Tehnici de turnătorie
Ce este bronzul?
Bronzul, utilizat în prezent în turnătorii de artă, în special în America de Nord, este un aliaj de 95% cupru, 4% siliciu, 1% mangan și urme de alte metale, rezultând un bronz mai dur, de înaltă calitate. Acest aliaj provine din aeronautica americană. În Europa, bronzul este încă compus în mare parte din 85% cupru, 5% staniu, 5% plumb și 5% zinc.
Diferite tehnici de turnare a bronzului sunt folosite la microfundarea Muzeului Bronzului din Inverness: tehnica pietrei refractare, tehnica învelișului ceramic și tehnica nisipului.
Puțină istorie
Bronzul nu a fost întotdeauna cel pe care îl cunoaștem astăzi. Înainte de a-i descoperi toate secretele, metalele prețioase, aurul, argintul, electrul erau deja utilizate încă din 4000 î.Hr. Metale obișnuite precum cuprul, bronzul și fierul au fost, la rândul lor, folosite încă din 3000 î.Hr.
Siria nu are metale la suprafață. Prin urmare, le importă din munții Anatoliei, la nord de Mesopotamia. Cuprul (metalul nativ) a fost ambele un aliaj natural, în sensul că în Orientul Apropiat a fost amestecat cu arsenic până la o proporție de 15%.
Primul tratament a fost făcut la fața locului prin extragerea minereului și zdrobirea acestuia. Odată extras cuprul, acesta a fost aruncat în lingouri, apoi transportat în orașe, unde meșteșugarii fabricau unelte și arme.
Ca al doilea tratament de prelucrare, cuprul a fost ciocănit la rece, făcându-l mai greu, mai puțin maleabil și mai fragil, sau încălzit la 400 până la 500 ° C și răcit încet, apoi devenind mai elastic și mai moale, după cum este necesar. Acest aliaj natural (cupru și arsenic) a fost folosit pentru arme și unelte ascuțite. Pe de altă parte, a fost necesar să se poată întări cuprul prin adăugarea unui alt metal, staniu, pentru mai multă rezistență. S-a descoperit că prin adăugarea de staniu la cupru (până la 15%), s-a obținut bronz.
Proveniența staniei este incertă. Unii cred că acest metal provine din sudul Mesopotamiei, Afganistan, în timp ce alții (conform noilor cercetări de teren) cred că provine din regiunile muntoase ale Turciei, în apropierea teritoriului sirian, spre nord.
Descoperirea bronzului are drept consecință revoluționarea lumii metalurgiei.
Bronzul a fost folosit încă din 3000 î.Hr. A fost topit la 1000 ° C, sau 1950 ° F, într-un creuzet de lut șamot (care poate suferi o temperatură mai mare decât bronzul, până la 1800 ° C sau 3.500 ° F) plasat sub jarul de cărbune al unui cuptor săpat în pământ. (Diagrama 1) Punctul de topire al bronzului este, prin urmare, de 1.000 ° C sau 1.950 ° F, obținut prin intermediul burdufului care ridică temperatura cuptorului.
Diagrama 1
Există un imens repertoriu de obiecte realizate din cupru și aliaj natural de cupru (cupru și arsenic), cum ar fi pumnalele, armele, cuțitele, ustensilele obișnuite și podoabele de tot felul.
Tehnica turnătoriei
Tehnicile folosite la acea vreme arată multă ingeniozitate. Turnătoria contemporană nu a inventat nimic, doar materialele și instrumentele s-au schimbat, principiul rămânând același: să transformi un negativ (gol sau gol în orice matriță) într-un pozitiv în bronz. Următoarele tehnici au fost utilizate pentru îndeplinirea acestei sarcini:
Tehnica mucegaiului din piatră refractară
În tehnica pietrei refractare, obiectele sunt turnate în matrițe din piatră refractară, adică matrițe care rezistă la căldură intensă, fără crăpături sau explozii. Această tehnică a fost utilizată acum câteva sute de ani.
Arheologii au crezut de mult că piatra folosită este piatră de săpun; acum credem că era mai mult clorit.
Două tipuri de matrițe au fost utilizate în timpul acestei tehnici: matrițe deschise și matrițe închise (diagrama 2).
Deschideți midiile
Matrițele deschise constau dintr-o singură bucată în care modelul este golit (sau modelat dacă este din lut) și unde se toarnă bronzul topit.
Acest tip de matriță a făcut posibilă fabricarea armelor și a instrumentelor simple dintr-o singură bucată: cuțit, pumnal etc. O piatră plată a fost așezată pe ea, pentru a evita oxidarea; de asemenea, probabil, a păstrat suprafața plană a formei.
Midii închise
Matrița închisă, la rândul său, este alcătuită din două părți. Modelul este scobit în fiecare dintre cele două părți ale matriței. Bronzul topit este turnat în interior printr-o deschidere de pe margine (lateral).
Acest tip de matriță oferă posibilitatea de a fabrica piese mai complexe: axe cu găuri de braț, lame perforate, capete de lance și peri ale acestora, unelte de sculptori etc.
Diagrama 2
Tehnica învelișului de ceară pierdută (lut de șamotă)
Cunoscut încă din 4.000 î.Hr. în Iran și Mesopotamia, fierul solid s-a răspândit în Grecia spre sfârșitul secolului al VII-lea î.Hr. În acea perioadă, obiectele solide erau turnate în matrițe din lut de șamotă (gresie). La această argilă, adăugăm păr de animale, nisip sau gresie sfărâmată pentru a-l face mai puțin puternic și mai poros, pentru a evita șocurile termice care l-ar face să explodeze (diagrama 3).
Această tehnică a fost mai degrabă rezervată figurinelor mici, modelate în ceară de albine (pozitive), acoperite cu lut (negative).
Cojile de lut sunt coapte într-un cuptor la 600 ° C, sau 1000 ° F, ceara de albine scăpând din ele, prin găurile făcute în acest scop în șapa matriței și prin care se toarnă bronzul în fuziune. Bronzul ia forma lăsată de ceară, apoi este eliberat prin decuplare (ruperea matriței de șamotă) și terminat.