Plastico architettonico in stampa 3D: guida per tesi, esami e studi di architettura

In breve. La stampa 3D è imbattibile sulle forme che a mano costano giorni: coperture curve, facciate ripetitive, terreni, dettagli in serie. Il problema principale è la scala: tutto ciò che nella realtà è sottile, in scala diventa troppo sottile per essere stampato, e va ispessito nel modello. Prepara un file pulito, in millimetri e già in scala, e contatta il maker con almeno due o tre settimane di anticipo sulla consegna.

Chi ha fatto un plastico a mano conosce il conto: notti di taglierino, colla vinilica e pezzi che non combaciano. La stampa 3D non sostituisce tutto, ma sposta il lavoro dove serve: invece di costruire a mano la copertura a doppia curvatura, la si disegna, la si stampa e si dedica il tempo al resto.

Funziona, a patto di capire una cosa che il software di modellazione non dice: un modello pensato per il rendering non è un modello pronto per la stampa.

Quando conviene, e quando no

La stampa 3D vince su:

• volumi curvi e organici, coperture, gusci, rampe elicoidali;
• elementi ripetuti: moduli di facciata, pilastri, sedute, alberi, che si disegnano una volta e si stampano in serie;
• terreni e curve di livello, che a mano richiedono decine di strati tagliati uno per uno;
• dettagli piccoli che il taglio laser non riesce a fare, come cornici, parapetti pieni, scale.

Il laser o il cartone restano migliori per:

• volumi semplici a parallelepipedo, che si tagliano e montano in poco tempo;
• basi grandi e piatte;
• plastici di studio da modificare continuamente, dove conta la velocità più della finitura.

La soluzione che funziona meglio, molto spesso, è mista: base e volumi semplici al laser, parti complesse in stampa 3D. Si combinano bene, soprattutto se tutto è nello stesso colore.

Il problema della scala

È il punto su cui si inciampa di più, quindi vale la pena fare i conti.

Una stampante a filamento non riesce a fare bene pareti più sottili di 0,8-1 millimetro. La resina arriva a circa mezzo millimetro. Questi spessori vanno misurati sul plastico, non sull'edificio. Ecco cosa succede nelle scale più comuni:

• 1:50 — un tramezzo da 10 cm diventa 2 mm: si stampa senza problemi;
• 1:100 — lo stesso tramezzo diventa 1 mm: al limite, ma si stampa;
• 1:200 — diventa mezzo millimetro: troppo sottile per il filamento, va ispessito;
• 1:500 — anche un muro portante da 30 cm diventa 0,6 mm.

Lo stesso vale per tutto ciò che è sottile: parapetti, montanti delle finestre, pensiline, frangisole. In scala piccola o si ispessiscono nel modello, o si eliminano, o si aggiungono dopo con altri materiali.

La regola pratica: più la scala è piccola, più il modello va semplificato. Un plastico 1:500 di un quartiere mostra volumi, non finestre. Pretendere il dettaglio della 1:50 in un plastico urbanistico porta solo a pezzi che si rompono quando li stacchi dal piatto.

Come preparare il file

Un buon file fa risparmiare tempo al maker, e quindi soldi a te. I passaggi:

1. Togli quello che non si stampa. Arredi interni, impianti, vetri doppi, oggetti nascosti: tutto ciò che non si vedrà va eliminato. Nei modelli BIM, Revit o ArchiCAD, è la fase più importante.
2. Ispessisci le parti sottili secondo la scala, come visto sopra.
3. Chiudi i volumi. La stampante ha bisogno di solidi chiusi, senza buchi né superfici sospese. In SketchUp significa lavorare con gruppi solidi; in Rhino con polisuperfici chiuse.
4. Metti il modello in scala e in millimetri. Un file STL non contiene le unità di misura: un modello disegnato in metri e letto in millimetri arriva al maker mille volte più piccolo. Scrivi sempre nella richiesta la scala e le dimensioni reali che ti aspetti.
5. Dividi le parti che vuoi in colori o materiali diversi, o che devono essere rimovibili: per esempio i solai sovrapposti per mostrare le piante, o la copertura che si solleva.
6. Esporta in STL, OBJ o 3MF. Tutti i software principali lo fanno, a volte con un'estensione. Le differenze tra i formati sono spiegate nella guida su che file mandare per una stampa 3D.

Se non sai fare uno di questi passaggi, dillo al maker: molti offrono anche la preparazione del file, come lavoro a parte.

Grandezze e divisione in pezzi

Il piatto di una stampante desktop misura di solito tra i 20 e i 30 centimetri di lato. Un plastico più grande va diviso in pezzi, che poi si incollano.

Conviene decidere tu dove tagliare, invece di lasciarlo al caso: lungo un asse stradale, un cambio di quota, il bordo di un edificio. Un taglio che segue una linea del progetto non si vede; uno che attraversa una facciata sì. Per l'incollaggio ci sono consigli pratici nella guida su come incollare e assemblare i pezzi stampati.

Colore, finitura e trasparenze

Il bianco opaco è la scelta classica, per un motivo: rende la luce e le ombre, non distrae dal progetto, ricorda il plastico tradizionale. Con il filamento esistono finiture opache che nascondono bene le linee degli strati.

Le linee degli strati si vedono sempre un po' nella stampa a filamento. Su un plastico bianco, con la luce radente delle foto per la presentazione, possono notarsi. Se è un problema, si può levigare e dare il primer, oppure stampare in resina, che ha superfici molto più lisce. Trovi le tecniche nella guida su come levigare e verniciare una stampa 3D.

Le vetrate non escono trasparenti col filamento, ma solo traslucide. Spesso la soluzione più pulita è lasciare le aperture vuote e inserire dopo lastrine di acetato o plexiglass.

Gli alberi e le persone in scala sono tra gli elementi che si stampano meglio: piccoli, ripetuti, uguali, e se ne trovano molti già modellati, pronti da stampare.

Tempi: attenzione alle sessioni di laurea

Un plastico da tesi è un oggetto grande e dettagliato. Tra la sistemazione del file, la stampa, che può richiedere giorni, l'assemblaggio e la rifinitura, i tempi si allungano. Due consigli:

• contatta il maker almeno due o tre settimane prima della consegna, di più a ridosso delle sessioni, quando le richieste arrivano tutte insieme;
• chiedi di stampare prima un pezzo di prova, una porzione di facciata o un modulo: è il modo più rapido per verificare scala, spessori e finitura prima di stampare tutto.

Quanto costa

Il materiale incide poco. Le voci che contano sono il tempo macchina, che per un plastico grande è tanto, la preparazione del file, se va sistemato, e il lavoro di assemblaggio e rifinitura. Per questo i preventivi per plastici possono variare molto da un maker all'altro, e un file già pulito e pronto abbassa il prezzo più di qualsiasi altra cosa.

Per farti un'idea di come si forma un preventivo di stampa 3D c'è la guida su come far stampare un oggetto in 3D.

Per gli studi di architettura

Per uno studio, la stampa 3D cambia il modo di usare il plastico. Invece di un unico modello finale costoso, diventa possibile stampare più versioni di un volume durante la progettazione, portare al cliente due alternative fisiche da confrontare, o rifare solo la parte che è cambiata. Un maker di fiducia nella propria zona, che conosce già i file dello studio e il livello di finitura richiesto, diventa un collaboratore più che un fornitore.

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