近日,3D打印技术参考看到一条关于兵马俑制作过程的视频,意想不到的是其竟然融合了3D打印的思维,让笔者极为震撼。
根据相关资料,西安兵马俑的数量多达7000余件,且千人千面。这些泥人兵俑是皇帝手下的真人战士模型,还是制作者凭空想象出来的,我们永远不会知道。但有一件事是清楚的,创造出这些陶俑,使得兵马俑的制作工作比看起来要困难得多,因为它是一次不允许失败的尝试。
兵马俑(来自CCTV《中 国考古大会》探秘尘封的地下秦朝——秦始皇帝陵 )
制作陶俑的第一步,就是找到适合制作陶俑的大量的土。而且这种土的特性要足够坚韧,经过不断搜寻对比,在离兵马俑17公里远的地方,找到了能制作兵马俑的土,这种土被称为红胶泥。制作数量庞大的兵马俑,需要大量的红胶泥。对于秦始皇的工匠,找到合适的粘土将会解决第一个大的问题,但他们面临的另外一个更大的问题是,如何快速地制作成千上万的兵马俑?
经过多年反复试验,现代复制品制造者已经知道只有一种方法可以快速批量生产。将粘土压入模具,等上两三个小时,黏土就会变硬,去掉模具,用木棒支撑着泥土的躯干,再让工人们进行细节雕刻,用单独的模具分别制作头、手和脚。把泥佣各部分放置10天到2周自然变干,然后分别放在窑中点火烧制。复制品制造者已经知道,如果整尊雕像一次性通过模具完成,它会在没有变干之前,因为自己的重力而自行坍塌,然后即使没有坍塌,也会在窑中充满热气而爆裂(空心结构)。另一方面模注批量生产,可以制作同一款型成百上千的雕像。二千年前,秦始皇的工匠可能也知道,模塑成型是高效大批量生产的关键。
兵俑的模造示意(来自星球研究所视频号)
古代兵俑的制造者一定是通过使用模具来满足大规模生产的吗,就像现代兵俑制作工艺一样吗?专家们在对残损破碎的兵马俑的躯干上有了新的发现,发现兵俑内部中空,且内部的纹理提供了关于兵马俑是如何制作的非常重要的信息,粘土层的内部痕迹说明了黏土是如何形成的。泥条是一圈一圈的盘绕上去的,泥土盘绕粘合的痕迹非常明显。这些证据无疑表明,最初的兵马俑并没有采用模具压制而成。模具只是用来制作手、耳、头等部位发挥作用的。所有八千个兵马俑的模型都是一个个用手工制作的,而且这些技术对他们的时代来说是革命性的。
古代的工匠们使用的方法很简单,他们把粘土摔打,直到变得柔软,然后卷成条状,然后他们把泥条一圈一圈向上盘绕,这种方法称之为泥条盘筑法。秦始皇的工匠是中国第一批用这种方式制作雕像的人,然而这又何尝不是最早的3D打印思维?
兵俑内部为中空结构(来自星球研究所视频号)
盘筑法每年制造超过七百个雕像,似乎相当费力。这有多难呢?考古学家们决定验证一下。用这种古老的方式制作出一个陶俑,结果用了一个月。这种工艺的核心是面对一个180厘米高但只有两厘米厚的中空雕像,必须保证它不会因为自己的重力扭曲或崩溃,当泥条螺旋越盘越高,这种危险越来越大。用木棒支撑这个雕像是有帮助的,但唯一真正的解决办法是停工,然后让泥条慢慢自然变干,再继续往上盘,停工的时间必须足够长,又不能长到让泥土干裂。
现代复制品用模型制作一个兵俑需要10天到2周的时间,古代的盘筑法制作则要花长达一个月的时间。那么,为什么秦始皇的工匠,古代的制作师傅要选择盘筑而不是模塑成型。因为模注成型可能是反复制作同款雕像的最好方法。但是要制作8000个不同版本,盘筑法是最好的方法,模型制作只有反复地复制同一款型才会更加有效率,这不是古代人的目标,他们用盘筑的方法来处理,容易做出千秋百态的兵俑,不管它是胖还是瘦,高或矮。他们的目的是创造一群不同的人。盘绕虽然会让每个兵俑更有特色,但这工艺很耗时间。
兵俑制造过程融合了3D打印思维(来自星球研究所视频号)
只有一个方法能加快制作速度,专家们认为,建造兵马俑的方式和建造巨型陵墓是一样的,就是使用大量人力。考古学家在兵马俑上发现了八十七个不同的名字,因此推测有八十七位大师级工匠主管负责制造它们,每个师傅带一队学徒,每队有10名学徒,至少有87队,有近一千名工人。平均每队每个月完成一尊雕像,每个队每年都能完成12尊雕像。所有的八千只在8年之内就可完成。
现代秦俑复制者们经历的困难失败和探索,使我们尽可能地接近那些在古代秦俑制作者所面临的挑战。短短10年时间里造出8000尊不同的兵俑,这是人类历史上空前的壮举 。
文章最后,我们戏谑一言,陕西人3D打印做得好,或有因由。
注:本文文字内容来自网络,视频及动图均来自星球研究所,已获授权,文章由3D打印技术参考整理编辑。
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