La tridimensionalità offre nuove prospettive nel mondo della comunicazione visiva e non solo. Ma quale scegliere? Stampa 3D e lavorazione polistirene a confronto

Negli ultimi anni abbiamo visto una affermazione sempre più importante di soluzioni di riproduzione tridimensionale, un po’ in tutti i settori. Sicuramente un impulso dato dalla diffusione di stampanti 3D a tutti i livelli, primo tra tutti quello di fascia bassa. In pratica, con 150 dollari, oggi è possibile comprare una stampante in grado di realizzare piccoli oggetti e componenti in modo veloce, economico (più o meno) e semplice. Come per ogni cosa, la diffusione di utensili al pubblico comune nasce dall’evoluzione e dalla sperimentazione compiuta da specialisti e operatori specializzati, nonché dall’affinamento di tecnologie e materiali. I primi smartphone erano pesanti, ingombranti e molto costosi, ora sono alla portata di chiunque e offrono prestazioni impensabili solo 10 anni fa. Stessa cosa vale per la stampa 3D. Non si tratta di una tecnologia nuova, sono diverse decine di anni che si sperimentano materiali e metodi di riproduzione (additiva, sottrattiva, laser, UV), ma fino a qualche anno fa erano di appannaggio di grandi specialisti per la realizzazione di oggetti particolari (dalle componenti in carbonio della F1 alla realizzazione di componenti medicali e impiantistiche). L’affinamento della tecnologia permette di abbattere i costi e quindi rendere più approcciabile questa soluzione anche per nuove applicazioni.

Ed ecco che i cartelloni pubblicitari nelle nostre città diventano tridimensionali, nelle vetrine compaiono oggetti in diverse scale che riproducono decorazioni o il prodotto in vendita, negli uffici e nelle abitazioni ci si circonda di oggetti, prodotti e arredi unici e personali.

Largo dunque alla tridimensionalità. Da sottolineare, comunque, che tutto questo processo di crescita non è dovuto solo alla stampa 3D. da molti anni si utilizzano sistemi di fresa e taglio computerizzato (i CNC), che lavorando materiali come legno, metallo e plastiche permettono di creare oggetti e complementi indispensabili alle diverse industrie produttrici di mobili e accessori. In questo breve articolo non vogliamo però parlare di frese e sistemi da taglio, ma cercare di mettere a confronto le due soluzioni che in questo momento sono più interessanti per il settore del retail e della comunicazione visiva. Stampa 3D additiva e taglio di polistirene.

Un materiale povero, largamente usato nel settore degli imballaggi e dell’isolamento, che proprio allo sviluppo di tecnologie per il taglio e l’incisione ha trovato sempre maggiore utilizzo anche in ambito espositivo e nella comunicazione promozionale.

Il nostro è un confronto che non vuole decretare un vincitore, ma solo evidenziare le differenze e se similitudini di due soluzioni sostanzialmente agli antipodi tra loro, ma con elementi di contatto molto più forti di quello che si possa pensare. Di sicuro sono due soluzioni valide proprio per dare un valore aggiunto alla comunicazione aziendale e al branding, e sono spesso utilizzate in ambito visual communication. Per farlo abbiamo cercato di evidenziare differenze e coincidenze in funzione di come l’oggetto può essere realizzato, e per farlo ci avvaliamo di materiali e informazioni fornite da due partner specialisti di Decor Lab, vale a dire Colorzenith (stampa 3D) e Polipack (polistirene).

Il materiale

Primo punto di confronto è chiaramente il materiale di base, polistirene da una parte, resina o materiale additivo dall’altra.

Il polistirene è un materiale molto economico, disponibile prevalentemente in fogli e blocchi, con spessori e composizione diverse in funzione del tipo di utilizzo, Non stiamo parlando del classico materiale che tutti conosciamo formato da pallini e relativamente debole a urti e pressioni, ma di materiali compatti con granulosità molto più fine o addirittura impercettibile a occhio nudo.

Per la stampa 3d, i materiali disponibili, in base alla tecnologia che viene poi utilizzata, vanno da filamenti in materiale resinoso fino a materiali come carbonio e metallo. Nel campo della comunicazione visiva normalmente si utilizzano materie prime plastiche o resinose, sia colorate che opalescenti (quasi trasparenti). Questo permette quindi di realizzare anche oggetti che possono essere retroilluminati, dando ancora più valore all’impatto estetico dell’oggetto, cosa non possibile utilizzando il polistirene. I materiali di stampa 3D sono tendenzialmente costosi, molto più costosi rispetto al polistirene, ma hanno una resistenza maggiore allo stato grezzo.

La tecnologia

È questo il punto di grande differenza tra le due soluzioni. Da un lato abbiamo sistemi additivi, dall’altro sottrattivo. I moderni sistemi di stampa 3D funzionano praticamente come una stampante per inchiostri, sovrapponendo strati di filamenti riscaldati di materiale resinoso che viene solidificato attraverso l’uso di lampade UV. Il controllo computerizzato degli ugelli consente di variare le dimensioni del filamento e permette una precisione di dettaglio quasi micrometrica, quindi con una definizione altissima di particolari anche su piccolissima scala. Nonostante ci siano sistemi come la Massivit in grado di stampare oggetti di grandi dimensioni in pezzo unico (cm 180x120x140), la maggior parte dei sistemi ha dimensioni relativamente contenute e nel caso di oggetti di grandi dimensioni vengono realizzati componenti che dovranno poi essere assemblati in opera. La tecnologia di stampa prevede la sovrapposizione di fili di materiale, e questo fa si che l’oggetto grezzo presenti una superficie irregolare.

La lavorazione del polistirene invece avviene con diverse tecnologie a seconda del tipo di prodotto che dovrò realizzare. Quello più comune è il taglio a filo caldo, vale a dire un filamento in metallo che viene scaldato e permette il taglio netto e pulito del materiale (ricordate il vecchio elettrotraforo che avevamo da bambini? Stesso concetto, ma molto più in grande). In questo modo è possibile creare forme regolari e grandi pannelli, ce potranno poi essere assemblati e composti in opera per la costruzione di oggetti di grandi dimensioni. Limite del taglio a filo caldo è la creazione di forme irregolari, difficili da gestire con un sistema a filamento. In questo caso è possibile usare frese e taglierine a controllo numerico computerizzato che possono “scolpire” i blocchi e creare forme particolari o riprodurre anche disegni complessi. Un’evoluzione in questo senso sono i bracci robotici a 7 assi, che offrono la possibilità di realizzare forme tridimensionali di buon livello di dettaglio (non a livello della stampa 3D), senza però avere effetti di scolpitura troppo profondi. Va benissimo ad esempio per riprodurre statue, loghi (con dimensioni massime legate alla lunghezza del braccio, anche se grandi figure possono essere realizzate in parti e poi assemblate per velocizzare trasporto e produzione).

In questo confronto la tecnologia per la lavorazione del polistirene risulta ancora più economica di quella per la stampa additiva, anche se i produttori stanno affinando processi e materiali per ridurre i costi sia di acquisto iniziale che di manutenzione nel tempo.

Il manufatto

Abbiamo prodotto il nostro oggetto, che si tratti di una fibbia gigante da applicare su un cartellone pubblicitario o della statua in grandezza naturale del leone in piazza S. Marco. 

Cosa abbiamo? Se parliamo di polistirene, abbiamo un oggetto molto leggero, tendenzialmente fragile e in colore bianco o nero (di solito questi i due colori disponibili). Ora, in funzione dell’utilizzo che ne dobbiamo fare, possiamo ricorrere a diversi metodi di finitura. Se l’oggetto verrà posizionato al chiuso, lontano dal contatto con il pubblico o con le persone, possiamo procedere alla colorazione con diverse tipologie di vernici (non a base solvente) o accoppiarlo con materiali quali tessuti, polveri o altro (anche decorazioni vegetali). In questo modo avremo il manufatto voluto con una spesa ancora relativamente contenuta. Se però il manufatto dovrà avere anche caratteristiche di resistenza agli urti o altri agenti esterni, dobbiamo provvedere a rivestire l’oggetto con una speciale vernice poliuretanica. In questo modo avremo una superficie rigida, resistente agli urti e finibile poi con una gamma di materiali ancora più ampia e diversificata, come vernici di carrozzeria, resine per effetti particolari come corten o cemento, vernici fluorescenti. Il trattamento poliuretanico è il vero punto di svolta, e presenta dei costi abbastanza elevati, ma garantisce di utilizzare il nostro manufatto in una ampia gamma di ambienti, anche all’esterno, senza particolari problemi. Molte finiture, come gli effetti di resinatura ad esempio, richiedono l’impiego di artigiani, quindi hanno tempi e costi legati alle scelte dei materiali e ai tempi di applicazione artigianale.

Nel caso della stampa 3D, il nostro manufatto si presenta già con una resistenza maggiore del polistirene, essendo materiale plastico indurito. SI presenta però con una superficie irregolare, che in molti casi andrà quindi levigata (procedimento che quasi sempre viene fatto da un artigiano). Le finiture in questo caso possono essere molteplici, dalle vernici alle finiture speciali come cementi, polveri o applicazione di materiali diversi (ad esempio mosaici, borchie e quant’altro). In linea di massima, per utilizzi nella comunicazione visiva, si procederà a levigatura e colorazione, quindi con ancora costi relativamente contenuti. Nel caso si utilizzi il materiale semitrasparente, perché voglio ad esempio dotarlo di luci interne, sarà importantissima la fase di pulitura e di levigatura, per evitare che l’oggetto abbia delle zone irregolari che trasmettono la luce in modo differente Importante, in questo caso, valutare anche in fase di modellazione 3D del manufatto dove posizionare rinforzi e filamenti di raccordo, perché potranno disturbare la scelta estetica e il posizionamento della parte di illuminazione.

Conclusioni

Possiamo riassumere questo piccolo confronto con due riflessioni.

Prima: la tridimensionalità è un valore aggiunto alla parte grafica, che rende più accattivante un messaggio o rende speciale un massaggio. Polistirene o stampa 3D sono due soluzioni parimenti valide e applicabili, vanno valutati solo risultati da ottenere (più dettaglio o meno dettaglio dipende spesso anche dalla distanza a cui si guarda il soggetto).

Seconda: la scelta di investire in una o l’altra tecnologia deve nascere sempre dalla possibilità di integrarla con il parco macchine e le competenze già disponibili. Ognuna delle due soluzioni è valida e può offrire ottimi risultati, ma va valutato per cosa vogliano utilizzarla e come si integra in un processo produttivo già consolidato, anche in base a dimensioni e spazi a disposizione (il taglio dei blocchi di polistirene, ad esempio, occupa più spazio di una stampante 3D, e anche il magazzino necessita di spazi diversi per stoccare lastre di polistirene o materiali per la stampa additiva.