董亞巍
研究中國古代銅鏡的制作技術,主要是兩個問題,即制模技術與紋飾制作技術,其制范的工藝與青銅器的常規(guī)范鑄工藝沒有大的區(qū)別。西漢銅鏡是在青銅時代以外,其紋飾已經與戰(zhàn)國青銅器的紋飾制作沒有承襲關系。通過研究認為,西漢早期銅鏡紋飾多采用了圓規(guī)技術。為證明西漢早期銅鏡的制模工藝及其紋飾制作技術,我們對星云鏡進行了范鑄模擬實驗。
銅鏡是中國古代的實用器,出土量十分大。其歷史悠久,源遠流長,各個時期的文化背景及科學技術都反映在了當時銅鏡的背紋中。在從戰(zhàn)國到唐代晚期這一歷史時期內的銅鏡,屬于高錫青銅鏡,其含錫量多在24%左右。這個時期內鑄鏡的技術又可分為三個階段,即戰(zhàn)國的紋飾范拚兌地紋鑄鏡階段、西漢的圓規(guī)技術制模階段、東漢的浮雕技術階段。東漢以后到唐代,銅鏡的制模技術一直沿用了東漢的制模技術,再也沒有技術上的創(chuàng)新。唐代的金銀平脫鏡、螺鈿鏡等特種工藝鏡,屬于鑄后的加工技術,與傳統(tǒng)的范鑄工藝沒有直接的關系。
研究戰(zhàn)國鏡的制模技術,與戰(zhàn)國青銅器的范鑄技術分不開。戰(zhàn)國青銅器的紋飾技術,多是采用了單元紋飾范拚兌技術,而戰(zhàn)國銅鏡的紋飾制作,多也是采用了這一紋飾制作技術。所以,研究戰(zhàn)國鏡的紋飾技術,必須先研究戰(zhàn)國青銅器的范鑄技術。
西漢初年以后,銅鏡的紋飾制作技術已與戰(zhàn)國青銅器的紋飾技術沒有關系,屬于技術的創(chuàng)新。東漢以后銅鏡的紋飾技術,與浮雕藝術緊密相關。所以,研究中國古代銅鏡的制模及紋飾技術,需要作三個范鑄模擬實驗,即戰(zhàn)國鏡、西漢鏡及東漢鏡。由于條件所限,我們先選擇了西漢星云鏡,作為西漢時期銅鏡技術的研究對象,做范鑄模擬實驗。
從形制及幾何形狀看,西漢初年的銅鏡幾乎與戰(zhàn)國鏡沒有明顯的區(qū)別。但如果仔細觀察,就可發(fā)現(xiàn)有兩個明顯的不同。其一,凡具有地紋的戰(zhàn)國鏡,其紋飾范的拚兌痕基本都清晰可見,而在西漢初年鏡的背紋中,基本找不到地紋中有紋飾范拚兌的痕跡。其二,戰(zhàn)國鏡的鈕普遍采用了分型嵌范的工藝鑄造,因此在戰(zhàn)國鏡鈕的周圍,往往可以看到一周不規(guī)則圓形或不規(guī)則方形的分型嵌范痕,至少鈕座是粗糙的,而在西漢初年鏡上卻看不到這些現(xiàn)象,因為西漢鏡的鈕是固定在鏡模上的,與鏡體是整體鑄造。
一般戰(zhàn)國鏡的形制具備四個要素:其一,內凹式卷緣;其二,三弦鈕;其三,地紋上疊壓主紋;其四,平面鏡。從形制上看,西漢初年鏡也多具備這四個特征。西漢初年鏡只是延續(xù)了戰(zhàn)國鏡的形制,卻沒有延續(xù)戰(zhàn)國鏡的紋飾制作技術,這是由于時代的變遷,青銅器的紋飾范拚兌技術已隨著青銅時代的結束而結束,使得銅鏡的紋飾制作技術在西漢以后必須采用新的制作技術。再往后到西漢早期,連銅鏡的形制也不得不隨之改變。
西漢早期的文景時期,銅鏡已經市場化,銅鏡的使用已普及到平民百姓。戰(zhàn)國鏡的那種紋飾范拚兌技術及鏡鈕的分型嵌范工藝,由于其制模制范工藝相對復雜,已經遠遠滿足不了市場的需求,更兼技術的斷代,西漢鏡采用了全新的制模工藝,圓規(guī)技術開始大量在制模造型上應用。在西漢早期的銅鏡中,絕大多數(shù)可以看到背紋屬于幾何造型。如正圓形的平鏡緣代替了戰(zhàn)國的內凹式卷緣,內向連弧紋及乳釘紋等,取代了戰(zhàn)國鏡的紋飾。這些造形及紋飾的制作,都只能采用圓規(guī)畫線,靠手工畫線是不可能的。在西漢早期鏡中有個規(guī)律,絕大多數(shù)內向連弧的數(shù)量是四的倍數(shù),如八個或十六個內向連弧等。這些十分均勻的內向連弧紋,就是用圓規(guī)在鏡模上分出來的。
通過對西漢星云鏡模范關系的研究,我們認為,星云鏡的模是用石料制作的。因在與星云鏡同時期的錢幣中,大量使用了石范鑄錢工藝,滑石料在該時期被廣泛利用。在滑石料上畫線制圖,其操作十分簡單。下面,將我們鑄星云鏡的范鑄模擬實驗經過描述如下。
一、制模設計
銅鏡的鏡面較為平直,鏡背具有紋飾而高低不平。這樣的幾何形狀,對于鑄造而言,只需要考慮鏡背一個面的造型。所以,設計鏡模時,也只需要考慮鏡背一個面的設計,不需要考慮鏡面的問題。
在對許多西漢星云鏡進行觀察后發(fā)現(xiàn),在星云鏡的紋飾區(qū)中常能見到由于畫線作圖留下的起稿線。還發(fā)現(xiàn),四個乳釘座往往在兩條線的交點上。可以認為,幾乎所有的線都是以鏡鈕為中心為交點向外輻射的。根據(jù)出土星云鏡紋飾中留下的稿線痕跡。我們首先復原出當時制作星云鏡的線稿圖。如圖1所示。畫成這樣的線圖,再進行制模的操作,就十分簡單了。線圖的具體繪制步驟是:先在滑石面中間畫出一條中心線,把圓規(guī)的一端定在中心線的中心畫出一個圓,就會分別在圓的兩個邊自然產生出兩個與中心線的交點,并且會在圓的中心產生出一個點,成為三個點在同一條線上。將圓規(guī)的半徑擴大約三分之一,將圓規(guī)的一端定在任意一個圓與直線的交點上,圓規(guī)在圓外的兩邊畫出弧線;再將圓規(guī)的一端定在對稱的交點上,又同樣在圓外的兩邊畫出弧線,兩次畫出的弧線就會在圓的兩邊各形成一個交點,并且這兩個交點與圓的中心點會形成一條直線。用直尺畫出這條直線,此線就會與畫出的第一條直線成90度的垂直狀態(tài)。采用這種古老的繪圖方法,不需要計算不需要量角度,可以十分容易地畫出圓的四等分線。按照相同的方法,又可畫出八分、十六分甚至三十二等分線。
我們采用上述繪圖方法,在滑石板上繪制出圓及分出十六等分線,并繪制出乳釘及鈕的線。根據(jù)內向連弧直徑的圓心點,在圓外再畫一個圓,這個圓與十六條等分線的交點,就是每一個內向連弧直徑的圓心點。
我們計劃用滑石制作鏡模,可直接制作出陰模。在滑石上磨出平面是十分簡單的,在平面上作圖也較簡單,在制作好的線圖中向下挖刻紋飾,沒有動過的部位,就自然成為地張。這種地張具有基準面,是直接雕塑模具不可能達到的。如果直接雕塑成陽模,沒有人能夠雕塑得紋飾以外的地張都在同一個基準面。只有在平面向下挖刻紋飾,紋飾以外的平面就是地張,是沒有動過的基準面。所以,星云鏡的模應該直接制作陰模。
制作出的石陰模與泥范面一樣,但只具有泥范的范面而沒有范腔,亦不具有泥范的范腔,需要與木板組合成與泥范幾何形狀一樣的陰模。用泥料將制作好的陰模翻成陽模后,經陰干、焙燒成為陶模,就可以直接用于翻制泥范了。
二、制作鏡模
星云鏡具有兩圈內向連弧紋,用石料制作星云鏡模需要分兩個模制作,先制作一個大模即外圈模,再制作一個小模即內圈模,制作好后將小模套人大模中成為一個完整模。
1.制作外圈模
備一塊滑石板料,磨出平面后將表面打磨光滑。根據(jù)許多西漢星云鏡背紋中留下的機械制圖痕跡及規(guī)律,在滑石表面進行機械制圖,再用銑刀銑出內向連弧,用鉆頭鉆出乳釘紋飾。當星云鏡的紋飾結構圖畫完以后,用磨制的銑刀及成形鉆頭,分別銑出內向連弧的凹紋及乳釘?shù)陌技y。圖2中共有4張圖,上左圖是采用上述方法在滑石板上繪制星云鏡的結構線圖。上右圖是用我們磨制的成形銑刀在鉆床上銑出16個內向連弧紋。下左圖是銑出了8個內向連弧紋,不連貫的那個內向連弧紋凹槽,是在銑內向連弧紋之前試銑刀時留下的,這是因為在正式操作前需要試出銑刀的進刀量,銑刀的角度是否合適,以及銑出的內向連弧紋是否合乎設計的標準。下右圖是已經銑出了16個內向連弧紋、4個乳釘紋以及挖刻出其他紋飾,并可看到右邊有一片試鉆頭時留下的凹槽。當該銑該鉆的凹紋都完成之后,從內區(qū)的第2圈內向連弧紋處畫出線,并將中心掏掉,使中心成為圓孔。
2.制作內圈模
再用一塊小些的滑石料,采用完全相同的方法制作出內圈的內向連弧紋模,并用鉆頭鉆出鏡鈕紋成為小模,將小模外圓的直徑打磨得與大模的中心孔徑大小相同,將小模嵌入到大模中心,小模的底張與大模的底張平齊,星云鏡的完整石模就制作成了。
在圖3中,上邊為剛制作好的大模,可看到還沒有掏掉中心的圓孔,亦可看到中心點及許多等分線。下邊為剛制作好的小模,還沒有嵌入到大模的中心,還可以看到凹型的鈕及鈕座上挖刻的紋飾。
3.制作泥模
在木板上按星云鏡的外徑掏出一個孔,將星云鏡的完整石模安置在木板的孔中,在木板上掏出澆冒口,使之成為陰模。從幾何形狀看,星云鏡的陰模與范的幾何形狀完全一樣。將陰模固定在木板上,表面涂抹脫模劑,套上木框,就可以翻制泥陽模了。
在圖4中共有6張圖,上左圖是大小兩個石陰模套在一起成為星云鏡的整體模。上右圖是將石陰模嵌在木板中成為星云鏡的陰模,并將陰模固定在平木板上。中左圖是用刷子將黑煙灰涂抹在模表面,為翻陽模后能夠順利脫開。中右圖是將一個木框套在陰模外后加入泥料進行夯實。下左圖是將泥料一層層夯緊實并將木框夯滿。右下圖是夯實了的泥陽模順利地從陰模上脫下來了,左為陰模右為泥陽模。泥陽模需經過陰干,焙燒成陶模后,才能在模上制泥范。
三、制作鏡范
制范需要用大量的泥料,包括制模的泥料都需要摻入砂料。我們采用了當?shù)氐耐亮希瑢⑦\回的生土夯成方形的土坯,裝進窯中焙干后取出,將其打碎后再磨細待用。采用長江邊沙灘上的細砂,按體積比土60%砂40%混合均勻成泥料,按一層泥料撒一層水堆起來,陳腐一天后將泥料摔成一塊塊約10cm長、10cm寬、20cm高的泥料再陳腐。等泥料的濕強度達到一個人的一只腳懸空,另一只腳踩在泥料上壓著不變形,泥料的濕強度就可以制模及夯泥范用了。制模與制范的泥料配比基本一樣,只是制范的泥料在料中需要再加入體積比20%的草木灰。因為模只是為了制范,不與銅液接觸,而范是澆鑄用的,要直接接觸銅液,加入草木灰是為避免范面驟然遇到高溫銅液出現(xiàn)崩塊現(xiàn)象。
夯制泥范的工藝,是將泥料填入到星云鏡的陶模中,一層層地填一層層地夯實,一直將模的型腔夯滿。在圖5中,上左圖是燒制好了的星云鏡陶模,上右圖是將夯范的泥料正在填入模中用手壓實,并需要一層層地填一層層地夯實。在下左圖中,可以看到又填入了一層泥料并在繼續(xù)夯,直到將模的型腔夯滿。下右圖是將夯好了的泥范脫出來后正在進行修整。如這樣的泥范我們夯制了一批,基本順利,沒有出現(xiàn)意想不到的事情發(fā)生。
四、陰干焙燒
夯出的泥范需要在相對封閉的環(huán)境中陰干,如果在室外見到陽光或者風吹,都會很快產生裂縫。關于這個問題。我們是有教訓的。我們將泥范放在操作間自然陰干數(shù)月后,將泥范放在倒焰窯中進行焙燒成為陶范。除了將鏡范裝入窯中外,還需要裝入相同數(shù)量的泥板范。澆鑄時,是一塊鏡范和一塊平板范配套合范。焙燒時是先焙后燒,焙好后才能逐漸升溫。所謂焙,就是放在熱窯中不燒火。需要提前將窯燒熱,再將陰干了的泥范放進窯中將窯蓋封嚴,并需要焙1天的時間,第二天燒的時候才需要點火。約需要燒40/小時,最高溫度約1150度,甚至需要短時間的1200度。當燒制好后。打開窯蓋降溫。待能夠從窯中取出時,將燒好的陶范取出,放在干燥處自然冷卻待鑄。等到第二天,范已經徹底冷卻到與室溫相同,人的手就可以自如地操作了。
這里需要說明,我們用的是鼓風倒焰窯,鼓風機是現(xiàn)代設備。而古代沒有鼓風機,漢代用的是皮囊鼓風,其風壓遠遠達不到現(xiàn)代鼓風機的風壓。所以,古代燒窯的時間應該比我們燒窯的時間長數(shù)倍。
五、澆鑄清理及加工
將每一塊鏡范與一個平板范對合,用鐵卡子將合好的范卡緊,就可以立在沙床上待鑄。我們采用了焦炭爐熔煉青銅,其合金的化學成分為Cu74%、Sn24%、Pb2%的配比進行熔煉。熔煉溫度1200度,熔煉好后靜置5分鐘,將坩堝從熔爐中提出澆鑄,澆鑄溫度約1050度。澆鑄后約5分鐘,將范打開,取出星云鏡毛坯。從范中取坯,總會帶破部分陶范。在圖6中,上左圖是剛剛從陶范中取出的星云鏡毛坯。上右圖是取出鏡后已經破損的陶范。中左圖是將毛坯的澆冒口都去掉后正在進行打磨加工中的水磨工藝。中右圖是經過拋光后的鏡背內向連弧紋。下左圖是將鏡面打磨拋光后,在室外鏡面反映出來的石頭墻及竹葉。下右圖是在室內鏡面反映出來的微機頁面。
六、結語
我們制作星云鏡的模是從春天開始,夏天將模制作完成,秋天制范,直到冬天才澆鑄成鏡。通過圖片可以看到,鏡面質量良好,這是因為在冬天澆鑄的結果。如果是夏天澆鑄,就不會有如此的質量。我們在長期的鑄鏡實踐中認識到,夏天只能澆鑄一些直徑8cm以下的小鏡,稍大一些的銅鏡,需,要等到冬天澆鑄,夏天幾乎沒有澆鑄出過高質量的大銅鏡。此鏡的直徑為16.2cm。如果需要好的質量,就需要等到冬天澆鑄。這里存在兩個問題,其一是因為夏天空氣的濕度大,燒好的陶范,很容易在自然冷卻過程中吸入空氣中的水分,造成澆鑄時型腔發(fā)氣,從而使鑄件成為廢品。冬天空氣濕度小,燒好的陶范在自然冷卻過程中吸入的水分有限。其二是因為合金在凝固時速度較快,其凝固過程中不能人為地進行干預。當冬天澆鑄時,由于陶范的范溫與室溫一樣,常會在10度以下,甚至在0度以下,這都屬于自然的。沒有人工的干預,其合金的結晶過程也是正常的,這時在陶范上面設置的冒口就可以正常地補縮,從而使鏡體合金達到縮補平衡。這樣鑄造出來的鏡體,自然是好質量。但如果是夏天澆鑄,首先是陶范吸水率遠大于冬天。再就是陶范的范溫不可能降到室溫以下,澆鑄后除了范體大量發(fā)氣造成的因素外,還有陶范保著溫,使得早該結晶收縮的合金推遲了收縮,這就會使得冒口失去了補縮的作用,最后造成鏡體合金中大面積的顯微縮松。所以,在夏天的這種環(huán)境中,是不會澆鑄出好質量銅鏡的。
通過范鑄模擬實驗可以看到,高錫青銅合金在不同的條件中會呈現(xiàn)不同的色澤。我們剛剛澆鑄出的毛坯是黑灰色,這是合金在從液態(tài)到固態(tài)時,由于受本身的高溫作用形成的表面氧化層。其中鉛的氧化最為嚴重,以至產生黑灰層。但這一毛坯層非常薄,是微米級的。一經打磨,就是淺黃色。這是因為將氧化了的毛坯層打磨掉了,露出了暫時沒有氧化的粗加工面為淺黃色。再繼續(xù)打磨加工,隨著打磨的細度越來越高,合金的顏色就會越來越白,一經拋光,就會呈現(xiàn)出銀白色的鏡面。由此看來,古代采用高錫青銅鑄鏡,也只能是必然的選擇。因為只有到了20%以上的含錫量,才能使銅鏡拋光后呈現(xiàn)銀白色,達到理想的映照效果,關鍵是能保持長久白,在空氣中氧化速度慢。
我們采用了十分簡單的制圖技術,加上機械式的造型方法,順利地制作出了星云鏡的模。通過這次的模擬實驗,可以說明西漢早期的先民,完全有能力采用圓規(guī)技術來制作各種當時幾何紋飾的銅鏡,因為圓規(guī)技術在春秋戰(zhàn)國時期早就在民間廣泛使用了。采用機械式的造型方法制模,與當時制作石質錢范的造型方法是一樣的工藝,既不需要制模工匠具備雕塑技能,也不需要繪畫技能。