Stampa 3D e post-produzione di manufatti metallici

17 Nov Stampa 3D e post-produzione di manufatti metallici

Il project work che vi presentiamo oggi è stato realizzato da Erica Isabella Parisi al termine della seconda edizione di Makars, svoltasi a Parma tra maggio e settembre di quest’anno. Il titolo del project work è: “Trattamenti di post-produzione su oggetti stampati in 3D per simulare l’aspetto superficiale di manufatti antichi in bronzo“.

Erica Isabella Parisi ha conseguito il Dottorato in Scienza per la Conservazione dei Beni Culturali a Febbraio 2016, presso l’Università di Firenze, dopo una laurea specialistica in Scienze applicate ai Beni Culturali ottenuta presso l’Università Sapienza di Roma. Il percorso accademico ha riguardato prevalentemente l’analisi diagnostica micro-chimica e micro-strutturale di manufatti metallici antichi; con il progetto di dottorato ha sviluppato, invece, un sistema di pulitura per la rimozione di prodotti di corrosione da manufatti metallici, tramite sistemi polimerici filmanti. E’ inoltre membro attivo della Community di 3D Virtual Museum.

Erica ha incentrato il proprio project work sulla riproduzione di reperti archeologici in bronzo provenienti dal Museo Archeologico Nazionale di Parma e dal Museo Nazionale Etrusco di Marzabotto (BO). Il progetto consiste nell’utilizzo di tecniche di rilievo digitale, stampa 3D con diversi materiali e trattamenti di post produzione degli oggetti stampati per simulare la superficie ossidata di manufatti antichi in bronzo. Lo scopo finale di tale progetto è quello di realizzare oggetti realistici, simili agli originali, utilizzabili per merchandising oppure per scopi didattici.

Il progetto di Erica è incentrato su tre anelli in bronzo di età romana rinvenuti nell’area archeologica di Veleia (PC) e un bronzetto etrusco proveniente dall’area archeologica di Marzabotto (BO).

Rilievo 3D

Il bronzetto etrusco era stato precedentemente rilevato in fotogrammetria automatica da 3D ArcheoLab in occasione dell’allestimento di un percorso tattile per non vedenti all’interno del Museo di Marzabotto (qui il modello 3D). Gli anelli del Museo Archeologico di Parma sono stati invece rilevati da Erica in questa occasione, usando lo scanner 3D a luce strutturata Scan in a Box. L’utilizzo dello scanner 3D ha consentito di rilevare oggetti di dimensioni così ridotte mantenendo un dettaglio molto elevato. Osservando i modelli 3D degli anelli è possibile notare come anche i dettagli più piccoli siano stati rilevati, come ad esempio l’incisione “LAB” presente su uno di essi.

Stampa 3D

I modelli 3D così ottenuti sono stati stampati con differenti tecnologie: FFF – Filament Fused Fabrication e DLP -Digital Light Processing. In particolare, gli anelli sono stati riprodotti sia in stampa 3D FFF, che in stampa 3D DLP. Mentre il bronzetto è stato riprodotto solamente in stampa 3D FFF.

Per la stampa FFF è stata utilizzata una stampante DeltaWASP 20 40 e il filamento Bronzefill prodotto da Colorfabb, contenentePLA/PHA e circa l’80% di polvere di bronzo. Per la stampa DLP è stata utilizzata una stampante Lumipocket PRO con la resina fotosensibile Lumi React HS Teal.

Post-produzione

Gli oggetti prodotti in stampa FFF con il filamento Colorfabb, sia gli anelli che il bronzetto, sono stati accuratamente levigati, con Dremel e cartavetrata; questa operazione è utile per levigare la superficie e togliere eventuali imperfezioni, ed è inoltre indispensabile per realizzare i successivi processi di invecchiamento della superficie. Attraverso la levigazione si porta infatti in superficie la polvere di bronzo, che permette di trattare l’oggetto come un normale oggetto di bronzo.

Gli anelli stampati in DLP sono invece stati utilizzati come base per realizzare un calco in gomma siliconica: è stata utilizzata una gomma siliconica colabile ad elevata morbidezza (5 shore), la quale consente un’ottima resa dei dettagli anche con oggetti di piccole dimensioni. Nei calchi così ottenuti è stata colata una miscela composta da graniglie metalliche e resina da colata che consente di ottenere pezzi in metallo al 95% a freddo e senza fusione. In questo modo si possono ottenere veri e propri oggetti metallici, con le stesse caratteristiche di peso e possibilità di ossidazione.

Tutti gli oggetti in bronzo, sia quelli stampati in FFF che quelli ottenuti da calco, sono stati successivamente sottoposti a trattamenti di post-produzione, tramite l’utilizzo di opportune sostanze chimiche in grado di ossidare la superficie (una soluzione di ammonio di cloruro – 9% -, acido acetico – 6% -, solfato di rame – 20%), per ottenere un aspetto molto simile a quello reale.

Infine, per ultimare il trattamento, un rivestimento protettivo (soluzione di PARALOID B72 in solventi con aggiunta di Benzotriazolo), è stato applicato per proteggere gli oggetti da ulteriore corrosione.

Conclusione

Questa lavorazione ha permesso di ottenere repliche molto fedeli degli oggetti originali, sia nelle forme e nei dettagli, anche quelli molto piccoli, sia nel colore e nell’aspetto della superficie. In questo modo è possibile ottenere, con relativa semplicità, oggetti di bronzo molto realistici, nella forma, nell’aspetto e nel peso, particolarmente adatti per il merchandising nei musei o per la didattica. Proprio in quest’ottica è stata elaborata anche una piccola scatola per contenere gli anelli, incisa e ritaglia con una laser cutter.

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