Инженеры Венского технического университета совместно с компанией Cubicure GmbH смогли разработать инновационную смолу для 3D-печати под названием Digory. Изделия, которые изготовлены из этой смолы и отвержденные в ультрафиолете, демонстрируют поразительное сходство с предметами из традиционного материала для поделок и украшений – слоновой кости. Слоновая кость на протяжении веков служила ценным поделочным материалом, используемым для создания произведений искусства: курительных трубок, обложек книг, статуэток. Из нее также изготавливали бильярдные шары, клавиши для роялей и пианино. Названия некоторых предметов, таких как “игральные кости” и “костяшки домино”, прямо указывают на их происхождение. Крупным поставщиком слоновой кости была африканская республика Берег Слоновой Кости, ныне Кот-д’Ивуар. Однако широкое использование этого материала привело к стремительному сокращению популяции слонов.
Слева – изделие из слоновой кости, справа – напечатанный орнамент
В 1989 году Организация Объединенных Наций ввела мораторий на торговлю слоновой костью, который позднее был частично снят для наиболее бедных африканских стран.
В связи с этим стоимость настоящей слоновой кости довольно высока, из-за чего скульпторы и реставраторы старинных изделий постоянно ищут материалы, способные её заменить. Новая смола Digory содержит в себе частички фосфатов кальция. Смолой в горячем виде печатают нужное изделие, а потом отверждают при помощи ультрафиолетовых лучей. После отверждения, полировки и покраски предмет очень сложно отличить от изделия из настоящей кости.
По словам Юргена Штампфля, профессора из Института материаловедения и технологий при Венском техническом университете, этот исследовательский проект начался с изучения драгоценного гроба XVII века, хранящегося в приходской церкви австрийской общины Мауэрбах. Часть орнаментов, украшавших гроб, со временем была частично утеряна. Встал вопрос, можно ли заменить их при помощи 3D-печати.
Гроб Фридриха III Красивого
Хотя команда уже работала со схожими материалами, например, над керамическими изделиями для стоматологии, поставленная задача была не из лёгких. По словам инженеров, нужно было удовлетворить множеству требований к материалу сразу. Он должен был выглядеть, как слоновая кость, быть таким же прочным и твёрдым, и подвергаться машинной обработке.
После долгих экспериментов инженеры пришли к такому составу: специальная смола с добавлением частиц фосфата кальция диаметром порядка 7 мкм и порошка оксида кремния. Печатаются изделия методом горячей фотолитографии. Работа с подробным описанием технологии опубликована в журнале Applied Materials Today.
Поскольку качественная слоновая кость полупрозрачна, в смолу нужно было добавлять строго определённое количество порошка. После отверждения материал можно ретушировать для получения правильного оттенка, и наносить характерные линии.
Благодаря новому материалу задача реставрации старинных изделий сильно упрощается – с новым материалом проще работать, и вместо того, чтобы тратить время и ресурсы на сложный процесс вырезания любой предмет можно напечатать всего за несколько часов.
Автор: Вячеслав Голованов
Источник: https://habr.com/
