据了解,以前制作文物复制品,需要对文物进行翻模,之后再制作,对文物损害比较大。而3D打印则先通过计算机建模软件建模,再将建成的三维模型“分区”成逐层的截面,从而指导打印机逐层打印。
“3D打印是通过逐层叠加的方式获得立体模型的,每层的进量很少,10厘米的高度可能需要打印一天的时间,这个过程可以暂停,但不可突然断电,要求有人员值守。整个打印过程很慢。”李文怡说。
据了解,3D打印机通过读取文件中的横截面信息,用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来,再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这决定了3D打印技术几乎可以造出任何形状的物品。传统制造通常是在一大块原材料上切除不需要的部分,像是在“做减法”,而3D打印制造就像是“做加法”,按照电脑的设计,把需要的部分堆叠加出来。除此之外,扫描和打印所花费的时间,与文物本身的大小也有关系。
3D打印能否完美重现文物?
在陕西历史博物馆的文物修复室中,一件清代诰命夫人的凤冠格外引人注目,而它最初是被随意塞进一个木盒子里的,经过一番修复基本恢复了曾经的样子。
据了解,这件文物使用了传统的点翠工艺制成——先用金或镏金的金属做成不同图案的底座,再把翠鸟背部亮丽的蓝色的羽毛仔细地镶嵌在座上。
“最让我们头疼,无疑是冠上的珠子了。”卢轩说,“首先珠子大小不一,太细的线怕不结实,太粗的线又穿不进去。其次,目前我们还没有摸清珠子排列的规律,不知道怎么排合适。”
所以对这件文物的修复,不得不比原计划有所推迟,修复人员只能靠翻阅相关资料,并请教领域内的专家,尽快找到破解的办法。“科技不是万能的,人的经验仍然是最重要的。”卢轩表示。
李文怡告诉记者,3D打印技术还有一项十分明显的优势,“它可以根据需要调整打印品的比例,可以轻易的获得文物二分之一、三分之一……的比例,这在传统复制上是很难甚至根本无法做到的。”
“3D打印相对与传统复制,其与文物是非接触式的,最大程度降低对文物的再损害。此外,3D打印的模型一旦获得是独立于文物之外的,可以像我们复印文件一样,获得完全相同的打印品,甚至可以获得细微纹饰的形貌。”李文怡说。
据卢轩介绍,他们前不久打印长11厘米、高11.5厘米的“国宝文物金怪兽”,用了14个小时,之后还用了一个多小时冲洗。通过3D打印出来的复制品,和文物原件几乎没有误差。
有不少人认为,3D打印出的文物和原物有本质的区别。对此,李文怡表示:“这么说是对的。实际上我们已经可以获得与文物一模一样的外形,但很难通过打印获得与文物一模一样的材质,更别提岁月在文物上留下的印记和赋予文物独特的韵味,这些是无法复制的。”
■ 延伸阅读
文物也有了“体检报告”
《黄帝内经》里提出了“上医治未病”的观点,即好的大夫是能够预防疾病的人。同样要做一名好的“文物医生”,不能仅仅停留在传统的抢救性修复上,也要重视文物的预防性修复。X光、离子色谱这些现代科技便派上了用场,为每一件文物定制属于自己的“体检报告”。
“用X光透视,能发现文物上许多肉眼看不见的东西,比如器物内部的锈斑、比如表面的细小裂缝……”卢轩说,所谓千里之堤毁于蚁穴,及时发现文物上存在的小问题,就会避免造成更大的损失。