Содержание к диссертации
Введение
Часть I. Изделия цветной металлообработки верхнеобской культуры Новосибирского Приобья 33
Глава 1 Изделия бронзолитейного производства верхнеобской культуры Новосибирского Приобья 34
1.1. Плоскостное литье 35
1.2. Предметы сложной конфигурации, изготовленные с использованием литейного «болвана» 71
1.3. Полое объемное литье изготовленное с помощью стержней сердечников (отливки сложного профиля) 98
Глава 2. Предметы, изготовленные с помощью приемов деформации металла давлением 113
2.1. Предметы, изготовленные с помощью приемов формообразующей ковки и сгибания металла 114
2.2. Изделия, выполненные штамповкой, тиснением листового металла 116
Часть II. Технология цветной металлообработки верхнеобской культуры Новосибирского Приобья 123
Глава 1. Модельное дело верхнеобской культуры Новосибирского Приобья. Модели бронзолитейного производства. Модельные материалы 124
1.1. Пластичные выплавляемые модели. Технология формовки пластичных моделей 124
1.2. Жесткие (многоразовые) модели 137
1.3. Комбинированные модели 139
1.4. Инструменты модельного производства 139
Глава 2. Формовка и формовочные материалы 143
2.1. Формовочные материалы 143
2.2. Изготовление литейных форм (формовка) 145
2.3. Изготовление сердечников 157
Глава 3. Технология литейного процесса и вторичной доработки продукции 160
3.1. Плавка металла 160
3.2. Заливка металла. Литниковые системы 166
3.3. Выемка и вторичная доработка отливок 172
Глава 4. Технологии кузнечной обработки цветных металлов верхнеобской культуры Новосибирского Приобья 180
Заключение 187
Литература
- Плоскостное литье
- Предметы, изготовленные с помощью приемов формообразующей ковки и сгибания металла
- Пластичные выплавляемые модели. Технология формовки пластичных моделей
- Изготовление литейных форм (формовка)
Введение к работе
Исследование технологий древних производств является одной из интереснейших областей археологии. Зачастую лишь реконструкция технологических операций позволяет исследователям говорить об уровне производительных сил древнего общества. Поэтому предметы цветной металлургии всегда находились в центре внимания исследователей, как индикатор уровня развития хозяйственной деятельности и культурных связей древнего населения. В этом отношении особенно важно изучение бронзолитейного производства на примере верхнеобской культуры раннего средневековья Новосибирского Приобья.
Актуальность исследования. Так как уровень технологий является индикатором степени развития экономики древних культур в последнее время все больше растет интерес к исследованиям древних производств, в том числе металлообработки (Бобров В.В., Кузьминых СВ., Тенейшвили Т.О., 1997; Дураков И.А., 2001; Зиняков Н.М., 1997; Терехин С.А., 1997). Несмотря на значительное количество известных на сегодняшний день изделий бронзолитейного производства верхнеобской культуры, специального исследования, охватывающего весь комплекс предметов, не предпринималось.
Хотя в эпоху раннего средневековья широкое развитие получает черная металлургия, тем не менее, обработка цветных металлов сохраняет свои ведущие позиции в изготовлении предметов украшения и элементов ременной гарнитуры. По этому неудивительно, что бронзолитейное производство не только не угасло с появлением черных металлов, но и получило новое «рождение».
В данной работе мы остановимся на технологии бронзолитейного производства предметов литья верхнеобской культуры Новосибирского Приобья. При этом будет реконструирован технологический процесс, а также отдельно рассмотрены литейные дефекты, и последующая доработка изделий.
Несмотря на исследование значительной части поселенческих комплексов, трудность изучения цветной металлургии верхнеобской культуры заключается в полном отсутствии на сегодняшний момент производственных площадок - мест, где осуществлялось металлообработка (Троицкая Т.Н., 1998, С. 144-147). Не известен и инструментарий, отчасти этот вопрос, можно решить с помощью детального трассологического анализа предметов и их экспериментального моделирования.
Научная новизна работы. Впервые предпринята попытка реконструкции процесса цветной металлообработки верхнеобской культуры раннего средневековья Новосибирского Приобья. Ранее исследования бронзолитейного производства этого периода уже проводились, но рассматривали отдельные предметы или небольшие комплексы металлических изделий (Галибин В.А., Троицкая Т.Н., 1983, С. 31-33; ГутовЕ.А. 1989; Троицкая Т.Н., Дураков И.А. 1995; Троицкая Т.Н., Овчаренко А.П. 2001 и т. д.). В данной работе рассмотрены все известные на сегодняшний день предметы металлообрабатывающей отрасли верхнеобской культуры раннего средневековья Новосибирского Приобья, что позволило проследить изменение технологических приемов обработки цветных металлов в ходе культурно-исторического развития. При этом реконструируется не только сам процесс изготовления, но и используемый при этом инструментарий. В результате технологического анализа предметов бронзолитейного производства верхнеобской культуры пересматриваются некоторые гипотезы ее развития. В научный оборот вводятся ранее не опубликованные материалы.
Территориальные и хронологические рамки исследования. Исследование охватывает хронологический период существования верхнеобской культуры раннего средневековья с V века н. э. по IX в. н. э.
На основании имеющихся, на сегодняшний день материалов распространение верхнеобской культуры связывают с обширной территорией от Барнаульского Приобья на юге (могильник Ближние Елбаны) до устья р. Томи на севере (Архиерейская Заимка, Тимирязевские могильники). На западе
ареал распространения верхнеобской культуры ограничен ленточными борами Новосибирского Приобья (Ордынское-1). Несмотря на то, что в настоящее время появляется значительное количество работ, посвященных изучению раннего средневековья Кузнецкой котловины, границы распространений верхнеобской культуры в этом регионе все еще остается спорной. Занимая примерно одинаковую природно-климатическую зону, население верхнеобской культуры имело одинаковый хозяйственно культурный тип. Высокий коэффициент сходства керамики памятников Томского, Новосибирского и Барнаульского Приобья также свидетельствует о их родстве (Троицкая Т.Н., 1988, С. 97-100). Теме не менее на основании целого ряда отличий исследователи выделяют локальные варианты верхнеобской культуры -Томский, Новосибирский, Барнаульский, Кузнецкий (Троицкая Т.Н., Новиков А.В., 1998, С. 78-86; Троицкая Т.Н., Новиков А.В., 2004, С. 102; Троицкая Т.Н., 2002, С. 102-105). Необходимо также учитывать неравномерность исследования ареала верхнеобской культуры. Наиболее тщательно изучена территория Новосибирского и Томского Приобья, тогда как материалы верхнеобской культуры Кузнецкой котловины и Барнаульского Приобья представлены единичными памятниками. На основании перечисленного нам представляется возможным изучение литейного комплекса верхнеобской культуры в рамках ее Новосибирского варианта. Полученные результаты исследования можно экстраполировать как на другие варианты верхнеобской культуры, так и на родственные культуры других территории.
Так как литейный комплекс верхнеобской культуры Новосибирского Приобья на сегодняшний день в основном представлен готовыми изделиями, в некоторых случаях использованы синхронные материалы (этого же периода) других территории.
На наш взгляд верхнеобская культура, является итогом закономерного развития культур эпохи железного века в результате активных миграционных процессов и культурных взаимодействий. От рёлкинской культуры Томского Приобья предметы металлопластики Новосибирского Приобья, прежде всего,
-7-отличаются присутствием значительной доли художественных элементов болынереченской (каменской) культуры. Значительное количество работ посвященных изучению предметов искусства раннего железного века, позволяют легко определить ту или иную изобразительную традицию. Ранее проведенное исследование бронзолитейного производства эпохи раннего железного века Новосибирского Приобья И.А. Дураковым позволяет проследить целый ряд технологических черт унаследованных культурами раннего средневековья.
Цель работы. Целью исследования является изучение цветной металлообработки новосибирского варианта верхнеобской культуры эпохи раннего средневековья.
Поставленная цель достигается в ходе решения следующих задач:
1. Сбор и обобщение источников по бронзолитейному производству
верхнеобской культуры Новосибирского Приобья.
2. Систематизация и описание материалов на основе единства
технологических приемов изготовления и типологии инвентаря.
Реконструкция комплекса технологических операций изготовления различных категорий предметов согласно выполненной систематизации.
Выделение этапов изменения технологических традиций обработки цветных металлов в верхнеобской культуре на территории Новосибирского Приобья и последующее их сравнение.
Источники. Источниками исследования являются предметы цветной металлообработки верхнеобской культуры с территории Новосибирского Приобья. Всего проанализировано 711 предметов, имеющих полную сохранность. Большая часть коллекции хранится в Новосибирском государственном краеведческом музее (НГКМ), а также в учебно-краеведческом музее Новосибирского государственного педагогического университета (музей НГПУ). Несколько предметов состоят в фондах музея археологии Института археологии и этнографии СО РАН и в музее
-8-центрального дома детского и юношеского творчества г. Новосибирска «Юниор».
Методологической основой исследования является концепция культурно-исторического развития общества, совершенствование его производительных сил. Помимо изучения исторических явлений на основании анализа материальных источников, специфика работы подразумевает применение общенаучных методов. Таким образом, в основе методологии исследования лежит совокупность сугубо исторических методов обусловленных характером исторической науки в целом и естественнонаучных методов, что позволяет реализовать комплекс различных уровней познания.
Для решения поставленных задач привлекаются следующие методы:
1. картографирование; 2. типология; 3. бинокулярная микроскопия; 4. трассология; 5. экспериментальное моделирование.
В процессе обработки коллекций применялись микрофотографирование и сканирование.
В работе использованы данные количественного спектрального анализа, полученные В.А. Галибиным в лаборатории ЛОНА АН (Галибин В.А., Троицкая Т.Н., 1983, С. 31-33; Троицкая Т.Н., Новиков А.В., 1998, С. 70; 131).
Все использованные в работе технические термины даны по Н.Н. Крапивницкому и Н.Н. Рубцову, а также термины, выработанные в исследованиях Р.С. Минасяна (Рубцов Н.Н., Балабин В.В., Воробьёв М.И., 1959; Кропивницкий Н.Н., 1973; Минасян Р.С, 1986, С. 62-65; 1989, С. 48-58). Названия литейных пороков, выявленных при изучении материалов, даны по терминологии М. Балле, Г. Энона и А.Е. Лё Томаса (Атлас литейных пороков ...,1957; 1958).
Диссертация состоит из введения, в состав которого входит и история исследования данной темы, двух частей, разделенных на шесть глав, заключения и двух приложений включающих альбом иллюстраций и таблицы результатов спектрального анализа. В первой части дается анализ предметов металлообработки новосибирского варианта верхнеобской культуры. Во второй
-9-части на базе этого анализа была сделана попытка реконструкции процесса цветной металлообработки верхнеобской культуры.
Апробация работы. Основные положения диссертации отражены в 7 печатных работах (статьи и тезисы) и обсуждены на научных конференциях в Новосибирске, Томске, Челябинске, Омске.
Плоскостное литье
Предметы металлопластики на сегодняшний день являются единственным источником изучения цветной металлообработки верхнеобской культуры Новосибирского Приобья. Поэтому в реконструкции металлообрабатывающей отрасли верхнеобской культуры необходимо учитывать весь доступный комплекс производственных приемов, достоверным источником которых являются технологические браки широко представленные в отливках. При этом комплексный подход с использованием результатов спектрального, морфологического анализов изделий и их типологии позволяет реконструировать не только основные приемы металлообработки, но и выделить технологические традиции цветной металлургии.
В основе большинства типологий предметов цветной металлургии лежит функциональное назначение предмета, тем не менее, для реконструкции комплекса бронзолитейного производства любого периода это играет второстепенную роль. В нашем случае большее значение представляет технологический процесс изготовления вещей и соответственно в дальнейшем мы будем придерживаться уже неоднократно зарекомендовавшей себя типологий инвентаря исходя из конструктивных особенностей литейных форм применяемых для изготовления предмета (Дураков И.А., 20016, С. 39-40). В зависимости от технологии изготовления весь комплекс изделий бронзолитейного производства верхнеобской культуры эпохи раннего средневековья (V-IX вв.н.э.) можно разделить на следующие группы: 1. Плоское литье, изготовленное с использование двухчастных литейных форм; 2. Полое объемное литье. В свою очередь предметы полого объемного литья, в зависимости от конструкции литейной формы, целесообразно разделить на два типа: а. Полое объемное литье изготовленное с использованием «болвана»; б. Полое объемное литье изготовленное с помощью стержней сердечников; 3. Предметы, изготовленные приёмами деформации металла (ковка, штамповка, теснение, сгибание).
В рамках обозначенных технологических групп выделяются подгруппы по функциональному назначению и типы по форме.
Среди всех материалов бронзолитейного производства, изделия выполненные в технике плоскостного литья, составляют наибольшую группу. К категории плоскостных отливок относятся предметы, изготовленные в одночастных либо двухчастных литейных формах с разъемом створок в горизонтальной либо вертикальной плоскости, что значительно упрощает формовочные операции (изготовление литейных форм), но в тоже время ограничивает изготовление отливок простой конфигурацией. На основании этих признаков к плоскостным отливкам относятся самые различные по функциональному назначению изделия (ременные пряжки, накладные бляхи, серьги, подвески и т.д.). По этой причине далее описание построено для каждой категории инвентаря в отдельности при этом внутри каждой из категорий учитывается время бытования того или иного типа предметов. Всего к категории плоскостных отливок отнесено 210 изделий.
Роль, которую занимают в жизни общества эпохи раннего средневековья, предметы ременной гарнитуры и в особенности поясные наборы, уже неоднократно подчеркивалась исследователями (Плетнева С.А., 1967, С. 161-166; Ковалевская В.Б., 1969, С. 425-426; Троицкая Т.Н., Новиков А.В., 1998, C. 72). Обязательным элементом любой ременной конструкции является пряжка. Пряжки применялись как основной элемент крепления ременных конструкций независимо от их назначения, так ряд миниатюрных пряжек явно предназначались для крепления элементов обуви (Овчаренко А.П., 2000, Т.2, С. 39-40). Особенно широкое применение пряжки нашли при изготовлении наборных поясов получивших в эпоху средневековья обширное распространение. На сегодняшний день существует целый ряд работ, специально посвященных элементам поясной гарнитуры, в которых особое место отводится ременным пряжкам (Добжанский В.Н., 1990; Ковалевская В.Б., 1979; Амброз А.К., 1971а, С. 96-123; Амброз А.К., 19716, С. 106-132). Помимо пряжек в поясные наборы могли входить от одной до 16 накладных бляшек, а также концевые наконечники ремней, распределители ремней и различного рода подвески. Каждая из перечисленных групп требует отдельного анализа. Приобретая в эпоху раннего средневековья широкое распространение, элементы ременной гарнитуры (накладные бляшки, пряжки, наконечники ремней и т.д.) изготовленные из цветных металлов могут являться индикатором уровня развития технологии металлообработки в целом.
Ременные пряжки. На сегодняшний день известен целый ряд ременных пряжек верхнеобской культуры различных по своей конструкции и материалу, из которого они изготовлены. Среди всего разнообразия форм этой группы изделий можно выделить множество различных типов, отличающиеся не только своими размерами, но и конструктивными особенностями. Тем не менее, обязательными элементами любой пряжки будут рамка и «язычок». Далее для удобства все ременные пряжки сгруппированы вне зависимости от того, использовались они в поясных наборах или в других ременных конструкциях.
Предметы, изготовленные с помощью приемов формообразующей ковки и сгибания металла
К этой категории относятся предметы, имеющие признаки значительного обжатия поверхности ковкой и следы сгибания, полностью изменившие внешний облик первоначальной заготовки.
Ременные пряжки. На сегодняшний день известна всего одна пряжка, изготовленная приемами ковки из кур. 7 мог. Красный Яр-1 (Таб. LXIV, 4). По форме приемника она относится к овальнорамчатым. Основная часть таких предметов изготовлена методами плоскостного литья и была описана выше. Аналогии овальнорамчатым пряжкам известны на территории Евразии с III по VII вв.н.э. (Ковалевская В.Б., 1979, С. 18). На территории Новосибирского Приобья овальнорамчатые пряжки датированы по сопутствующим материалам IV - первая половиной VI в.н.э. (Троицкая Т.Н., Новиков А.В., 1998, С. 47).
Благодаря хорошей сохранности изделия на поверхности рамки и «язычка» четко прослеживаются следы проковки. Рамка шириной 3,39 см и высотой 2,7 см изготовлена из прямоугольного в сечении прута, согнутого в овальное кольцо. Места сгибания через упор четко фиксируются на пряжке в виде резких переходов формы, а также следов поверхностного натяжения металла (Таб. LXIV, 10А, ПА). При изготовлении заготовки - прута, по всей видимости, применялась формообразующая ковка. Благодаря этому середина прута была откована более широкой до 0,5 см, а его концы тонкими до 0,2 см при равномерной толщине изделия - 0,2 см. После изготовления рамки, каких либо операций скрепления концов прута не предпринималось. Язычок пряжки изготавливался из прямоугольного в сечении прута, подвергшегося значительной проковки. После чего он был деформирован до необходимой формы сгибанием и легкой проковкой, места проковки и сгибания четко прослеживаются на поверхности язычка пряжки (Таб. LXIV, 10А).
Накладные бляшки. Точное число накладных бляшек изготовленных методами холодной ковки металла на сегодняшний день указать сложно, так как большинство таких предметов очень фрагментировано. Всего нами учтено 8 экз. таких изделий (Таб. LXV, 1-2, За-Зб).
Бляшки из Крохалевки-13 изготовлены из пластинок металла толщиной 0,4 мм. Размеры бляшек небольшие 1,5 х 1,8 см и 1,7 х 1,8 см. Одна из них имеет подовальную форму и четыре отверстия для нашивания изделия (Таб. LXV, 1). Другая бляшка первоначально имела ромбическую форму, а по ее контуру острым круглым в сечении орудием (шило ) с диаметром рабочей части до 1 мм был наколот орнамент в виде ряда небольших выпуклостей (Таб. LXV, За-Зб, 8А). О ручном изготовлении орнаментации свидетельствует различная высота выпуклостей.
Серьги. Среди материалов верхнеобской культуры серьги, изготовленные методом деформации металла, встречаются редко. Всего известно тринадцать таких предметов, 12 из них изготовлены из тонкой медно-бронзовой проволоки. Два таких предмета обнаружены в погребении 4 кур. 29-30 и в погр. 2 кур. 7 мог. Крохалевка-13 (Троицкая Т.Н., Елагин B.C., Семьянов И.В., 1995, С. 230, Рис. 4, 26, 36). Только одна серьга изготовлена методом штамповки (Старо-Бибеево-6), она рассматривается в следующем разделе. Все серьги изготовлены сгибанием на основе проволоки диаметром 1,4 - 1,6 мм. Использование основы в процессе сгибания позволило добиться практически ровного округлого контура изделия (Таб. LXV, 4).
Бусы, изготовленные методами деформации металла, в материалах верхнеобской культуры раннего средневековья Новосибирского Приобья встречаются редко. Всего нами учтено 19 экз. из памятников Красный Яр-1, Крохалевка-13, Умна-3, Каменный Мыс. Все бусы однотипны и представляют собой полый цилиндр, свернутый из небольшой откованной пластинки (Таб. LIX, 6). К категории бус также можно отнести четыре бронзовых пронизи (каждая длинной 8 см) из кур. 7 мог. Красный Яр-1, входивших в состав ожерелья (Таб. XXI, 4). Все пронизи свернуты из пластинки откованного листового металла. Готовые изделия нанизывались на нить между ожерельем из бус и литыми подвесками. Несмотря на то, что пронизи имеют плохую сохранность, четко прослеживаются следы сгибания заготовки метала и необработанный стыковочный шов краев пластин (Таб. LIX, 13А, 14А). Обращает внимание тот факт, что в ожерелье только длинные пронизи изготовлены методом деформации металл, все остальные предметы, в том числе и бусы, литые. Вероятно, это связано с тем, что литьем было сложно изготовить пронизи таких размеров.
Орнитоморфное изображение из кур. 11 могильника Черное Озеро-1, изготовлено из тонкой литой пластины толщиной 0,8 мм и представляет собой П - образную фигуру с выступом в верхней части и отверстием для крепления (Таб. LXV, 5). Так как края готовой отливки были тщательно обработаны абразивом, точно определить способ изготовления заготовки и ее первоначальную форму затруднительно. По всей видимости, первоначально от центра предмета вниз отходил отросток, который позже отломили с предварительной подрубкой. Поверхность изделия частично подверглась проковке, в результате этого образовались характерные следы (Таб. LXV, 7А). Значительное обжатие поковки привело к ее растрескиванию (Таб. LXV, 7Б). Материалы кургана 11 могильника Чёрное Озеро-1 были отнесены к одинцовскому этапу верхнеобской культуры и датированы V-VI вв.н.э. (Троицкая Т.Н., Новиков А.В., 1998, С. 33). Аналогичная подвеска известна из памятника раннего средневековья Юрты II Кузнецкой котловины (Васютин А.С., 1997, Рис. 1, 8).
Пластичные выплавляемые модели. Технология формовки пластичных моделей
Пластичными моделями принято называть матрицы, изготовленные из легкодеформируемых материалов либо многокомпонентных модельных составов. По всей видимости, в качестве модельного материала применялся воск либо составы на основе воска. Обладая такими качествами как пластичность и легкоплавкость при нагревании, и твердое физическое состояние при низких температурах, воск является незаменимым материалом в модельном производстве в особенности при изготовлении сложных по конфигурации предметов. Так как в процессе эксплуатации пластичные модели разрушаются, реконструировать технологию их изготовления и характер использования возможно лишь на основании сохранившихся на отливках следов работы с материалом модели.
Область применения пластичных восковых моделей в бронзолитейном производстве верхнеобской культуры широка, они использовались для изготовления цельнолитых и полых предметов, а также в процессе ремонтных операций поврежденных изделий.
Группа предметов изготовленных методом плоскостного литья иллюстрирует разнообразные методы модельной формовки, самые распространенные из которых лепка и резьба пластичного материала. Методом плоскостного литья с использованием пластичных моделей изготовлено подавляющее количество сережек, ременные пряжки, некоторые из накладных бляшек как из состава поясных наборов, так из комплектов украшения костюма, ременные тройники, и концевые наконечники ремней, подвески, перстни, листовидные украшения узды, предметы искусства (антропоморфные, орнитоморфные и зооморфные изображения).
Особенно интересен в плане реконструкции модельного производства плоскостных отливок предмет из Завьялове-1А (Таб. XXIX, 1а-16-1 в). Как уже отмечалось, для изготовления отливки применялась жесткая модель, в качестве которой использовался готовый предмет, ранее изготовленный с помощью восковой модели. Несмотря на значительную вторичную доработку предмета, мы можем реконструировать особенности изготовления первичной восковой модели. Первоначально пластичная - восковая масса раскатывалась на подмодельной плите, что обеспечило равномерную толщину модели, после этого с помощью острого ножа оформлялся абрис модели. Окружающий фигуру человека кант из ромбов, также изготавливался с помощью острого орудия, прочерчиванием пластичной массы модели, в результате этого часть модельного материала была сдвинута, образовав небольшие восковые наплывы внутри орнамента (Таб. XXIX, 10В). При оформлении пальцев фигурки человека помимо прочерчивания пластичного материала применялось заглаживание (вдавление) острием ножа (Таб. XXIX, 6А), а также широко использовалась подрезка модельного материала. Его характерная особенность в том, что материал срезается под углом к плоскости модели, в результате этого на модели образуются характерный путь движения орудия (Таб. XVI, 6А, 8А; XVII, 5А; XX, 7А, 13А, 14А). Аналогичные приемы работы с пластичным материалом можно наблюдать на большинстве плоскостных отливок (Таб. XXI, 8А, 12А; XXII, 10А, 18А; XXIII, 10А, ПА; XXVI, 4А, 7А; XXVII, ЗА; XXVIII, 4Б, 7А; XXX, ЗА).
В некоторых случаях при изготовлении модели плоскостного предмета использовали приемы лепки руками пластичной массы. Следы лепки пластичной модели могут проявляться в виде негативных отпечатков пальцев (Таб. XXII, 7А) или в стыках отдельных фрагментов модельной массы (Таб. XV, 15 А).
Изготовление литейных форм (формовка)
Одной из особенностей определяющих качество литейной формы и соответственно изготавливаемого предмета является состав формовочных материалов. Так как на сегодняшний день неизвестны литейные формы верхнеобской культуры, основанием реконструкции состава их материалов является анализ негативных отпечатков структуры литейных форм на поверхности отливок. Структурный анализ поверхности отливок позволяет собрать сведения об основных элементах формовочных материалов (смесей). Все учтенные в этом разделе предметы свидетельствуют об использовании керамических литейных форм.
Судя по сохранившимся отпечаткам стенок литейных форм на поверхности отливок, можно говорить о применении в литейном деле двух основных рецептур формовочных смесей: 1. мелкозернистые (дисперсные) формовочные материалы; 2. крупнозернистые.
Отпечатки мелкозернистых (дисперсных) формовочных материалов с величиной фракций до 0,2 мм представлены наиболее широко. Мелкозернистые материалы могли использоваться при изготовлении как лицевой, так и оборотной створок литейной формы. Использование дисперсных материалов значительно улучшало качество отливки, создавая гладкую поверхность изделия. Особенно тонкие глины применялись при изготовлении предметов в неразъемных литейных формах, для изготовления глиняной «рубашки». Отпечатки дисперсной структуры поверхности литейной формы прослеживается на лицевой стороне всех конусовидных подвесок и литых бус (Таб. LVIII, 6-11). В некоторых случаях мелкодисперсные материалы применялись для изготовления сердечников. Так из дисперсных материалов -изготовлен стержень для отливки колокольчика из кур. 14 мог. Юрт-Акбалык-8 (Таб. LIX, 9).
Крупнозернистые формовочные материалы представлены серией отпечатков стержней-сердечников и отпечатками крупнозернистой структуры створок литейных форм. И те, и другие следы передают грубую, шероховатую поверхность формовочных материалов. Размеры фракций крупнозернистых материалов колеблется от 0,2 до 0,3 мм.
Применение крупнозернистых формовочных смесей обоснованно благоприятными для литейного производства физико-механическими свойствами (податливость, выбиваемость, газопроницаемость).
Податливость формовочных смесей напрямую зависит от величины фракций песчаных составляющих смесей. Чем крупнее фракции формовочной смеси, тем благоприятней проходит усадка изделия, сравнительно мягкая структура таких составов предотвращает отливку от растрескиваний в процессе усадки (термические трещины). Мягкая структура крупнозернистых материалов также необходима для благоприятной выбивки стержней из полости изделия. Кроме того, чрезмерная твердость и газонепроницаемость материала сердечника в процессе изготовления предмета может привести к образованию таких литейных дефектов как газовые раковины. Имея хорошую газопроницаемость и термическую усадку, формовочная масса сердечника с большим содержанием крупнозернистых включений обладает рядом существенных недостатков, среди которых выделяются чрезмерная подверженность размыванию металлом и пригораемость, что приводит к образованию в отливке включений формовочного материала. Небольшие включения формовочного песка можно наблюдать в полости скульптурной головы орнитоморфной подвески из случайных сборов - случайная находка №2 (Таб. LV, 10). Признаки использования крупнозернистых формовочных материалов для изготовления сердечника можно наблюдать на внутренней поверхности навершия рукояти ножа из кур. 13 Высокий Борок (Таб. LXIII, 4Б, 8; LXVIII, 2). Судя по отпечаткам на отливке, в этом случае применялась формовочная масса со средней величиной твердых фракций от 0,3 до 0,7 мм.
Среди материалов верхнеобской культуры в целом ряде случае технологически необоснованно использование крупнозернистых формовочных смесей. Это предметы, изготовленные методами плоскостного литья. Использование крупнозернистых материалов можно проследить на примере самых различных изделий: концевые наконечники ремней (Таб. X, 4а-4б), накладные бляшки (Таб. VIII, 6), подвески (Таб. XIX, 1а-16, 2а-2б), предметы искусства (Таб. XXVII, 16; XXVIII, 26; XXX, 16).
Таким образом, в литейном ном деле верхнеобской культуры основная часть изделий изготовлена в литейных формах из мелкозернистых материалов. Из дисперсных материалов одновременно могла быть изготовлена как лицевая, так и оборотная створки форы. Применение мелкозернистых (дисперсных) материалов наблюдается в изготовлении миниатюрных предметов и изделий тонкостенного литья. Использование крупнозернистых материалов, прежде всего, связанно с изготовлением стержней-сердечников и литейных «болванов», а следы применения их в плоскостном литье, вероятно, иллюстрируют глубокие традиции формовочных операций, связанные с предшествующими традициями раннего железного века (Дураков И.А., 2001, С. 14-15).