陶范里的宝贝
1953年，在洛阳东郊泰山庙发现了一处商代铸铜遗址，出土了大量铸造青铜器的残范，其中云雷纹的觚范极为精细。
1954年，在郑州南关外发现商代铸造遗址，出土了坩埚、灰陶大口尊、红陶缸等熔铜工具和镞、双刀、斝、方鼎、鬲、爵等青铜器的陶范和泥芯，还发现一些孔雀石、铜渣、木炭和青铜器。
1955～1956年在郑州紫荆山北地商代铸铜遗址发现了房基和地坪上布满了绿锈的铸铜场地。
1959年郑州偃师二里头遗址第三期文化层中发现了坩埚残片、红烧土、炭屑、炼渣和陶范，并有小铜器，其中小铜刀7件、铜铲2件、铜条1件、铜镞5件、铜铃1件，说明这里有着更早的铸铜遗址。
1960年，调查了武涉县城东的商村铸铜遗址，在商代文化层中发现了陶制的
1959～1960年在安阳殷墟苗圃北地和孝民屯，发现一处约1万平方米的铸铜遗址。经过发掘，在苗圃北地发现了与铸铜有关的单间和双间房基、工棚遗迹。还有铸造鼎、爵、觯、觚、卣、盘、簋、罍、器盖、镞、矛和泡等使用的外范3835块，铸造觯、觚、斝、爵、簋、戈、矛等使用的内范1003块，以及少量的陶模残片。长达1.2米的方形陶范，直径0.83米的坩埚，直径1米的炼炉，也是在这里发现的。这是一个规模相当大的铸铜手工业作坊遗址，具有铸造大型青铜器的能力。
陶质块范铸造青铜觯过程示意图
在郑州和安阳两地的商代铸铜遗址中，发现当时用于冶炼的主要燃料是木炭，主要原料是孔雀石，冶炼的温度估计为1000℃，在冶炼的器具方面，郑州南关外和紫金山北等铸铜遗址出土的红陶缸、灰陶大口尊都是夹砂厚胎陶器，外壁抹有耐火土，用以增强其强度和耐热性能。灰陶大口尊，口径36.8厘米，厚2厘米，残高55.4厘米，红陶缸大小与此近似，但容量较小，只适宜铸造小型器物。
安阳殷墟苗圃北地出土的直径1米的炼炉，内壁有一层烧熔的渣釉，在相当于炉座的周围，有许多炼炉残壁和木炭粒，硬土面上还遗留着几道有一定流向的凹槽，表面粘有铜渣，估计是浇铸大型器件的流道。有一炼炉的残块，在炉壁与底部间有直径约5厘米的小孔，从内向外的流道遗迹看，可能是出铜液的炉眼。炉内铜液由炉眼流出，经过流道，浇铸器件。在同一处遗址里，还发现一种在地面下的土坑式的炉子，直径1米，深0.5～1米，内壁已经烧熔，也粘有铜渣和木炭。这两种炉子，看来是与当时大型铜器的冶铸规模相适应的。
1973～1979年，在河南省洛阳北窖村西周墓地附近，发现了西周早期铸铜遗址，探明面积约28万平方米，经试掘，出土了烘范窑3座和大量的陶范。还发现了许多红烧土块、木炭灰烬、陶泥范块、熔炉残壁、铸口余铜，铜渣、砺石、骨剔等铸铜工具。发掘的陶范15000余块，其中花纹比较清晰的500余块，能辨认器形的500块，还有立体兽头和耳部的母范。这里出土的陶范是用细土和细砂羼和而成，均经焙烤为陶质，母范质地坚硬，多呈青灰色，内范则比较松软，一般呈红砖色或青灰色。外范中分为内外两层，内层即浇铸面和分型面，一般厚度在1厘米左右，陶质细腻、坚硬，呈青灰色的质地更硬。外层则质地松软，含有较大颗粒的砂子，呈灰白色。范的总厚度一般都在4厘米左右。比较复杂的铸件，用合范浇铸，出土陶范中，绝大部分是外范，内范则比较少见，每块外范均有榫眼，多采用楔形、榫卯和长方形子母口。外范背面均用刀刻出较深的沟槽，是为了便于敷上加固泥层。出土的陶范以礼器居多，能分辨器形的有鼎、簋、卣、尊、觚、爵、罍、钟等范，车马器有辖、軎、銮铃、泡、铃柄等外范。除泡、戈、镞是双合范外，余均属多合范。
熔铜炉在遗址中发现多起，都为残炉或残块，经测算残块内径一般是0.9～1.1米，最大可达1.6～1.7米，最小径为0.5～0.6米。这种炉子，炉壁是用泥沙加草拌的泥条盘筑而成，外壁均为砖红花色，内壁往往粘有铜渣而呈青灰色，有的烧流现象严重，有些炉底已烧成蜂窝状，其温度为1200℃～1250℃，从炉壁内外受热的程度看，都属于内加热炉。
1960年，在山西省侯马市牛村古城南部的新田遗址的考古发掘中，发现了制骨、烧陶、铸铜等各种作坊遗址，其中规模最大的一处是铸造青铜器的作坊遗址，其面积约5000平方米，发现的陶范和陶模有30000多块。其中工具范和带钩范出土最多。22号坑就出土了工具范11446块，带钩范是13670块，在发掘的30000多块陶范中，两者各占1/3。所有陶范，有花纹的有5000多块，即范上有平雕和浮雕状的装饰，平雕的纹饰有兽面纹、夔纹、蟠螭纹、蟠虺纹、云雷纹、绳纹、贝纹等。范模皆制作精湛。发现铜锭110块，最大的重4千克。能分辨器形的有4000多块，可以合成完整的工具范103副。
合金的铸造就是根据所制器物的需要将铜与锡按照一定的比例配合在一起，放在熔炉中加热熔化，从而得到所需要的青铜熔液，然后就可以进行浇铸了。关于青铜合金的配比，战国时期的《周礼·考工记》记载说：“六分其金（铜）而锡居一，谓之钟鼎之齐（剂）（即铜占85.7%，锡占14.3%）；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐（即铜占83.4%，锡占16.6%）；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐（即铜占80%，锡占20%）；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐（即铜占75%，锡占25%）；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐（即铜占71.4%，锡占28.6%）；金锡半，谓之鉴燧之齐（即铜占66.7%，锡占33.3%）。”
通过对古代青铜器的化验分析，除鉴燧之剂不符外，其他基本上是符合的，而且极为科学。这是中国古代先民铸造青铜器成功经验的科学总结，不但是中国，也是世界上最早的关于合金规律的文献记载。
中国古代青铜器的铸造是人类历史上一项重要的发明和创造，它是中国古代先民勤劳、智慧的象征。
古代青铜器的铸造主要采用合范法和失蜡法铸造，这两种方法皆可铸造青铜器。随后在铸造过程中，又发明了拍印法、分铸法、焊接法等技术。
合范法分为陶范法和石范法两类，以下分别进行介绍。
陶范法即首先制成欲铸器物的模型。模型在铸造工艺上亦称作模或母范；再用泥土敷在模型外面，脱出用来形成铸件外廓的铸型组成部分，在铸造工艺上称为外范，外范要分割成数块，以便从模上脱下；此外还要用泥土制一个体积与容器内腔相当的范，通常称为芯，或者称为心型、内范；然后使内外范套合，中间的空隙即型腔，其间隔为欲铸器物的厚度；最后将熔化的铜液注入此空隙内，待铜液冷却后，除去内外范即得欲铸器物。
模亦称“母范”，原料可选用陶或木、竹、骨、石各种质料，而已经铸好的青铜器也可用作模型。具体选用何种质料要视铸件的几何形状而定，并要考虑花纹雕刻与拨塑的方便。一般说来，形状细长扁平的刀，可以用竹、木削制而成；较小的鸟兽动物形体可以用骨、石雕刻为模；对于形状厚重比较大的鼎、彝诸器，则可以选用陶土，以便拨塑。
从出土发掘来看，陶范最为常见。陶范的泥料黏土含量可以多一些，混以烧土粉、炭末、草料或者其他有机物，并掌握好调配泥料时的含水量，使之有较低的收缩率与适宜的透气性，以便在塑成后避免因为干燥、焙烧而发生龟裂现象。陶模的表面还必须细致、坚实，以便在其上雕刻纹饰。泥模在塑成后，应该使其在室温中逐渐干燥，纹饰要在其干成适当的硬度时雕刻。对于布局严谨、规范整齐的纹饰，一般先在素胎上用色笔起稿而后再进行雕刻，高出器表的花纹则用泥在表面堆塑成形，再在其上雕刻花纹。泥模制成后，必须置入窑内焙烧成陶模才能用来翻范。
制范亦要选用和制备适当的泥料。其主要成分是泥土和砂。一般说来，范的黏土含量多些，芯则含砂量多些且颗粒较粗。在二者之中还拌有植物质，比如草木屑，以减少收缩，增强透气性。范的泥土备制须极细致，要经过晾晒、破碎、分筛、混匀，并加入适当的水分，将之和成软硬适度的泥土，再经过反复摔打、揉搓，还要经过较长时间的浸润，使之定性。这样做好的泥料在翻范时才得心应手。从模上翻范技术性很强，是块范铸造技术的中心环节。对于较简单的实心器物，像刀、戈、镞等，只需由模型翻制两个外范即可，此种外范称为二合范。而制造空心容器的范则复杂多了，如在翻范以前，首先要决定外范应该分为几块以及应该在何处分界。翻外范的方法是用范泥往模上堆贴而成，再用力压紧。
芯的制作则有三种方法。一是从模型上翻制好外范后，利用模型来制芯，即将模型的表面加以刮削，刮削的厚度即是所铸铜器的厚度。二是把模型做成空心的，从其腹腔中脱出芯，并使拖出的芯和底范连成一块，再在底范上铸耳，此种方法适用于大型器。三是利用外范制芯。
已焙烧的且组合好的范可趁热浇注，不然需在临浇注前进行预热。预热时要将范芯装配成套，捆紧后糊以泥沙或草拌泥，再入窑烧烤。预热的温度以400℃～500℃度为佳。焙好的型范需埋置于沙（湿沙）坑中防止范崩引起的伤害，并在外加木条箍紧，也是为了防止铜液压力将范涨开。范准备好后，将熔化的铜液（1100℃～1200℃为宜）注入浇口。器物之所以倒着浇，是为了将气孔与铜液中的杂质集中于器底，使器物中上部致密，花纹清晰。浇入铜液时应该掌握好速度，以快而平为宜，直到浇口与气孔皆充满铜液为止。待铜液凝固冷却后，即可去范、芯，取出铸件。一次浇注成完整器形的方法叫“浑铸”，或“一次浑铸”，或者“整体浇铸”。商周器物多是以此方法铸成。凡以此方法铸成之器，其表面所遗留的线条是连续的，即每条范线均互相连接，这是浑铸的范线特征。
铸件去陶范后还要进行修整，经过锤击、锯挫、錾凿及打磨，去掉多余的铜块、毛刺、飞边，只有这样经过打磨修理加工，青铜器物才能表面光滑，纹饰清晰漂亮。
春秋云纹禁
商周时代的青铜器中，有的器物有活动部件，如铜卣的提梁是与器连接的，但又能活动；铜盉的盖与器用活动的链条相连接，有的器上装有立体的附饰，这都是一次浇铸所不能完成的。铸匠们在长期的实践中，创造了分铸法。即先将器物的小件如提梁、鋬耳等浇铸成，再将小的铸件嵌放在器物的主体范上固定住，与待铸青铜器固定部件或活动部件空腔套嵌在一起，中间用范料隔开，这样，先铸的部件和器物才能固定套铸在一起。
商周时期的青铜器，除了用陶范法铸造外，有些小件的青铜器也有用石范法铸造的。最早的石范是1976年山西夏县东下冯村二里头文化遗址出土的，铸造工具
石范铸造青铜器的优点是能耐高温且能多次反复使用，但因石质坚硬，所以加工起来较为困难，更不宜做容器和刻凿花纹，因此石范只能铸造简单的工具和武器。故石范法的使用极其有限。
用失蜡法来铸造青铜器，这项技术是中国古代先民独立发明的，有着自己的民族特色和悠久的历史。
考古实物资料表明，在春秋中晚期之际，中国就发明了失蜡法铸造青铜器的技术。目前中国最早使用失蜡法的铸件是1978年5月在河南省淅川楚王子午墓出土的青铜禁，这禁四周围着的龙和纹饰结构复杂的边框是用失蜡法铸造的，框边立体的错综结构的内部支条，尚可见蜡条支撑的铸态。又如，1978年湖北省战国曾侯乙墓出土的尊和盘，其口沿为多层套合的镂空细密龙纹，是由表层纹饰和内部多层次的铜梗所组成，结构复杂，腹部和底部为龙形和豹形装饰。
黄蜡
失蜡法是指用容易熔化的材料，比如黄蜡（蜂蜡）、动物油（牛油）等制成欲铸器物的蜡模，然后在蜡模表面用细泥浆浇淋，在蜡模表面形成一层泥壳，再在泥壳表面上涂上耐火材料，使之硬化即做成铸型，最后再烘烤此型模，使蜡油熔化流出，从而形成型腔，再向型腔内浇铸铜液，凝固冷却后即得无范痕、光洁精密的铸件。
春秋战国时期，生产力的发展达到了一定的水平，各行各业百花齐放，而青铜的铸造业也迎来了自己的春天，从而出现了用两种不同成分的青铜合金熔铸或嵌铸的器物，开创了由青铜和铁合铸的复合金属之铸造工艺。这类工艺，既有很高的装饰性，也有很高的实用性，这又是一个划时代的创造发明。
一、复合金属的熔铸
著名的越王勾践剑上布满了非常精美的菱形图案，因为这件铜剑出土时，没有严重腐蚀，品相很好，所有的金属质地都看得清楚。表现图案的线条，是一种浅色的金属，与剑的基体稍有氧化的青铜色彩不同，这浅色的金属是与基体铸合在一起，而不是镶嵌的。这一类剑，楚越兵器都有，而且兵器戈、矛上也有近似的菱纹，根据对其表面的分析，因为有硫化物，所以认为这种花纹是在剑的基础上腐蚀出来的。但是通过对同类剑的纹饰化学分析取样，发现纹饰深度可达1毫米，故而绝非硫化物腐蚀的结果。菱形纹饰经光谱分析，铜、锡成分大量存在，硅、铁、银、钙、镁、砷、铋、铝、铬、锰、磷、锌有少量。菱形花纹中的金属已腐蚀成黑色，经少量取样化学分析，定量参考的数值为锡＜47%，铜＜31.27%，铅＜11.8%，其余为杂质。这剑的基体是铜77.62%，锡20.5%，铅0.25%，原来的剑其基体应呈金黄色，而菱形纹则呈银白色。越王剑理应如此，铭文字口可能用刀修刻过。这种低铜和高锡高铅的合金熔点低，故铸造方法应是先铸剑的基体，留出菱形纹饰槽，然后再注以上述之合金。战国时代一部分巴蜀式兵器和楚兵器上，常有一些亮色的斑点和条纹。这些斑点和条纹有的是对称的，每一斑点有圆形或方形的界限，有的则呈不规则的自然分布，或作流动骤凝状态。这些发银亮色的斑点，在一些器物上呈现墨绿色，这是因氧化和腐蚀的程度不同。未经氧化的斑点硬度很高，而且这些金属物质与器物表面平整一致。仔细检查，可以观察到亮斑有不甚匀称的厚度，其基体是熔铸状态，即一次铸成的，亦是所谓的浑铸。这种特殊的合金是按照不同的设计形状，先固定在范上，然后浇铸融合在一起。它的关键在于合金的配比和浇铸的火候方面，如果这些方面掌握不当，银色亮斑将会流失变形，或与基体铜液化合。上述两种复合金属铸造的技术，在秦汉时代已经消失。
剑石范
二、复合金属嵌铸
春秋晚期和战国时代的青铜剑、矛、戈等兵器的中脊，常有一条明显的金属镶嵌痕迹，如果器物为地下的化学物质所侵蚀，则两种金属便会出现不同的色彩，能很容易地区分开来。
从这种兵器的残片可以看到，剑体的中脊和两侧，是用一种完全不同成分的合金嵌铸而成，这两种合金的机械性能也是不相同的。从断面看，剑脊是事先铸好后嵌铸在剑体之中的。
复合金属嵌铸剑的合金成分分析证明，两锷的含锡量都高于中脊，而铅的含量甚微，硬度高，刃部锋利。中脊分为两个类型：一是含锡量低，加铅很少或几乎不加铅；二是含锡量更低的，而加以较多的铅。第一种合金，是为了降低金属的硬度，由于硬度的减弱，脆性也相应地降低。第二种加铅量略多，使中脊的金属韧性有更大的提高。两类嵌铸法既保证了两锷的锋利，又有效地增强了格斗中剑体中脊的强度，从而使剑不易折断，效果良好。
战国铜柄铁剑
三、铜铁合铸器物
陨铁
所谓铜铁合铸，是指器物的主体或部件为铁质，而与青铜合铸。以铁为主体的铜铸件，如铁刃铜兵，此种兵器见于商周时代，这时的铁不是铸铁，而是天然的陨铁。1931年，在河南省浚县出土商晚期兽面纹陨铁刃青铜钺和陨铁刃龙纹青铜戈，两件器物均藏于美国华盛顿弗利尔美术馆。1972年，河北省藁城出土一件商晚期陨铁刃青铜钺。1972年，在北京平谷县出土一件陨铁刃青铜钺。陨铁的特点是镍含量较高，估计在6%以上。以陨铁为刃，表明当时已认识到陨铁是可锻造的珍异金属。以铸铁和青铜合铸的器物，主要出现在战国时代。铜铁合铸，较早的是中山王鼎，为铁足铜鼎，此鼎的铭文纪年当在公元前4世纪初。安徽省寿县李三孤堆楚王墓出土的甗下部的鬲亦为铁足，墓为楚幽王陵，年代为公元前3世纪初。其他如湖北襄阳蔡坡、鄂城、江陵雨台山，湖南长沙识字岭，广西平乐银山岭等曾出土过铁足铜鼎。此外，云南出土较多的是铜柄铁剑；而铁键铜矢则在全国各地发现较多。
铜铁合铸技术对于珍贵的青铜器来说，并不是很理想，之所以这样铸造不是为了提高器物的价值，而是为了节省铜料，但在实用上是没有影响的，这种用铜铁两种不同金属嵌铸的方法一直传于后世，影响至今。
