失蜡法,也称“走腊法”,“熔模法”,是青铜器重要的铸造工艺之一。失蜡法应用于世界绝大多数地区。它用蜡模代替
陶模,无须脱模、泥模阴干、烧坯等多项工序,直接浇铸,并可以铸造出泥模无法铸造的复杂而精细的器件,特别是镂空器件,且光洁度高,是冶铸史上的一项重大发明。
截止2023年,中国所知最早使用失蜡法的青铜器是1985年5月在河南淅川楚王子墓出土的一件青铜器,云纹铜禁,成器约在
春秋中期至晚期之间。有关失蜡法的文字记载出现很晚,《
唐会要》上始见记载,明代
宋应星的《
天工开物》也记有很详细的工艺过程,并载有蜡料配方。
简介
失蜡法简化了传统陶范铸造法的程序,铸件无分范痕、光洁度高、精密度高,可铸造形状十分复杂、纹饰十分精致,以至三维立体扭曲、倒斜度、具透雕效果的中小型艺术铸品,也可铸造形制巨大的艺术品。现代航空航天、船舶、汽车、机床、电信、仪器仪表、刀具等精密机械制造行业,以及首饰、工艺品、雕塑等艺术铸造中广泛采用的熔模精密铸造法,是在古代失蜡法工艺的基础上进行了重要改进,采用机械化、自动化及电脑控制等先进手段,大大提高了生产效率。在
制模材料方面,以价格便宜、来源方便、不易变质的
石蜡代替了蜂蜡,还采用聚苯乙烯等塑料新材料。但为了改善模料的流动性,提高韧性和强度,往往还需要加入适量蜂蜡。
起源
失蜡法是在陶范法的基础上创造发明的。早期人们认为失蜡法最早起源于西亚和埃及,原因是公元前3000年西亚乌尔王陵中曾发现一张七弦琴之兽首为失蜡铸造,前2000~1780年埃及第12王朝一具人像亦为失蜡制品。70年代以后中国先后在湖北曾侯乙墓、云南江川李家山、河南淅川下寺和浙江绍兴出土了四批重要的失蜡铸件。经专家反复研究和采用化学分析、金相鉴定后,在1979年中国铸造学会召开的传统精密铸造工艺鉴定会上,40多位专家反复讨论一致确认湖北随县战国曾侯乙尊盘上精美的透空附饰为失蜡铸件。后又确定了春秋晚期淅川下寺楚墓铜禁等也为失蜡铸件。之后,上海博物馆谭德睿研究员在浙江绍兴306号战国墓发现春秋早期的伎乐铜房屋模型,其上堆塑的兽附件为失蜡铸件,因而认为失蜡法工艺出现于春秋早中期(公元前7世纪或更早),是中国自己独立掌握的技术,源出本土。
发展
战国时代失蜡铸造技术传播区域已相当广泛,从
长江中游楚国、
曾国,北方的中山国,东部的
吴国、
越国,到西南边远的滇族等,都制作出各具地方特色、技艺精淇的失蜡铸件,远远超过当时世界其它文明古国所达到的高度,成为我国失蜡铸造史上一个光辉灿烂的时代。
自汉朝起,我国
蜜蜂属饲养技术逐步形成和不断进步。
东汉时期,
皇甫谧(公元 215一283 年《
高士传》中第一次出现关于我国养蜂业的确切记载:“姜歧····,遂以畜蜂系为事,教授者满天下,营业者三百余人。”可见当时养蜂业已开始普及发展。以后
晋朝张华的《
博物志》(公元 300 年),郑缉志《永嘉地记》(公元 5 世纪),
韩鄂《
四时纂要》(唐朝末年),宋王禹《
小畜集》(1000年),元司农司《
农桑辑要》(1273 年),王被《农书》(1313 年),
刘基《郁离子。灵邱丈人》12 世纪)等等,直至明朝宋应星《开工开物·蜂蜜》,作为对一项生产技术的系统记载,都包含了大量对蜜蜂生物学和养蜂技术的描述,反映了我国养蜂的发展普及和技术水平的提高,同时也表明了失蜡铸造所需的蜡料来源已相当充足。
汉代的失蜡铸件向实用器物发展。例如镜背纹饰清晰精致的铜镜,印钮玲珑剔透的印玺,造型生动活泼的灯具,多用失蜡法制作。其中,河北满城汉墓出土的
错金博山炉、长信宫灯、云南晋宁石寨山出土的滇王金印、储贝器,甘肃武威东汉张胜将军墓出土的
马踏飞燕和铜车马俑,均属其中的精品。长信宫灯通体金,设计巧妙,灯盘可转动,灯罩可开合,以调节光强度和方向,油烟通过宫女右手进入体内水中,其中宫女的头、右擎、身躯连同左手均由失蜡法铸成。铜奔马体态雄健昂首嘶鸣,三足腾空,一足踏在一只回首的飞燕上,如天马行空,其生动传神、富于浪漫构思的艺术形象,已被作为当代中国的旅游标志。杀人祭祀储贝器盖上的127 人,有奴隶主、武士、乐队、舞队、织布的奴隶、房屋、铜鼓及各种动物,均为失蜡铸件。铜车马俑共 126件,有车马仪仗、骑俑、武士和奴婢俑,其形态比秦兵马俑更为传神。
东汉时,中国的失蜡铸造技术已东传朝鲜和
日本。
汉以后的三国、
魏晋、
南北朝盛行佛教,使佛像成为具有时代特色的铸铜器件,其中造型复杂者多用失蜡铸造成形。包括秀骨清相的
北魏佛像,婉雅俊逸的
隋朝佛像,庄严慈祥、肌体丰润、容仪婉媚的
唐朝佛像元代细腰高髻的梵式
造像,无不装饰华丽,手指纤细线条流畅,表现了失蜡铸造在塑造人体方面的高超水平。
唐初,藏王
松赞干布迎娶
文成公主为后,中原的佛教,
汉族的文化艺术和工匠都带到了
西藏自治区。传世的宋.元、明、清邃金铜藏佛,从造型的精致、手指形态的准确、表面的光滑完美,反映出西藏的失蜡铸造技术也有相当高的水平。
世界上最早记载失蜡铸造工艺的文献是
南宋赵希谐的《洞天清禄集》,书中简介了工艺的全过程:“古者铸器,必先用蜡为模......”
失蜡法还应用于古代大型
天文仪器的铸造。
北宋时制造了 5 架天文仪器一浑仪,每架用铜约两万斤,但先后被毁。元代
郭守敬主持建造的
元大都天文台,其中的一台天文仪器一简仪,规模之巨大,结构之复杂,超过了北宋的浑仪。现存南京紫金山天文台的是明朝复制品简仪,其龙柱和云柱半圆弧长约达 6.7 米,
上铸精美的龙纹,实为罕见的高难度大型失蜡铸件,令人叹为观止。
元代还出现了一批著名的民间失蜡工艺铸造师其中佼佼者
朱碧山创作的“银桂杯”(现由北京和台湾故宫博物院分别收藏),蜡模雕刻技艺十分精湛,整体构图优美,犹如一幅
国画。
明代失蜡铸造技术达到了又一高峰。
永乐年间铸造的
雷火炼殿,其中失蜡铸造构件之精巧,金殿内真武帝君、金童、玉女、太乙、天罡等
道教神像造型的准确传神,质感之强烈,表面质量之良好;造型典雅、表面装饰淋漓尽致地表现金属色泽美的“宣德炉”;北京故宫太和门前整体铸造铜狮的精致与宏伟,以及浑仪和简仪的巨大和复杂,都是前所未有的。
明代科学家
宋应星所著《开工天物》的冶铸篇中有关失蜡法整体铸造“万钧钟”等大型器物的记载:“掘坑深丈几尺.....·其模骨用
生石灰三和土筑··....干燥之后以
牛油黄蜡附其上数寸。油蜡分两:油居什八(即80%),蜡居什二(即 20%)。油蜡堤定,然后雕镂书文、物象,丝发成就。然后春筛绝细土与碳末为泥,涂堤以渐而加厚至数寸。使其内外透体干坚,外施火力炙化其中油蜡,从口上孔隙熔流净尽。则其中
空处,即钟鼎托体之区也。·..···洪炉熔化时.....·从槽道中视注而下,钟鼎成矣。......”。用地坑造型方法制作大型失蜡铸件的工艺过程,在现代熔模铸造技术中尚未有先例。现存于北京大钟寺的
清代“乾隆朝钟”,重达 3108公斤,为《
天工开物》“万钧钟 ’失蜡工艺的实物证据清时宫廷派出专职采蜜人“蜜丁”到长白山原始森林中采极树蜜,
康熙乾隆,打牲乌拉总管衙门每年派出“蜜丁”数百人,向宫廷上交生蜜 5~6 千斤及大量蜜脾,除蜂蜜供宫中享用外,蜂蜡就是宫廷失蜡艺术铸造用料的来源之一。
清廷内务府下设
造办处,掌管各种作坊。乾隆四十年(1775 年),内务府为承制
宁寿宫用铜龟两件,在有关奏折档案中记载,用工:拨蜡匠二
清代康乾时期,经济繁荣,失蜡铸件普遍应用,造型艺术虽显繁琐堆砌,但铸造技术和精雕细刻却表现出高度的成就。北京故宫、
颐和园、古观象台、
承德避暑山庄和青海涅中塔尔寺等处的铜铸器物集中代表了清代各时期失蜡铸造的水平,突出的佳作有北京颐和园的铜亭、古观象台上的
黄道经纬仪、
乾隆八十大寿的
金编钟等,后者共 16 件,460 公斤重,钟体上游
龙戏珠于流云海涛之中,华丽庄重,音色纯美明亮
随着技术和生产力的发展,在21世纪,硅胶取代
蜂胶和
牛油成了制作范模的不二选择,一个蜡模可以浇筑出无数件作品。在此基础上,失蜡法的熔模精密铸造工艺在实际应用上变得更为广泛和复杂,不仅用于工艺美术品的制造,还在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用。
铸器过程
失蜡法铸器的一般过程是:第一步,用泥质范料塑出内范并阴干;第二步,用黄蜡一类的易熔化的材料制成蜡片,贴于内范上;第三步,蜡片上刻花纹和镂空;第四步,将外范料稀释成泥浆,反复淋浇或涂于蜡模表面形成一定的厚度;第五步,将阴干的泥浆范料层外再裹上范料,阴干硬化形成铸型;第六步,烘烤型模,使蜡料熔化流出,从而形成型腔;第七步,浇注铜液:第八步,冷却后脱除内外范,形成铸件;最后,进行适当打磨抛光。
特点
失蜡法铸造的特点是:制作铸模时不需要开模,外模也不用分成数块,空腔厚薄均匀,壁厚最小可以3毫米,铸件的形状很少受到工艺限制,表面有一定的光洁度,它的最大特点是用低熔点材料做“模”,简化了
制模的工艺,可以制作任何器形,在铸速史上具有里程碑的意义,是我国三大铸造技术之一。所铸的铜器上没有范痕,也没有垫片的痕迹,耳、足、鉴等处都没有残存的范土,这些都是与陶范法铸造青铜器明显不同。
技术运用
用蜡制成铸模,外敷造型材料,成为整体铸型。加热铸模将蜡化去,形成空腔铸范,浇入液态金属,冷却后得到成型铸件。古代多用于铸造具有复杂形状的铸件。中国已知最早的失蜡铸件是河南淅川出土的春秋晚期铜盏部件和铜镜。
战国以后,失蜡法的应用范围逐渐扩大,除鼎、彝外,还用于铸造印玺、乐钟、佛像和少数民族地区的贮贝器、饰件等。现代,失蜡法仍用于铸造金属铸件,称熔模铸造。
中国在上世纪五、六十年代开始将熔模精密铸造应用于工业生产。其后这种先进的精密铸造工艺得到巨大的发展,相继在航空、汽车、机床、船舶、内燃机、气轮机、电讯仪器、武器、医疗器械以及刀具等制造工业中被广泛采用,同时也用于工艺美术品的制造。
所谓熔模精密铸造工艺,简单说就是用易熔材料(例如蜡料或塑料)制成可熔性模型(简称熔模或模型),在其上涂覆若干层特制的耐火涂料,经过干燥和硬化形成一个整体型壳后,再用蒸汽或热水从型壳中熔掉模型,然后把型壳置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后将铸型放入焙烧炉中经过高温焙烧(如采用高强度型壳时,可不必造型而将脱模后的型壳直接焙烧),铸型或型壳经焙烧后,于其中浇注熔融金属而得到铸件。
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