3D nyomtatás szépapáink korából

3D nyomtatás szépapáink korából

Képzeljük el, hogy fénykép fog rólunk készülni, de a fotós inkább ajánl nekünk valami igazán jövőbe mutatót: kép helyett egy háromdimenziós szobrot készít rólunk, ha akarjuk. Ezt ma már nehéz lenne science fiction-nek eladni, de képzeletben maradjunk még egy kicsit a műteremben - amely egyébként Párizsban van – és nézzünk a falon lógó naptárra: 1862. Így már kicsit más, nem? A műfaj így minimum steam-punkra módosul.

François Willeme, festőnek, fotográfusnak, szobrásznak és az általa először 1859-ben említett „fotószobrászat” feltalálójának írta le saját magát – csak viszonyításképpen, hogy mikor járunk: Abraham Lincolnt majd csak két év múlva fogják megválasztani elnöknek, Londonban éppen csak befejezték a Big Bent. 1860-ban, majd 1861-ben szabadalmakat is bejelentett erre, de ezután még majdnem két évnek kellett eltelnie, mire megnyitotta a stúdióját a Blvd. de l’Etoile 42 szám alatt Párizsban és valóban elkezdte csinálni azt, amit feltalált – háromdimenziós portrékat gyorsan, sorozatban, bárkiről.

Az alapelv azon a vélekedésen alapult, hogy a profilok összessége kiadja a térbeli alakot. Azt hogy a tárgy több oldaláról profilokat rajzolnak, a szobrászok alkalmazták – a módszer egyik korabeli, talán legismertebb képviselője August Rodin volt, aki a modelljeit forgó színpadra helyezte, hogy ne kelljen folyton körbe járnia, de vélhetően a fotószobrászat ötletéhez nem volt köze. Ahogyan Willème élethű másolatot készíthetett bárkiről – és nem csak egyet – elveiben alig különbözött az elmúlt évek „legmenőbb” gyártástechnológiájától, a 3D printingtől. Az alakot le kellett tapogatni, az ebből kinyert adatokból egy modellt kellett készíteni, végül valahogyan formába önteni, vagy itt éppen faragni, ahogy tetszik. Eddig pofonegyszerű. Akkor kezdjük az elején: szükségünk lesz tehát egy 3D szkennerre és 1860 van.

Willème az akkori idők egyik legdivatosabb újítását hívta segítségül: a fényképezőgépet. A modellt egy kör alakú platformra ültette, amelyet 24 kamera vett körbe, tizenöt fokonként egy. Ezután megoldotta, hogy mindegyikkel egy-egy képet tudjon készíteni róla, méghozzá egy időben. A képek abban az időben nem voltak túl élesek, vagy különösképpen részletesek, de ez neki nem is kellett, mivel a profilokra, azaz a körvonalakra volt szüksége. Így gyakorlatilag teljes háromdimenziós képet kapott az alanyáról, igaz, elég kis felbontásban.

Eddig jó, de hogyan néz ki a 3D nyomtatás viktoriánus stílusban? A 3D nyomtatók rétegenként építik fel a kívánt formát valamilyen anyagból, ami lehet műgyanta, szinterfém, melegített műanyag, vagy bármi egyéb, ami a nyomtató típusából következik. A lényeg, hogy a 3D nyomtatás rétegek előállításán alapuló technológia. A kinyomtatandó objektum képét virtuális szeletekre kell bontani majd ezeket a szeleteket egymás után legyártani. Ezt a virtualizálást ma számítógépekkel végzik különféle modellalkotó szoftverek segítségével. Mivel Babbage egy országgal arrébb tevékenykedett és még nem fejezte be a „differenciál gépet” 1860-ban Villéme csak a saját fejében lévő számítógépet használhatta az adatgyűjtésre, de ezt is zseniálisan oldotta meg. A rendelkezésére álló képeket egy vászonra vetítette, hogy lekövethesse rajtuk a körvonalakat (adatkigyűjtés), majd szüksége volt még valamire, amivel ezeket az adatokat mozgásokká alakíthassa, hogy az egyes rétegek legyárthatóak legyenek. Ehhez az NC gépek ősét, a fafaragók által akkor már száz éve használt pantográfot hívta segítségül. A pantográf tulajdonképpen csuklókkal összekapcsolt karokból álló eszköz, amivel az eredeti formát követve valamilyen méretarányban (vagy akár egy az egyben) az lemásolható, itt is ugyanez történt. Az egyes képeken a profilokat a géppel végigkövetve azokat egy-egy falemezre rajzolta át, aztán egyenként kifűrészelte belőle a formát, végül össze lehetett állítani belőlük a háromdimenziós alakot. Ha elképzelünk egy 24 szeletes CT-t (computertomográf), akkor sejthető, hogy a végeredmény a folyamatból következően még elég durva volt. Valójában elég sok utómunkát igényelt, mire egy hagyományos szobor minőségét elérte a másolat, de kétségkívül megvalósítható volt és még egy igazi szobrász is sokkal gyorsabban dolgozott így, mint a hagyományos módon - igazából még csak szobrásznak sem kellett lennie az illetőnek, hogy némi gyakorlással értékelhető végeredményt kapjon. Willème ezután még sokat kísérletezett a módszer finomításán, több fotóval, több réteggel, de az alapelv azonos maradt. Végső formájában nem fát, hanem agyagtömböt használt és a pantográfra egy faragó kést erősített, Az agyagtömböt egy forgó asztalra állította. Emellé körbe felállította a fényképeket 1-től huszonnégyig számozva, amely a tömb egy-egy meghatározott szeletét jelentette, így közvetlenül tudta átmásolni a körvonalakat a tömbre. Az agyagon ezután már csak kis utómunkálatra, a felület simítására volt szükség, és már lehetett is öntőformát és szobrot készíteni belőle a megrendelő igénye és pénztárcájához mért agyagokból – pld. bronzból vagy ólomból. Az egyik vonzó tulajdonsága az eljárásnak a gyorsaságban rejlett, mert a fotózás perceket vett csak igénybe, és pár napon belül a vevő már haza is vihette a másolatot.

Ha elsőre primitívnek is tűnik a módszer, az elvét tekintve többé-kevésbé megegyezik azzal, amit napjainkban a 3D nyomtatás technológiája használ: alkossunk képet az objektumról (szkennelés), ezt fordítsuk le adatokra (kódolás) és bontsuk fel szeletekre, a szeletek információi alapján gyártsunk le valamilyen anyagból rétegeket, állítsuk össze a rétegekből a végleges objektumot (nyomtatás). Ahogyan a 3D nyomtatók a fotószobrászat is lehetővé tette, hogy az addigiaknál gyorsabban, olcsóbban és akár sorozatban is készülhessen pontos szobor másolat gyakorlatilag bármiről vagy bárkiről.

Sajnos Willèmenek nem volt túl nagy szerencséje a vállalkozásával, a stúdiója csak pár évig működött, aztán a forrásai és a szponzorai lelkesedése is elapadt, 1867-ben már nem is volt Párizsban. A módszere sem lett túl ismert, igaz, időről időre felbukkant, főleg művészettörténettel, szobrászattal foglalkozó írásokban, inkább mint érdekesség. A 3D technológiák és különösen a nyomtatás körüli „hype” továbbra sem látszik kifulladni és sokan jósolnak forradalmasító hatást a gyártás, de akár a mindennapi élet területén is ezzel összefüggésben. Amikor ilyet hallunk, érdekes belegondolni, hogy az elv és főleg a gyakorlati alkalmazás igénye valójában mennyire nem új találmány. Ha pedig legközelebb társaságban egy geek témával villantani szeretnénk, nyugodtan tegyük fel a találós kérdést, hogy mikor történt az első 3D nyomtatás? A válaszon biztosan sokan meglepődnek majd, persze csak ha nem olvasták a cikket.

Írta: Szabó Gábor,


Rekonstrukció a 3D szobrászatról (videó)

 

Források

Robert A. Sobieszek: Sculpture as the Sum of Its Profiles: François Willème and Photosculpture in France, 1859-1868 The Art Bulletin Vol. 62, No. 4 (Dec., 1980), pp. 617-630 Published by: College Art Association

The Next Megamachine: 19th Century 3D Printing

3D additive fabrication

JTEC/WTEC Panel Report: Rapid Prototyping in Europe and Japan, VOLUME III. HISTORICAL PERSPECTIVE


Cikk megosztása: