Sostanza di Adobe & 4D_Additive Texture Stampe 3D per l'industria

Fin dai suoi primi passi, la stampa 3D ha fatto molta strada. Dalla sperimentazione all'esistenzialismo, la stampa 3D ha iniziato a prendere il suo posto come protagonista nel mondo del design industriale.

Potrebbe essere una sorpresa vedere quanto oggi si fa con la produzione additiva. I vantaggi non sono trascurabili: i pezzi generati rapidamente e perfettamente su misura permettono ai progettisti di concettualizzare nuovi prodotti ad un prezzo contenuto.

La tendenza va al di là dei primi ad adottare il sistema e diventa leader del settore. Ha anche applicazioni per la salute - si può, ad esempio, ottenere un calco perfettamente modellato sul corpo; Adidas 3D stampa la sua intersuola Alphaedge. E' presente anche nel design dei trasporti: Airbus utilizza la produzione additiva per interi pannelli dell'A320.

Questi sviluppi produttivi sono stati una delle principali preoccupazioni per i clienti del team di Substance, e abbiamo iniziato a notare un aumento esponenziale del numero di richieste di informazioni sulla stampa 3D. Al contrario, il team di CoreTechnologie si è trovato nella situazione opposta: aveva una vasta esperienza nella produzione di additivi, ma una conoscenza limitata della testurizzazione - e, ancora una volta, aveva molti clienti con domande.

Non si basava però solo sulle richieste dei clienti - il team della Sostanza aveva da tempo l'intenzione di lavorare su un solido flusso di lavoro digitale-fisico. Fortunatamente, sia la Sostanza che la CoreTechnologie avevano team situati a Lione, il che ha reso facile incontrarsi e pensare a possibili sinergie.

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Primo contatto

Oggi, per stampare qualcosa in 3D, i passi sono i seguenti: creare un modello. Preparare il modello per la stampa. Stampa. Buon divertimento.

La fase di preparazione può essere piuttosto complessa, come sottolinea Geoffrey Rosin, Technical Artist for Substance: "Produrre per la stampa 3D richiede forti vincoli in termini di topologia: deve essere il più continuo e il più possibile a prova di buco (a tenuta stagna). Il minimo foro negli oggetti crea incertezza nel risultato stampato"

Se i vostri dati per la stampa provengono da software CAD (come Solidworks o CATIA), potreste utilizzare 4D_Additive per preparare i vostri dati per la soluzione di stampa 3D di vostra scelta. La società che ha creato 4D_Additive si chiama CoreTechnologie e, sebbene abbia sede in Germania, svolge la maggior parte del suo sviluppo in Francia.

Così, durante quel primo incontro a Lione, il team 4D_Additive, notando che le aziende tendevano a richiedere sempre più capacità di personalizzazione per le loro stampe 3D, si è unito al team di Substance per trovare un modo per integrare le informazioni sulle texture nei file di stampa... e alla fine stampare una forma con le texture.

Gauthier Wahu, Direttore Generale e Tecnico di CoreTechnologie France, faceva parte del team che ha guidato l'integrazione della Sostanza in 4D_Additive. Aveva già un'idea di dove questa joint venture potesse trovare le sue applicazioni nella vita reale: "La maggior parte dei nostri potenziali clienti per questa applicazione lavorano nell'industria automobilistica. C'è un'enorme richiesta di personalizzazione degli interni delle auto, e la stampa 3D è la risposta giusta"

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Una soluzione pronta per la stampa

Sedotti dalla possibilità di creare pezzi unici ad un prezzo ragionevole, i clienti potrebbero tecnicamente provenire da una grande varietà di settori. L'industria automobilistica era, tuttavia, l'obiettivo iniziale di questa impresa: "Ci rivolgiamo al settore automobilistico, aerospaziale e, in generale, a tutti i settori che capitalizzano su un design-firma e sull'esperienza del cliente. Quando i clienti vogliono prodotti a loro immagine, la personalizzazione diventa la norma" Quando tutto è pronto, i dati CAD + preparazione + texture offrono una soluzione pronta per la stampa, che vi porta in pochi passi dal concetto iniziale fino a tenere il pezzo in mano.

Con questo in mente, il team ha iniziato a lavorare su una prova di concetto.

"L'idea", dice Geoffrey, "è quella di poter modificare un modello 3D per aggiungere una texture superficiale, una particolare granularità. In pratica, questo significa deformare con precisione la superficie in un'area del modello per ricreare la granularità di un materiale come la pelle, ad esempio, o per produrre un effetto visivo ripetendo i motivi geometrici"

Per Gauthier di CoreTechnologie, la preparazione del progetto è stata sorprendentemente rapida e indolore: "Abbiamo fornito i dati dei test provenienti dai nostri clienti. 4D_Additivo è stato usato per generare una mesh pulita che è stata importata negli strumenti di Sostanza" Lo strumento scelto, qui, è stato Substance Designer, il software per la creazione di materiale procedurale della suite Substance.

Geoffrey Rosin è stato l'artista della Sostanza incaricato di scrivere le parti proposte utilizzando il Designer della Sostanza. "Per applicare un semplice materiale, gli utenti possono andare a Substance Source, scaricare il file .sbsar del materiale di loro interesse, poi trascinare e rilasciare il file nel grafico del progetto di Substance Designer, per vederlo applicato all'oggetto"

Il team ha continuato ad esplorare, applicando diversi materiali di Sostanza ai modelli di prova. I materiali sono stati modificati per produrre la grana reale e la texture 3D sull'area scelta. E come dice Geoffrey, "Se non esistono modelli nel materiale della Sostanza, è sempre possibile combinarne uno o più nel materiale di base attraverso un grafico ausiliario che genera tali modelli"

Alla fine, la squadra aveva in mente un tipo di risultato molto specifico, un risultato che rispondesse agli interessi dei potenziali clienti: doveva essere iperrealistico, qualitativo e personalizzabile.

Una volta che le texture sono state applicate con soddisfazione di tutti, i modelli modificati sono stati reintegrati in 4D_Additive per finalizzare la preparazione della stampa 3D: era il momento di risanare la maglia e di annidarla nello spazio dell'edificio.

Un HP Jet Fusion 4200 ha stampato le parti fisiche e, come dice Gauthier, "è stato semplicemente fantastico! Perché quando le cose passano dal digitale al fisico, c'è una sorta di magia che accade quando possiamo tenere in mano l'oggetto che abbiamo concettualizzato, e che appare esattamente come il design.

La prova del concetto era pronta. Ha funzionato. Sembrava buono. Il team di CoreTechnologie ha preso diversi campioni nel suo bagaglio e li ha portati a Formnext 2018. Il più grande evento per la produzione di additivi era destinato ad essere il luogo migliore per portare questo prototipo ai clienti.

Il team ha raccolto i feedback - ed è tornato subito al lavoro.

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Maturazione di un'integrazione

Armati di quel primo successo, il team di Substance ha dato accesso al motore SDK di Substance agli sviluppatori di CoreTechnologie. L'obiettivo era quello di "dare facile accesso ai testi ai non specialisti", dice Gauthier. Questo ha guidato i successivi passi di sviluppo: "poche funzioni complesse, azioni minime e molte interazioni"

L'utente finale non sarebbe un esperto di texturing, ma idealmente vorrebbe esplorare le ampie possibilità di texturing per la personalizzazione del prodotto. Per esempio, dopo aver visto il fascino dei materiali di Substance attraverso una preselezione curata dei materiali di default in 4D_Additive, un esperto di stampa 3D potrebbe esitare a provare a creare texture originali in Substance Designer; piuttosto, potrebbe preferire scaricare texture pre-fatte.

Grégoire Lemasson, sviluppatore di 4D_Additive, commenta: "Dato che i clienti non erano necessariamente graphic designer, l'idea era più di offrire loro la possibilità di giocare con le texture preesistenti disponibili su Substance Source" Infatti, la massiccia e sempre crescente collezione di materiali permette una grande libertà di personalizzazione e un'ampia scelta di possibilità.

Chiunque voglia andare oltre può ottenere il controllo assoluto in Substance Designer: tutto è permesso nello strumento principale di Substance: geometria, dettaglio, controllo dei parametri, e altro ancora.

Poi, l'integrazione dei parametri in 4D_Additive permette agli utenti di visualizzare le variazioni in tempo reale sull'oggetto". "Questo permette realmente all'utente di giocare con i diversi rendering e di vedere rapidamente l'effetto sul suo oggetto"