象牙色3D打印材料 可用于文物翻新復

魔猴君  行業(yè)資訊   1274天前

近年來，博物館等文物保護部門在面對珍貴的歷史文物時往往糾結(jié)于如何保護文物損壞等問題。前陣，云岡石窟開始結(jié)合3D掃描和打印技術(shù)制造了古佛像的復制品，為文物保護工作帶來了新的思路-用3D打印技術(shù)重建歷史遺跡。為了更好地創(chuàng)造符合古文物質(zhì)感的復制品，來自TU Wien的研究人員及其聚合物生產(chǎn)衍生公司Cubicure研發(fā)了一種SLA 3D可打印象牙替代品。

象牙色模型與3D打印的復制品并列

象牙通常來自象牙或疣豬，海象或河馬的牙齒，因其堅固的耐用性和美觀的外觀而備受追捧。但是，由于盜獵引起的道德關(guān)注，自1989年以來，該材料的國際貿(mào)易已被禁止，這使得許多損壞的象牙制品無法修復。

盡管已經(jīng)用聚合物，酪蛋白甚至是象牙木屑制成了各種替代品，但它們通常是散裝生產(chǎn)的，這意味著零件需要在資源密集的過程中進行雕刻。同時，越來越多地使用3D打印來恢復文化古跡，因此Addison Restoration去年代表維也納大主教管區(qū)進入Cubicure，以幫助修復歷史棺材。

維也納工業(yè)大學材料科學與技術(shù)學院的尤爾根·斯坦普夫（JürgenStampfl）教授說：“該研究項目始于Mauerbach教區(qū)教堂中一個有價值的17世紀國家棺材?！?“它裝飾著象牙小飾品，其中一些隨著時間的流逝而丟失。問題是是否可以將它們替換為3D打印技術(shù)。”

奧地利弗里德里希三世棺材的3D復制品

為了準確地復制棺材的外觀，科學家通過在二甲基丙烯酸酯樹脂中加入磷酸三鈣（TCP）顆粒，制成了半透明的漿料，從而配制了他們的新材料。然后，在混合物中添加有色顏料，作為需要完善的精細平衡過程的一部分，以生產(chǎn)出具有色調(diào)的零件，這些色調(diào)可以精確地復制真實的偽像。

“您必須牢記，象牙是半透明的，”為他的論文為該項目做出貢獻的學生Thadd?aRath解釋說。“僅當您使用適量的磷酸鈣時，該材料才會具有與象牙相同的半透明特性?！?/span>

準備好Digory樹脂后，研究人員使用Cubicure的Caligma 200 Hot Lithography 3D打印機對其進行了處理，制造了兩個樣本國際象棋棋子，以及17世紀墓葬的柱頭資本。經(jīng)過一些手工砂紙拋光后，科學家將其樣品與真牙牙進行了比較，發(fā)現(xiàn)它們具有可比的密度水平，并且沒有關(guān)鍵的不均勻性。

3D打印的復制品還表現(xiàn)出與象牙相似的撓曲模量，包括彎曲下74％的撓曲強度。但是，研究小組確實承認，彩色顏料沒有很好地穿透其復制品，與原始顏料相比，導致了高度和溫度上的差異，并且在進行有效縮放之前，還需要進行一些進一步的調(diào)整。

但是，在尺寸精度和外觀方面，該團隊能夠準確匹配原始棺材的柱子，甚至用黑色墨水對其進行著色，以復制受損物品中看到的裂縫。科學家們認為他們的方法代表了人工制品修復的“一大進步”，使其比現(xiàn)有的手工技術(shù)在經(jīng)濟上更具可行性。

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