Sciencemag.cz
Doporučujeme
Ve starší době bronzové probíhala zřejmě rafinace v místě výroby ingotů, neboť hřivny z prostředí únětické kultury obsahují již vyčištěnou měď.
Vznik bronzového artefaktu je závislý na řadě navazujících nezbytných aktivit, z nichž každá předpokládá specializované znalosti. Celý proces počíná vyhledáváním ložisek potřebných surovin, což už samo o sobě vyžaduje široké empirické znalosti přírody. Je pravděpodobné, že alpská ložiska měděné rudy mohla být pravěkými prospektory objevována podle vegetace přítomné na povrchu, jako indikátor je uváděna např. trávnička přímořská (Ottaway 1994, 33).
O způsobu získávání cínu, jakožto jedné ze dvou substancí nutných k výrobě bronzu, nejsme prozatím dobře informováni. Je možné, že rozhodujícím technologickým postupem mohlo být rýžování. Rozborem prvkového složení řady artefaktů z doby bronzové se totiž ukázalo, že ve většině bronzových předmětů je obsaženo relativně vysoké množství zlata, avšak ve vzorcích samotné surové mědi se množství zlata pohybuje jen zhruba na poloviční úrovni. Jedno z vysvětlení představuje možnost, že další zlato se dostávalo do bronzu společně s cínem. Přitom vzhledem k obsahu cínu v bronzových artefaktech se muselo jednat o množství cca 50 g zlata na tunu v materiálu přidávaném jako cínová surovina. Protože cín a zlato se společně v primárních rudných ložiscích nevyskytují, je reálné uvažovat o jejich přírodním transferu vodními toky do sekundárních společných úložišť, ze kterých pak mohl být cín získáván právě rýžováním. Že by se stopy takové činnosti dochovaly do současnosti, ovšem není příliš pravděpodobné.
O získávání měděné komponenty bronzové slitiny jsme informováni mnohem lépe. Potřebná nerostná surovina byla dobývána nejprve povrchovým dolováním v jamách a šachtách, ale je prokázáno, že nejpozději od mladší doby bronzové existovaly již ve střední Evropě hlubinné doly na měděnou rudu (Eibner 1992). Tato ruda byla následně tříděna přebíráním, čištěním i separací za použití speciálních postupů – například vodou při využití různé hmotnosti tříděných materiálů. Následovala aplikace ne zrovna jednoduchých fyzikálních a chemických postupů. O něco jednodušší bylo zpracování nerostů na bázi oxidů a uhličitanů mědi, v případě sulfidické měděné rudy muselo vlastní tavbě předcházet pražení.
V době bronzové byly používány k hutnění dva typy pecí: jámové a šachtové (Eibner 1992; Ottaway 1994). V jámové peci vznikal na dně typický planokonvexní koláč surové mědi. Z šachtové pece byla roztavená měď získána odpichem. Víme, že tyto pece mívaly průměr okolo 40 cm a byly opatřeny výfučnami. Proud vzduchu jimi probíhal odspodu a v peci byl vyvolán komínový efekt. Tak se dalo v případě, kdy jako palivo bylo použito dřevěné uhlí, dosáhnout potřebné teploty okolo 1 100 °C.
Vlastní technologie hutnění vyžadovala velkou zkušenost. Při roztopení pece bylo třeba zajistit více vzduchu pro náležité rozpálení, ovšem k samotné chemické reakci vedoucí k oddělení čisté mědi z vloženého nerostu je potřebný oxid uhelnatý, který vzniká teprve tehdy, je-li přístup vzduchu při hoření omezen. Celý proces je tedy balancováním mezi potřebou kyslíku pro hoření a omezením kyslíku pro nastolení podmínek, za kterých nerostná surovina reaguje s oxidem uhelnatým. Úspěchu při tavbě nelze dosáhnout bez vytvoření redukčního prostředí, nikdy nestačí dosáhnout jen dostatečné teploty v otevřeném prostoru. Pravěký hutník musel být proto vybaven velmi speciálními znalostmi a dovednostmi.
Přímé důkazy, že výše uvedené činnosti probíhaly v době bronzové na území Čech, nemáme. Následné aktivity, tedy výrobu konkrétních artefaktů ze slitiny mědi a cínu, však již jsou doložitelné celou řadou skutečností (nálezy importovaných ingotů mědi, nálezy licích forem, geografická ohraničenost některých typů artefaktů aj.). Ne posledním prvkem hutnění, jak bývá někdy nesprávně uváděno, ale prvním krokem slévačství byla tzv. rafinace, která spočívala v opětovném roztavení ingotu surové mědi, přičemž se zbylé nečistoty v surovině soustředily na povrchu tekuté masy a jednoduše se odebraly. Je zajímavé, že zatímco ve starší době bronzové probíhala zřejmě rafinace v místě výroby ingotů, neboť hřivny z prostředí únětické kultury obsahují již vyčištěnou měď, v mladších obdobích probíhala rafinace až při přípravě k odlévání konkrétního výrobku a surovinové ingoty ještě znečištění obsahují. Ingoty starší doby bronzové – hřivny – vážily okolo 200 g, v době popelnicových polí převládají v nálezech zlomky z těžších ingotů planokonvexního tvaru, největší takový celý ingot nalezený na našem území pochází z jihočeských Malých Nepodřic a váží 7, 23 kg (příl. 1: 2).
Roztavením měděného ingotu za jeho současného legování cínem byl materiál připraven k odlévání. To je poměrně jednoduchá činnost, musí se ale provádět rychle a zručně, neboť kov velmi rychle chladne a přestává být tekutý. Přinejmenším od mladší doby bronzové jsme schopni dokladovat, že množství cínu přidávaného do slitiny bylo vědomě regulováno, a to v závislosti na druhu výrobku a jeho požadovaných vlastnostech (Frána et al. 1997, 70sq.).
Formy (kadluby), které sloužily k odlévání bronzových artefaktů, bývaly jednodílné a dvojdílné pro oboustranně modelované výrobky, případně složené z několika částí. Nejjednodušší mohly být pouze vymodelované z písku, ale taková forma samozřejmě okamžitě zmizí a nezůstanou po ní žádné archeologické stopy. Podobně hliněné formy byly pouze na jedno použití a jsou také těžko archeologicky zachovatelné. Výroba kamenných kadlubů byla mnohem pracnější, nicméně mohly být použity vícenásobně (obr. 1; příl. 1: 4).
Nejsložitější je výroba kovových forem. Ty se odlévaly na hliněný model a daly se použít mnohokrát. Stěny formy se ovšem před litím musely potřít mastkem, tuhou nebo sazemi, aby se k nim nový horký kov nepřichytával. Zvláštním způsobem se postupovalo při tzv. lití na ztracenou formu. Požadovaný výsledný artefakt se nejprve, včetně všech detailů, vymodeloval z vosku, potom obalil hlínou, často i pískem a hnojem, a ponechal se pouze malý otvor na vylití voskového modelu. Celý tento plášť se potom pomalu zahříval, až začal vytékat rozpuštěný vosk, který se nahradil roztaveným kovem.
V procesu slévání bylo také velmi důležité vychládání formy, které mělo vliv na zrnitost povrchu konečného produktu. Čím rychleji taková forma zchladne, tím je zrnitost povrchu výsledného artefaktu jemnější. Z tohoto hlediska je nejlepší kamenná a kovová forma, nejméně vhodná je forma hliněná.
Zpracování kovu za teplot nižších, než je bod tání, se nazývá kování. Jestliže je teplota kovu vyšší, než je bod, kdy kov rekrystalizuje, pak se jedná o kování za tepla, pokud je nižší, pak jde o kování za studena. V době bronzové předpokládáme kování spíše za studena, ale postupem času se začalo používat, jak prokazují mikroskopické analýzy, i kování za tepla. Kováním se zvyšuje tvrdost materiálu. Zatímco u čistě měděných nástrojů předcházející eneolitické epochy tato změna nebyla nijak markantní, v případě bronzové slitiny je možno tvrdost výrobku zvýšit několikanásobně.
V poslední etapě zpracování výrobku za studena byla provedena jeho finální úprava (kování, zbavení hran a nálitků atp.) a případně aplikována výzdoba. I tuto činnost zvládali řemeslníci doby bronzové bravurně.
Tento text je úryvkem z knihy
Archeologie pravěkých Čech 5 – Dobra bronzová
Archeologický ústav AV ČR 2008
Archeologický ústav AV ČR uvolnil tuto sérii on-line.
