[發明專利]使用天然安全材料的文物外形3D打印修復方法

在審

• 申請號: 201711258427.1
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107891595A
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 侯毅;李賀
• 申請（專利權）人: 侯毅;李賀
• 主分類號: B29C64/118
• 分類號: B29C64/118;B33Y10/00;B33Y70/00
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙)31235
• 代理人: 周曉玲

技術領域

本發明涉及文化產業中的文物修復技術及其應用領域，具體地說是一種使用天然安全材料的文物外形3D打印修復方法。

背景技術

傳統的文物外形修復工藝分為博物館修復與民間修復。博物館修復是以石膏為主，各種化學膠水為輔，對文物及修復工作者有一定的危害；民間修復主要分為：金繕和鋦瓷兩種，修復過程繁瑣復雜，價格昂貴。

CN201510682347.3中國專利涉及一種斷裂缺損青銅器文物的修復方法，包括：1、修復前處理；2、建立修復模型；3、制作封裝模具；4、配置焊粉；5、模具裝配；6、裝粉；7、修復；8、后處理。該專利公開了利用3D模型修復文物的基本步驟，并通過自蔓延焊粉的放熱反應獲得與青銅器文物基體成分一致的高溫金屬液，適合各種形態斷裂缺損青銅器文物的修復，通用性好，且修復速度快、效率高，可以實現現場操作。

CN201410683293.8中國專利公開了一種觀音手狀文物骨架線提取方法，包括：采用三維激光掃描文物，獲取該文物的點云數據；利用獲取的所述觀音手狀文物的點云數據經三維重建得到該觀音手狀文物的三角網格模型；采用骨架線提取算法處理從所述三角網格模型上提取出所述文物的三維空間骨架線。該方法能以較簡單方式準確提取文物的骨架線，使其滿足于觀音手狀文物修復工程。

CN201410006146.7中國專利涉及交互式破碎文物虛擬修復方法，包括：文物碎片數據采集與分類；基于Wiimote的三維模型交互；文物碎片的互補拼接虛擬修復；基于模板匹配的文物虛擬修復；基于三維打印的文物實體修復。該發明實現了文物模型的交互控制，解決了不符合互補匹配關系但又存在語義相關性和符合互補關系但邊緣又不嚴格匹配兩種情況的文物碎片虛擬修復問題

而本發明的一種特殊的CE認證的綠色無毒無色透明牙科專用修復材料，并利用現代科學3D打印技術，修復過程大簡，省時又省力，并且可以用于多種材料的文物修復上。

因此，有必要開發出一種兼具功能與藝術美感的新型瓷器修復技術，主要材料由歐洲CE認證，無色透明，拓展性強，新型科技3D打印技術運用到傳統文物修復，會大大提高工作效率，且修復成品更加完美，使文物的外形復原的方法，一定會給現代文物修復技藝注入一股堅實的力量，體現了古代藝術與現代科技的完美結合。

發明內容

本發明為解決現有彌補現有文物修復技術所存在的缺陷，旨在提供一種制作配方合理、拓展性強的使用天然安全材料的文物外形3D打印修復方法。

為了達到上述目的，本發明提供一種用于文物外形修復的材料，包括：15%-50%質量分數的樹脂基質，35%~85%質量分數且20%~70%體積分數的無機填料，5-10%質量分數的阻聚劑，余量為稀釋劑。

其中，還使用可見光固化引發體系，在聚合的最初10分鐘內固化程度占總固化程度的70%，在停止光照后仍可持續固化達24小時，并發生進一步的固化；光固化復合樹脂的固化程度在60%以上。

本發明提供一種運用上述材料的文物外形修復方法，包括：

三維掃描：采用結構光掃描儀將圖像投影至需要修復的文物上，判斷其表面形狀，從而獲得高精度STL模型；

模型處理：文物殘片掃描后，導入數字模型軟件，進行文物的模型修正、文物復原建模、打印模型輸出；

模型3D打?。簹埰糠帜Ｐ徒涍^位置調整和分層處理后即可打印；

殘片與模型粘接：為打印出的文物模型進行表面處理，與殘片進行拼裝測試，并用天然膘膠進行粘接固定。

其中，所述三維結構光掃描步驟如下：

掃描：對物體表面的一次測量，從物體可見表面上獲取的密集的三維點的坐標；

拼接：將不同角度獲取的點云數據綜合到一個統一的坐標系下；

融合：將分散的多片點云組合成一片，一般在拼接結束后進行該操作；

簡化：對模型數據按一定的規則進行抽稀，減少數據量；

紋理映射：將圖像紋理與幾何模型進行配準，即將影像（紋理）貼在幾何模型表面；

構網建模：建立點云中點與點之間的連接關系，構成連接網；

標定：計算設備參數的過程；

法向：也稱為法線方向，是表面（曲面或平面）上某點處，垂直該表面的方向，其中垂直表面的矢量稱為法線，法向也就是法線的方向，通常法線方向朝向物體外側。