传统金属铸造
字数 1217 2025-12-05 04:51:06

传统金属铸造

  1. 首先,传统金属铸造是指利用高温将金属熔化成液态,再将其浇注到预先制备好的型腔(模具)中,经冷却凝固后获得特定形状和尺寸金属制品的一类古老工艺。其核心原理是“化液为固,以型定形”。铸造所用的金属材料在古代主要是青铜(铜锡合金)生铁(铁碳合金),后期也广泛使用黄铜、金银等。

  2. 其次,铸造工艺成功的关键在于模具的制作。中国古代发展出三大主流铸造方法:

    • 陶范法:这是最古老、应用最广的方法。“范”即模具。先用泥土塑出欲铸器物的模型(“模”),再在模外敷泥翻制出外范(形成器物外壁),并制作芯范(形成器物内腔或空腔部分)。将外范与芯范组合,留出浇注孔和排气孔,然后烘烤成陶质。熔化的金属液从浇注孔注入,冷却后打碎外范,即可得到铸件。商周青铜器多以此法铸造,可制作复杂器形如鼎、尊等。
    • 失蜡法:又称熔模铸造。先用蜂蜡等易熔材料雕刻出精确的器物蜡模,然后在蜡模表面反复涂挂特制的耐火泥浆,形成坚硬的外壳,并预留浇注口。加热烘烤外壳,内部的蜡模受热熔化流失,从而获得一个与蜡模形状完全相同的空腔型壳。再将金属液浇注入型壳,金属凝固后敲掉外壳,即得到精细的铸件。此法尤其适合铸造纹饰极其复杂、透空、不易脱模的器物,如曾侯乙尊盘。
    • 铁范法:即使用金属(通常是铸铁)制作的永久模具。将熔化的金属(主要是铁水)浇注到铁范中,冷却后开范即可取出铸件。铁范可以反复使用,极大提高了生产效率,并能保证铸件规格统一。此法在战国后期出现,广泛应用于铸造农具、车具等生产工具。
  3. 再者,围绕核心的浇铸环节,还有一系列至关重要的前期与辅助工艺

    • 合金配比:古人通过经验掌握了不同的金属配比以获得所需性能,如《周礼·考工记》记载了制作不同器物(钟鼎、斧斤、戈戟等)的“六齐”(六种铜锡配比规则)。
    • 熔炼与鼓风:需要能承受高温的熔炉(如竖炉、坩埚炉)和有效的鼓风设备(如皮囊、木风箱)来提高炉温,使金属充分熔化。
    • 浇注与排气:需设计合理的浇注系统(浇口、冒口)引导金属液平稳、快速地充满型腔,并排出型腔内的气体,防止铸件产生气孔、浇不足等缺陷。
    • 后期加工:铸件脱模后,还需经过清砂、磨砺、錾刻、抛光,甚至鎏金、错金银等表面处理工艺,才能成为最终精美的成品。
  4. 最后,传统金属铸造的历史成就与代表性器物体现了其至高价值。中国早在约5000年前的仰韶文化晚期就已出现铜器。商周时期的青铜铸造达到第一个高峰,铸造了用于祭祀、宴飨的“礼器”(如司母戊鼎、四羊方尊),以及兵器、乐器(编钟)等,器型雄浑,纹饰神秘。春秋战国至秦汉,失蜡法成熟,铸件更加精巧;铁范法的推广促进了铁制农具和武器的普及。其后,大型铸件的成就举世瞩目,如五代时期的沧州铁狮子、北宋的太原晋祠铁人、明朝的永乐大钟和武当山金殿等,展现了古代在巨型模具制作、大规模熔炼与浇注方面的卓越能力。传统金属铸造技术是中华文明物质文化成就的坚实基石。

传统金属铸造 首先,传统金属铸造是指 利用高温将金属熔化成液态,再将其浇注到预先制备好的型腔(模具)中,经冷却凝固后获得特定形状和尺寸金属制品 的一类古老工艺。其核心原理是“化液为固,以型定形”。铸造所用的金属材料在古代主要是 青铜(铜锡合金) 和 生铁(铁碳合金) ,后期也广泛使用黄铜、金银等。 其次,铸造工艺成功的关键在于 模具的制作 。中国古代发展出三大主流铸造方法: 陶范法 :这是最古老、应用最广的方法。“范”即模具。先用泥土塑出欲铸器物的模型(“模”),再在模外敷泥翻制出外范(形成器物外壁),并制作芯范(形成器物内腔或空腔部分)。将外范与芯范组合,留出浇注孔和排气孔,然后烘烤成陶质。熔化的金属液从浇注孔注入,冷却后打碎外范,即可得到铸件。商周青铜器多以此法铸造,可制作复杂器形如鼎、尊等。 失蜡法 :又称熔模铸造。先用蜂蜡等易熔材料雕刻出精确的器物蜡模,然后在蜡模表面反复涂挂特制的耐火泥浆,形成坚硬的外壳,并预留浇注口。加热烘烤外壳,内部的蜡模受热熔化流失,从而获得一个与蜡模形状完全相同的空腔型壳。再将金属液浇注入型壳,金属凝固后敲掉外壳,即得到精细的铸件。此法尤其适合铸造纹饰极其复杂、透空、不易脱模的器物,如曾侯乙尊盘。 铁范法 :即使用金属(通常是铸铁)制作的永久模具。将熔化的金属(主要是铁水)浇注到铁范中,冷却后开范即可取出铸件。铁范可以反复使用,极大提高了生产效率,并能保证铸件规格统一。此法在战国后期出现,广泛应用于铸造农具、车具等生产工具。 再者,围绕核心的浇铸环节,还有一系列至关重要的 前期与辅助工艺 : 合金配比 :古人通过经验掌握了不同的金属配比以获得所需性能,如《周礼·考工记》记载了制作不同器物(钟鼎、斧斤、戈戟等)的“六齐”(六种铜锡配比规则)。 熔炼与鼓风 :需要能承受高温的熔炉(如竖炉、坩埚炉)和有效的鼓风设备(如皮囊、木风箱)来提高炉温,使金属充分熔化。 浇注与排气 :需设计合理的浇注系统(浇口、冒口)引导金属液平稳、快速地充满型腔,并排出型腔内的气体,防止铸件产生气孔、浇不足等缺陷。 后期加工 :铸件脱模后,还需经过 清砂、磨砺、錾刻、抛光 ,甚至 鎏金、错金银 等表面处理工艺,才能成为最终精美的成品。 最后,传统金属铸造的 历史成就与代表性器物 体现了其至高价值。中国早在约5000年前的仰韶文化晚期就已出现铜器。 商周时期 的青铜铸造达到第一个高峰,铸造了用于祭祀、宴飨的“礼器”(如司母戊鼎、四羊方尊),以及兵器、乐器(编钟)等,器型雄浑,纹饰神秘。 春秋战国至秦汉 ,失蜡法成熟,铸件更加精巧;铁范法的推广促进了铁制农具和武器的普及。其后, 大型铸件 的成就举世瞩目,如五代时期的沧州铁狮子、北宋的太原晋祠铁人、明朝的永乐大钟和武当山金殿等,展现了古代在 巨型模具制作、大规模熔炼与浇注 方面的卓越能力。传统金属铸造技术是中华文明物质文化成就的坚实基石。