透过一尊尊精巧灵动的垫江角雕，我们能洞悉千年以来雕刻技艺在其上的流转与演变。对于牛角这一古老的雕刻原料，在历经杀菌、雕刻、打磨、抛光、清洗、防腐处理等复杂工序后，最终以各类鬼斧神工般的轮廓与纹理出现在世人眼前。
垫江角雕｜垫江县广播电视台
始发于清朝中期，垫江角雕的技艺由无数的经验堆砌而成，在一代代手艺人的手口相传下延续至今，除了在工具与技艺上与时俱进，这一古老技艺也在现代科学理论下得到了诠释。现在，就让我们一来起了解重庆市市级非物质文化遗产垫江角雕工艺背后的现代科学原理。
原料选择
角雕制作原料｜广西新闻网
作为垫江角雕的原料，牛角的质地主要取决于其组织结构和化学成分。一般来说，牛角主要由角质蛋白和钙质组成，因此选择含有较高角质蛋白和适量钙质的牛角会更容易雕刻。有关生物材料学的研究表明，理想的雕刻牛角应含有适中的钙化成分，使其在雕刻时能够保持良好的形态和纹理。
此外，牛角的年龄和生长环境也会影响其质地和颜色，因此工匠需要根据实际情况选择合适的原料。此外，牛角背面较薄，厚度不够的地方无法雕刻出立体感，因此角雕师们一般选择生存时间超过十年的白水牛角，保证其在雕刻时所需的厚度。
原料的杀菌消毒
牛角在雕刻前需要经过清洗、消毒和烘干处理。首先是用清水和中性洗涤剂清洗牛角以去除表面的杂质和油脂。接着，牛角需要被浸泡在稀释的消毒液中一段时间，并在蒸汽消毒柜中进行高温蒸汽处理。最后，经过紫外线15至30分钟的照射，才算完成了牛角消毒杀菌的全过程。
牛角的雕刻
雕刻细节｜周围
雕刻是制作角雕的关键工序，需要工匠具备丰富的经验和技术。这一过程需要考虑牛角的机械性能和热性能。
其中，热性能包括热传导与热膨胀两方面。牛角具有较好的热传导性能，这意味着在雕刻过程中，局部加热或摩擦可能会导致牛角表面温度升高。工匠需要注意控制雕刻工具的温度，避免过度加热导致牛角材料软化或变形。同时牛角在受热时会发生微小的膨胀，这可能影响到雕刻工艺的精度和稳定性。工匠需要考虑牛角的热膨胀系数，以及在雕刻过程中如何控制温度变化，以确保雕刻效果的准确性和一致性。
机械性能指牛角的硬度、强度与韧性。牛角的总体硬度较高，但对于不同部位还是有差异。工匠需要根据雕刻的具体需求选择合适的牛角部位，以确保雕刻工艺的顺利进行。从总体上讲，牛角具有较好的抗拉强度和抗压强度，但是在雕刻过程中仍然可能发生断裂或碎裂。因此，工匠需要谨慎控制雕刻力度和方向，以避免牛角材料的损坏。最后，牛角的韧性较差，容易发生断裂。工匠需要根据牛角的结构特点和雕刻需求，选择合适的雕刻工具和技术，以减少牛角材料的损伤和浪费。
部分雕刻工具｜冉师凡
综上，雕刻工具的形状和尺寸十分重要。合理选择雕刻工具和控制雕刻力度可以实现对牛角的精细雕刻，保持雕刻图案的清晰和完整。在牛角的雕刻过程中，大概需要用到25种以上的雕刻工具和材料，如手锯、平口锉刀、圆雕刀、平口凿刀、大小推刨刀等。
打磨与抛光
角雕的打磨过程｜广西新闻网
打磨与抛光是垫江角雕制作过程中非常重要的工艺环节，通过科学原理的应用，可以实现对牛角表面的精细处理，使其达到良好的光滑度和光亮度，提高角雕的质量和美观度。
在打磨过程中，磨具表面的磨粒与牛角表面接触，通过旋转和摩擦的作用，磨削去除牛角表面的凹凸不平，这便是磨粒运动原理。磨粒运动原理涉及到磨粒与牛角表面的接触力和运动速度，以及磨削过程中的摩擦热和磨粒间的相互作用。合理选择磨具的材料和磨粒的粒度，控制打磨过程中的压力和速度，可以实现对牛角表面的精细打磨，使其变得光滑和均匀。
对于抛光过程，合理选择抛光轮的材料和硬度，控制抛光压力和速度，可以实现对牛角表面的进一步修整和光亮处理，提高其视觉效果和观赏价值。
角雕的抛光过程｜广西新闻网
防腐处理
垫江角雕在最后的防腐处理过程中，通过添加防腐剂或防霉剂，并采用浸泡或喷涂等工艺，保护牛角材料，延长角雕的使用寿命，保持其外观和质地的长久不变。防腐处理通常会添加具有抗菌和防霉作用的化学物质。这些化学物质可以抑制牛角表面的微生物生长，减少细菌、霉菌和真菌的侵蚀，防止角雕发生腐败或霉变。
时代在变，传统的角雕技艺也随之变化。垫江“龙氏”角雕第二代传承人龙正东在传统工艺基础上研发出“角类防虫、防腐、杀菌消毒处理技术”、“细微喷砂打磨抛光技术”等多项角雕生产技术，使角雕的生产成本降低了30%。
到国外展示角雕作品｜龙正东供图
在技艺传承外，垫江角雕的工匠们还将传统工艺与现代审美旨趣紧密地结合起来。如今，垫江角雕产品依据角雕工艺品和角雕旅游纪念品等两个系列划分，涵盖了烟具、手杖、梳子、印章等生活日用品和山水风景、亭台楼阁、雀鸟鱼虫等观赏性工艺品。近年来，垫江角雕还获评了“重庆好礼”外事礼品，广受消费者们的喜爱。
参考资料：
1.iChongqing.(,December26).ExperiencingTraditionalArtandHandicraftsinChongqing.
2.CowHornCarvingTechniques.(n.d.).
3.“非遗与传播”
