Metalurgia

Hubo una época, relativamente recientemente comparada con la historia humana, en la que el hombre lo ignoraba todo sobre el metal, había molido algunos minerales coloreados, como la malaquita verde-esmeralda, la azurita (ambos minerales de cobre) y la hematites amarillenta, utilizados como pigmento para pintar su casa y su cuerpo o para decorar cuevas y paredes, actualmente sabemos que el calor intenso transforma la malaquita en cobre y que la hematites es uno de los principales minerales de hierro, pero, durante siglos, el hombre únicamente explotó esos minerales por motivos decorativos. Este es el caso del ocre, palabra genérica que designa diferentes óxidos de hierro, del que se verifica su utilización desde hace 300.000 años, sabemos también de temprano tratamiento térmico ligero de éstos elementos para acentuar su color.

Los metales entraron en la vida humana por la puerta de atrás, la creación de adornos de cobre y hierro precede a su utilización en cuanto a armas, de la misma manera que las figuras de arcilla cocida preceden a los cuencos de uso doméstico, la primera motivación creadora parece ser una experiencia artística. Generalmente el metal fue, en un principio, trabajado en frío por martillado, con la ayuda de un martillo de piedra sobre un yunque también de piedra, los arqueólogos no pueden ni siquiera asegurar que los lugares donde se encuentran los artefactos más antiguos coinciden con los de su fabricación. Los metales pronto llegaron a ser intrigantes y tan valiosos que se convirtieron en artículos de cambio y viajaron ampliamente.

La roca base contiene vetas de cobre puro y minerales cupríferos, a lo largo de las eras geológicas, las vetas que se encontraban cerca de la superficie quedaron gradualmente expuestas a la acción de los elementos. Durante miles de años, estos bloques, hojas y arborizaciones de metal fueron las únicas formas de cobre que el hombre conoció. La ductilidad y maleabilidad del metal, además de su tendencia a brillar cuando el martillo elimina la oxidación superficial, convencieron al tallador de piedras de que realmente había topado con una piedra especial, a todo lo largo del Próximo Oriente y Asia Occidental, desde Anatolia hasta Afganistán y del río Indo hasta Pakistán, los arqueólogos han exhumando artefactos del hombre prehistórico, y entre ellos se encuentran objetos de cobre martillado. Las primeras evidencias están en Tell Sialk (Irán) y Chayonu (Anatolia), en la transición entre los milenios VIII y VII a.n.e. Las técnicas de modelado consistían aún en el martillado, aunque, según parece, en algunos casos se daban cuenta de que el calor lo ablandaba y facilitaba el martillado, en Susa en el V mileno a.n.e., y en los Balcanes en la misma época, sin embargo, cuando hacía el 4.000 a.n.e., se descubrió que el cobre podía ser extraído de sus minerales mediante fundición y, por tanto, ser utilizado en mayor escala, el metal salió de su condición de bisutería y se le dio una mayor utilidad.

Los fuegos de cocina raramente alcanzan un calor suficiente como para separar el cobre de sus minerales, y el cobre extraído sólo podía fundir bajo extraordinarias circunstancias, la temperatura normal de un fuego de cocina se sitúa entre 590ºC y 700ºC, algo menor que los 700ºC a 800ºC mínimos precisos para la fusión del metal, incluso si la temperatura llegara a 800ºC, el cobre producido sería esponjoso, frágil e inutilizable, se necesita una temperatura de 1.090ºC para licuarlo de un modo apropiado. Animado por un fuerte viento, la temperatura del hogar podía elevarse sobre los 800ºC, pero en la compleja acción química que se produce cuando los minerales de cobre desprenden su metal, uno de los requisitos más importantes es una atmósfera carente de oxígeno, lo que los metalúrgicos llaman una “atmósfera reductora”.

Si el fuego de cocina no proporciona la apropiada atmósfera reductora, ¿cómo se descubrió pues la fundición?, Es mejor suponer que tal descubrimiento ocurrió por accidente en un horno de cerámica, los antiguos ceramistas pudieron tener ocasión de utilizar óxidos de cobre pulverizados (malaquita, ya usada en abalorios) para teñir sus cerámicas de azul, un ceramista que encontrara restos de cobre en su horno se habría preguntado varias cosas. En otra etapa, el ceramista habría colocado mineral en su horno en vez de cuencos teñidos, él y otros como él continuaron experimentando y aprendiendo, el plomo es el único metal relativamente común que se derrite a una temperatura relativamente baja (330ºC), lo más seguro es que los aprendices de metaleros supusieran que lo que funcionaba con la galena podría aplicarse también a la malaquita, en este lento y largo proceso el horno de cerámica dio paso a hornos más elaborados capaces de mayores temperaturas, hacia el 3.200 a.n.e., el cobre se extraía del mineral en un horno cerrado y, frecuentemente, el combustible y el mineral ocupaban compartimentos separados, el diseño básico es el precursor de un tipo de horno en extremo eficaz y en uso todavía actualmente, no sólo funde el mineral sino que produce temperaturas lo suficientemente elevadas como para fundir la masa de cobre resultante.

El combustible utilizado por el ceramista, ordinariamente maderas, fue finalmente reemplazado por carbón de leña mucho más eficaz, un sistema de ventilación apropiado permite elevar considerablemente la temperatura, cuanto más potente sea la ventilación, más caliente es el fuego, a fin de aprovechar los vientos dominantes, los metalistas construían sus fuegos en las laderas montañosas más expuesta y dirigían los vientos hacia la base de sus fuegos por medio de canales. Posteriormente los ceramistas fueron de nuevo en ayuda de los metalistas proporcionando arcillas que, bajo elevadas temperaturas, no fundían junto con el metal, con esta arcilla resistente al calor podían construirse toberas, las cerbatanas del fabricante de metal utilizadas para avivar las llamas, mas tarde aún, con la invención del fuelle, los metalistas podían elevar las temperaturas de sus fuegos hasta los 1.650ºC.

Además de fundir el cobre, los antiguos metalistas del Próximo Oriente habían aprendido a verter en moldes de metal fundido. El bronce es un metal más fuerte que el cobre y su aplicación es mucho más amplia, tradicionalmente, la mayoría de los bronces son una aleación de cobre y estaño, el contenido de estaño varía desde el 3% como mínimo hasta el 25% del llamado metal campanil, en los tiempos prehistóricos, los primeros bronces estaban hechos de cobre y arsénico, lo que sin duda explica como fue descubierta la aleación de los metales.

Dos importantes fenómenos metalúrgicos subrayan esta evolución, en primer lugar, el cobre puro no funde bien en moldes, tiende a formar burbujas que alteran el resultado final, en segundo lugar, no existe el mineral de cobre puro, todos contienen, en mayor o menor proporción, restos de otros elementos, las impurezas más comunes son el hierro, el arsénico, el antimonio, el plomo, el níquel y el bismuto, y cada uno de estos metales produce cobre de mejor o peor calidad, una ínfima cantidad de bismuto es suficiente para que el cobre se haga quebradizo, mientras que grandes cantidades de plomo lo hacen blando, por otra parte, la presencia de arsénico en el mineral de cobre reduce la absorción de gases que provoca la porosidad del molde de cobre, lo que asegura un producto mejor.

La aleación más frecuente utilizada era la compuesta de cobre y arsénico, no sólo por su superioridad, sino también a causa de la abundancia de minerales de cobre arsenicado en todo o el Próximo Oriente, de hecho, cuando los metalistas del Oriente Próximo se dieron cuenta del valor específico del estaño, se encontraron en una situación delicada: El estaño era muy poco frecuente en sus lares. La toxicidad de los gases emitidos por los minerales de cobre arsenicado durante el proceso de fundición debió acortar la vida de más de un metalista, en consecuencia, quizás los artículos mismos llegaron a ser sospechosos. Los bronces de estaño reemplazaron a los bronces arsenicados también por varias razones prácticas, por una parte, la cantidad de arsénico en los minerales de cobre varía enormemente, como esta diferencia no se hace visible en el mineral, tuvo que crear problemas a los primeros metalistas, por otra parte, las ventajas de la aleación de cobre y arsénico sobre los minerales de cobre relativamente puros debieron de estimular a los artífices del metal para experimentar con la adicción de diversos elementos, finalmente, uno de estos elementos, el estaño, reveló sus excelentes cualidades.

Tras la publicación de unos textos químicos asirios se adelantó la hipótesis de la existencia de una alquimia babilónica, se apoyaban para ello en el término Ku-bu (feto, embrión) que entendían como aplicado a los minerales dispuestos en el horno. En los textos metalúrgicos, ku-bu puede así designar los minerales, la materia primera, “embrionaria”, que será “formada” en los hornos, entonces el horno era conceptuado como una matriz que sustituía a la Madre Tierra, y en la cual los minerales concluían su proceso de maduración, los sacrificios verificados con tal ocasión serían, por tanto, comparables a los sacrificios obstétricos. La otra interpretación (si ku-bu se referiría a embriones humanos) encuentra, así mismo, confirmaciones en rituales metalúrgicos primitivos, el hechicero provocaba un aborto a fin de obtener mediante el feto, éxito en la fusión del metal, tal comportamiento implica también la asimilación mágica de los minerales a los embriones, porque este rito cruel no puede tener más que dos “justificaciones” teóricas: 1) el feto transfiere su reserva intacta de vida a la operación metalúrgica para garantizar su buen éxito, 2) precipita el “nacimiento” del metal en los hornos.

El alquimista, como el herrero, y antes que ellos el metalero y el alfarero, es un “señor del fuego”, pues mediante el fuego es como se opera el paso de una sustancia a otra. El primer alfarero que consiguió, gracias a las brasas, endurecer considerablemente las “formas” que había dado a la arcilla debió sentir la embriaguez del demiurgo: Acababa de descubrir un agente de transmutación, lo que el calor “natural”, el del sol ó el del “vientre” de la tierra, hacía “madurar lentamente”, lo hacía el fuego en un “tempo” insospechado. Esta es la razón por la cual las culturas más arcaicas imaginan al especialista de lo sagrado, el chaman, el hombre-medicina, como a un “señor del fuego”, la magia primitiva y el chamanismo implica el “dominio del fuego”, bien que el chaman pudiere tocar impunemente las brasas, bien que pudiese producir en su propio cuerpo un “calor interior” que le hiciese “ardiente”, “abrasador”, permitiéndole de este modo resistir un frío extremo. También los herreros, como los chamanes, son considerados “señores del fuego”, en algunos regímenes culturales el forjador es considerado como igual, sino superior, al chaman, “herreros y chamanes vienen del mismo nido”, “el primer herrero, el primer chaman y el primer alfarero eran hermanos de sangre”.

Hemos visto que los orígenes comunes de la sacralidad de los chamanes y los forjadores se prueban por su “dominio del fuego”, traducido en términos teóricos, este “dominio” significa la obtención de un estado superior a la condición humana, y, lo que es más, el herrero crea las armas de los héroes, no se trata solamente de su “fabricación” material, sino de la “magia” de que están investidas, es el arte misterioso del forjador el que las transforma en armas mágicas, de aquí las relaciones, atestiguadas en las epopeyas, que existen entre héroes y herreros, tengamos en cuenta este conjunto de solidaridades: “dueños del fuego”, chamanes, herreros y reyes míticos (fundadores de dinastías).

En el milenio V a.n.e., encontramos objetos metálicos que alcanzan su significación en contextos metalúrgicos plenos y, a finales del milenio y principios del siguiente encontramos en el actual Irán centros especializados en la producción del cobre. Al después, al sureste de Europa el área balcánica entra en el Calcolítico pleno, anteriormente la cultura de Gumelnitza presenta hachas metálicas fundidas en molde abierto y con agujero de enmangue. A estas culturas se asocian explotaciones mineras de gran importancia como las de Ai Bunar, consisten en trincheras excavadas a cielo abierto, de entre 10 y 80 metros de longitud y entre 2 y 20 metros de profundidad. También es importante la explotación de Rudna Glava, algo posterior, de la que conocemos el método utilizado: mediante hogueras se calentaba la superficie a explotar, que así se calentaba, rociándola con agua se conseguía un enfriado brusco que agrietaba la roca, en estas grietas se introducían picos de asta de ciervo con los que se desgajaban bloques de mineral, que después se desmenuzaban con martillos de piedra y morteros.

Otro foco a tener en cuenta en relación con el Calcolítico se sitúa al sur de la península Ibérica a partir del milenio III a.n.e., normalmente asociado a la cultura de los Millares, aunque hoy se considera más extendido geográficamente.

Por último debemos señalar la dificultad existente a la hora de establecer secuencias típicas en el desarrollo de la metalurgia, en principio serían las siguientes:

· Utilización del cobre nativo (también oro, plata, platino, e incluso hierro)

· Martilleo en frío

· Calentamiento del metal nativo

· Fusión del cobre a partir del mineral

· Colado del cobre en molde abierto

· Molde de núcleo y uso de molde de los piezas

· Aleación con arsénico o con estaño

· Moldeo mediante la técnica de la cera perdida.

Para algunos autores este tipo de modelos de desarrollo es criticable en la medida que no se pueden aplicara algunos casos, con la metalurgia en América, o la de África Ecuatorial, donde se conoció el hierro ya en el siglo IV a.n.e., antes que los demás metales.