1. No category

Spreminjanje površinskih lastnosti
3D-natisnjenih kopij dišavnice
Nataša Nemeček, Narodni muzej Slovenije in Kaja Antlej, IB-PROCADD d.o.o.
3D-digitalizacija dediščine je
poleg digitalnega dokumentiranja
posledično prinesla tudi možnost
izdelave kopij z odstranjevalnimi
(CNC) ali dodajalnimi (3D-tisk in
druge oblike dodajalne izdelave po
slojih - AM) postopki. Posebej
slednji postajajo vse bolj priljubljeni. Čeprav s postopki AM dosegamo relativno velike geometrijske
natančnosti, je trenutno njihova
največja pomanjkljivost (poleg
cene in omejitev v velikosti delovnega prostora) površinska hrapavost, ki je posledica značilnega
principa gradnje po slojih. To
predstavla izziv pri izdelavi muzejskih kopij za dotikanje, še posebej
tistih, ki interpretirajo zelo gladke
predmete. Površinska obdelava
Dišavnico (višina 29,7 cm) iz beloprstene keramike so izdelali v Zoisovi
delavnici v Ljubljani konec 18. stoletja. Njena površina je prevlečena s
prozorno svinčeno glazuro. V svoji zbirki keramike jo hrani Narodni muzej
Slovenije.
teh kopij ni novost, a smo si vseeno
postavili vprašanje, kakšen doprinos k poobdelavi lahko prinese
konservatorsko-restavratorska
stroka: do katere mere lahko
spremenimo površinske lastnosti
3D-natisnjenih kopij, natančneje
upravljamo z barvo in teksturo,
vplivamo na težo ipd. S tem razširimo uporabnost 3D-tiska pri mu-
zejskem delu. Postopek smo preverili na dišavnici. Poleg dveh kopij
za dotikanje, ki ju muzej lahko
uporabi pri predstavitvah predmeta, je nastal tudi kolateralen
produkt - 3D-računalniški model dišavnice. Ta se lahko uporabi
pri dokumentaciji zbirke oz. ga
vključimo v predstavitve na fizični
ali virtualni muzejski razstavi.
Izdelali smo dve 3D-natisnjeni kopiji dišavnice - v naravnem merilu in v
merilu 1:2. Kopiji iz mavcu podobnega gradiva sta bili s konservatorskorestavratorskimi postopki naknadno površinsko obdelani (slika skrajno
spodaj desno) do učinka glazirane beloprstene keramike.
3D-digitalizacija
in 3D-tisk
kopij
(ZScanner 700 CX) najprej 3D-digitalizirali. Izdelali smo 3Drekonstrukcijo perforacije, ki je bila zaradi delnega zalitja s
prozorno glazuro manj natančno zajeta.
Pridobljene podatke smo obdelali do zaprtega 3D-modela
tako, da je bil primeren za 3D-tisk. Slika prikazuje simulacijo
postavitve 3D-računalniška modela dišavnice v merilu 1:1 in
1:2 v delovnem prostoru 3D-tiskalnika.
Izdelava obeh kopij je potekala sočasno in z izmeničnim
nalaganjem plasti gradiva podobnega mavcu in veziva na
vodni osnovi. Ko sta bili kopiji zgrajeni, smo odstranili
odvečni nezlepljen prašek.
Slika prikazuje kopiji dišavnice po izdelavi na 3D-tiskalniku.
Ker sta še neinfiltrirani, sta precej krhki in porozni, a nam
zaradi tega dopuščata veliko možnosti za površinsko
obdelavo.
Površje 3D-natisnjenih kopij je na dotik hrapavo predvsem
zaradi principa gradnje po slojih. S konservatorskorestavratorskimi postopki smo preverili možnosti pridobitve
gladkejših površin.
Ob prevzemu v delavnico, smo na testnih vzorcih najprej
opravili preizkus utrjevalnih sredstev, s katerimi smo skušali
mavcu soroden material utrditi, ter hkrati zgladiti površino.
Preizkusili smo tako sredstva na vodni osnovi, kot tudi
utrjevalna sredstva v nepolarnih topilih. Po pričakovanjih se
utrjevalna sredstva na vodni osnovi (sokrat, primal) niso
obnesla, saj so pretirano raztapljala površino.
Preizkusili smo tudi paraloid B 72 v ksilenu, ki ga v naši
delavnici uporabljamo za zaščito kovinskih predmetov. Ker
smo z njim učinkovito zasitili površino brez raztapljanja, smo
se odločili, da je to najprimernejše sredstvo za posnemanje
prozorne svinčene glazure. Začeli smo z razredčeno 5 %
raztopino ter nadaljevali z bolj koncentrirano – 20 %
raztopino, ki smo jo nanašali s čopičem. Utrjevalno sredstvo
smo nanesli 14 krat in na koncu dosegli učinek sijajne
glazure. Opazovali smo tudi samo težo dišavnice, ki je ob
prevzemu tehtala 575 g, po koncu utrjevanja pa 640 g.
Na mali dišavnici smo preizkušali tudi različne barve. Odločili
smo se, da bomo barvno plast nanašali s pištolo za airbrush.
Najprej smo preizkusili akrilne barve, ki so se enakomerno
sprijele s površino. Težava se je pojavila, ko smo tako
površino želeli zaščiti s paraloidom B 72. Ta je namreč začel
raztapljati akrilne barve. Nato smo preizkusili belo barvo za
keramiko Lefranc & Bourgeois, s katero smo sicer lepo pokrili
površino, vendar pa je bila ta po sušenju precej pusta. Zato
smo nadaljevali s preizkusi ter uporabili airbrush barve Aero
color podjetja Schminke, ki so po nanosu ter sušenju pustile
zadovoljiv, malce sijoč učinek.
Površinska obdelava 3D-natisnjenih kopij predstavlja
zanimiv izziv za konservatorje-restavratorje. V našem
primeru so bili zadržki v veliki uporabi izbranega utrjevalnega
sredstva, saj je ksilen kot topilo izjemno hlapen, vendar pa
nam zaradi daljšega časa sušenja omogoča enakomerne
nanose. Določeni zadržki so se pojavili tudi pri uporabi barv,
saj je bil reliefni rastlinski ornament po nanosu barv manj
izrazit. Tretji problem predstavljala teža kopije. Ta se je po
večkratnem utrjevanju sicer povečala, a je v primerjavi z
originalom še vedno veliko manjša.
Površje originalnega predmeta smo z ročnim skenerjem
kopiji
pred
površinsko
obdelavo
površinska
obdelava
kopij
Pri projektu so sodelovali: Kristjan Celec, Darja Ljubič in Menaf Sinani. Uporabljena oprema: ZScanner 700 CX, ZPrinter 450, Rhinoceros, Geomagic, Magics idr. Projekt je nastal v okviru programa raziskovalnega dela mlade raziskovalke Kaje Antlej.
Mentorji raziskovalnega programa: Edvard Sternad, izr. prof. dr. Slavko Dolinšek in doc. dr. Mateja Kos. Operacijo delno financira Evropska unija, in sicer iz Evropskega socialnega sklada. Oblikovanje plakata: Kaja Antlej, slike: Narodni muzej Slovenije,
Tomaž Lauko, Sanja Djokič, IB-PROCADD d.o.o., maj 2012.
Narodni muzej Slovenije
Prešernova cesta 20
1000 Ljubljana
Tel.: +386 (0)1 24 14 400
e-pošta: [email protected]
Spletna stran: www.nms.si
IB-PROCADD d.o.o.
Dunajska cesta 106
1000 Ljubljana
Tel.: +386 (0)1 565 72 54
e-pošta: [email protected]
Spletna stran: www.3Dt.si