Study on ancient East Asian bronze castings using muon non destructive analysis and casting simulation

古代东亚青铜铸件的介子无损分析与铸造模拟研究

基本信息

批准号：
21H00611
负责人：
長柄毅一
金额：
$ 10.98万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究は、人類の技術水準を各段に引き上げた革命的技術ともいえる鋳造技術の詳細を明らかにすることを目的に実施するものである。特に殷周青銅器に代表される古代中国の青銅鋳物は、複雑な形状と表面の精緻な文様が特徴であり、人類史上でも稀なる極めて高度な超絶技巧だといえる。鋳造技術は、金属を融点以上に加熱して熔解し、液体状態の金属（熔湯）を石材や土、砂などの耐火材で作った鋳型の空洞に流し込み、所定の形状を得る金属加工技術であり、高温・液体状態の金属を扱うため危険で難しい作業を含んでいる。「どう工夫して鋳造したのか」という問の答え、すなわち古代における注湯温度、速度、鋳込み角度、鋳型温度などの技術上の問題をすべて解明することが最終的な目標である。これまで、日本の古墳時代において重要な役割を果たしてきたと考えられている「三角縁神獣鏡」を中心に研究を実施してきた。この”卑弥呼の鏡”ではないかともされる古代青銅鏡の鋳造工程には多くの研究者が関心を寄せており、復元鋳造なども試みられてきた。出土鏡の外観観察から、堰の位置などが検討されているが、鋳型の出土例がないことから、詳細な鋳造方案は謎のままとされている。そこで、まず、三角縁神獣鏡（泉屋博古館蔵）から３Dスキャナによってデジタルデータを取得し、鋳造シミュレーションを実施した。この際、リバースエンジニアリングソフトウエアで、鋳造製作当時において削り取られたと考えられる鏡面の厚みの復元と鋳引け等による欠損を予め修復して鋳造解析に供した。その結果、湯流れの状況と凝固過程を明らかにすることができ、堰位置を推定するための根拠を提示することもできた。

这项研究的目的是澄清铸造技术的细节，这项技术堪称一项革命性的技术，将人类的技术水平提升到了各个层面。尤其以殷周青铜器为代表的中国古代青铜铸件，其造型复杂，表面图案繁复，可以说是人类历史上罕见的极其精巧超凡的工艺技术。铸造技术是将金属加热到其熔点以上并熔化，将液态金属（熔融水）倒入由石、土或沙等耐火材料制成的铸型型腔中，获得铸件的金属加工技术。这涉及危险且困难的工作，因为它涉及处理高温和液态的金属。最终的目标是回答“他们是如何想出铸造工艺的？”换句话说，就是解决古代的所有技术问题，例如浇注温度、速度、浇注角度和模具温度。。迄今为止，研究主要集中在“三角框神兽镜”上，人们认为它在日本古坟时代发挥了重要作用。许多研究人员对这面被认为是“卑弥呼镜”的古代铜镜的铸造过程感兴趣，并尝试重新制作它。根据出土镜子的外观，研究了堰的位置，但由于没有挖掘出模具，详细的铸造方法仍然是个谜。首先，我们使用3D扫描仪从三角边缘神兽镜（泉宫博古馆收藏）获取数字数据并进行铸造模拟。此时，使用逆向工程软件来恢复被认为在铸造生产时被刮掉的镜面厚度，并修复因收缩等引起的缺陷，并将其用于铸造分析。由此，我们能够弄清楚熔融金属的流动情况和凝固过程，也为估计堰的位置提供证据。