Le tecnologie di prototipazione rapida stanno cambiando radicalmente non solo il modo di produrre, ma anche quello di inventare gli oggetti di industrial design. Come? Domus presenta e commenta alcuni casi esemplari: da Ron Arad, il primo a sperimentare la poetica delle forme digitali, a Assa Ashuach e Patrick Jouin. A cura di Francesca Picchi. Fotografia di Francesca Cogni, Tom Vac, Thomas Duval
 
Ron Arad: free-form poetics
“Negli ultimi anni abbiamo affinato la nostra tecnica di progettazione al computer. Abbiamo incominciato con Maya, un programma nato per l’animazione che solo in seguito ha trovato applicazione nella medicina e nel design. Per esempio, usando uno scanner tridimensionale a raggi X è stato possibile realizzare riproduzioni di ossa in calcio, sulle quali far crescere cellule nervose. È piuttosto sorprendente... Tutto questo ci permette di concepire cose che sarebbe impossibile realizzare in qualsiasi altro modo. Per fare un esempio: abbiamo unito queste tecniche di animazione alla modellazione del prototipo, il che significa ottenere una sequenza animata con venticinque modelli al secondo.

Ognuno di questi è un esemplare materiale che è possibile inviare direttamente via e-mail alla macchina di generazione rapida dei prototipi. Di solito utilizziamo questa tecnica più per i prototipi che per la produzione. Tuttavia, con la creazione dei gioielli, per la prima volta abbiamo usato la prototipazione rapida per realizzare delle piccole edizioni: i modelli generati al computer sono tradotti direttamente in leghe d’argento e oro, con forme che non sarebbe possibile ottenere in nessun altro modo... La tecnica Rapid Form è ancora piuttosto dispendiosa, tuttavia i costi sono inferiori a quelli che si dovrebbero sostenere se si andasse da un modellista, che lavora in modo sostanzialmente artigianale. Inoltre, questo processo non implica la presenza di alcuna figura intermedia tra il progetto e la sua realizzazione...

Quello che fino a poco tempo fa era incredibile, è già un fatto acquisito . La gente è affascinata e nello stesso tempo inorridita dall’influenza del computer sul design: è come discutere dell’influenza del telefono sulla comunicazione. Sono discussioni prive di fondamento. Verrà presto il momento in cui un idraulico non avrà più bisogno di andare dal grossista di tubi per comprare un particolare raccordo che gli serve per fare una riparazione: gli basterà scendere nel suo furgone per scaricarlo direttamente dal computer. Non è poi un’idea tanto più fantascientifica del fax”.

Crescere le forme: tecniche di germinazione digitale
La Prototipazione Rapida (RP), detta anche “desktop manufacturing” o “free-form fabrication” – nata sul finire degli anni Ottanta come applicazione delle tecnologie connesse all’uso del laser – come è noto è un processo, utilizzato per realizzare modelli fisici da disegni tridimensionali virtuali (in genere disegni al CAD). Si tratta in realtà di tecnologie che aprono nuovi scenari non tanto nella realizzazione dei modelli quanto nelle potenzialità di generazione delle forme.

La PR permette, infatti, di processare le forme per via additiva: la forma si genera strato su strato, cresce a poco a poco per progressiva solidificazione di una materia inerte che reagisce all’azione di un raggio laser, esattamente come una concrezione organica che si costruisce per sedimentazioni successive. È la realizzazione del paradigma organico della crescita, che viene però presieduto da sistemi automatizzati che tendono ad espellere ogni residuo di intervento manuale anche dalle fasi più artigianali della produzione: dal processo creativo alla messa a punto degli stampi e degli strumenti di produzione.

Se dal punto di vista strettamente ‘industriale’, queste tecnologie hanno già cambiato l’organizzazione dell’intero processo che va dal progetto alla produzione – in termini di tempo si parla di un risparmio tra il 70 e il 90% – dal punto di vista delle potenzialità di generazione della forma, la questione è aperta. Lo sviluppo di queste applicazioni va nella direzione di comprimere sempre di più i tempi di messa in produzione di nuovi prodotti; al punto da prefigurare scenari di Distance Manufacturing on Demand, o di e–Manufacturing. In altre parole: produzione rapida, economica e flessibile, direttamente dai dati elettronici. La combinazione di RP e Internet consente infatti di trasmettere a distanza, sotto forma di file digitali, i progetti per la produzione immediata, all’istante, ‘on demand’ appunto.

Le tecnologie RP funzionano insomma da stampa tridimensionale del file: ne materializzazno il contenuto costruito in modo essenzialmente visivo simulandone la presenza fisica in contesti che tendono a riprodurre il mondo reale. Il passaggio dal file, con i suoi “life-like settings”, alla presenza materiale dell’ oggetto, è diretta, senza alcuna intermediazione. In questo passaggio di trascrizione diretta, quello che svanisce è la figura del modellista e creatore di prototipi: una figura come quella di Giovanni Sacchi – il modellista che ha tradotto in realtà i disegni e gli schizzi dei più significativi progetti dell’epoca d’oro del design italiano – la quale partecipa al processo creativo sovrapponendo il proprio personale ‘tocco’ a quello di colui che ha ideato la forma in quanto ne presiede (essenzialmente a mano) la traduzione fisica, dal disegno al prototipo.

Le tecnologie di prototipazione rapida (RP) sono basate sull’impiego del laser: stereolitografia (STL) e sinterizzazione (SLS: selective laser sintering). Ma anche altre tecniche come la FDM (fused deposition modeling ) o LOM (laminated object manufacturing) hanno liberato l’espressione di un certo formalismo digitale. Il progettista è libero di ‘costruire’ le forme (o meglio animare il modello virtuale) interamente al computer grazie a programmi sempre più sofisticati di modellazione tridimensionale e disegno digitale per poi assistere alla loro materializzazione attraverso tecniche totalmente automatizzate, senza mai passare attraverso la costruzione manuale, diretta, sulla materia.

È lo stesso software ad ‘affettare’ il modello digitale e scomporlo in singoli strati (sezioni dello spessore di frazioni di millimetro), sulla base della traduzione matematica del modello fisico. Questi processi costruiscono l'oggetto per addizioni successive, come accade nella stereolitografia e la sinterizzazione: l’azione di un raggio laser processa la materia di partenza (polimeri o leghe allo stato liquido o in quello di una polvere fine) e – passo passo, strato su strato, livello su livello, a cadenze regolari calcolabili nell’ordine dei 20 micron di spessore – progressivamente, con precisione mcrometrica, gli da consistenza di materia.

Questa natura additiva del processo ribalta l’approccio alla costruzione materiale; non soltanto rispetto alle tecniche tradizionali – fresatura, molatura, tornitura... – dove in genere si procede a ‘scavare’ un blocco di materia allo stato solido e si opera per sottrazioni successive, ma anche rispetto al processo di stampaggio (caratteristico dell’epoca meccanica), in cui la macchina stampa migliaia di esemplari tutti uguali, senza che nessuna modificazione o adattamento possano aver luogo nel corso della lavorazione.

Nella Prototipazione Rapida, in tempi ridottissimi, è possibile realizzare un pezzo unico, indipendentemente da forma e complicazione geometrica, senza alcun ausilio di utensili meccanici o stampi. È sufficiente che il raggio laser disegni sulla superficie di una massa inerte di materia (in genere una vasca di polimero fotosensibile o una coltre di sabbia) i contorni della forma desiderata, perché essa vi prenda vita mentre il raggio laser procede a solidificarne via via le diverse sezioni. Basta spedire via internet il file digitale al server che realizza il prototipo per avere un oggetto con una qualità, anche strutturale, pari anche all’80% del progetto finale, prodotto meccanicamente. (F.P.)