鑄匠入魂──殷周青銅器的鑄造技術展
距今三千多年的商周青銅器，器型特異，紋飾繁複，至今仍深深地吸引著我們。這些精美的青銅器究竟是如何鑄造的，也就成為學者長久以來關注的研究課題。最初，學者只能透過觀察青銅器表面所留下的痕跡，來推測「陶範」的結構。陶範是鑄造青銅器的陶製模具。1930年代史語所最早在殷墟小屯發掘出土陶範，後來在以河南鄭州、偃師、洛陽等區域為中心，以及山西、陝西、安徽等地，都陸續有發現。但是，目前對於陶範的研究，尚有許多不足之處。
有鑑於此，2018年歷史語言研究所和日本泉屋博古館（京都）、蘆屋釜之里（福岡），簽署復原實驗研究的合作計畫，開始進行青銅器鑄造技術的共同研究，本展覽就是這次研究的成果。展覽由三個機構共同策劃，展出復原實驗所鑄造的作品，以及史語所收藏的各種青銅器陶範，希望能從鑄造技術的觀點加深對於青銅器的理解。
本次展覽分為兩部分：第一部分以圖文及影片，於展區牆面介紹青銅器的鑄造，包含陶範的發現，青銅器的原料、熔銅、陶範的製作等復原實驗過程及成果。第二部分為史語所典藏的鑄銅相關遺物，展示熔銅的材料，鑄造爵、觚、提梁卣、方彝、鼎、車馬器、武器等器物的陶範及母模。並介紹史語所前輩學者早年對陶範的研究和實驗成果。
陶範的發現
距今三千多年的商周青銅中央研究院歷史語言研究所於1930年代在河南省安陽市郊的小屯村進行發掘調查，發現許多大型建築物的基址，其中在乙五基址的灰坑，出土大量青銅器陶範、母模、熔解爐的爐壁、爐渣等鑄造相關遺物。可知在建造乙五基址上的宮殿前，該地點可能是青銅器的鑄造工坊。近年我們重新整理這批陶範，屬於殷墟二期的最多，也有殷墟一期的，還發現和婦好墓出土青銅器類似的陶範。因此，推測殷墟一期至二期，商王貴族所使用的青銅器應是在小屯製造。
本所前輩學者石璋如(1902-2004)曾觀察過這批陶範，指出商代青銅器並非如現代金屬器採用「失蠟法」鑄造，而是運用組合陶範的手法，以「塊範法」鑄造。
如何製作青銅器？
青銅原料
純銅的熔點高達1085℃，為了降低熔解溫度，在製造銅器時，會在銅（Cu）內加入錫（Sn）和鉛（Pb），讓熔點下降到800℃左右，而其形成的合金，便稱為青銅。純銅的顏色為紅色，加入錫，成合金後，依據比例會稍近銀色。若是暴露在空氣或埋入泥土，金屬表面會與氧結合（氧化），形成氧化銅，而呈紅、綠、藍等顏色。
我們從考古出土的破損青銅器中，切取一部分作為樣本。透過SEM-EDS及EPMA等電子顯微鏡做分析，發現樣本的錫含量在12-22%，其中以16-18%的樣本最多。這與《周禮‧考工記》記載：「四分其金而錫居一，謂之戈戟之齊」的合金比率一致。
熔銅
日本福岡縣的蘆屋釜之里曾經使用日本傳統熔解爐「甑爐」，進行熔銅的復原實驗。先於圓筒形爐裡填充木炭，將木炭與金屬材料交互投入，再於送氣口送風，花費數個小時加熱，直至溫度達到約1000℃，即可在下方出口處，流出熔解後的青銅。
鑄銅的爐，是由許多較矮小的圓筒形爐壁重疊而成，若有一個圓筒形器損壞，可直接更換該圓筒形器。因此，在小屯所發掘的爐壁碎片，才會出現圓筒形器接合處的黏土帶。
鑄造
「鑄造」是指金屬經過高溫加熱液體化後，使其流入模具，再冷卻固化的技術。殷墟使用泥土製作的「陶範」當模具。復原實驗時，先預熱陶範至700℃，再將熔解後的高溫青銅熔液，注入高溫陶範的澆口中。
復原實驗失敗的產物
鑄造青銅器必須在青銅和陶範的溫度，以及當時環境的溫溼度等各種條件相符時，才得以順利製成。若任一條件不符，就可能失敗。展出的復原失敗青銅爵，因青銅熔液未能順利流至腹部，導致成品出現孔洞。
如何製作陶範？
土壤的分析與使用的土壤
安陽地區有約五、六公尺深的黃土層。經陶範土壤分析與黃土比較，判斷該地區的陶範使用黃土為原料。以電子顯微鏡SEM-EDS觀察，其原料主要是從5至10微米顆粒的黃土淘選出來，有部分原料使用約1微米之極細土。我們不使用黏土製造陶範的原因是黏土含有水分，加熱後水分蒸發，會收縮、變形，讓陶範之間產生空隙，無法密合。所以，幾乎不含水分的黃土非常適合製作陶範。
蘆屋極細土
復原實驗時，經多方尋覓合適的泥土，最終在日本找到類似的土壤，我們稱作「蘆屋極細土」，並以此作為製作陶範的實驗材料。
陶範的黏著劑
在陶範接合的合範面，發現一層粉色或黑化的塗層物質。經過分析，該層物質是細土與石膏的混合物，可作為陶範的黏著劑。
獨立紋飾範的應用技術
金文是鑄刻在青銅器表面的銘文。殷周時期青銅器銘文，大多為陰線，字跡不同、筆畫剖面呈倒Ω形，且有銘文範圍區與器表有高度差等特徵。
復原實驗時，我們用筆蘸取泥漿，在乾燥的泥板上逐層塗寫反體字，稱為「泥漿法」。因為每個字都要書寫，字跡自然不同。將書寫好銘文的泥板埋入內芯（所以會產生高度差），再將內芯放入母模，此為「埋入法」。實驗中所釐清的技法結合埋入泥板與泥漿施銘兩種工藝，稱之為「泥漿板埋入法」。此方法是「獨立紋飾範」技術的應用。
總體來說，從商周至戰國紋飾與銘文都是以「獨立紋飾範」的工藝技術，多元發展而成。
早期陶範的發現與研究
1930年代史語所在殷墟小屯發現大量青銅器鑄造所使用的陶範。本所石璋如(1902-2004)曾觀察過這批陶範，指出商代青銅器並非如現代金屬器採用「失蠟法」鑄造，而是運用組合陶範的方法，以「塊範法」鑄造。
李濟(1896-1979)從爵、觚的陶範構造，特別是紋飾的施作方式，對陶範與青銅器進行考察。萬家保(1924-2009)則結合現代的鑄造知識，嘗試進行爵、鼎、簋、卣的復原鑄造實驗。三足爵型器的足部可作為澆口（注入銅液的入口）及排氣口（讓空氣排放的出口），採上下顛倒的方式置放陶範、進行鑄造。但是，若陶範內的空氣未能順利排出，銅液沒流入的底部就會出現孔洞。
本所早期研究者對陶範的研究和鑄造實驗，可說是陶範研究的先驅，為後續研究奠定厚實的基礎。
