Escaneo 3D y digitalización

El proceso de escaneo 3D y digitalización del llamador presentó un desafío técnico significativo debido a las limitaciones de acceso. Al no poder desmontar el llamador del paso cofrade, se dificultó la toma de datos en la parte no visible, lo que requirió un enfoque innovador para capturar todos los detalles.

Se utilizó un escáner 3D de luz estructurada de alta precisión, empleando tecnología de proyección de patrones de luz y captura mediante cámaras estereoscópicas. Este sistema proyecta una serie de patrones de luz sobre el objeto, mientras las cámaras capturan las deformaciones de estos patrones causadas por la geometría de la superficie. El software del escáner interpreta estas deformaciones para reconstruir la forma tridimensional del objeto con gran detalle.

El escáner se utilizó en modo de alta definición, sin el uso de marcadores de referencia, lo que permitió una captura mas limpia y precisa. Esta configuración resultó ideal para registrar las sutiles marcas de uso y los efectos del tiempo sobre el bronce, así como los detalles únicos de la fundición original.

Para superar el problema de las áreas no visibles, se realizaron múltiples escaneos desde diferentes ángulos, moviendo cuidadosamente el escáner alrededor del llamador. Esto permitió capturar la mayor cantidad posible de superficie, incluyendo zonas de difícil acceso. Posteriormente, estos escaneos individuales se alinearon y fusionaron utilizando software especializado para crear un modelo 3D completo.

La tecnología empleada permitió capturar detalles con una precisión de hasta 0.1 mm, asegurando que cada mínima marca de desgaste, pátina del tiempo, y textura única de la fundición fuera fielmente reproducida en el modelo digital. Se prestó especial atención a las áreas que mostraban el paso del tiempo, como las zonas pulidas por el golpeo y roce constante, las pequeñas irregularidades de la fundición original, y las sutiles variaciones en la textura superficial que dan carácter al llamador.

El resultado de este meticuloso proceso fue un modelo digital extremadamente preciso y detallado, que sirvió como base fundamental para los siguientes pasos del proyecto de replicación, cosa esencial en este tipo de trabajos. Este modelo no solo capturó la forma exacta del llamador, sino también su historia materializada en cada marca y textura, proporcionando una representación digital que es prácticamente un testimonio tridimensional de la vida del objeto original.

Esta captura digital tan detallada permite preservar no solo la forma del llamador, sino también su historia y autenticidad, documentando el estado actual de la pieza con todas sus imperfecciones y características únicas que se han desarrollado a lo largo de más de un siglo de uso en las procesiones de Semana Santa.

Modelado y optimización 3D

Una vez obtenido los datos para nuestro modelo digital, se procede usando programas de unión y limpieza de los datos obtenidos. Es importante señalar que, para este tipo de trabajos, no vale cualquier equipo informático. Cuando se quiere obtener un buen modelo, se necesita tomar muchos puntos; esos puntos implican muchos datos, y esos datos requieren espacio de memoria y potencia de procesamiento. Pero estamos hablando del paso de toma de datos, eso es únicamente cuando se están adquiriendo los puntos con el escáner. Cuando llega el momento de procesar esos puntos, la labor se complica, porque un modelo de calidad tiene millones de puntos y eso no se mueve fácilmente en cualquier equipo.

Se utilizó el software de esculpido de Blender para refinar y optimizar la geometría 3D. Este paso fue crucial para asegurar que todos los detalles se mantuvieran intactos y que el modelo fuera adecuado para la impresión 3D. Además de Blender, se emplearon otros programas como Meshmixer y otros especializados para mejorar la calidad del modelo y prepararlo para la fabricación.

Impresión 3D

Con el modelo digital preparado como queríamos, que en este caso era para realizar una figura que entregar a un miembro destacado de esta hermandad, se procedió a la impresión 3D utilizando una técnica innovadora. La impresión con polvo de aluminio fundido mediante láser, técnica conocida como SLS (Selective Laser Sintering), permite crear estructuras complejas con una gran precisión.

El proceso SLS comienza con una capa fina de polvo de aluminio extendida sobre una plataforma de construcción. Un láser de alta potencia, guiado por el modelo 3D digital que creamos, barre la superficie del polvo, fusionando selectivamente las partículas de aluminio en los puntos exactos donde se requiere material sólido. Una vez completada una capa, la plataforma desciende ligeramente, y se aplica una nueva capa de polvo. Este proceso se repite capa por capa, construyendo gradualmente la réplica tridimensional del llamador.

La elección del polvo de aluminio como material de impresión ofrece varias ventajas:

1. Alta precisión: Las partículas finas de aluminio permiten reproducir detalles minúsculos, capturando fielmente las intrincadas texturas y detalles del dragón original.
2. Resistencia: El aluminio sinterizado proporciona una estructura robusta, capaz de soportar manipulaciones y condiciones ambientales variadas.
3. Ligereza: A pesar de su resistencia, el aluminio es significativamente más ligero que el bronce original, lo que facilita su manejo y transporte.
4. Acabado metálico: El aluminio ofrece una base excelente para los tratamientos posteriores, permitiendo lograr un aspecto muy similar al bronce original.

El proceso de impresión requirió aproximadamente 72 horas de trabajo continuo, dada la complejidad y el tamaño del llamador. Durante este tiempo, se monitorizó constantemente la impresión para asegurar la calidad y precisión de cada capa.

Una vez completada la impresión, se procedió a un proceso de enfriamiento controlado para evitar deformaciones. Posteriormente, se eliminó cuidadosamente el polvo de aluminio no fundido, que puede ser reutilizado en futuras impresiones, minimizando así el desperdicio de material.

El resultado de este proceso fue una réplica física del llamador, que capturaba con asombrosa precisión cada detalle del diseño original de Joaquín Bilbao. La superficie de la pieza impresa presentaba una textura ligeramente granular, característica del proceso SLS, que proporcionaba una base ideal para los tratamientos posteriores de acabado.

Esta elección de material y técnica no solo garantiza una alta fidelidad en los detalles, sino que también proporciona una resistencia y durabilidad excepcionales a la pieza final. Además, la versatilidad del aluminio permite aplicar diversos tratamientos superficiales para lograr el aspecto deseado, ya sea imitando el bronce envejecido del original o explorando nuevas posibilidades estéticas.

Tratamientos posteriores

El proceso no terminó con la impresión. La réplica impresa en 3D se sometió a una serie de tratamientos posteriores para mejorar su apariencia y durabilidad:

La galvanoplastia es un proceso electroquímico utilizado para recubrir una pieza de aluminio impresa en SLS con una capa de bronce auténtico, logrando un acabado metálico realista que es esencial para la creación de la réplica del llamador de la Hermandad de la Quinta Angustia. Esta réplica se destinará a un miembro relevante de la hermandad, asegurando que el legado y simbolismo del llamador continúen siendo valorados y apreciados.

El procedimiento comienza con la preparación de la superficie de la pieza, donde se realiza una limpieza exhaustiva utilizando un desengrasante industrial o un baño ultrasónico. Este paso es crucial, ya que elimina cualquier rastro de polvo, grasa o contaminantes que puedan afectar la adherencia del recubrimiento.

Una vez que la superficie está completamente limpia, se procede a realizar un baño químico de activación. Este baño puede incluir ácidos o sales especiales que mejoran la conductividad del aluminio, un metal que presenta resistencia al proceso de galvanoplastia directa. La activación es esencial para asegurar que el recubrimiento se adhiera adecuadamente a la superficie del aluminio.

A continuación, se aplica una pre-capa de níquel o cobre, que actúa como una base conductora para el posterior depósito de bronce. La pieza se sumerge en un baño electrolítico que contiene una solución de sulfato de cobre y estaño, representativa del bronce. Durante este proceso, se aplica una corriente eléctrica controlada que permite que los iones metálicos del bronce se adhieran uniformemente a la superficie de la pieza. Este paso es fundamental para lograr un recubrimiento homogéneo y duradero.

Para aquellos que buscan un acabado envejecido o artístico, se puede aplicar una pátina química tras el recubrimiento inicial. Esta técnica consiste en sumergir la pieza en soluciones ácidas o con peróxido, generando una oxidación controlada que imita el envejecimiento natural del bronce. Este proceso no solo añade carácter a la réplica del llamador, sino que también permite resaltar detalles específicos mediante pulido manual en áreas seleccionadas, creando contrastes entre brillos y texturas.

Finalmente, para proteger el acabado y garantizar su durabilidad, se aplica una capa de sellado con barniz transparente diseñado específicamente para metales. Este barniz puede tener un acabado mate, satinado o brillante, dependiendo del resultado estético deseado. Además de preservar el brillo del bronce y la pátina envejecida, este sellador protege contra la corrosión y el desgaste, asegurando que la réplica mantenga su apariencia atractiva a lo largo del tiempo.

Este proceso combinado garantiza un acabado profesional y estético adecuado tanto para aplicaciones decorativas como industriales. La galvanoplastia no solo permite recrear fielmente el llamador original en términos visuales y táctiles, sino que también asegura que cada réplica cuente con la calidad y el detalle necesarios para ser considerada una obra digna de su legado histórico y cultural en la Semana Santa Sevillana, respetando la integridad artística del diseño original de Joaquín Bilbao.