3D打印技术助力文物保护与修复

根据第一次全国可移动文物普查结果显示，我国可移动文物共计108154907件/套，约有16%的可移动文物存在残缺或严重残缺的问题，其中1.81%腐蚀损毁严重，亟需修复，如此巨量的待修复文物如果用传统的人工修复方法，以目前全国范围内仅有2000余人的文物修复与保护专业技术人员数量，至少需要几百年的时间，但文物不等人，随着时间的推移，文物的损毁情况只会越来越严重。因此，使用新技术手段介入文物的保护与修复势在必行。

3D打印技术最早出现于上个世纪90年代的美国，本质上是综合运用了光固化和纸层叠等技术完成模拟对象的快速成形。3D打印技术与计算机控制系统相融合实现了从图像到三维立体模型的构建。

如何将3D打印技术应用在文物保护与修复中呢？西方国家较早进行了尝试，2007年，罗马-日耳曼中央博物馆受保加利亚旧扎格拉地方历史博物馆委托，对一件拉普基特（Rupkite）附近遗址出土的6—7世纪的铁质头盔进行保护修复。头盔出土时都是碎片，腐蚀严重，非常脆弱，经过清理粘接后，于2010年采用结构光3D扫描技术对这件头盔进行扫描建模，结合3D打印技术、现代精密铸造技术和传统随色技术对其进行了复制。

在中国，3d打印技术也开始应用于文物保护与修复中，以三星堆为例，在三星堆文物的发掘及保护工作中，有一个问题始终困扰着文物工作者，那就是如何让三星堆发掘出的这些精美文物与观众快速见面，在保留原有出土器物形态不变的基础上，又能呈现出它最初的整体面貌？经过长期磋商，文物专家最后决定，用3D的方式对文物的形态进行数字复原。碎片、变形、裂缝这些文物的病害，可以通过计算机扫描进行数据比对，再用数字复原的方式进行矫形、匹配、拼对，将其整理为一个完整的1：1三维数据，再通过3D打印的方式打印出来。

3D打印技术与传统工艺相比，把加工材料依据形状的不同分为粉末、线性和面型；依据材料不同分为金属、非金属无机材料和塑料材料等，这就省略了很多中间步骤，缩短所需的工期，减少能源损耗，降低技术的门槛需求。现代化的信息技术在文物修复工作中的运用，体现在对文物进行三维激光扫描得到文物的具体点集后，上传到计算机终端的控制系统上进行信息过滤和建模。目前，3D打印技术主要用于古建筑、石窟、古书籍字画扫描构建，完成数据的储存为接下来各项工作的推进奠定基础。

    3D打印技术以其“个性化定制”和“无实物接触扫描”的工作原理适应了文物修复与复制工作的需要，在修复文物的同时有效避免了二次损害的发生，已经作为一项成熟的修复手段得到广泛应用。与传统的修复手段相比，具有高效、精准、无损害的优势，能够在不同的需求下自主进行选择，对于现代工业技术而言具有跨时代的意义。

     aau 3D打印平台是上海瑞合文化传播有限公司旗下基于3D打印技术的创新型应用服务平台，专注于为客户提供一站式快速解决方案。目前，aau 3D在线打印平台在上海、天津、南通等地自建了3D打印服务中心，拥有熔融沉积快速成型（FDM）、光固化成型（SLA）、三维粉末粘接（3DP）、选择性激光烧结（SLS） 和（SLM）等多种类型设备、可以打印工程塑料、光敏树脂、橡胶类、金属类和陶瓷类等30余种材料，可以满足不同类型的文物保护修复需求，解决文物工作者在文物挖掘、修复、保护、研究、复制、展示等过程中遇到的实际问题。