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Cad 3d Printer

Cos’è il disegno 3D per la stampa 3d?


tratto dal l’audio di 4doitaly – Cos’è il disegno 3D per la stampante 3d?
adattamento di Matteo Sgherri – the Pixels Chips – Toy design e stampa 3D

Con le stampanti 3D si possono produrre oggetti a partire da modelli da realizzare con specifici software di disegno 3D. Vediamo insieme quali è perché. 

Il concetto alla base ottenere un oggetto con una stampante 3D è di avere la forma da realizzare con il supporto di un disegno 3D su computer. La rappresentazione digitale tridimensionale può essere ottenuta da una progettazione ad hoc, come avviene spesso nell’industria, o da ricostruzione dal vero, grazie ad dispositivi come scanner 3D o tastatori o software di fotogrammetria. In questo post ci occuperemo nello specifico dei software di progettazione, anche chiamati semplicemente CAD. 

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Computer Aided Design è il tipico acronimo utilizzato per definire la categoria di programmi che permettono di rappresentare a scopo di produzione e visualizzazione i progetti. Ci sono varie letture di CAD: Computer Aided Drawing, per il semplice disegno tecnico; Computer Aided Drafting, per abbozzare forme rapidamente; Computer Aided Drafting and Drawing, in cui da una bozza informe si traduce in disegni tecnici; Computer Aided Drawing and Design, disegno e progettazione presenti come moduli in tutti i software, con la parte progettuale così prominente da scartare la parte di disegno. Da questa base software sono nati altri filoni e acronimi che non approfondiamo adesso e che spesso sono solamente chiamati CAD anche loro. 

Definita la base si parte per la tangente con varie definizioni, in questo caso ci si focalizza sulle due principali di gestione delle forme 3D: solidi parametrici e superfici mesh. 

Iniziando dal mondo dei solidi parametrici è veloce farne un esempio: si definisce un oggetto dalle sue proprietà dimensionali, quali larghezza, lunghezza e altezza nel caso di un parallelepipedo, e si ottiene un oggetto solido, non solo come definizione geometrica ma anche watertight, o a tenuta stagna, proprietà principale da cercare nei modelli da stampare 3D. Questa particolare definizione permette al sistema di slicing di capire da che parte ottenere il modello da riempire di materiale, come quando si versa il preparato per il budino nello stampo. Oltre alla definizione di solido possono essere implementate al modello varie definizioni, utili a simulazioni meccaniche e fisiche. Nel mondo della progettazione industriale i solidi parametrici definiscono la maggior parte degli oggetti che ci circondano, definiti nei minimi particolari per essere riprodotti, simulati e rappresentati per condividere idee e validare nuove proposte progettuali, prima di passare a step come la stampa 3D.

Proseguendo con le definizioni è il turno delle superfici mesh, da contrapporre alla precedente. Si tratta quasi differenze come tra giorno e notte nel mondo della rappresentazione 3D. Le mesh, come comunemente denominate in gergo, sono reti di triangoli, in alcuni casi poligoni, definiti i loro vertici in comune in x,y,z in uno spazio tridimensionale, rappresentando così superfici più o meno definite dove serve, o perfino a più livelli di definizione come in alcuni software. Un esempio può essere un palloncino che, come una superficie mesh, non necessita di essere a tenuta stagna, se non per finalità di contenere l’aria, come la stampa 3D, e si chiude con l’aggiunta di un nodo, o nel software con una seconda o terza superficie finché non si ottiene un oggetto chiuso. La libertà di forma ottenuta dalle mesh permettono di rappresentare forme organiche, per scultura o ricostruzioni per la medicina.

Snocciolate le definizioni bisogna anche districarsi nel mondo dei software a quali definizioni si associno e così scegliere quello più consono alle proprie esigenze. 

Per il mondo parametrico spesso si associa il CAD di Autodesk, l’arcinoto AutoCAD diventato sinonimo nel tempo di modellazione 3D industriale prima dei sui concorrenti, quali Unigraphics NX, PTC Creo, DTS CatiA e Solidworks, per citarne alcuni, come anche Fusion 360 e Inventor. In questi software sono state migliorate nel tempo funzioni geometriche tanto da vantare analisi e progettazione di forme quasi organiche.

Nel mondo mesh esiste una vasta scelta e si sono affermati vari attori, quali 3D studio Max e Maya di Autodesk, Maxxon Cinema 4D, Blender e Zbrush, che hanno permesso di modellare per scopo sia visivo, con rendering di immagini statiche e di video per cinema, tv e videogiochi, sia produttivo, trasponendo i propri progetti quasi dal mondo delle superfici organiche a quelle industriali.

Poi c’è un limbo di software particolari, quali i già citati Blender e Zbrush insime a Alias, Rhinoceros e Freeform, che vivono tra i due mondi delle definizioni. Utilizzano e definiscono nel loro ambiente agevolmente sia solidi che superfici, in alcuni casi anche voxel, l’equivalente di un pixel ma 3D. Questa feature comune a questi software permette di utilizzarli come supporto alla progettazione dei due maggiori filoni di programmi finora descritti.

Scegliere un software per realizzare i propri disegni 3D è molto importante, definito dalle proprie inclinazioni, passioni o mansioni di lavoro, per poter poi esportare il tutto verso la stampante 3D con oculate proprietà e feature.


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