广西合浦县文昌塔汉墓出土青铜奁工艺及复制研究＊

黄献源，万辅彬

（广西民族大学 民族学与社会学学院，广西 南宁 530006）

0 引言

传统的文物复制重在复制技艺的把握和完善，往往用了很多现代材料、现代方法，不太注重原件相关工艺研究.随着科技考古专业的介入，文物复制研究提升了层次，注重追溯古代工艺，将复制工作和科技考古结合起来，笔者介绍的合浦县文昌塔汉墓出土的青铜奁复制，就是本着这个精神来进行的.

1 青铜奁检测与铸造工艺探究

在复制之前，对合浦县文昌塔汉墓出土青铜奁（编号：002178）进行了系统的检测，从金相图（图1）中可以看出铅颗粒大小不等，并且有的沿着铸造枝晶分布，有的孤立分散，与前人研究得出的标准图谱对比可知其为铸造成型的器物［1］.

通过对此器物的表面仔细观察，发现此青铜奁的器身存在披缝和多个垫片，这是重要的铸造工艺信息：存在批缝说明该青铜奁铸范分型；存在垫片说明这是在铸造时为控制器物壁厚而采取的技术措施.由此可以推断该青铜奁的制作工艺为范铸法.

我们在广西民族大学材料实验室利用德国ZEISS的EVO18“扫描电镜、能谱仪一体机”对其进行了成分测试.得到其铜锡铅含量为分别65.24%，18.53%，9.63%，属于低铅高锡青铜（Pb＜10%，Sn＞17%）［1］.为我们提供了复制青铜奁的基本数据，以便制定合理的复制方案.

范铸青铜器的复制必须控制好每一个细节.大的器物要防止气隔冷隔，一般青铜器翻模时要确保不出现卡模现象.此外还要保证文物的完美成型，最终取得理想的修复效果，合乎科学的修复理念，得到专家的认可.

图1 金相图Fig.1Metallographic figure

2 基于前期研究进行翻模设计

青铜器翻模通常有两种方法：

1）石膏翻模法：翻制石膏范的过程，就是以文物本体为模型，用石膏将其造型纹饰复制下来.翻模之前最重要的一步是合理选择分型面位置，使得每一块石膏范都具有合理的拔模斜度，以便从文物上将石膏范脱下，另外分型面还要尽量避开有纹饰的位置，以免破坏纹饰.如果分型面选择不合理，不但不能将文物上的纹饰复制清楚，甚至会造成卡模，使石膏范无法从文物上脱下，一旦发生这样的情况，就得将石膏范打碎才能将卡在其中的文物重新取出，这个过程中很容易造成文物的损坏.

2）硅橡胶翻模法：使用硅橡胶材料复制文物造型［2－3］，硅橡胶翻模与石膏翻模相比有如下优点：首先是硅橡胶较为洁净，不会在文物上留下石膏粉沫等污染物；二是硅橡胶模复印性流动性都比石膏更好，翻制出的器物纹饰更清晰；另外，硅橡胶模具本身是柔软具有弹性的材料，因此脱模容易，不容易造成文物的损害.但是硅橡胶材料也有其局限和缺点，首先就是材料成本较高；另外如果翻模时分型面设计不合理，或硅橡胶模具背面的石膏衬模结构不当，容易造型硅橡胶模具的变形.

总之，石膏翻模作为文物修复、复制工作者最基本的技能，应当优先学习和掌握，在条件许可的情况下，也要学习使用硅橡胶翻模，以便将这项技术用于一些极其重要和珍贵的文物，避免翻模过程中有可能对文物造型的破坏和污染.

在这里需要强调的一点是，我们对青铜奁进行石膏翻模时采用的分型方式和古代铸工生产这件器物的铸型时采用的铸型结构不尽相同.原因是古代铸工采用黏土材料在泥模上翻制模具，由于黏土材料本身具有塑性这一特征，泥范制好后，往往不等其阴干便将其从模上脱下.脱模时将泥范微微拉伸，确保能够将泥范完整地从模上取下，然后再调整泥范的造型，使若干块泥范之间的分型面能够严密而准确的对接.而我们是采用石膏翻模，必须采用分型分式方法.

在对编号为002178青铜奁进行翻模复制的过程中，我们仔细观察了青铜奁造型及表面痕迹，认为该奁的主体和奁盖采用了不同制范工艺：在翻制奁的主体泥范时，采用对开分型的工艺；而奁盖则采用一块整范再配置泥芯完成铸型的制作.

如图2所示，是我们复原的古代铸工使用器物的模具造型.模具与制作完成的器物的区别在于奁身铺首及奁盖桥钮的结构.如图3、4所示，这两部分并没有做出穿孔，而是在准备做出穿孔的位置预制出凸起的部分，这部分相当于芯头，翻范时便在范上直接翻制出芯座.这样，使用这个模具翻范便不会卡模.这样的工艺不仅仅使用在这件器物上，同时代使用铺首装饰的其他许多器物铸型的制作也都使用这样的模型结构和工艺.如图5所示，为作者在广西桂平修复保护的一件汉代铜甑的工艺复原模型，采用和上述一样结构的模型，翻制出的泥范上带有铺首型腔和穿孔部位的芯座（图5－K），如果铸型是这样结构，铸造出的器物的铺首将没有穿孔，而是一个实心的兽鼻，圆环便无法与铺首衔接.因此还需要在K部位安置一块泥芯（图5－X），用以预留铺首兽鼻部位的穿孔，器物铸造完成后，将穿孔内的泥芯打碎取出，便可制成带有穿孔的铺首.

圆环与铺首的连接，有两种方式，一种是将圆环预先铸出，将带有圆环嵌入器物铸型，器物铸成后，圆环便被衔接在铺首的兽鼻内.另外一种方式就是上述图5所示结构，先铸出预留好铺首穿孔的器物，再将圆环铸出，圆环上留有开口，将开口打开，圆环穿入兽鼻穿孔后再将圆环开口合拢，完成圆环与铺首的衔接.我们复制文物时，也要根据器物圆环上不同的结构，选择使用上述工艺.

图2 以铜奁文物为模型复制出的树脂模Fig.2Resin mold

图3 铺首部位结构Fig.3Resin mold：part 1

图4 奁盖桥钮部位结构Fig.4Resin mold：part 2

图5 铺首预留穿孔用泥芯的安装位置及定位方法Fig.5Mud core positioning

3 青铜奁石膏翻模的具体步骤

3.1 奁盖的翻模

1）分型面的设计.

在文物本体上翻制石膏模具时，奁身采用三块石膏外范加一块石膏底范，奁盖采用三块石膏外范（如图6，7所示）.

图6 奁身分型方式Fig.6Top view

图7 奁盖分型方式Fig.7Parting Surface Design

2）圆环及穿孔等易卡模部位的处理.

翻模过程中为了减少石膏模具的块数，降低翻模难度并提高模具的组装精度，以便准确的复制文物，我们采用尽量少的模具分块，仅使用三块模具将器物外形复制下来，因此，环及穿孔部位容易造成卡模，使石膏模具无法完整脱下.所以，我们首先用塑形油泥将穿孔与圆环之间的空隙封堵，然后将圆环用油泥包裹.如图8所示.

3）分型面的制作及翻模区域的处理.

在预先设计好的分型面部位，我们用油泥板制成一面围墙，用以限定液态石膏的流动（图9）.然后再将需要翻模的部位用油泥围挡起来，防止石膏浆泄露与随意流淌（图10）.分型剂使用.然后调制石膏浆，将其浇注在油泥围合的区域内（图11），待石膏凝固，翻模完成，便可拆掉油泥，翻制下一扇石膏模了.

图8

图9

5）分型面的处理及定位措施.

第一扇石膏模具翻制完毕并去掉油泥，用半圆形截面的工具在分型面上挖出半球形的凹槽（图12），作为这扇模具和另外一扇模具之间的定位措施.

图11

图10

4）石膏翻模.

首先最重要的一点处理就是在文物上喷涂脱模剂，可以选用液体脱模剂，主要成分是硅油或凡士林，对青铜器的安全保存不会造成不良影响，使用硅橡胶翻模时，也是适用这种材料作为隔离和分型剂.如果无法获得这种材料，还可以在药店购买医用软皂（确定其中不含有氯离子，不会危害青铜器的安全），将其削成碎末后用开水溶解成皂液，便可以作为脱模剂和

图12

6）另外两扇模具的翻制.

用油泥将下一扇需要翻制模具的部位围合起来（图13）.在文物表面及分型面上喷涂脱模剂，以防石膏黏结其上无法脱模造成翻模失败.向被围合区域浇入石膏浆，石膏凝固后取下油泥，完成第二扇模具的翻制（图14）.将最后1／4需要翻模的部位用油泥围合起来（图15），在文物表面及两个分型面上皆喷涂好脱模剂，向围合区域浇注石膏浆完成翻模.（图16）

图13

图14

图15

图16

7）脱模并重新组装模具.

将三扇石膏模具全部翻制完成后，将它们逐块从文物上取下，完成脱模.最后再将三扇石膏模具重新组装在一起并用绳子捆牢进行阴干.

8）树脂成型.

等石膏模稍微干燥，具有较好的强度时，我们便可用它制作树脂模型.我们使用安特固环氧树脂胶作为成型材料，由于该材料呈膏状，不易流淌且固化时间短，因此我们只需要在奁盖石膏模具内表面进行涂挂即可成型.无须为奁盖外范配置型芯再组装浇注.树脂固化后脱去石膏模，完成奁盖树脂造型的制作，如图2所示.我们制作好这个奁盖后，就可以用它作为模型再次或反复翻制石膏模具，用以制作铸造用的铸型.

3.2 奁的翻模

1）圆环及穿孔等易卡模部位的处理.

如图17所示，处理原因及作法同上文奁盖一节所述.

2）器身分型面的处理.

分型方式见图6，在预先设计好的分型面部位用油泥板围挡（图18）.然后将准备翻制石膏模的区域用油泥板围合（图19），防止石膏浆泄漏和随意流淌.

3）浇注石膏浆完成翻模（图20）.

4）完成所有外范的翻制.

翻完第一扇范后，去掉油泥（图20），在分型面上挖好定位榫眼，然后围合油泥板（图21），向围合区域浇注石膏浆，翻制第二块石膏范（图22），最后将最后1／3器身部位用油泥围合（图23），浇注石膏浆完成器身侧壁的翻模（图24）.最后将器身侧壁外翻周围用油泥围合对于足部背面等拔模斜度过小，容易造成底范卡模的部位，添加油泥使拔模斜度正常，易于脱模（图25）.在器物底面及所有石膏表面喷涂脱模剂.向围合区域内浇注石膏，完成底范的翻制（图26）.

5）脱模与石膏模具的重新组装.

待石膏模具全部凝固并具有较好的强度，将它们从文物上逐块取下，并重新组装在一起，用绳子捆牢并阴干.图27为翻制完成的所有模具.

6）奁器身的树脂模成型.

如前文奁盖部分所述材料和工艺，依然采用安特固在石膏模具内表面涂挂完成树脂模具的成型.由于铺首所衔环部位在石膏模具上是一个圆柱形凹坑，并不能使树脂模具成为图3所示结构，因此我们需要首先使用油泥在石膏模具的铺首部位进行填补.成型后的器身树脂模具如图2所示.

图17

图18

图19

图20

图21

图22

图23

图24

图25

图26

图27

4 用于浇铸青铜奁复制品的铸型的制作过程

4.1 在复制品基础上的石膏翻模

基本的技术路线如上文所示，因为在前文中已经提到了铺首部位制作环的问题，铺首在树脂模中并没有做出圆环，所以奁盖不需要用到三块外翻，用两块外范即可，以不卡模为标准选择分型方式.所得到的外范如图28，29所示.

图28

图29

4.2 制作青铜奁的型芯

1）奁盖型芯的制作.

在翻制出的奁盖外范内表面贴一层油泥片，油泥片的厚度就是未来铸成器物的壁厚（如图30），这层油泥片就是铸造型腔.然后浇注石膏型芯，即可形成奁盖型芯（如图31）.在奁盖外给桥钮的穿孔部位配置一个石膏型芯，使其卡在鼎盖石膏范的芯座内.在石膏范上制作浇口，组装鼎盖范和型芯，熔化铅锡合金进行浇注.

2）奁身型芯的制作.

同上述工艺，在翻制出的奁身外范上贴泥片浇注石膏型芯（如图30）.给铺首兽鼻穿孔部位配置石膏芯.制作浇口冒口，冒口设置在足底，如原文物一样设置一道横岗状的浇口设置在腹底平面中央，然后浇注石膏型芯，即可形成奁身型芯（如图32）.组装铸型完成浇铸，打开石膏铸型，取出石膏型芯.将兽鼻穿孔内的石膏芯打碎掏净.另外用圆环范铸出圆环，留有开口.将开口打开，将圆环嵌入兽鼻穿孔后再将圆环开口并拢.

图30

图31

图32

3）制作出的青铜奁上色的过程.

全部铸造过程完成后，再在器物复制品表面涂刷三氯化铁，使其变黑，之后用酒精漆片和矿物颜料作色，模仿出和文物一样的金属质感，运用一些传统的文物作旧技法进行上色［4］.完成的复制品与原器物对比如图33所示.

图33

5 小结

文物的复制是一个精细的过程，需要认真的分析器物的古代铸造信息并做实验考古的研究，尽量依据古代制造文物的方法来制定合理的复制方案，在复制过程中可以根据实际操作感受古代铸工们的铸造工艺，验证铸造工艺的正确性.文物复制的方法选用，也是要根据器物表面所留下的工艺信息来选择，总的来说，目前公认的青铜器制造方法有失蜡法和范铸法两种，已有前人运用失蜡法对青铜器进行复制研究［5－6］.但是文中的青铜奁原物因为有明显的披缝和垫片，所以可知其为范铸法制作，本文即模仿范铸法，铸造出其复制品.

此次青铜奁的复制工作，可以归结为5个步骤：1）对需要复制的青铜器运用科技考古手段，对其成分、结构、原制作工艺进行全面分析，确定青铜奁的复制应遵循古代的范铸工艺的方法；2）做出青铜器的外范；3）通过测量器物的厚度，然后贴上相同厚度的油泥片，做出青铜器的型芯；4）组合外范，往浇口倒入金属液，完成浇铸；5）运用传统的文物做旧技法，对复制品作色，完成复制.

复制出来的展品不仅可以满足博物馆陈列的要求，而且揭示了其科技价值，文物复制过程所制作出来的外范，型芯等范铸工具和范铸过程中涉及的细节技术，如铺首的圆环嵌入及制作等过程皆可展现在大众面前，让大家能感受中国古代能工巧匠的智慧.

［1］孙淑云，韩汝玢，李秀辉，等.中国古代金属材料显微组织图谱有色金属卷［M］.北京：科学出版社，2011：71－119.

［2］胡家喜.陈中行，张宏礼.采用国产有机硅橡胶翻模复制曾侯乙编钟成功［J］.江汉考古，1981（S1）：37－40.

［3］宋颖.青铜器翻模技术的研究［C］.中国文物保护技术协会第六次学术年会论文集，2009：25－30.

［4］龚德才，何伟俊.青铜文物复制中常用的作伪方法［J］.东南文化，2000（4）：94－96.

［5］关洪野，罗定元.采用传统失蜡法复制曾侯乙大型甬钟的研究［J］.江汉考古，1983（2）：85－89.

［6］陈洪良，许国平，李元芝，等.许公宁墓蟠虺纹透空饰件复制研究［J］.南方文物，2009（4）：46－50.