Riproduzione in stampa 3D di reperti archeologici del progetto CEMEC

Le riproduzioni ci sono state commissionate dal laboratorio VHLab del CNR ITABC e sono destinate a una vetrina olografica che hanno realizzato nell’ambito del progetto europeo CEMEC – Connecting Early Medieval European Collections.

Il CNR ITABC ha ideato e realizzato una vetrina olografica innovativa in cui, tramite proiezioni olografiche che usano la tecnica del Pepper’s Ghost, viene creata una drammaturgia attorno ai reperti esposti al suo interno, ricostruendone frammenti di storia e di vita; l’oggetto viene così contestualizzato e reso meglio comprensibile, operando in modo virtuale attorno ad esso tramite computer grafica e video con attori.

La replica in stampa 3D dei reperti originali si è resa necessaria per il carattere itinerante di questa mostra: non potendo spostare gli originali dalle proprie sedi museali, è stato deciso di crearne delle riproduzioni realistiche da utilizzare per esporre la vetrina e farne capire le potenzialità anche in occasioni e sedi diverse dai musei partner.

Oggi esistono soluzioni di fabbricazione digitale che permettono di ottenere repliche molto realistiche, in grado di sostituire i reperti originali all’interno delle vetrine senza che i normali visitatori se ne accorgano.

Abbiamo riprodotto in stampa 3D la spada avara Kunagota del Museo Nazionale Ungherese di Budapest, tre oggetti del tesoro di Mytilene del Museo di Arte Cristiana e Bizantina di Atene: un bracciale d’oro, un candeliere e una trulla di argento.

Spada Kunagota © Museo Nazionale Ungherese di Budapest.

Le repliche sono state prodotte utilizzando differenti tecnologie di stampa 3D in grado di riprodurre in modo fedele tutti i particolari degli oggetti, abbinate a tecniche di post-lavorazione per ottenere una resa visiva realistica.

Le stampe 3D sono state realizzate utilizzando le seguenti tecnologie di stampa 3D:

• stampa a resina (SLA – Stereolithography) per il bracciale, il candeliere e gli elementi in oro del fodero della spada. Questa è attualmente la tecnologia con la migliore risoluzione di stampa e ci ha permesso di realizzare riproduzioni con un elevato grado di dettaglio;
• stampa a polvere (SLS – Selective Laser Sintering) per la trulla. Questa tecnologia consente di ottenere oggetti con un dettaglio molto elevato e con un’ottima resistenza meccanica. E’ stata scelta perché la replica doveva essere utilizzata nella registrazione di un video per raccogliere acqua e doveva quindi essere particolarmente robusta, in particolare nella parte del manico;
• stampa in ABS (FFF – Fused Filament Fabrication) per il fodero della spada. E’ stata scelta questa soluzione perché la forma dell’oggetto era semplice, senza particolari dettagli, e richiedeva un materiale rigido e resistente, visto la sottigliezza della forma.

Non esiste una tecnologia di stampa 3D adatta a tutte le situazioni, ma è necessario saper scegliere la tecnologia migliore in base alle caratteristiche dell’oggetto da riprodurre (forma, dimensione, caratteristiche della superficie, ecc…) e in base allo scopo per cui dovrà essere utilizzato (resistenza meccanica, resistenza al calore o all’umidità, ecc…). 

Tutte le stampa 3D sono state post-lavorate manualmente, per ottenere repliche il più possibile realistiche.

Le imperfezioni della stampa, quando presenti, sono state levigate manualmente con carta vetrata. Questo lavoro è stato quasi nullo per gli oggetti stampati a polvere e a resina grazie all’elevata qualità di stampa che offrono queste tecnologie, mentre è stato più lungo sugli oggetti stampati in ABS a filamento, poiché con questa tecnologia sono sempre molto visibili i layers di stampa e devono essere tolti attraverso una accurata levigatura (inevitabilmente) manuale.

Successivamente, le riproduzioni sono state dipinte tramite aerografo con vernici a base di pigmenti metallici, di oro e di argento. Al termine sono state applicate patine antichizzanti e vernici protettive trasparenti. Alla trulla è stato applicato anche un trattamento impermeabilizzante perché avrebbe dovuto essere utilizzata all’interno di un video per contenere acqua.

• Sito web del progetto CEMEC: https://cemec-eu.net/
• Sito web del VHLab del CNR ITABC con tutte le informazioni sulla realizzazione della vetrina olografica: http://www.itabc.cnr.it/progetti/cemec
• Video della vetrina olografica contenente il tesoro di Mytilene: https://vimeo.com/267280186
• Video della vetrina olografica contenente la spada Kunagota: https://vimeo.com/236305120