San Matteo

Edilberto Formigli *, Marcello Miccio **

 

La tecnica di fusione e la riparazione in corso d’opera

 

Durante le operazioni di restauro abbiamo potuto raccogliere molte informazioni che potranno essere utili ad una ricostruzione completa delle varie fasi del lavoro di fusione e completamento dell’opera, e riconoscere così tra le numerose varianti della fusione a cera persa esistenti in età rinascimentale quella usata dal Ghiberti.

Contrariamente a quanto è avvenuto per molti secoli in età romana, quando le tecniche usate, avendo raggiunto un alto grado di standardizzazione, erano del tutto simili nelle numerose officine dell’impero ( 1 ), nel Rinascimento, ed in particolare al tempo del Ghiberti, le tecniche di fusione erano molto diversificate, tanto che si ha l’impressione che ogni fonditore abbia sviluppato una sua tecnologia particolare.

Probabilmente anche le difficoltà nel getto di grandi quantità di bronzo in forme complesse, che costringevano i fonditori a porre rimedio ai difetti con metodi adattati ai singoli casi, come è effettivamente avvenuto per il S.Matteo, hanno aiutato questa diversificazione.

Il primo fatto notevole che abbiamo potuto constatare sul S.Matteo è che la statua è divisa in due parti, frutto di due getti separati. La linea di separazione tra le due parti, si trova all’incirca a metà e segue un percorso frastagliato a zig-zag, preparato in modo che il secondo getto rimanga saldamente ancorato al primo anche in mancanza di una saldatura  vera e propria (2).

Le osservazioni autoptiche, le misurazioni di conducibilità elettrica e le analisi chimiche, concorrono tutte a dimostrare che la statua è stata gettata in due fasi con due leghe diverse.. Nella prima fusione, prevista in un unico getto ad eccezione della testa come risulta dai dati di archivio, la parte superiore non era venuta bene. La zona difettosa è stata ritagliata via con scalpelli lungo una linea irregolare al centro della statua. Si è ricostruito poi l’anima interna ed il modello di cera della parte superiore direttamente sopra la parte in bronzo salvata, questa volta comprendendo anche la testa, e si è proceduto ad un nuovo getto che si è incastrato sopra quello già realizzato.

Probabilmente, se accettiamo l’ipotesi dell’applicazione della tecnica indiretta della cera perduta, nella ricostruzione del modello in cera della parte superiore, si è potuto riutilizzare i negativi iniziali.

Dei materiali interni presenti al momento del getto sono rimaste solo piccole masse di terra di fusione aderenti alla superficie. In attesa dei risultati completi del loro studio chimico e mineralogico, possiamo per ora constatare la presenza in esse di abbondanti inclusioni organiche composte di cimatura di lana di vari colori: celeste, giallo, nero, rosso, con predominanza di quest’ultimo (fig.1).

La consistenza della terra e la presenza dei filamenti intatti al suo interno, dimostrano l’assenza di una cottura a temperatura elevata. Ciò depone in favore dell’ipotesi di una fusione della statua con la tecnica indiretta con la quale l’anima interna subisce solo un riscaldamento relativo durante la cottura del modello completo, che comprende anche il mantello esterno, ed il riscaldamento dovuto al getto del bronzo liquido.

L’uso della lana come smagrante nelle terre di fusione è citato anche dal Cellini nel suo trattato sulla scultura. Numerosi sono poi i recenti riscontri su altre statue o monumenti rinascimentali come ad esempio sul monumento al Colleoni del Verrocchio a Venezia (3).

Tra i dettagli costruttivi che abbiamo potuto documentare sul S.Matteo, tre sembrano particolarmente importanti. Due di essi si trovano sulla superficie interna del bronzo: le cinque fossette quadrilatere con rigetto nel foro tondo centrato e le impronte sovrapposte di forma rettangolare. Il terzo dettaglio costruttivo consiste nelle tre grosse aperture presenti sul retro della statua.

La conformazione a bordi rialzati stondati delle fossette quadrilatere disposte a varie altezze sulla superficie interna, sembrano indicare la loro provenienza dalla cera , che ha lasciato poi il suo posto alla colata di bronzo (fig. 2 ).

 

Queste impronte potrebbero dunque essersi formate nella cera che veniva colata, secondo l’ipotesi della tecnica rinascimentale indiretta (descritta dal Cellini nei suoi trattati), tra l’anima interna di terra e la forma negativa esterna, sopra dei sostegni orizzontali (forse in ferro) collegati ad un’asta centrale verticale (fig. 3 ).

Le aste orizzontali avrebbe avuto la funzione di sostenere l’anima interna ed allo stesso tempo con un prolungamento a sezione tonda che oltrepassava la cera e rimaneva incastrato nel mantello di fusione esterno, quello di fungere da distanziatori durante l’eliminazione della cera e il getto del bronzo. Forse una terza funzione era anche quella di fornire degli appigli esterni agli eventuali spostamenti del pesante modello di fusione.

Questi sostegni sarebbero poi stati rimossi a fusione avvenuta lasciando dei fori circolari richiusi poi con rigetti di bronzo. I rigetti  sono chiaramente visibili sia dall’esterno (fig.4) che dall’interno al centro delle fossette rettangolari (fig.5).  La linguetta di ferro ancora presente su di un lato corto di una fossetta, a giudicare dalla massa di cera spostata  verso l’interno, sembra essere stata inserita a forza come zeppa tra cera e sostegno.

La seconda importante caratteristica costruttiva visibile all’interno, riguarda la ricostruzione del modello di cera della parte superiore. Si tratta di impronte di forma pressoché rettangolare ( x ), che si sovrappongono lasciando di solito un lato più rialzato (fig.6 ). Possiamo fare almeno tre ipotesi che potrebbero giustificare questo aspetto particolare della superficie interna, e cioè che si tratti di:

 

  • Disposizione di lastre quadrangolari in cera dentro la matrice negativa
  • Disposizione di lastre di cera sull’anima di terra ancora morbida
  • Rettangoli formatisi nel compattare con una sorta di mattone l’anima di terra di fusione ancora morbida. Dopo l’essiccazione la cera veniva colata tra l’anima e la forma

 

La prima ipotesi presuppone una tecnica indiretta antica di tipo greco-romano. In questo caso però potendo lavorare dall’interno era facile pareggiare le lastre ammesso che fossero risultate così sconnesse come nel nostro caso.

La seconda ipotesi presuppone l’applicazione della tecnica diretta nella quale però la cera viene applicata sull’anima cotta o almeno asciutta.

Poiché le impronte sono presenti solo sulla parete interna del rigetto sulla parte superiore della statua, per il quale si è dovuto ricostruire in situ l’anima interna, e per la particolare disposizione e forma dei rettangoli, che sembrano ripetersi in eguali dimensioni sovrapponendosi l’uno all’altro, la terza ipotesi risulta quella più probabile.

In questo caso dunque i fonditori dopo la distruzione e l’eliminazione dell’anima interna della parte superiore malriuscita, avrebbero dovuto ricostruirla riutilizzando forse la struttura di ferro verticale e orizzontale dei sostegni. Avrebbero poi rimodellato questa anima di terra basandosi sulla forma negativa della quale erano ancora in possesso. La cera sarebbe stata poi colata tra l’anima di terra essiccata  (non cotta poiché i filamenti di lana sono ancora intatti) ed il modello negativo.

Tolti i negativi si poteva procedere alla rifinitura della cera all’applicazione dei canali e alla copertura con il mantello di fusione esterno. Dopo la cottura dell’intero modello di fusione sovrastante la parte già in bronzo, nella quale si aveva l’eliminazione della cera, si poteva procedere al getto in bronzo che si andava a sovrapporre e ad incastrarsi con il bronzo già solido del primo getto malriuscito.

 

Le tre grosse aperture sul retro della statua rappresentano un’altra fonte di informazioni sulle tecniche usate nella fonderia del Ghiberti. La più bassa a forma di rettangolo allungato disposto verticalmente si trova nella zona del primo getto; la seconda apertura a forma pressoché quadrata si trova sulla schiena , mentre la più piccola che ha la parte alta arcuata, si trova sulla nuca.

Queste aperture sono state ricavate nel modello di cera, infatti i bordi non risultano tagliati a freddo sul metallo, ma presentano le tipiche caratteristiche della pelle di fusione.

 

Le tre aperture, cosiddette “ morse “ , assolvevano ad una duplice funzione: quella di servire a mettere in contatto l’anima interna con il mantello esterno, di fare cioè da ponte tra le due parti in modo che non si potessero muovere una verso l’altra. Si tratta della stessa funzione che hanno su altre statue i cosiddetti “chiodi distanziatori” che venivano infilati attraverso la cera fino ad una certa profondità nell’anima interna di terra , mentre la testa restava poi inglobata nel mantello esterno. La seconda funzione era quella di fornire un accesso a getto avvenuto, per togliere  la terra e gli altri materiali dall’interno, comprese le sbarre ed i sostegni . Le aperture non sono state richiuse perché non erano in vista. Su altri bronzi invece la chiusura avveniva con placche di bronzo, come sul Grifo di Perugia e la lupa capitolina, ambedue opere medioevali ( 4 ).

 

La rifinitura del fuso

 

Il fuso grezzo doveva essere ripulito esternamente dai canali e dalle creste di fusione. Questo lavoro era eseguito per mezzo di scalpelli (fig. 7 ). Tutta la superficie veniva poi levigata in un lungo lavoro di raschiatura con pietre abrasive, le cosiddette frassinelle, lunghi pezzi di pietra arenaria, le cui tracce sono ancora ben visibili su quasi tutta la superficie esterna (fig. 8 ).

 

La lavorazione a cesello

 

I solchi interni alle grosse ciocche della capigliatura sono stati ripresi a freddo con ceselli spianatori sulle superfici lisce e con ceselli tracciatori nei solchi intermedi. Anche alcuni dettagli del volto , sono stati ripresi a freddo con questo strumento.

Le fasce con le iscrizioni ed i loro registri erano state solo abbozzate sulla cera in modo grossolano con spatole e ferri dentati. Lo stato in cui si trovavano alla fine della loro lavorazione in cera è ancora visibile in alcune zone, là dove dopo la trasformazione in bronzo, risultavano inaccessibili alla lavorazione a cesello (fig. 9 ). Con la lavorazione a freddo sul bronzo le scritte ed i loro sottofondi venivano accuratamente rilavorate. Per creare il sottofondo a righe incrociate il Ghiberti usava sempre un cesello profilatore (fig. 10 ). Lo stesso strumento e la stessa trama incrociata la possiamo vedere anche sui sottofondi delle scritte della porta del Paradiso (fig. 11 ).

Per lo stesso tipo di lavoro il Verrocchio usava invece un cesello perlinatore che lascia sul bronzo tanti piccoli cerchietti (fig. 12 ).

 

 

 

Gli inserti cromatici

 

Sul S.Matteo Ghiberti ha applicato anche la tecnica dell’agemina, vale a dire l’inserimento meccanico di un metallo diverso dal bronzo. Gli occhi e le lettere sul vangelo sono vivacizzati con inserti di argento. Per gli occhi si tratta delle parti bianche del bulbo oculare: ai lati della grossa iride ottenuta in bronzo per fusione, sono state inserite due lamine di argento di forma pressoché triangolare (fig.13 ).

La resa cromatica degli occhi anche con materiali molto appariscenti: argento, avorio, pietre dure, ambra etc. era un fatto comune per la statuaria antica greca , etrusca e romana ( 5 ). Questa tradizione si è protratta fino alla fine del primo secolo d.C. (fig. 14 ). Dal secondo secolo in poi questa tecnica scompare insieme ad una generale perdita di qualità in tutta la statuaria in bronzo (6). Per le lettere sul libro la tecnica dell’agemina prevede lo scavo a scalpello della sede delle lettere con un piccolo sottosquadro interno. Dei grossi fili di argento ricotto vengono poi inseriti nelle fossette e battuti fino a farli schiacciare dentro. Tutta la superficie viene poi accuratamente levigata (fig. 15 ).

 

Le misurazioni di conducibilità con il metodo delle correnti indotte ( 7 )

 

Su quasi tutta la superficie del bronzo sono state eseguite a tappeto misurazioni di conducibilità elettrica ( 16 ). Le differenze nei valori rilevati, interpretate statisticamente, dato l‘alto numero delle misurazioni, ci ha indicato la presenza di leghe diverse. Così è stato possibile individuare la line di separazione tra il primo getto della parte inferiore della statua ed il rigetto della parte superiore ancor prima della pulitura, quando essa non era ancora ben visibile (fig. 17 ). Per la zona del secondo getto è stato usato un bronzo con una maggiore conducibilità elettrica dovuta alla più alta percentuale di rame nella lega (fig. 18 ).

Anche l‘omogeneità tra le leghe del busto e della testa rilevata attraverso le misurazioni di conducibiltà è stata di aiuto per stabilire la provenienza delle due parti dallo stesso getto (fig. 19 ). L‘uso di un bronzo diverso per i rigetti di chiusura dei fori circolari lasciati dalle aste di sostegno, oltreché otticamente per il differente colore delle patine, è stato rilevato anche attraverso le misurazioni, che danno  per essi una conducibilità più alta (fig.20 ).

La presenza di argento sugli occhi e sulle lettere del libro è stata rilevata ancor prima della pulitura per l‘altissima conducibilità rilevata nelle zone interessate (sopra i 70 I.A.C.S.), anche attraverso lo spesso strato di  cloruri e solfuri che le ricoprivano (fig. 21 ).

 

 

Le analisi chimiche delle leghe

 

L’ osservazione autoptica della superficie della statua del S. Matteo, la scannerizzazione quasi totale di misurazione della conducibilità elettrica con la tecnica delle correnti indotte , ci hanno permesso di programmare correttamente un sistema d’indagine analitico, limitando al minimo il numero dei prelievi invasivi necessari per confermare o smentire le ipotesi impostate durante questi primi esami che ribadiamo sono solo indicativi.

 

I prelievi sono stati effettuati con microfrese di diametro di 0,3 mm nelle zone che al momento sembravano più rappresentative alla scioglimento dei nostri dubbi  ( fig.22 ).

 

 

N° camp

 

1Retro. finestra inferiore, parte bassa, nello spessore

Cu

80,85

Sn

3,76

Pb

0,98

Zn

13,09

Fe

0,16

Ni

0,05

Ag

0,02

Mn

—-

Sb

0,33

V

—-

2Retro. Finestra inferiore, parte alta, nello spessore 84,45 4,58 1,15 7,16 0,29 0,03 0,03 —- 0,29
3 Piede sinistro. Sotto, attaccatura del mignolo 91,81 2,33 1,08 3,58 0,08 0,01 0,01 0,42
4 Di fronte. Panneggio 77,02 5,17 14,03 0,56 0,12 0,25 0,01 1,87
5 Di fronte. Rifusione laterale allo stinco destro 84,12 3,39 1,22 9,01 0,14 0,05 0,01 0,54
6 Di fronte. Rifusione laterale stinco destro 82,80 2,38 0,94 12,61 0,07 0,07 0,01 0,58
7 Lato destro. A metà coscia dalla rifusione circolare della staffa interna laterale destra. 89,01 2,21 1,34 5,70 0,20 0,09 0,01 0,54
8 Nel retro. Finestra superiore, parte laterale a destra, nello spessore. 91,05 2,15 0,77 4,31 0,13 0,08 0,02 0,38
9 Nel retro. Finestra nella testa, parte bassa nello spessore. 89,09 2,12 0,77 7.10 0,15 0,09 0,02 0,46
10 Collo,zona laterale destra. 86,98 1,92 0,75 8,78 0,08 0,06 0,02 0,42
11 Panneggio, sopra il pollice destro. 86,94 2,03 0,76 8,89 0,12 0,07 0,01 0,46
12 Mano destra. Indice. 86,45 1,48 0,74 9,64 0,07 0,07 0,01 0,36
13 Panneggio laterale destro. sotto il gomito destro. 86,05 1,87 0,64 9,85 0,10 0,07 0,01 .— 0,39
14 Stessa zona de13. Circa 26 cm sotto il gomito destro. 74,95 4,36 0,87 18,52 0,11 0,02 0,02 —- 0,44

Tab.1

Le analisi (tab.1 ) confermano quello che era già abbastanza valutabile con le prove già segnalate in precedenza. Quello che risulta in modo abbastanza chiaro è che per la rifusione della parte superiore è stata utilizzata una lega molto simile a quella della parte inferiore con la variante di usare un po’ meno alliganti per avere un punto di fusione di circa 25-30 gradi più alto. Questo sistema è usato ancora oggi nelle fonderie artistiche nei rari casi che non si voglia ricorrere alla saldatura.

Si ritiene che quando i due metalli si “incontrano” il primo già freddo con il getto incandescente liquido, avendo questo un più alto punto di fusione, possa cedere del calore e “ ammorbidire” la parte sottostante cosi’ da garantire una migliore attaccatura, otre naturalmente al sistema di incastri a “coda di rondine” che sono sempre indispensabili. Tutte le riparazioni sembrano eseguite singolarmente con rifusioni con leghe e, probabilmente, in momenti diversi, salvo la 5 e la 6 che essendo vicinissime potrebbero essere state eseguite  contemporaneamente. Possiamo dire che la partita di metallo usata ha tutta la stessa provenienza e faceva parte di  uno stesso lotto, la presenza e quantità costante degli elementi in traccia (Fe, Ni, Sb, Ag, )lo dimostrano largamente. Altro dato importante che potrebbe dare adito a confusione è il variare della percentuale di Zn tra i campioni 1 e 2 , 5.e 6. Bisogna sapere che lo Zn ha un punto di ebollizione di 917°C , esso quindi sublima velocemente in un crogiuolo portato a circa 1000°C. più si ritarda la colata e più la lega si impoverisce di Zn. Il fenomeno è molto più comune di quanto si pensi, la differenza tra il campione 2 , più in alto e il campione 1 più in basso, oltre al fatto  che siano  stati  usati  più  crogioli,   potrebbe derivare proprio  da questo  fattore   In realtà

 

anche nella metallurgia moderna il fenomeno crea problemi che oggi si superano con particolari accorgimenti probabilmente sconosciuti nel rinascimento. Il campione 4 è sostanzialmente diverso da tutti gli altri per la grande quantità di Pb presente e la quasi assenza di Zn, infatti si tratta di una riparazione eseguita sicuramente in un seconda tempo, anche più ordinaria delle altre essendo in una zona poco visibile. Il campione 3 fa parte del piede sinistro dove si notano diverse riparazioni confuse e non ne siamo sicuri ma l’alta percentuale di Cu presente, fa pensare ad un getto indipendente dagli altri e potrebbe anche questo essere stato rifuso in un secondo tempo (fig. 23 ). Il campione 14 è forse il più interessante in quanto è sicuramente una rifusione per correggere delle mancanze venute per l’unione delle due parti principali , ma eseguita perfettamente e del tutto invisibile, rilevabile solo con le correnti indotte.

 

 

 

* ANTEA, Laboratorio di Archeometria e Archeologia Sperimentale sulle antiche tecniche artigianali, Murlo (Siena). http://digilander.iol.it/antea7

** Centro di Restauro della soprintendenza Archeologica per la Toscana, Firenze

 

 

Note

  • Sulle tecniche dei grandi bronzi antichi si consulti: AA.VV., Antiche officine del bronzo, Nuova Immagine ed., Siena 1993; AA.VV. I grandi bronzi antichi, Nuova Immagine ed., Siena 1999; G.Lahusen, E.Formigli, Roemische Bronzeportrait, Hirmer Verlag, Muenchen (con glossario dei termini tecnici).
  • In età greca e romana si erano perfezionate le tecniche di saldatura del bronzo fino ad un altissimo livello esecutivo. La saldatura per rigetto che si usava in antichità, richiedeva la partecipazione contemporanea di numerosi operai durante le operazioni di colaggio del materiale saldante. Le parti da congiungere dovevano essere tenute ad alta temperatura in un letto di carboni ardenti attizzati da vari mantici, secondo le diverse masse dei bronzi da saldare. Da un crogiuolo si versava poi la lega saldante nella fessura tra le

Questa complessa tecnologia è andata persa alla fine dell’età romana. Sulle statue in bronzo di età rinascimentale non sono state finora mai riscontrate scientificamente saldature metallurgiche, ma , come nel nostro caso, solo rigetti ad incastro (sulla saldatura dei grandi bronzi si veda: E.Formigli, Tecnica e creazione artistica, la saldatura nella statuaria in bronzo antica; in: I grandi bronzi antichi, op.cit. pagg. 83-90.

  • Formigli, G.Schneider, Antiche terre di fusione, Indagini archeometriche sulle terre di fusione dei bronzi greci, romani e rinascimentali, in: Antiche officine del bronzo, op. cit. pagg. 69.102.
  • La tecnica a morse è stata descritta e documentata da Bruno Bearzi ( ) sul Grifo di

Per quanto riguarda la lupa capitolina, nonostante che nelle pubblicazioni anche recenti ( si veda ad esempio: C.Parisi Presicce, La lupa capitolina, Electa ed., Roma 2000 ) sia presentata come opera antica, vi sono fondati argomenti tecnici per una datazione in età medioevale, tra l’altro la presenza di morse chiuse meccanicamente da grosse lastre di bronzo. Sul S. Matteo la chiusura di queste aperture necessarie a tenere distanziati l’anima interna ed il mantello esterno di fusione durante il getto, non è stata necessaria poiché esse si trovavano sulla parte non visibile della statua.

  • Formigli, Le tecniche del colore nella statuaria antica in bronzo, in: Colore e luce nella statuaria antica in bronzo, Atti del seminario di Murlo 2004, in corso di pubblicazione.

 

  • Lahusen, E.Formigli, Roemische Bronzeportrait, op.cit.
  • Finalità e limitazioni di questa tecnica sono esposte nelle anticipazioni dei risultati del presente studio in: S.Agnoletti et alt., Il “S.Matteo” del Ghiberti: considerazioni preliminari sul restauro e indagini tecnologiche, O.P.D. Restauro, 15,

 

 

Didascalie delle figure

 

  • Lana colorata come smagrante organico nella terra di fusione
  • Fossetta quadrilatera relativa alla struttura di sostegno
  • Ricostruzione grafica ipotetica della posizione delle sbarre di sostegno
  • Foro circolare chiuso con rigetto in bronzo
  • Fossetta quadrilatera con foro circolare vuoto, dopo l’estrazione del rigetto
  • Impronte rettangolari sovrapposte impresse sulla cera
  • Scalpellatura del fuso grezzo
  • Tracce di abrasione con “frassinelle”
  • Modellatura grezza della scritta eseguita su cera 10 Sottofondo a righe incrociate eseguito a cesello

11 Sottofondo a righe incrociate sulle scritte di una formella della porta del Paradiso 12  Sottofondo a  perlinatura  sul David del Verrocchio

  • Resa della cornea degli occhi con lamina d’argento
  • Scritte sul libro eseguite con la tecnica dell’agemina in argento
  • Evoluzione nella resa degli occhi su ritratti in bronzo di età romana 16 Misurazioni di conducibilità con il metodo delle correnti indotte
  • Valori di conducibilità in I.A.C.S.
  • Zona di separazione tra il primo e secondo getto evidenziata dalle misurazioni di conducibilità 19 Omogeneità di valori di conducibilità tra testa e busto della

20 Conducibilità più alta sui rigetti di chiusura. 21  Alta conducibilità sull’argento degli occhi.

22 Mappatura dei prelievi per le analisi chimiche 23  Zona del piede sinistro con presenza di rigetti.

febbraio: 2020
L M M G V S D
     
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
242526272829