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专题研究

传统工艺之锻冶工艺(一):铜铁发展脉络梳理

发布时间:2023-02-02 12:14:00


【导读】据文献记载古代中国的冶金技术领先世界,冶金的风靡带来了锻冶工艺的迅速发展。按工艺美术的材料和制作工艺来分,锻冶工艺包括铜器、金银器、景泰蓝等。随着社会不断的前进,手艺的不断精湛,美慢慢变为人们所关注的焦点。它不仅仅适用于人们的审美要求,同时还有其实际使用价值。

     本研究专题由济南工艺美术学会会长昝胜锋领衔起草,联合山东大学文化产业研究院、文化产业山东省文化科技重点实验室、《创意中国调研报告》编委会共同完成。济南工艺美术学会以前瞻性服务中国工艺美术产业,助力实施国家工艺美术保护与高质量发展等重大战略为宗旨,将陆续发表相关最新研究报告。

     相关研究报告及互动信息请登录网站http://www.guihuaku.com,或发送邮件至chinalure@163.com。微信请加13573755820。

   【摘要】金属是人类最早利用的材料之一,锻冶最早也是从金银的加工工艺中发展而来,从生产之初就与时代的物质基础和文化风尚紧密联系。利用金、银、铜、铁、锡等金属的延展性,制作成各种艺术品和实用器物。本文从历史的角度梳理探寻时代发展对“铜铁”的影响,归纳铜铁在在受到当代艺术冲击后,在材料方面产生的变化。由此为了解日后煅冶工艺发展提供新方向。

 一、铜铁的价值意义

 一是历史价值,众所周知,古代青铜器艺术称为“邦国大器”,具有浓厚民族特点,是国家文明进程的重要标志。通过研究铜铁的发展历史,可以真实而形象地认识到丝绸之路中东西方早期铜铁技术的交流。它承载着中华民族悠久而灿烂的文化历史,凝聚中华民族的聪明才智。因此铜铁技艺下的古代青铜器,印证了“铜铁”的历史价值。

 二是工艺价值,“铜铁技艺”的工艺流程复杂,每道工序的细腻程度都是对制作者文化艺术修养的考验。每道工序都充满人工行为,充分体现了制作者的审美情趣。将制作者的文化底蕴蓄藏其中,文化理念展现其中。

 三是学术价值,铜铁制品及技艺为从事青铜器金属制模研究,提供了翔实的实物资料和完整的传统工艺过程。为青铜艺术及铸造工艺的学术研究打开一扇新的窗口。

 二、早期铜铁的发展概况

 早在3000多年前,人们就有意识地探寻自然界的金属矿藏,这使得金属制品贯穿了人们的生活,无论是日用器物、兵器、或是首饰摆件,人们利用金属自身的特殊性开启了对铜的冶炼。这些金属制品不仅满足了人们的实用需求,也丰富了人们的精神需求,为中华文明的延续和发展昌盛提供了重要的物质基础。

 《荀子·疆国篇》记载“刑范正、金锡美、王冶巧、火齐得”据考古发掘考证,国内现存最早的锻冶工艺出现在夏商周时期,河南偃师二里头遗址出土的镶嵌松石铜牌、四川广汉三星堆遗址出土的镶嵌松石虎形铜牌饰及金面青铜头像等是早期在青铜铸造器上采用镶嵌工艺进行装饰的最好证明。

传统金铜复原工艺 仿圆明园十二生肖兽首之鼠首

 三、铜铁制品的发展变迁

 审美理念和工艺技术双方结合可以将金属进行加工,完成更加纯粹且具有艺术价值的作品。二里头文化时期,青铜合金、组合陶范和礼器传统的革命性的融合,中原地区的中心地位迅速得以确立,开启了中国古代冶金技术发展的新篇章。铜铁制品的发展变迁大致可分为四个时期如图所示。

 此外《汉书•西域传》记载“自宛以西至安息国……。其地皆无丝漆,不知铸铁器。及汉使亡卒降,教铸作它兵器”。由此可见汉代钢铁材料的种类不断增多,铸造、锻造、热处理技术逐步成熟,形成了以·生铁冶炼为基础的中国古代钢铁技术体系。这两种工艺材料在相当长的一段时间里是共存的。铜铁制品的所需设备简单,产品又有优良的锻造性能,因而成为古代锻冶工艺的重要原料,适应了当时社会需要。

 隋唐以后,人们的观念发生了显著变化,青铜礼器日渐衰落但仍维持着相当的规模,通俗且日常化的唐代铜器登上历史舞台。与此同时由于社会经济的发展,制铜规模大增,制作过程也更加精细。北宋学者沈括的名著《梦溪笔谈》清楚的记载铜铁制品的制作过程,宋应星的《天工开物》中也有翔实的介绍。明清时期铜铁更是发展迅速,相继建造而成的武当山铜殿、五台山显通寺铜殿、鸣凤山铜殿和颐和园铜殿,合称为“四大铜殿”,为历史上最有名的传世铜建筑。

 综上可知,时代的进步,科学技术的发展,推动了铜铁工艺技术的迅速发展,也为艺术家进行艺术创作提供了更为广阔的空间。

 当下铜铁制品的应用多与日常生活紧密联系,且有自身的特色,根据图表所示的分布情况可知,各地铜铁制品的欣赏趣味各不相同艺术风格多种多样,尽管当下铜铁技术高度发展、工具日益先进、思想充分自由、材料相对丰富,但该行业还是精品难寻,佳作不多,因此找寻符合当下铜铁发展的突破点尤为重要。

 四、当代铜铁发展的突破

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 (一)设计理念方面

 传统的铜铁制品大多刻意竭尽技艺,展现工艺之美,追求工巧的审美理想境界,这是我国古代劳动人民的智慧的充分展现。但在传承至今的铜铁制品中不难看出其设计理念缺乏新意且一味的追求工艺,忽视了其他设计要点而导致发展面临困境。

 当代铜铁制品的当代性主要体现在审美思想个性化的追求,是设计理念的前进方向。它反映为对造型语言表现的掌控,对作品主旨不同角度的解析。例如铜师傅将产品定位为需求品,而非艺术品,经常会根据用户市场的需求反馈进行定制,加深用户对于品牌产品的需求力。此外,联合各大IP定制“纯铜手办”,在现有用户的基础上,开发了一批全新的用户群体,大大增加了其产品的覆盖范围。

铜师傅 x 漫威

 (二)材料方面

 古代铜器的制作材料主要为红铜、青铜、黄铜、白铜四种。因其材料自身的特殊性铜器若长期暴露在空气中,其表面多有黑色的氧化铜覆膜,未覆盖黑膜处表面呈冷金色,严重导致了制品的美观程度。此外,在锻冶制作过程中流动性差,若一旦有外力冲击极易破碎。易造成浇不足等铸造缺陷,在古代青铜器上常见到因铸造缺陷而二次补铸的情形。

 “突破”作为铜铁发展的必然要求,需要通过材料的特殊性将当代艺术手段、艺术理念与传统金属艺术审美情趣相结合,表达自身对于工艺的理解和时代的感悟。中南大学副校长周科朝曾说,铜、铁这两种古老金属的结合,有望焕发新的生机并将产生新的广泛的应用,铜铁合金材料将带来一代材料应用的技术革命。

 2020年,工信部在第二届铜铁合金新材料推广应用研讨会中表示:“希望通过研讨会的契机,上下游扩大合作,共同提升铜铁合金材料发展水平,为我国有色金属工业建设做出贡献。”并委托中国有色金属工业协会开展扩大铜高端材料消费策略研究。最终选择以铜铁合金为切入点,打造典型示范应用,挖掘铜合金消费潜力。与此同时工信部还对新材料应用开展了首批次应用保险补偿机制工作,以此拓展产品新应用领域。

数据材料来源:2011,Michael F. Ashby,《Materials Selection in Mechanical Design》,中金财富研究


 一方面在产业化生产上,陕西斯瑞在铜铁中间合金的制备、高铁含量铜铁合金半连续铸造坯锭的产业化生产方面取得了实质性突破,实现批量化供应各种规格和各种铁含量的铜铁中间合金、铜铁合金大规格坯锭等。宁波金田铜业率先突破了产业化坯料的中间合金和熔铸技术瓶颈,能够向用户提供需求产品,并率先投入“粉末冶金+压延加工”全新工艺技术的开发。

铜铁合金粉

 另一方面在铜铁的理论研究方面,科研机构经发现在铜铁合金的中间合金制备技术、铜铁合金形变热处理技术、铜铁合金的微观组织结构和力学物理性能之间存在关联关系,进行了系统深入的研究。同时,在线径20μm以内的部分区间铁含量的铜铁合金超细丝的制备技术和铜铁合金超细粉末制备技术方面取得了实质性的突破。


铜铁合金丝

 由此可见,通过业内连续举办的研讨与交流碰撞中,各行各业身体力行地为推动铜铁材料的突破做出贡献。与此同时,下游企业也表示出对铜铁合金新材料的期待。

 (三)技术方面

 传统或古代的青铜着色法大多是采用冷着色或自然着色法。其办法是把铜件放到室外或埋在土里,加上一些配方,让其慢慢地在表面上起颜色变化。这样处理出来的铜件,其颜色种类简单,表现色彩的大小范围也不能如人所愿,色彩表面粗糙而且极其不牢固。同时,冷着色过程会伴随大量污水产生,容易对土壌和地下水造成污染。

 现代的着色方法基本是热着色法,做法是按设计者的愿望,把各种化学材料应用在加热后的青铜表面上,以此产生化学变化而形成色彩。

 同时,通过“喷雾式”或“毛笔式”的技法把色彩表现的形式加以发挥或控制,使色彩表现效果如设计者所愿而精美动人。其色彩种类无穷无尽、而且相对牢固。化学着色的加热色法,其色彩是铜里透出来的,色彩有深度、晶莹透亮。


 (四)应用方面

 传统铜铁制品由于工艺复杂,烧造难度技术大,所以制作数量较少,成本也高。因此多以大型器皿、工艺摆件为主,直至明清时期由于技术的改良,在铜镜、文具、烟具、锁具、花钱、手炉等小件物品发力。

 如今越来越多的人开始追求物质生活与个人空间,包含实用性、多材料、新工艺的铜铁制品是具体的突破点之一。比如常见的茶具、灯具以及家具等,通过新技术能够体现出设计的几何化与构造美,并能让功能实用性的表现形式愈发丰富。铜师傅也打破了以往的固化思维,将目光转向了当今大多数受众更倾向的审美,打造了各种各样的铜工艺品,不管是造型可爱的卡通人物,还是著名的电影角色,亦或是以铜板为基板的铜雕画,甚至是高水平复刻的出土文物,铜师傅一律涉猎,因此它的铜工艺品发展面逐年壮大。

 五、结语

 当代铜铁艺术能够灵巧地使用多种的装饰元素,来表现对审美的需要。经过多次实验及讨论研究,人们发现了新理念、新材质、新应用等艺术形式,并渗透到了实际作品之中,从而产生了更为丰富多彩的艺术特色。拓宽了铜铁艺术的边界,打开了铜铁艺术以后的发展之门。