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穿越时空 -- 纵览中国传统铸造技术发展史(上)

Source:
2018-08-10

穿越时空 -- 纵览中国传统铸造技术发展史(上)

中国传统铸造技术历史分期

中国传统铸造技术的历史进程,可分为萌生期、铜石并用时代、青铜时代和铁器时代四个发展阶段。

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四羊方尊

最早出土的金属器物为原始黄铜片、管,出土于距今约6700年前,其后约2500年,还发现了附着铜渣的坩埚、形制简单的红铜环、青铜刀等具有早期技术特征的器物,表明先人已开始用矿石炼铜,是为萌生期。

铜石并用时代约为公元前第三千纪。此时已开始人工冶炼红铜、锡青铜、铅锡青铜和原始黄铜,铸、锻和热处理(退火)等金属工艺已开始应用,意味着中国逐渐向文明社会过渡。

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提梁壶

青铜时代开始的标志,应是出现了专门的金属手工业生产部门—青铜器冶铸作坊。当时已具备相当的技术水平,对中国青铜技术传统具有奠基性的作用。地处黄河中下游的河南堰师二里头出土的一批器壁匀薄的爵、鼎、翠等青铜礼器和形状准确的青铜工具和兵器,以及相关的坩埚残壁和陶范,标志着二里头文化时期中国已进人青铜时代。

中国冶铁术产生在西周晚期,在此之前已用锻造的陨铁制作兵器的刃部,为人工冶铁的发明奠定了基础。大致在春秋晚期或稍早时期,也即青铜技术发展到更新期,中国发明了冶炼生铁技术,用于铸造生产工具和兵器,此时中国进人铁器时代。

秦代以前的青铜技术

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乳钉纹爵

青铜技术的初创期是从龙山文化时期至二里头文化时期。二里头文化遗址晚期相当于夏晚期,出土的青铜器器壁匀薄,从技术上不仅反映出当时陶范铸造的制范和合范技术已颇为娴熟,更反映出陶范范料配方及防止和减少陶范变形的措施已相当合理。二里头文化时期已基本确定的范料配方及其处理制作技术,为青铜时代高度发达的青铜技术奠定了基础。二里头文化遗址还出土了绿松石镶嵌的华丽的青铜牌饰,开创了中国金属器物装饰材料和装饰技术多样化的先河。

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兽面纹方鼎

育成期出现了分铸技术,为利用陶范铸造技术制作复杂器形提供了有效的手段。

鼎盛期则是陶范铸造中浑铸法、复合陶范法、活块模、活块范、分铸法和铸焊法等技艺均已熟练并被高超应用的高峰期,创造出了大量器形复杂、纹饰精致的铸件。商代早中期还出现运用可燃烧成灰的材料,例如绳索等作为模型,制整体外范后烧去可燃烧材料即可浇注金属液,即无范线构件的“焚失法”铸造工艺,为失蜡法的发明奠定了工艺基础。商晚期已出现制金箔技术。四川广汉三星堆青铜器上出现了包金、贴金装饰。

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伯各卣

鼎盛期已有相当大规模的铸造作坊。河南安阳的商晚期殷墟铸造作坊遗址,出土了大量陶范、铜渣和熔炉残迹安阳还出土了重达875 kg的司母戊方鼎,是商代青铜器中最重者。殷墟甲骨文上的文字表明商晚期已有专管手工业的职官,手工业生产有了专业分工。西周建国后,在周王朝的两个政治经济中心都有王室自己的铸造作坊。洛阳西周早期铸造遗址面积达14万平方米,西周建国后很重视技术。由于分工细致专业,促使西周早期青铜技术继承了商晚期纹饰精致缜密、器形复杂的优良传统。

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司母戊鼎

西周中期开始,国力由盛转衰,这种局面,在青铜技术上也有所反映飞纹饰由精致转向粗放,铸造技艺显得粗疏。这一时期乐钟的设计制作是一大进步,尽管西周中晚期的编钟音准较差,但继双音钟出现之后,双音钟按音列高低成编而组成编钟的设计已见端倪。此为转变期。

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错金银云纹犀尊

春秋中晚期至战国时期是更新期。古老的奴隶制度逐渐瓦解,新兴的地主阶级出现和兴起,铁器开始普遍使用,社会生产力获得迅速发展,各诸侯国出现的变法运动,文化学术领域出现的“百家争鸣”局面,导致文化、科技空前繁荣。

战国早期65件曾侯乙编钟的出土,代表了中国古代声学、乐律学和金属工艺学的空前成就。编钟音律准确,每件钟可击出相差三度的两个乐音,总音域包括五个八度,可旋宫转调,音域宽广,音色优美,被国际音乐学者誉为“世界奇迹”

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曾侯乙编钟

早期铁器时代的铸造技术

时间:春秋战国之交——西汉中期

铸铁柔化术、铁范铸造和块炼铁渗碳钢三项发明,是战国时期钢铁技术的重大成就。这三项技术推动了铸铁农具和手工具得以在战国中期取代铜器和石器成为主要生产工具,极大地促进了社会生产力的发展。

秦皇陵出土了两乘铜车马,虽然只约及真人、真车、真马之半,然而从其结构之复杂、制作之精致准确并融先秦诸国多种工艺技术于一体,也反映出秦王朝统一六国后科技的统一和融合。

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铜车马

汉代铸铁柔化术、铁范铸造、渗碳钢和淬火技术在更大范围内推广应用,技术上更为成熟,灰口铸铁和有球状石墨的铸铁在战国即已出现。

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铁锄

博古通今,一览古代艺术铸造珍品

“2018中国铸造工业展”将于2018年11月15-17日在苏州国际博览中心举办,主办方首次联手铸造史与艺术铸造委员会打造“古代艺术铸造品特色专区”,展览会期间可以现场欣赏古代艺术铸造珍品,了解中国艺术铸造发展历程和前人的铸造方法与技术。本次现场展示的典型代表珍品如下:

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初唐 萧后冠

左图:实验室考古清理的萧后冠

右图:仿制的萧后冠

萧后冠是目前考古发现等级最高、结构最完整、时代最早的皇后礼冠。涉及的材料丰富、工艺复杂,结构完整,为隋唐时期礼冠制度及其复原研究提供了基础性技术资料,具有重要的金属工艺史、艺术史研究价值。

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越王勾践剑

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复原的菱形暗格纹青铜剑

1965年在原楚国属地湖北江陵楚墓中出土了铸有铭文“越王勾践,自作用剑”的青铜剑,其表面非机械镶嵌的菱形暗格纹是如何形成的,引起中外考古界和科技史界的极大兴趣。70年代末,中、美、加等国学者曾对菱形纹饰的成分、组织进行分析,对其制作工艺进行推测,然而各家见解差异极大,未见定论。

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“透光”镜

西汉见日之光“透光”镜与镜面反射光投影成像图,直径7.4厘米,最厚处3.1mm,最薄处0.7mm

“透光”镜是一种特殊的青铜镜,正面微凸,不仅像普通的青铜镜一样能用于映照,并且当阳光或平行光束照射在镜面时,镜面的反射投影像会影现出与镜背相同的纹饰和铭文(上图右),就似光已透过了铜镜到达了镜背,由于日光等可见光的波长较长,穿透能力低,即使铜镜薄至仅0.1mm,光线也无法透过铜镜到达镜背,因此“透光”镜的透光现象非常神奇。

欲欣赏更多古代艺术铸造瑰宝请前往展会现场参观!

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Edit:中国机械工程学会铸造分会