Технология декоративно-прикладного искусства. Основы дизайна. Художественное литье. Учебное пособие

Основным условием технического, а за ним и социально-экономического прогресса явилось стремление первобытных людей в борьбе за существование повысить эффективность своего труда. Ученые лаборатории первобытной техники Санкт-Петербургского института археологии РАН провели эксперимент на берегах Ангары. Сосну диаметром 25 см срубили каменным топором за 75 минут беспрерывной работы, а медным – за 25 минут. Медным или бронзовым ножом можно обстрогать толстый сук в 10 раз скорее, чем каменным, сверлом просверлить березовое полено в 22 раза быстрее и т. д. [3]. Этим подтверждается объективная целесообразность использовать металлические орудия, даже из мягкой меди, вместо каменных.

Граница между каменным веком и веком металла достаточно размыта. В различных районах Земли переход осуществлялся в разное время, что определялось географическими условиями, наличием, видом природных ресурсов и др. Из-за последнего оледенения и миграции населения в южных районах переход к использованию металла происходил раньше, чем в северных.

Считается, что зарождение металлургии на Востоке (современный Ближний Восток) происходило в VII тыс. до н. э., а в Западной Европе – во II тыс. до н. э. В таких южных регионах, как Кавказ, Туркестан, Индия, находят более древние изделия из металла, чем в северных частях Европы и Азии [2, 3]. Аналогичное различие отмечается между континентальными странами и островными, даже крупными, такими как Индонезия, Япония. Общеизвестно отставание в техническом развитии коренных народов таких континентов, как Австралия, Америка к моменту их открытия и колонизации в текущем тысячелетии. Заселены эти материки лишь 20–40 тыс. лет назад. Таким образом, отдельные технические новшества могли появляться в разных местах независимо, одновременно или разновременно, иногда со своими особенностями, отвечающими местным условиям. Во многих случаях прогрессивные приемы распространялись или заимствовались. Однако скорость их распространения, учитывая уровень средств коммуникации и информации в древнем мире, была невелика, и необходимое время иногда исчислялось столетиями. Как отмечал Ф. Энгельс, даже такое революционное открытие для человека, как получение огня трением, распространялось по земле или стало всеобъемлющим в течение тысячелетий.

К началу периода освоения металла человек обладал уже обширным набором технологических приемов обработки камня, кости, глины, дерева и кожи. Это было время, когда люди не только промышляли охотой и собирали дары природы. Они имели каменные ножи, топоры, мотыги, молотки, костяные, из рогов животных, наконечники для стрел, дротиков, иголки для шитья одежды из шкур животных и тканей (было известно ткачество), глиняную посуду для приготовления пищи и сохранения продуктов. Они находили и добывали камень для своих орудий, расщепляли его на кремневые заготовки, затачивали и шлифовали их, по необходимости сверлили в них отверстия и т. д. И в то же время, зачем Древние Египтяне преодолели более тысячи километров, чтобы найти определенный тип породы, когда рядом было много других видов камней, которые можно было использовать? Может быть, они придавали этим камням особую ценность? Почему, имея под рукой сколько угодно гипса (даже сегодня производство статуэток и других изделий из гипса является практически национальной индустрией Египта), эти люди упорно резали диорит – самый твердый из всех камней? Диорит, камень из западной пустыни, черный с тонкими прожилками, иногда беловатыми, имеет показатель твердости, равный девяти по шкале Мооса – а это всего на единицу меньше, чем алмаз! Тем не менее, эти люди резали диорит, как масло. Они умудрялись создавать из него канопы – сосуды, куда помещались внутренности умерших.

Приведу выдержку из лекции Хорхе Анхель Ливраги международной философской школы «Новый Акрополь»: «Один из таких сосудов мне удалось внимательно изучить в нью-йоркском музее Метрополитен. Тогда было с абсолютной точностью установлено с помощью специальных приборов, фотографий, рентгеновских снимков и т. д., что сосуд сверлили инструментом, твердость сверла которого должна была быть на 14 пунктов выше алмаза. Проведя 17 опытов, мы не заметили никаких повреждений на инструменте, резавшем диорит, а ведь если бы это был алмаз, то от нагревания при трении в точке сверления произошла бы деформация. Что ж, это одна из многих технических загадок, которые хранит Египет, и которые проявляются также и в его ювелирном искусстве – в использовании камня, металлов, разноцветного стекла».

Ученые так и не смогли определить из каких же материалов были изготовлены сверла! И все же можно сделать вывод: кроме «техники удара» уже была освоена «техника резания», шлифование, сверление, пиление. Люди умели строить жилища, в том числе, иногда, сложные дома над водой [2], разводить домашний скот, заниматься земледелием.

Вместе с тем, с незапамятных времен у человека параллельно развивалось эстетическое восприятие окружающего мира, стремление отобразить его в различных формах. Более 30 тысяч лет назад появилось первобытное искусство. К этому времени относятся самые древние образцы наскальной живописи, рисунки в пещерах, например, найденные во Франции (Ориньянская культура) [4].

Освоение металла открывало новые возможности для внедрения искусства в быт людей. В каменном веке сферой применения художественных способностей человека были в основном различные предметы, не имеющие хозяйственного значения: украшения (бусы, браслеты), атрибуты культа (фигурки божеств, амулеты) из кости и камня, а с появлением гончарного дела – многочисленные сосуды из глины. Металл, как материал был пригоден для всех перечисленных изделий, часто обеспечивая им большую прочность и долговечность, позволял повысить их эстетические свойства, превращать в подлинные произведения искусства такие предметы повседневной жизни, как орудия труда, оружие и др. Однако это произошло не сразу – требовалось время для освоения методов получения металла необходимого качества и обработки его.

К первым технологическим приемам получения изделий из металла человек приходил случайно или в результате наблюдения за природными процессами. Если при изготовлении каменного орудия, обтесывая один камень о другой, человек случайно брал в руки самородок меди, привлекший его своим красноватым цветом, то он не мог не заметить, что последний не расслаивается, не крошится, а деформируется под действием ударов каменных инструментов. В итоге, изменяя конфигурацию самородка, можно получить желаемую форму изделия. Так, видимо, произошло зарождение самой древней технологии обработки металлов – кузнечной. Причем задача была облегчена тем, что чистую медь благодаря хорошей пластичности можно «ковать» в холодном состоянии. Вероятно, много позже обнаружилось, что при нагревании, например, на костре, металл легче поддается деформированию.

Почему речь идет о меди как о первом использованном самородном металле, хотя существуют и другие, не менее пластичные, например, свинец, золото, серебро? Дело в том, что она наиболее часто встречается в природе, в том числе и в свободном состоянии, и выгодно отличается от других металлов твердостью и прочностью. Твердость меди почти на порядок выше, чем у свинца, и на 30 % выше твердости серебра; прочность ее больше, чем у серебра и свинца, соответственно в 2,2 и в 17 раз. Самородная медь является продуктом воздействия на коренные медно-сульфидные руды воды, кислорода, углекислоты в естественных условиях. При этом попутно образуются такие не содержащие серы минералы, как малахит, азурит, куприт, из которых при нагревании также можно восстановить медь. И медь, и перечисленные минералы обычно находятся в верхних горизонтах месторождений и имеют характерный цвет, что облегчает их поиск.

Например, самородная медь и куприт имеют красный цвет, малахит – зеленый, азурит – синий.

Самородки меди в древности встречались на Земле значительно чаще, чем теперь, что объясняется их интенсивным сбором и использованием в течение многих столетий. Куски самородной меди могли быть и крупных размеров, а скопления самородной меди иногда достигали 400 т [5]. Из самородной меди древние люди изготавливали путем ковки орудия труда и предметы домашнего обихода: кинжалы, топоры, наконечники копий, рыболовные крючки, украшения и др.

Историки полагают, что египтяне стали использовать медь очень давно, они научились отливать медные изделия для постройки пирамид. О меди впервые говорится в египетских папирусах примерно 4400 лет до н. э., т. е. на 400 лет раньше, чем золото. Колоссальные масштабы строительства из камня пирамид стали возможны лишь благодаря широкому применению медных орудий и инструментов. На росписи гробницы в Фивах XVI–V вв. до н. э. Изображены простые приемы работы древних литейщиков (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Египетские литейщики за работой. Роспись из гробницы в Фивах. XVI–XIV вв. до н. э. [5, 49]

Трое рабочих (должно быть, рабов, поскольку за ними наблюдает надсмотрщик с палкой) подносят металл к горну, где происходит плавление. Видны плавильные тигли, кучки древесного угля, корзина, в который он доставлен в «литейный цех». Двое рабочих, обслуживающих мехи и третий, – с «кочергой» разводят и поддерживают огонь в горне. В печь проведены воздуходувные полые трубки, вероятно, тростниковые стебли с глиняными наконечниками. Конец трубки входит в мех; мастеровые, нажимая ногой на один мех, одновременно веревочкой расправляют другой. При помощи прутьев двое рабочих извлекают тигель с расплавленной бронзой из горна и переносят к литейной форме – здесь ведется разливка.

Древний художник сопроводил рисунки текстом: иероглифы поясняют, что изображена отливка больших бронзовых дверей для храма, причем металл по указанию фараона доставлен из Сирии.

По мнению ученых египтологов, во II тыс. до н. э. металлургия меди достигла в Египте солидных масштабов: в стране в то время действовало не менее тысячи медеплавильных печей. Однако затем, как свидетельствуют многочисленные исторические документы, производство этого металла резко сократилось. Неужели египтяне перестали нуждаться в меди? Недавно эту загадку удалось решить: археологические раскопки показали, что древнеегипетская медная «промышленность» пострадала от… энергетического кризиса, охватившего в те далекие времена этот регион. Используемые в качестве топлива для медеплавильных печей пальмы и белые акации, росшие по берегам в дельте Нила, были полностью вырублены и сожжены. Потеря оказалась невосполнимой, и выплавка меди сошла на нет.

Полагают, что своим латинским названием «купрум» медь обязана острову Кипр, где в древности было много медных рудников. Залежи ее существуют во многих частях земного шара, в том числе и на территории СНГ: в Казахстане, на Урале, Кавказе, Алтае, в Забайкалье, Якутии.

Несмотря на высокие пластические свойства (мягкость) чистой меди, несовершенство инструментов и простые технологические приемы обработки (в основном свободная ковка) не позволяли воплотить в первых изделиях вместе с эксплуатационными свойствами и художественные элементы. Все это стало возможно лишь после освоения литейной технологии (рис. 2.1). Однако с ней дело обстояло несколько сложнее, чем с кузнечной. Для получения отливки необходимо, как минимум, расплавить металл и залить его в специальную форму, которая определяет конфигурацию изделия в процессе затвердевания металла. На такой процесс человека могло натолкнуть наблюдение за природой. Римский философ-поэт Тит Лукреций Кар 2000 лет назад в своей поэме «О природе вещей» в кн. 5 излагает такую версию этого события (в переводе И. Рачинского) [5, 11]:

«Пламени жар, от каких бы причин не возник он, Дебри лесов пожирал с ужасающим треском и шумом Вплоть до глубоких корней, и огнем выжигалась там почва. Золото и серебро заструились потоком обильным Всюду из жил раскаленных земли, и стекались в углубления Так же, как медь и свинец. А когда отвердели металлы и на земле засверкали впоследствии цветом блестящим, Люди, плененные блеском и прелестью, их поднимали и замечали при этом, что слитки всегда сохраняли Форму, похожую на замыкающие их углубленья. Было открыто тогда, что металлам, расплавленным жаром, Может дана быть фигура и форма какая угодно.».

Существует также вполне правдоподобная гипотеза о том, что первым искусственным металлургическим процессом было плавление свинца [5]. Окисление (обжиг) наиболее распространенной свинцовой руды – галенита (PbS) до РЬО и восстановление затем из этого соединения свинца происходит в углесодержащей среде уже при 500 °C (свинец плавится при – 327,4 °C). Эти условия достижимы в хорошем костре.

Считают, что свинец был известен в Месопотамии, Египте за VI–VII тыс. лет до н. э. Однако из-за низких механических свойств он не был пригоден для изготовления оружия, орудий труда, других важных изделий. Тем не менее, свинцовые фигурки, хранящиеся в Британском музее, исполнены 3800 лет до н. э.; украшения из свинца, находящиеся в Лувре, – 2500 лет до н. э. [5].

Данных о получении первых расплавов самородной меди нет, хотя медные изделия изготавливали и холодной деформацией, и ковкой с нагревом, что не исключало случаи возможного расплавления меди при нагреве. Ранние изделия из меди имеют структуру кованого металла, содержащего незначительное количество примесей [5].

Известно, что чистые металлы, в том числе и медь, по сравнению со своими сплавами, содержащими более легкоплавкие компоненты, имеют более высокую температуру плавления, что затрудняет плавку чистых металлов, а также пониженную текучесть (или жидкотекучесть, как говорят литейщики). В результате чистые металлы менее четко, чем сплавы, воспроизводят отпечаток формы, особенно сложной конфигурации; поэтому неудивительно, что «кузнечная» технология определенное время была господствующей при получении металлических изделий.

Положение начало меняться, когда были обнаружены более технологические (для литья) свойства сплавов. Первыми были сплавы меди с сурьмой, мышьяком (встречается в природе вместе с медью), свинцом и другими металлами, сопутствующими медным месторождениям. Добавки мышьяка, фосфора, олова значительно (почти на 300–350 °C) снижают температуру плавления меди (1083 °C). Минерал реальгар, содержащий 70 % мышьяка, имеет оранжево-красноватый цвет, почти как медь, что, вероятно, и послужило причиной его случайного использования наряду с самородной медью. При расплавлении меди и этого минерала получалась мышьяковистая бронза с хорошей жидкотекучестью и достаточно пластичная в твердом состоянии. В дальнейшем, видимо, мышьяк стали специально добавлять в медь; предметы из мышьяковистой бронзы встречаются в Египте, во многих странах Европы и Азии.

Однако из-за ядовитых паров, образующихся при плавке мышьяковистой бронзы, мышьяк заменили другими добавками, например фосфором. И, конечно, быстрое вытеснение изделий из чистой меди и других бронз стало происходить после появления оловянистой бронзы, которую вначале получали восстановлением древесным углем из смеси медной и оловянистой руд. Затем был освоен процесс сплавления полученных ранее меди и олова. В Ассирии, Египте, Вавилонии это произошло уже к 3000 г. до н. э. Древнейшее шумерское заклинание к огню содержало слова: «Меди и олова плавитель есть ты…» [18].

Этот сплав, более твердый, чем чистая медь, что повышало качество оружия и некоторых орудий труда. Однако он менее пластичен, что затрудняло получение изделий только ковкой. Оставалась лишь возможность чеканки – отделочных операций предварительно полученных литьем заготовок. Все это привело к повышению роли литейной технологии в изготовлении жизненно важных изделий из металлов. Например, найденный на Кавказе бронзовый резец имел твердость, в 3 раза превышающую твердость серебра и золота [7].

Хорошие литейные свойства бронз, а также возможность варьировать их пластичность путем добавок в медь других металлов позволяли для получения изделия успешно использовать как литейную технологию, так и совместно приемы литья и ковки. В частности, малооловянистые бронзы более пластичны, чем высокооловянистые; значительно снижает пластичность сурьма и т. д.

У многих древних сложных изделий из бронзы различные части имеют одновременно структуру либо литого, либо кованого металла. Конечно, эта особенность сохранялась и при изготовлении украшенных хозяйственных изделий, и чисто художественных отливок.

Литье является одним из наиболее распространенных способов производства заготовок для деталей машин и художественных изделий. Примерно около 70 % изделий получают литьем, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, 90–95 %. Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами, по сравнению с другими способами производства изделий (ковка, штамповка). Литьем можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Это очень важное преимущество именно в изготовлении отливок из литейных сплавов, так как сокращение затрат на обработку разрезанием снижает себестоимость изделий и уменьшает расход металла. Кроме того, производство литых заготовок значительно дешевле, чем, например, производство поковок.

Развитие всего литейного производства, вплоть до наших дней проходило по двум направлениям: изыскание новых литейных сплавов и новых металлургических процессов; совершенствование технологии и механизации производства.

Итак, ученые считают, что в истории развития литейной технологии можно выделить три периода:

Первый (от появления первых отливок до XIV в. н. э.) – это период примитивной технологии. На этом этапе имело место исключительно индивидуальное производство в основном предметов быта, культа, оружия, украшений.

Второй (от XIV в. н. э. до середины XIX в.) – период ремесленной технологии. Литье превратилось в самостоятельное ремесло. Ручная формовка достигла совершенства.

Третий (от середины XIX в. до конца XX в.) – период промышленной технологии. Организовано механизированное массовое производство самых разнообразных отливок.

Такое деление условно, поскольку на протяжении каждого этапа искусство литья испытывало взлеты и падения. Еще в древности создавались уникальные литые изделия.

Как отмечал Л. Н. Гумилев [3], для сравнения древних культур, уровня совершенства их технологий нужно, в первую очередь, учитывать системы ценностей изучаемых народов, и различная степень сохранности материальных остатков не должна мешать этому. Для воинственных кочевников (древних хуннов, скифов, аланов, позже гуннов и викингов) самыми важными были оружие и воинское облачение, поэтому и технический прогресс, и художественное развитие шли в направлении совершенствования технологий изготовления оружия и украшения воинских доспехов. Для земледельческих оседлых народов характерным было украшение жилищ и орудий труда; в сильных развитых государствах (Египет, Китай, Греция) особое развитие получают монументальная скульптура и архитектурный декор.

Почему и как появилось художественное литье? Скорее всего, это объясняется тем, что человек с глубокой древности старался украсить свою одежду, предметы быта, оружие всеми доступными ему способами в соответствии с эстетическими вкусами времени и общества; тайны окружающей природы вдохновляли его на создание магических рисунков и лепных или резных идолов, с помощью которых он пытался победить свой страх перед неведомым; он стремился изобразительными средствами выразить свое понимание того, что его окружало, свой внутренний мир, свое отношение к природе и жизни. Археологические раскопки показывают, что уже у неолитических племен одной из целей межплеменных войн было добывание «богатства» (красивых камней, перламутра, раковин и др.), которое не использовалось, а лишь своим блеском радовало глаз. Потом человек научился создавать красивые вещи из дерева, кости, камня, глины. В век металла появился замечательный вид искусства – художественное литье, которое позволило создавать на века произведения высокой пластики и выразительности, как монументальные, так и обиходные или кабинетные.

Многие древние художественные изделия – сложные комплексы, каждая часть и деталь которых взаимно дополняют одна другую. В их изготовлении часто принимали участие мастера многих ремесел. Знаменитая голова быка из Ура (2685 г. до н. э.), без изображения которой не обходится ни одна работа по культуре шумеров (рис. 1.1), составная: золото, ляпис-лазурь; она украшает деревянный резонатор музыкального инструмента, инкрустированный перламутром. Многие литые статуи и статуэтки художественно соединяются с постаментом из других материалов, создавая единую гармоничную фигуру.

Пройден долгий путь, накоплен огромный багаж практических знаний и умений. Ушли в прошлое целые улицы городских ремесленников, откуда с раннего утра доносились звон металла и стук инструментов. Все больше и больше в литейный процесс внедрялась техника, и все реже на изделиях встречались личные клейма мастеров. С уходом мастеров были утеряны многие секреты. Но то, что удалось сохранить или разгадать при помощи современной науки, не потеряло своего значения и по сей день. Характерным примером служит булатная сталь. Древнеиндийские мастера выплавляли ее ещё за XIII веков до н. э., но потом секрет был утрачен. Позднее булатные клинки изготавливали в Персии, Сирии, Египте, а в средние века – в Дамаске, но вновь с течением времени технология была утеряна. И только в середине XIX века русский металлург П. П. Аносов раскрыл этот секрет, что позволило воспроизводить уникальные изделия из булатной стали.

Некоторые ремесленные технологии обросли усовершенствованиями, другие и сейчас сохраняются и поддерживаются в первозданном виде.

Сущность литейного искусства заключается в том, что расплавленный металл заливают в специальную литейную форму, в которой, остывая, он затвердевает, сохраняя очертания этой формы. Деталь или изделие, полученное таким образом, называется отливкой. С помощи литья изготовляют отливки из чугуна, стали, алюминия, бронзы, латуни, олова, цинка и других металлов и сплавов. В ювелирном деле для изготовления изделий применяют различные сплавы: меди, золота, серебра, платины и т. д.

В каменных, глиняных и песчаных формах древние мастера отливали орудия труда, хозяйственную утварь и украшения. Вероятнее всего, по мнению ученых, древние отливки были сделаны в Древнем Египте и Месспотамии. Но раскопки показали, что и на территории Кавказа уже в III тыс. до н. э. тоже применялись совершенные методы плавки и литья металла (рис. 2.2). Литье было наиболее легким видом обработки металла, и люди использовали это. Нужным в обиходе металлическим вещам они придавали художественную форму.

Рис. 2.2. Литой барс. Бронза. Древняя Грузия, Самтавро. I тыс. до н. э. [30]

По замечанию А. М. Петриченко, «ближе к художественным отливкам, как по оформлению, так и по приемам литья, были литые мечи» [62]. Вряд ли можно найти хоть один народ, который не владел искусством литья и не изготавливал бы бронзовых мечей. Найденные в раскопках древние молоты-топоры, кинжалы, мечи, и т. д., как правило, богато инкрустированы золотом, серебром. Их рукоятки украшены замысловатым узором, изображениями животных (рис. 2.3). Найденные при раскопках литые украшения свидетельствуют о том, что изготовившие их люди были не только умелыми ремесленниками, но и художниками [62].

Рис. 2.3. Древнее литое оружие из бронзы [5]: а – боевой топор-молот, длина 21,2 см. Бронзовый век. Скандинавия; б – кельт-алебарда, длина 13 см. Минусинск (Россия), 700-1000 гг. до н. э. Санкт-Петербург, Русский музей; в – кинжал, длина 24 см. Минусинск (Россия), ок. 100 г. до н. э. Санкт-Петербург, Русский музей

Литейщики Древней Индии уже в III-м тыс. до н. э. применяли стержни для изготовления пустотелых отливок. К этому времени относится и появление технологии литья по восковой выплавляемой модели, которая дала толчок развитию художественного литья.

Бронза в Древнем Китае появилась позднее, чем во многих других странах, – лишь во II-м тыс. до н. э. Наивысшего расцвета технология бронзового литья достигает в XII–VIII вв. до н. э., о чем свидетельствуют великолепные бронзовые сосуды, применявшиеся в быту и во время религиозных церемоний. Начиная с середины I-го тысячелетия искусство литья приходит в упадок. Литьем изготавливают только монеты.

В странах Древнего Востока в совершенстве было освоено литье скульптур.

В Индии отправным моментом стало распространение буддизма. Еще в I в. н. э. появились скульптурные изображения Будды в человеческом подобии. Позднее популярнейшим божеством стал Шива. В его образе особенно полно отражены принципы индийской эстетики и национальные приемы художественного творчества. Начиная с X в. н. э. предпочтение отдавалось танцующему Шиве, который символизирует движение, круговращение мира.