Modellazione e stampa 3D - Tecnologia e innovazione cambiano il mondo

Al giorno d'oggi, tecnologia e innovazione corrono veloci come saette, modificando e migliorando con sempre maggiore frequenza le nostre capacità tecniche, plasmando la materia in forme sempre nuove e provocando balzi in avanti nei settori più disparati, da quello automobilistico al medicale; esse amplificano le nostre possibilità e ci permettono di sognare sempre più in grande, di volare in alto con le idee, costringendoci a rimodulare il nostro concetto di possibile.
Ciò che ieri ci sembrava al di fuori della nostra portata, oggi è un prodotto ordinario, comune, distribuito su larga scala e a disposizione delle masse di consumatori.

Dell'argomento 'tecnologia' abbiamo parlato e continuiamo a parlare anche qui su Steemit, ogni giorno. Mi ha colpito, ad esempio, un articolo che qualche giorno fa' ha pubblicato @pikkio82, in cui ha descritto come le intelligenze artificiali abbiano provocato enormi cambiamenti nelle tecniche di marketing.
Ancora, ho letto un articolo di @zatopop su come scegliere una stampante 3D e mi è servito da buona ispirazione per parlarvi un po' di come questa tecnologia ci permetta di valicare alcune delle nostre frontiere produttive, comodamente tra le mura di casa nostra.
Come zatopop ci fa notare, oggi è possibile acquistare una desktop printer per poche centinaia di euro, costo che rende accessibile questo mezzo non più soltanto ai professionisti del settore, ma anche agli hobbisti, appassionati esploratori casalinghi di questi nuovi strumenti.

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LA STAMPA 3D - QUALCHE ACCENNO SULLA TECNOLOGIA E LE SUE POTENZIALITA'

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La stampa 3D permette di realizzare oggetti un tempo impensabili; si tratta di un processo di produzione additiva: il prodotto finito viene realizzato tramite la costante aggiunta di materiale – e non tramite la rimozione dello stesso, come avviene nei torni ed in altre macchine utensili – con varie tecniche.
Questa nuova tecnologia accorcia la distanza tra produttore e consumatore, rispetto alle tradizionali modalità produttive, perché l'utente finale può essere contemporaneamente fruitore, progettista e produttore di un bene.
Non vorrei dilungarmi sui dettagli troppo tecnici in merito, perché vi annoierei di certo; per avere qualche informazione in più potete sempre a chiedere a Wikipedia.

Una stampante 3D in azione - Fonte: CC0 Creative Commons

L'unico aspetto che mi preme sottolineare è che possiamo individuare due grandi tipologie di macchine per stampa 3D: quelle industriali e quelle domestiche. Tra le ultime, quelle più diffuse sono le stampanti FFF (Fused Filament Fabrication): esse utilizzano un sistema additivo che prevede la creazione dell'oggetto stampato tramite il deposito di materiale plastico su strati o layer, procedendo di norma dal basso verso l'alto. Trovate un interessante articolo su wikipedia qui se volete farvi un'idea più precisa in merito. I materiali plastici sono di varia natura e ne vengono creati sempre di nuovi. Si va dal PLA all'ABS, dal legno al Nylon – per ottenere oggetti rigidi o flessibili, più o meno resistenti al calore, trasparenti o opachi e così via!

A livello industriale, le cose stanno diversamente: si stampano tessuti organici (è stato stampato, pensate un po', un cuore umano!), metalli, materiali ceramici e cemento, persino i circuiti stampati!

Sapevate che persino a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, gli astronauti hanno a disposizione una stampante 3D? La compagnia Made in Space ha infatti realizzato il sogno di portare nello spazio una stampante 3D per testarne il funzionamento ed i risultati in microgravità. Obiettivo? A breve termine: studio sugli effetti della microgravità sulla qualità di stampa e sulla resistenza degli oggetti; a medio termine: la stampa di alcuni pezzi di ricambio (stamparli in loco sarebbe decisamente meno complicato e costoso che farseli spedire dalla Terra come avviene oggi!); a lungo termine, chi lo sa? Magari gli astronauti del futuro stamperanno il cibo, i medicamenti, i ricambi, i robot!

Le possibilità offerte da questa nuova tecnologia restano ancora largamente inesplorate, possiamo immaginare uno scenario futuro sempre diverso, in cui le protesi e i tutori saranno completamente personalizzati (già in parte accade), in cui persino gli organi per i trapianti saranno stampati in 3D comodamente e rapidamente, eliminando i problemi di rigetto e le lunghe liste d'attesa!

Una mano prostetica stampata in 3D - Fonte: CC0 Creative Commons

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DAL MODELLO VIRTUALE ALL'OGGETTO REALE

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Per realizzare un oggetto tramite stampa 3D, indipendentemente da tipo di tecnologia e dal materiale utilizzati, il primo passo è quello di avere a disposizione – creare, acquistare o acquisire in qualche modo – un modello 3D adatto per la stampa, un oggetto tridimensionale virtuale da mandare in pasto alla macchina replicatrice, per ottenerne un duplicato fisico e reale. La grande diffusione odierna delle desktop printer rende sempre più necessario un certo livello di alfabetizzazione informatica nel settore della grafica 3D.
Infatti, più alto è il numero di persone in possesso di questi gioiellini tecnologici e più importante diviene l'essere autonomi nella loro gestione, dall'inizio alla fine del processo.

Ecco, dunque, svelato il motivo per cui oggi ho scelto di parlarvi di questa vera e propria rivoluzione tecnologica: essa è strettamente legata al settore della modellazione 3D. Se un neofita della stampa sarà infatti costretto ad adoperare modelli 3D già confezionati o a commissionarli ad un professionista, un utente in grado di modellare in software appositi, potrà procedere autonomamente alla creazione di modelli personalizzati e adatti alle proprie esigenze.

Gli esempi, naturalmente, non mancano e sarò ben lieta di fornirvene alcuni, cominciando proprio da questo post. Più in avanti, vi mostrerò come realizzare un oggetto stampato in 3D, partendo proprio dalla sua modellazione in un software apposito (Autodesk Fusion 360). Utilizzeremo le operazioni di modellazione 3D già viste nei miei precedenti articoli ed altre, ancora da scoprire, per creare progetti ed oggetti originali, utili, gradevoli e personalizzabili.

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UN ESEMPIO: FISHY THING

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Pronti per un esempio pratico? Bene, di seguito trovate un video che ho realizzato poco tempo fa' per raccontare la storia di un oggetto molto particolare: un porta matite chiamato FishyThing modellato in 3D su Fusion360 (la modellazione parametrica non è sempre noiosa!) e successivamente stampato in 3D tramite una piccola stampante domestica a filamento.

Spero davvero che l'articolo ed il video vi abbiano fatto intuire le potenzialità della stampa 3D ma soprattutto del connubio stampa + modellazione e che abbiano suscitato in voi una qualche forma di curiosità in merito. Studiare un po' di modellazione parametrica non è cosa fine a se stessa ma può avere delle applicazioni interessanti, vero?

Nei prossimi articoli vedremo insieme i procedimenti utili per realizzare oggetti - partiremo da cosine semplici, adatte ai neofiti – dall'ideazione fino alla produzione.

Grazie per la lettura e per la visione e arrivederci al prossimo post!

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Nota: per i miei futuri esempi e tutorial, come avrete intuito ormai, utilizzerò un software Autodesk di cui è possibile scaricare gratuitamente la versione per studenti: Fusion 360. Sulla piattaforma Autodesk troverete tutte le informazioni in merito, sono messi a disposizione anche guide e tutorial molto ben fatti. Vi darò comunque io stessa delle indicazioni d'uso di volta in volta, promesso!

Se voleste approfondire l'argomento "Stampa 3D" con un testo completo e molto chiaro (ma in Inglese) sulle tecnologie esistenti, applicazioni e strumenti, vi consiglio caldamente la lettura di "The 3D Printing Handbook: Technologies, design and applications" di Ben Redwood, Filemon Schöffer e Brian Garret, edito da 3D HUBS.