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第六章 中国古代青铜器铸造技术


2.组合铸型
范与芯组合成铸型。这一工序的要求 是范、芯定位准确,相对位置稳定。因之, 在翻制泥范时就在分型面上作出了榫卯, 以备组合。 铸型组合后,外面通常要捆绑加固, 有的还要再糊以泥层。
榫 卯 的 形 状
3.干燥
泥范或泥芯往往采用阴干,再经焙烧才 能组装。组装之后还要再次干燥(同时也是 预热)方能浇注。
2.羼(chà n)和
该工艺直接承自制陶工艺。陶器中羼和料的比例 高者达30%左右,以砂粒为主。
目的:
(1)减小烧制过程中发生变形和开裂的倾向;
(2)减少粘土粘性作用,便于起模;
(3)提高泥型的耐火度、高温强度和尺寸稳定性。
例:侯马东周泥范可能就在过筛和淘洗后的原生土中羼入了一定量的100一 260目的细砂。在侯马东周铸铜遗址中发现多处米黄色或白色细砂,当系羼和料 及其加工场所。
6.低的发气性,因为若铸型在浇至报废; 7.高的透气性,使铸型型腔中的气体在浇 注过程中能够排出,不致在烧注时混入金属 液中,使铸件产生气孔乃至报废。
古代の青銅器の鋳型(いがた)は、土の焼き ものでした。その土の粒子が細かければ細かいほ ど、細かい文様に適した鋳型ができます。その細 かな文様を表現するのに理想的な土が中国の「黄 土」でした。 日本で鋳型を作るとしたら数種類の土を混ぜ 合わせなければならないのですが、中国では黄土 だけで理想の鋳型を作ることができました。「黄 土」は殷(いん)・周代の中原(ちゅうげん)の 大地全体に広がっていいました。 こうしたことも中国が世界に冠たる青銅器文明 を隆盛させることになった要因の1つといえます。
1. 过热绕注
铜的熔点为1083℃,与铅或锡形成比例不等的 合金后,熔点相应有不同程度的降低。无论是纯 铜还是铜合金,液态温度越高,流动性越好,充 型能力越强,反之则相反。因之,浇注温度要高 于熔点。现代铸造工艺将这个温度差称之为过热 温度。铸更接近于真实情况。另外,过热温度越 高,铜合金的吸气能力越大,易使铸件生成气孔。 因之,过热温度的掌握应恰到好处。
侯马东周铸铜遗址中,翻制的泥范是放 在地窖内阴干的。这样可以避免泥范干操时 开裂,并减少变形。通常阴干时的环境温度 不宜过高,以控制水分蒸发速度,使之均匀 脱水,特别在初始一段时间内更需如此。
三、熔化与浇注
考古表明,至迟在商代早期,已不延用 早先那种矿石冶炼后直接铸造的一步法工艺, 而将冶炼和铸造分开进行。这种进步的生产 方式,免去矿石与燃料的辗转之累,而将矿 山附近炼得的金属,直接运至重要都邑铸造 成器。可能早在夏代已是如此运作。所谓 “禹收九牧之金,铸鼎于荆山下。” 当是这 种两步法工艺的写照。
泥范铸造法的一般问题
一、泥料的选取与制备
铸型材料不同于制陶泥科,理论上需具备如下工 艺性能:
1.一定的湿强度,保证在塑制或翻制泥模、从泥 模翻制泥范的过程中,不改变其几何形状; 2.良好的可塑性,便于塑制形状复杂、纹饰细腻 的泥模,井使得从泥模上翻印的范纹饰清晰;
3、一定的干强度,使泥模、泥型在搬运、 焙烧和浇注过程中能承受一定的外力而不损 坏; 4.较高的耐火度,能承受高于1200℃的高 温而不软化和馈散,使铜液浇注时铸型仍能 保持预定形态; 5.良好的退让性,使得铸型在液态金属凝 固和冷却过程中,能随着金属的收缩而相应 收缩,不致使铸件产生裂纹;
古代失蜡铸造工艺
1、制作蜡模 工艺大致可分为“贴蜡法”、“捏蜡法”、 “涮壳法”三 类。
二、蜡模材料
三、 内外范的制作
外范用料
四、失蜡烘焙
五、熔炼浇注
The end
(一) 泥料选取
研究表明,商周泥型的原料与中国早期陶器的泥 料相类似,说明铸型泥料也是就地取材、略加选择 的干净泥土。 (二) 泥料加工
1.过筛与漂洗
目的是选择泥土的合适粒度、减少含泥量, 以 较好地满足铸型的综合性能要求。若粒度太细,耐 热性和热稳定性都会变差,强度也会变低;若粒度 太粗,“复印性”则会变差,难以刻塑和翻制细如 纤毫的泥模并翻制出泥范。
第六章 中国古代青 铜器铸造技术
中国古代青铜器的 主要铸造技术和方法
1、泥范铸造法 2、失蜡铸造法
对中国古代青铜器范铸技术的研究根 据的是古代铸铜遗址的遗物,如:
•郑州商城铸铜遗址。
•安阳殷墟铸铜遗址(获得铸型19000余块) •洛阳北窑西周铸铜遗址(获得铸型万余块) 侯马东周铸铜遗址(出土的残破铸型不胜 其数)
3.练制与陈腐
所谓练制就是搓揉、摔打使泥料组成更趋均匀、 密度增大,从而提高其强度.使铸型不易变形、 分层和开裂。所谓陈腐,使将泥料在某种特定环 境陈放一定时间、更进一步提高物理性能。
二、铸型设计与制作
铸型设计与制作的目的:通过 对青铜器铸件的分析,设计铸件的 形态和功用,由此制作铸型,为浇 注和最后获得青铜器件作准备。
《天工开物》中所载铸千钧钟的浇注方式
典型青铜器件的铸型工艺
甬钟铸型由甬部铸范、泥芯和钟体铸范、泥芯组成,整个 铸型分2段、4个层次,使用范、芯共136块,甬部有可能是分铸 再铸接成形的。制型过程中,需用模具12种。
参考书:
《中国上古金属技术》
-华觉明、苏荣誉等
古代青铜器的失蜡铸造法
现代失蜡铸造(熔模铸造)的工艺过程
(二)翻制范和芯 范和芯构成了铸型的主体。范形成器 物的外表,芯则形成器物的内腔、孔以及 某些中空部分。一般来说,浇注后被金属 包络的部分称之为芯,而金属外侧的则称 之为范,范与范的结合面称为“分型面”。 铸造复杂器物的铸型往往需要多个范 和芯的组合。
1、制范和芯
步骤:
• 在泥模上涂以分型剂以便脱模(例用油烟熏模即为处理法 之一); • 将练制好的泥料做成形状较为规则的泥块。用泥弓将泥剖 成一定厚度的泥片,把泥片贴覆于泥模的相应部位,外面再 贴覆泥片以至预定厚度(14~130mm);或将泥料制成小块, 顺序分层贴压于模上; • 修整分形面,做出与另一边范或芯装配的榫卯并撒上分型 剂,即可印制下一块范。为了便于组装时辩识,往往在范背 上刻划以符号; • 待全部泥范制就并略变干硬后,从最后制就的一片范开始 倒序起模;
(一)制模
模是器物的模样,是制作铸型的依据,是实 现青铜器件铸造的首道工序。模的塑制过程就是 青铜器的设计过程,也是铸型工艺的设计过程。 对于形状简单的器物,可用这些器物直接作模。 但形状较为复杂的器物,则以泥为模,这是殷墟 和侯马铸铜遗址出土的实物所证实了的。 泥模的塑制与陶器的制作过程相类似,塑形与 雕刻当是制模的两大步骤,甚至在塑形工序中还 采用了制陶工艺中的轮制法。
(一)溶化
早年,曾认为殷代 用“将军盔”作为“炼 锅” ,在将军盔里配料, 在炼炉中加热冶炼。这 种方法与后来外加热式 坩埚冶炼相同。 事实上, 殷墟出土的“将军盔” 都是内部受热较外部为 烈,不应是冶炼用的坩 埚,而是盛放铜液用于 浇注的浇包。
(二)浇注
浇注是将熔融的铜合金注入铸型型腔 的过程。先秦青铜器大多数形状较为复杂, 纹饰繁缛,器壁多数较薄,要保证青铜熔 液充满整个型腔确非易事。为此,古人往 往采用如下措施: • 过热浇注 • 预热铸型 • 配制充型力强的台金
2.预热铸型
预热铸型也是提高充型能力的措施之 一。预热铸型使金属液与铸型的温度 梯度降低,浇注过程中液态金属温度 损失减少,易于保持良好的流动性, 利于充型。
3.大型铜器的浇注
小型铜器当是用大口尊之类的浇包浇注的。 至于大型铜器,诸如司母戊方鼎之类的重器,过 去曾认为是用大约40个将军盔化铜,再行浇注的。 事实上,这些方法在具体工艺实践中都是行不通 的。据最新研究,这些重器的铸造,当是采用多 个竖炉共同熔炼,经流槽注于铸型之中,如明宋 应星《天工开物》中所载铸千钧钟的浇注方式。
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