ارزیابی پایداری مواد مرسوم در چاپگر سه بعدی (FDM) برای کاربرد در مرمت آثار تاریخی و موزه داری

فناوری چاپ سه بعدی به روش رسوب مذاب (FDM) با ارائه دقت بالا و انعطاف پذیری، رویکردی نوین برای بازسازی قطعات مفقود و تولید مولاژهای موقت آثار تاریخی در موزه ها فراهم کرده است. این پژوهش با تمرکز بر چهار فیلامنت رایج در بازار ایران، شامل پلی لاکتیک اسید (PLA)، اکریلونیتریل بوتادین استایرن (ABS)، پلی آمید (PA)، و پلی اتیلن ترفتالات گلیکول (PETG)، پایداری رنگی و ساختاری آن ها را تحت پیرسازی تسریع شده با اشعه فرابنفش (UV) به مدت ۲۸۸ ساعت (بر اساس استاندارد ASTM D۴۵۸۷-۱۱) ارزیابی کرد. پیش از آزمایش، ساختار شیمیایی پلیمرها با طیف سنجی مادون قرمز تبدیل فوریه (FTIR) بررسی شد. نتایج رنگ سنجی (CIE Lab*) نشان داد که PLA با کمترین تغییرات رنگی و ABS با بیشترین تغییرات عملکرد متفاوتی داشتند. تحلیل FTIR پس از پیرسازی، تشکیل پیک کربونیل را در PLA، ABS، و PETG تایید کرد، اما در PA چنین پیکی مشاهده نشد، که حاکی از پایداری ساختاری بالای این فیلامنت است. PLA به دلیل ثبات رنگی مناسب، برای کاربردهای موقت در موزه ها توصیه می شود، در حالی که PA برای قطعاتی با نیاز به دوام ساختاری مطلوب است. ABS به دلیل تغییرات رنگی شدید نامناسب تشخیص داده شد. این مطالعه، با پایبندی به اصول مرمت، پتانسیل کاربرد فیلامنت های FDM را در حفاظت از میراث فرهنگی مشروط به مدیریت موثر شرایط محیط را مورد توجه قرار میدهد نتایج این پژوهش نشان می دهد فیلامنت پلی آمید (PA) به دلیل پایداری ساختاری نسبی و فیلامنت PLA به دلیل کمترین تغییر رنگی، گزینه های بهینه برای بازسازی قطعات گمشده یا ساخت حمایت های موقت اشیا موزه ای هستند.

کلیدواژه ها:

فیلامنت ، چاپگر سه بعدی FDM ، حفاظت-مرمت ، اشعه فرابنفش UV ، رنگ سنجی