范铸法是中国青铜时代的核心制器技术,其中“分型”——即根据器物形态设计外范与内范的划分方式——是决定铸造能否成功的关键环节。近日,中国科学技术大学科技考古实验室提出一种名为“集成数字铸造”的技术方案。该方案与传统实验考古相结合,可以有效验证商周青铜器范铸法中的分型设计是否合理。相关成果以“Integrated digital casting: a new method for simulating piece-mold techniques of ancient bronzes”为题,日前发表在《npj Heritage Science》上。
《npj Heritage Science》是Nature旗下的文化遗产研究领域的综合性期刊,核心领域包括文化遗产的物理化学分析、生物降解过程、科技考古及跨学科研究,覆盖自然科学与人文科学交叉方向,被A&HCI和SCIE收录,且为中国科学院分区(2025)一区期刊。
中国科大研究团队新提出的“集成数字铸造”方法通过数字建模进行“数字分范”,结合3D打印制作模具并完成浇铸验证。铸件清晰保留了铸缝、范线等关键工艺痕迹,同时显著降低了对高温设备和手工经验的依赖。该方案定位于传统实验考古的前期辅助环节,能够快速筛选合理可行的分型设计,帮助研究者将有限资源集中于少数经过验证的方案上进行精细复原,也为青铜工艺的教学演示提供了新的技术手段。
图一 基于商代青铜鼎的数字化分型建模
图二 基于兽面纹鼎的浇铸实践
中国科学技术大学文物专业硕士研究生宋欣冉为论文第一作者,范安川副教授为论文通讯作者。合作者董子俊来自咸阳模范董文化艺术有限责任公司。该工作得到了“青铜器溯源、冶铸和保护关键技术研究(KJRW-202402)”(中国科学技术大学科技人文提升计划预研项目)和国家留学基金委创新型人才国际合作培养项目的共同支持。
论文链接:Integrated digital casting: a new method for simulating piece-mold techniques of ancient bronzes | npj Heritage Science
(科技史与科技考古系、科技考古实验室、文科办)
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