3D打印材料替代象牙已经开发出一种名为Digory的新材料黄翊
3D打印材料替代象牙:已经开发出一种名为“ Digory”的新材料
几个世纪以来,象牙经常被用来制作艺术品。但是为了保护大象种群,象牙贸易于1989年在国际上被禁止。因此,要恢复旧艺术品的象牙部分,就必须使用替代材料,例如骨头,贝壳或塑料但是,到目前为止,还没有一个真正令人满意的解决方案。
维也纳维也纳和3D打印公司Cubicure GmbH的衍生公司)现在与维也纳总督教区的艺术与古迹护理和爱迪生修复部门合作开发了一种高科技替代品:新型材料“ Digory”由合成树脂和磷酸钙颗粒组成。将其以热的液态进行处理,并在3D打印机中用紫外线将其精确硬化成所需的形状。然后可以对其进行抛光和颜色匹配,以创建外观逼真的象牙替代品。
机械稳定美观
维也纳工业大学材料科学与技术学院的JürgenStampfl教授说:“该研究项目始于Mauerbach教区教堂中一个有价值的17世纪国家棺材。” “它装饰着象牙小饰品,其中一些随着时间的流逝已经丢失了。问题是它们是否可以用3D打印技术代替。”
该团队已经在类似材料方面拥有丰富的经验:例如,该研究小组还研究了牙科技术用陶瓷材料。尽管如此,开发合适的象牙替代品仍然是一项艰巨的任务:“我们必须同时满足一系列要求。”作为该论文的一部分工作于该项目的Thadd?aRath说。“这种材料不仅应该看起来像象牙,而且强度和刚度也必须正确,并且该材料应该是可机加工的。”
3D打印机中的立体光刻
通过大量实验,Thadd?aRath和TU Wien和Cubicure团队的其他成员成功地找到了正确的混合物:将平均直径约为7 μm的微小磷酸钙颗粒嵌入到一种特殊的树脂中,以及极细的氧化硅。粉末。然后,使用热光刻工艺在Cubicure的3D打印机中对混合物进行高温处理:逐层使用UV激光固化材料,直到完成整个对象。
“您还必须记住,象牙是半透明的,”萨达·拉特解释说。“只有使用适量的磷酸钙,材料才会具有与象牙相同的半透明特性。” 之后,可以修饰对象的颜色-团队使用红茶取得了不错的效果。此后,也可以高精度地应用通常穿过象牙的特征性黑线。
没有更多的象牙!
在修复领域,这是向前迈出的一大步:借助新材料“ Digory”,不仅可以比以前更好,更美观,更容易替代象牙,而且3D技术也使复制成为可能自动提供最详细的信息。现在,无需费时费力地用象牙替代材料雕刻它们,现在只需几个小时即可打印出对象。
“使用我们专门开发的3D打印系统,我们可以为完全不同的应用领域处理不同的材料配方,但是对于我们来说,这个项目也是新事物,” Cubicure的Konstanze Seidler说。“无论如何,这进一步证明了立体光刻的可能应用是多么多样化。”
研究小组希望,新材料“ Digory”将在将来被广泛接受-作为一种美学和机械上高品质的象牙替代品,大象不必为此丢掉象牙。
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