[发明专利]使用天然安全材料的文物外形3D打印修复方法

权利要求书

1.一种用于文物外形修复的材料，其特征在于包括：15%-50%质量分数的树脂基质，35%~85%质量分数且20%~70%体积分数的无机填料，5-10%质量分数的阻聚剂，余量为稀释剂。

2.根据权利要求1所述的一种文物外形修复的材料，其特征在于：还使用可见光固化引发体系，在聚合的最初10分钟内固化程度占总固化程度的70%，在停止光照后仍可持续固化达24小时，并发生进一步的固化；光固化复合树脂的固化程度在60%以上。

3.一种运用上述材料的文物外形修复方法，其特征在于包括：

三维扫描：采用结构光扫描仪将图像投影至需要修复的文物上，判断其表面形状，从而获得高精度STL模型；

模型处理：文物残片扫描后，导入数字模型软件，进行文物的模型修正、文物复原建模、打印模型输出；

模型3D打印：残片部分模型经过位置调整和分层处理后即可打印；

残片与模型粘接：为打印出的文物模型进行表面处理，与残片进行拼装测试，并用天然膘胶进行粘接固定。

4.根据权利要求3所述的一种文物外形修复方法，其特征在于：所述三维结构光扫描步骤如下：

1.扫描：对物体表面的一次测量，从物体可见表面上获取的密集的三维点的坐标；

2.拼接：将不同角度获取的点云数据综合到一个统一的坐标系下；

3.融合：将分散的多片点云组合成一片，一般在拼接结束后进行该操作；

4.简化：对模型数据按一定的规则进行抽稀，减少数据量；

5.纹理映射：将图像纹理与几何模型进行配准，即将影像（纹理）贴在几何模型表面；

6.构网建模：建立点云中点与点之间的连接关系，构成连接网；

7.标定：计算设备参数的过程；

8.法向：也称为法线方向，是表面（曲面或平面）上某点处，垂直该表面的方向，其中垂直表面的矢量称为法线，法向也就是法线的方向，通常法线方向朝向物体外侧。

5.根据权利要求3所述的一种文物外形修复方法，其特征在于：所述模型处理包括原始模型修正、器型复原建模，打印模型输出三个主要步骤，将扫描后的三维模型导入到ZBrush软件进行处理，对文物的外形构造、色彩等进行分析后，借助三维重构技术在软件中重新编辑再转换成STL文件，进行三维离散化并送到成型机生成实物；或将测量数据直接转换成STL文件为快速原型制造设备所用；打印模型即为破损残片的修复模型，该模型可以直接输出给3D打印机进行模型打印。

6.根据权利要求3所述的一种文物外形修复方法，其特征在于：所述3D打印之前需要经过预处理，包括模型摆放位置调整和分层处理。

7.一种根据权利要求3所述的文物外形修复粘接用的天然膘胶，其特征在于制备包括：

1．季节和选料；

2．泡发，即将选好的鱼鳔放在清水里泡，待发软后用剪子剪成小块，继续泡24小时；

3．锅蒸，即待等鳔体变成烂软、通体发白时，从水里捞出，攒干水份放在盘子里，放到高压锅（或一般蒸笼）里蒸三十至四十分钟；

4．砸胶，即将胶取出，立即放入蒜臼中长时间地捣；

熬制，即将打好的胶取出，放在纱布上包好将其放在开水中，反复挤压，直至胶液全部渗透到碗中；剩下的鳔渣可晾干下次再用；

6．晾晒，直至水分全部挥发，胶体干而硬。