3D打印技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域越來越寬廣，就文物保護的應(yīng)用而言，我國的發(fā)展情況怎樣？應(yīng)用成果如何？e鍵打印（ejdyin.com）為您做詳細解讀。

　　3D打印3（即三維打印、增材制造），也稱作快速成型技術(shù)（Rapid prototype），誕生于20世紀80年代后期，它是基于材料累加原理的快速成型操作過程，將計算機中的三維模型通過向物品分層添加材料來創(chuàng)造出實物的一種疊層制造技術(shù)，具有不受零件復(fù)雜程度限制，完全數(shù)字化控制等特點。

　　清華大學是國內(nèi)最早開展快速成型技術(shù)研究的單位之一，在基于激光和電子束等3D打印技術(shù)基礎(chǔ)理論、成型工藝、成型新材料及應(yīng)用方面都有深入的研究。華中理工大學在20世紀90年代初與新加坡KINERGY公司合作，開發(fā)出基于分層疊紙式（LOM）快速成型技術(shù)的Zippy系列快速成型系統(tǒng)，并建立起LOM成型材料性能的測試指標和測試方法。歐洲最大的3D掃描儀日前在布拉格展出，這架三維掃描儀可用于掃描人、動物和物品。雖然3D打印技術(shù)在醫(yī)學、建筑、航空等廣泛領(lǐng)域都有所應(yīng)用，但在文物修復(fù)（古陶瓷器）、復(fù)制中卻未得到嘗試。

　　在修復(fù)器物殘缺部位時，傳統(tǒng)的工藝是用打樣膏或硅橡膠對文物器物直接取樣、翻模，然后對殘缺處進行修復(fù)。但是在某些特殊的案例中，例如修復(fù)質(zhì)地疏松的陶器時，傳統(tǒng)的翻模方法便不適合直接在其表面進行操作了。隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，可以做到在不直接接觸文物器物的前提下，通過高科技技術(shù)手段，如三維立體掃描、數(shù)據(jù)采集、建模、打印等，將復(fù)制件及殘缺部分打印、復(fù)制成型。此類翻模方式不僅節(jié)省材料，提高材料利用率，可快速精準成型，更重要的是大大避免了翻模時直接接觸文物而對文物本體造成的二次傷害。

　　下面簡單介紹兩個筆者應(yīng)用3D打印技術(shù)對文物（或工藝品）進行修復(fù)和復(fù)制的案例，一是修復(fù)近現(xiàn)代工藝品雙龍瓶，一是復(fù)制漢代三足陶鼎。

　　這兩件器物的修復(fù)理念不同于展覽陳列修復(fù)，而是本著保護為主的原則，在對原器物最小干預(yù)的前提下，將現(xiàn)代科技三維立體掃描及3D打印技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)的作色工藝對器物進行掃描、打印及修復(fù)。修復(fù)中使用了JD-scan雙目光學測量機對器物進行三維立體掃描。雙目光學測量機就是將在三維物理空間中的被測物體復(fù)制到三維數(shù)據(jù)空間當中并進行重現(xiàn)，又稱為建立三維模型。當光線垂直照射被測物體表面時，運動控制器通過驅(qū)動器控制步進電機帶動雙目面陣CCD，實時地將被測物體的圖像送入圖像采集卡。圖像采集卡把采集到的數(shù)據(jù)信息送入計算機進行相應(yīng)的圖像處理以后得到三維的數(shù)據(jù)點云。這樣精確的掃描技術(shù)，很大程度上克服了器物在修復(fù)過程中翻模、塑型的準確性問題。成像后再使用雙盒光敏樹脂材料進行噴墨打印。打印機內(nèi)裝有液體打印材料，與電腦連接后，通過電腦控制采用分層加工、疊加成型方式來“造型”，將設(shè)計產(chǎn)品分為若干薄層，每次用原材料生成一個薄層，通過一層層的疊加，最終把計算機上的藍圖變成實物。

近現(xiàn)代工藝品雙龍瓶修復(fù)

　　近現(xiàn)代工藝品雙龍瓶，高42.2厘米，口徑9.4厘米，底徑13.3厘米。直口、細長頸、斜肩、鼓腹，腹部及頸部有弦紋、雙龍耳、圈足外撇、平底。器物缺失一龍耳，整體施醬色釉；器身完整，通體油滴釉。

　　雙龍瓶雙目光學測量機三維立體掃描后，其參數(shù)被傳送至3D打印機（BJET30）并輸出指令，3D打印機便根據(jù)電腦中的模型數(shù)據(jù)來打印出最終成品。整個過程所需時間不過兩三個小時，不僅用時少，而且可以掃描并打印出原器物損壞處斷面的結(jié)構(gòu)，提高了斷面處塑形的工作效率。打印出的成品與原器物大小一致，模型的截面與器物本身斷面相吻合，可直接拼接、黏結(jié)進行修復(fù)。黏結(jié)完畢后，用膩子填平拼接處存在的細縫?？捎眯⌒团＝堑秾⒛佔虞p輕刮涂在細縫處，多次反復(fù)直至表面光挺平服，再選用相應(yīng)型號的砂紙打磨。

　　作色是雙龍瓶修復(fù)最關(guān)鍵的一道工藝。筆者選用紅、黃、藍、紫、黑、白這六種仿釉顏料，加入相應(yīng)比例的稀釋劑調(diào)配醬色，再用噴筆噴繪底色。因器物本身釉層透明，在噴色過程中需要加入適量的透明釉。仿釉層干透后，用0號描線筆手工描繪龍的鱗片，再噴涂醬色釉。這樣的作色方法可將手繪的鱗片“夾”在釉層中，層層遞進，最終達到透明釉質(zhì)感的效果。最后在修復(fù)處噴涂一層透明釉，使光澤與原器物一致。

漢代三足陶鼎復(fù)制

　　漢代三足陶鼎，短直口、斜肩、鼓腹、腹部凸起弦紋、雙耳、獸足；器物內(nèi)側(cè)與底部留有經(jīng)燒結(jié)后形成的火石紅，表面有“暴汗”現(xiàn)象。（“暴汗”是指在不掛釉的陶器上，經(jīng)過入窯焙燒后，器表面出現(xiàn)一種極薄的亮層。）這件器物的“暴汗”處斷面極薄、形狀自然且均勻?！氨┖埂辈课欢嘣谄魑锏目谘嘏c肩部，越靠下方與胎體的結(jié)合越不緊致，甚至有些地方已剝落。

　　用上述3D打印技術(shù)將復(fù)制件打印成型后，采用傳統(tǒng)作色工藝對其上色、做舊。筆者將仿釉顏料與稀釋劑相調(diào)和，先用噴筆將器物基底色整體地噴繪一層，使得整體色相與原器物相接近，再選用與原器物色彩風格一致的礦物質(zhì)顏料局部彈撥、上色、做舊，仿制出原件“暴汗”處的光澤度。