(一)难题1:铜水灌不满,细节部位“缺斤短两”
青铜神树的树枝、金乌雕像的翅膀这些细小部位,模具的缝隙特别窄,青铜水灌进去的时候,经常流不到头,导致浇出来的树枝“少一截”,金乌的翅膀“缺一块”。有一次,工匠们浇铸金乌雕像,连续三次都因为铜水灌不满,金乌的嘴巴是空的,只能把这些残次品重新回炉,浪费了不少青铜。
工匠们一开始以为是铜水倒得太慢,就加快了倾倒速度,可结果更糟——铜水溅出来烫伤了人,而且模具里的空气来不及排出,产生了更多气孔。后来才明白,铜水温度太高,倾倒时会产生一层氧化皮,这些氧化皮堵塞了模具的细小通道,让铜水无法顺利流动;同时,模具里的空气排不出去,也会挡住铜水的去路。
解决办法:“多浇口+预热模具”,让铜水“畅行无阻”
杜宇和工匠们一起观察模具的结构,发现问题出在“入口太少”和“模具太冷”。于是他们想出了两个办法:一是给细小部位增加“浇口”,二是浇铸前先预热模具。
增加浇口就是在模具的细小部位再开一个或几个入口,让青铜水从多个方向同时注入。比如浇铸金乌雕像时,除了在身体部位开一个主浇口,还在翅膀、嘴巴这些细小部位各开一个小浇口。这样一来,铜水从多个方向流动,就能顺利填满每个角落。而且,工匠们还把浇口设计成“上宽下窄”的形状,让铜水流动得更顺畅,不会因为通道太窄而堵塞。
预热模具就是在浇铸前,用炭火烘烤模具,让模具温度升高到200摄氏度左右。这样做有两个好处:一是减少模具和铜水的温差,避免铜水遇到冷模具瞬间冷却凝固,堵塞通道;二是能让模具里的空气提前受热膨胀排出,减少气孔。工匠们用陶土做了一个简易的“烤模炉”,把模具放进去,用小火慢慢烘烤,温度由专门的工匠用手感受(虽然简陋,但很管用),确保温度刚好。
这两个办法结合起来,铜水灌不满的问题就解决了。工匠们浇铸金乌雕像时,铜水顺着多个浇口顺利流入,填满了翅膀、嘴巴的每个细小部位,浇出来的金乌雕像完整无缺,形态栩栩如生。
(二)难题2:器物满是气孔,一敲就碎不结实
解决了灌不满的问题,又出现了气孔问题。有些青铜器浇铸出来后,表面和内部满是密密麻麻的小孔,用手敲一下,声音发闷,不像完好的青铜器那样清脆。这样的器物不结实,尤其是武器,稍微用力挥舞就可能断裂。有一次,一个武士拿着有气孔的青铜剑演练,不小心劈到石头上,剑直接断成了两截,差点伤了自己。
工匠们一开始不知道气孔是怎么来的,以为是铜水不够纯。后来他们发现,当铜水倒进模具时,模具里的空气、水分,还有铜水本身的杂质,都会形成气孔。比如模具没烘干,里面有水分,遇到高温铜水会瞬间变成水蒸气,在铜水里形成气泡;铜水里面的杂质融化后,也会产生气体,留在器物里。
解决办法:“撇渣+排气孔+慢浇”,三招搞定气孔
为了去除气孔,工匠们摸索出了一套“组合拳”:
第一招是“撇渣”。浇铸前,工匠们会把冶炼好的青铜水倒进一个特制的陶盆里,让铜水静置一会儿。铜水里面的杂质和氧化皮会浮到表面,工匠们用一根长长的陶勺,把这些杂质撇掉,只留下纯净的铜水进行浇铸。这就像咱们煮饺子时,把水面的浮沫撇掉,饺子汤更清澈,饺子也更好吃。
第二招是“开排气孔”。在模具的顶部和侧面,工匠们钻了一些细小的孔。这些小孔就像“通风口”,浇铸时模具里的空气和水蒸气能通过这些小孔排出去,不会留在铜水里形成气泡。排气孔的大小很有讲究,太大了会漏铜水,太小了排不出气,工匠们用细竹签反复试验,最终确定了合适的孔径,大概和现在的牙签差不多粗。
第三招是“慢浇”。工匠们不再像以前那样快速倾倒铜水,而是放慢速度,让铜水顺着浇口缓缓流入模具。这样一来,铜水有足够的时间把模具里的空气“挤”出去,同时也能避免铜水溅起产生气泡。杜宇还特意安排了经验丰富的工匠负责倾倒铜水,他说:“浇铸就像给孩子喂饭,不能太快,不然会呛到;慢一点,才能让铜水‘吃’饱、‘吃’匀。”
这三招下来,青铜器的气孔问题大大改善。浇出来的器物表面光滑,敲起来声音清脆,硬度和耐用性都大大提高。武士们拿着没有气孔的青铜剑演练,劈砍木头、石头都没问题,再也不用担心剑会轻易断裂了。
三、冷却关:要么脆要么变形,怎么让青铜“凉得恰到好处”?
青铜水浇铸完成后,冷却过程也至关重要。工匠们发现,冷却太快或太慢,都会影响器物的质量。冷却太快,青铜会变得又脆又硬,容易断裂;冷却太慢,青铜会变得太软,形状容易变形,而且表面会氧化发黑,不好打磨。这就像咱们煮鸡蛋,煮好后立刻用冷水冲,蛋壳容易剥,但鸡蛋黄会变柴;如果自然冷却,蛋壳难剥,但鸡蛋黄更嫩。金沙工匠们需要的,是让青铜“凉得恰到好处”,既不脆也不变形。
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