西漢星云鏡的范鑄模擬實(shí)驗(yàn)研究

董亞巍

研究中國(guó)古代銅鏡的制作技術(shù)，主要是兩個(gè)問(wèn)題，即制模技術(shù)與紋飾制作技術(shù)，其制范的工藝與青銅器的常規(guī)范鑄工藝沒(méi)有大的區(qū)別。西漢銅鏡是在青銅時(shí)代以外，其紋飾已經(jīng)與戰(zhàn)國(guó)青銅器的紋飾制作沒(méi)有承襲關(guān)系。通過(guò)研究認(rèn)為，西漢早期銅鏡紋飾多采用了圓規(guī)技術(shù)。為證明西漢早期銅鏡的制模工藝及其紋飾制作技術(shù)，我們對(duì)星云鏡進(jìn)行了范鑄模擬實(shí)驗(yàn)。

銅鏡是中國(guó)古代的實(shí)用器，出土量十分大。其歷史悠久，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，各個(gè)時(shí)期的文化背景及科學(xué)技術(shù)都反映在了當(dāng)時(shí)銅鏡的背紋中。在從戰(zhàn)國(guó)到唐代晚期這一歷史時(shí)期內(nèi)的銅鏡，屬于高錫青銅鏡，其含錫量多在24%左右。這個(gè)時(shí)期內(nèi)鑄鏡的技術(shù)又可分為三個(gè)階段，即戰(zhàn)國(guó)的紋飾范拚兌地紋鑄鏡階段、西漢的圓規(guī)技術(shù)制模階段、東漢的浮雕技術(shù)階段。東漢以后到唐代，銅鏡的制模技術(shù)一直沿用了東漢的制模技術(shù)，再也沒(méi)有技術(shù)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(shù)，與傳統(tǒng)的范鑄工藝沒(méi)有直接的關(guān)系。

研究戰(zhàn)國(guó)鏡的制模技術(shù)，與戰(zhàn)國(guó)青銅器的范鑄技術(shù)分不開(kāi)。戰(zhàn)國(guó)青銅器的紋飾技術(shù)，多是采用了單元紋飾范拚兌技術(shù)，而戰(zhàn)國(guó)銅鏡的紋飾制作，多也是采用了這一紋飾制作技術(shù)。所以，研究戰(zhàn)國(guó)鏡的紋飾技術(shù)，必須先研究戰(zhàn)國(guó)青銅器的范鑄技術(shù)。

西漢初年以后，銅鏡的紋飾制作技術(shù)已與戰(zhàn)國(guó)青銅器的紋飾技術(shù)沒(méi)有關(guān)系，屬于技術(shù)的創(chuàng)新。東漢以后銅鏡的紋飾技術(shù)，與浮雕藝術(shù)緊密相關(guān)。所以，研究中國(guó)古代銅鏡的制模及紋飾技術(shù)，需要作三個(gè)范鑄模擬實(shí)驗(yàn)，即戰(zhàn)國(guó)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(shí)期銅鏡技術(shù)的研究對(duì)象，做范鑄模擬實(shí)驗(yàn)。

從形制及幾何形狀看，西漢初年的銅鏡幾乎與戰(zhàn)國(guó)鏡沒(méi)有明顯的區(qū)別。但如果仔細(xì)觀察，就可發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)明顯的不同。其一，凡具有地紋的戰(zhàn)國(guó)鏡，其紋飾范的拚兌痕基本都清晰可見(jiàn)，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(guó)鏡的鈕普遍采用了分型嵌范的工藝鑄造，因此在戰(zhàn)國(guó)鏡鈕的周?chē)?，往往可以看到一周不?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?yàn)槲鳚h鏡的鈕是固定在鏡模上的，與鏡體是整體鑄造。

一般戰(zhàn)國(guó)鏡的形制具備四個(gè)要素：其一，內(nèi)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(gè)特征。西漢初年鏡只是延續(xù)了戰(zhàn)國(guó)鏡的形制，卻沒(méi)有延續(xù)戰(zhàn)國(guó)鏡的紋飾制作技術(shù)，這是由于時(shí)代的變遷，青銅器的紋飾范拚兌技術(shù)已隨著青銅時(shí)代的結(jié)束而結(jié)束，使得銅鏡的紋飾制作技術(shù)在西漢以后必須采用新的制作技術(shù)。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(shí)期，銅鏡已經(jīng)市場(chǎng)化，銅鏡的使用已普及到平民百姓。戰(zhàn)國(guó)鏡的那種紋飾范拚兌技術(shù)及鏡鈕的分型嵌范工藝，由于其制模制范工藝相對(duì)復(fù)雜，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿(mǎn)足不了市場(chǎng)的需求，更兼技術(shù)的斷代，西漢鏡采用了全新的制模工藝，圓規(guī)技術(shù)開(kāi)始大量在制模造型上應(yīng)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(guó)的內(nèi)凹式卷緣，內(nèi)向連弧紋及乳釘紋等，取代了戰(zhàn)國(guó)鏡的紋飾。這些造形及紋飾的制作，都只能采用圓規(guī)畫(huà)線，靠手工畫(huà)線是不可能的。在西漢早期鏡中有個(gè)規(guī)律，絕大多數(shù)內(nèi)向連弧的數(shù)量是四的倍數(shù)，如八個(gè)或十六個(gè)內(nèi)向連弧等。這些十分均勻的內(nèi)向連弧紋，就是用圓規(guī)在鏡模上分出來(lái)的。

通過(guò)對(duì)西漢星云鏡模范關(guān)系的研究，我們認(rèn)為，星云鏡的模是用石料制作的。因在與星云鏡同時(shí)期的錢(qián)幣中，大量使用了石范鑄錢(qián)工藝，滑石料在該時(shí)期被廣泛利用。在滑石料上畫(huà)線制圖，其操作十分簡(jiǎn)單。下面，將我們鑄星云鏡的范鑄模擬實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)描述如下。

一、制模設(shè)計(jì)

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(duì)于鑄造而言，只需要考慮鏡背一個(gè)面的造型。所以，設(shè)計(jì)鏡模時(shí)，也只需要考慮鏡背一個(gè)面的設(shè)計(jì)，不需要考慮鏡面的問(wèn)題。

在對(duì)許多西漢星云鏡進(jìn)行觀察后發(fā)現(xiàn)，在星云鏡的紋飾區(qū)中常能見(jiàn)到由于畫(huà)線作圖留下的起稿線。還發(fā)現(xiàn)，四個(gè)乳釘座往往在兩條線的交點(diǎn)上?？梢哉J(rèn)為，幾乎所有的線都是以鏡鈕為中心為交點(diǎn)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(fù)原出當(dāng)時(shí)制作星云鏡的線稿圖。如圖1所示。畫(huà)成這樣的線圖，再進(jìn)行制模的操作，就十分簡(jiǎn)單了。線圖的具體繪制步驟是：先在滑石面中間畫(huà)出一條中心線，把圓規(guī)的一端定在中心線的中心畫(huà)出一個(gè)圓，就會(huì)分別在圓的兩個(gè)邊自然產(chǎn)生出兩個(gè)與中心線的交點(diǎn)，并且會(huì)在圓的中心產(chǎn)生出一個(gè)點(diǎn)，成為三個(gè)點(diǎn)在同一條線上。將圓規(guī)的半徑擴(kuò)大約三分之一，將圓規(guī)的一端定在任意一個(gè)圓與直線的交點(diǎn)上，圓規(guī)在圓外的兩邊畫(huà)出弧線；再將圓規(guī)的一端定在對(duì)稱(chēng)的交點(diǎn)上，又同樣在圓外的兩邊畫(huà)出弧線，兩次畫(huà)出的弧線就會(huì)在圓的兩邊各形成一個(gè)交點(diǎn)，并且這兩個(gè)交點(diǎn)與圓的中心點(diǎn)會(huì)形成一條直線。用直尺畫(huà)出這條直線，此線就會(huì)與畫(huà)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(jì)算不需要量角度，可以十分容易地畫(huà)出圓的四等分線。按照相同的方法，又可畫(huà)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(nèi)向連弧直徑的圓心點(diǎn)，在圓外再畫(huà)一個(gè)圓，這個(gè)圓與十六條等分線的交點(diǎn)，就是每一個(gè)內(nèi)向連弧直徑的圓心點(diǎn)。

我們計(jì)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(jiǎn)單的，在平面上作圖也較簡(jiǎn)單，在制作好的線圖中向下挖刻紋飾，沒(méi)有動(dòng)過(guò)的部位，就自然成為地張。這種地張具有基準(zhǔn)面，是直接雕塑模具不可能達(dá)到的。如果直接雕塑成陽(yáng)模，沒(méi)有人能夠雕塑得紋飾以外的地張都在同一個(gè)基準(zhǔn)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(méi)有動(dòng)過(guò)的基準(zhǔn)面。所以，星云鏡的模應(yīng)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(méi)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(yáng)模后，經(jīng)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(nèi)向連弧紋，用石料制作星云鏡模需要分兩個(gè)模制作，先制作一個(gè)大模即外圈模，再制作一個(gè)小模即內(nèi)圈模，制作好后將小模套人大模中成為一個(gè)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(jī)械制圖痕跡及規(guī)律，在滑石表面進(jìn)行機(jī)械制圖，再用銑刀銑出內(nèi)向連弧，用鉆頭鉆出乳釘紋飾。當(dāng)星云鏡的紋飾結(jié)構(gòu)圖畫(huà)完以后，用磨制的銑刀及成形鉆頭，分別銑出內(nèi)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(jié)構(gòu)線圖。上右圖是用我們磨制的成形銑刀在鉆床上銑出16個(gè)內(nèi)向連弧紋。下左圖是銑出了8個(gè)內(nèi)向連弧紋，不連貫的那個(gè)內(nèi)向連弧紋凹槽，是在銑內(nèi)向連弧紋之前試銑刀時(shí)留下的，這是因?yàn)樵谡讲僮髑靶枰嚦鲢姷兜倪M(jìn)刀量，銑刀的角度是否合適，以及銑出的內(nèi)向連弧紋是否合乎設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。下右圖是已經(jīng)銑出了16個(gè)內(nèi)向連弧紋、4個(gè)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(shí)留下的凹槽。當(dāng)該銑該鉆的凹紋都完成之后，從內(nèi)區(qū)的第2圈內(nèi)向連弧紋處畫(huà)出線，并將中心掏掉，使中心成為圓孔。

2.制作內(nèi)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(nèi)圈的內(nèi)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(méi)有掏掉中心的圓孔，亦可看到中心點(diǎn)及許多等分線。下邊為剛制作好的小模，還沒(méi)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(gè)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(yáng)模了。

在圖4中共有6張圖，上左圖是大小兩個(gè)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(yáng)模后能夠順利脫開(kāi)。中右圖是將一個(gè)木框套在陰模外后加入泥料進(jìn)行夯實(shí)。下左圖是將泥料一層層夯緊實(shí)并將木框夯滿(mǎn)。右下圖是夯實(shí)了的泥陽(yáng)模順利地從陰模上脫下來(lái)了，左為陰模右為泥陽(yáng)模。泥陽(yáng)模需經(jīng)過(guò)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(dāng)?shù)氐耐亮?，將運(yùn)回的生土夯成方形的土坯，裝進(jìn)窯中焙干后取出，將其打碎后再磨細(xì)待用。采用長(zhǎng)江邊沙灘上的細(xì)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(lái)，陳腐一天后將泥料摔成一塊塊約10cm長(zhǎng)、10cm寬、20cm高的泥料再陳腐。等泥料的濕強(qiáng)度達(dá)到一個(gè)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(qiáng)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?yàn)槟Ｖ皇菫榱酥品?，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(shí)，一直將模的型腔夯滿(mǎn)。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(shí)，并需要一層層地填一層層地夯實(shí)。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(mǎn)。下右圖是將夯好了的泥范脫出來(lái)后正在進(jìn)行修整。如這樣的泥范我們夯制了一批，基本順利，沒(méi)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(duì)封閉的環(huán)境中陰干，如果在室外見(jiàn)到陽(yáng)光或者風(fēng)吹，都會(huì)很快產(chǎn)生裂縫。關(guān)于這個(gè)問(wèn)題。我們是有教訓(xùn)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(jìn)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(shí)，是一塊鏡范和一塊平板范配套合范。焙燒時(shí)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(jìn)窯中將窯蓋封嚴(yán)，并需要焙1天的時(shí)間，第二天燒的時(shí)候才需要點(diǎn)火。約需要燒40/小時(shí)，最高溫度約1150度，甚至需要短時(shí)間的1200度。當(dāng)燒制好后。打開(kāi)窯蓋降溫。待能夠從窯中取出時(shí)，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(jīng)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(shuō)明，我們用的是鼓風(fēng)倒焰窯，鼓風(fēng)機(jī)是現(xiàn)代設(shè)備。而古代沒(méi)有鼓風(fēng)機(jī)，漢代用的是皮囊鼓風(fēng)，其風(fēng)壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)代鼓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓。所以，古代燒窯的時(shí)間應(yīng)該比我們燒窯的時(shí)間長(zhǎng)數(shù)倍。

五、澆鑄清理及加工

將每一塊鏡范與一個(gè)平板范對(duì)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(xué)成分為Cu74%、Sn24%、Pb2%的配比進(jìn)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(kāi)，取出星云鏡毛坯。從范中取坯，總會(huì)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(jīng)破損的陶范。中左圖是將毛坯的澆冒口都去掉后正在進(jìn)行打磨加工中的水磨工藝。中右圖是經(jīng)過(guò)拋光后的鏡背內(nèi)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(lái)的石頭墻及竹葉。下右圖是在室內(nèi)鏡面反映出來(lái)的微機(jī)頁(yè)面。

六、結(jié)語(yǔ)

我們制作星云鏡的模是從春天開(kāi)始，夏天將模制作完成，秋天制范，直到冬天才澆鑄成鏡。通過(guò)圖片可以看到，鏡面質(zhì)量良好，這是因?yàn)樵诙鞚茶T的結(jié)果。如果是夏天澆鑄，就不會(huì)有如此的質(zhì)量。我們?cè)陂L(zhǎng)期的鑄鏡實(shí)踐中認(rèn)識(shí)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(méi)有澆鑄出過(guò)高質(zhì)量的大銅鏡。此鏡的直徑為16.2cm。如果需要好的質(zhì)量，就需要等到冬天澆鑄。這里存在兩個(gè)問(wèn)題，其一是因?yàn)橄奶炜諝獾臐穸却螅瑹玫奶辗?，很容易在自然冷卻過(guò)程中吸入空氣中的水分，造成澆鑄時(shí)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(guò)程中吸入的水分有限。其二是因?yàn)楹辖鹪谀虝r(shí)速度較快，其凝固過(guò)程中不能人為地進(jìn)行干預(yù)。當(dāng)冬天澆鑄時(shí)，由于陶范的范溫與室溫一樣，常會(huì)在10度以下，甚至在0度以下，這都屬于自然的。沒(méi)有人工的干預(yù)，其合金的結(jié)晶過(guò)程也是正常的，這時(shí)在陶范上面設(shè)置的冒口就可以正常地補(bǔ)縮，從而使鏡體合金達(dá)到縮補(bǔ)平衡。這樣鑄造出來(lái)的鏡體，自然是好質(zhì)量。但如果是夏天澆鑄，首先是陶范吸水率遠(yuǎn)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(jié)晶收縮的合金推遲了收縮，這就會(huì)使得冒口失去了補(bǔ)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(huì)澆鑄出好質(zhì)量銅鏡的。

通過(guò)范鑄模擬實(shí)驗(yàn)可以看到，高錫青銅合金在不同的條件中會(huì)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(shí)，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(yán)重，以至產(chǎn)生黑灰層。但這一毛坯層非常薄，是微米級(jí)的。一經(jīng)打磨，就是淺黃色。這是因?yàn)閷⒀趸说拿鲗哟蚰サ袅?，露出了暫時(shí)沒(méi)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(xì)度越來(lái)越高，合金的顏色就會(huì)越來(lái)越白，一經(jīng)拋光，就會(huì)呈現(xiàn)出銀白色的鏡面。由此看來(lái)，古代采用高錫青銅鑄鏡，也只能是必然的選擇。因?yàn)橹挥械搅?0%以上的含錫量，才能使銅鏡拋光后呈現(xiàn)銀白色，達(dá)到理想的映照效果，關(guān)鍵是能保持長(zhǎng)久白，在空氣中氧化速度慢。

我們采用了十分簡(jiǎn)單的制圖技術(shù)，加上機(jī)械式的造型方法，順利地制作出了星云鏡的模。通過(guò)這次的模擬實(shí)驗(yàn)，可以說(shuō)明西漢早期的先民，完全有能力采用圓規(guī)技術(shù)來(lái)制作各種當(dāng)時(shí)幾何紋飾的銅鏡，因?yàn)閳A規(guī)技術(shù)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期早就在民間廣泛使用了。采用機(jī)械式的造型方法制模，與當(dāng)時(shí)制作石質(zhì)錢(qián)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(huà)技能。