ارزیابی سطحی فیلامنت‌های مرسوم چاپگر سه‌بعدی (FDM) برای استفاده در مرمت آثار تاریخی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی، دانشکده ی حفاظت آثار فرهنگی، دانشگاه هنر اسلامی، تبریز، ایران

2 کارشناس ارشد مرمت اشیاء فرهنگ- تاریخی، دانشکده حفاظت آثار فرهنگی، دانشگاه هنر اسلامی، تبریز، ایران

چکیده

هدف این مقاله استفاده از کاربرد فناوری موجود فیلامنت‌های چاپگر سه‌بعدی رسوب مذاب (FDM) در حوزه‌ مرمت آثار تاریخی برای استفاده در بخش‌های مفقودی آثار تاریخی و ساخت مولاژ به صورت موقت در موزه‌ها است. در راستای انتخاب فیلامنت مناسب، 4 نمونه فیلامنت پلی لاکتیک اسید (PLA)، اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، پلی‌آمید (PA) و پلی‌اتیلن تری‌فتالات گلیکول (PETG) که در بازار کنونی ایران موجود هستند، جهت انجام آزمایش‌های پیرسازی اشعۀ فرابنفش (UV) و ارزیابی تغییرات رنگی و ساختاری در سطح، انتخاب شدند. از نمونه فیلامنت‌ها قبل از نمونه سازی، آنالیز طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) جهت شناسایی ساختار هر کدام از مواد پلیمری گرفته شد و بعد از نمونه‌سازی و قبل از قرارگیری در معرض اشعۀ فرابنفش (UV) رنگ‌سنجی انجام گرفت. پیرسازی به مدت 288 ساعت، و هر 72 ساعت یک‌بار رنگ‌سنجی انجام گرفت. نتایج حاصل از ارزیابی رنگی قبل و بعد از پیرسازی نشانگر این بود که پلی لاکتیک اسید (PLA) کمترین و اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS) بیشترین تغییرات سطحی رنگ را داشته است. همچنین بعد از پیرسازی اشعۀ فرابنفش (UV) جهت بررسی تخریب‌های سطحی انجام‌شده در ساختار هرکدام از فیلامنت‌ها، آنالیز طیف‌سنج مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) گرفته شد. نتایج حاصل بر این است که در ساختار تمامی نمونه‌ها به‌جز پلی آمید (PA) پیک کربونیل ایجادشده است. پیشنهادهایی که می‌توان برای مطالعات آینده داد، بررسی و ارزیابی فیلامنت‌های دیگر چاپگر FDM و مواد اولیه چاپگرهای سه‌بعدی (SLA، PolyJet و...) و انتخاب بهترین موادی که سازگاری مناسب با اشیاء دارای مفقودی و شرایط محیطی آن را داشته باشند، است. مطالعه بر روی چگونگی چسبندگی و بکارگیری مواد پلیمری بر روی آثار تاریخی از دیگر موارد پیشنهادی است. در این مقاله بر اساس محدودیت های موجود تنها از 4 فیلامنت پر مصرف و چاپگر‌ موجود در بازار تبریز استفاده شده است.

کلیدواژه‌ها