Con il termine produzione additiva (o in inglese Additive Manufacturing) si indica l’insieme dei processi di produzione che realizzano oggetti tridimensionali a partire da un modello digitale. Una produzione, dunque, che parte dal design. A differenza, infatti, dei processi sottrattivi (fresatura, tornitura) o formativi (stampaggio, colata), la produzione additiva consente di trasformare un file CAD direttamente in un manufatto fisico, riducendo passaggi intermedi e ottimizzando l’uso di risorse. L’Additive Manufacturing rappresenta una delle tecnologie abilitanti per l’Industria 4.0, con un mercato in costante crescita e applicazioni che spaziano dal medicale al design, dall’edilizia al food, fino all’artigianato.
Come funziona la produzione additiva?
Si inizia dalla progettazione del modello 3D realizzato con software CAD o scansione 3D. Il modello viene convertito in un file di stampa che ne descrive la geometria.
Successivamente, si passa alla fase dello slicing dove il file viene scomposto in strati bidimensionali (layers) e dove viene generato il G-code che racchiude le istruzioni macchina le quali guidano la stampante su come muoversi, dove depositare materiale e con quali parametri (velocità, temperatura, spessore del layer).
A seconda della tecnologia, il materiale poi viene estruso o solidificato, o fuso o legato con un collante. Infine, vi è la fase del post-processing dove l’oggetto subisce rimozioni di supporti, trattamenti termici, finiture estetiche ecc.
Quali sono i vantaggi?
L’additive manufacturing ha molteplici vantaggi sia in ambito di produzione industriale che artigianale.
Partiamo dalla riduzione degli scarti ed efficienza dei materiali: la deposizione additiva impiega solo la quantità necessaria e riduce, dunque, i materiali di scarto. Da qui anche un impatto ambientale estremamente positivo.
Tutti gli oggetti dal design complesso che presentano geometria interne, reticoli e strutture leggere sono perfettamente realizzabili senza alcun vincolo che invece riguarda maggiormente le lavorazioni tradizionali;
Il time to market diventa molto rapido: il ciclo di lavorazione è decisamente più veloce. Inoltre, gli oggetti sono facilmente personalizzabili e scalabili senza incontrare costi elevati.
Produzione e stampa additiva per l’artigianato.
Sebbene l’artigianato sembri un settore apparentemente agli antipodi della tecnologia 3D e di tutto ciò che concerne l’innovazione, negli ultimi anni si sta sperimentando una controtendenza: le tecnologie abilitanti ormai supportano, integrano e migliorano molte attività di tipo tradizionale e manuale. In tale caso, il 3D printing additive manufacturing consente di ampliare la possibilità di creazione dell’artigiano orientandosi anche verso realizzazioni più efficienti sostenibili.
Gli ambiti di utilizzo sono sempre più diffusi: ceramica e terracotta, oreficeria e gioielleria, tessile e moda, legno e design d’arredo, food design.
La produzione additiva, dunque, permette di coniugare tradizione e innovazione senza sostituire l’artigiano. Diventa uno strumento complementare dove la macchina crea la base e la mano dell’artista rifinisce, decora, personalizza. Un ibrido creativo che unisce la precisione della tecnologia con il valore unico della manualità.
Resta solo un limite: le modellazioni 3D non sono di così facile approccio, le tecniche sono complesse e richiedono competenze particolari. Questo può rendere macchinoso il processo di apprendimento nonchè la formazione e l’affiancamento. Il tutto si tradurrebbe in un mancato utilizzo della produzione additiva e quindi un mancato sfruttamento dei suoi diversi vantaggi.
Il progetto di ricerca ARTISTA: la facilità di utilizzo.
Con tali premesse e al fine di fornire una soluzione alle barriere conoscitive della modellazione 3D, la divisione Research and Development si è occupata del progetto di ricerca “ARTISTA– Ambiente in virtual Reality per la progeTtazione e la realIzzazione tramite
Stampa 3D di manufaTti Artigianali”.
Attraverso la Realtà Virtuale che si aggiunge alla stampa 3D si rende possibile la creazione di manufatti tridimensionali in maniera più rapida e agevole.
I modelli 3D vengono realizzati con l’utilizzo dei soli controller, di alcuni semplici strumenti grafici e della propria creatività: l’argilla viene difatti simulata nell’ambiente VR dove l’artigiano attraverso il movimento delle sue sole mani avrà la possibilità di modellare un manufatto digitale con la stessa gestualità.
Si salta, così, la fase di modellazione al computer con software CAD e si aumenta l’agilità nel processo di modellazione memorizzando anche la gestualità in file digitali; l’interfaccia poi ripropone il laboratorio con gli strumenti dell’artigiano e diventa dunque familiare e agevole da approcciare.
Inoltre, Artista consente di capire come ogni singolo strato di argilla interagisce con un altro determinandone la fattibilità di realizzazione: possono essere effettuare varie prove di stampa risparmiando tempo e materiale poichè il margine di errore viene drasticamente ridotto.
Dalla soluzione alla creazione di una nuova rete di artigianato digitale.
Il progetto Artista mira a voler proporre una soluzione in grado di favorire anche l’occupazione, soprattutto giovanile, e la creazione di reti di artigianato digitale. Come? Grazie alla sua facilità di utilizzo, di scalabilità e alla possibilità di divenire anche strumento di formazione per diffondere e condividere competenze.
L’adozione di moderne tecnologie per la produzione di massa ha difatti sensibilmente diminuito le attività artigianali lasciando loro poco spazio e poca appetibilità. Ed è proprio in tale contesto che coniugando l’innovazione con la manualità si vuole promuovere un nuovo concetto di artigianato capace di attrarre anche i più giovani nonchè di riqualificare attività e know how tradizionali.
Inoltre, tra gli obiettivi vi è anche la valorizzazione della competitività d’impresa e l’innovazione delle imprese manifatturiere e artigianali al fine di favorire una riconversione industriale efficace che crei sinergie e collaborazioni nel panorama industria 4.0.
