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Il magazine della Community “AutoCAD, Rhino e SketchUp designers” su Google PlusIl magazine della Community “AutoCAD, Rhino e SketchUp designers” su Google Plus
DAL 2014DAL 2014
MAGGIO 2014 Anno I Numero 0.1 edizione gratuita
C’è tutto un mondo da stampare
La stampa 3D è l’ultima novità dell’era digitale e le sue applicazioni sembrano infinite: dalla moda alla chirurgia. Le prospettive occupazionali sono tantissime e pari ai rischi di flop clamorosi. Inauguriamo il nostro magazine comunitario con una serie di puntate dedicate a questa “periferica” r i vo lu z io nar ia
/10 Comm. Showcase
Un mini album delle immagi-
ni più belle dai post dei
nostri amici della Community
/14 Carlo Scarpa
Una personalità artistica
generosa e instancabile che ha
trasformato l’architettura
italiana
/19 Stampa 3D
Una tecnologia nata nel 2006 da
una ricerca universitaria che non
conosce più limiti, interessando
sempre più campi scientifici
2
La Comm. per progettisti, disegnatori tecnici ed appassionati La prima Community italiana, della piattaforma Google Plus sul CAD e le sue applicazioni, per
data di fondazione e numero di iscritti
BIM
CAD
CAD MEP
FEM
Geomatica
Linguaggi CAD
Modellatori 3D
Modellatori organici
Post produzione
Renderizzatori
Prog. edile
Altro software
Progettazione
Portfolios
Eventi
Biblioteca tutorials
Cataloghi tecnici
Concorsi
Curiosità
Discussione
3
lavora per un
ideale non per
gli applausi.
più duro sarà
il tuo lavoro
più farà la
tua fortuna
4
NEWS
RubySketch annuncia un utilissi-
mo plugin per trasformare Sket-
chUp in un potente e leggero software BIM. Plusspec è il no-
me del software in grado di deter-
minare tutti i parametri caratteri-
stici della progettazione integrata nonché effettuare stima costi
materiali, estrapolazione di viste
e sezioni 2D per l’esecuzione dei
lavori, ecc. Il costo è di 395 USD pari a 285€.
S.G.
Giuseppe Vizziello continua
lo sviluppo di Leeno di Bart
Aimar basandosi anche sulla
recentissima esperienza didat-
tica presso la Provincia di
Milano dei corsi su questo
validissimo software. L’obiet-
tivo di Giuseppe è quello di
rendere pienamente compatibi-
le Leeno con i software CAD
per la progettazione. Il compu-
to metrico offerto da Leeno
risulta molto facile come ap-
proccio poiché si ispira alle
vecchie versioni cartacee.
S.G.
Lorenzo Caddeo è un giovanissi-mo e talentuoso modellista 3D
della nostra Community, e in
questi giorni ha presentato la sua
ultima creazione col marchio Shogun la Nodachi, una coupé
anni novanta che ricalca lo stile
giapponese dell'epoca, quando il
Giappone stava affrontando la bolla speculativa e puntava quindi
alla produzione di auto capaci di
attirare l'attenzione del grande
pubblico. La nuova Nodachi, ha subito i maggiori cambiamenti
nella piattaforma, le cui dimensio-
ni permettono il passaggio da due
a quattro porte. Lo stile che ha adottato punta sull'estetica sporti-
va e mira più che all'eleganza,
all'apparire come una vettura
grintosa e capace di ispirare im-mediatamente l'istinto di velocità,
e l'ebbrezza di un'auto ad alte
prestazioni.
Girano sempre più post sulla
chiusura di Google Plus eppure la
Piattaforma non ha rilasciato alcuna notizia ne ufficiale ne
ufficiosa… Dalla sua nascita ad
oggi Plus ha subito una serie di
metamorfosi anche molto profon-de per la GUI e alcune funzionali-
tà che, onestamente, spiazzano
anche utenti di vecchia data. I
bugs più clamorosi sono la la mancanza di un “nofollow” per i
post in uscita con le conseguenze
sulla sicurezza facilmente imma-
ginabili. S.G
CADZINE è una rivista gra-
tuita nata in seno alla Com-
munity di G+ “AutoCAD,
Rhino & SketchUp desi-
gners” per la diffusione gra-
tuita delle tecniche CAD. Le
inserzioni pubblicitarie pre-
senti sono gratuite e sono a
discrezione della redazione.
Grafica, impaginazione,
articoli e pubblicità Salvio
Giglio
Articoli scientifici Marco
Garavaglia
Marco Garavaglia in un suo recentissimo post presenta questo
speciale tutore per ingessature
realizzato in materiale termopla-
stico rigido non tossico. con una stampante 3D dal giovane desi-
gner turco Denis Karasahin, che
con la sua scoperta ha vinto il
primo premio dell' A-design
Award & Competition. La tec-
nica prevede una scannerizzazio-
ne dell’arto fratturato e la succes-
siva stampa del tutore ultralegge-ro e soprattutto asciutto ed imper-
meabile senza le conseguenze
delle ingessature classiche. L’i-
giene e la traspirazione della pelle è assicurata ed in più è possibile
applicare un generatore di ultra-
suoni per mantenere anche il tono
muscolare dell’arto. La stampa 3D si sta rivelando una grande
alleata della medicina e chirurgia.
S.G
Lezioni di matematica sul Blog
“Il giardino di Lagrange” di
Marco Garavaglia realizzate per gli studenti delle scuole medie
superiori in vista dei prossimi
esami di maturità. Marco propone
e mostra lo svolgimento di una batteria di 5 funzioni proposte
come test per Analisi I al MIT. Lo
stile discorsivo della lezione ac-
compagnato da una grafica molto realistica (lavagna e gessetti colo-
rati) facilità la comprensione degli
esercizi S.G.
Google Plus... addio?
Shogun Nodachi, un coupé by Caddeo
Stampa 3D e tutore hi- tech
Analisi 1 per tutti!
RubySketch x BIM
Un pezzo alla volta!
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KEEP CALM
and use LeenO
C O M P U TO M E T R I C O ?
6
BENVENUTI
Vi presentiamo il nostro Magazine Benvenuti nel Magazine della nostra Community per cadisti
“AutoCAD, Rhino & SketchUp designer”! Perché un Maga-
zine in un mondo digitale, fatto di miliardi d’informazioni e per
di più su di una piattaforma che ha fatto della ricerca di infor-
mazioni il suo cavallo di battaglia? Perché quando si sceglie di
leggere una rivista vuol dire che c’è il tempo di staccare la spi-
na per un po’ da tutto il resto e leggersela, se avete un tablet o
un portatile, anche in bagno o a letto in estremo relax ☺
Questo è il numero ZERO quello di prova, per intenderci, è un
piccolo omaggio a voi tutti che popolate la Community e un
minimo riconoscimento a quelli che pubblicano i loro lavori
sulla Comm. tenendoci compagnia e offrendoci anche l’occa-
sione per approfondire nuove tematiche e spunti formativi. Io e
Marco Garavaglia ci abbiamo messo tante ore di lavoro per
offrirvi un lavoro completo e presentabile, sperando che possa
interessarvi! Prima di lasciarvi alla lettura vi prego di segnalarci
eventuali inesattezze, errori, ecc. ma anche di darci il vostro
parere e i vostri preziosi consigli!
Grazie di tutto
Salvio Giglio e Marco Garavaglia
Due immagini dalla versione old style di CADZINE, provvisoriamente caricata su di una presentazione di Google Document
ed esposta in Comm. la prima volta il 12 aprile 2014. La nostra idea di base era quella dei “pionieri tecnologici” di inizio ’900
e delle riviste dell’epoca, da qui la grafica retrò con elementi “flat” oggi ampiamente utilizzati nelle infografiche (nastri, coc-
carde, disegni di personaggi anni ‘50, ecc.).
7
8
EDITORIALE
Gli ultimi anni sono stati disastrosi per il nostro Paese e non mi
riferisco solo alla crisi economica che ci ha investiti. Proprio in
questi giorni ho avuto l’occasione di ripensare al periodo in cui
ero iscritto all’università grazie ad un gruppo di amici che han-
no realizzato una pagina su Facebook dedicata al Movimento
Studentesco e alla Pantera del 1990. Inevitabilmente le foto, i
documenti, la musica e gli amici stessi mi hanno riportato in
quel periodo e mi hanno fatto rivivere l’atmosfera che si respi-
rava 24 anni fa… E’ vero che 5 lustri non sono pochi e che og-
gi, che siamo entrati nell’era post-industriale, 5 mesi equivalgo-
no a 5 anni ma osservando il nostro tempo da quella posizione
sono rimasto sinceramente sconcertato. La mia generazione
sognava e pianificava il futuro, combatteva per attuarlo ed era
disposta a qualsiasi sacrificio per riuscirci. Anche oggi mol-
ti ragazzi lottano e fanno tantissimi sacrifici per affermarsi e
nella nostra Community, fortunatamente, ne abbiamo di esempi
concreti. Quello che è cambiato in peggio è la capacità dello
Stato, delle Istituzioni, dell’imprenditoria di offrire alle ultime
generazioni la possibilità di realizzare i propri sogni. Quante
cause si potrebbero elencare per descrivere lo stato di apatia e
chiusura al futuro di tantissimi ragazzi che oggi scelgono di non
studiare e non tentano, neanche lontanamente, di cercare un
lavoro? E non è un problema solo giovanile! Pensiamo al feno-
meno degli “scoraggiati” che sono disoccupati cronici, reduci
da angherie e cocenti delusioni lavorative, non più giovanissimi
e che non se la sentono più di rimettersi in gioco e che ogni
giorno “muoiono un pochino di più” nel deserto in cui si sono
confinati e che spesso li fa compiere gesti estremi. La priorità di
qualunque forza politica prenda le redini del nostro Paese attra-
verso l’esercizio dell’amministrazione dello Stato dovrebbe
essere proprio quella di arginare la deriva esistenziale di questa
parte, sempre più cospicua della popolazione. L’istruzione e il
lavoro sono le uniche medicine necessarie. Nella speranzosa
attesa che la classe politica si accorga di questo drammatico
stato di cose e si muova nella direzione giusta, incoraggiando,
ad esempio, la crescita delle StartUp e diminuendo la pressione
fiscale sulle imprese che assumono, chi ha la fortuna di essere
professionalmente inserito e realizzato, dovrebbe sentire forte il
dovere di aiutare chi sta studiando in un momento tanto diffici-
le. Bastano pochi gesti per dare speranza e aiuto concreto e
possono partire anche da un Social Network. Il popolo della
Rete da anni condivide sul WEB conoscenze preziose in ogni
campo del sapere e tra tutti gli esempi Wikipedia sembra essere
quello più felice. Su questa portante si muove la nostra Com-
munity nell’intento di fare piccoli gesti per ridare speranza!
Rimotivare le nuove generazioni di Salvio Gigl io Da una crisi del genere non si esce con le paro-
le e si deve partire necessariamente dai ragazzi
La copertina dello speciale di “Liberazione” del 13 giugno
2010 dedicato alla Pantera
Grafico dell’andamento della disoccupazione per fasce d’età dal
2004 al 2013 da Panorama economia
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COMMUNITY SHOWCASE
Voglia di musica?
La community di Google Plus sulla musica classica, gospel, sacra, popolare musical, colonne sonore, opera
Christina Eneroth
COLLEGE Lund University
COURSE Architecture
http://eneroth.port0.org/
Matteo Massetti
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Voglia di musica?
La community di Google Plus sulla musica classica, gospel, sacra, popolare musical, colonne sonore, opera
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COMMUNITY SHOWCASE
Sylvie Zennir
Gian Martin Corso
L’Automotive d’autore su G+ by Gontrand Nyung
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L’Automotive d’autore su G+ by Gontrand Nyung
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DESIGNERS STORY
Carlo Scarpa
Q uando intrapre-
si gli studi di
architettura mi
appassionai
enormemente ad una
collana di volumi di
Bruno Zevi intitolata
“Cronache di architettu-
ra” in cui il famoso criti-
co aveva fatto confluire i
suoi articoli apparsi
sull’Espresso prima e
poi sul suo
"L'architettura-cronache
e storia". Tra questi mi
colpì particolarmente
uno dedicato a Carlo
Scarpa che nel 1956
ottiene il Premio Nazio-
nale Olivetti per la siste-
mazione dello spazio
espositivo della stessa
azienda a piazza San
Marco a Venezia. Zevi
descrive l’onestà intel-
lettuale di Scarpa e af-
ferma che quanto aveva
guadagnato il maestro
con questo premio, con
ogni probabilità, gli
sarebbe servito per ri-
solvere qualche debito
contratto durante la
meticolosa e certosina
fase di progettazione in
cui ogni più piccolo
dettaglio del negozio è
stato disegnato. Su tutti
si veda il lavoro del
corrimano della scala
del negozio che è tutto
un gioco di intarsi di
legno di varie essenze.
Il ritratto umano di Zevi
su Scarpa è quello di un
amico ammirato dai
sacrifici e l’impegno di
un uomo che ha speso
la sua vita al servizio
dell’arte senza curarsi
assolutamente dei gua-
dagni. Scarpa sembra
quasi un dadaista che
gioca con il vetro a Mu-
rano, creando pezzi
meravigliosi o che com-
pone opere architettoni-
che originalissime pie-
namente organicistiche
ma che parlano vene-
ziano per quanto sono
aggraziate e curate!
Carlo Scarpa nasce a
Venezia il 2 giugno
1906. Trascorre l’infan-
zia a Vicenza dove fre-
quenta l'Accademia di
Belle Arti Era ancora
uno studente quando
ottenne il primo incari-
co professionale ini-
ziando a collaborare
come progettista con
alcuni vetrai di Murano.
Successivamente divie-
ne assistente dell'archi-
tetto veneziano V. Ri-
naldo. Si diploma nel
1926 e nello stesso an-
no diventa insegnante
presso l'Istituto Supe-
riore di Architettura di
Venezia che era stato
appena fondato. Dal
1927 al 1930, lavora
anche per la vetreria
artistica di Mura-
no MVM Cappellin &
Co. Alla fine degli anni
venti comincia a speri-
mentare la progettazio-
ne di elementi di arredo
ed entra in contatto con
gli ambienti intellettuali
e artistici veneziani,
dove conosce e si lega
con personaggi del cali-
bro di Giuseppe Unga-
retti, Carlo Carrà, Lio-
nello Venturi, Diego
Valeri, Giacomo No-
venta, Arturo Marti-
ni, Mario Deluigi, Bice
Lazzari e Felice Caso-
rati. Nel 1932 è nomi-
nato direttore artistico
della vetreria di Paolo
Venini, incarico che
mantiene fino al 1946
protraendo la collabora-
zione col Venini fino al
1947. In questa fase
Scarpa sperimenta nuo-
ve tecniche produttive
dei modelli derivati dai
suoi disegni già precur-
sori delle nuove corren-
ti artistiche che sareb-
bero giunte entro pochi
anni in Italia. La sua
fama cresce e da luogo
alle sue prime esposi-
zioni: nel 1932 al-
la Biennale di Vene-
zia e nel 1934 al-
la Triennale di Milano.
In questo anno sposa la
nipote dell’arch. Rinal-
do, Nini Lazzari. Nel
1935 Scarpa, appena
trentenne, realizza il
progetto per la rifunzio-
nalizzazione degli am-
bienti destinati al Retto-
rato e l'Aula degli Atti
Accademici dell’Uni-
versità di Venezia allo-
cata presso la Ca' Fo-
scari. Su quest’opera
Scarpa tornerà, vent’an-
ni dopo, realizzando
uno dei più innovativi
progetti di restauro di
quel periodo anche se,
in seguito, fu modifica-
ta. La distanza tra i due
interventi svela le ma-
trici culturali che ave-
vano ispirato Scarpa.
Infatti, se l'ampia vetra-
ta abbinata alla polifora
che guarda sul Canal
Grande, del primo re-
stauro, mostra il razio-
nalismo di Le Corbu-
sier, la rimodulazione
della tribuna lignea del
secondo restauro, da lui
progettata per il primo
intervento, palesa la
crescita compiuta e
l’orientamento agli
ideali compositivi di
Frank Lloyd Wright.
di Sa lvio Gig l io
1
2
15
DESIGNERS STORY
D opo la tragi-
ca parentesi
della II
Guerra
Mondiale, che non fer-
merà il lavoro del mae-
stro, gli anni ’50 sono
connotati da una serie di
progetti che manifesta-
no la padronanza del
linguaggio architettoni-
co wrightiano. Un lin-
guaggio organicistico
che Scarpa esprime in
dialetto veneziano con-
taminandolo con ele-
menti personali ricchi di
dettagli tratti da secoli
di grande artigianato
locale. La formatività di
Scarpa è la fusione tra la
logica creativa artigia-
nale e la simbologia
dell’organicismo di
Wright; quest’impronta
sarà possibile rintrac-
ciarla lungo tutta la sua
produzione di quel pe-
riodo: il progetto di casa
ad appartamenti a Feltre
del 1949; il padiglione
del libro d'arte per la
galleria "Il Cavallino" ai
Giardini della Biennale
del 1950; villa Zoppas a
Conegliano del 1953;
villa Veritti a Udine del
1961. Scarpa assimila
ogni manifestazione
culturale del suo tempo
e adotta la tecniche di
cut up espressa da
Wright nell’architettura
e da Carl Popper in am-
bito sociologico in cui
ogni singola parola di
una frase è una
“parole”, un paradigma
che ha una sua persona-
lità ed in quanto tale
deve essere oggetto di
ricerca ed elaborazione.
Da qui l’amore per i
dettagli, anche minuzio-
si, che costituiscono
ogni suo progetto e che
rappresentano le portan-
ti eccezionali di Scarpa
che nel 1956 lo condur-
ranno al Premio Nazio-
nale Olivetti per l'archi-
tettura. Testimonianza
di questo percorso crea-
tivo sono sicuramente:
il negozio Olivetti alle
Procuratie Vecchie del
1958; il negozio Gavina
a Bologna del 1960; il
restauro del piano terra
del palazzo della fonda-
zione Querini Stampalia
a Venezia del 1963, in
cui la tecnica del cut up
è applicata con una co-
scienza formale unica,
contrapponendo i vecchi
mattoni rossi erosi dalla
salsedine con intonaci
levigatissimi. La stessa
coscienza progettuale
anima poi il restauro del
museo di Castelvecchio
a Verona, nel 1964; la
sistemazione di Palazzo
Abatellis a Palermo nel
1954; la Gypsoteca a
Possagno nel 1957. Tut-
tavia il talento del mae-
stro susciterà non poca
invidia e in quello stes-
so anno è accusato
dall'Ordine degli Archi-
tetti di esercitare la pro-
fessione illegalmente,
facendogli causa. Solo
nel 1978 questa vicenda
sembrava concludersi
felicemente con l’asse-
gnazione al maestro di
una laurea honoris cau-
sa da parte dello IUAV
di Venezia che avrebbe
“legittimato” la produ-
zione e i sacrifici di una
vita. Proprio quest’ulti-
ma deciderà, al posto
degli uomini, di rendere
immortali le opere di
Carlo Scarpa e a ritene-
re superfluo e tardivo
quel riconoscimento,
quando il 28 novembre
di quell’anno lo spense,
con una banale caduta e
un colpo alla testa, a
Sendai in Giappone. Di
Scarpa resta l’eredità
morale e culturale e la
traccia di un patrimonio
architettonico ed artisti-
co che costituisce un
forte momento di inno-
vazione del design ita-
liano della seconda metà
del ‘900.
Carlo Scarpa
1 ingresso del negozio Olivetti a (VE)
2 Ingresso Università Ca’ Foscari (VE)
3 interno negozio Olivetti a (VE)
4 padiglione del libro d'arte (VE)
5 Villa Zoppas, Conegliano (TV)
6 Villa Veritti a Udine
7 museo di Castelvecchio (VR)
8, 9, 10 Gypsoteca a Possagno (TV)
11 Palazzo Abatellis a Palermo
3
4 5
6
7
8 9 10 11
16
17
TREND
I l nostro Paese
deve svecchiarsi
se vuole realmen-
te uscire dalla
crisi. Per farlo deve
avere i coraggio di
scommettere sulle inno-
vazioni tecnologiche e
sulla cultura e cambiare
radicalmente certi modi
di pensare e di concepi-
re il mondo del lavoro.
Volenti o nolenti l’era
digitale, non meno della
Rivoluzione industriale,
ha sconvolto profonda-
mente la produzione
industriale prima, ta-
gliando tanti posti di
lavoro con l’automazio-
ne da una parte e crean-
do nuove figure profes-
sionali dall’altra; poi è
toccato al mondo
dell’ufficio e adesso,
sempre più prepotente-
mente, anche quello
della progettazione. I
vantaggi offerti da certe
nuove filosofie azienda-
li, in cui progettista non
lavora più da solo ma
che interagisce in tempo
reale con altri professio-
nisti, è una
realtà che
all’estero è
diventata
uno stan-
dard vero e
proprio. La
progettazione strutturata
o Building Information
Modeling permette di
realizzare progettazioni
intelligenti riducendo
errori e costi legati a
revisioni, riunioni, so-
praluoghi in cantiere e
tanti altri grattacapi
legati alla progettazione
stand alone tradiziona-
le. La BIM non è solo
una famiglia di software
è una vera e propria
organizzazione del lavo-
ro di studio e di cantie-
re. Sul nostro sito co-
munitario, da qualche
mese, ho inserito la se-
zione BIM e ho deciso
di partire dalle basi di
questo nuovo concetto
progettuale traducendo
delle dispense della
California State Univer-
sity, in cui non com-
paiono riferimenti all’u-
so di un particolare pro-
gramma ma mirano,
piuttosto, alla realizza-
zione di una forma men-
tis per i team progettua-
li. Si parte dall’indivi-
duazione dei target prin-
cipali che saranno og-
getto dei compiti BIM
per ogni livello di pro-
gettazione (architetto-
nica, ingegneristica,
impiantistica, ecc.) at-
traverso delle schede e
per ogni settore si indi-
vidua un responsabile
per la progettazione e la
realizzazione. Successi-
vamente si determina
una scala delle priorità
esecutive attraverso dei
diagrammi di flusso che
serviranno anche per lo
scambio dei dati tra i
vari professionisti
(progettisti ed esecutori)
impegnati nel cantiere.
La fase di studio preli-
minare svolto attraverso
schede di raccolta dati,
questionari, diagrammi
ecc., faciliterà enorme-
mente la messa in atto
del progetto vero e pro-
prio, riducendo al mini-
mo il margine di errori e
le sforature sul budget
imposto dalla commit-
tenza. Se corredato cor-
rettamente con tutti i
dati di fabbricazione,
commenti e risultati
finali, questo materiale
allegato ai file BIM
servirà, inoltre, anche
come modello per altri
lavori futuri del team.
Per attuare una buona
progettazione BIM è
necessario avere, quin-
di, una visione moderna
del cantiere e dello stu-
dio investendo in attrez-
zature all’avanguardia
che permettono di digi-
talizzare i dati a partire
dal rilievo dell’area
d’intervento per poi
trasmetterli a chi avrà il
compito di elaborarli
per il progetto. Lo stes-
so studio deve avere
un’architettura hard-
ware potente, basata su
workstation e LAN ul-
traveloci per incrociare
il lavoro dei vari proget-
tisti. Per chi comincia
adesso conviene fare
pratica presso uno stu-
dio in cui già si lavora
con la BIM o, comun-
que, fare pratica con
altri progettisti su picco-
li cantieri di facile ge-
stione. La BIM si presta
molto anche per il recu-
pero edile di vecchi
manufatti e diventa al-
lettante anche per l’am-
ministrazione condomi-
niale dello stabile dal
momento che la docu-
mentazione prodotta,
unitamente al file BIM,
costituiscono un vero e
proprio registro manu-
tentivo dello stabile su
cui pianificare gli inter-
venti e eventuali ade-
guamenti normativi,
controllando anche le
spese di esecuzione.
È il nuovo paradigma della progetta-
zione non solo edile. Uno standard
che ben presto cancellerà la visione
del progettista “isolato” per far posto
al concetto di Team
La BIM è lo standard del futuro
di Sa lvio Gig l io
18
19
NEW HARDWARE
Le stampanti 3D: oltre ogni immaginazione
di Salvio Gigl io
S pesso ripenso,
con tanta iro-
nia, all’affer-
mazione, da
vero ignorante patenta-
to, di un mio istruttore
di Visual Basic che nel
lontano 1999 disse che
ormai in informatica era
stato creato tutto..!
Chissà quanti bocconi
amari ha inghiottito
questo tipo nel corso
degli ultimi anni, in
pieno boom dell’Era
Digitale e Movimento
Post industriale. Mi
piacerebbe fargli fare
una chiacchierata col
sociologo Domenico De
Masi che sicuramente
gli farebbe cambiare
idea, a meno che non ci
sia arrivato da solo a
capire quanto fosse er-
rata ed infelice quella
sua affermazione. E un
esempio macroscopico
di quanto fosse in errore
il nostro istruttore è
proprio il fenomeno
della Stampa 3D in pie-
na espansione. Al gran-
de pubblico italiano
questa nuova e strabi-
liante periferica l’ha
presentata Piero Angela
da SuperQuark nel
2011. E’ nostra inten-
zione in questa sede
analizzare le principali
tipologie e le caratteri-
stiche di funzionamento
di questo dispositivo
attraverso un ciclo di
articoli a puntate, per-
ché riteniamo che esso
possa rappresentare,
prendendo ovviamente
le dovute cautele com-
merciali, una bella occa-
sione per la creazione di
piccole imprese da av-
viare con investimenti
abbastanza contenuti.
La portata di questa
applicazione sfugge
solo al nostro Paese dal
momento che l’autore-
volissimo The Econo-
mist, in un editoriale
del 10 febbraio 2011
afferma:
“La stampa tridimensio-
nale rende economico
creare singoli oggetti
tanto quanto crearne
migliaia e quindi mina
le economie di scala.
Essa potrebbe avere sul
mondo un impatto così
profondo come lo ebbe
l'avvento della fabbri-
ca... Proprio come nes-
suno avrebbe potuto
predire l'impatto del
motore a vapore nel
1750, o della macchina
da stampa nel 1450, o
del transistor nel 1950,
è impossibile prevedere
l'impatto a lungo termi-
ne della stampa 3D. Ma
la tecnologia sta arri-
vando, ed è probabile
che sovverta ogni cam-
po che tocchi.”
Queste considerazioni
non devono assoluta-
mente essere sottovalu-
tate! I campi di applica-
zione della stampa 3D
sono innumerevoli e
spaziano dalle applica-
zioni industriali a quelle
chirurgiche. Nel corso
del primo anno di vita
della nostra Community
ho avuto modo di condi-
videre molto materiale
circa le stampanti 3D e
di articoli ne ho letti
tantissimi. Quelli che mi
hanno più intricato al di
la della prototipazione
industriale, riguardano
proprio la possibilità di
risolvere casi medici
con delle tecniche che
fino a pochi anni fa ci
sarebbero sembrate del-
le trovate fantascientifi-
che. Tra tutte è il connu-
Prima puntata: principi di funzionamento e introduzione
ai materiali per la stampa 3D
La “Mendel” 2 con un oggetto appena stampato appoggiato sul lettino termico. Foto Wikipedia
20
21
NEW HARDWARE
bio tra la tecnica degli
scaffolding
(impalcature) e quella
della coltivazione di
cellule staminali che
permettono la riprodu-
zione di organi perfetta-
mente funzionali e di
massima compatibilità
dal momento che queste
cellule provengono dal
corpo del ricevente! Gli
scaffolding vengono
stampati in 3D in mate-
riali organici che sa-
ranno poi “assimilati”
dall’organismo, senza
pericoli di sorta, per
realizzare la struttura
dell’organo che si vuole
riprodurre in termini di
forme e volumi. Su
queste impalcature sono
innestate delle cellule
sane appartenenti all’or-
gano che si vuole svi-
luppare con delle cellule
staminali che provvedo-
no a fare il resto. E’
notizia di poche decine
di giorni fa, sollecita-
mente postata in Comm.
da Gabriele Asero, il
salvataggio di due bam-
bini affetti da una grave
patologia respiratoria
(tracheobroncomalacia,
cioé il prolasso tissutale
del tratto bronco tra-
cheale) che li costringe-
va a stare chiusi in delle
macchine per la respira-
zione artificiale, proprio
con questa tecnica.
Nell’articolo, dello
scorso 19 marzo, appar-
so su La Repubblica.it/
tecnologia, si spiegava
che a realizzare questo
piccolo grande miracolo
sono stai i ricercatori e i
medici operanti presso
il policlinico dell'Uni-
versità del Michigan.
Non parliamo poi delle
applicazioni in campo
ortopedico e dentistico,
dove la stampa 3D rea-
lizza ossa e denti su
misura con densità e
materiali perfettamente
compatibili col corpo
umano! Si parla di gran-
di progressi anche in
campo oftalmologico.
Le applicazioni indu-
striali delle stampanti
3D sembrano poi essere
infinite e particolarmen-
te utili per verificare
pezzi molto complessi
prima della produzione
su larga scala. Sulla
pagina della General
Elettric ho scovato due
studi per la realizzazio-
ne di prototipi di com-
ponenti destinati ad un
motore a reazione: un
supporto e la turbina.
Va da se che la grande
industria ha la possibili-
tà economica di realiz-
zare autonomamente
stampanti eccezionali e
di altissima affidabilità
perché questo gli costa
molto meno in termini
di ricerca sui prodotti e
di errori di fabbricazio-
ne. Le applicazioni di
stampa 3D trovano an-
che nell’arte e nella
moda sbocchi produttivi
molto interessanti: sta-
tue e oggetti d’arte da
esposizione, oppure
scarpe e accessori origi-
nalissimi prodotti esclu-
sivamente per i nostri
piedi e il nostro corpo.
Se queste sono le pro-
spettive, non poco allet-
tanti, per chi vuole met-
tere su una start up con
minimi investimenti è
bene considerare che
queste nuove periferiche
non sono solo per una
élite ristretta di facoltosi
industriali ma che il loro
costo è sceso enorme-
mente negli ultimi mesi
e che oggi con appena
150€ hai sulla scrivania
di casa la tua stampanti-
na 3D! Conviene quindi
analizzare bene il target
di riferimento e le sue
necessità prima di fare
passi azzardati.
1 tratto stampato di una trachea per un neonato
2 Scaffolding per costruzione cardiaca
3 Scaffolding per strutture ossee
4 Scaffolding per implantologia dentaria
5 Una chitarra elettrica stampata in 3D
6 Calzatura stampata in 3D e il relativo modello
7 Ingranaggio stampato in 3D
8 Motore a reazione stampato in 3D
1 2 3
4
5 6
7
8
22
23
Edilizia, nautica, industria e stampa 3D. Pro e contro
Behrokh Khoshnevis: quell’uomo di multiforme ingegno
Behrokh Khoshnevis è un professore di Ingegneria Civile, Industriale e Ambientale ed è il
direttore del CRAFT (Center for Rapid Automated Fabrication centro per la fabbricazione
rapida automatizzata) e del MEGP (Manufacturing Engineering Graduate Program corso di
laurea in ingegneria per la produzione) presso l’Università della California Meridionale USC.
Il prof. Khoshnevis è operante anche in progetti di ricerca relativi allo sviluppo di:
CAD / CAM; robotica e meccatronica industriale;
Free Form per la prototipazione rapida;
processi Contour Crafting e SIS per la costruzione automatizzata di strutture civili, svilup-
po di sistemi meccatronici per applicazioni biomediche (ad es. odontoiatria restaurativa,
ingegneria per la riabilitazione motoria, ecc.);
robot mobili e modulari autonomi per applicazioni di assemblaggio sulla terra e nello spa-
zio.
Guida regolarmente conferenze e seminari aventi per tema l’invenzione e lo sviluppo tecnolo-
gico. E’ membro presso:
l'Istituto degli Ingegneri Industriali;
la SCS (Society for Computer Simulation);
la Society of Manufacturing Engineering.
Le sue invenzioni hanno ricevuto eco a livello mondiale nei media internazionali e sono stati
oggetto di numerosi programmi radiofonici e televisivi. L'invenzione per la fabbricazione di
edifici automatizzata , il Contour Crafting , è stata selezionata nel 2006 come una delle 25
migliori scoperte provenienti da più di 4000 inventori candidati dal National Inventors Hall of
Fame e il programma Modern Marvels dell’ History Channel. Il prof. Behrokh Khoshnevis della USC
S e pensavate di
averle viste
tutte, con l’ar-
ticolo prece-
dente, eravate in errore!
Ciò che può valere per
oggetti piccoli e, talvol-
ta, infinitamente piccoli
è valido anche per og-
getti di grandi dimen-
sioni come un edificio.
Quando in Community
vidi il post di una stam-
pante 3D per edifici
pensavo che fosse un
fake (un falso) creato ad
arte da un buontempo-
ne: mi sbagliavo! Se
andate sul sito della
Countur Crafting (www.contourcrafting.o
rg) resterete stupiti al-
meno quanto lo sono
rimasto io… Questo
Centro il CRAFT
(Center for Rapid Auto-
mated Fabrication cen-
tro per la fabbricazione
rapida automatizzata) è
una creatura dell’im-
maginifico prof. Beh-
rokh Khoshnevis in
seno alla prestigiosa
USC (Università della
California Meridionale)
che promuove ricerche
prestigiose in ambito
delle nuove tecnologie
destinate alla fabbrica-
zione di edifici. L’obiet-
tivo principale per il
CRAFT è quello di svi-
luppare la conoscenza e
l'ingegneria necessarie
per una realizzazione
rapida e automatizzata
di oggetti di varie di-
mensioni, fino a struttu-
re su grande scala come:
edifici, imbarcazioni,
oggetti industriali, arte
pubblica, ecc. La grande
sfida che il CRAFT sta
cercando di superare e
la realizzazione della
stampa di una casa, di
design personalizzato,
in un solo giorno, ridu-
cendo così drasticamen-
te i costi, le opere di
scavo, i rifiuti e l'impat-
to ambientale connessi
con tecniche costruttive
tradizionali. Questo
progetto è
una rivolu-
zione nella
costruzio-
ne di allog-
gi, sotto
qualunque
punto di
vista lo si guardi. Infatti,
con esso si potrebbero
fornire alloggi a prezzi
accessibili per 30 milio-
ni di famiglie americane
attualmente che affron-
tano pesanti oneri eco-
nomici o di sovraffolla-
mento urbano. La rea-
lizzazione di abitazioni
di proprietà per il primo
insediamento per la
classe media emergente
a basso costo per Altro
campo d’impiego è la
realizzazione di alloggi
di emergenza per gli
sfollati in seguito a cata-
strofi naturali. L’appli-
cazione apparentemente
più fantascientifica sem-
bra essere quella della
costruzione di edifici
di Sa lvio Gig l io
Il sogno e le visioni del prof. Beh-
rokh Khoshnevis della USC pro-
mettono case costruite in un solo
giorno ed edifici per basi spaziali
con materiali reperiti sul posto!
NEW HARDWARE
24
NEW HARDWARE
Meraviglie del CRAFT
1 e 2. La stampante a portale mentre realizza delle abitazioni
3, 4 e 5. Strutture portanti di un edificio stampate al CRAFT
6. Gli obiettivi del CRAFT per la realizzazione di edifici nello spazio tramite robot e droni
Immagini dal sito del CRAFT
1
2
3 5
4
6
extraterrestri realizzati
con materiali in situ. Dal
punto di vista estetico e
compositivo questa tec-
nica promette nuovi stili
di abitazioni molto più
organici aventi superfici
curve piuttosto che su-
perfici piane una solu-
zione, quest’ultima, che
avrebbe suscitato sicura-
mente gli apprezzamenti
entusiastici di Frank
Loyd Wright. Sul sito
della Countour Craf-
ting, nella sezione
“Application” più speci-
ficatamente in
“Commercial applica-
tion”, nel paragrafo
“Situation” si fanno al-
cune considerazioni cir-
ca il comparto edile sta-
tunitense… “Ogni anno
gli USA spendono circa
1.000 miliardi dollari di
cui un terzo sono del
settore pubblico e due
terzi di quello privato.
Anche se il settore delle
costruzioni può apparire
come una fiorente indu-
stria, è, invece, anch’es-
sa afflitta da problemi di
lavoro, spreco di risorse
e mancanza di crescita
creativa.”. Sempre se-
condo la Countour Craf-
ting “Qualsiasi deviazio-
ne dal disegno rettilineo,
aumenta significativa-
mente il costo di una
costruzione convenzio-
nale. Gli architetti sono
ulteriormente limitati
nella loro progettazione
dall’incapacità degli
operai di realizzare pro-
getti complessi. La forza
lavoro qualificata negli
Stati Uniti è in calo ed i
costi di costruzione com-
merciale sono sempre
più proibitivi. Inoltre, i
lunghi tempi di costru-
zione determinano ele-
vati costi di finanzia-
mento e aumentano si-
gnificativamente il costo
complessivo di produzio-
ne. Occorre, quindi,
trovare una soluzione
per diminuire il costo
nel settore delle costru-
zioni, promuovendo,
contemporaneamente
progetti più ambiziosi.”
Ovviamente questa de-
scrizione potrebbe appli-
carsi, paro paro, in qua-
lunque Paese in crescita
del Pianeta, specialmen-
te da noi in Italia dove
ad aggravare questa si-
tuazione ci si mettono la
corruzione e le infiltra-
zioni mafiose, come la
recentissima cronaca
insegna. Non è molto
appropriata, è un pensie-
ro personalissimo, le
considerazioni fatte sugli
operai che, se muniti di
progettazioni dettagliate
ed esaurienti, mezzi e
strumentazioni idonee e
opportunamente coordi-
nati da persone capaci,
sono stati da sempre in
grado di realizzare opere
complessissime e ancora
in piedi dopo decine di
secoli… Il Colosseo, il
Partenone e le Piramidi
solo per fare qualche
esempio del passato sino
ai maestosi transatlantici
dei nostri giorni… Il
prezzo da pagare all’au-
tomazione purtroppo è
proprio questo: il taglio
drastico della manodo-
pera. Ecco perché l’in-
novazione dovrebbe
procedere molto gra-
25
26
NEW HARDWARE
dualmente permettendo
il riassorbimento e la
riqualificazione del per-
sonale da altri comparti
produttivi, ma questa è
un’altra questione. Tra
le proposte della Con-
tour Crafting, sempre
nella stessa pagina, leg-
giamo che con questa
tecnologia sarà possibile
ridurre significativa-
mente il costo delle
costruzioni commercia-
li. Le loro proiezioni
indicano, infatti, che i
costi sarebbero abbattuti
fino ad un quinto in
meno rispetto alle co-
struzioni convenzionali
con l’eliminazione quasi
totale dello spreco di
materiali da costruzio-
ne. La Contour Crafting
per sottolineare questo
aspetto ricorre poi all’e-
sempio della realizza-
zione di una casa di
2.000mq che, con lo
stampaggio rapido, può
essere edificata in meno
di 24 ore contro i circa
sei mesi o più che con la
cantieristica tradiziona-
le. Di riflesso anche il
costo della manodopera
si riduce e al posto della
forza fisica il cantiere
necessiterà adesso di
tecnici qualificati in
grado di gestire il pro-
cesso. Per la prima volta
le donne e gli anziani
potranno prendere parte
nel settore delle costru-
zioni. L’edilizia, insom-
ma, potrebbe diventare
un prodotto di consumo
come tantissimi altri, in
cui una casa o altra
struttura potrebbero
essere progettati e co-
struiti dalla famiglia che
li occuperà. La riduzio-
ne dei costi e la costru-
zione automatizzata
faranno così diventare
l’edilizia accessibile a
chiunque. Tutto ciò,
aggiungo io, è molto
bello ma ve lo immagi-
nate qui? Nel senso che
se per fare certe mo-
struose oscenità prima
ci volevano dei mesi, in
un futuro non molto
lontano, l’abuso edilizio
te lo ritrovi bello e fatto
in 2, 3 giorni e nei posti
più impensabili…
Principi di funzionamento delle stampanti 3D
Negli USA nel 2006, due ri-
cercatori universitari, Séba-
stien Dion e John Balistreri,
a capo di un team presso la
Bowling Green State Univer-
sity cominciarono ad interes-
sarsi all’evoluzione delle mac-
chine per la prototipazione
rapida in 3D. Successivamente
gli esiti di quelle ricerche han-
no suggerito, in meno di un
decennio, tante idee diverse
sulla stampa 3D anche se, so-
stanzialmente, l’idea di base
rimane sempre la stessa: un
oggetto realizzato mediante
una sovrapposizione di strati
mediante il deposito di una
particolare sostanza opportu-
namente processata. Ecco, in
estrema sintesi, una panorami-
ca delle principali tecniche di
stampa 3D:
A deposito di sostanze ter-
moplastiche fuse o ammorbi-
dite la FDM (fused deposition
modeling), modellazione a
deposizione fusa.
A laminazione, in cui si hanno
sottili strati, tagliati secondo il
modello e successivamente
uniti insieme.
A deposito di polvere di ges-
so e getto
d’inchio-
stro, pro-
cesso mul-
ticolore
realizzato
spruzzando sullo strato polve-
roso un getto d’inchiostro del
colore voluto. Indicata per
velocità, costo contenuto e
facilità d'uso. Ideale per le fasi
concettuali della progettazione
ingegneristica anche nel col-
laudo funzionale. Gli oggetti
realizzati con polvere legata
possono essere ulteriormente
rinforzate mediante l'impre-
gnazione con cera o polimero
termofissato.
A deposito di resina legata e
getto d’inchiostro, analogo a
quello con polvere di gesso ma
effettuato con resina a cui vie-
ne spruzzato uno speciale in-
chiostro colorato che ha anche
la funzione di solidificare rapi-
damente lo strato. Indicata per
velocità, costo contenuto e
facilità d'uso. Ideale per le fasi
concettuali della progettazione
ingegneristica anche nel col-
laudo funzionale. Gli oggetti
realizzati con polvere legata
possono essere ulteriormente
rinforzate mediante l'impre-
gnazione con cera o polimero
termofissato.
A fotopolimero liquido reat-
tivo alla luce. Questo processo
somiglia tantissimo allo svi-
luppo delle vecchie pellicole
fotografiche. In una camera
oscura è posizionata una vasca,
ospitante il fotopolimero e
munita di un elevatore elettri-
co, e un proiettore molto simi-
le a quelli dell’Home theatre.
Da esso è proiettata l'immagi-
ne della sezione trasversale
dell’oggetto da stampare, la
cui luce indurisce selettiva-
mente solo l'area indicata dalla
stessa. Lo strato più recente-
mente stampato è poi riposi-
zionato dall’elevatore per la-
sciare spazio allo strato suc-
cessivo. L’oggetto è quindi la
somma di questi cicli. Questa
tecnica è molto nota per la sua
alta risoluzione, tipicamente in
grado di raggiungere spessori
di livello inferiori a 30 micron,
una frazione di un foglio di
carta.
A fusione selettiva di polime-
ro stampato in un letto gra-
nulare SLS (selective laser
sintering). Un laser sintetizza
selettivamente solo i granuli di
polimero che formeranno l’og-
getto da stampare, mentre la
parte non interessata dalla fu-
sione funge da sostegno per le
sporgenze e le pareti sottili,
riducendo così il bisogno di
supporti ausiliari temporanei.
Normalmente si usa un laser
per sinterizzare il mezzo e
formare il solido. Una variante
di questa tecnica è il DMLS
(direct metal laser sintering),
che impiega i metalli.
Fotopolimerizzazione a due
fotoni. Un fascio laser concen-
trato agisce su di un blocco di
gel fotopolimerizzante da cui
si ricaverà l'oggetto desidera-
to.. Il gel è fatto indurire, gra-
zie alla natura non lineare della
fotoeccitazione, nei punti dove
si concentra il fascio laser. A
polimerizzazione terminata la
parte di gel rimanente viene
lavata via. Con questo proces-
so si possono raggiungere di-
mensioni al di sotto dei 100nm
e realizzare strutture molto
complesse con parti mobili e
intrecciate.
La stampa 3D è una tecnologia
direttamente derivante da quel-
la 2D con la sostanziale diffe-
renza che il file da cui proven-
gono i dati da elaborare non è
il classico editor grafico o di
testo ma un modellatore 3D
come Blender, SketchUp, 3D
Studio Max, ecc., da cui ven-
gono tratti una serie di blocchi,
in sezione trasversale, del mo-
dello poi stampati uno in cima
all’altro. Il risultato finale è
una riproduzione reale del mo-
dello 3D che abbiamo proget-
tato. Un altro aspetto allettante
di questi dispositivi consiste
nella possibilità di stampare e
assemblare parti composte da
Prima parte
di Sa lvio Gig l io
27
Flow chart delle fasi operative per la stampa 3D
NEW HARDWARE
28
NEW HARDWARE
materiali diversi, con
specifiche proprietà
fisiche e meccaniche, in
una singola sessione di
stampa. In definitiva
una 3D printer utilizza
una tecnologia molto
collaudata in campo
industriale e artigianale
poichè implementa i
principi di funziona-
mento CAD/ CAM. La
fabbricazione assistita
dal computer infatti,
prevede l’impiego di
applicativi in grado di
esaminare un elaborato
progettuale bidimensio-
nale o tridimensionale, e
di derivare da esso le
istruzioni per una mac-
china utensile a control-
lo numerico compute-
rizzato (CNC) capaci di
produrre l’oggetto spe-
cificato nel progetto. Un
programma di CAM
effettua il seguente set
di macro operazioni:
1. Apertura del file
CAD da stampare.
2. Determinazione
della parte da stam-
pare.
3. Impostazione del
sistema di coordina-
te utilizzato dalla
macchina.
4. Impostazione dei
parametri di lavora-
zione (velocità di
spostamento dell’u-
gello/ utensile; tipo
di fresa, ecc.).
5. Generazione delle
istruzioni macchina
per la stampante,
successivamente
salvate come file di
testo.
6. Visualizzazione del-
la sequenza delle
istruzioni generate
per eventuali modi-
fiche.
7. Visualizzazione gra-
fica del percorso
generato.
8. Invio dati al PLC
della stampante.
La fase più delicata e
pesante per l’elaborato-
re è proprio la genera-
zione delle istruzioni,
poiché vengono adotta-
ti complessi algoritmi
geometrici per determi-
nare il percorso utensile
ottimale e poi indicarlo
alla macchina. Analoga-
mente a quanto accade
nei software CAD/
CAM , che integrando
strumenti CAD con
quelli CAM, permetto-
no all'utente di progetta-
re e generare le istruzio-
ni per una macchina
utensile CNC, le stam-
panti 3D sono associate
a uno o più software
CAD 2 e 3D in grado di
creare la sequenza ese-
cutiva di istruzioni. Il
vantaggio è la genera-
zione diretta delle istru-
zioni per il dispositivo
sotto forma di un file,
binario o ASCII, STL
(Standard Triangulation
Language) nato per i
software di stereolito-
grafia CAD.
29
Uno degli aspetti fon-
damentali per la crea-
zione di un manufatto
è la realizzazione del
suo prototipo. Quando
il progettista pensa un
oggetto gli viene del
tutto naturale volerlo
vedere dal vivo, toccarlo
con mano per testarne le
potenzialità e gli even-
tuali punti deboli. Un
aiuto concreto arriva
dalle stampanti 3D, mac-
chine che permettono di
prototipizzare geometrie
anche parecchio compli-
cate, in poco tempo e
con costi relativamente
contenuti. Il principio
di funzionamento è
semplice: trattasi di
fatto di una macchina a
controllo numerico che
riceve in ingresso un
file CAM dell’oggetto
(precedentemente realiz-
zato al calcolatore), lo
interpreta e grazie ad
un iniettore orientabile
nello spazio tridimen-
sionale, costruisce il
prototipo attraverso il
processo di
“modellazione per depo-
sizione fluida” o FdM.
Dall’iniettore fuoriesce
un sottile strato di
materiale polimerico
portato, tramite un
riscaldamento dell’ugel-
lo, al di sopra della
sua temperatura di tran-
sizione vetrosa (Tg): in
questa condizione il
polimero “fluidifica”,
depositandosi in strati
sottili controllati proprio
dall’orientazione dell’i-
niettore. A contatto con
l’aria la temperatura
del polimero scende e
questo si risolidifica più
o meno rapidamente
nella forma in cui si tro-
va. Il risultato? Un
oggetto dalla forma e
dal colore desiderato
che rispecchia in tutto e
per tutto quello progetta-
to virtualmente. I mate-
riali che meglio si presta-
no a questa tecnologia
sono, ovviamente, le
plastiche. Sotto forma
di filamento avvolto in
bobina, il polimero
viene posizionato di
lato alla macchina e
appositamente collegato
estremità alla slitta
dell’ugello iniettore
(quasi come in una mac-
china da cucire, in cui il
filo di cotone nella spo-
letta viene collegato
all’ago). Ovviamente
non tutte le plastiche
sono adatte all’utilizzo
su macchine FdM. Ve-
diamo a tal proposito di
fare chiarezza.
I POLIMERI
Dal punto di vista
chimico possiamo dire
semplicemente che i
polimeri sono caratteriz-
zati da lunghe catene
molecolari, formate da
tante unità ripetitive
chiamate “monomeri”. A
seconda della lunghez-
za della catena, e della
natura chimica dei mo-
nomeri, le proprietà
fisiche del polimero
risultante saranno sensi-
bilmente differenti. Per
fare un esempio pratico
possiamo pensare alle
differenze che intercor-
rono tra la plastica di una
semplice bottiglia di
acqua minerale (in PET
– polietilene tereftalato)
e la plastica del bic-
chiere del nostro frulla-
tore in cucina
(generalmente in policar-
bonato). Il PET della
bottiglia risulta morbido,
sottile, deformabile fa-
cendo una leggera pres-
sione delle dita, il po-
licarbonato del bicchie-
re del frullatore invece
è rigido, non deforma-
bile, resistente all’alta
temperatura della mine-
stra di mamma. In poche
parole, le plastiche non
sono tutte uguali. Una
prima sommaria classi-
ficazione può essere
fatta tra polimeri termo-
plastici e polimeri ter-
moindurenti.
POLIMERI TERMO-
PLASTICI
Questi polimeri sono
caratterizzati da catene
lineari poco reticolate e
corte. Ciò comporta
che un aumento della
temperatura è sufficien-
te a farli passare dallo
stato solido ad uno stato
viscoso, quasi “fluido” e
quindi modellabile a
piacimento. Si definisce
temperatura di transi-
zione vetrosa (Tg)
quella temperatura (o
range di temperatura in
molti casi) in cui il poli-
mero termoplastico passa
dallo stato solido ad uno
stato fortemente viscoso.
Esempi di polimeri
termoplastici sono i già
citati polietilene terefta-
lato (Tg = 79°C) e poli-
di Marco Garavaglia
I materiali per la Stampa 3D
NEW HARDWARE
30
NEW HARDWARE
1. Formula del poliuretano;
2. Poliuretano espanso (isolante);
3. Formula e molecola del PVC;
4. Tubi in PVC;
5. Un contenitore per bevande in PLA;
6. Formula del PLA;
7. Formula dell’ABS;
8, 9 I mattoncini LEGO e granuli di ABS.
1
2
3
4
5 6
7 8
9
31
carbonato (Tg = 150°C),
ma anche:
• Polipropilene Tg = -20°
C (atattico)
• Acetato di polivinile
Tg = 28°C
• Cloruro di polivinile
(PVC) Tg = 81°C
• Polistirene Tg = 95°C
• Polidimetilsilossano Tg
= -127°C
• Nylon-6 Tg = 50°C
POLIMERI TER-
MOINDURENTI
Le plastiche termoindu-
renti sono invece dei
polimeri che una volta
reticolati non possono
più andare in contro a
fusione (se non per
completa degrada-
zione chimica). A
livello molecolare
sono caratterizzati
da catene polime-
riche lunghe, con
un elevato grado di
reticolazione, che
ne accentua un
comportamento
meccanico fragile.
Un simile materia-
le non può essere
preso in considera-
zione per tecniche
FdM, perché un
riscaldamento dell’ugel-
lo non comporta un
automatico rammolli-
mento del materiale.
Esempi di polimeri ter-
moindurenti sono:
• Poliuretano
• Resina epossidica
• Polifenoli
MATERIALI PER
STAMPA 3D
Abbiamo visto che un
polimero termoplastico
si rivela la scelta più
idonea in una macchina a
stampaggio 3D. Il ri-
scaldamento dell’ugello
è sufficiente a fluidifi-
care il polimero quel
tanto che basta per
l’estrusione e la sua
successiva messa in
forma. Con la diminu-
zione della temperatura
la plastica si solidifica
spontaneamente realiz-
zando così l’oggetto de-
siderato. Attualmente i
materiali più utilizzati
sono due: il PLA
(poliacidolattico) e
l’ABS (acrilonitrile-
butadiene-stirene). Ve-
diamoli nel dettaglio.
Poli (acido lattico) o
PLA
Come suggerisce il
nome, è un polimero
dell’acido lattico, e più
precisamente un polie-
stere alifatico con cate-
na molecolare ad elica
ottenuto da sostanze
naturali come l’amido
ricavato dal mais, dalle
barbabietole, dal siero di
latte o dalla melassa. Il
grosso vantaggio risiede
nel fatto che il suo riscal-
damento oltre la tempe-
ratura di transizione
vetrosa (Tg = 58°C)
non comporta l’esala-
zione di vapori poten-
zialmente tossici per
l’uomo ed è quindi una
valida alternativa
“verde” ai polimeri deri-
vati dal petrolio. Attual-
mente il PLA, comple-
tamente atossico e bio-
compatibile, trova largo
impiego negli imballag-
gi alimentari come
bottiglie di acqua mine-
rale, contenitori di cibi
secchi o umidi e sacchet-
ti ecologici. Dal punto di
vista chimico, l’acido
lattico (da cui deriva il
polimero) presenta due
stereoisomeri otticamen-
te attivi: destro D- e levo
L-; Dal rapporto di que-
sti due stereoisomeri
dipendono le proprietà
fisiche del polimero: si
possono dunque ottene-
re un PLA completa-
mente amorfo o semi-
cristallino. Gli amorfi
sono solubili in molti
solventi organici mentre
i semicristallini in sol-
venti clorurati o benze-
ne ad alta
temperatura. Le proprie-
tà meccaniche sono
intermedie a quelle del
polietilene e del polisti-
rene ma risulta fragile
e poco flessibile. I
produttori industriali
stanno studiando i mo-
di per aumentarne la
tenacità, attraverso ad
esempio la miscelazione
con altri polimeri. Può
essere trasparente o
pigmentato e ciò per-
mette di realizzare un
prototipo 3D diretta-
mente del colore desi-
deratoe dalle sfumature
cromatiche lucide e ac-
cattivanti. Nella stam-
pante 3D viene utiliz-
zato per la realizzazio-
ne di pezzi di grandi
dimensioni perché la
sua elevata velocità di
raffreddamento consente
all’oggetto di prendere
subito forma evitando
imbarcamenti.
ABS (acrilonitrile buta-
diene stirene)
Sicuramente la caratte-
ristica che fa apprezza-
re molto questa plasti-
ca, anche a livello inge-
gneristico, è la sua rigi-
dezza: l’acrilonitrile-
butadiene-stirene, più
semplicemente detto
ABS, è un polimero
termoplastico leggero,
rigido e tenace che trova
numerosissime applica-
zioni nella vita di tutti i
giorni. Si impiega per
la realizzazione di tu-
bazioni idrauliche (non
sotto pressione), per gli
strumenti musicali, per i
giocattoli (i famosissimi
mattoncini LEGO), per
la realizzazioni di oggetti
di arredo come tavoli o
librerie, in campo auto-
mobilistico e aeronautico
ecc… La sua densità
varia da 1.03 a 1.07 g/
cm^3 ed ha una tem-
peratura di transizione
vetrosa relativamente
alta, circa 105°C. Que-
sto aspetto è sinonimo
in genere di stabilità
molecolare e spiega
inoltre le buone doti
meccaniche del materia-
le. Si presta molto bene
allo stampaggio per inie-
zione, per estrusione, per
soffiaggio, alla calandra-
tura e, naturalmente alla
termoformatura; L’ABS
inoltre mantiene inalte-
rate le sue proprietà
fisiche in un range di
temperatura molto am-
pio (da -45 a +85°C)
e resiste molto bene a
tutta una serie di sostan-
ze come:
- soluzioni saline
- soluzioni alcaline
- acidi diluiti
- idrocarburi saturi
- benzina
- oli minerali
- grassi animali e vegeta-
li
E’ inoltre una plastica
facilmente manipolabile
una volta formata per-
ché si presta molto
bene all’incollaggio
e alla saldatura,
nonché all’avvita-
mento con viti auto-
maschianti. Anche
l’ABS in fase di
polimerizzazione
può essere pigmen-
tato donando però al
materiale solo un
colore solido, che può
essere riverniciato in
fasi successive. Que-
sto polimero in una
stampante 3D trova
largo impiego per la
realizzazione di pezzi
meccanici, proprio gra-
zie alle sue elevate
proprietà di rigidezza e
tenacità. Essendo una
resina termoplastica
sintetica, derivata di
fatto dal petrolio, il suo
riscaldamento oltre la
Tg comporta la libera-
zione nell’aria di vapori
tossici che se inalati in
grande quantità posso-
no creare seri danni
all’organismo umano.
Questo problema può
essere arginato operan-
do la lavorazione
dell’ABS in ambienti
idonei e correttamente
ventilati.
NEW HARDWARE
32
R o cc o G i o v e
diario fotografico della Basilicata su G+
33
INTERVISTE
Fabrizio Pieri Il nostro primo ospite è Fabrizio Pieri il fondatore
del Sito Openoikos che sentiamo particolarmente
vicino alla nostra Community per gli ideali legati sia
al concetto di Open Source sia alla condivisione di
conoscenze. Fabrizio ha accettato di buon grado di
farsi una chiacchierata con noi anche per spiegarci
il progetto nanoCAD che da poco ha una versione
italiana proprio grazie ad Openoikos...
Chi è Fabrizio Pieri?
H o studiato
Architettura
a Firenze
nella prima
metà degli anni 80 ma
all'università all'epoca
non si insegnava il
CAD. Ho cominciato ad
utilizzare AutoCAD
quando ancora girava su
MS DOS nella pratica
lavorativa e mi sono
appassionato subito. Poi
ho conosciuto altri
CAD, il GIS fino alla
scoperta del software
free e freeware ed alla
più recente passione per
il web marketing.
Come e quando è nato
Openoikos e cosa signi-
fica il suo nome?
A un certo punto su
queste passioni ho deci-
so di fare un blog che
ho chiamato
"openoikos", un nome
composto da due parole:
"Oikos", che in greco
antico significa "casa",
intesa nel senso dell'am-
biente nel quale vivia-
mo e "Open", aggettivo
in lingua inglese che
significa "aperto". Io
credo che ci si possa
occupare dell'Oikos (e
varie professioni lo fan-
no) in modo Open, cioè
con logiche e comporta-
menti aperti, orientati
alla condivisione ed è la
nuova realtà del web
che favorisce questo
processo. Open source
significa software, più
recentemente anche
hardware ma è soprat-
tutto un
senti-
mento,
uno stato
mentale
orientato
all'innovazione condivi-
sa.
Quali difficoltà hai
affrontato per realiz-
zarlo?
Avviare un'attività onli-
ne non è difficile e
neanche costoso. Io lo
consiglio a tutti, anzi è
la seconda missione di
openoikos, in qualche
modo complementare
alla prima ed il mondo
delle libere professioni
è molto indietro su que-
sto. Nel mio caso dal
blog è nato il forum ed
intorno a questo si è
formata una comunità
che nelle sue varie for-
me ha una presenza e
una visibilità anche sui
social media. La cosa
piano piano è cresciuta
ed oggi c'è una "massa
critica" interessante.
Chi è l'utente medio del
tuo sito?
Io ho sempre cercato di
volare basso, parlando
un linguaggio semplice
senza troppi tecnicismi,
ponendomi anche un
obiettivo di tipo educa-
tivo. Troppo spesso chi
si interessa di software e
più in generale di tecno-
logia, parla un linguag-
gio per iniziati e ci si
rinchiude in una cerchia
troppo ristretta. Se vuoi
essere "open" devi inve-
ce essere comprensibile
e disponibile per tutti.
Per cui oltre ad utenti
esperti in materia (come
chi mi sta intervistando)
ho conosciuto anche
principianti assoluti che
hanno cominciato ad
usare i software che
proponevo senza nessu-
na esperienza preceden-
te e devo dire che que-
sta è la cosa che mi dà
più soddisfazione.
Con alcuni utenti sei
riuscito a stabilire an-
che un rapporto ami-
chevole e duraturo?
Sì, è fondamentale. Il
successo di un'attività
online non si misura dal
numero di visitatori
(che è comunque impor-
tante) ma dalla qualità
delle relazioni che si
stabiliscono. Il Web 2.0
è conversazione, nessu-
no ti ascolta se non sai
ascoltare.
Dal tuo sito
escono tante
cose belle ed
interessanti
circa il CAD
e le sue applicazioni,
quanto tempo passi in
rete alla ricerca dei
contenuti?
Ti ringrazio per l'ap-
prezzamento. Dopo che
sul blog ho iniziato a
fare content curation il
tempo dedicato alla
ricerca dei contenuti è
aumentato ma non sa-
prei valutare con preci-
sione.
Un tuo parere sui So-
cial Network
Per un'attività come la
mia sono indispensabili.
Cerco di conoscerli
sempre meglio non solo
tecnicamente ma anche
nella loro dimensione
sociologica. Sono tra i
principali strumenti di
ascolto e di dialogo e ci
passo un bel po' di tem-
po cercando di non per-
dere tempo, perché è
questo il pericolo. Sono
utilissimi ma sono an-
che armi di
"distrazione" di massa.
Ci parleresti del proget-
to NanoCAD in Italia-
no?
NanoCAD mi è piaciuto
subito perché è un pro-
getto aperto. Non è un
software open source
perché il codice sorgen-
te non è disponibile ma
Nanosoft mette a dispo-
sizione altri strumenti
per lo sviluppo e la per-
sonalizzazione del pro-
gramma. Tra questi
c'era anche la possibilità
di traduzione dell'inter-
faccia e della manuali-
stica. Ho iniziato la tra-
duzione in italiano da
solo ma a un certo pun-
to mi sono accorto che
era un lavoro troppo
grande per una sola
persona. Sul forum l'ho
proposto alla communi-
ty ed ho ottenuto una
risposta positiva. Finora
di Sa lvio Gig l io
34
Frank Blecher free art & design on G+
35
Frank Blecher free art & design on G+
Calcolo, fisica ed ingegneria: i tre volti del progresso
APPROFONDIMENTI
I l filosofo e mate-
matico francese
Renè Descartes
diceva:
“Sono persuaso che la
matematica sia il più
importante strumento
di conoscenza fra quelli
lasciatici in eredità
dall'agire umano, es-
sendo la fonte di tutte le
cose.”
Credo che non ci sia
modo migliore di inizia-
re così questo articolo,
in cui cercherò di rac-
contare, nel modo più
friendly possibile, quan-
to sia fondamentale la
matematica nella vita
di tutti i giorni, e
quali strumenti ci forni-
sce per comprendere il
mondo che ci circonda.
Quando guidiamo la
macchina per andare
al lavoro, quando par-
liamo al cellulare o
prepariamo la cena
non ce ne rendiamo
forse conto, ma sono
tutte azioni che senza la
matematica sarebbero
difficili da compiere, se
non impossibili. Del
resto può sembrare
assurdo, ma la mate-
matica (che si crede
erroneamente astratta e
“fuori dal mondo”) è
nata proprio con scopi
estremamente pratici e
concreti. Molti storici,
supportati anche da
recenti scoperte ar-
cheologiche, ritengono
che sia nata addirittu-
ra prima della scrittu-
ra e della comunica-
zione verbale: l’osso di
Ishango, reperto datato
al Paleolitico superiore
(circa 20000 a.C.),
presenta sulla sua
superficie una serie di
incisioni che sono sta-
te interpretate come una
primordiale sequenza di
numeri primi. Se questa
teoria fosse confermata
significherebbe che
uomini preistorici cono-
scevano non solo il con-
cetto di numero ma
anche quello di divisio-
ne, ed erano in grado
di discernere tra un
numero divisibile solo
per se stesso e l’unità
(i primi appunto) e
quelli divisibili anche
per altri numeri. Tutto
questo ancor prima del-
la nascita dell’aritmeti-
ca araba. Del resto è
naturale per un uomo
saper contare: riuscire
cioè a quantificare sia
di oggetti materiali che
immateriali, come il
tempo. Contare, per
l’uomo preistorico, vo-
leva dire capire ad
esempio dove ci si tro-
vava e quando; capire
se una situazione po-
teva essere numerica-
mente favorevole o
svantaggiosa, per esem-
pio durante una battuta
di caccia. Contare era
anche un mezzo per
relazionarsi con altri
simili, scambiare og-
getti, valutarne un ipo-
tetico valore intrinseco.
Per l’uomo preistorico
insomma la matemati-
ca pesava più di ogni
altra cosa e “fare mate-
matica” era quasi la
quotidianità. Parallela-
mente al fare di conto
si sviluppò anche il
senso geometrico: l’in-
dividuazione cioè di
particolari forme con
caratteristiche che si
ripetevano in
forme simili.
In Africa, e
più precisa-
mente nella
regione delle
sorgenti del
Nilo (attuale
Sudan),
sono stati
trovati numerosissimi
reperti databili attorno
al V millennio a.C.
che lasciano presup-
porre una presa di
coscienza di forme
geometriche particolari
ed anche piuttosto
complesse come l’ellis-
se, il cono, il toro
(ovvero una ciambella
col buco) e natural-
mente il cerchio. Reper-
ti molto simili si trova-
no anche in alcuni re-
gioni dell’Inghilterra e
nella Scozia settentrio-
nale. Ciò dimostra che
nell’Homo Sapiens era
perfettamente sviluppa-
to il concetto di geo-
metria e spazio tridi-
mensionale. Col passare
dei secoli e lo sviluppo
dei civiltà via via più
complesse e organizzate
la matematica e la
geometria divennero
dei veri e propri stru-
menti di vita quotidia-
na. Se infatti in epoca
preistorica contare si-
gnificava nutrirsi o
sopravvivere, in età
classica (Greca e Ro-
mana), dove cioè si
formarono società più
strutturate e nacque il
commercio, fare di
conto era essenziale
per poter fare affari.
Baratto e uso di mo-
nete implicavano il
quantificare non solo gli
Prima parte
di M arco Garavaglia
Breve excursus nella sto-
ria della matematica e nei
sistemi di calcolo che
hanno cambiato il mondo.
36 Vi fa
rem
o g
irare
la testa
!
Lorenzo Caddeo automotive e passione su G+
37
APPROFONDIMENTI
oggetti dello scambio
ma anche il proprio
valore intrinseco. Era di
fatto un primo
“embrione” di quella
che al giorno d’oggi
chiamiamo matematica
finanziaria. Matematica
e geometria servivano
anche per erigere mo-
numenti e per vincere
guerre. Pitagora ed
Euclide furono dei
veri rivoluzionari del
proprio tempo: forse
loro, più di tutti, incar-
nano geometria e arit-
metica. La geometria
euclidea, quella per
intenderci che tutti noi
studiamo a scuola fin
dalle elementari, de-
scrive esattamente il
mondo che ci circon-
da ed è quindi peren-
nemente presente attor-
no a noi. Nell’antica
Grecia era ben noto il
concetto di rapporto
aureo(o costante
di Fidia) che rappre-
sentava il rapporto fra
due lunghezze dise-
guali di cui la maggiore
è medio proporzionale
tra la minore e la som-
ma delle due. Questo
numero vale approssi-
mativamente 1,618 ed
ha affascinato gli uomi-
ni di tutti i tempi, fino
quasi a considerarlo una
sorta di metro universa-
le di bellezza: venne
ripreso in numerosissi-
me opere architettoni-
che o artistiche classi-
che quali templi, tea-
tri, stadi, raffigurazioni
di atleti, donne e divini-
tà. La matematica servi-
va anche nella costru-
zione di opere civili
giunte nei secoli fino a
noi come i ponti e i
famosissimi acquedotti
romani, veri capolavori
di ingegneria, così
come la costruzione
delle abitazioni più
semplici, che richiede-
vano anch’esse discrete
doti di calcolo. La
maggior parte di que-
sti problemi poteva
essere risolto con la
conoscenza delle ope-
razioni di base dell’a-
ritmetica (addizione,
sottrazione, moltiplica-
zione, divisione) e con i
teoremi della geometria
euclidea. Sul finire del
Seicento due grandi
scienziati, Isaac New-
ton e Gottfried Leib-
niz, gettarono le fon-
damenta dal calcolo
infinitesimale. Si co-
minciarono a studiare
le funzioni, le derivate
e gli integrali, le equa-
zioni differenziali or-
dinarie, ovvero equa-
zioni in cui compaio-
no l’incognita e le sue
derivate di ordine an-
che modellano moltissi-
mi fenomeni fisici. Leo-
nhard Euler, uno dei più
grandi matematici di
tutti i tempi, sviluppò 3
metodi numerici per
la risoluzione appros-
simata di equazioni
differenziali ordinarie
che portano il suo
nome e sono tutt’ora
ampiamente utilizzati
(ed anche implementa-
ti in software di ana-
lisi numerica). I metodi
dell’Eulero in avanti,
Eulero all’indietro ed
Eulero centrato, assie-
me al più recente
metodo di Crank-
Nicholson, sono inol-
tre i primissimi argo-
menti degli esami di
modellistica numerica
di tutte le facoltà
scientifiche, proprio
per la loro rilevanza e
i loro numerosi sboc-
chi applicativi. La ma-
tematica quindi, con-
trariamente al sentore
comune, è una scienza
estremamente concreta,
sempre presente attor-
no a noi. Ci fornisce
gli strumenti per com-
prendere non solo il
mondo ma anche l’inte-
ro universo. E poiché
ho iniziato l’articolo
con una citazione, vo-
glio anche chiuderlo
con una citazione,
questa volta del mate-
matico Israeliano Aner
Shalev, che a una
prima lettura potrebbe
sembrare discordante
con quanto finora
esposto, ma in realtà
mostra l’estrema po-
tenza della “regina
delle scienze” anche di
trascendere il reale:
“Mi piace [...] la
libertà della matemati-
ca. Se studi fisica o
chimica devi descrivere
il mondo reale. Ma in
matematica puoi co-
struire le tue strutture.
Puoi camminare in
mondi creati dall'im-
maginazione delle per-
sone. Non sei legato
al mondo reale. È
come essere Dio in
un certo senso. Puoi
creare mondi, e stu-
diarli. Credo sia per
una combinazione del-
la bellezza, dell'imma-
ginazione e della liber-
tà.”
38
PROGETTI DELLA COMMUNITY
Un corso di Rendering GRATUITO per la Comm.
Diciamoci la verità:
alcuni software sono
una vera rogna! Molti
perché sono solo in
inglese “tecnico”, altri
perché hanno comandi
la cui comprensione
spiazza anche un inge-
gnere esperto… In que-
sta categoria di pro-
grammi fanno bella
mostra di se i renderiz-
zatori! Di programmi
per il rendering ce ne
sono svariate tipologie:
quelli incorporati nel
modellatore;
quelli che sono un
plugin del modellato-
re;
quelli indipendenti.
In ogni caso ci si trova
dinanzi ad una serie di
impostazioni e tarature
che non sono proprio
una passeggiata e che
richiedono almeno
un’infarinatura di illu-
minotecnica e grafica
raster per la produzione
e l’editing dei materiali.
Completano il quadro il
costo, le risorse hard-
ware e i tempi che que-
sti software richiedono.
Sul mercato, fortunata-
mente, esistono anche
delle versioni gratuite e
multi formato come, ad
esempio, Kerkythea
che può importare mo-
delli di vari formati
come:
XLM → generato da
SketchUp mediante
apposito plugin
3ds → generato da
3DStudioMax
obj → sviluppato da
Wavefront Techonolo-
gies
sia → generato dal
modellatore Silo
In ogni caso l’impatto
con un renderizzatore è
alquanto ostico a
meno che non
possieda già una
conoscenza ap-
profondita
dell’argomento o
si sia seguito
qualche costosis-
simo corso.
Nel tentativo di
fornire i rudimen-
ti della materia ci
siamo messi
all’opera io e
Marco Garava-
glia e abbiamo
stilato un pro-
gramma di studio
molto articolato,
provvisto di eser-
citazioni pratiche
da postare e di-
scutere in Com-
munity. Ovvia-
mente non abbia-
mo la pretesa di
essere esaustivi ma
speriamo che lo studio
dei temi che proponia-
mo possano creare una
di Sa lvio Gig l io
39
PROGETTI DELLA COMMUNITY
forma mentis sufficiente per
mettersi al lavoro rapidamente
offrendo delle renderizzazioni
efficaci e realistiche in grado di
colpire l’immaginazione di chi
le osserva. La pratica e la pa-
zienza sono due ingredienti
basilari per apprendere qualsiasi
disciplina. Per le esercitazioni
ho realizzato un modello di stu-
dio cinematografico, derivato
dal progetto di un edificio appo-
sitamente studiato per questa
occasione. i due modelli sono
scaricabili dal sito. Il progetto
non solo mira alla formazione
di chi lo segue per muovere i
primi passi con questi software
ma anche un’occasione per
creare una raccolta di informa-
zioni utili come, ad esempio:
un glossario dei termini tradotti
dall’inglese e debitamente com-
mentati e illustrati;
una serie di tabelle suddivise per
funzioni con i principali settaggi
per ogni renderizzatore;
una collezione di modelli di sce-
na senza materiali da scaricare e
renderizzare seguendo le esercita-
zioni proposte o sperimentando in
proprio. Nelle prossime settimane
vi aggiorneremo sui corsi e le
esercitazioni del Progetto Rende-
ring, mediante dei post permanenti
(sono l’ultima novità per le Com-
munities di G+) nella “bacheca”
della Community!
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