Gustaf Trotzig
Metaller hantverkare och arkeologi
Från nutid till forntid HEMSLÖJDENS FÖRLAG
Metaller, hantverkare och arkeologi Frรฅn nutid till forntid Gustaf Trotzig
Hemslรถjdens fรถrlag
Innehåll Bakom varje föremål finns människor
13
Från nytt till gammalt
15
Metodik Yrkeskunnande och bildningsnivå Yrkestermer
16 18 20
I Metaller, deras egenskaper och bearbetning Metaller Legeringar Ämnen som påverkar metallers egenskaper Metallers härkomst Kvalitet Bearbetning Verktyg Kemisk-tekniska hjälpmedel
Metallhantverkets utveckling Levande tradition Dokumenterad tradition Traditionellt hantverk utanför Sverige Skrifter om hantverk som källmaterial Avbildningar
Hantverk i funktion Hantverkarna Skråväsendet Hantverkets arbetsmiljö Man – kvinna – barn Övernaturliga krafter
25 25 27 28 32 33 36 42 44 46 49 50 51 57 62 67 68 69 70 72
II Arkeologi och metallhantverk Om arkeologi
78
Datering
83
Hantverkets spår i det arkeologiska materialet
85
Platser med spår av metallhantering Verktygsfynd i gravar Andra verktygsfynd Depåfynd med arbetsmaterial Ädelmetalldepåer – skattfynd
Kunskap ur föremålen Tillverkning och användning Tillverkningsspår Användningsspår Experimentell arkeologi
Tankar om yrkesmännen
85 90 91 92 95 98 100 100 102 102 105
III Hantverksmetallerna i bruk Järn och stål Förekomst och framställning Järn som hantverksmetalll Framställning av stål Arbetsplatsen – smedjan Verktygen Smide Härdning och anlöpning Vällning Mönstervällning – damaskering Nitning Lödning Skrodning och mönsterstämpling Tauschering
109 109 113 113 115 119 125 126 127 128 129 129 130 130
Beläggning med mässing – brassning Överfångsgjutning Genombrutet eller konturerat arbete Ytbehandling Exempel på tillverkning: spikar, nitar, nitbrickor m.m. Järn som smyckemetall Torshammarringar Knivar Saxar Nålar Hästskor och liar Vapen Slipa och skärpa eggverktyg Kittlar Avfallsprodukter
Koppar Förekomst Koppar som hantverksmetall Arbetsplatsen Verktygen Kärl Nitning Falsning Kopparkärlen genom tiderna
Tenn Förekomst Tenn som hantverksmetall Formning Förtenning
Zink Förekomst och användning
Kopparlegeringar Brons
132 133 134 135 136 138 139 139 141 143 143 145 150 151 154 155 155 156 156 157 160 162 164 164 169 169 169 171 172 173 174 174 174
Mässing Arbetsplats och verktyg Formning Gjutformar av sten, lera och sand Krympning Gjutna föremål Grytor och andra kärl Kyrkklockor Smidda kärl Armbyglar och ringar Tråd Polering
175 176 177 179 190 191 192 193 198 200 201 202
Bly
203
Kvicksilver
205
Ädelmetaller
206
Arbetsplats och verktyg
Silver Förekomst Silver som hantverksmetall Formning Korpusarbeten Lödning Nitning Drivning och ciselering Skrodning, mönsterstämpling och gravyr Niello Silverpolering
Guld Förekomst Legeringar Formning och verktyg Lödning Tråd av ädelmetaller
206 215 215 216 217 222 224 229 230 232 234 235 237 237 238 238 239 239
Tillverkning av granalier Filigran och granulation Förgyllning Avfall från hantering av ädelmetaller
Några särskilda tekniker Pressbleck Prägling Fattning av stenar och pärlor Emalj
Lagningar i gammal tid
240 241 246 248 249 249 252 255 261 264
IV Arkeologi inomhus Laboratoriearbeten Fyndupptagning, rengöring och konservering 3D-skanning Genomlysning med röntgen Metallografisk undersökning Kemiska analyser och tekniska undersökningar Metallsammansättning Lera och keramik Restaurering av föremål
269 269 272 273 273 274 274 276 277
Rekonstruktioner, kopior, reproduktioner, förfalskningar och olagliga fynd
279
Slutord
285
Litteratur
286
Ordlista [Glossary]
298
Arkeologiska fyndplatser
305
Apalle, Övergran, Uppland (ca 1300–600 f.Kr.) Birka, Adelsö, Uppland (ca 800–950 e.Kr.)
305 305
Bräckan Norra, Järn, Dalsland (ca 700 f.Kr.) Drocksjön, Ängersjö, Hälsingland (550 – 800 e.Kr.) Eketorp, Gräsgård, Öland (ca 1000 –1300 e.Kr.) Gråträsk, Piteå, Norrbotten (1000 –1300-talet e.Kr.) Havor, Hablingbo, Gotland (omkring Kristi födelse) Helgö, Adelsö, Uppland (ca 400 – 900 e.Kr.) Husby, Glanshammar, Närke (ca 1100 e.Kr.) Jättene, Gudhem, Västergötland (400 f.Kr.–Kr.f.) Karls, Tingstäde, Gotland (ca 1050) Loheskatten, Stockholm (1740-talet) Lödöse, Lilla Edet, Västergötland (medeltid) Manching, Bayern, Tyskland (århundradena före Kr.f.) Mästermyr, Sproge, Gotland (900 –1000 e.Kr.) Sigtuna, Uppland (medeltid) Smiss, Eke, Gotland (900-talet e.Kr.) Uppåkra, Skåne (100 f.Kr.– 1100 e.Kr.) Åkerö, Halla, Södermanland (800 – 900-talet)
Tack
306 307 307 308 308 309 310 311 311 313 314 314 314 315 316 317 317 322
Bakom varje föremål finns människor Mitt intresse för metallhantverk väcktes när jag gick i skolan i Kristianstad och på lediga stunder kunde springa som ”lärpojke” i John Grönroos silversmedja. Där var en nyfiken och intresserad pojke välkommen. Det var på 1950-talet en sjudande arbetsplats där tillverkningen var helt hantverksmässig med ett fåtal okomplicerade maskiner från 1800-talet. Alla tänkbara produkter från silverbestick och karotter till ljusstakar och kyrksilver hörde till sortimentet. Under skickliga händer växte föremålen fram – mest mäns händer, svarta av stoft och oxider, men också några kvinnors händer, röda av såpvatten och polering. Insikten om att det bakom varje föremål finns människor, var ett incitament för mig att syssla med arkeologi. Att arbeta med olika metaller har varit en fritidssysselsättning som jag haft nytta av i min forskning. Bakgrunden till denna bok är bl.a. erfarenheter från undervisning vid arkeologiska forskningslaboratoriet (AFL) vid Stockholms universitet och som kursdeltagare, men även föreläsare, vid hantverksutbildningen på Sätergläntan hemslöjdens gård i Insjön. Jag kunde inte hitta någon publikation som sammanförde dessa två världar med varandra, som har så mycket gemensamt. I båda fallen handlar det om handens arbete, materialens möjligheter och känslan för form. Boken har sin tyngdpunkt på det praktiska arbetet som uttryck för tankar, idéer och kreativitet. Min förhoppning är att den ska göra det lättare att överblicka ett utmanande och gränslöst fält. Tanken är inte att behandla alla tänkbara frågor, utan att väcka nyfikenhet, stimulera samarbete och utbyte av erfarenheter i sökandet efter ny kunskap och också att inspirera till nyskapande. På nästan alla områden finns ännu många problem att lösa och spännande utvecklingsmöjligheter. Stockholm i februari 2014 Gustaf Trotzig
13
Från nytt till gammalt
Smeder och arbetare vid Gammelstilla bruk, Gästrikland. Hantverksskicklighet krävdes för arbete vid ett järnbruk. Foto från 1890-talet i Jernkontorets arkiv.
När man ser en hantverkare skickligt hantera verktyg som man vet var fullt utvecklade långt före Kristi födelse när det gäller form och funktion, är det uppenbart att det finns släktskap och förbindelser mellan arbetet i dag och äldre tiders. Detta trots att det kan ligga en nästan ofattbar tidsrymd mellan nutid och dåtid. Hammarens tyngd, anpassad till den mänskliga armens förmåga och arbetsstyckets svar på hammarslagen är oföränderliga parametrar genom årtusenden. Denna bok har fyra delar. Den första handlar om metaller generellt, deras egenskaper, hantering och förekomst samt om de traditionella hantverk som är åtkomliga genom olika källmaterial. I den andra delen redovisas det arkeologiska materialets möjligheter att ge information om metallhantverk. I bokens tredje del vävs de två första delarna samman i en genomgång av de olika hantverksmetallernas användning med exempel från arkeologin. Detta ger hantverksyrkena en djupare tidsdimension och samtidigt liv åt det arkeologiska materialet. I den fjärde delen, slutligen, ges en inblick i den praktiska hanteringen av det arkeologiska materialet med bl.a. rengörings-, konserverings- och analysmetoder. Där diskuteras även en del frågor av mer principiell betydelse om etik och lagtillämpning. Tyngdpunkten i detta arbete ligger på svenskt material från tidig medeltid och yngre järnålder, med utflykter till andra länder och epoker. Det ska tilläggas att gruvdrift och metallutvinning ligger utanför bokens syfte. De berörs endast i fråga om järn, där vägen från råvara till färdig produkt kan vara en mer eller mindre kontinuerlig process. I övrigt hänvisas den intresserade till Sveriges Nationalatlas. Bergsbruk – gruvor och metallframställning (2011) och när det särskilt gäller arkeologi till Arkeologi i Norden 1–2 (1999–2000). Arkeologernas sätt att arbeta är att gräva sig ner i marken och studera kulturlager som bildar årsringar från nutid till forntid, samtidigt som man försöker förstå vilka händelser och sammanhang som ligger bakom. Det är lätt att inse att det material som ligger över har kommit dit senare än det som ligger under. Men vad är det man hittar och från vilket århundrade är det? Det var när européerna på 1700-talet kom i kontakt med invånarna 15
på Söderhavsöarna som man fick se stenyxor användas i praktisk verksamhet. Då insåg man att de stenyxor som hittas i Europa också var verktyg som använts av människor i avlägsna tider och inte följden av åsknedslag som en del hade trott. Åskviggar var ett folkligt namn på stenyxor. När en stor gravhög från 900-talet e.Kr. vid Oseberg i Norge undersöktes av arkeologer 1904, visade den sig innehålla ett överraskande välbevarat vikingaskepp med ett rikt innehåll av föremål som i arkeologiska sammanhang är mycket ovanliga. Material som trä och textil brukar sällan stå emot markens nedbrytande krafter. Skeppet var gravplats för två kvinnor som fått med sig mängder av husgeråd, redskap och annat som i stor utsträckning hade direkta motsvarigheter bland välkända bruksföremål på landsbygden. Osebergsfyndet och andra liknande fynd gav dubbla insikter: de tusenåriga föremålen i skeppet gick att identifiera med hjälp av de sentida föremålen och dessa fick i sin tur tusenåriga anor. Men inte bara det – fortfarande finns personer som kan tillverka sådana föremål och som vet, exempelvis, att björkar helst ska fällas på sommaren och torka med löven på för att ge bra slöjdvirke. Sådan hantverkskunskap är minst lika gammal som vikingaskeppet.
Metodik När man vill söka sig ner på djupet i de traditionella metallhantverkens kulturlager med tyngdpunkten på händernas arbete, är detta den mark man har att bearbeta: • • •
Hantverkstraditionen – som den ännu lever i dag hos verksamma yrkesmän, eller som har bevarats i uppteckningar eller på annat sätt. Äldre handböcker, avbildningar och hantverkets produkter. Arkeologiskt material – spår av tillverkning i olika former, föremål och andra fynd.
Precis som när man gräver i marken kan man inte söka överallt, man måste restriktivt lägga arbetet på sådant som erfarenhetsmässigt kan ge resultat och besvara frågor. Ett särskilt problem att brottas med i detta ”grävande” är att det inte alltid är enkelt att avgöra vad som hänger samman med urgamla hant16
Bayeuxtapeten, daterad till slutet av 1000-talet, skildrar Vilhelm erövrarens invasion av England 1066. Här bygger man fartyg för överfarten. På det översta skeppet arbetar en man med navare.
Skedborrar var i fullt bruk in på förra seklet men används sällan numera. Denna navare med skedborr från 1900-talet är från Dalarna.
verkstraditioner och vad som tillkommit av utveckling under århundradenas lopp och det finns fallgropar. Vad som ger sken av att vara uråldrigt kan vara sentida tillskott och tvärtom. Hur ska man då förhålla sig till dateringsproblemet och undvika anakronismer? Svaret är egentligen enkelt, även om genomförandet bjuder på problem: Man måste försöka se företeelsen i ett större sammanhang. Ingenting kan tillverkas på ett sätt som ligger utanför den aktuella tidens teknologiska förutsättningar och som det sannolikt inte finns något känt behov av – just då. 17
Metaller
Typisk kornstruktur i en ren metall
Gravsten i Norge med praktlav. Alla grundämnen förekommer överallt, vilket gör att även gravstenen kan innehålla guld, fast i extremt små mängder. Även allt levande innehåller metaller, exempelvis cellernas proteiner, vars kemiska funktionalitet, effektivitet och väldiga variationsrikedom är helt beroende av deras förmåga att bygga in olika metallatomer i sina strukturer. Foto Johan Laserna.
Metaller förekommer nästan överallt i naturen, kemiskt bundna till olika mineral. Om den metallhaltiga mineralkoncentrationen är användbar för utvinning är benämningen malm. I några fall förekommer även metaller i ren form. De flesta av de kemiska grundämnena är metaller. De är uppbyggda av atomer som hålls samman av attraktiva krafter så att de bildar kristaller eller korn. Dessa hålls samman av attraktiva krafter över korngränserna. Kornen är synliga för blotta ögat om man böjer ett metallstycke fram och tillbaka tills det brister och ser på brottytornas struktur. Brottet uppstår oftast längs korngränserna. När en metall är i flytande tillstånd är kristallerna upplösta och kan inte urskiljas, men när den svalnar och övergår i fast form utvecklas de igen. Beroende på omständigheterna när metallen stelnar, särskilt värmeförhållandena och tidsförloppet, formas kristallerna på olika sätt. Ibland får de exempelvis formen av s.k. dendriter vilket innebär att varje kristall blir komplicerat uppbyggd av taggiga förgreningar och tillväxter. Metallens renhet är en annan betydelsefull faktor: ju renare metall, desto större korn och tvärtom. Föroreningar hämmar kornens tillväxt. Kornstorleken har mycket stor inverkan på metallernas egenskaper. Metaller med stora rena korn är vanligen mjuka till skillnad mot finkorniga metaller. Kvaliteter hos metaller styrs därför av hur snabbt de kyls och av föroreningar som förhoppningsvis är små och möjliga att bemästra vid bearbetningen.
Legeringar Legeringar är blandningar av metaller eller tillsatser av ämnen för att få fram önskvärda egenskaper hos materialet. Man brukar utgå från en basmetall vilken man tillsätter med ett eller flera legeringselement. Dessa kan vara substitutionellt lösta vilket innebär att deras atomer placerar sig på samma plats som basmetallens atomer och ersätter dem, eller interstitiellt lösta då legeringsmetallens atomer i stället lägger sig i mellanrummen mellan basmetallens atomer. 25
I bägge fallen förändras förhållandena i basmetallens atomgitter, vilket påverkar legeringens töjbarhet och hårdhet. Om man exempelvis tillför en liten mängd koppar till silver blir materialet både hårdare och får lägre smältpunkt än de ingående metallerna var för sig. Detta syns inte på silvrets färg och man får en mer användbar produkt för praktiska ändamål. På samma sätt är brons sammansatt av koppar och tenn, där två mjuka metaller tillsammans bildar en legering med nya och annorlunda egenskaper, bl.a. ökad hårdhet. Ett icke-metalliskt legeringselement är kol som tillförs järn för att bilda stål. En basmetall kan i allmänhet endast ta emot en viss mängd legeringselement. Om denna gräns överskrids uppstår andra faser i basmetallen, rika på legeringselement. Mängden, formen och storleken hos de olika faserna blir avgörande för det slutliga materialets egenskaper. När en legering är i flytande tillstånd är de olika ämnena slumpvis blandade, men under avsvalningsprocessen förändras detta. I en legering av exempelvis en metall med hög smältpunkt, som koppar, och en annan med betydligt lägre smältpunkt, som tenn, börjar kristallerna med högre halt av tenn att först stelna och därefter de övriga. Allt eftersom temperaturen sjunker ordnar sig kristallerna i mönster som är beroende av hur temperaturen varierar i olika delar av smältan. När kristallerna kommer i ordning krymper metallen, på samma sätt som att en vällagd vedstapel tar mindre plats än oordnad hög vedträn. I samband med att kristallerna lägger sig till rätta uppstår mikroskopiska mellanrum. Dessa fylls ut så länge det finns flytande metall. Den del av metallen som stelnar sist kan få en porositet som är olämplig vid tillverkning av vissa små föremål. Om man vill undvika att detta sker kan man låta ingötet, dvs. den kon som bildas där man häller den smälta metallen i formen, ha en sådan storlek att det behåller värmen längst och därmed stelnar sist. Då hamnar porositeten i konen i stället för i föremålet. Storleken på ingötet och dess koniska form har alltid betydelse vid gjutning. En vid öppning gör det lättare att hälla i den smälta metallen och en större mängd flytande metall utövar tryck på den del av smältan som ska tränga ut i formens olika hålrum, först genom det halsformiga s.k. stiggötet och sedan vidare genom ingötskanalerna. Den konformiga klump som blir kvar överst i ingötet och som stelnar sist har ingen gjuteriteknisk benämning. I arkeologiska sammanhang, där man ibland finner sådana, behövs det dock en term och det finns olika varianter. Här kallas den ”gjutkon”. 26
Det gradvisa stelningsförloppet hos fyra ingående metaller i en legering.
Arkeologiska undersökningar av golv i äldre kyrkor ger ofta mängder av olika föremål som tappats, som mynt eller beslag som suttit på böcker. Under medeltiden var processionskrucifix från Limoges i Frankrike populära även i svenska kyrkor. Tydligen var figurerna som prydde krucifixen dåligt fastsatta, som framgår av detta urval av fynd från olika kyrkor, nu i SHM.
Järnföremål som legat i jorden är oftast skadade av rost och ger inte en korrekt bild av hur de en gång såg ut. Bäst bevarade är ofta sådana som följt med de döda på gravbålet och fått en skyddande hinna av oxid. Bilden visar ett urval sådana föremål från skilda tider. Till vänster är en läderkniv från omkring Kristi födelse, till höger en kniv av vikingatida typ. Längst ner är ett eldstål och en brodd från vikingatiden. Träspadar med järnförstärkning, s.k. skovelsko, förekommer in på 1900-talet. Spade från slutet av 1800-talet, Borgviks gård i Katthammarsvik, Gotland. Adam gräver medan Eva spinner, på en illustration i Yorkpsaltaren, från 1100-talet. Skovelskor av olika modeller i priskurant från Jäders styckebruk 1889. Skovelskor tillhörde också produkterna i 1700-talets dalasmide. De förekommer också i fynden från Manching från århundradena före Kristi födelse.
99
Samling av ihåliga, tresegmenterade, förgyllda pärlor ur ett depåfynd från sjön Furen, Härlöv, Småland. Troligen en handelsmans undangömda lager. Tillhör SHM. Två medeltida kannor, den större från Spjuteryd, Runsten sn, Öland och den mindre från Långalma, Börstils sn, Uppland. Båda är jordfynd. De kan dateras till 1400–1500-talet. Tillhör SHM. Sked, gjuten i tvådelad form, längd 165 mm. Den har kristna symboler på ut- och insidan och är möjligen avsedd att användas vid nattvardsgång. Jordfynd från Uppsala. Tillhör SHM.
För att göra tennet styvare kunde små mängder legeringsmetaller som mässing tillsättas. Uppblandat med bly förekommer tenn som smyckemetall exempelvis i de samiska offerplatsfynden från ca 1000– 1300 e.Kr. och i medeltida pilgrimsmärken. Som lödmetall har tenn använts bl.a. på de yngsta vikingatida djurhuvudspännena från ca 1100 e.Kr. på Gotland. Tennlödning användes även på romerska kärl för att fästa olika detaljer. Fördelen med tennlödning framför hårdlödning är att arbetsstycket inte behöver värmas upp till sådan temperatur att man riskerar försmältning, något som är en överhängande risk när godset är tunt. Tennlödda delar lossnar ofta på föremål i jorden. Tenn i ren form förekom knappast alls i Sverige under forntiden. Det var framför allt en legeringsmetall. En ouppblandad tenntacka har påträffats som boplatsfynd i Valsgärde, en känd arkeologisk plats i Uppland, berömd för sina båtgravar från vendeltiden. 170
Tre senromerska fibulor (dvs. broscher eller spännen) från Gotland. De två översta från gravfältet vid Vallstenarum, den nedre okänd fyndort. Samma fibulor sedda underifrån. Exempel på olika flätningar som förekommer på armringar och halsringar i de gotländska silverskatterna. Efter Stenberger. Samma former av smidda och flätade armringar från vikingatiden som förekommer i silver finns även i guld, men är betydligt ovanligare. Ett depåfynd från Dynisser, Eksta sn, Gotland.
Exempel på smidda arbeten Tack vare de många silverskatterna finns det en ofattbar mängd föremål bevarade. En stor del utgörs av mynt, en annan betydande del är råmaterial av olika slag och en avsevärd del utgörs av s.k. bitsilver, som är delar från olika styckade föremål. Men det finns också mängder av väl bibehållna smycken som visar prov på enastående hantverksskicklighet. 221