La nueva mano de San Andrés: cómo el escaneado y la impresión 3D permiten recrear obras de arte y productos industriales
Con los escáneres 3D y la fabricación aditiva es posible digitalizar, escalar y luego reproducir o incluso recrear cualquier objeto. La ingeniería inversa ayuda en cada vez más sectores
La restauradora Claudia Damassa comparte su experiencia sobre la restauración de la estatua de San Andrés en la iglesia del Gesù de Roma y cómo las nuevas tecnologías han permitido devolver su antiguo esplendor a las obras maestras de nuestro patrimonio artístico. “He trabajado para la Superintendencia de Patrimonio Cultural de Italia, para la FEC (Ministerio del Interior), para entidades privadas, fundaciones y organizaciones sin ánimo de lucro. Tengo un estudio en Roma pero, para una mayor protección de las obras, suelo realizar las restauraciones directamente in situ”.
El reto: recrear algo único que ya no existe
La restauradora explica: “Me encargué de la restauración de la estatua de madera de San Andrés que data de la primera mitad del siglo XVII y se conserva en la Sacristía de la Iglesia del Gesù de Roma.
Tras una restauración de tipo “tradicional”, a la obra le faltaban las manos: en restauraciones previas, se habían colocado unas manos desproporcionadas e inadecuadas desde el punto de vista de la realización plástica por lo que de acuerdo con la Alta Supervisión del Ministerio de Cultura, responsable de la dirección de la obra, se decidió crear “manos nuevas”. Éramos conscientes de que se necesitaba una solución que respetara plenamente el valor histórico-artístico y técnico de esta escultura y que devolviera a la obra la continuidad plástica que le había faltado”.
Y fue al enfrentarme a este problema concreto de restauración cuando conocí a Fabio Mosca, de 3DZ Roma. Fabio me habló de las diferentes soluciones que podía adoptar gracias a las nuevas tecnologías de escaneado 3D e impresión 3D, y decidimos aprovechar las posibilidades que ofrecen las nuevas tecnologías 3D”.
La solución: un proceso digital completo en pasos 3D
3DZ nos propuso una solución para la digitalización de todo el proceso de restauración que constaba de varias etapas:
- El escaneado 3D
- El procesamiento con software
- Impresión 3D para la reconstrucción.
“El escáner láser y la posterior impresión en 3D habrían permitido realizar de nuevo la obra completa, produciendo múltiples copias de las manos desaparecidas en poco tiempo. Es importante destacar que la tecnología 3D permite obtener copias precisas sin interpretaciones subjetivas”. Las ventajas de digitalizar el proceso son sin duda la reducción de tiempo y la fidelidad absoluta del resultado final.
Fase 1: el escaneado con Artec Eva
“Utilizando el escáner de alta resolución Eva de Artec, escaneamos las manos pertenecientes a una estatua de bronce conservada en el museo de la misma iglesia porque, aunque éstas eran de tamaño inferior al de la estatua de San Andrés, estilísticamente encajaban bien”, añade Claudia Damassa.
El escáner Eva de Artec es fácil de usar y es similar a una cámara de vídeo que trabaje en 3D. Captura hasta 16 imágenes 3D por segundo que se alinean automáticamente en tiempo real. Incluso mientras escaneas puedes verlo, lo que hace que el proceso de adquisición de datos sea aún más fluido.
El ejemplo de este trabajo refleja una necesidad habitual, no sólo en un sector nicho como el del arte, sino en una amplia variedad de sectores. Pensemos, por ejemplo, en la necesidad de “reconstruir” un molde que ya no está disponible, o una pieza de recambio para un artículo que ya no se produce, o de digitalizar una “pieza única” con una geometría especialmente compleja. La ingeniería inversa con escaneado 3D viene al rescate. El escáner te permite capturar, con sólo unos clics y de forma precisa y fiable, cualquier objeto del que no tengas el archivo. Una vez capturados los datos, el software te permite escalar el tamaño del objeto para adaptarlo a tus necesidades, corregirlo y mejorarlo.
Fase 2: procesado de imágenes con software 3D
La restauradora prosigue: “Una vez escaneadas las manos de la segunda estatua con las manos más pequeñas, resolvimos el problema del tamaño recalculando el porcentaje de ampliación basándonos en todas las demás medidas de que disponíamos (longitud total, cabeza, torso, piernas, hombros, etc.). A continuación, utilizamos el escáner para recoger también datos sobre los muñones a los que se iban a aplicar las nuevas manos.
“Después se compararon todos los escáneres, simulando en la pantalla los problemas relacionados con la conexión entre los muñones y las nuevas manos. Gracias a un algoritmo de software de sustracción booleana, fue posible perfeccionar la alineación de las superficies, incluso antes de la impresión real de las piezas que faltaban”.
“También pudimos anticiparnos a los problemas relacionados con el peso de las dos piezas, mecanizando las formas por dentro y ahuecándolas.
Poder comprobar de antemano cuáles pueden ser los problemas críticos es una gran ventaja en términos de tiempo y coste de un proyecto. Los procesos de diseño tradicionales, por ejemplo, implican aplicar cargas a la pieza ya acabada y los puntos débiles sólo se pondrán de manifiesto en esa fase. En cambio, con los programas de optimización topológica, como Geomagic Design X, se introducen los datos de las cargas mecánicas a las que estará sometida la pieza y el programa propondrá una geometría optimizada, “vaciando” las partes no sometidas a esfuerzos de carga y garantizando la misma resistencia que la pieza final. Esta enorme ventaja también encuentra aplicación en sectores industriales en los que la resistencia combinada con la reducción de peso son cruciales, como la robótica, la medicina, la automoción, la industria aeroespacial, etc.
Fase 3: impresión 3D de nuevas manos
Tras escalar, corregir y mejorar el archivo escaneado, las nuevas manos para la estatua de San Andrés se imprimieron en 3D utilizando una impresora con tecnología SLA de Formlabs, que garantiza un nivel de detalle muy elevado. Las manos se fabricaron con una resina de ácido metacrílico, un material caracterizado por una excelente estabilidad física y una buena trabajabilidad. Tras la aplicación de una imprimación, las superficies se prestan fácilmente a ser pintadas.
El último paso en la restauración de la estatua de San Andrés fue precisamente la reintegración de la pintura con colores acrílicos.
Claudia Damassa añade además: “En el campo de las aplicaciones de restauración, las principales ventajas de la impresión 3D son sin duda la extrema precisión, la rapidez de ejecución y la excelente procesabilidad de la pieza impresa. También es crucial que las piezas resultantes se presten a un acabado preciso y fácil (lijado, fresado, pintado). También tengo previsto utilizar el proceso de escaneado e impresión en 3D para futuras restauraciones, y sigo con gran interés la aparición de nuevos materiales de impresión”.
La colaboración con 3DZ, un socio experto
Gracias al asesoramiento de nuestros expertos en impresión 3D y escaneado, este proyecto se completó con excelentes resultados, seleccionando la tecnología, las herramientas y los materiales más adecuados. En 3DZ somos distribuidores con décadas de experiencia en todo lo relacionado con la tecnología 3D y acompañamos a las empresas en la elección de la mejor opción para sus necesidades específicas. Ponte en contacto con nosotros: nuestros expertos en impresión 3D y escaneado 3D están a tu disposición.
