徐玲玲 凌雪

進入知識角,學習本實驗相關的專業知識,在實驗中遇到問題,也可以在知識角中進行相關問題的查閱

進入青銅斝范鑄工藝拆解環節,通過模型動畫了解范鑄斝的模范組合結構,學習模、范、芯等關鍵知識點的概念

進入范鑄泥料的選擇與制備環節,選擇泥料的種類,學習關于模料等的配比,將按照一定比例搭配好的泥料混合在一起進行練制
西北大學古代大型青銅器范鑄工藝虛擬仿真實驗還原了1500平米的虛擬古代青銅器范鑄工藝加工廠,包含模料加工室、紋飾加工室、陰干焙燒車間、銅液熔爐房、澆鑄坑等設施,同時1:1還原了鑄造相關的制模、制范、紋飾制作、澆鑄等內容。
虛擬仿真實驗初步選擇具有代表性的青銅斝、鼎、尊作為虛擬仿真對象,模擬青銅器范鑄過程中的模、范、芯、紋飾等制作,以及各個步驟節點的技術參數的選擇。仿真實驗對校外同學開放,只需通過西北大學官網搜索相關實驗項目,進行注冊后,便可進行仿真實驗。
通過14個實驗步驟,便可以完成某一器型的青銅器從設計到成品展示的全部虛擬范鑄工藝過程。
無需特殊裝備,進入實驗后,首先根據新手引導熟悉系統操作,在實驗簡介模塊了解該實驗內容、涉及的知識點等。
青銅器如何制作是考古與文物保護學界關注的重點內容,古代青銅器的范鑄工藝作為青銅器研究與教學的重要內容,在國內諸多相關專業的高校中受到重視。青銅器范鑄過程較為復雜,存在較大的危險性,耗時長,耗費大,無法在實踐性教學中進行展現,古代大型青銅器范鑄工藝虛擬仿真實驗應運而生。
西北大學是全國第二家正式設立考古專業的高校,在全國高校第四輪學科評估中,西北大學考古學科進入A+學科,與北京大學考古學科并列全國第一。
在對國際先進考古的技術和理念學習上,西北大學邁步很早。自20世紀80年代開始,西北大學就沒有停止過追蹤國際文化遺產保護事業的腳步,這些都使其在學科的設立上,一直走在國內高校前列。
青銅器制作周期較長,危險性大。
范鑄法鑄造青銅器,比例、力度、溫度等都馬虎不得,否則就會報廢,因而操作不可逆、成本高也是范鑄法難以成為實訓實驗的原因。
文保專業大三學生呂佳瑛說通過虛擬實驗,她發現了很多之前未注意到的細節。
在組合模范過程中,虛擬實驗系統提示她需要檢查模范是否破裂,以防止銅液由范與范的結合處外流導致澆鑄失敗;在澆鑄前,系統指導她將組合好的模范用繩子捆綁,放入大木框內,用砂土夯實范周邊,以防止澆鑄時液態青銅的壓力將范脹開;在熔制銅液時,結合系統提示,她將熔制銅液溫度設置為1082℃,隨后系統提示她青銅熔煉成功。呂佳瑛說這些細節,她以前都沒有考慮到,而在此次學習過程中,她對每一個細小的環節都有了深刻的印象。
青銅器范鑄過程中,涉及的基本概念較為抽象,文字無法清晰描述,學生理解起來非常困難。

文保專業大四學生尤文浩在最初接觸制作青銅器用的模范法時,就沒有弄懂這個概念。后來有一次尤文浩去了寶雞青銅器博物館,里面有一個展示古代青銅器制作過程的模型,尤文浩覺得雖然模型比文字描述更直觀,但也僅僅告訴了大家青銅器是怎么制作的,制作過程的一些細節都沒有提及。后來,尤文浩在知網上查閱了很多資料,斷斷續續花了幾個月的時間,才大概弄懂了整個青銅器的制作過程。
整個虛擬仿真實驗做下來,尤文浩只花了幾個小時就弄懂了青銅器的制作流程。“幾個小時實驗學到的,比我花了幾個月時間自學到的東西更多。在做實驗時,還需要設置模的陰干時間,這也是在課上或者在自己找視頻學習時不會涉及的細節。”
文保專業大三學生張晨宇在大一的無機質文物保護課上初次接觸了青銅器上的墊片知識,當時青銅器上的墊片只是作為一個很小的知識點被一帶而過,但他卻對這個小知識點產生了疑惑。雖然查閱了很多資料,但他還是沒搞懂。
在做青銅器范鑄工藝虛擬仿真實驗時,張晨宇驚喜地發現他的疑問竟然通過直觀的方式得到了解答。
通過模擬組裝的形式,他很快就理解了墊片的厚度能為青銅器的模與范提供合適的間隙,有效地控制器物的壁厚,大大提升了青銅器鑄造的成功率。除此之外,張晨宇對墊片所放置的位置也有了明確的了解。
“虛擬仿真不僅在青銅器器型上還有進一步開發的空間,未來還可以在古代壁畫、陶瓷器、玉石器、彩繪泥塑等傳統制作工藝方面開發一系列新的虛擬仿真實驗,有著十分廣闊的發展前景。” 古代大型青銅器范鑄工藝虛擬仿真實驗教學項目負責人、西北大學文化遺產學院的凌雪教授十分看好虛擬仿真實驗在考古領域的應用。

進入模型設計和制范環節,選擇、設計自己想要制作的器型

根據選擇好的器型進行制作

根據選擇好的器型,制作它的原始模、陽模、陰模,制芯,制范,雕刻紋飾

將制作好的模、范、芯拿到陰干室去陰干,并設置時間

將陰干好的模、范、芯拿到烘烤裝備中去烘烤,并設置烘烤時間、溫度、冷卻時間和恒溫時間

進入澆鑄成型環節

將烘烤好的模、范進行組合,并放置芯和墊片

熔制銅液,稱其重量,設置溫度,并觀察表面氧化層

進行澆鑄,觀察澆口、冒口是否溢出,之后等待冷卻

破范,對制作出的青銅器進行清理和打磨,得到成品