RestaurAM: Historisch porselein repareren met 3D-printer

Olifantenkop uit de collectie van de Staatliche Kunstsammlungen Dresden. De tien centimeter lange, kapotte slurf kon met 3D-printen natuurgetrouw worden gereconstrueerd (Bron: Porzellansammlung, Staatliche Kunstsammlungen Dresden, foto: Adrian Sauer)

Het Fraunhofer Instituut voor Keramische Technologieën en Systemen IKTS in Dresden heeft samen met een aantal bedrijven uit Saksen een methode onderzocht om beschadigingen aan porseleinen kunstvoorwerpen, zoals kleine afgebroken porseleinen onderdelen, te repareren met een 3Dprinter.

Het reconstructieproject van IKTS begon toen de Staatliche Kunstsammlungen Dresden (SKD) het Fraunhofer instituut benaderde met de vraag of IKTS wetenschappers konden helpen bij het repareren van beschadigde vazen zogenaamde Prunkvasen van de Turmzimmer in het Dresden Residenzschloss. Speciaal voor het project werd een consortium geformeerd met IKTS en SKD en de Saksische bedrijven KI KeramikInstitut GmbH, COX3D en de Staatliche PorzellanManufaktur Meissen GmbH. Het project, RestaurAM, startte in het voorjaar van 2018. In de drie en een half jaar die volgden, ontwikkelden en testten de partners verschillende processen om met een 3Dprinter porseleinen onderdelen te maken om ontbrekende of beschadigde vaasfragmenten te vervangen; en dat zo echt en nauwkeurig mogelijk.

Een van de technieken die werd onderzocht was vatpolymerisatie (stereolithografie). Bij deze techniek wordt gebruik gemaakt van een vat met vloeibaar fotopolymeerhars, waarin het model laag

3D-geprinte porseleinen slurf met een precies passend breekpunt. De binnen- en buitenondersteuningsstructuren moeten vervorming van het object tijdens het bakproces voorkomen

voor laag wordt opgebouwd. Met behulp van ultraviolet (UV) licht wordt de hars uitgehard exact daar waar het nodig is. Het object bevindt zich op een platform dat na iedere uitgeharde laag een stukje naar beneden beweegt. Vervolgens wordt een nieuwe laag uitgehard.

De onderzoekers gebruikten deze techniek voor de reconstructie van een afgebroken, tien centimeter grootte slurf, versierd met olifantenkoppen. Uit een speciaal ontwikkelde suspensie van lichtuithardbaar hars en porseleinpoeder, werd een nieuwe porseleinen slurf in duizenden minieme laagjes opgebouwd; ieder laagje met een dikte van circa 25 micrometer.

Tegelijk met het slurfje werden extra binnen en buitenondersteuningsstructuren meegeprint, die moesten voorkomen dat het object, inclusief het gereconstrueerde breukpunt tijdens het opvolgende verhittingsproces zouden vervormen. Uiteindelijk kon de namaakslurf met succes aan de vaas worden bevestigd. Volgens IKTS zijn de onlangs gepresenteerde resultaten van het project veelbelovend. Ook de kunstwereld reageerde positief. De nieuwe porseleinen 3Dprintprocessen zijn volgens IKTS echter nog te duur en tijdrovend voor de reparatie van alledaagse voorwerpen. Daarmee lijkt de AM reparatie van porselein (voorlopig) vooral bestemd voor waardevolle historische kunstobjecten.

Bron: IKTS

Gerestaureerde vaas met olifantenkop met een gereconstueerde slurf. 3D-printprocessen hebben volgens IKTS de potentie om een belangrijke aanvulling te worden op de restauratie van waardevolle porseleinen kunstvoorwerpen