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青铜器传统修复技术科学化的思考

2020-12-25张鹏宇

关键词:翻模青铜器部位

□张鹏宇

我国青铜文物修复技术是经过数代修复匠人逐渐积累、传承下来并加以规范的技能,它不断吸收当代科技,发展新的材料,并不断提炼,形成一套具有一定规范的传统工艺技术。随着国内外文物保护理念的转变和碰撞,以及各种现代科学分析检测技术手段的逐渐成熟,20 世纪五六十年代,文物保护界提出了在文物保护中传统工艺和现代科技相结合的观点,各种科学分析方法被广泛应用到青铜器的保护和修复工作中,传统工艺所蕴含的技术信息和科学内涵不断得到揭示,这种科学研究更有利于传统工艺的传承,并将促进保护修复技艺的提高。

青铜器传统修复技术的科学化研究最早由梁宏刚老师提出,他申请了“中国青铜文物保护修复传统技术的科学化研究” 的研究课题,并对“苏州派”传统青铜器修复技艺进行了调查研究[1]。在青铜器保护修复行业中,对采用什么修复理念,修复技术的科学化、规范化等问题,进行了广泛的讨论[2]。此后,故宫博物院的王五胜、霍海俊两位老师从传统修复理念、技术的发展角度,对比了中外修复保护的工作方式、方法,对青铜器传统修复技术重新进行认识和反思[3]。

本文希望通过对中国青铜器传统修复技术中的工艺流程进行简单的梳理,找到现代科技和传统工艺的最佳结合点。

一、清洗、除锈

青铜器传统的清洗、除锈,单纯地以青铜器的美观为目的。传统手工去锈主要是用锋钢刻刀、手术刀、钢针、小錾子、各式小锤或钟表榔头等工具剔除、敲震,或用水砂纸蘸水打磨等纯手工去锈方法。传统的化学除锈多采用醋泡,或把红果、乌梅捣成糊状包裹铜器,锈层软化后再剔除。随着文物保护理念和科学技术的发展,青铜器清洗、除锈更多地考虑保存文物的多方面价值,以文物长久的保存为目的,主要清除青铜器上的有害锈、表面疏松的附着物和土锈,以及覆盖纹饰和铭文的锈蚀物。由于青铜器的清洗、除锈是不可逆的操作,因此我们不能盲目地凭借经验进行操作,而应该借助各类现代科学分析的检测方法,如通过拍摄X 射线探伤、工业CT、红外热播等方法确定青铜器的锈蚀状况、内部缺陷等;通过各类显微镜对锈蚀物形貌进行观察;通过X 射线荧光光谱仪、扫描电镜配备的X射线电子能谱仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、质谱仪等,对成分进行分析;结合X 射线衍射分析、激光拉曼光谱分析、红外光谱分析等物相分析手段,最终对青铜器本体、锈蚀物、附着物有全面准确的认识,对青铜器的腐蚀程度、病害状况、腐蚀物成分等有科学的分析、检测,全面了解锈蚀的情况,制定合理的清洗、去锈方法。

清洗、除锈前一定要详细记录,保存具有考古或者对保护研究有价值的信息,尽量多保留青铜器表面的各类附着物样品,为以后的研究留下材料,并在实验室内进行清洗、除锈实验。此外,如何界定清洗、除锈的完成也要更多地结合科学的分析检测,如采用显微镜观察器物表面,采用视频显微镜观察断面,对不同进度的实验区域采用色差计分析、离子色谱判断氯离子及化学试剂残留等。

二、青铜器的整形

整形的主要原理即在器物变形部位施加一种相反的力,使变形部位反向恢复原状。青铜器存在的形变属于塑性形变,我们对形变部位进行整形恢复原状,形变则包含了弹性形变加塑形形变,因此青铜器的整形一般时间较长,遵循着“矫枉过正”的原则,应留给形变部位回弹复位的空间。传统的整形方法概括起来主要有锤击法、扭压法、撬压法、顶撑法、锯解法等[4]。随着现代文物保护修复理念的发展,由于锯解法对青铜器的本体具有损害,因此对青铜器进行整形,通常不再使用锯解的方法。虽然近几十年青铜文物保护修复技术有了创新和发展,但青铜器整形方法基本还沿用传统的方法。虽然胡家喜先生在20 世纪80 年代提出了具有创新意义的 “加热整形”方法[5],但是其主要是辅助传统整形的预处理方法。传统的整形更多的是依靠经验和手感,如果用力过大过猛,会造成新的碎裂,所以施加力的大小的掌控和调整就成了必须解决的问题。随着各类整形器(矫形器)应运而生,虽然在一定程度上增加了整形的安全性,但是并未彻底解决这一问题。我们更应该在科学分析检测,对青铜器的腐蚀程度、金属强度、可塑性等进行科学认知的基础上,确定能否进行整形,进而选择适宜的整形方法。

三、青铜器修复中的连接工艺

在青铜器修复中,往往需要将破碎的青铜器碎片、补配部位连接到一起,以形成一个完整器形,这就需要采用焊接或黏结工艺。

传统青铜器修复中的连接工艺主要是锡焊法,采用红铜块打制的火烙铁,用火钳夹住使用,现在一般采用电烙铁。焊锡一般采用质量比2:1 的锡铅合金,助焊剂为饱和的氯化锌溶液。焊接前,一般用锉在断口处锉几下,如果锉口呈铜黄色,说明金属性很好,可以进行焊接; 如果锉几下,锉口依然呈锈蚀的紫褐色,说明锈蚀非常严重,金属性基本都没有了,不能进行焊接;有些介于两者之间,说明还有一定的金属性,可以尝试在锉口处镀锡。如果能镀上锡,也可以进行焊接;不能镀锡的也不能焊接,不能焊接的青铜器就只能黏结。在具体焊接时,要根据青铜器的厚薄、金属性以及纹饰、铭文等情况,选择锉不同的焊口,选择不同的焊接工艺,如镀锡法焊接、钻孔加芯子法焊接、银锭扣法焊接等。对于器物开裂,断口两端高低不平,落差又不是很大的情况,也可采用撬压或扭压焊接的方法进行整形焊接。焊接完成后,用锉或电磨机将焊道打磨平整,放在纯净水中浸泡,去除多余的助焊剂。随着文物保护修复理念的发展,行业内开始认识到传统的焊接工艺的缺点:其一,焊接时需要锉焊口,不可避免地对文物本体有损伤;其二,焊接时使用的助焊剂中含氯。因此,在实际的青铜器修复过程中,应尽量减少焊接。

青铜器的黏结工艺主要是近几十年随着高分子化学材料的发展,逐渐应用到青铜器修复中的。大部分青铜器都能够采用黏结技术将青铜碎片连接到一起,特别是那些金属性较差,不能够焊接的碎片,只能选择黏结。青铜器的黏结一般使用慢干型的环氧树脂胶,快干型的一般适用于青铜器裂缝的渗透加固黏结。青铜碎片在黏结前也要像焊接时那样先进行拼对,做到心中有数,黏结前一定要将黏结面清理干净,对出现矿化酥粉的断面,要先渗透加固后,再进行黏结。每次黏结都要等到胶完全固化后再黏结下一片,所以在黏结时要求每一片黏结的位置都要准确,避免错位。在博物馆青铜器修复中,使用的黏结剂种类很多,不同的黏结剂,其固化形变、黏结强度、老化性能等各不相同,如何根据青铜器的腐蚀状况、保存环境等因素科学选择黏结剂成为一项亟待解决的问题。

四、青铜器的补配

青铜器整形连接完成后,为了充分展示器物的美学价值和其原始的完整形貌,一般要对残缺部位进行补配。传统的补配工艺一般分为翻模补配、铜皮补配和塑形补配。

1.翻模补配

青铜器传统的补配工艺主要是翻模补配,由于中国青铜器大多具有高度的对称性,对于缺失的部位,可以在相对称的位置采用翻模材料翻制模具,再浇铸铅锡合金或黄铜合金等进行补配。由于博物馆一般都不具备浇铸黄铜合金的条件,因此翻模补配多浇铸铅锡合金进行补配。随着高分子材料的引入,也出现了浇注树脂胶填金属粉进行补配的工艺。

2.铜皮补配

利用纯铜片的可塑性和延展性,通过对铜片进行退火,然后用锤子在羊角砧子上锤打出补配位置的器形弧度,再用錾子錾刻出花纹。对于面积较大的缺失,可以分段打制铜片,然后进行焊接或黏结。

3.塑形补配

塑形补配分为两种:一种是针对缺失部位比较小、比较简单的塑形补配,直接用棒胶塑出缺失部位的形状,修整后直接粘到缺失部位补全; 另一种是针对缺失部位比较大的塑形补配,在缺失部位用雕塑泥塑出模型,然后再在模型上面翻模,往模具内注胶或者贴棒胶进行补配。

在实际工作中,往往根据特定环境的不同情况,以上几种补配方法结合使用。在传统的补配工艺中,在对结构复杂、纹饰精细、难以翻模的部位进行补配时,往往既费时又费力,器形的把握也仅靠肉眼判断。随着三维扫描和3D 打印技术的出现,可以直接在电脑中对缺失部位精确建模,并打印出缺失部位,直接进行补配或再进行翻模补配,令补配更加精准、便捷。同时,随着各种新材料的引入,其老化后对青铜器保存的影响等都需要科学的研究和评价。

五、青铜器的随色做旧

青铜器的传统随色做旧,首先要对焊接和补配的部位进行清理和修整,使焊道和补配位置平滑地与原器物对接。对焊锡的部位,用三氯化铁溶液刷一遍,将焊锡腐蚀成暗褐色;对于铸铜补配的部位,用咬铜水刷一遍,将铜合金同样腐蚀成黑暗褐色,再在这些部位涂刷一层浓虫胶漆片,增强做旧时颜料的附着力。然后,要仔细观察青铜器的锈蚀层结构,根据锈蚀的种类不同,采用不同的做旧方法逐层随色做旧。随色做旧以酒精漆片为黏结剂,矿物颜料为着色剂。青铜器传统的随色做旧还有一个老规矩,就是阴天不随色做旧,一定要选择晴朗的天气,在自然光下进行随色做旧,以避免色偏。随着科技的进步,已经可以通过专用的日光灯克服天气对随色做旧的影响。此外,也可通过色度计、色差计等手段,对随色做旧进行科学的评价。

六、青铜器的缓蚀与封护

在以前传统的青铜器修复中,往往只有封护操作,很少对修复的青铜器进行缓蚀。早期青铜器的封护主要采用天然材料,主要为了防水,隔绝空气和有害物质,这些天然材料包括亚麻籽油、蜂蜡、鱼油等。随着高分子合成材料的发展,多种合成聚合物应用到青铜器封护中,常用的包括B72、微晶石蜡、聚硅氧烷等。随着对青铜器腐蚀和保护机理的深入研究,为了应对复杂的保存环境,青铜器修复中基本都要进行缓蚀。青铜器常用的缓蚀剂多为有机唑类缓蚀剂,如 BTA、AMT、MBT、PMTA 等。同时,针对不同的保存环境、保存状况的青铜器,如何选择缓蚀剂、封护剂,如何选择施用条件和方法,以及最终的效果评价等一系列问题都需要科学的阐释。

传统青铜器修复中许多成熟的技术、工艺、材料,都是一代一代修复师们经验的累积。随着科技的进步,我们这一代修复师,更应该从科学的角度去研究、分析,总结出相应的理论,结合新科技、新材料,更科学地指导青铜器的保护与修复实践。

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