的前提下,才可能达到这种效果。因为湿范的泥料尚软,可以将分型面挤压严实,而烧成陶质范后,其分型面的硬度大如砖瓦,稍有不平或哪怕有针尖大的凸点子,就不能对合严实。通过模拟试验才认识到,那只是一种想当然的认识,而实际情况并非如此。
泥范在阴干过程中必然会出现收缩现象,如果湿范对合,当时是严实的,但经过阴干后,泥范的分型面之间必然出现收缩的缝,我们将泥范对合经阴干后即是如此。不仅泥范再阴干时会收缩,在焙烧过程中还会再次出现收缩,这无疑都会增加分型面的范缝,会造成无法浇铸,或铸后的范痕十分宽。只有当焙烧成陶质范后,才会停止收缩。这就意味着,范只能在被烧成陶质后,才能进行对合。也只有在这样的操作前提下,才解决了铜质垫片不会被烧化的问题,因垫片根本就没有在窑中进行焙烧,而是当时被夹进范中当时就浇铸成器了。
14关于范的烧造温度
泥范含有大量的水份,是不能直接用于浇铸的,必须在窑中进行焙烧,使范体脱水后才能浇铸。从泥范到陶范,需要烧到多少温度?有认为600-700度的,有认为900度的,这是一直没有定论的问题。实践证明,900度以下的温度烧出的陶范,其范体中的结晶水不能被彻底分解,是不能进行浇铸的,必须经1100度以上的烧造温度,才能正常浇铸。也许我们地处长江南岸,其土质较北方粘度大,烧造温度与北方有所不同,还需作进一步研究。
15关于浇铸时的范温问题
几乎所有的论文及著作都认为,古代陶范浇铸时应该是趁热浇铸,或者是预热浇铸,甚至还有模拟试验作为证明。从表面现象看,陶范的温度越高,越接近铜液的温度,就越有利于冲型,在冲型过程中,铜液被凝固在范腔中的可能性相对小。数十年来,人们多从这一逻辑上认同这一观点。然而,我们为彻底澄清这一问题,即采用了热范浇铸,亦采用了凉范浇铸,并采用了冷冻范浇铸工艺。实践证明,凉范与冷冻范浇铸都不存在问题,浇出的铸件表面光洁度好,便于铸后清理,唯热范浇铸存在问题。通过铸斝的模拟试验认为,凉范浇铸,才应是商周范铸技术中的普遍工艺。
结语
铸斝的模拟实验做完了,在制作过程中,出现了一些没有想到的问题,如制范的泥料需要如此高的湿强度,模与范的收缩如此之大等,但更多的则是铸件达到了原工艺设计的操作要求,模范关系明确,范铸逻辑明显。
通过这次的模拟实验,认识到过去的传统观点中有误。如陶模表面需要涂抹脱模剂、陶范需要预热浇铸、雕塑器物的整模等。我们没有雕塑整模,我们也没有雕塑整模的技能;我们在陶模上制范从未涂抹脱模剂,从陶模上脱下来的泥范从未出现粘破范面的现象;我们浇铸斝时的陶范只有8度,也从未出现因范凉而浇不成的现象。
除得到文中的认识外,还得到两个新的认识。其一是在商早期及其以前的薄壁青铜容器的口沿内侧,多存在一周加厚了的口沿,是由于泥芯上设了芯头所致。其二就是在商周时期范铸工艺的操作中,不需要工匠具备我们所想象的雕塑技能或绘画技能,就能从容地进行制模及制范的操作。开始时,我们对制模、制范及制芯工艺并不担心,唯担心在范面的纹饰制作,因在我们参与模拟实验的人员中,竟无一人学习过雕塑或美术。但通过实践到最后才知道,在铸斝的所有工艺中,最不用担心的,竟然是范面的纹饰制作工艺。不论谁来了,只要是个正常人,动手就能制作出规整的纹饰,这是我们始料未及的。看来,在商代早期铸斝的工艺中,只需要有一个可以设计工艺的工匠,其余则都属于熟练工,并不需要再有更多技术方面的要求。至于铸制其它的青铜器是否也如此,还需要做更多的模拟实验来证实。
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