W jednym z artykułów opublikowanych na naszym blogu w lipcu informowaliśmy o wystawie, która była przygotowywana z okazji ponownego otwarcia Muzeum Bursztynu w Wielkim Młynie w Gdańsku. W tekście przedstawiliśmy również sylwetkę Jakuba Pastuszaka – artysty odpowiedzialnego za wykonanie niektórych instalacji na tę wystawę oraz projektanta wzornictwa przemysłowego pracującego w Gdańsku.

24 lipca 2021 r. wystawa została otwarta dla publiczności z kolekcją sztuki, biżuterii i przyborów wykonanych z bursztynu – jednego z najbardziej znanych symboli polskiego wybrzeża. Muzeum postanowiło również promować sztukę skierowaną do osób niedowidzących przy użyciu kilku bardzo interesujących dzieł sztuki wydrukowanych w 3D. Jakub był odpowiedzialny za dostarczenie tych elementów na wystawę.

Modelowanie 3D i druk 3D w projekcie artystycznym

We wrześniu 2020 r. Muzeum Bursztynu zleciło Jakubowi stworzenie kilku eksponatów, mających odzwierciedlić sztukę bursztynniczą z XVII i XVIII wieku. Zamówione eksponaty obejmowały:

• Miniaturowy domek dla lalek – Dom Bursztynnika z XVII wieku,
• Kolekcja różnych przedmiotów – Gabinet Osobliwości z XVII wieku,
• Kabinet z 1724 roku stylizowany na szafę barokową,
• Model Jaszczurki zatopionej w bursztynie datowanej na 40 milionów lat.

W ciągu kolejnych dziesięciu miesięcy Jakub prowadził projekt z pomocą pracowników Muzeum i innych projektantów. Jedną z metod, jakie zespół zastosował do wykonania instalacji, był druk 3D z wykorzystaniem pełnego spektrum urządzeń Zortrax. Zadanie wymagało bardzo dokładnych przygotowań: „Zebrałem zespół ludzi, którzy świetnie radzą sobie z modelowaniem „rzeźbiarskim”, co było najważniejszym wymogiem dla projektu o takim charakterze. Całą koncepcję zaplanowaliśmy na podstawie 10 GB danych źródłowych udostępnionych przez Muzeum – filmów, wizualizacji, wydruków i zdjęć przedstawiających eksponaty z głównym motywem wystawy.” – mówi Jakub.

Po zakończeniu etapu modelowania, projektant wyprodukował i poddał obróbce końcowej większość elementów z każdej instalacji w swoim studiu wyposażonym w urządzenia Zortrax pracujące w technologiach LPD Plus, UV LCD i SVS. Ponieważ niektóre z wydrukowanych elementów 3D miały być odporne na ludzki dotyk, Jakub wykonał również prototypowanie i testowanie wydruków przed końcową fazą produkcji.

Technologia UV LCD w odtwarzaniu precyzyjnych i wytrzymałych elementów

W całym projekcie sprecyzowano wymagania dla każdego eksponatu pod względem rozmiaru, liczby wydruków do wykonania oraz materiałów do użycia. Jednak dwie instalacje wymagały nieco więcej uwagi, ponieważ mają pomagać osobom niewidomym i niedowidzącym w odbiorze kształtów i faktur. Jakub zaznacza, że: „Pierwszym zadaniem projektowym przy tworzeniu Kabinetu Bursztynowego i modelu jaszczurki była dokładna analiza oryginalnych eksponatów. Chcieliśmy za pomocą nowoczesnych metod produkcji wytworzyć najbliższe oryginałowi kształty, a także wpłynąć na odczucia wzrokowe i dotykowe.”

Oryginalny Kabinet z 1724 r. był zbudowany z drewna sosnowego. Został również ozdobiony drobnymi elementami ręcznie wyrzeźbionymi w bursztynie, kości słoniowej, srebrze i kryształach miki. Mając to na uwadze, Jakub musiał starannie dobrać technologię wytwarzania, aby móc przygotować cały obiekt. Najpierw główna konstrukcja została wykonana poprzez frezowania CNC płyt MDF, a następnie polakierowana na kolor ultramaryny.

Jednak nieco trudniejszą częścią pracy było odtworzenie bardzo precyzyjnych zdobień. W tym celu Jakub wybrał druk 3D z Zortrax Inkspire ze względu na możliwość drukowania części z dużą dokładnością wymiarową. W tym przypadku wydruki 3D wykonane w technologii UV LCD wiernie oddają charakter zdobień wykonanych ręcznie.

Dzięki zastosowanej żywicy Resin Tough White projektant uzyskał kontrast kolorystyczny pomiędzy ultramaryną a bielą, co jest szczególnie istotne dla osób z daltonizmem. Dodatkowo wysoka trwałość żywicy pomogła stworzyć elementy, które nie ulegną zniszczeniu wskutek ciągłego dotykania przez osoby niedowidzące. Możliwość odtworzenia tych najdrobniejszych szczegółów za pomocą druku 3D pozwoliła Jakubowi pracować szybciej i przy niższych kosztach niż w przypadku, gdy mieliby to wykonać profesjonalni miniaturzyści, którzy oferują bardzo drogie usługi.

Ułatwianie dostępu do modeli wydrukowanych w 3D

Modelowanie 3D jaszczurki było tym trudniejsze, że Jakub miał do dyspozycji tylko kilka zdjęć inkluzji w bursztynie. Pomimo niewielkich rozmiarów oryginalnego eksponatu (tylko 6 cm) i pewnych defektów zwierzęcia, m.in. braku ogona, zespołowi Jakuba udało się wymodelować zarówno pozycję jaszczurki, jak i jej skórę. Wydruk 3D miał za zadanie pomóc osobom z dysfunkcją wzroku wyobrazić sobie wygląd zwierzęcia za pomocą dotyku. Model został podzielony na 6 części.

Początkowo Jakub wykorzystał Z-ULTRAT Plus do prototypowania niektórych części modelu i przetestowania ich odporności na złamania w normalnych warunkach użytkowania. Wyniki testów nie były satysfakcjonujące: “Części były podatne na pękanie i obawiałem się, że gotowy model szybko ulegnie uszkodzeniu przez osoby regularnie odwiedzające Muzeum.” – zauważa Jakub.

Z drugiej strony przeprojektowanie modelu 3D w celu pogrubienia jego ścianek nie było dobrym rozwiązaniem, ponieważ wpłynęłoby to na estetykę powierzchni wydruku, która miała przypominać fakturę skóry jaszczurki. W trakcie poszukiwań innego rozwiązania Jakub przetestował filament Z-FLEX i okazało się, że wydrukowane modele spełniły oczekiwania wobec tego eksponatu, czyli były wystarczająco trwałe i ciepłe w dotyku.

Użycie materiału Z-FLEX pozwoliło Jakubowi stworzyć w 3D obiekt, którego ludzie mogą dotykać i odnosić wrażenie, jakby wchodzili w interakcję z żywym organizmem. Ciało i ogon jaszczurki wydrukowano na Zortrax M300 Plus, natomiast łapy przygotowano na Zortrax Inventure. Następnie wszystkie części sklejono za pomocą kleju akrylowego.

Druk 3D w sztuce: Wartość edukacyjna sztuki wydrukowanej w 3D

Jakub jest przekonany, że druk 3D zmienił naszą rzeczywistość w wielu aspektach. Doświadczenie, które zdobył przy tworzeniu tak skomplikowanych modeli 3D dla Muzeum Bursztynu, sprawiło, że dostrzegł fakt, iż możliwości technologii wytwarzania przyrostowego mogą wyznaczać nowe kierunki: “To, co wcześniej wymagało dużo czasu i pieniędzy na ręczne wykonanie, teraz można drukować w 3D, utrzymując tak wysoką jakość, jak w przypadku tradycyjnych metod produkcji.” – wyjaśnia Jakub.

Projekt tworzenia sztuki drukowanej w 3D dla osób, które mają problemy ze wzrokiem, jest przykładem tego, że potrafimy tworzyć namacalne przedmioty o prawdziwej wartości edukacyjnej: “Zaprojektowane i wydrukowane w technice 3D modele do wystawy stałej Muzeum Bursztynu są wyjątkowym przykładem połączenia tradycji z nowoczesnością i wykorzystania najnowszych technologii w ekspozycjach muzealnych. Dzięki ścisłej współpracy twórcy z zespołem opracowującym scenariusz wystawy powstała niezwykła przestrzeń ekspozycyjna bogata w treści edukacyjne. Cieszy się ogromnym zainteresowaniem zwiedzających, wzbudzając zaciekawienie tym, jak modele zostały wykonane.” – mówi Renata Adamowicz, kierowniczka Muzeum Bursztynu, oddziału Muzeum Gdańska.

Co więcej, jeśli któryś z eksponatów ulegnie zużyciu na skutek codziennego stosowania, można go łatwo zastąpić nową wydrukowaną w 3D kopią o tej samej, powtarzalnej jakości.

Przeczytaj więcej o urządzeniach wykorzystanych w tym projekcie na stronach: Zortrax M300 Plus, Zortrax Inkspire i Zortrax Apoller.