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56· 文物保护与科技考古 铜镜的范铸工艺模拟试验 何建萍,谢四海 (鄂州市博物馆,鄂州) 摘要:中国古代青铜镜的铸制技术,自战国至唐代始终采用的是传统范铸法技术。所谓范铸技术, 是指用模制范、在范中铸器的方法。其模是用泥料制成,朋干后经焙烧成为陶质模;范亦是用泥料 在陶模上奇制出的泥范,需经阴干后再经焙烧成为陶质范。古代的青铜,一般是指Cu-Sn·Pb三元合 盎。因台锡量大多在20%以上,因此这种合金被称为高锡青铜合金。我们采用古代青铜范铸技术模 拟试验铸制高锡青铜镜,其工艺流程为制模、夯制泥范、泥范胴干、焙烧、熔炼青铜、浇注、开范 取坯、后期加工。 关键词:铜镜范铸技术 模拟试验 鄂州 1制作镜模 我们用环氧树脂胶在古镜上拓出阴模,再用环氧树脂胶在阴模中还原成阳模,取出阳模经 修整后安置在平板上,在阳模边上设置水口及冒口后套上木框灌入环氧树脂胶,凝固后取出阳 模、水口及冒口成为整体阴模。在阴模的镜钮两头开挖芯座后,再套上木框灌入环氧树脂胶,凝 固后成为整体阳模。阳模是直接用于夯制范的模具,因整体阳模上已具备水口、冒口及芯头。夯 制出泥范后自带水口、冒口及芯座,只需在钮的芯座处安置泥芯即可。在不具备技术条件的情 况下,亦可采用熟石膏在古代的原镜上翻制阴模,其后的阳模、整体阴模及整体阳模最好还是 采用环氧树脂。环氧树脂有较好的流动性及可塑性,凝固后有一定的强度及耐酸碱等性能,是 目前较为理想的制模材料。 古代的镜模大多为陶模,其制作T艺是先用泥料在陶车上车一个镜坯,然后再塑造各种纹 饰,最后经阴干、焙烧成为陶质模。 2制备泥料 因新土料含有一定的水分属于湿泥料而不容易加工,将土料夯打成一块块土坯后装进窑中 焙干,取出后打碎磨成粉,加入一定量的细砂搅拌匀,一层土料一层水堆起来陈腐一至两天即 为背料。在磨得更细的干土料中加人体积比20%的草木灰搅拌匀,按含水量20%一层土料一层 水堆起来陈腐一至两天即为面料。在配制背料的过程中,含砂量的百分比是按季节的变化而变 化的,不能一成不变。如果含砂量小,经阴干的泥范的纹饰面会鼓出来变形;如果含砂量大,经 阴干的泥范的纹饰面会凹进去变形。泥范变形的原因,是范块在阴干过程中表面层的游离水很 快得到了挥发,而里层的游离水向外迁移时会产生应力,如果产生应力大时会驱使范块变形。因 此,泥料中含砂量的大小,须根据季节的变化而调整。原则上夏天含砂量最大,冬天含砂量最小。 草木灰是指被燃烧过的植物的茎、叶之类的灰,在北方,一般农村用包谷秆、麦秆等烧炕 或做饭时烧过的灰;在南方,一般农村做饭大都用稻草当燃料,稻草燃烧过的灰较细,亦可作 铜镜的范钢旺艺模拟试验 57· 为面料中的草木灰使用。草木灰中含有大量的植物硅酸体。这种植物的硅酸体极耐高温。按比 例加入到土料之中后,其作用是提高范表面的热稳定性能;浇铸时铜液的温度一般都会超过850 度以上,而范温却随季节与室温相同,两者之间存在着较大的温差;泥料中如果没有耐高温的 物质,其范的表面会发生崩块现象。因此,加入草木灰是为了提高范面的热稳定性。 草木灰的加入量要恰到好处,少了不起作用,多了会造成铸件表面粗糙。当草木灰加入到 泥料中夯制f_}{的为泥范,在焙烧过程中,泥范表面的草木灰也被再次焙烧,经焙烧后其体积有 所缩小,泥范表面草木灰的含量越大,相对损失就越多。因此,草木灰的加人量应严格控制。 3夯制泥范 夯制泥范有一定的技术标准,将木框套在镜模上后先覆盖一层较细的面料再填满背料后开 始用术杵逐渐夯实,要求夯出的泥范纹饰面平整光洁无重影现象。泥范的面料尽量薄、背料尽 量厚,这样可以提高泥范的整体强度减小变形倾向。夯出泥范在钮处安置泥芯后,放置在不通 风的屋内进行阴干。阴干过程中要经常观察,看泥范有无变形现象。如果发现泥范变形,可根 据变形的方向调整泥料中的含砂量。除了夯制铜镜背面的纹饰范以外,还需夯制同等数量及同 尺寸的平板范作为镜面范才能配套。 泥范进行阴干的作用,主要是为了消除应力。泥范的应力产生于两个方面,其一,泥范是 用散土夯打而成,松散的土料在强行被打成整体范的过程中会产生应力。其二,阴干过程中泥 范自身会产生应力。在阴干过程中
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