Nel campo dell’ingegneria 3D, la modellazione di prototipi è uno dei passaggi fondamentali per la progettazione e lo sviluppo di soluzioni. Quando si parla di modellazione 3D, in sostanza, si fa riferimento a un processo che ha lo scopo di identificare e definire in uno spazio virtuale una qualunque forma a tre dimensioni che viene prodotta da un computer. Lo scopo della modellazione 3D è quello di soddisfare la necessità di sviluppare un prodotto, caratterizzato da un certo grado di complessità che può essere più o meno elevato, nelle tre dimensioni, non prescindendo dal campo delle due dimensioni.
Si ha a che fare, quindi, con dei prototipi 3D, con lo scopo di riprodurre qualcosa che già esiste o, come accade più di frequente, di dare vita a qualcosa che invece non esiste. Ecco perché dai prototipi 3D può derivare letteralmente di tutto: può trattarsi di una forma, di un edificio o di qualsiasi altra realtà dell’ingegneria, che poi assumerà una consistenza reale dopo il passaggio in digitale. I software e i programmi dedicati a questo scopo prendono – appunto – il nome di modellatori 3D. La tecnica di lavoro attraverso la quale a partire da un disegno si può arrivare alla realizzazione di prototipi attraverso la stampa a tre dimensioni, invece, si chiama additive manufacturing.
Questa tipologia di fabbricazione, nuova e innovativa anche nel campo dell’ingegneria 3D, spesso viene indicata come rapid prototyping o come 3D printing. Al di là delle differenze dal punto di vista dei termini, quello che conta è la sostanza, vale a dire una produzione diversa da quella tradizionale. Nella fabbricazione convenzionale, infatti, di solito si ha a che fare con l’asportazione di materiale: a partire da una piastra si asporta il materiale in eccesso per arrivare al pezzo finito. Con l’additive manufacturing, come si può intuire dal nome della procedura, succede esattamente il contrario: la produzione, infatti, non è in sottrazione ma in aggiunta.
Se fino a qualche anno fa nel settore aerospaziale, in quello dell’automotive e in molti altri contesti la fabbricazione per asportazione era la sola opzione a cui si potesse pensare, oggi lo scenario è cambiato, e si può fare a meno di tutti i difetti e gli svantaggi che quella tecnica comportava, a cominciare dalla produzione di materiale in eccesso, senza dimenticare la necessità di macchinari spesso ingombranti e di un gran numero di attrezzi a corredo.
Attraverso la modellazione di prototipi nel campo dell’ingegneria 3D con la stampa a tre dimensioni e l’additive manufacturing, questi inconvenienti non ci sono più: la realizzazione del pezzo che si vuole costruire si basa, molto semplicemente, sulla deposizione di strati di materiale sottili gli uni sugli altri, in serie, per arrivare alla forma che si vuole. Parlare di 3D printing e di additive manufacturing è, pertanto, la stessa cosa: i materiali che possono essere usati, invece, sono diversi, anche per tipologia – può trattarsi di lamine, di liquido, di polvere, e così via – anche se nella maggior parte dei casi il riferimento è a materiali polimerici molto resistenti.
