所謂銅鏡鑄造工藝,是指將純銅和錫,或鉛或鋅,經過嚴格的比例熔煉熔化,然後倒入模型中,冷卻後從毛坯中取出,最後經過機械加工,塗上錫和汞,成為日用品的過程。
生產銅鏡有很多道工序,每道工序都有嚴格的標準。如果某個工序出現缺陷,就會影響銅鏡的質量,甚至產生次品,帶來損失。在銅鏡四千多年的歷史中,戰國、漢代、隋唐的銅鏡最為精美,是當時社會經濟繁榮的產物,為收藏者所孜孜追求。而宋以後精品的缺失,與壹些關鍵的鑄造工藝失傳有關。明代宋的《天工開物》雖有介紹,但不詳細,不易掌握,且發生在宋代以後。近年來,隨著收藏熱的升溫和對銅鏡研究的深入,對古代銅鏡的鑄造工藝有了全面科學的分析和認識。作為壹名銅鏡收藏者,壹定要充分了解銅鏡的鑄造工藝,掌握銅鏡制作全過程的知識,用理論指導實踐。有了恒心的支撐,才能慢慢進入收藏,才能對銅鏡有壹個正確的判斷,無論是理論上還是實踐中,對贗品的鑒定、斷代、修復、鑒別。
(1)采礦和冶煉:
青銅是銅和錫、鉛等金屬的合金。地面上能采集到的天然銅很少,大量的銅鏡必須通過銅礦的大規模開采和冶煉來鑄造。中國銅資源的開發是商周時期鑄造業發展的物質基礎。中國有大量的青銅遺跡,說明古代銅礦的開采和冶煉具有相當的規模。因為采礦遺跡埋藏在地下深處,不容易被發現。到目前為止,考古工作者只發現了少數大型和比較大型的礦冶遺址:如湖北大冶銅綠山礦冶遺址;遼寧省林西縣大井古銅礦遺址;湖北麻陽古礦遺址;安徽銅陵銅礦遺址等。
(2)不同時期銅鏡合金的成分:
《考公基》是先秦古籍中壹部重要的科技著作。是春秋末期齊人記載手工業技術的官書。是中國乃至世界上最早的銅鏡等器物合金比例的記錄。青銅是金屬中最早的合金。人類從大約5000年前的石器時代進入青銅時代。祖先們已經開始掌握制造合金的技術方法。兩種或兩種以上的金屬在高溫下熔合成另壹種金屬,這種金屬具有新的物理和化學性質。這是合金。合金屬於鑄造中的金屬再創造,青銅是第壹種。
青銅作為壹種合金,與純銅相比,具有硬度高、光澤好、發藍光、容量好、耐腐蝕性好等優點。中國古代的錫青銅往往含有少量的鉛,使銅液在鑄造時光滑不易堵塞。而鉛分子只溶解在銅中,只能以液滴的形式均勻分布在銅液中。銅的熔點是1084.5℃。如果加入15%的鉛,熔點會下降到960℃,如果加入25%的錫,熔點為810℃。但加入鉛或錫的意義不僅僅是降低熔點,還可以大大改善合金的物理化學性能。在3000年前的西周,我們的祖先已經掌握了復雜的合金制造技術,創造了令現代人驚嘆的青銅藝術品。如雄偉厚重的青銅方鼎,精美絕倫的雲紋鏡,以及極為鋒利的吳王伏叉矛。
關於這壹點,春秋戰國時期的《李周考公基》壹書中有很多記載。周朝設立冬庭,掌管各項工作,負責“築城、建都、造車、造衣、造器械”。具體來說,就冶金鑄造而言,百家之作中有非常精細的工業分工,即“攻金之作,朱軾執下氣,葉適執上氣,傅氏為聲。
石是量,段是鏟,道是刃。“很明顯,專業工匠專門制造樂器、量具、農具和刀具。針對這壹現象,鄭思農在《漢書》中解釋說:“自稱姓者,世有大成。家有世業者,以姓為官者也。“可以看出,在周朝,冶金鑄造已經成為重要的社會經濟行業,並在歷史上形成了專門制作某類器皿的家族,因遺傳而成為官方名稱,這是其壹。
其次,由於實踐經驗的積累,我們的祖先能夠從不同的礦石中提煉出金(即銅)、鉛、錫、鋅等金屬,並熟悉不同金屬各自的物理化學性質。在此基礎上,他們根據自己的意願,根據不同器皿的特殊使用要求,創造了各種合金。“六氣理論”是合金制造的理論總結。《李周考·公基》記載:“金和錫:六分金和錫,稱為鐘鼎之和。其金、錫五分於壹,即斧祁進。其金錫四分於壹,即葛吉之氣。其金錫三分之壹,謂之大刃之氣。其金錫五分於其次,即斬殺箭齊。金錫是壹半,這意味著它是壹個很好的例子。”這清楚地告訴我們,當時的工匠不僅知道青銅含錫量越高,質地越硬的原理,而且還掌握了工具不同部位對硬度、韌性、亮度的特殊要求,按需制作。比如用復合工藝做劍,用含錫量低的青銅做脊,含錫量高的青銅做刃。用這種方法制成的劍刃鋒利,劍身堅韌,殺傷力大,經久耐用。具體來說,就銅鏡而言,亮度是壹個重要特征。壹半的銅和錫可以使完成剛剛好。因此,先賢們斷定“金錫半”是制作琺瑯最合適的劑量。但由於各種因素的影響,不同時代鑄造的銅鏡金屬比例不同,加工方法也不同。因此,銅鏡的斷代主要應借助先進的現代科學儀器進行檢驗。對於不能準確斷代的銅鏡,如果掌握各個時期的金屬比例知識,結合銅鏡的其他特征,也可以做出準確的判斷。
齊家文化銅鏡的銅錫比為1:0.096。商周時期的鏡子含錫量稍多,但質地與同時期的青銅禮器相差甚遠,且缺少對鏡子必要的防銹處理。戰國銅鏡中銅、錫、鉛的比例壹直比較穩定,銅大多在68%左右波動,多則74.8%,少則56.6%,但錫的比例壹般在20%左右。另外,鉛的比例為0.45%-3%。戰國時期有壹種鏡子,因表面有明有暗,被稱為“黑漆仿古”。這種鏡子保存完好,尤其是它的防銹技術讓現代人嘆為觀止,這與當時鏡子的金屬比例有直接關系。
漢鏡的合金比例比較穩定,銅約占60-70%,錫約占20-24%,鉛約占4-6%。漢鏡保存完好的鏡面仍能反光,部分精品還能反射藍棕色光。魏晉南北朝銅鏡的合金比例不穩定,容易生銹,顏色多為黑褐色。
唐鏡,尤其是盛唐時期的,都是銀白色的。金屬成分中,銅平均為69%,錫為25%,鉛為5%,比例比較穩定。到了唐代,采用了在鏡面中加入少量或壹定量的銀的新工藝,使盛唐時期典型的銅鏡呈現銀白色,幾乎沒有銅銹。好像不是青銅鑄造的,給人壹種厚重而豐富的感覺。此外,紋飾豐富多彩,是不可多得的藝術珍品。明代《天宮吳凱》記載:“唐開元宮中的鏡,皆用銀銅等份鑄造,每口值兩銀。朱砂點是在金銀的精華中發現的...《唐鏡》、《宣璐》都是朝廷盛世。”唐敬珍貴在銀。
宋、西夏、遼、金、元等朝代銅鏡的合金成分都有所變化。錫含量只有10%左右,但鉛含量卻增加到8%以上,高達23.7%,遠高於漢唐鏡平均5%的含量,鋅含量也有所增加,高達8%。所以這個時期的銅鏡都是黃銅色的,壹般覆有銅銹。形狀雖薄,但由於含鉛量高,比中國的鏡子還重。
明代是中國古代銅工業比較發展的壹個階段,銅礦開采業十分繁榮。當時銅冶煉及其合金技術主要有三大成就:壹是火法煉銅技術進壹步提高;其次,黃銅是由鋅直接制備的;第三,制造了宣德爐,在合金制備上達到了壹個新的高度。銅鋅合金壹般是黃色的,因此得名黃銅。銅鋅合金的顏色與鋅含量的關系是:鋅含量在10%左右時,在15%左右時呈微紅色,在25%左右時呈黃色,在30%左右時呈暗黃色。明清銅鏡多為黃色,其合金比例為銅70-75%,鋅25-30%。由於黃銅流動性好,有利於提高合金的鑄造性能。(3)造型陶、石、泥模型的制作:
學界已知清末以後出土了鏡模。根據報道和描述,這些鏡模始於春秋晚期,多為戰國至西漢時期,約占30余件。
1.制作鏡面模型:制作陶瓷模型的基本成分是粘土和細沙。然而,墨濤和範濤在鑄造銅鏡中扮演的角色是不同的。前者決定了物體的形狀,後者需要承受幾千度高溫銅液的沖擊,並在其中冷卻。因此,範濤除了耐高溫外,還應具有良好的機械強度,能承受液體的灌溉和侵蝕而不損壞,同時具有壹定的透氣性。因為銅液澆註後,模具內會產生不同程度的氣體,大部分通過澆口和出氣口排出模具,還有少量需要通過模具的毛細孔穿透,以保證鑄件在外觀上看不到氣孔等鑄造缺陷。所以制作陶塑的陶土壹定要非常細膩,能夠清晰的反映出銅鏡上的銘文和圖案,同時還要很好的吸收。
為了獲得優異的耐熱性和良好的機械強度,用於制作模型的粘土必須仔細清洗。淘洗的目的壹方面是將泥漿按粒度進行分類,另壹方面是將泥漿中所含的碳酸鈣、硫酸鹽等有機物溶解在水中,以減少這類鹽類的危害,否則會降低耐火性,降低燒結溫度,增加發氣量。
制作模型時,模型的原型由粗的“真土”制成,然後依次加入較細的“中等真土”和“建模真土”,到達模型表面時,再加入極細的“肌肉真土”。做壹面直徑約25 cm的鏡子,扇面厚度約為12 cm,其中“粗實土”層約8 cm厚,“肌實土”最薄,約只有0.1 cm。這種分層材料法的優點是既能保證模具在生產中的性能要求,又能節省精細優質的“真土”。《天工吳凱》指出:“鑄造鏡子的地方,模具是灰砂,銅是錫,不是日鉛。”日本的鉛,也就是鋅,對銅鏡的質量有影響,所以不能用。石灰砂是用稻殼灰等透氣性好、隔熱性好的材料制成的,還有細顆粒的細砂。這種材料適用於制作鏡子模具。
通化漢代博覽局石鏡模型的描述和報告中可以找到樊氏。模型體呈瓢形,模型直徑為
20.5 cm左右,有門,下寬5.3 cm。
米,扇面的圖案清晰。另壹個鏡片的直徑約為17 cm。
米飯,粉絲的內容是柿子基的。在座位外面的廣場裏面有
地上有十二個銘文,主題裝飾是四神和規矩。
號碼。主紋區外有題詞:“方上為鏡(見圖1—18)。
世間有神仙老渴玉泉饑,真是太好了。
吃棗,飄四海,命似國安之石。“三十五個字。上海博物館還收藏了1件滑石鏡模型(見圖1—18)。有些石制模型可以用於鑄造,如通化石制模型。還有的可能是母模,比如“上海石扇”,具有耐高溫,多次重復使用的優點。線條圖案尤為突出,顯示其典雅,但出土實物較少,有待進壹步研究。
石制模型的鏡面鑄造工藝與泥制模型有些相似,但也有壹些不同。主要區別是模型直接由石材雕刻而成,屬於半永久型。
粘土鑄鏡的優點是容易成型,可以制作出許多薄如發絲、不損失纖維的鏡背圖案,特別是便於制作大型鏡子和定制裝置,缺點是只能使用壹次,無法批量生產。
以上是關於出土和記載的鏡模的大致信息。價值較大的陶模和石模大多屬於戰國至西漢時期,主要來自河北、山東、山西、陜西、吉林等北方省份,南方至今未見,這與土地潮濕、陶模易碎有關。
④範濤的臨摹:
壹般來說,青銅雕塑都要先造型,後造型。這個“模具”可以由木塊和粘土雕刻而成,也可以由模型土壤制成。如果器物造型比較簡單,需要的產品較少,可以直接用這個“模具”制作圖案;如果器物形狀比較復雜,花紋復雜,需要多次修整;或者產品需求量大,需要保留祖傳模具長期使用,必須用“壹級公模”做“壹級母模”,必須用“壹級母模”做“二級母模”,必須用“二級母模”做模型。花紋的修整通常在陽模上進行,高浮雕花紋可以通過疊壓雕刻在泥陽模上制作。官方作坊鑄造的鏡子都是按照朝廷提供的某種標準鏡子模型制作的。銅鏡的成熟技術在中國已經使用了2000多年。歷代銅鏡的花紋和造型不同,對產品的需求也不同,所以陶器模型的復制也大相徑庭。根據相關研究,我國古代銅鏡陶塑模型的復制通常是整體模型復制,這應該是我國古代銅鏡陶塑模型制作中最常見的傳統方法。
鏡背模型的制作:方法是先用木材、陶器或金屬制作整個鏡背圖案的模具,然後用搗固的方法復制在造型框內,壹次操作即可得到完整的鏡背模型。這實際上是壹個整體模型和整體模型的副本。“搗填法”在古代金屬鑄造過程中具有重要意義。很多銅鐵鑄造的圖案都是用這種方法制作的,否則會很難獲得清晰的邊緣和圖案,即使是現代的,在壹些地方仍然在使用。此外,還有整體定額和拆分模塊復制、拆分模塊復制等方法。
人臉模型的制作:制作人臉模型和背部模型的建模材料應該基本相同,建模方法也差不多。但表面模型有其要求,即銅液接觸的表面層與支撐表面層的厚襯底層要求不同。表層粘土致密,滲透有均勻的細砂,有的厚約0.5厘米。基質層除細砂外,還含有豐富的孔洞,主要是通過在土壤中混入切碎的植物莖葉、麥稭等飼草料,使其在陰幹時不會開裂變形,澆註時也容易放出氣體。
(5)銅鏡鑄造的基本(工藝)操作:
1,頂部澆鑄法:
中國古代金屬鑄造的傳統工藝壹般是泥模,石模也占有壹定的比例。烘烤徹底冷卻後,就可以壹起澆鑄風扇了。鑄造前,模具需要預熱,以防止廢品。澆註溫度不宜過高,既能減少金屬吸入的弊端,又能避免表面燒結,保證順利脫模和鏡面質量。壹般來說,內澆口設計,不能倒。這裏有幾點值得註意:
(1)由於錫青銅的枝晶非常發達,枝晶間的小液池在最終凝結時沒有被熔融金屬充滿,鑄件在固態收縮時經常被拉開,所以在鑄造時要避免金屬內的自張力,否則容易爆裂。
(2)由於錫青銅的凝結收縮主要是分散收縮,傾向於疏松,所以在銅鏡的設計中應盡量考慮這壹因素,避免表面大量疏松。
(3)風扇和芯要燒透,避免再次吸入,尤其是紐扣芯,否則會大大影響背紋的清晰度。在銅鏡收藏中經常見到疏松的組織和核心中的氣體。
從現存鏡模的形制來看,我國鑄造銅鏡主要采用頂鑄法(圖1—19)。壹套模具(即壹個面模和壹個背模)組成壹個鑄造系統,每個模具可以單獨鑄造,也可以疊放在壹起鑄造。頂鑄的優點是鑄造工藝相對簡單,減少了生產工作量和金屬損耗,缺點是容易造成金屬飛濺。
2.通雕鏡的特殊鑄造方法:
本發明主要用於鑄造雙層通雕鏡。它的鏡面和鏡背由兩種成分不同的合金制成,通常鏡背部分鑲嵌在鏡面部分,即“鏡面”包括“鏡背”雙層雕花鏡最早見於春秋末期、戰國中後期和西漢初期,直到唐宋元時期仍在使用。壹般來說,這種鏡子要先倒背面,再倒鏡面。金屬凝結後,與鏡面連接的鏡面邊緣也會產生夾緊力,從而加強兩部分金屬的嵌入。
3.夾鏡的特殊鑄造方法:
在中國古代文獻中,有關於夾鏡的詳細記載。鉗鏡有以下特點:1,鏡面和鏡背分兩層,而且是空心的。2.“正面部分”較薄,和普通鏡子壹樣,“背面”也可以有花紋突起。3.沒有焊接痕跡。4,它的聲音冰冷卻遙遠。鏡子的材質也是高錫青銅,因為只有高錫青銅的花紋清晰才能達到這種效果。鏡夾的成型工藝復雜,既不是鑄造也不是焊接。它是用類似於上述雙層通雕鏡的特殊方法制作而成,但又不完全相同。流程要點如下:1。首先分別鑄造鏡面部分和鏡背部分,鏡面部分要向後突出,有圓形的背沿,這樣才能最終夾住鏡背;2.將鑄造好的“鏡背”和“鏡面”分別淬火壹次;3.將“鏡面部分”加熱到β相區,即溫度略高於586℃,然後趁熱使其與“鏡背部分”嵌套,等待冷卻,兩部分金屬將緊密結合在壹起;4.用錫汞合金磨平並拋光接縫,並覆蓋接縫。“鏡面”和“鏡背”的尺寸必須非常精確,結合面必須光潔,不能留有氧化物和揮發性物質。“夾層腔”的大小要選擇得當,貼合溫度要適宜,否則很難達到長期不分離的效果。好像很難做壹面鏡子。
4、銅鏡熱處理技術:
高錫藍銅又硬又脆。為了提高銅鏡的加工和使用性能,在戰國和漢唐時期,人們經常對其進行壹些淬火和回火處理。這個操作是在鑄造和壹點簡單的清理之後才進行的。從現代工藝原理來看,鑄態高錫青銅在淬火前是硬而脆的。淬火後,其塑性良好,使材料的強度和塑性明顯提高,但硬度下降。回火溫度低時,硬度又上升,回火溫度升高後,硬度又下降。這個主要是指實力。中國古代銅鏡淬火技術發明於春秋戰國時期,戰國至漢唐時期廣泛使用。從文獻記載和現代技術原理來看,古鏡淬火回火的技術效果大概有三個方面:1,提高強度和塑性,從而提高其可加工性,回火溫度略高時也適用同樣的原理;2.由於強度和塑性的提高,減少了銅鏡受損的機會,延長了使用壽命;3.回火後顏色接近青灰色,而“青白色”適合做鏡子。今天戰國和漢唐時期的鏡子斷口白如銀,與此有關。可以看出,銅鏡淬火後既保留了錫態和錫青銅原有的壹些優點,又改善了加工性能,延長了使用壽命,是壹種相當合理科學的工藝。
青銅淬火是中國古代金屬技術的傑出成就。它使用得如此之早和廣泛,以至於在古代世界的其他地方很少見到。