卜衛(wèi)民

(上海博物館，上海 200231)

0 引 言

中國(guó)陶瓷的燒造擁有數(shù)千年的悠久歷史，是中華民族帶給人類(lèi)文明最有特色的瑰寶之一，其對(duì)世界文化發(fā)展與全球貿(mào)易交流做出的巨大貢獻(xiàn)是有目共睹的。歷經(jīng)千年的傳承，陶瓷器物堅(jiān)硬易損的特點(diǎn)，也使得中國(guó)古陶瓷器顯得彌足珍貴。受自然或人為因素的影響，出土與存世的古陶瓷器在流傳保存的過(guò)程中極易受到損壞，如今存世保存完好的古陶瓷只有極少一部分，大部分古陶瓷都有不同程度的殘損。

1 研究背景

科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得傳統(tǒng)修復(fù)技術(shù)正同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相融合，繼而為文博事業(yè)所用，逐步發(fā)展、進(jìn)步[1]。文物修復(fù)已經(jīng)擺脫器物修復(fù)后再使用的范疇，屬于文物保護(hù)的重要組成部分，古陶瓷器物修復(fù)也是如此。如何更為有效與科學(xué)地修復(fù)與完善這些損壞的古陶瓷文物，便成了文物保護(hù)工作者義不容辭的職責(zé)。

古陶瓷器種類(lèi)繁多，飽經(jīng)歲月歷練的古陶瓷器的損壞部位和程度各有不同。損壞情況主要有：開(kāi)裂、斷裂、破碎、殘缺、剝釉、脫彩、腐蝕以及人為修復(fù)不當(dāng)產(chǎn)生的其他問(wèn)題。在實(shí)施修復(fù)中，根據(jù)不同的損壞情況和施工要求，修復(fù)過(guò)程可大致分為：清洗、粘接、補(bǔ)缺、作色等步驟。其中對(duì)于破碎缺損的器物而言——“補(bǔ)缺”是其不可或缺的重要步驟。

《中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法》[2]第一章第四條明確指出：文物工作貫徹保護(hù)為主、搶救第一、合理利用、加強(qiáng)管理的方針；并且在第四十六條指出：修復(fù)館藏文物，不得改變館藏文物的原狀；復(fù)制、拍攝、拓印館藏文物，不得對(duì)館藏文物造成損害。具體管理辦法由國(guó)務(wù)院制定。保證文物絕對(duì)的安全，需要借助新科技的力量。

2 殘損古陶瓷補(bǔ)缺修復(fù)方法類(lèi)型

2.1 器物上直接塑形補(bǔ)缺

器物上直接塑形補(bǔ)缺是一種針對(duì)古陶瓷破損缺失部位相對(duì)獨(dú)立且無(wú)可復(fù)制情況下采用的捏塑方法。此方法取材豐富、靈活多變、可塑性好、材料成本低、適用面廣，是古陶瓷補(bǔ)缺修復(fù)的基礎(chǔ)方法。但該方法要求文物修復(fù)師掌握較強(qiáng)的美術(shù)功底與塑形能力(圖1～2)，體現(xiàn)直接取型補(bǔ)缺的精湛技藝，這依賴于修復(fù)師多年的操作經(jīng)驗(yàn)與藝術(shù)造詣。

2.2 翻模復(fù)制補(bǔ)缺

利用壓印翻模來(lái)復(fù)制原型的材料有很多，這里主要選用幾種古陶瓷修復(fù)上常用的材料和方法。

2.2.1可逆性黏土壓印翻模復(fù)制補(bǔ)缺 可塑黏土按壓翻模復(fù)制的方法可以追溯到春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)代，當(dāng)時(shí)利用燒制后的可塑黏土模具來(lái)進(jìn)行鑄造生產(chǎn)各類(lèi)金屬器物。該方法簡(jiǎn)易、便于操作、成本低，但精度不足、易變形。適用于平面且簡(jiǎn)單紋理的考古、陳列文物補(bǔ)缺復(fù)制。

圖1 明代白釉佛像頭部修復(fù)過(guò)程

圖2 明代白釉佛像修復(fù)完成

2.2.2可逆性變溫固化材料印模復(fù)制補(bǔ)缺 古陶瓷修復(fù)采用的印模材料在一定條件下具有良好的流動(dòng)性和可塑性，而在另一種條件下可塑性基本或完全消失。該方法特點(diǎn)是快捷，但不易操作。常用的印模材料主要包括印模膏、印模蠟、瓊脂體印模材料等。

2.2.3石膏翻模復(fù)制補(bǔ)缺 石膏粉是由自然大量存在的石膏礦CaSO4·2H2O加熱到150～170℃時(shí)失去所含結(jié)晶水的3/4而成的。石膏粉一旦與水混合成糊狀物后就很快地凝固，重新變成CaSO4·2H2O。筆者利用其液體轉(zhuǎn)化為固體的可塑性，制作模具。其精度高、材料成本低的優(yōu)點(diǎn)使其成為傳統(tǒng)復(fù)制的基本方法。但因?yàn)槠湫枰苯咏佑|文物，可逆性差、易殘留、不易操作，所以要求文物修復(fù)師熟練掌握材料的性能與物理分模技巧。石膏翻模較適用于質(zhì)地牢固，密度高的古陶瓷陳列、商業(yè)補(bǔ)缺復(fù)制。

2.2.4硅橡膠翻模復(fù)制補(bǔ)缺 硅橡膠模具是快速模具里的一種最為簡(jiǎn)單的方法，具有很好的彈性和復(fù)制性能，用硅橡膠復(fù)制?？刹挥每紤]拔模斜度，不會(huì)影響尺寸精度，有很好的分割性。圖3是一種可塑性樹(shù)脂，精確度比硅橡膠差，但可以快速精準(zhǔn)地獲取復(fù)制件。

2.3 3D掃描打印復(fù)制補(bǔ)缺

近年來(lái)隨著歐美發(fā)達(dá)國(guó)家引領(lǐng)，全球范圍呈現(xiàn)了3D打印熱。3D打印技術(shù)是具前沿性、先導(dǎo)性的新興技術(shù)，被《經(jīng)濟(jì)學(xué)人》專(zhuān)題報(bào)告評(píng)為促進(jìn)第三次工業(yè)革命的核心技術(shù)之一[3]。在文物保護(hù)行業(yè)內(nèi)也逐漸開(kāi)始應(yīng)用、普及該技術(shù)，一些博物館、科研所已購(gòu)置了3D打印機(jī)、三維掃描儀等，并有相關(guān)技術(shù)人員的配備。

2.3.13D技術(shù)的優(yōu)勢(shì) 在不損傷文物的前提下，三維掃描儀可以收集詳細(xì)的文物數(shù)據(jù)，并且測(cè)量處理數(shù)據(jù)的速度快，精準(zhǔn)，便于高效完成。基于3D打印機(jī)的輸出，運(yùn)用光敏樹(shù)脂材料，通過(guò)激光來(lái)固化液態(tài)的樹(shù)脂。這樣可以保證文物絕對(duì)安全的情況下，進(jìn)行文物復(fù)制以及文物修復(fù)補(bǔ)缺的精準(zhǔn)輸出。

圖3 翻模復(fù)制的過(guò)程

文物具有歷史性、藝術(shù)性、高價(jià)值的背景，并伴隨著易損性、不穩(wěn)定性等因素。所以每一位文物工作者在與文物接觸時(shí)，保證文物的絕對(duì)安全是首要條件。3D打印技術(shù)的非接觸性取樣與多材質(zhì)的輸出是最重要的特點(diǎn)。該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于文物保護(hù)、復(fù)制、修復(fù)逐漸走向成熟，隨著理論、實(shí)驗(yàn)的大量積累，3D打印技術(shù)應(yīng)用于文物復(fù)制的可行性已經(jīng)成為基礎(chǔ)應(yīng)用[4]。

2.3.2實(shí)際案例 上海崧澤古文化遺址出土陶器復(fù)制案例：在較短的時(shí)間內(nèi)需要完成10多件陶器的陳列復(fù)制工作。這批陶器存在各種情況，有體積非常大的陶鼎，直徑約50多厘米，并伴隨舊修的不穩(wěn)定性；有胎體比較薄的陶罐等。因此嘗試3D打印技術(shù)復(fù)制文物，該技術(shù)的高效與便捷令人驚喜，并且在整個(gè)取樣的過(guò)程中，除了貼一些定位黏紙以外，做到了與文物最少接觸的結(jié)果。這些定位黏紙容易摘取， 對(duì)陶器表面基本沒(méi)有損傷與損害。這些標(biāo)志點(diǎn)(圖4)可以反射設(shè)備發(fā)出的光線(多指紅外線)，然后數(shù)據(jù)被設(shè)備接收，以獲取高精度數(shù)據(jù)。

圖4 器物上的黑白標(biāo)志點(diǎn)

通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)處理，可以獲取高精度的三維數(shù)據(jù)(圖5)，并通過(guò)軟件進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)，直接生成三維圖像；也可修改部分誤差問(wèn)題，以便后期高精度輸出。

圖5 灰陶鏤空紋豆三維圖

文物復(fù)制與修復(fù)工作最重要的是文物的安全，因此有關(guān)文物的數(shù)據(jù)采集都在博物館內(nèi)完成，不應(yīng)搬運(yùn)文物配合數(shù)據(jù)采集。如果相關(guān)設(shè)備是由第三方提供，第一，應(yīng)該保證文物數(shù)據(jù)采集在博物館完成；第二，需要簽訂文物信息保密協(xié)議，保證相關(guān)內(nèi)容不得外傳。通過(guò)固定式3D掃描儀(圖6)及數(shù)據(jù)采集板，可以獲得具體的文物信息。

基于高精度3D掃描儀取型，后期軟件再修改的基礎(chǔ)上，獲得極為精確的文物體量數(shù)據(jù)，包括一些細(xì)節(jié)信息，甚至顏色。雖然顏色輸出還不成熟，但將來(lái)一旦攻克，應(yīng)該能更普及適用于文物復(fù)制工作。獲取數(shù)字信息后，再通過(guò)3D打印機(jī)輸出，使用光敏樹(shù)脂的材料進(jìn)行打印輸出，可獲得較好的精細(xì)度、完整度。光敏樹(shù)脂成型后顏色為白色，質(zhì)量較輕，與原物有一定差距，后期通過(guò)灌注石膏等方法使兩者重量接近，如圖7。

圖6 3D掃描設(shè)備

圖7 灰陶鏤空陶豆與3D打印的復(fù)制品白膜

獲取灰陶鏤空陶豆白膜后，先進(jìn)行基礎(chǔ)打磨，使用水砂紙打磨至光滑，消除所有3D打印造成的紋樣，并根據(jù)原物進(jìn)行查遺補(bǔ)漏工作，將外型修整一致。因?yàn)?D打印極高的復(fù)制性，外型修整工作很快完成。使用石膏、丙烯顏料、Jade 403無(wú)酸白乳膠、HMG Paraloid 72、Araldite 2020、滑石粉、煙灰、黃土等材料進(jìn)行作色工作，先用石膏敷至內(nèi)部，使3D打印復(fù)制品的質(zhì)量與真品接近。之后作色步驟分為底色制作、運(yùn)用乳膠的快速干燥性混合黃土煙灰等，便可制作出較有質(zhì)感的底色。精細(xì)作色，通過(guò)丙烯顏料與滑石粉組合精確繪制細(xì)節(jié)顏色。最后使用Araldite為基材調(diào)和顏色，通過(guò)“點(diǎn)”、“擦”、“剝離”等手法，做出陶器表面的機(jī)理和質(zhì)感，使真品與復(fù)制品的顏色質(zhì)感逐漸接近，根據(jù)以往的修復(fù)經(jīng)驗(yàn)再調(diào)整顏色。最終完成此件文物的復(fù)制，原件和復(fù)制品比較如圖8所示。

其他幾件器物操作方法類(lèi)似，不逐一復(fù)述。最終完成的一批復(fù)制品的照片(圖9)，可見(jiàn)基于完整外型的情況下，有利于復(fù)制工作的快速進(jìn)行，需要修正3D打印痕跡，通過(guò)層層堆積而造成的痕跡，再模擬陶器質(zhì)感與顏色進(jìn)行復(fù)制工作。

2.3.3案例總結(jié) 筆者通過(guò)一項(xiàng)復(fù)制實(shí)例闡述了3D打印技術(shù)的重要性，該項(xiàng)技術(shù)的良好應(yīng)用可以保質(zhì)保量完成復(fù)制。雖然此次3D打印實(shí)驗(yàn)只是純粹文物復(fù)制，未應(yīng)用于修復(fù)工作，但文物復(fù)制與文物修復(fù)有共同之處，便是模擬原器物的質(zhì)感與顏色等，使之和諧一致。在“零”接觸文物的前提下，完成了這批崧澤古文化遺址出土陶器的復(fù)制工作，經(jīng)驗(yàn)積累利于今后工作的開(kāi)展?；谥袊?guó)文物保護(hù)的相關(guān)條例， 復(fù)制工作必須在絕對(duì)安全條件下進(jìn)行， 所以3D打印技術(shù)的發(fā)展、推進(jìn)、應(yīng)用于文物復(fù)制、修復(fù)領(lǐng)域等，需要眾多應(yīng)用該技術(shù)的博物館從業(yè)人員積累實(shí)驗(yàn)案例，完善該技術(shù)。固然3D打印技術(shù)非常重要，實(shí)際應(yīng)用效果也較可靠，但文物保護(hù)修復(fù)工作人員不該徹底丟棄傳統(tǒng)復(fù)制技術(shù)，畢竟3D打印技術(shù)還在不斷成熟完善中，對(duì)于精細(xì)文物的復(fù)制能力還有待改進(jìn)。傳統(tǒng)技術(shù)能夠在非常穩(wěn)定的文物上進(jìn)行精細(xì)復(fù)制，所以針對(duì)工作人員的建議是積極接納新技術(shù)的應(yīng)用，多嘗試、多總結(jié)，鞏固傳統(tǒng)技藝的訓(xùn)練，可作為非物質(zhì)文化的傳承繼續(xù)應(yīng)用?，F(xiàn)階段應(yīng)逐步適應(yīng)新技術(shù)的應(yīng)用，總結(jié)技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，力求完善該技術(shù)，為保障文物的絕對(duì)安全，進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)與研究。

圖8 原件和復(fù)制品比較

3 不同修復(fù)方法的比較梳理

筆者在長(zhǎng)期的文物修復(fù)實(shí)踐中針對(duì)不同的器物修復(fù)要求采用不同的補(bǔ)缺修復(fù)方法做了一個(gè)梳理與比較(表1)，為更為科學(xué)有效的修復(fù)古陶瓷提供有意義的參考。

表1 修復(fù)方法梳理表

(續(xù)表1)

4 結(jié) 論

關(guān)于文物復(fù)制與文物修復(fù)的發(fā)展，中國(guó)經(jīng)過(guò)了很長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與傳承。即使到今天，仍然使用傳統(tǒng)翻模復(fù)制及傳統(tǒng)手法進(jìn)行文物修復(fù)工作。傳統(tǒng)工藝是用打樣稿、石膏、硅橡膠等對(duì)文物直接取樣(在有保護(hù)層的基礎(chǔ)之上)、翻模，然后進(jìn)行補(bǔ)缺修復(fù)。但是目前尚不能做到精細(xì)文物的完美復(fù)制，尤其是擁有精細(xì)紋樣的文物，在底材堅(jiān)固的文物表面進(jìn)行傳統(tǒng)翻制，對(duì)文物的影響基本可控。查閱上海博物館文物修復(fù)前輩的翻模模具，體現(xiàn)了翻模工藝的精準(zhǔn)、精巧與巧妙，也是工匠精神的最好詮釋。從技術(shù)角度上評(píng)判，隨著3D打印技術(shù)日益完善，虛擬拼接、虛擬修復(fù)等也在測(cè)試中，多材料輸出更使得直接生成所需材質(zhì)也成為可能。這些應(yīng)用都可以保證文物安全、提高效率等，將是文物復(fù)制、修復(fù)領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展方向。

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[1] 袁學(xué)瑞.出土陶瓷的整理與修復(fù)[J]. 文物世界，2014(1)：79-80.

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[2] 中華人民共和國(guó)文物保護(hù)法[M]. 北京：法律出版社，2017.

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[3] 王聰聰，詹 儀. 3D打印技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展前景[J].出版與印刷，2014(4)：23-28.

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[4] 張曉青. 3D打印技術(shù)應(yīng)用于文物復(fù)制的可行性研究[D].北京：北京印刷學(xué)院，2014.

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