卓越的製造工藝

兩乘銅車馬由近7000個零部件組成，出土時雖然被砸得破爛不堪，但經過精心修復，已恢復原貌。這兩乘車是按當時實用車的二分之一縮小製作的，如果把車馬放大一倍，就如同真車真馬一樣。

銅馬和銅俑的鑄造採取空腔造型。內范是泥質的，其中含有小型砂粒、植物纖維和穀殼等物，之所以摻雜這些東西，一則為了熱傳導均勻，二則也可以防止范模膨脹爆裂。使用大型內范可以減輕馬體重量，節省許多金屬。

俑的外范採用的是多合范法，成功地把握了曲面多變的軀幹、胳臂以及二者交叉形成的複雜的形體。俑頭和手是單獨鑄造的預製件，最後焊接在俑的體腔和袖管內。俑頭上戴的鶡冠比較複雜，採用先行鑄出，再焊接鑄在俑頭上。

車輿是車體中最大的鑄造部件，由輿底、兩、車耳及其他附件組成，鑄造面積達數平方米。尤其是2號車，不僅鑄造面積大，且形體複雜，有些部分是筆直的平面，有些地方則是折曲的交角，更有許多弧曲。如此巨大複雜的鑄件，不僅要求有高超準確的分型技術，而且要有相應的鑄造工藝。匠人採用了多種手法和高超的鑄造工藝，從而創造了古代鑄造史上的奇迹。

2號車輿上的鏤空窗非常精緻逼真。窗板為鏤空的菱花紋圖案，模仿紗窗形狀，厚度只有0．12厘米至0．2厘米。這種帶有鏤空的窗板用雙合范鑄成，在一片范的內側雕出凸起的菱紋圖案，再與另一片范相合。在只有0．12～0．2厘米距離的兩范之間，其鑄造難度是可想而知的。鑄造的關鍵是銅液的溫度和流速要控制得當。溫度過高、流速過快都可能把模型沖毀；而溫度過低又會造成銅液流動不暢，影響鑄件成型質量。同樣採用這種高難度製造工藝的還有銅車的車蓋。2號車傘蓋直徑122厘米，厚0．2～0．4厘米。2號車傘蓋長178厘米，寬129．5厘米，均呈拱形。經檢測，發現其採用了鑄鍛結合的工藝。即先鑄出一圓形銅片，拱曲部分採用加熱鍛打而成，這一新工藝為考古史上首次發現。

對於如此大型的青銅器，銅、錫、鉛的配比要求是嚴格的。經過用光譜和化學分析法測定，銅車馬的主要金屬成分為銅、錫、鉛，另有鐵、鋁、矽、鈦、鈣、鎂等十多種金屬元素。2號車上四匹銅馬與銅車所含金屬元素種類相同，但所佔比例有較大的區別。如四匹馬中銅佔90％，錫佔6～9％，鉛佔0．7～1％；而車的比例則為銅82％～86％，錫8～13％，鉛0．12～3．76％。經鑒定，證明銅車在鑄造時已根據各個部位的不同性能採用了不同的合金比例。在銅錫合金中錫的含量相對增高，熔點就會降低，硬度就增強。而含錫量低，熔點就會升高，鑄器相對變粗，韌性強。銅車的車、車輻需要強度大，因此含錫量在13％以上。車輿上的其他部位既需要一定的強度，又要求具有較好的鑄造性能，其含錫量一般在10％左右。而韁、轡、、尾束等部位主要由短節組成，要求具有較好的韌性，其含錫量6％左右。銅車撐需要的硬度最大，因此它的含錫量最高，達20％。這反映出兩千多年前人們在金屬配比上的卓越成就。

關於青銅器中金屬元素的含量，戰國時期的《周禮-考工記》中有明確的記載：“金有六齊，六分其金而錫居一，謂之鐘鼎之齊；五分其金而錫居一，謂之斧斤之齊；四分其金而錫居一，謂之大刃之齊；五分其金而錫居一；謂之削殺矢之齊；金錫半，謂之鑒燧之齊。”這裏的金即銅，反映出對不同的青銅製品採用不同的銅錫配比。銅車馬的合金比例中錫的含量一般較這種六齊所列舉的合金比例為低，這是固為銅車馬鑄件對韌度的要求較高，有大量的薄壁鑄件，許多部件在鑄好后又需進行加工，要求有較好的塑性，因此含錫量較低。

銅車馬的幾千個零部件是怎樣連接起來的呢？大體可分為兩大類，即不可拆卸冶鑄連接和可拆卸機械連接。不可拆卸連接方法有鑄焊、釺焊等。鑄焊是銅車馬鑄造中使用最多的一種方法，其中包括熔化鑄焊法、鑄接法、鑄補法。熔化焊接的典型鑄件是2號車車軾與車廂板的連接，其焊縫長達72厘米。鑄接也是銅車馬中採用較多的裝配法，凡是不能一次完成的複雜鑄件，都需用鑄接法。鑄補是用來修補銅車馬的鑄造缺陷。釺焊使用在銅車馬的兩側窗戶上，小型零部件常常用這種焊接技術。銅車上方壺的銅鏈是用很細的銅絲彎曲組成的雙曲鏈環，非常精美，是用直徑只有0．5～1毫米的環形銅絲對接釺焊成的。焊接點小得根本無法用肉眼看出，只有在顯微鏡下才可以觀察到。

可拆卸機械連接也是銅車馬連接中大量使用的一種方法。其中有子母扣加銷釘連接、活鉸連接、紐環扣接、亞腰形轉軸連接、錐度配合連接、鉚結、彎釘連接、套接、卡接等。子母扣加銷釘連接是1、2號銅車馬的具上用得最廣泛的連接方法，如、轡、韁、、、脅驅、頸、勒等，都是用一節節銅質或金銀質的構件，採用子母扣加銷釘的連接組成的鏈條。其方法是把小節裝飾件都加工成一端呈凸榫、一端呈凹口的標準形狀，連接時每節的凸榫套入另一節凹口，再貫以銷釘式的活軸使二者連接起來。這樣一節節連繫起來，便成為一條曲展自如的活動鏈索。更使人驚嘆的是，同屬子母扣連接，古代匠師卻能通過改變節的大小、子母扣的形狀，從而改變結節的活動方向，製造出許多滿足特定要求的鏈條。有的鏈條只能上下活動，有的鏈條只能左右活動，而有的鏈條則可以上下左右自由活動。

活鉸連接主要用於2號銅車車門的門扉與門框的連接，車后輿前窗的窗板與窗框的連接，銅方壺的蓋與體的連接。活鉸在秦都咸陽遺址也多有發現，其結構與現代用的活頁基本相同，說明活鉸在秦代的使用已較普遍。

紐環連接是對被連接的兩個構件之間設置環形紐用以套連。如1、2號車左右驂馬頸部繫結的韁索，其最後一段是用79節金銀管，採用金絲製成的紐環相套扣接成鏈條。此外還有銜六個帶刺銅球之間的連接，頸的兩端與軛的雙腳之間的連接等。這種連接方法，結構簡單，製作方便，活動自如。

亞腰形轉軸連接，見於1、2號銅車左右驂馬的靳環。靳環兩股條帶的連接，都是用兩端帶釘帽的亞腰形轉軸連接。連接后的條帶可以作360度轉動，便於環套張大或縮小。

錐度配合連接見於1號車上的銅傘的22根弓與銀質蓋弓帽、2號車蓋36根弓與銀質蓋弓帽的連接。二者配合緊密牢固，出土時基本上原位不動，弓末和帽的內側均帶有一定的錐度，套在一起。

彎釘連接用於1號車銅傘的傘蓋與弓的連接，是利用蓋弓帽上的倒鉤鉤住其邊沿的小孔，以防滑脫。其工藝過程是先在傘蓋和篷蓋的近邊沿處鑽孔，把蓋弓帽上的小釘插入孔內，然後將釘打彎形成向上的倒鉤，從而把傘蓋和篷蓋固結於弓上。套接用在1、2號車上右驂馬與馬頭的連接，馬頭上有一茵狀的基座，將下端的一半球形中空的底座套接於基座上，再用銷釘固定。

通過以上這些金屬連接方法，把近7000個零部件組成了兩乘銅車馬，其精美的程度，使現代人看后也不禁翹起大拇指，盛讚兩千多年前高超的連接工藝。

銅車馬的零部件很多，有長有短、有大有小、有厚有薄、有空有實、有圓有方，因此對製作工藝的要求很高，《後漢書-輿服志》中記載：“一器而群工緻巧者，車最多。”《周禮-考工記》也雲:“一器而工聚焉者車最多。”看了秦陵出土的銅車馬後，證明古人所言不虛。銅車馬零部件的加工方法多種多樣：

1．銅絲的製作：銅車馬上有許多地方使用了銅絲，直徑一般在0．25～0．8毫米之間，最細的要算銅馬上的纓絡和右驂馬上的，其直徑僅0．25～0．3毫米。怎樣把銅絲製作得如此之細，委實令人難以想像。通過金相組織觀察，發現其製作工藝是：先鑄成銅板，經錘打成零點幾毫米的薄板，然後裁切再經加工而成。

2．銼磨拋光：銅車馬和御手俑經鑄造成型后，通過拋光過程使其表面光潔。有許多零部件上的銼磨痕迹仍十分清晰。

3．鑽孔：銅車馬上採用鑽孔的部件不少，如8匹馬的纓絡的根部都是插在鑽有很多小孔的銅球上，孔徑約1毫米。在孔徑內插接或貫穿三四根長度不等的扭曲波折的銅絲，並加銅楔防止銅絲脫落。馬的轡、、頸等具都採用了鑽孔再貫銷釘連接的工藝。

4．金銀鑲嵌：主要用在一些裝飾圖案中。銅車馬右驂馬上座是一個半球形體，上面除繪有菱格式的圖案花紋外，還鑲嵌了16顆明亮的金珠。在1號車的傘桿上，也有錯金銀的圖案，非常精美。

秦代的青銅冶鑄工藝是對商周青銅鑄造藝術的繼承，但有了長足的發展。其冶鑄技術已達到非常高的水平，是中國古代冶金史上的一個集大成期。無論在青銅冶鑄技術上，還是在焊接、金屬冷加工和裝配技術上都已達到令人無比驚嘆的程度，表明秦始皇統一全國后科學技術有了很大的進步。()