Por siglos, El marfil se usaba a menudo para fabricar objetos de arte. Pero para proteger las poblaciones de elefantes, el comercio de marfil fue prohibido internacionalmente en 1989. Para restaurar partes de marfil de objetos de arte antiguos, Por tanto, hay que recurrir a materiales sustitutivos, como huesos, conchas o plástico. Sin embargo, hasta ahora no ha habido una solución realmente satisfactoria.

TU Wien (Viena) y la empresa de impresión 3D Cubicure GmbH, creado como un spin-off de TU Wien, ahora han desarrollado un sustituto de alta tecnología en cooperación con el Departamento de Cuidado de Arte y Monumentos de la Arquidiócesis de Viena y Restauración de Addison:el nuevo material "Digory" consiste en resina sintética y partículas de fosfato de calcio. Se procesa en caliente, estado líquido y endurecido en la impresora 3D con rayos UV, exactamente en la forma deseada. Luego, puede pulirse y combinarse con el color para crear un sustituto de marfil de apariencia engañosamente auténtica.

Hermoso y mecánicamente estable

"El proyecto de investigación comenzó con un valioso ataúd estatal del siglo XVII en la iglesia parroquial de Mauerbach, "dice el profesor Jürgen Stampfl del Instituto de Ciencia y Tecnología de Materiales en TU Wien." Está decorado con pequeños adornos de marfil, algunos de los cuales se han perdido con el tiempo. La pregunta era si podrían reemplazarse con tecnología de impresión 3D ".

El equipo ya tenía experiencia con materiales similares:el grupo de investigación también trabaja con materiales cerámicos para tecnología dental, por ejemplo. Sin embargo, Fue una tarea desafiante desarrollar un sustituto adecuado para el marfil:"Teníamos que cumplir con una amplia gama de requisitos al mismo tiempo, "dice Thaddäa Rath, quien trabajó en el proyecto como parte de su tesis. "El material no solo debe verse como marfil, la fuerza y ​​la rigidez también deben ser correctas, y el material debe ser mecanizable ".

Estereolitografía en la impresora 3D

A través de numerosos experimentos, Thaddäa Rath y otros miembros del equipo de TU Wien y Cubicure lograron encontrar la mezcla adecuada:pequeñas partículas de fosfato de calcio con un diámetro promedio de aproximadamente 7 µm se incrustaron en una resina especial, junto con polvo de óxido de silicio extremadamente fino. Luego, la mezcla se procesa a alta temperatura en las impresoras 3D de Cubicure utilizando el proceso de litografía en caliente:capa por capa, el material se cura con un láser UV hasta que se termina el objeto completo.

"También hay que tener en cuenta que el marfil es traslúcido, ", explica Thaddäa Rath." Solo si utiliza la cantidad correcta de fosfato de calcio, el material tendrá las mismas propiedades translúcidas que el marfil ". el color del objeto se puede retocar; el equipo logró buenos resultados con té negro. Las características líneas oscuras que normalmente atraviesan el marfil también se pueden aplicar posteriormente con gran precisión.

¡No más colmillos!

En el campo de la restauración, este es un gran paso adelante:con el nuevo material "Digory, "no solo es mejor, más hermoso y más fácil de trabajar con un sustituto de marfil disponible que antes, la tecnología 3D también permite reproducir los detalles más finos de forma automática. En lugar de tallarlos minuciosamente en material sustituto de marfil, los objetos ahora se pueden imprimir en cuestión de horas.

"Con nuestros sistemas de impresión 3D especialmente desarrollados, procesamos diferentes formulaciones de materiales para áreas de aplicación completamente diferentes, pero este proyecto también fue algo nuevo para nosotros, "dice Konstanze Seidler de Cubicure." En cualquier caso, es una prueba más de cuán diversas son las posibles aplicaciones de la estereolitografía ".

El equipo espera que el nuevo material "Digory" sea generalmente aceptado en el futuro, como un sustituto del marfil estética y mecánicamente de alta calidad. por lo que ningún elefante tiene que perder un colmillo.