Metallgjutning med forntida metoder

K-G Lindblad

I december 1996 gästades Bäckedals folkhögskola i Sveg av dr. Rafael Minasyan, arkeolog och metallurg från S:t Petersburg. Doktor Minasyan är speciell då han är både teoretiker och praktiker med mer än 20 års erfarenhet av experiment med forntida metallgjutning. Elever och lärare på linjen för forntida teknik fick under en knapp vecka såväl praktisk som teoretisk undervisning inom den teknik som dr. Minasyan främst arbetar med, slunggjutning med förlorad form. Här beskriver K-G Lindblad, lärare i metallhantering vid Bäckedal, arbetsgången för denna gjutteknik enligt Rafael Minasyan.

Artikeln är tidigare publicerad i "Nytt om smide och smeder" april-1997, nyhetsbrev för Sveriges konstsmidesförening.


Metallgjutning med forntida metoder

Metallernas kulturhistoria går minst 9000 år tillbaka i tiden. För c:a 5000 år sedan började en period som brukar benämnas kopparstenåldern. Stenen hade under flera tusen år fram till dess varit det helt dominerande materialet och är lång tid framåt det viktigaste materialet, men nu kommer en större mängd metaller (koppar och guld) in i varucirkeln. Problemet är att dessa metaller (malmer) inte finns där människorna av försörjningstekniska skäl valt att bo, detta innebär att metallerna måste transporteras, vilket i sin tur gör dem dyra och inte var mans egendom.

Det är specialister som lär sig hantera metallerna. Människan skapar ett av de första "konstgjorda materialen", nämligen brons. Tidigare hade man bara i liten grad kunnat manipulera naturmaterialen. En bit flinta har ju ganska snäva gränser vad gäller möjligheterna till fritt skapande. Men här tillverkades en legering som har sina speciella egenskaper, det duger både till verktyg och rena statusföremål. Chansen gavs att utveckla formspråket, genom gjutning och drivning.

Metallhanteringens utveckling under kopparstenålder och senare bronsålder bidrar till stor del att grunden läggs för en ny typ av samhällsorganisation. Självhushållningens princip får sin första knäck - hövdingadömen växer fram, vilket skapar ett behov av status- och prestigeföremål inom ledarskiktet - en centraliserad maktapparat där skatteindrivare får fotfäste. De sociala, ekonomiska och tekniska strukturerna förändras väldigt lite från denna tid och fram till slutet av medeltiden.
Hela den mänskliga utvecklingen har starkt påverkats av först koppar-, och sedan järnhantering. Det är ingen tillfällighet att den förste hantverkare som omnämns i bibeln är smed - Tubal Kain som gjorde vackra saker av koppar och järn.

Ryskt besök

För en tid sedan besökte den ryske arkeologen och metallurgen Rafael S. Minasyan Bäckedals folkhögskola. Dr. Minasyan kan mycket om metallernas tidigaste historia. Till vardags arbetar han på museet Eremitaget i St. Petersburg, där han är chef för järnåldersavdelningen. En stor del av verksamheten där ägnar han åt forskning om de förhistoriska teknikerna kring metallerna guld, silver och brons, med specialinriktning på gjutteknik. Rafaels studier är inte bara koncentrerade till ryska förhållanden utan hans forskningsområde är hela världen.

Det är genom att studera "föremålet" och söka efter spår som han försöker ställa en hypotes över hur det tillverkats. Steg två blir att med hjälp av praktiska experiment styrka att hans teorier är riktiga. Rafael är speciell så till vida att han är både teoretiker och praktiker. Han har under mer än 20 år experimenterat med metallgjutning.

Rafaels forskning har lett fram till att många tidigare uppfattningar rörande förhistorisk gjutteknik har fått omvärderas, t ex hur de vikingatida ovala spännbucklorna har tillverkats och varför man vid många arkeologiska utgrävningar bara hittar den ena delen av en s k sammansatt gjutform.

Vi på Bäckedal (elever och lärare) fick under en knapp vecka träffa en mycket kunnig och intressant person som lämnade många intryck efter sig. Arbetet var upplagt så att teori och praktik varvades, där de praktiska inslagen var dominerande. Trots en naturlig språkbarriär så fungerade kommunikationen väldigt bra. Detta tack vare Tatjana Varfolomeeva, arkeolog från Novgorod som tolkade under besöket. Hennes branschkännedom gjorde att kontakten mellan gjutmästaren och lärjungarna blev naturlig och avspänd.

Förlorad form

Rafael jobbar till största del med slunggjutning enligt cire perdue - förlorad form. En modell tillverkas i vax, som sedan bäddas in i lera eller gips. Formen får torka, sedan smältes vaxet ut och formen är klar för gjutning.

Gjutning i sandform betraktas som en relativt sen gjutteknik som är lämplig att använda vid massproduktion. Men metoden har sina begränsningar, då det bara går att gjuta föremål som formmässigt är av relativt enkelt utförande (formen består av endast två delar). Förlorad form ger däremot betydligt större möjligheter.

Slungan måste användas för att gjuta så små föremål som det här var fråga om (från några få gram upp till ca 20 grams tyngd). Det minsta föremålet som Rafael gjöt i silver var en liten fluga, ca 4 mm lång, som satt på ett blad. Den totala vikten av det färdiga föremålet var uppskattningsvis 5 gram. Vaxmodellen tillverkades med hjälp av pincett och små nålar.

Vid sina föredrag visade Rafael bilder på förhistoriskt gjutna föremål och lade fram sin teori hur de tillverkats. Det mest fascinerande var ett hängsmycke (ca 2 x 4 cm) som tillverkats i Mesopotamien för 4000 år sedan, komponerat av en massa delar, varav den minsta gjutna detaljen endast väger 1 gram.

Slunggjutning med "förlorad form"

- arbetsgång enligt Rafael Minasyan

1. En modell görs i vax. Vaxet smältes i en liten kastrull på spisen. Därefter får det svalna några minuter, så att vaxet blir som en deg i konsistens. Modellen formas av denna massa. Fig 1.
Fig 1.
2. När modellen är klar, görs ingötskanalerna. Dessa gör Rafael av ståltråd som är 1 - 1.5 mm i diameter och de fästs i modellen enligt fig 2. Man kan pensla ett tunt lager vax på dessa trådar, vilket underlättar när de skall tas bort.
Fig 2.
3. De andra trådändarna fästs i en "skål" av vax (i storlek och form som en halv valnöt), se fig 3. Det är också bra om man gör en "evakueringskanal", för att undvika luftfickor vid själva gjutningen.
Fig 3.
4. Gör i ordning en plåtburk (konservburk), utan topp och botten. Den ska vara så stor att modellen med ingöt och "skål" ryms gott och väl. Burken ställs på ett plant underlag och tätas i nedre kant med modellera eller liknande, se fig 4.
I en skål blandas omsorgsfullt gips och finkornig sand (1:1), detta blandas i sin tur med destillerat vatten till en konsistens likt pannkakssmet. Vaxmodellen med tillbehör doppas hel och hållen ner i gipsblandningen, fyra fem gånger. Därefter fylls plåtburken nästan till brädden med gipsblandningen, modellen sticks ner helt och fixeras någon minut så gipset stelnar. Sedan får formen torka något dygn och sedan värms den så att vaxet smälts ur (lägg ett burklock på en spisplatta och ställ formen upp och ner på den). När trådändarna i formen frilagts dras dessa ut med en tång, därefter värms formen ytterligare, till dess att allt vax har smälts ur. Detta syns genom att mynningarna för ingöten är vita och om man håller upp den varma formen så ska den inte avge någon rök.

Fig 4.
5. Nu är formen klar för gjutning, se fig 5.

I förhistorisk tid användes lerformar inte gips. Vi använde gips för att tjäna tid, eftersom lerformar bör lufttorka upp till en vecka innan vaxet smälts ur. Vad gäller slutresultatet så är lerformar att föredra. I gipset finns en tendens att det bildas luftbubblor vilket kan inverka negativt på det färdiggjutna föremålets yta. Om gipset blandas med destillerat vatten minimeras denna olägenhet.


Fig 5.
6. Gjutningen görs i en mycket enkel "slunga" (en kaffeburk som förses med en bygel och handtag, se fig 6.) Metallen läggs i fördjupningen i gjutformens topp, därefter ställs formen i slungan. Med den ena handen hålls slungan och med den andra hålls gasol- eller gasbrännaren, med vilken metallen smältes.

Fig 6.

Snabbt och "explosionsartat"

När metallen (silver) smält och ytan börjar krusa sig utförs själva slungningen, vertikalt. Det viktiga är att den sker snabbt och startar i det närmaste "explosionsartat". Det räcker att snurra gjutformen 4-5 varv, där de första varven är avgörande hur det färdiga resultatet blir. Efter slungningen kyls formen och krossas, för att frilägga det gjutna föremålet.

I förhistorisk tid användes troligen den s.k. lödlampan för att smälta metallen vid slunggjutning. Den består av ett ca 30 cm långt halmstrå försett med ett litet lermunstycke i den ena ändan, samt en ljuslåga. Två av skolans elever har gjort en hel del försök att smälta metaller med en sådan anordning. Min förhoppning är i att i ett annat nummer av NOS återkomma om detta.

Smideshälsningar från Bäckedals Folkhögskola

K-G Lindblad

tel: 0682/ 200 67


Andra uppsatser & artiklar

Institutet för Forntida Teknik

Institutet för Forntida Teknik / juli 1998