کاربرد استفاده از مدل‌سازی سه‌بعدی و چاپگر سه‌بعدی FDM در مرمت و نمونه‌سازی از اشیاء تاریخی-فرهنگی ساخته شده از عاج

چکیده:

امروزه استفاده از فناوری­های نوین و روش­های نگهداری از اشیای ساخته شده از عاج منجر به حفاظت بهتر و بی­ خطرتر از اشیاء شده است. هدف این مقاله امکان­ سنجی استفاده از روش­های جدید فناوری­ نمونه­ سازی سریع ازجمله مدل­سازی­های سه­ بعدی و چاپگر سه­ بعدی FDM، جهت دستیابی به روش مناسب برای بازسازی بخش­های مفقودی و ساخت مولاژ از اشیای عاجی با استفاده از تجهیزات موجود جهت به‌کارگیری آن در مرمت و بازسازی اشیاست. به منظور بررسی فناوری معرفی‌شده، یک مهرۀ شطرنج از جنس عاج که دارای مفقودی بسیار است انتخاب شد. مهرۀ مشابه نمونه، مرد شترسواری است که حکاکی ظریف و ریزی دارد و این مهره در مجموعه مهره ­های شطرنج موجود بود. از مهرۀ مشابه با آن مستندسازی انجام گرفت و با توجه به تصاویر موجود، مدلسازی سه ­بعدی با نرم­ افزار زی‌براش که نرم ­افزار مخصوص حجاری و مجسمه ­سازی است، انجام شد. مدل سه­ بعدی شده با فرمت STL ذخیره شد و در نرم ­افزار مدیریت چاپگر سه ­بعدی Simplify3D در جهت مدیریت چاپ و تنظیم میزان ساپورت­ها به صورت دستی و تبدیل به G-Code بارگذاری و سپس با نازل ۳/۰ نمونه چاپ شد. باتوجه به حجم زیاد مفقودی اثر انتخابی و عدم سوار شدن نمونۀ چاپ شده برروی بدنۀ اصلی اثر تاریخی، تصمیم بر این شد که از نمونۀ موجود مولاژ تهیه شود. نتایج این تحقیق نشان داد که استفاده از مدل­سازی سه ­بعدی با نرم ­افزار زی‌براش و چاپ با چاپگر سه­ بعدی FDM به عنوان روش مناسب در جهت ساخت مولاژ و بازسازی قسمت­های مفقودی از اشیاء عاجی می­تواند مفید واقع شود و همچنین می­توان در بازسازی قسمت­های مفقودی سایر اشیاء تاریخی-فرهنگی نیز مورد استفاده قرار بگیرد.

Abstract: Today, the use of new technologies and methods of preservation of ivory objects has led to a better understanding and safe protection of objects. The purpose of this article is to evaluate the feasibility of using new methods of rapid prototyping technology, including dimensional modeling and FDM 3D printer, to achieve a suitable method for reconstructing missing parts and making a Moulage of ivory objects using the existing equipment to apply it in Restoration and restoration of ivory objects. In line with the investigation of the introduced method, an example of a chess piece made of ivory, with a statue of a man riding a camel carved with great detail, was selected, and a similar piece was missing. Documentation was done from the same bead and according to the available images, 3D modeling was done with Zbrush software, which is a special software for sculpting and sculpting. The existing 3D model was first adjusted manually in Simplify 3D printer management software, and then it was converted to G-Code and printed with a 0.3 nozzle. The result was the high quality of the sample print and the supports were easily separated from the piece without damage. The results of this research showed that the use of 3D modeling with Zbrush 3D software and printing with a 3D FDM printer as a suitable method for making a moulage of ivory objects can be useful and can also be used to reconstruct missing parts. Historical-cultural objects should also be used.