失蠟法,也稱“走臘法”,“熔模法”,是青銅器重要的鑄造工藝之一。失蠟法應用于世界絕大多數地區。它用蠟模代替陶模,無須脫模、泥模陰干、燒坯等多項工序,直接澆鑄,并可以鑄造出泥模無法鑄造的復雜而精細的器件,特別是鏤空器件,且光潔度高,是冶鑄史上的一項重大發明。
該技術起源于春秋時期的焚失法,河南淅川下寺楚墓出土的銅禁為現存最早實物例證,成器約在春秋中期至晚期之間。有關失蠟法的文字記載出現很晚,《唐會要》上始見記載,明代宋應星的《天工開物》首次完整記載其工藝,記有很詳細的工藝過程,并載有蠟料配方;清代將其應用于玻璃器制作。
簡介
失蠟法用蜂蠟做成鑄件的模型,由于蜂蠟較軟可以進行精細的雕刻和熱加工,簡化了傳統陶范鑄造法的程序,鑄件無分范痕、光潔度高、精密度高,可鑄造形狀十分復雜、紋飾十分精致,以至三維立體扭曲、倒斜度、具透雕效果的中小型藝術鑄品,也可鑄造形制巨大的藝術品。20世紀40年代經改良發展為熔模精密鑄造,美國工程師奧斯汀借鑒該技術創立現代航空發動機葉片生產工藝。現代航空航天、船舶、汽車、機床、電信、儀器儀表、刀具等精密機械制造行業,以及首飾、工藝品、雕塑等藝術鑄造中廣泛采用的熔模精密鑄造法,是在古代失蠟法工藝的基礎上進行了重要改進,采用機械化、自動化及電腦控制等先進手段,大大提高了生產效率。用熔模精密鑄造工藝生產不僅可以做到批量生產,保證了鑄件的一致性,而且避免了機械加工后殘留刀紋的應力集中。失蠟法仍然被廣泛應用于雕塑、珠寶加工、牙科及工業復原等領域,其工藝要求極為嚴苛且成本高昂,但成品的精細程度和藝術獨創性為工匠提供了理想的創作回報。在制模材料方面,以價格便宜、來源方便、不易變質的石蠟代替了蜂蠟,還采用聚苯乙烯等塑料新材料。但為了改善模料的流動性,提高韌性和強度,往往還需要加入適量蜂蠟。
起源
失蠟法是在陶范法的基礎上創造發明的。早期人們認為失蠟法最早起源于西亞和埃及,原因是公元前3000年西亞烏爾王陵中曾發現一張七弦琴之獸首為失蠟鑄造,前2000~1780年埃及第12王朝一具人像亦為失蠟制品。70年代以后中國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紹興出土了四批重要的失蠟鑄件。經專家反復研究和采用化學分析、金相鑒定后,在1979年中國鑄造學會召開的傳統精密鑄造工藝鑒定會上,40多位專家反復討論一致確認湖北隨縣戰國曾侯乙尊盤上精美的透空附飾為失蠟鑄件。后又確定了春秋晚期淅川下寺楚墓銅禁等也為失蠟鑄件。之后,上海博物館譚德睿研究員在浙江紹興306號戰國墓發現春秋早期的伎樂銅房屋模型,其上堆塑的獸附件為失蠟鑄件,因而認為失蠟法工藝出現于春秋早中期(公元前7世紀或更早),是中國自己獨立掌握的技術,源出本土。
發展
戰國時代失蠟鑄造技術傳播區域已相當廣泛,從長江中游楚國、曾國,北方的中山國,東部的吳國、越國,到西南邊遠的滇族等,都制作出各具地方特色、技藝精淇的失蠟鑄件,遠遠超過當時世界其它文明古國所達到的高度,成為我國失蠟鑄造史上一個光輝燦爛的時代。
自漢朝起,我國蜜蜂屬飼養技術逐步形成和不斷進步。東漢時期,皇甫謐(公元 215一283 年《高士傳》中第一次出現關于我國養蜂業的確切記載:“姜歧····,遂以畜蜂系為事,教授者滿天下,營業者三百余人?!笨梢姰敃r養蜂業已開始普及發展。以后晉朝張華的《博物志》(公元 300 年),鄭緝志《永嘉地記》(公元 5 世紀),韓鄂《四時纂要》(唐朝末年),宋王禹《小畜集》(1000年),元司農司《農桑輯要》(1273 年),王被《農書》(1313 年),劉基《郁離子。靈邱丈人》12 世紀)等等,直至明朝宋應星《開工開物·蜂蜜》,作為對一項生產技術的系統記載,都包含了大量對蜜蜂生物學和養蜂技術的描述,反映了我國養蜂的發展普及和技術水平的提高,同時也表明了失蠟鑄造所需的蠟料來源已相當充足。
漢代的失蠟鑄件向實用器物發展。例如鏡背紋飾清晰精致的銅鏡,印鈕玲瓏剔透的印璽,造型生動活潑的燈具,多用失蠟法制作。其中,河北滿城漢墓出土的錯金博山爐、長信宮燈、云南晉寧石寨山出土的滇王金印、儲貝器,甘肅武威東漢張勝將軍墓出土的馬踏飛燕和銅車馬俑,均屬其中的精品。長信宮燈通體邃[suì]金,設計巧妙,燈盤可轉動,燈罩可開合,以調節光強度和方向,油煙通過宮女右手進入體內水中,其中宮女的頭、右擎、身軀連同左手均由失蠟法鑄成。銅奔馬體態雄健昂首嘶鳴,三足騰空,一足踏在一只回首的飛燕上,如天馬行空,其生動傳神、富于浪漫構思的藝術形象,已被作為當代中國的旅游標志。殺人祭祀儲貝器蓋上的127 人,有奴隸主、武士、樂隊、舞隊、織布的奴隸、房屋、銅鼓及各種動物,均為失蠟鑄件。銅車馬俑共 126件,有車馬儀仗、騎俑、武士和奴婢俑,其形態比秦兵馬俑更為傳神。東漢時,中國的失蠟鑄造技術已東傳朝鮮和日本。
漢以后的三國、魏晉、南北朝盛行佛教,使佛像成為具有時代特色的鑄銅器件,其中造型復雜者多用失蠟鑄造成形。包括秀骨清相的北魏佛像,婉雅俊逸的隋朝佛像,莊嚴慈祥、肌體豐潤、容儀婉媚的唐代佛像元代細腰高髻的梵式造像,無不裝飾華麗,手指纖細線條流暢,表現了失蠟鑄造在塑造人體方面的高超水平。
唐初,藏王松贊干布迎娶文成公主為后,中原的佛教,漢族的文化藝術和工匠都帶到了西藏自治區。傳世的宋.元、明、清邃金銅藏佛,從造型的精致、手指形態的準確、表面的光滑完美,反映出西藏的失蠟鑄造技術也有相當高的水平。
世界上最早記載失蠟鑄造工藝的文獻是南宋趙希諧的《洞天清祿集》,書中簡介了工藝的全過程:“古者鑄器,必先用蠟為模......”
失蠟法還應用于古代大型天文儀器的鑄造。北宋時制造了 5 架天文儀器一渾儀,每架用銅約兩萬斤,但先后被毀。元代郭守敬主持建造的元大都天文臺,其中的一臺天文儀器一簡儀,規模之巨大,結構之復雜,超過了北宋的渾儀?,F存南京紫金山天文臺的是明朝復制品簡儀,其龍柱和云柱半圓弧長約達 6.7 米,上鑄精美的龍紋,實為罕見的高難度大型失蠟鑄件,令人嘆為觀止。
元代還出現了一批著名的民間失蠟工藝鑄造師其中佼佼者朱碧山創作的“銀桂杯”(現由北京和臺灣故宮博物院分別收藏),蠟模雕刻技藝十分精湛,整體構圖優美,猶如一幅國畫。
明代失蠟鑄造技術達到了又一高峰。永樂年間鑄造的雷火煉殿,其中失蠟鑄造構件之精巧,金殿內真武帝君、金童、玉女、太乙、天罡等道教神像造型的準確傳神,質感之強烈,表面質量之良好;造型典雅、表面裝飾淋漓盡致地表現金屬色澤美的“宣德爐”;北京故宮太和門前整體鑄造銅獅的精致與宏偉,以及渾儀和簡儀的巨大和復雜,都是前所未有的。
明代科學家宋應星所著《開工天物》的冶鑄篇中有關失蠟法整體鑄造“萬鈞鐘”等大型器物的記載:“掘坑深丈幾尺.....·其模骨用生石灰三和土筑··....干燥之后以牛油黃蠟附其上數寸。油蠟分兩:油居什八(即80%),蠟居什二(即 20%)。油蠟堤定,然后雕鏤書文、物象,絲發成就。然后春篩絕細土與碳末為泥,涂堤以漸而加厚至數寸。使其內外透體干堅,外施火力炙化其中油蠟,從口上孔隙熔流凈盡。則其中空處,即鐘鼎托體之區也?!?.···洪爐熔化時.....·從槽道中視注而下,鐘鼎成矣。......”。用地坑造型方法制作大型失蠟鑄件的工藝過程,在現代熔模鑄造技術中尚未有先例?,F存于北京大鐘寺的清代“乾隆朝鐘”,重達 3108公斤,為《天工開物》“萬鈞鐘 ’失蠟工藝的實物證據清時宮廷派出專職采蜜人“蜜丁”到長白山原始森林中采極樹蜜,康熙乾隆,打牲烏拉總管衙門每年派出“蜜丁”數百人,向宮廷上交生蜜 5~6 千斤及大量蜜脾,除蜂蜜供宮中享用外,蜂蠟就是宮廷失蠟藝術鑄造用料的來源之一。
清廷內務府下設造辦處,掌管各種作坊。乾隆四十年(1775 年),內務府為承制寧壽宮用銅龜兩件,在有關奏折檔案中記載,用工:撥蠟匠二清代康乾時期,經濟繁榮,失蠟鑄件普遍應用,造型藝術雖顯繁瑣堆砌,但鑄造技術和精雕細刻卻表現出高度的成就。北京故宮、頤和園、古觀象臺、承德避暑山莊和青海涅中塔爾寺等處的銅鑄器物集中代表了清代各時期失蠟鑄造的水平,突出的佳作有北京頤和園的銅亭、古觀象臺上的黃道經緯儀、乾隆八十大壽的金編鐘等,后者共 16 件,460 公斤重,鐘體上游龍戲珠于流云海濤之中,華麗莊重,音色純美明亮
隨著技術和生產力的發展,在21世紀,硅膠取代蜂膠和牛油成了制作范模的不二選擇,一個蠟??梢詽仓鰺o數件作品。在此基礎上,失蠟法的熔模精密鑄造工藝在實際應用上變得更為廣泛和復雜,不僅用于工藝美術品的制造,還在航空、汽車、機床、船舶、內燃機、氣輪機、電訊儀器、武器、醫療器械以及刀具等制造工業中被廣泛采用。現代熔模鑄造方法在工業生產中,得到實際應用是在二十世紀四十年代。當時航空噴氣發動機的發展,要求制造像葉片、葉輪、噴嘴等形狀復雜。尺寸準確以及表面光潔的耐熱合金零件。
鑄器過程
失蠟法鑄器的一般過程是:第一步,用泥質范料塑出內范并陰干;第二步,用黃蠟一類的易熔化的材料制成蠟片,貼于內范上;第三步,蠟片上刻花紋和鏤空;第四步,將外范料稀釋成泥漿,反復淋澆或涂于蠟模表面形成一定的厚度;第五步,將陰干的泥漿范料層外再裹上范料,陰干硬化形成鑄型;第六步,烘烤型模,使蠟料熔化流出,從而形成型腔;第七步,澆注銅液:第八步,冷卻后脫除內外范,形成鑄件;最后,進行適當打磨拋光。
特點
失蠟法鑄造的特點是:制作鑄模時不需要開模,外模也不用分成數塊,空腔厚薄均勻,壁厚最小可以3毫米,鑄件的形狀很少受到工藝限制,表面有一定的光潔度,它的最大特點是用低熔點材料做“?!?,簡化了制模的工藝,可以制作任何器形,在鑄速史上具有里程碑的意義,是我國三大鑄造技術之一。所鑄的銅器上沒有范痕,也沒有墊片的痕跡,耳、足、鑒等處都沒有殘存的范土,這些都是與陶范法鑄造青銅器明顯不同。
技術運用
用蠟制成鑄模,外敷造型材料,成為整體鑄型。加熱鑄模將蠟化去,形成空腔鑄范,澆入液態金屬,冷卻后得到成型鑄件。古代多用于鑄造具有復雜形狀的鑄件。中國已知最早的失蠟鑄件是河南淅川出土的春秋晚期銅盞部件和銅鏡。戰國以后,失蠟法的應用范圍逐漸擴大,除鼎、彝外,還用于鑄造印璽、樂鐘、佛像和少數民族地區的貯貝器、飾件等?,F代,失蠟法仍用于鑄造金屬鑄件,稱熔模鑄造。
中國在上世紀五、六十年代開始將熔模精密鑄造應用于工業生產,當時航空噴氣發動機的發展對復雜耐熱合金零件的需求推動了該技術的應用。其后這種先進的精密鑄造工藝得到巨大的發展,相繼在航空、汽車、機床、船舶、內燃機、氣輪機、電訊儀器、武器、醫療器械以及刀具等制造工業中被廣泛采用,同時也用于工藝美術品的制造。
所謂熔模精密鑄造工藝,簡單說就是用易熔材料(例如蠟料或塑料)制成可熔性模型(簡稱熔?;蚰P停?,在其上涂覆若干層特制的耐火涂料,經過干燥和硬化形成一個整體型殼后,再用蒸汽或熱水從型殼中熔掉模型,然后把型殼置于砂箱中,在其四周填充干砂造型,最后將鑄型放入焙燒爐中經過高溫焙燒(如采用高強度型殼時,可不必造型而將脫模后的型殼直接焙燒),鑄型或型殼經焙燒后,于其中澆注熔融金屬而得到鑄件。
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參考資料 >
失蠟法.故宮博物院.2023-12-07
太原市迎澤區:失蠟法鑄造工藝丨“點蠟成金”的古代智慧.今日頭條.2023-12-11
硅溶膠工藝在精密鑄造中的應用.保定市遠坤機械制造有限公司.2025-07-17
現代熔模精密鑄造的方法.搜狐網.2023-12-07
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