La Sorprendente Tecnología Metalúrgica Prehispánica

Transcripción

1 12 ACTUALIDAD La Sorprendente Tecnología Metalúrgica Prehispánica Camilo Marín Villar Coordinador Metal Actual Los indígenas fabricaron ácido oxálico, a partir de salmuera caliente y plantas nativas. Desde el norte de América hasta la Patagonia, se desarrollaron culturas prehispánicas altamente evolucionadas, las cuales emplearon técnicas metalúrgicas avanzadas. La evidencia histórica da cuenta del amplio conocimiento que tenían estos orfebres sobre metales y aleaciones, fundición, procesos de laminación, granulación, soldadura y uniones mecánicas, e incluso, la aplicación de recubrimientos superficiales bastante sofisticados. Actualmente, diferentes investigadores y expertos del departamento técnico industrial del Museo del Oro de Colombia, junto a grupos de investigación de prestigiosas universidades, han demostrado, con evidencias, el profundo conocimiento que poseían los pueblos prehispánicos en el manejo de herramientas y procesos como la fundición, corte y conformado de metales, aleaciones metálicas, técnicas de unión mecánica y soldadura; e incluso, las investigaciones apuntan a que los precolombinos desarrollaron los primeros procesos de sinterización y recubrimientos superficiales por oxidación química realizados en América.

2 ACTUALIDAD 13 Antecedentes y Materiales Lo primero que sorprende son las antiquísimas evidencias del trabajo con metales en el continente: las muestras de orfebrería más antiguas halladas datan del año 2100 antes de Cristo; fueron encontradas en la actual sierra sureste del Perú, en la cuenca del lago Titicaca, en el sitio de Jiskairumoko en Puno. Es decir, 36 siglos antes del desembarco español. En territorio colombiano, al sur occidente del país, hay muestras del año 500 a. C, en Tumaco - La Tolita. Esto prueba que la historia metalúrgica nacional supera, por mucho, los 2000 años. En el transcurso de más de dos milenios, las culturas precolombinas asentadas en territorio nacional, por experiencia, de manera empírica, y a través de sus sentidos, reconocieron los metales preciosos y sus aleaciones. De igual manera, aprenderían y transmitirían, generación tras generación, los conocimientos y las diversas técnicas metalúrgicas. Los metales utilizados en aquella época, en zonas colombianas, fueron el oro, cobre, la plata y platino. Gracias a la riqueza minera de los Andes, en dónde se encuentran bastos yacimientos de oro. Por su parte, el cobre se extrajo, en diferentes regiones del país, en el sur, en el actual departamento de Nariño y en la Serranía del Perijá, en la Guajira. Además, se han encontrado piezas de cobre en otras zonas, lo cual podría explicase por el intercambio de productos entre pueblos. Al parecer la plata, en su mayoría, se trabajó involuntariamente ya que en la región andina predomina oro de tipo argentífero, lo que quiere decir que se presenta combinado con impurezas de plata y otros metales. En la zona de Nariño se han encontrado diversos objetos de plata, que indican el uso intencional de este metal en la orfebrería de esta zona. Los orfebres prehispánicos asentados en Colombia fueron de los pocos que emplearon el platino de origen aluvial en América; por ejemplo, en el área de Tumaco, se han hallado objetos de aleación oro-platino, fabricados con dichas mezclas intencionalmente, lo que representa un extraordinario hallazgo que da cuenta de la avanzada técnica metalúrgica antes de la colonización, si se considera que los puntos de fusión, de ambos metales, son bien distintos. La tecnología metalúrgica del Nuevo Mundo puede compararse o asociarse con una cadena industrial de producción moderna, en la que, con estilo propio, hay eslabones de minería, extracción y beneficio de materiales metálicos, fundición, procesamiento y técnicas de elaboración. Todo esto, fuertemente interconectado por un know how, un saber hacer ancestral, que incluye también la formación de los orfebres y la construcción de máquinas y herramientas adecuadas para los procesos. Minería Prehispánica Los indígenas extrajeron los metales en los lechos de los ríos y quebradas; a lo largo y ancho de las cordilleras andinas. Así como también, en menor proporción, excavaron y sacaron el mineral de la veta en la tierra. Al respecto, cuentan los cronistas españoles del siglo XVI, que los mineros de América seleccionaron y depuraron los metales con bateas de madera y cerámica, en las fuentes aluviales, separándolos por decantación. Construyeron canales y acueductos para conducir el agua mezclada con el barro aurífero a los lugares de beneficio, y atravesaron redes, de extremo a extremo, en los ríos corrientosos para capturar las pepas más grandes. Iniciativas que son reflejo del nivel de industrialización de la minería prehispánica, pues desde ese entonces ya se consideraban alternativas, diferentes al bateaje, que aumentaran y optimizaran la producción de oro. Según explica la arqueóloga, Juanita Sáenz, Jefe de sección de registro del Museo del Oro, en la extracción en minas, los prehispánicos abrieron socavones de hasta seis metros de profundidad, rompiendo la roca con barretones, mazos y hachas de piedras duras. Una vez perforada la mina y obtenido el material, los mineros lo trituraban y depuraban con ayuda de pesadas piedras de moler o morteros. En el caso particular del cobre. Probablemente el mineral era obtenido por ténica pirometalúrgica, con el fin de separarlo y aprovecharlo. El reconocido poporo Quimbaya fue fundido en dos partes por la técnica de cera pérdida: el orfebre moldeó, en arcilla y carbón, el núcleo interior y lo cubrió con cera de abejas nativas, soportó esta estructura con tabiques remachados y, con hilos de la misma cera, agregó la decoración. Una vez fundida la pieza, retiró el carbón del interior y pulió la superficie hasta alcanzar el brillo reluciente del oro. Saenz, quien ha adelantado estudios de análisis metalúrgico, comenta que entre los utensilios que hacen parte de las colecciones del Museo del Oro, se encuentran objetos de piedras verdes y negras, tal vez de origen volcánico, duras y resistentes, algunas atadas a mangos de madera, que muy posiblemente fueron usadas como herramientas para el trabajo orfebre. Estos objetos corresponden especialmente a las culturas Nariño y Tairona. Construídas en rocas, como obsidianas y basaltos, con probables contenido de hierro. En

3 14 ACTUALIDAD fundido el material extraían las impurezas y formaban pequeños lingotes o lajas de oro, o combinaciones de oro argentífero y cobre, aleación conocida como tumbaga. Técnicas de Elaboración Herramientas empleadas para la perforación y extracción minera, entre otras la macana con punta endurecida al fuego, hachas y martillos tallados en piedras duras. Además, una actual batea de madera para la extracción de los minerales de fuente aluvial. ellas, los indígenas tallaron yunques, martillos y cinceles, que usaron para sacar los minerales de la veta. Fundición En cuanto a la tecnología de fundición y técnicas térmicas utilizadas por los indígenas, tanto los actuales investigadores del Museo del Oro, como sus antecesores, han logrado establecer que efectivamente la experiencia llevó a los indígenas a conocer el efecto de las altas temperaturas en los metales no ferrosos, la posterior maleabilidad y plasticidad del material, al igual que los cambios en sus propiedades al mezclarlos (alearlos). Tanto la evidencia arqueológica como etnohistórica (textos y crónicas de época), muestran que, en el caso preciso de la fundición, los primeros hornos se construyeron al interior de la tierra. Así mismo, los indígenas usaron hornillas portátiles con conductos o respiraderos en su parte exterior para avivar el fuego; en los que se instalaban toberas de cerámica (cilindros huecos y cónicos de 7 a 9 cm) que, a la vez, se acoplaban a largas cañas, por las que el indígena soplaba y fortalecía la llama. Habría que imaginar uno o más equipos de sopladores, con rostros manchados por el hollín, soplando a través de las cañas, el carbón encendido depositado en el interior de las hornillas, para avivar las llamas y alcanzar temperaturas superiores a los ºC. Sobre las hornillas se colocaban crisoles de arcilla refractaria porosa, con alto contenido de cuarzo, junto a carbón y otros fundentes; una vez Fundición a la cera perdida: Entre las técnicas usadas por los orfebres prehispánicos está el vaciado clásico, en el que el orfebre derrite el lingote y vacía el material líquido en moldes de cerámica o piedra, con la forma de objeto. Así mismo, emplearon con gran maestría la fundición a la cera perdida, quizás el método más destacado y referenciado en textos académicos, libros de historia y publicaciones. En su esencia básica, el proceso consiste en la fabricación de un modelo, tallado cuidadosamente en cera de abejas, idéntico a la pieza que se quería elaborar. Luego, el orfebre cubre el modelo de cera con una mezcla de agua, carbón molido y arcilla refractaria, una vez seca y endurecida la arcilla, se coloca al fuego toda la pieza; la mezcla de barro se cocina, la cera se funde y sale del molde, dejando en el interior de la cerámica una réplica exacta del modelo original. Finalmente, se vierte el metal líquido en el interior del molde, una vez se enfría, el molde se rompe y queda expuesta la pieza, la cual era bruñida y pulida para lograr su resplandor. En las hornillas de cerámica refractaria se acoplaban toberas y largas cañas para que los sopladores avivaran el fuego y así lograr las temperaturas necesarias para fundir el metal.

4 ACTUALIDAD 15 Poporo femenino, Puerto Rico Risaralda 400 a.c. Los poporos, elaborados por la técnica de la cera perdida, eran empleados como recipiente para guardar hojas de coca maceradas en cal, mezcla usada para mambear. La cera era recolectada de una variedad de abejas nativas que se encuentra en Colombia, de la especie Trigona Tetragoniscas, comúnmente llamadas abejas angelitas, la cual es melífera y no tiene aguijón. Así mismo, fue frecuente el empleo de esta técnica para elaborar objetos huecos, para los que era necesario, previamente, fabricar un núcleo de carbón y arcilla, que se dejaba secar al sol y después era recubierto con hilos de cera para formar una capa exterior en la que se grababan los detalles decorativos de la pieza; enseguida, era aplicada otra capa de arcilla y carbón molido y se dejaba secar. Para sostener la pieza dentro del molde era necesario la introducción de astillas o palillos, llamados tabiques, para que al derretirse y salir la cera, el núcleo interno y el molde externo mantuvieran su estabilidad. Los tradicionales poporos, utilizados como recipientes para almacenar una mezcla de hojas de coca maceradas con cal, la cual era masticada (mambeada) por los indígenas, fueron fabricados por este método. Un detalle de la maestría indígena, descrito por los investigadores del Museo del Oro, explica que: los orfebres prehispánicos lograron objetos articulados fundiendo a la cera perdida en varias etapas, con aleaciones cuyos puntos de fusión eran cada vez más bajos.

5 16 ACTUALIDAD Mediante fundiciones sucesivas a la cera perdida se hicieron, por ejemplo, alfileres bimetálicos, únicos en América, procedentes del Valle del Cauca. En su punta, uno de estos alfileres, tiene un ave (paujil) que balancea su cabeza y cola, además, está formado por partes independientes hechas con distintas aleaciones. La cabeza y la cola fueron fabricadas en una aleación alta en oro, al igual que el eje sobre el cual se mueven; por su parte, el cuerpo fue fundido luego en una tumbaga más cobriza, que funde a menor temperatura. La segunda fundición, por lo tanto, no alcanza temperaturas que dañen los objetos hechos primero (sic). Cincel y pieza repujada. Laminado, repujado, calado y estampado: Por influencia directa de la metalurgia de los pueblos de Ecuador y Perú, un gran número de piezas precolombinas fueron elaboradas por martillado en frío. En este caso, los orfebres previamente golpeaban los lingotes o tejuelos con martillos sobre yunques de piedra para aplanar el metal. Al golpear continuamente el oro, el material comienza a quebrarse, por ello los orfebres, entre martillado y martillado, lo calentaban al rojo vivo y, después, le daban un fuerte choque térmico al sumergirlo en agua fría, proceso que repetían varias veces, estos fueron los primeros tratamientos de recocido en América. Una vez los prehispánicos obtenían las láminas, por ejemplo: de oro, cobre o tumbaga, las dejaban lisas, del grosor y tamaño requeridos, con herramientas como punzones, cinceles y repujadores, también de metal endurecido, cortaban y delineaban las formas y los diseños finales de la pieza. La maleabilidad de los metales no ferrosos permitió el desarrollo de múltiples técnicas orfebres en la época prehispánica, las cuales eran aplicadas independientemente o combinadas. Entre las principales técnicas ornamentales empleadas se destaca el repujado, mediante el cual se resaltan partes y detalles de la lámina al presionarlo con una herramienta de punta roma, para grabar en relieve diversas secuencias como rostros, animales y formas geométricas. A su vez, con punzones o pequeños troqueles, los maestros artesanos calaron sistemáticamente el interior de las chapas, para recortarlas y lograr creativos diseños en forma de ventanas. Los indígenas también confeccionaron el metal en alambres de diferentes calibres, incluso hicieron hilos, los cuales tejieron y trenzaron. Además, emplearon el embutido, el estampado y la incrustación. Proceso de calado de nariguera Sinterización: Según comenta la experta Juanita Sáenz, para combinar el platino con el oro o la plata, los pueblos del sur occidente del país en Tumaco, cercanos a las sociedades de Ecuador y Perú, implementaron técnicas asombrosas para su época como la sinterización. Diversas herramientas y utensilios usados para la manufactura de piezas metalúrgicas. Ya que las diferencias entre los puntos de fusión del platino (1.775 C), del oro (1.064 C) y la plata (962 C), son considerables, era físicamente imposible que los prehispánicos, a partir de una fundición convencional con hornillas de barro y sopladores, lograran obtener aleaciones oro-platino o plata-platino. En la sinterización primitiva, lo que hacían los orfebres era colocar pepitas de oro junto al platino, el cual es refractario, en un mismo crisol; una vez se fundía el metal con menor punto de fusión, el platino quedaba atrapado en el fluido y, el botón o tejuelo resultante, era martillado fuertemente. Después, para integrar aún más los materiales, se hacía un recocido y de nuevo se martillaba, esto debía hacerse hasta la integración completa. En este proceso, la fusión atómica se logra gracias al contacto de las partículas de ambos metales que se unen por fenómenos de soldadura al contacto en estado sólido. Soldadura y unión mecánica: En su tesis de maestría, en Ingeniería Mecánica, el ingeniero Diego Javier Gómez, de la Universidad de los Andes de Colombia, explica que: el oficio orfebre, anterior a la colonización, combinó las técnicas térmicas junto a las mecánicas para soldar entre sí los metales y crear uniones permanentes entre los objetos. Gómez, quien ha estudiado la arqueo-metalurgia, asegura que, en la orfebrería indígena: existen

6 Para elaborar recipientes y otras piezas con volumen a base de láminas, los orfebres los ensamblaban por medio de pequeños clavos de oro o dobleces en los bordes de las partes que encajaban entre sí. ejemplos de objetos que constan de partes hechas de diferentes materiales, ensambladas de tal manera que dan la apariencia o la ilusión de ser una sola, esto se logra al realizar una unión martillando y calentando, para una soldadura por difusión entre los materiales. Añade además que: la aplicación de calor y energía mecánica para cerrar las juntas, permitía disimular las uniones y generar así una mejor unión entre las piezas (esto podría entenderse como una soldadura de tipo autógena). En igual sentido, el oficio orfebre indígena empleó diferentes tipos de unión mecánica como el engrapado, al usar pequeñas grapas, puntillas y alfileres del mismo metal precioso, para enlazar, a través de pequeños orificios punzonados en la lámina, las uniones y partes de una pieza; además, combinaron el traslapo, el encajado, doblado y engarzado o cosido con hilos de algodón o filigrana metálica. Con estos métodos, crearon hermosas piezas antropomorfas, vasos, jarras y copas que se usaron en rituales y celebraciones religiosas. Granulación: Otro de los sorprendentes y, a su vez, hermosos procesos consistía en fabricar pequeñas esferas de oro perfectamente idénticas, al verter gotas o polvo de oro sobre diminutos agujeros tallados previamente en moldes, también de arcilla refractaria. En este trabajo se destacó la cultura Calima, asentada en el actual departamento del Valle del Cauca. Una vez se obtenían las esferas, con mucha paciencia y destreza, el orfebre configuraba collares de cuentas, anillos, narigueras y otros objetos suntuarios, colocando, una a una, las esferitas de oro, sobre una matriz, previamente elaborada con ramas unidas y un tipo de adhesivo hecho de colágeno natural como el colapez, obtenido de la vejiga natatoria de peces o, simplemente, resinas vegetales muy pegajosas. Al respecto, la arqueóloga Sáenz dice que, probablemente, después de

7 18 ACTUALIDAD armar la pieza la colocaban al fuego, con lo que se carbonizaba el pegamento y, por fusión, las cuentas se soldaban unas con otras. Delicadas cuentas de collar, narigueras y anillos fueron elaborados uniendo diminutas esferas de oro con el sofisticado proceso de granulación. Moldeado en serie: Con la ayuda de matrices talladas en piedras alargadas, casi siempre negras, los orfebres muiscas, entre otros, fabricaron cuentas idénticas y en serie. El método, más o menos, consistía en imprimir con la matriz la figura de la pieza sobre una lámina de arcilla, sobre esa arcilla, ya con la impresión, se colocaba una lámina delgada de cera de abejas y sobre ella se volvía a estampar la figura, presionando la matriz de piedra. De manera, que la lámina de cera quedaban impresas por lado y lado, como negativo y positivo las figuras, y eso permitía hacer cientos de cuentas en serie. Tratamiento de superficies (Dorado y plateado por oxidación): Uno de los procesos más interesantes de la época prehispánica, consistía en someter la lámina o pieza de tumbaga (Au - Ag - Cu) al fuego directo para calentarla, con lo cual las moléculas, de oro o plata, migran a la superficie del material, bajo una delgada capa de oxido de cobre, quedando en el núcleo la aleación base. Posteriormente, el orfebre preparaba en agua caliente, quizás con orina humana, una mezcla de sal y plantas ácidas, probablemente usaban una especie de trébol: el oxalis pubescens (con alto contenido de ácido oxálico). Acto seguido, maceraba bien la solución y sumergía la pieza de tumbaga en la solución. Finalmente, el indígena retiraba por completo la capa de óxido de cobre y exponer la acumulación del oro o la plata en la superficie. De esta manera, con poco oro o plata y mucho cobre, se obtenían objetos dorados o plateados superficialmente, de gran resplandor. Los procesos de oxidación, sobre todo en Colombia, los aplicaron las culturas Nariño, Tayrona y Zenú de la serranía de San Jacinto. El empleo de ácidos naturales, también fue frecuente para aplicar diseños bicolores y bitexturas en Pieza de tumbaga laminada y posteriormente tratada con la técnica de dorado por oxidación. las piezas. Después del dorado, se cubría el dibujo con cera de abejas y se atacaba con ácidos, se raspaba el dorado y se dejaban los espacios específicos de la tumbaga, el material madre. Cada una de las técnicas metalúrgicas descritas aquí, son muestra de la valiosa e interesante memoria histórica colectiva de Colombia y América. No es posible apreciar el increíble desarrollo de la industria actual, con productos fabricados a partir de nanotecnología, aleaciones metálicas superresistentes, corte láser, recubrimientos por plasma, fabricación por control numérico o soldadura robotizada, sin reconocer el legado del pasado. Tal como dijese el genio creador de Apple Macintosh y Pixar, Steve Jobs, en su discurso en la ceremonia de graduación de la universidad de Stanford: no se pueden unir los distintos puntos (del destino) mirando para adelante; se pueden unir únicamente mirando hacia atrás. Así que deben confiar que de alguna manera los puntos se unirán en el futuro. Fotos Metal Actual, tomadas en la exposición permanente del Museo del Oro en Bogotá. Fuentes Juanita Sáenz. Arqueóloga y jefe de registro del Museo del Oro. jsaenzsa@banrep.gov.co GÓMEZ, GUTIÉRREZ. Diego Javier. Tesis de Maestría en Ingeniería Área Mecánica. Caracterización de Fragmentos de pectorales precolombinos hechos en tumbaga recubiertos por dorado por oxidación, hallados en la vereda de Tajumbina municipio de la Cruz (Nariño). Universidad de los Andes. Una revisión crítica de las evidencias sobre metalurgia temprana en Suramérica. Artículo de Roberto Lleras Pérez. Universidad Nacional de Colombia Departamento de Antropología Facultad de Ciencias Humanas. Boletines del Museo del Oro.

8