HERITAGE LAB

Heritage Lab è un gruppo di lavoro nato dall’incontro tra FabLab Parma e 3D ArcheoLab e dedicato al settore della Conservazione dei Beni Culturali mediante l’impiego di metodi e tecnologie inerenti alla stampa 3D.

Il gruppo di lavoro Heritage Lab è aperto a qualsiasi professionista interessato all’utilizzo delle nuove tecnologie digitali applicabili al settore della diagnostica, del restauro e del ripristino dei Beni Culturali.

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Oggi è possibile realizzare restauri integrativi di elementi danneggiati abbinando le tecniche di rilievo e modellazione tridimensionale alla tecnologia della stampa 3D e utilizzando materiali di vario tipo a seconda delle esigenze: ceramica, materiali a base di polvere di marmo, di bronzo, di ottone o di rame, ma anche plastica rigida, semi-rigida o flessibile.

Chiesa Castello di San Martino dall’Argine (MN)

Heritage Lab nasce in occasione dell’evento “La Rivoluzione dello Spazio 3D“, organizzato da Imprimatvr-Lab nella Chiesa Castello di San Martino dall’Argine (MN) e incentrato sul rapporto tra tecnologia e Beni Culturali.

Durante l’evento abbiamo presentato il primo progetto di Heritage Lab: “Tecniche di conservazione low-cost mediante rilievo e stampa 3D”. L’obiettivo del progetto era di mostrare le potenzialità delle tecniche di rilievo e stampa 3D nella ricostruzione delle teste mancanti di due putti in altorilievo presenti all’interno della Chiesa.

Per ricreare le teste mancanti abbiamo utilizzato come modello una delle teste dei putti conservate* integralmente. La testa è stata rilevata in 3D con tecnica Image-based: si tratta di una tecnica di rilievo rapida e low-cost in quanto permette di ottenere un modello tridimensionale da un set di immagini digitali scattate con una comune fotocamera ed inoltre l’elaborazione delle immagini può essere effettuata con software libero e open source (nel caso specifico, Python Photogrammetry Toolbox e MeshLab).

Una volta elaborati i modelli 3D ottenuti dal rilievo, si è passati ad una fase di modellazione digitale per adattare le teste ai busti acefali (in questa fase si è utilizzato il software di sculpting digitale ZBrush).

Si sono così ottenuti due teste virtuali in 3D che combaciavano perfettamente ai loro busti acefali.

Infine, le due nuove teste sono state realizzate in materiale plastico PLA (polimero termoplastico derivato da piante come il mais) con una stampante 3D Coobot di 3DPR con tecnica FFF. Una volta ottenute le due teste in PLA sono state montate sui due busti acefali andando così a ripristinare l’originaria integrità degli elementi decorativi dell’altorilievo.

Palazzo Ducale di Mantova

Recentemente siamo intervenuti in un cantiere di restauro a Palazzo Ducale a Mantova diretto dalla restauratrice Maria Giovanna Romano. Qui, abbiamo applicato le tecnologie del rilievo e della stampa 3D per integrare le lacune di una cornice architettonica.

Il lavoro è stato realizzato in occasione del recupero della Sala detta di Cristoforo Sorte dove all’altezza del piano di imposta della volta del soffitto è presente una cornice decorata da una doppia fascia, che all’avvio dei lavori di restauro presentava numerose e ampie lacune. Il nostro obiettivo era di  integrare  le  lacune  affiancando  le tecniche di restauro tradizionale con le tecniche digitali.

Abbiamo sperimentato due approcci differenti:

  • ricreare le parti mancanti con la stampa  3D e posizionarle direttamente all’interno delle lacune;
  • creare con la stampa 3D le controforme della cornice da utilizzare come stampo per il ripristino di parti mancanti della cornice.

Il primo passo è stato eseguire il rilievo tridimensionale di una porzione ben conservata della cornice. La cornice si trova a circa 3 metri da terra ed era raggiungibile in modo non agevole solo attraverso i ponteggi allestiti all’interno del cantiere di restauro. Per questo motivo abbiamo optato per una soluzione di rilievo agile e speditiva basata sull’acquisizione e l’elaborazione di immagini digitali attraverso tecniche di ricostruzione Image-based.

Il modello virtuale in 3D così ottenuto è stato elaborato con il software di sculpting digitale ZBrush in modo tale fosse correttamente riproducibile con la stampa 3D.

In particolare, sono stati ricavati due modelli digitali differenti:

  •  modello 3D del  “positivo”: riproduzione fedele di una porzione della cornice originale.
  •  modello 3D del “negativo”: ossia la controforma della cornice originale, cioè il risultato del ribaltamento della superficie.

I modelli sono stati in seguito prodotti in materiale plastico con tecnica FFF mediante l’utilizzo di una stampante 3D Coobot di 3DPR.

Insieme ai restauratori abbiamo deciso di procedere nell’integrazione delle lacune della cornice seguendo due strade differenti: da un lato si è proceduto in maniera più vicina alle tecniche tradizionali utilizzando il negativo come stampo, mentre nel secondo caso si è optato per una soluzione sperimentale, che ha comportato il posizionamento di due positivi all’interno delle lacune.

Il  modello  3D  digitale  che  abbiamo  definito  come negativo non è altro che la versione digitale di un calco tradizionale con il vantaggio di essere stato acquisito e realizzato senza entrare in contatto fisico con la cornice originale, evitando così il rischio di alterazioni o accidentali danni che si possono invece riscontrare durante l’utilizzo di tecniche tradizionali di acquisizione del calco che prevedono appunto l’applicazione diretta sulla superficie originale di materia duttile, come gesso, gomma siliconica o resine sintetiche.

Il calco ottenuto da stampa 3D del negativo viene utilizzato seguendo le procedure tradizionali: applicato a pressione su uno strato di malta morbida a base di calce e inerti per ricreare a stampo la decorazione della cornice mancante.

Nel  secondo  caso  si  è  proceduto  stampando  il  modello  3D del “positivo” e utilizzandolo come parte integrativa applicandola direttamente in corrispondenza della lacuna fissandola alla parete con una preparazione di malta a base di calce.

Infine la superficie del positivo è stata resa omogenea alla superficie originale della cornice conservata, applicando uno scialbo di calce e una leggera velatura ad acquerello.

In entrambi i casi, le tecnologie impiegate hanno consentito un risparmio in termini di tempi e di costi rispetto alle tecniche tradizionali.

Dicono di noi

Leggi l’articolo pubblicato su Archeomatica con tutti i dettagli dell’intervento: