增材制造技术如何应用于文物修复？ ——中国国家博物馆调研实记

增材制造技术（又称“ 3D打印”）作为21世纪具有颠覆性的技术之一，其在文物保护领域的潜在价值正逐渐被挖掘出来。三维扫描和打印技术为文物保护和修复提供了全新的解决方案，越来越多的博物馆和文物修复工作者已经采用增材制造技术开展工作。

作为国内为数不多的拥有增材制造设备的单位，中国国家博物馆在运用增材制造技术进行文物仿制、文物修复和包装支撑等方面开展了相关研究。

传统翻模仿制工艺需要与文物直接接触，不仅精度不高，而且接触过程中可能会对文物造成二次伤害。因此，在文物仿制中，研究人员采用了3D打印技术，首先对文物进行三维扫描建模后，再进行打印输出，最后结合传统的技艺完成文物的仿制。

中国国家博物馆文物科技保护中心张鹏宇介绍说：“得益于文物信息化工作的持续开展，研究人员将扫描的三维数模，利用立体光固化技术打印，制作出精度极高的光敏树脂仿品，再经过传统后处理方式，可以制作出几乎一模一样的文物仿制品。”

国家博物馆通过增材制造技术对鎏金“中国大宁”铜镜进行复仿制

这些仿品在尺寸比例、细节还原和精度把控上都表现得非常完美，可在多地的不同展馆陈列展示，扩大了藏品展示空间，实现了藏品资源共享，有利于进一步增进文化交流。

在文物修复方面，国博也在积极探索，现正基于课题有序开展相关研究。文物修复的难点主要在于材料，用于修复的材料需要与文物本体材料保持一致，但现有增材制造专用材料牌号较少，不足以满足应用；另外，软件也是制约因素之一，三维扫描的数模有几十上百G大小，现有三维预处理软件很难处理如此庞大的数据；第三个制约在于精度，很多文物的精度是微米级，倒角处的细节需要与文物原件保持相同，这对增材制造提出了更高的要求。

增材制造的第三个典型应用场景是包装支撑，尤其是针对一些易碎瓷器、陶器和一些局部非常脆弱的文物，通过增材制造技术生产出符合文物外形的保护罩或箱体内胆，可贴合在文物表面，有效避免文物在运输过程中的损伤。今年3月份三星堆遗址发掘时，考古人员就采用类橡胶材质对文物进行了出土防护。

考古发掘人员通过增材制造保护罩进行三星堆铜尊提取

据了解，目前国内只有少数博物馆拥有增材制造设备，具备独立打印能力，多数博物馆仍采用外部协作的方式，与相关企业或高校合作完成文物修复保护工作。

整体来看，增材制造技术比传统工艺的复制精度更高，周期更短，但目前仍处于应用的初期阶段，随着文物信息化的发展和增材制造技术的不断进步，相信很多制约因素将会迎刃而解。据悉，现在有越来越多的文物保护机构使用增材制造技术开展文物保护工作，希望能有更多的材料商和装备商加大研发和创新力度，共同为国家文物保护工作贡献一份力量。

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