Le parole del design. 150 lemmi liberamente scelti

Cecilia Cecchini con il contributo specialistico di Felice Ragazzo LE PAROLE DEL DESIGN 150 lemmi tecnici liberamente scelti 03 tools collection DESIGN finalista premio COMPASSO D’ORO ADI DESIGN INDEX 2013 INDICE LA CONOSCENZA PERTINENTE AL TEMPO DEL KNOWLEDGE-SURFING Cecilia Cecchini Ringrazio per il suo contributo al libro Felice Ragazzo riconosciuto esperto del legno e non solo, che conosce i segreti dell’antico saper fare così come quelli delle più avanzate tecnologie. I disegni contenuti nel volume sono realizzati da Teresa Falanga • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 6 NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVE IMMAGINAZIONI Felice Ragazzo 11 REALIZZARE OGGETTI: selezione iconografica 17 LEMMI 33 Affordance Additivo Assemblaggio Bietta Biodegradabilità Biomimesi Bioplastiche Bisellatura Bottom-up/Top-down Brasatura Brevetti, Marchi, Disegni, Modelli Burattatura CAD - Computer aided design CAD/CAM - Computer aided design/ Computer aided manufacturing Calandratura CAM- Computer aided manufacturing Certificazione Chips Ciclo CNC - Controlled numerical center Coda di rondine Coestrusione Coibenza • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Colata a cera persa Componente Compounding Contro-forma Cordonatura Cracking C2C - Cradle to cradle Cubic Printing Deformazione Densità Design for all Design for disassembling Design strategico Diacronico Dicotomia Dilatazione termica Dima Durabilità/Affidabilità Ecolabel Effetto loto Effetto-tunnel Elastomero Elettro-erosione Elettro-fresatura • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Ergonomia Espandente Estrusione Etichettatura Filament winding Filiera Finissaggio Forma Formato UNI Fragilità Fresa Fusione Fustellatura Gel-coat Geodetica Giunto Giunzione Grafano Grafene Imbutitura Incollaggio Isotropia/Anisotropia Laminazione LCA - Life cycle assessment LCD - Life cycle design Leghe metalliche Malleabilità Manufatto Materiale Materiale primo/secondo Materiali a memoria di forma Materiali compositi Materiali cromogenici fotocromici Materiali cromogenici termocromici Materiali elettrocromici Matrice Microfibra • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Microtecnologia Misura Modanatura Modulo Modulo di elasticità - Modulo di Young Mortasa/Tenone Nanotecnologie Nervatura Normazione tecnica Nurbs - Non uniform rational basis splines Oled - Organic light emitting diode Open source Organico/Inorganico Piegatura Placcatura Plasticità Poliaccoppiato Polimeri termoindurenti/Polimeri termoplastici Pressofusione Processo Prodotti derivati dal legno Prodotto Prosumer Prototipazione Prototipazione rapida - Rapid prototyping Prototipazione rapida per deposizione - FDM Fused deposition modelling Prototipazione rapida per sinterizzazione selettiva - SLS Selective laser sintering Prototipo Pultrusione - Pultrusion Punzonatura Quota /Quotatura • • • • • • • • • • • • • • • • • • • Resilienza Reverse engineering Rivestimento Rivettatura Sabbiatura Sagoma Saldatura Scapezzatura Sgrossatura Silicene Simmetria Sinterizzazione Smart materials Smusso Soffiaggio - Blow molding Sottopezzo Sottosquadro Stampaggio Stampaggio a iniezione - Injection molding BIBLIOGRAFIA E WEBSITE • • • • • • • • • • • • • • • • Stampaggio a iniezione assistito da gas - Gas injection technology Stampaggio per deposizione manuale - Hand lay-up Stampaggio rotazionale - Rotational molding Stampante 3d - 3 Dimensional printing Stampo Stereotomia/Plasmazione Superfici rigate Tamburato Tassellazione Termoformatura Termosaldatura Texture Tipo Tornitura Utensile/Attrezzo Vetro float 121 6 7 LA CONOSCENZA PERTINENTE AL TEMPO DEL KNOWLEDGE-SURFING Cecilia Cecchini La conoscenza pertinente come base per una “discontinuità sistemica” La conoscenza pertinente è, secondo il sociologo francese Edgar Morin “quella capace di collocare ogni informazione nel proprio contesto e se possibile nell’insieme in cui si 1 Morin, E. (1999). La testa inscrive1” (E. Morin, 1999). La sua convinzione è che la separazione ben fatta. Riforma dell’in- tra le discipline non permetta di percepire ciò che è tessuto insieme, segnamento e riforma del pensiero. Milano: Raffaello ciò che queste hanno in comune, le relazioni tra le parti e il tutto. Nel caso del design questo vuol dire non cogliere i legami esistenti Cortina, p. 8. 2 Contributi selezionati su tra progettazione tecnologica degli artefatti e questioni ambientali, questi temi sono contenuti etiche, antropologiche, politiche, in altre parole la complessità e in: Imbesi, L. (2008). Etica e design riflessioni. Roma: la trasversalità che sottende anche il più semplice dei prodotti. Rdesignpress; Diid Dise- La conoscenza pertinente è dunque la base per una progettazione gno Industriale (2003) 3/4, consapevole e responsabile. Altrimenti, anche se corretta dal punto Ethics Plus; Diid Disegno Industriale (2003) 6, Ethnic di vista puramente tecnico, si riduce a una operazione dettata & Technical. esclusivamente dal marketing e da logiche del mercato, come è 3 Per approfondimenti sul successo in passato e come accade ancora, nonostante l’attuale concetto di “discontinuità sistemica” si veda: Manzini, crisi globale non sia solo economica ma metta - o dovrebbe E., Susani, M. (1995). Solid mettere - in discussione il nostro modello di sviluppo. Side. The search for consi- Vi è il concreto rischio-catastrofe nel perseguimento di un fare stency in a changing world. Netherlands: V + K Publi- dilapidatorio e squilibrato, non ulteriormente perseguibile per shing; Manzini, E., Vezzoli i suoi effetti ambientali e sociali2. Ciò è chiaro non più solo a C. (1998). Lo sviluppo di un’esigua minoranza, ma è opinione condivisa tra chi non vuole prodotti sostenibili. Rimini: Maggioli Editore; Manzini, più ballare sull’orlo dell’abisso. Il design, con le sue relazioni E., Vezzoli C. (2007). Design connessive e pervasive, per ritrovare un senso si deve collocare per la sostenibilità ambien- in tale scenario, in caso contrario anche i lemmi più nobili quali tale. Milano: Zanichelli. innovazione, parola-coperta sotto la quale è facile rifugiarsi, Piattaforma web: www. sustainable-everyday.net/ rischiano di diventare privi di senso. manzini Eppure da circa venti anni Ezio Manzini richiama la necessità di una 4 Koenig, G.K. (1983). De“discontinuità sistemica”3 (E. Manzini, 1995) rispetto alla situazione sign: rivoluzione, evoluzione o involuzione? Ottagono, corrente, e trenta anni fa Klaus Koening scriveva: “Il vero design è 68, p. 24. tale solo quando agiscono forti interazioni fra scoperta scientifica, applicazione tecnologica, buon disegno ed effetto sociale positivo”4 (G. K. Koening, 1983). La fase fondativa e gloriosa del design risalente agli anni Cinquanta è ormai lontana, tutto è mutato anche per la comparsa - sempre parlando di lemmi - di parole “pesanti” prima sconosciute quali parcellizzazione, delocalizzazione, globalizzazione. C’è bisogno di un ripensamento profondo su cosa, come e per chi si progetta. Un pensiero ampio e potente che non sia autoreferenziale ed esclusivamente circoscritto nell’ambito dei confini disciplinari, che sia capace di indurre cambiamenti nell’insegnamento e, per quanto possibile, nella produzione stessa. Le condizioni interne e al contorno del “fare design” sono profondamente trasformate rispetto a un passato seppure prossimo, una mutata consapevolezza può essere anche foriera di nuove possibilità positive. 5 Eco, U. (1977). Come si fa una tesi di laurea. (1 ed.). La Rete e lo studio del design: il knowledge-surfing Milano: Bompiani, p. 59. Il couchsurfing è l’ultima frontiera del viaggiare low cost fra i ragazzi: passando da un “divano” all’altro offerto da persone disponibili si può girare il mondo. Un modo intelligente e democratico per trovare da dormire e non solo, felicemente rappresentato con questa parola che in soli dieci anni è diventata una delle più cliccate in rete. Knowledge-surfing, per analogia, può ben sintetizzare quanto prodotto dagli ipertrofici polpastrelli di chi, nato e cresciuto al tempo di internet vi cerca e vi trova tutte le informazioni. La potenza di questo portentoso mezzo che rende tutto alla portata di un click e la sua crescita esponenziale, hanno determinato una rivoluzione copernicana nel modo di studiare, di fare ricerca, di comunicare i suoi risultati. Pensare di farne a meno - a soli trenta anni dalla sua invenzione - sembra oggi impossibile, sarebbe come rinunciare alla luce elettrica. Umberto Eco nel celebre saggio Come si fa una tesi di laurea scriveva: “È molto importante definire l’oggetto vero della tesi perché dovrete porvi sin dall’inizio il problema della reperibilità delle fonti”5 (U. Eco, 1977). È una importante e sempre valida indicazione che, però, assume oggi un significato e una prospettiva operativa del tutto diversa. Internet semplifica enormemente la ricerca, porta con sé la necessità di scegliere in tanta sconfinata abbondanza e di verificare, molto più che in passato, la veridicità delle fonti. Alle persone che hanno memoria di lunghe e silenziose giornate passate a consultare centinaia di schede cartacee all’interno dei “cataloghi dei soggetti”, dei “cataloghi degli autori” e dei “cataloghi dei titoli” nelle biblioteche, l’immenso sapere disponibile in rete sembra una meravigliosa opportunità. Un enorme guadagno in termini di possibilità, di accesso alle informazioni, di democratizzazione delle conoscenze che la “screen generation” ritiene scontato. Per contro la fatica di trovare un libro, di leggerlo, di prendere appunti allena a una concentrazione e a un’applicazione metodica, indispensabile agli studiosi ma necessaria anche a tutti gli studenti. st 8 “Screen Generation” e deficit di appropriazione La natura stessa del mezzo ha prodotto significativi mutamenti nei suoi utenti, natura rivelata dal verbo che accompagna il sostantivo “rete”. Navigare in internet, appunto, ha cambiato i modi dello studio, riducendo i tempi di attenzione e insegnando a spostarla con impressionante rapidità su soggetti diversi: ha modificato la scrittura, ha velocizzato e reso meno approfondita la lettura. Come testimoniato dai risultati delle numerose 6 Morin, E. (1999). Op. cit. indagini condotte da sociologi, massmediologi e medici sulle p. 9. conseguenze positive e negative di tali cambiamenti. E come risulta dall’esperienza quotidiana dei docenti che insegnano in scuole di qualsiasi ordine e grado superiore all’asilo. “Dov’è la conoscenza che perdiamo nell’informazione?”6 si chiede Morin citando Eliot. È legittimo domandarsi anche: “Cosa ne è di tutta questa informazione?” Senza scomodare i massimi sistemi, le nuove generazioni sembrano essere mediamente prive - fatte le debite, doverose, eccezioni - della capacità della lettura lenta e della concentrazione lunga, a fronte di un’attitudine mentale veloce e aperta. Tornando a Umberto Eco, egli metteva in guardia circa il pericolo insito nel credere di essersi appropriati, di aver imparato un concetto facendo una fotocopia della pagina del libro sul quale è pubblicato. Nell’era delle illimitate informazioni il rischio è che senza neanche dover fare la fatica di fotocopiare ma ricorrendo all’istantaneo download, si abbia l’impressione di averle fatte proprie. Con un click. Inoltre, se l’equazione “poche informazioni-poco sapere” è certa, non lo è il suo contrario “molte informazioni-molto sapere”. Riportando le questioni nell’ambito del design e tornando all’importanza di cogliere le relazioni tra le parti e il tutto di cui si è scritto all’inizio, ci si chiede se la massima connessione caratteristica della rete favorisca o rallenti l’indispensabile attitudine a contestualizzare se non i saperi, almeno le informazioni attinenti a questa poco perimetrabile disciplina. L’importanza delle parole - Le parole importanti “Ma come parla??? Le parole sono importanti!!!” Urla Nanni Moretti nel film Palombella Rossa, schiaffeggiando l’attonita giornalista per il suo uso approssimativo e improprio delle parole. Chi parla male pensa male, scrive male e comunica male. Più il mondo si complica, si globalizza, si dilata e più è necessario che i linguaggi siano univoci e comprensibili, senza perdere in ricchezza. Ciò riguarda anche il design e in particolare il suo insegnamento che dovrebbe essere finalizzato a una solida formazione tecnico-culturale, capace di fornire agli studenti gli strumenti e i metodi per comprendere e gestire la complessità nella quale si colloca 9 l’operare nel campo della progettazione degli artefatti, siano essi materiali o immateriali. Questa pubblicazione, che spiega il significato di centocinquanta lemmi, è un ausilio elaborato a tale scopo. È un invito alla lettura lenta, uno stimolo alla curiosità che dalla carta stampata può portare al web con una chiave di ricerca in più; che da un lemma rimanda a un altro in un un susseguirsi di informazioni e concetti correlati, strettamente tecnici o più di scenario. 7 Molotch, H. (2005). Fenomenologia del tostapane. Da affordance a vetro float passando per prosumer Milano: Raffaello CortiLa scelta dei lemmi ha richiesto non poca cura, alla base alcuni na Editore; Norman, D.A. ragionamenti di fondo. (1997). La caffettiera del I materiali sono in perenne evoluzione, basti pensare alle centinaia masochista. Firenze: Giunti; Chiapponi, M. (2005). Le di nuove molecole brevettate annualmente, alle ibridazioni tra forme degli oggetti. Il Verri, sostanze diverse, alla continua immissione sul mercato di materiali 27, pp. 17-34. primi/secondi. Di conseguenza la decisone è stata quella di non rincorrere con la staticità di un libro uno scenario in incessante divenire - per una documentazione di tale genere sono perfette le materioteche, aggiornabili in tempo reale. Sono state dunque scelte solo alcune famiglie di materiali che più di altre hanno aperto o apriranno nuove strade in seno al design (smart materials, materiali cromogenici, materiali a memoria di forma, bioplastiche, grafene...). Per le lavorazioni la necessaria selezione è stata fatta in base alla loro importanza (CAD/ CAM, Injection molding, rotational molding...), al loro grado d’innovazione (nanotecnologie, microtecnologie, reverse engineering...), o per restituire memoria di tecniche, utensili e attrezzi in passato consueti e che oggi costituiscono un patrimonio di nicchia, che si va perdendo; in alcuni casi si tratta di lavorazioni che pur chiamandosi allo stesso modo si realizzano diversamente rispetto alle modalità originarie (colata a cera persa, mortasa-tenone...). Ci sono poi i lemmi-tecnici, importanti per la progettazione (stereotomia, plasmazione, tassellazione, normazione tecnica...). I lemmi-concetto, importanti perché possono cambiare radicalmente il modo di approcciare il design (open source, biomimesi...). I lemmi-princìpi, che non dovrebbero essere disattesi (cradle to cradle, design for disassembling...). E, infine, i lemmi-fondativi, le pietre angolari della disciplina (manufatto, prodotto, forma, processo...). Affordance è il primo dei centocinquanta lemmi. Rimanda a una riflessione relativa alla natura degli oggetti, alla loro capacità di autodichiararsi e di mostrare il loro carattere esortativo. Questioni centrali per il design, inerenti la funzione semiotica oltre che tecnica degli artefatti. Non a caso è una parola trasversale che fa capo a discipline diverse: psicologia, semiologia, design7. 10 Vetro float è l’ultimo lemma, si tratta di una lavorazione che ha rivoluzionato il modo di produrre le lastre vetrate e che ha cambiato la loro stessa natura. Le lastre float sono perfettamente piane perché durante la formatura galleggiano su un bagno di stagno, non hanno più le caratteristiche “ondulazioni” delle loro antenate che nella fase di realizzazione venivano tirate in orizzontale o in verticale, e di questa lavorazione portavano le tracce. Una “memoria” che ha per lungo tempo caratterizzato la visione dalle finestre, che risultava leggermente distorta. Si tratta di un lemma che racconta l’evoluzione di una lavorazione, mette in luce il nesso tra tecnologia e risultato finale del prodotto e come ciò determini un importante cambiamento legato alla visione. Tra il primo e l’ultimo sono elencati centoquarantotto lemmi scelti perché illustrano l’ingegno umano del fare di oggi come di ieri; perché raccontano le nuove prestazioni che possono essere conferite ai materiali progettati; perché legati alla gestione ambientale o alla proprietà intellettuale; perché fanno riferimento alle nuove frontiere dell’infinitamente piccolo o restituiscono una classificazione esaustiva di prodotti diversi. O perché - è il caso di prosumer - sono forieri di rivoluzionari cambiamenti nel mondo del design e più in generale della società, la cui portata è comprensibile solo se si possiede una “conoscenza pertinente”. 11 NUOVE TECNOLOGIE PER NUOVE IMMAGINAZIONI Felice Ragazzo* Il senso del tutto in un gruppo di parole Passando da un lemma all’altro, procedendo alla stesura di un glossario circa i significati più essenziali relativi al design, non si può fare a meno di riflettere, a poca distanza di circa un secolo dacché esso esiste, su che cosa sia, su che cosa si vorrebbe che fosse, su che cosa è stato e su che cosa prevedibilmente sarà lo * Felice Ragazzo, esperto di tecnologie innovative con straordinario fenomeno chiamato design. Probabilmente, non è quello di un glossario lo spazio idoneo particolare riferimento alle seconde lavorazioni del leper l’esegesi di argomenti di così vasta portata. Tuttavia, se si gno e della geometria finaignorasse la questione e si lasciasse sguarnito il mero elenco, lizzata al design. Ha presentato studi e ricerche presso ugualmente non si sarebbe nel giusto. importanti convegni e ha Il coacervo eterogeneo di discipline, culturali, scientifiche, pubblicato sulle più qualitecnologiche e tecniche sulla base delle quali il design si è ficate riviste di settore, suo sviluppato, ha fatto sì che ne risultasse un corpo mutabile, il volume Curve Policentriche (Prospettive Edizioni, 2011). sensibile ed aperto ai cambiamenti dei tempi. In questo senso, In qualità di designer con il il design potrebbe essere inteso come una significativa cartina “Progetto Poliedra” ha readi tornasole di un periodo evolutivo oramai consistente, eppure lizzato per il Gruppo Guzzini la prima lampada con cabrevissimo, se si prende in esame l’arco temporale dacché si rattere di sistema. Insegna realizzano manufatti destinati all’uso. Se si facesse riferimento a design, per Alta Qualificaun corpus di termini pregnanti ed essenziali di qualche decennio zione, presso la “Sapienza” fa, il panorama lessicale, sarebbe probabilmente diverso. Al tempo Università di Roma. stesso, se si mettessero a confronto termini elaborati nei due diversi momenti, potrebbe accadere che i loro significati non risultino del tutto coincidenti. Non soltanto quindi sarebbe diversa la composizione dei lemmi, ma si differenzierebbe in sostanza l’intero impianto cognitivo. Pertanto, facendo le dovute proiezioni, si troverebbero a confronto diverse visioni del design. I fenomeni che generano tutte queste mutazioni sono numerosi e ben noti. Sorvolo, pur senza perderli di vista, su tutti quegli aspetti che attengono alla sfera emotiva e che sono così incidenti sui modelli comportamentali, tanto da condizionare le leggi del gusto e, per questa via, la concreta produzione industriale, con tutto ciò che ne deriva in termini culturali e di circolazione delle idee per mezzo dei canali della formazione e della comunicazione di massa. Sorvolo anche, ma con maggiore assillo rispetto agli avvenimenti che via via si sono succeduti, su tutte quelle questioni acutamente generative che attengono alla sfera politica, sociale ed economica. 12 Mutare per perseverare Ma prima di concentrarmi sugli scenari tecnologici e tecnici, quelli che mi preme qui di privilegiare, trovo utile orientare qualche riflettore su alcuni aspetti esterni a questi. Un primo aspetto evidente è che sono mutati nel tempo le finalità, gli obiettivi strategici, i mezzi, per fare design. Se poco meno di un secolo fa, e per alcuni decenni, fare design significava promuovere coerenza e qualità nei processi produttivi, volti a soddisfare il bisogno di beni d’uso da parte di vasti ceti popolari poco abbienti e in via di riscatto, con la successiva stagione, dove uno dei fenomeni emergenti fu il cosiddetto “Made in Italy”, fare design finì per favorire un tipo di società che poi fu definita “dei consumi”, fino a diventare “opulenta”. La primigenia istanza sociale perse vigore per dare spazio a un’altra di segno diverso, mutando radicalmente le finalità del design. Ai baricentri, europeo e nord-americano, dei primi tempi, se ne aggiunsero altri, producendo una sorta di migrazione del design verso alcune aree del mondo: Giappone, Sud Est asiatico, Sud America … Ma, oltreché di migrazione, fu anche di ibridazione che si poté parlare. Il design che si radicò in tali aree assunse fisionomie proprie che gli permisero di contraddistinguersi da quello degli altri ceppi. Venendo a tempi più recenti, il fenomeno emergente è dato dall’entrata in scena di nuovi soggetti, prima esclusi dal design, o quanto meno marginali a esso (Cina, India, Brasile …), i quali, in virtù di molte ragioni, tra cui un più basso costo del lavoro, sono stati portatori di processi che mettono in seria difficoltà tutti quei Paesi nei quali il design ebbe le sue prime gestazioni, costringendo questi ultimi a ricercare affannose vie d’uscita rispetto ai nuovi stati di fatto. La tradizionale catena formata da design, produzione e consumo, incentrata su di una sostanziale unità di spazio e di tempo, si frantuma per fare posto a una rete di relazioni senza confini. Ma più che queste è la pelle del design che cambia, perché si polverizza quella centralità di pensiero che ne canalizzava le finalità. D’altro canto, come si sarebbe potuta favorire tale centralità se la prassi invalsa è stata quella che il design si sarebbe continuato a fare in aree di esperienza consolidata, mentre l’industria sarebbe stata delocalizzata in aree meno progredite? Motore, e al tempo stesso, prodotto derivato di tale circostanza, è stato certamente il fenomeno che si racchiude nel termine di “globalizzazione”, termine che tra gli altri significati contiene in sé eminenti valenze tecnologiche, le quali, come vedremo tra poco, sono alla base delle nuove radicali mutazioni del design. Ma prima di toccare questi aspetti, merita provare a inquadrare, seppure a larghi tratti, in che cosa consista, alla luce di tutto ciò, attualmente, il design. Merita capire che cosa sia oggi il nuovo e come si possa inquadrare il nuovo design. 13 Provare a rispondere ad alcune domande Una prima domanda che ci si deve porre, per provare a venire a capo della questione è: quali sono i nuovi problemi, insorti nel frattempo, che il design dovrebbe contribuire a risolvere? Altra domanda: come si sono evoluti i rapporti tra design e tecnologia e tra tecnologia e scienza? Altra domanda ancora: quali nuove immaginazioni sono possibili con il nuovo design? È quest’ultima la domanda che suggestiona lo scopo pratico del presente glossario, ovvero: quale lessico sia più adatto per rappresentare questo nuovo design? Alla prima domanda non si può qui rispondere che con un flash, sintetizzabile con un termine: “dematerializzazione”. Il mantenimento di condizioni di vita eccellenti o quanto meno accettabili, laddove queste sono state raggiunte, la possibilità di elevamento laddove non sono ancora adeguate, la possibilità di accesso a condizioni di vita di minima civiltà laddove non esistono affatto, presuppone una gestione sempre più oculata delle risorse disponibili. Se in moltissime circostanze, più che far circolare prodotti fisici è congruo far circolare la sola informazione, in seno al design non si può fare a meno di trarne le dovute conseguenze. È messo in causa, a tale proposito, l’intero universo degli oggetti, con particolare riferimento ai supporti cartacei. Di fronte a questa vasta problematica si pongono le tecnologie fondate sul digitale. Anche l’elettronica consuma energia, ma in moltissimi casi consente di risparmiare materia. Non solo: elettronica e digitale, attraverso una più sintetica ed efficace organizzazione dei processi, consentono una consistente contrazione dei tempi di realizzazione e, al tempo stesso, un elevamento della qualità. Pertanto, se da un lato il consumo istantaneo di energia potrebbe risultare più elevato rispetto ai metodi tradizionali, alla fin fine la rapidità di esecuzione conduce a un risparmio di essa. Se si porta alle estreme conseguenze questo ragionamento, la posta in gioco del design non è più tanto quella di come fare oggetti e prodotti sempre più belli ed aggiornati, sfruttando al meglio le nuove tecnologie, ma più radicalmente se fare o astenersi dal fare intere categorie di essi e come promuoverne di nuove mai viste. Il nuovo del design, quindi, non può più andare nella sola direzione caratterizzata per un continuo sviluppo di prodotti originali o rimodellati nei contenuti, dove il principale fattore di regolazione è costituito dal mercato, ma anche in quella che costringe a fare i conti, in generale, con le risorse disponibili. Poiché il design è una necessità, ma anche una facoltà, da quanto appena asserito potrebbe trasparire una riserva limitatrice, un orizzonte oltre il quale regna il nulla. Non è così, e il design lo ha sempre dimostrato: come cambiano le condizioni generali di riferimento, altrettanto cambiano i modelli di comportamento, gli stili di vita, i mezzi produttivi, le filosofie progettuali e, alla fine, nuovi prodotti per nuovi consumi. 14 Oltre le tecnologie convenzionali, oltre le tecnologie digitali A ben vedere, però, il design non deve soltanto far fronte a compiti di questa nuova natura: esiste tutto un fronte tecnologico, che va oltre l’elettronica e il digitale, radicalmente nuovo, destinato a sviluppare ingenti ripercussioni sulla vita di tutti i giorni negli anni a venire. Dallo sfondo di tutto ciò emerge la seconda domanda di cui sopra, che vale la pena richiamare, ovvero: come si sono evoluti i rapporti tra design e tecnologia e tra tecnologia e scienza? La parte pertinente al design, sottintesa da questa domanda, mette in causa uno scenario vorticoso di nuovi materiali dai comportamenti inusitati, lontani, per non dire alieni, dal senso comune. Si tratta di uno scenario che fa regredire ampi settori delle tecnologie fondate sul digitale, considerate di frontiera innovativa, per esempio, le lavorazioni a controllo numerico, a una sorta di Neo-Archeologia Industriale. Si tratta di un fronte dove i connotati scientifici sono acquisiti da tempo e si fondano sul nuovo che ha visto la luce nel corso del secolo scorso, ma che continua a produrre incessantemente nuove acquisizioni. Sul piano tecnologico, per starvi al passo occorre prestare attenzione, con cadenza pressoché quotidiana, a riviste specializzate, inserti giornalistici, siti web, etc., tante sono le novità che da ogni parte vengono sfornate in termini di nuovi materiali, nuovi processi, nuove applicazioni, sperimentazioni pilota. Per quanto riguarda l’industria (quella che potenzialmente può relazionarsi al design) si registra una situazione ancora del tutto pionieristica, quasi un’industria che non è ancora pienamente tale, nella quale i tratti salienti possono essere ancora rintracciati in un acceso sperimentalismo, in una motivata attesa che tutti i tasselli diventino disponibili, in primi tentativi di normalizzazione e verifica, in fiduciose aspettative che diventino più accessibili i costi. Venendo al design, sembrerebbe che sia più improntato a subire che a cavalcare la situazione in sviluppo. Eppure, quanta nuova immaginazione potrebbe scaturire da materiali che eludono le leggi della fisica di tutti i giorni! Si tratterebbe di materiali che, se non fossero certificati da consessi di indiscutibile prestigio, parrebbero fuoriuscire dalla sfera dell’onirico. È il mondo delle cosiddette nanotecnologie. È un mondo di apparenti stranezze, dove la scaturigine dei paradossi si manifesta quanto più si scende verso il piccolo, poiché tanto più lo spazio si dilata. È un mondo dove il certo si trasmuta nel probabile. È un mondo dove lo spazio e il tempo si possono a fatica immaginare e non sono più quelli che regolano il nostro quotidiano. È un mondo che offre una ragione al fatto che un geco cammini a piacere, capovolto su di una superficie accidentata o che una farfalla ci abbagli con i suoi mille colori. È un mondo dove la forza va di pari passo con la leggerezza, come avviene per esempio con il grafene; dove tutto parrebbe evanescente eppure è applicabile e funzionante; dove gli assetti industriali consolidati sono destinati a saltare, se diventerà usuale detergere a cadenze mensili, 15 o più, gli indumenti personali, senza venire meno a elementari requisiti di igiene. Ma ciò che più conta è che si tratta di un mondo non più così lontano dai confini tra ciò che vive e ciò che è inanimato. Un eloquente segno in tal senso è dato da quanto ribolle nel fronte sempre più vasto e pregnante di ciò che va sotto il nome di “biomedicale”, ma più in generale di “biotech”. Un programma di design, orientato a tenere conto di scenari così sconvolgenti, non può che essere un programma presupponente un immenso e potente spazio creativo. E così, come il design delle origini per molti aspetti precorse i tempi, contribuendo a inventare l’allora futuro, oggi ci sono tutte le condizioni affinché si ricominci da capo. Le centocinquanta parole del Glossario sono state scelte stando con i piedi per terra, per fare i conti con la realtà, la quale, per quanto sia destinata presto a mutare, nell’immediato è quella che si conosce. Pur con tutta la prudenza e la circospezione dettate dalle regole del buon senso, esse sono state elaborate per rivendicare un ruolo di apertura e suggestione verso i nuovi scenari che incombono, anche questi oramai non più così misteriosi. Centocinquanta parole che, come già detto prima in altro modo, giocano la scommessa di non lasciare inevasa la terza domanda, quella su quali nuove immaginazioni siano possibili con il nuovo design. Realizzare oggetti: selezione iconografica 18 19 2 1 3 20 21 4 5 22 23 6 8 7 9 24 25 10 12 11 13 26 27 15 14 16 28 29 18 17 19 30 31 20 21 32 Nelle pagine precedenti 1. Angeletti-Ruzza, caraffa Happy Hour, stampaggio a iniezione bicolore, Premio Design Plus 2009, Fratelli Guzzini. 2., 3. DumDum, tavolo Taro, taglio a filo e rifinitura manuale della base in pietra arenaria di Carniglia. 4. Luisa Cevese, Riedizioni, lavorazione cimose di seta provenienti da scarti di tessitura. 5. Andrea Salvetti, seduta Mamava, lavorazione lastra di alluminio anodizzato argento. 6. Lorenzo Damiani, ciotola 152 Collection, formatura manuale, vetreria Luigi Fornasier. 7. Daniele Papuli. POIL, struttura lamellare di forma circolare in sospensione o a parete in fibra di poliestere colorata, realizzazione manuale. 8. Progettazione calzature. 9. Realizzazione manuale di montatura per occhiale in legno. 10., 11. Lorenzo Damiani, vaso serie Truciolari, lavorazione al tornio. 12. Felice Ragazzo. Elettrofresatura di un vassoio ligneo, CNC di Francesco Carullo. 13. Felice Ragazzo. Elettrofresatura di un vassoio ligneo, CNC di Duglio Arredamenti. 14.15. Alessandro Ciffo, vaso Filifini, estrusione manuale del silicone. Foto Emilio Tremolada. 16. Alessandro Ciffo, lampadario Lucemolle, lavorazione a spatola del silicone. Foto Emilio Tremolada. 17., 18., 19. Cantiere navale Indiana Yachting, lavorazione manuale di materiali compositi e sacco del vuoto impiegato per la realizzazione di uno scafo. Foto Andrea Doroni. 20. Guzzini Lab, Contenitore Vintage, stampaggio a iniezione bicolore, Fratelli Guzzini. 21. Lorenzo Damiani, rubinetto OnlyOne in fusione di ottone, IB Rubinetterie. LEMMI 34 35 A affordance Proprietà, reale o percepita, di un artefatto che lo rende autoesplicativo. Indica, cioè, cosa è possibile fare con un determinato oggetto, massimizzando l’affordance l’utente è indotto intuitivamente a un suo corretto uso. Attiene quindi all’essenzialità dell’interazione tra percezione e azione. ¬ L’affordance induce una relazione ottimale tra un oggetto e il fruitore, sia in termini di flusso di informazioni emesse dal primo, sia di stimolo a sviluppare azioni intuitive e appropriate di uso dell’oggetto stesso da parte del secondo. Ad esempio lo stimolo alla presa di una bottiglia per mezzo della sua strozzatura a mezza altezza, o la spinta di un maniglione in una porta antipanico o, in ambito informatico, i forms cioè i campi dove è possibile scrivere. ¬ Ogni oggetto può essere riconosciuto sia in senso “pittorico”, sia in senso “pragmatico” ed è in questo secondo caso che si manifesta la sensazione di affordance. Infatti, nel primo caso il risultato è la semplice distinzione di un oggetto rispetto ad altri, nel secondo caso, invece, il risultato consiste nella percezione delle proprietà fisiche manifestate dall’oggetto per agire su di esso. ¬ L’affordance può essere:• reale, inerente le azioni che un oggetto consente di effettuare su o tramite esso; • percepita, inerente le azioni che l’utente percepisce come consentite; • esperita, inerente le azioni che l’utente ha effettivamente compiuto con l’oggetto. ¬ Massimizzare l’affordance di un artefatto vuol dire ridurre la distanza tra quella reale e quella percepita. additivo Sostanza aggiunta in piccole quantità in fase di lavorazione per incrementare e/o mantenere nel tempo le caratteristiche prestazionali dei materiali ai quali è addizionata. ¬ La maggior parte dei polimeri artificiali vengono miscelati con additivi diversi secondo le prestazioni richieste. Tra i più usati ci sono: antiossidanti, agenti schiumogeni, agenti antistatici, ritardanti di fiamma, plastificanti, rinforzanti, pigmenti, fragranze, modificanti antiurto, stabilizzatori termici, lubrificanti. ¬ (Vedi: compounding; espandente; polimeri termoindurenti/polimeri termoplastici) assemblaggio Processo di aggregazione di pezzi, parti, componenti, moduli, tale da configurare - in modo reversibile o irreversibile - un oggetto o una sua parte. ¬ Funzionali all’assemblaggio sono i dispositivi di connessione: • a secco, tramite viti, bulloni, chiodi, biette, rivetti (assemblaggi reversibili); • umidi, tramite colle, resine, solventi 36 37 (assemblaggi per lo più irreversibili); • per cambio di stato del materiale, tramite saldature, brasature, occlusioni (assemblaggi irreversibili). (Vedi: brasatura; bietta, giunto; giunzione; rivettatura) B bietta Dispositivo di connessione realizzato con un cuneo che vincola due pezzi adiacenti. ¬ In un ingranaggio la bietta è l’inserto che lo rende solidale al perno. (Vedi: assemblaggio; giunto; giunzione) bietta biodegradazione, la velocità di tale processo varia in conseguenza del modificarsi delle condizioni ambientali: caldo e umido lo favoriscono, freddo e secco lo rallentano. ¬ Sono biodegradabili - a parità di condizioni in tempi diversi - i materiali organici (carta, legno, fibre naturali, bioplastiche…) al contrario dei materiali plastici artificiali. ¬ Riproducendo e massimizzando in ambiente controllato tale processo – attraverso il compostaggio o la digestione anaerobica - è possibile smaltire in tempi relativamente brevi la frazione umida dei rifiuti domestici e, più in generale, tutti i materiali biodegradabili. (Vedi: bioplastiche) ingranaggio biomimesi biette perno biodegradabilità Capacità di un materiale di decomporsi in sostanze più semplici per azione di processi enzimatici attivati da microrganismi presenti nell’ambiente. Quando questo processo biologico è completo si ha una totale conversione delle sostanze di partenza in acqua, anidride carbonica, sali minerali e biomassa. ¬ Il ciclo naturale di vita sulla terra è basato sulla Disciplina che studia le caratteristiche e i sistemi della natura come riferimento per il miglioramento dei prodotti e delle attività dell’uomo, conosciuta anche come bionica. ¬ È basata sull’ottimizzazione delle forme secondo il principio naturale del minimo impiego di materia in rapporto all’efficacia della funzione e, più in generale, sull’ottimizzazione dei sistemi a fronte della razionalizzazione delle risorse. ¬ Tale approccio alla progettazione parte dallo studio di modelli e processi naturali per trarne ispirazioni, logiche e spunti da applicare in vari campi della scienza, del design, dell’architettura: l’osservazione delle formiche ha consentito la realizzazione di modelli matematici utilizzabili per l’ottimizzazione dei flussi di traffico; l’invenzione del velcro è stata realizzata ana- lizzando il funzionamento dei minuscoli uncini dei semi della bardana; l’effetto loto ricalca il comportamento delle foglie dell’omonima pianta rispetto all’acqua. ¬ Approccio simile - che s’ispira all’intelligenza della natura - è quello dell’Hybrid Design.(Vedi: biodegradabilità; effetto loto) bioplastiche Bio-polimeri realizzati partendo da materie prime provenienti da fonti rinnovabili o di origine fossile che hanno la caratteristica di essere biodegradabili e compostabili, a fine vita possono essere smaltiti tramite compostaggio, digestione anaerobica, o direttamente nel suolo. ¬ Per la definizione di bioplastica l’impiego di materie prime provenienti da fonti rinnovabili è parte integrante ma non sufficiente, infatti, queste ultime vengono usate anche per la realizzazione di alcune plastiche tradizionali (ad esempio il “polietilene verde”) che però a fine vita non risultano biodegradabili e compostabili. ¬ Le principali famiglie di biopolimeri presenti sul mercato sono realizzate partendo da: • amido ricavato dal mais, dal frumento, dalla patata, dal riso, dalla tapioca, meglio rispetto all’impatto ambientale se provenienti da scarti e sottoprodotti. A questa famiglia appartengono le bio-plastiche più diffuse; • PLA - acido polilattico, la loro biodegradazione deve essere innescata attraverso l’idrolisi; • PHA poli-idrossialcanoati (poliesteri da fonti rinnovabili), scarsamente diffusi 38 per gli alti costi di produzione; • bioetanolo, impiegato per la produzione di bio-polietilene; • risorse rinnovabili per la produzione di poliammidi bio-based; • cellulosa, prodotta grazie alla modificazione chimica della cellulosa naturale ricavata, in prevalenza, da legno o fibre di cotone. ¬ Attualmente i biopolimeri comunemente chiamati “plastiche verdi” - sono usati soprattutto per la realizzazioni di sacchetti (shopper e contenitori per la raccolta della frazione umida dei rifiuti); nel settore del packaging; per le stoviglie monouso; per i film di pacciamatura usati in agricoltura (che a differenza dei teli realizzati con le plastiche tradizionali non debbono essere rimossi dal terreno e smaltiti al termine del ciclo colturale); per i contenitori delle piante da trapiantare. ¬ Gli studi più avanzati nel campo dei biopolimeri consentono di realizzare anche prodotti che richiedono notevoli caratteristiche prestazionali di resistenza e durata, come i biofiller derivati dall’amido di mais impiegati nella realizzazione dei pneumatici in sostituzione del nerofumo e della silice usati nelle mescole tradizionali. ¬ Per migliorare le caratteristiche prestazionale dei biopolimeri è possibile additivarli con sostanze di origine naturale (canapa, sisal, kenaf...), rispettando comunque i vincoli imposti dalla normativa in relazione alla loro biodegradabilità e compostabilità. ¬ Le tecnologie di lavorazione dei biopolimeri sono le stesse di quelle impiegate per le plastiche derivate dal petrolio: 39 stampaggio, estrusione, realizzazione di film. (Vedi: biodegradabilità; C2C - cradle to cradle; LCD - life cycle design; LCA life cycle assessment) bisellatura “Ammorbidimento” di uno spigolo tramite una lieve sottrazione di materiale secondo un criterio planare. ¬ La smerigliatrice a disco o la suola abrasiva con cui si realizza, si muovono per lo più con un assetto simmetrico rispetto ai due piani che formano lo spigolo. (Vedi: smusso) bottom-up/top-down Modelli operativi che si applicano soprattutto nella produzione di software, ma vengono usati anche in altri campi sia progettuali che produttivi, tra cui quelli relativi alle nuove tecnologie. ¬ Sono basati nel primo caso su una strategia che procede dal basso verso l’alto, nel secondo dall’alto verso il basso. ¬ Nel bottom-up sono privilegiate le trattazioni di ambito locale o di dettaglio, le quali, via via che vengono aggregate secondo livelli crescenti di complessità, determinano l’ambito globale. ¬ Nel top-down sono privilegiate le trattazioni di ambito globale e via via quelle di livello inferiore secondo uno schema gerarchico. (Vedi: nanotecnologie) brasatura Giunzione di tipo irreversibile impiegata nei materiali metallici, facente parte della famiglia delle saldature. ¬ Nella brasatura si ha la sola fusione di una lega interposta tra le parti da saldare, anziché la loro fusione come avviene nelle saldature. La temperatura di fusione della lega saldante - dotata di forte capacità penetrativa capillare - è inferiore a quella delle parti metalliche, che non cambiano di stato e rimangono integre. (Vedi: assemblaggio; giunzione; saldatura) brevetti, marchi, disegni, modelli Strumenti di tutela della proprietà intellettuale e industriale. La prima legge in materia fu promulgata dalla Repubblica di Venezia nel 1474, conteneva in nuce la maggior parte dei principi dell’attuale legislazione brevettuale. ¬ Brevetto - la definizione ufficiale data dall’Ufficio Italiano Brevetti e Marchi (UIBM) è: “Un brevetto è un diritto esclusivo, garantito dallo Stato, in forza del quale viene conferito un monopolio temporaneo di sfruttamento in relazione ad un’invenzione nuova suscettibile di applicazione industriale, nella quale si palesa una attività inventiva”. ¬ L’Art. 45 del Codice della Proprietà Industriale (CPI) indica che “possono costituire oggetto del brevetto per invenzione le invenzioni nuove che implicano un’attività inventiva e sono atte ad avere un’applicazione industriale”. ¬ Oltre che dalla Direzione Generale per la Lotta alla Contraffazione - Ufficio Italiano Brevetti e Marchi (UIBM), il brevetto può essere concesso da un Ufficio Regionale che fa capo a un gruppo di Stati (ad esempio l’Ufficio Europeo dei Brevetti - EPO). La durata di un brevetto è ventennale. ¬ Quando non si sviluppa una vera e propria invenzione, ma soltanto il miglioramento di un prodotto esistente (una sorta di “piccola invenzione”), più che di brevetto, si deve parlare di “Modello di utilità” (art. 82 CPI). In questo caso, le tasse che si debbono sostenere per il deposito e il mantenimento in vita di un modello di utilità sono generalmente più basse e la durata dei diritti si riduce a un decennio. ¬ Marchio – la definizione ufficiale UIBM è: “Il marchio è un segno che permette di distinguere i prodotti o i servizi, prodotti o distribuiti da un’impresa, da quelli delle altre aziende”. Secondo il CPI (art. 7) “possono costituire oggetto di registrazione come marchio d’impresa tutti i segni suscettibili di essere rappresentati graficamente, in particolare le parole, compresi i nomi di persone, i disegni, le lettere, le cifre, i suoni, la forma del prodotto o della confezione di esso, le combinazioni o le tonalità cromatiche, purché siano atti a distinguere i prodotti o i servizi di un’impresa da quelli di altre imprese”. La creazione di un marchio è uno degli aspetti salienti del Graphic Design. ¬ Disegni e Modelli – la definizione ufficiale UIBM è: “L’espressione disegno (bidimensionale) o modello (tridimensionale) fa unicamente riferimento agli aspetti estetici o decorativi di un prodotto e non ai suoi caratteri tecnici o funzionali. Il disegno o modello è rilevante per una vasta gamma di prodotti dell’industria, della moda e dell’artigiano: dagli strumenti tecnici o medici agli orologi, gioielli ed altri 40 41 beni di lusso; dagli accessori per la casa, giocattoli, mobili ed accessori elettrici, alle automobili, e strutture architettoniche; dai motivi dei tessuti agli articoli per lo sport.” ¬ Soprattutto per quanto riguarda Brevetti e Marchi, gli attuali profili normativi stabiliti in sede UIBM mirano a condurre una lotta contro la contraffazione che viene identificata quando: “segni distintivi o marchi già registrati ed attribuiti a determinati prodotti vengono apposti da soggetti terzi e non autorizzati su prodotti nuovi, o soltanto similari, o anche diversi da quelli legittimamente commercializzati dal titolare del marchio in questione”. È inoltre sostenuto che: “La contraffazione si verifica anche quando il consumatore viene tratto in inganno sulla reale provenienza dei prodotti”. ¬ I fenomeni degenerativi conseguenti al non rispetto del Codice di Proprietà Industriale travalicano non di rado la mera sfera economica per entrare in quella del crimine, mezzo con cui si falsano le regole del mercato e si traggono in inganno i consumatori con prodotti non sicuri e non garantiti. Oltre ad azioni repressive gli organi preposti si prefiggono anche di promuovere una educazione dei cittadini e delle imprese improntata a un consumo più consapevole e responsabile. ¬ Sullo sfondo di questa materia c’è, per il nostro Paese, un particolare riferimento a salvaguardia e tutela del Made in Italy. burattatura Processo di levigazione, pulizia, “ammorbidimento” delle spigolosità e delle rugosità conseguenti a BURATTATRICE oggetti in fase di levigatura contenitore rotante a forma prismatica oggetti levigati corpi abrasivi diverse tecniche di produzione. La burattatura è effettuata nei casi in cui necessitino superfici levigate e satinate, è spesso usata per la finitura di oggetti a contatto della pelle. ¬ Il processo provoca una lenta, sottile e progressiva consunzione dei pezzi costretti a sfregarsi in modo casuale con corpi di varia forma, pulviscoli o sostanze abrasive, all’interno di un contenitore rotante che può assumere varie forme. Esistono contenitori a forma prismatica ottagonale - i cui diedri, con la rotazione, accentuano l’energia di ribaltamento dei pezzi - oppure, contenitori costituiti da due “rami” cilindrici formanti una struttura a “V”. L’assetto sghembo tra l’asse di rotazione (in genere orizzontale) e quello dei due rami inclinati del contenitore accentua la probabilità di sfregamento efficace tra pezzi e abrasivi. (Vedi: placcatura; sabbiatura) C CAD - Computer Aided Design Programma computerizzato finalizzato a modellare punti, linee e superfici nel piano e volumi nello spazio. Caratteristica delle varie versioni di CAD è quella di produrre, in primis, configurazioni spaziali di tipo vettoriale, a differenza delle configurazioni di tipo raster essenziali nella computer graphics, la quale è talvolta praticabile nei CAD medesimi. ¬ Per configurazione vettoriale s’intende l’interpretazione di ogni punto - in uno spazio 2D o in uno spazio 3D - come espressione di un vettore rispetto a un punto-zero di un sistema di coordinate ortogonali o polari. L’effetto pratico e visivo della vettorializzazione è che gli spessori dei segni e delle superfici, pur visibili convenzionalmente ma matematicamente nulli, non subiscono modificazioni dimensionali in ogni possibile scala di visualizzazione del modello numerico in elaborazione. ¬ Quando il prodotto di modellazione è costituito di soli punti e segni si configura come un reticolo trasparente, detto “wire frame”. In tal caso non è possibile effettuare visualizzazioni con parti coperte. ¬ Quando, invece, il prodotto di modellazione in aggiunta 42 a punti e segni, è costituito di superfici (caso 2D) e superfici e volumi (caso 3D), si configura rispettivamente come un pattern di tasselli opachi nel piano o come un assemblaggio di partizioni spaziali opache, o di veri e propri volumi. In tal caso sono possibili visualizzazioni con parti coperte (render). ¬ Linee sinuose e superfici modellate sono praticabili virtualmente in un CAD mediante un processo matematico denominato NURBS - Non-Uniform Rational B-Splines. ¬ Quelle note, invece, come “operazioni boleane” (ovvero, fondate sull’algebra di Boole) offrono in un CAD la possibilità di sommare, sottrarre o intersecare superfici e volumi. Si tratta di un efficace strumento per pervenire rapidamente alla determinazione virtuale di volumi articolati o a geometria complessa. Al tempo stesso è un efficace strumento funzionale atto a visualizzare processi di stereotomia di particolari artefatti, i quali talvolta comportano l’elaborazione di complessi algoritmi di processo. ¬ CAD più complessi contemplano la possibilità di effettuare operazioni definite “parametriche”. Si tratta di un metodo di definizione della forma il quale si origina a partire da configurazioni topologiche rapide e schematiche che, via via, subiscono una specializzazione, fino al grado di definizione voluto, mediante l’introduzione di opportuni criteri di trasformazione spaziale (parametri). (Vedi: CAD/ CAM - Computer aided design/Computer aided manufacturing; CNC - controlled 43 Numerical Center; NURBS - Non uniform rational basis splines) CAD/CAM - Computer Aided Design/ Computer Aided Manufacturing ¬ Integrazione tra un sistema di disegno computerizzato (CAD) e uno di elettrofresatura (CAM). ¬ Tale integrazione ha favorito l’avvento di una nuova categoria di macchine: i CNC - Centri di Lavoro a Controllo Numerico. Più in generale si può parlare di “produzione assistita da calcolatore”. ¬ L’oggetto si ottiene mediante un processo di sottrazione di materiale (stereotomia) da un blocco di partenza, mediante elettro-fresatrici e/o torni. Tale processo di riduzione è comunemente definito “per sottrazione di truciolo”, dove il truciolo costituisce il frammento di materiale staccato dal blocco mediante l’azione degli utensili. ¬ Rispetto a quelli di stampo tradizionale con questi sistemi si viene a modificare la relazione pezzo-utensile, infatti, scompare il rapporto tra il pezzo che sta fermo e l’utensile che si muove intorno ad esso. Scompare quindi lo stereotipo dell’artigiano il quale, serrato il pezzo sulla morsa, lo lavora fino al raggiungimento della geometria voluta. ¬ Infatti in un sistema CAD/CAM, oltre all’utensile, può muoversi anche il pezzo, ovviamente ben fissato sul bancale mobile. Il risultato dell’interazione dinamica tra i movimenti dei due produce la forma voluta sulla base del disegno (modello numerico). Diventa così possibile la realizzazio- ne di forme a geometria complessa, con vantaggi di tipo logistico nei movimenti che si traducono in una riduzione dei tempi di lavorazione. (Vedi: CNC - controlled numerical center; fresa; utensile/ attrezzo; stereotomia/plasmazione) calandratura Processo industriale per la sagomatura a freddo di barre e lamiere metalliche. ¬ Nella sua forma più elementare il macchinario si compone di tre cilindri rotanti in assetto non complanare, ciò consente di produrre l’incurvamento della barra quando la sua faccia inferiore scorre a pressione sulla sommità dei due cilindri esterni e quella superiore sulla parte bassa del cilindro mediano. ¬ Il raggio di curvatura della barra, o della lamiera, è determinato in base a quanto si discosta il cilindro mediano dal piano formato dai due esterni. Si possono ottenere raggi di CALANDRA lamiera curvata per deformazione plastica curvatura variabili se il cilindro mediano può scorrere verticalmente durante la lavorazione. ¬ Nella lavorazione di carta e cartone la calandratura è un processo di compressione del foglio mediante l’azione rotante di due soli rulli, al fine di ottenere una superficie continua, liscia e compatta. ¬ Nelle materie polimeriche la calandratura è utilizzata per la produzione di film, fogli, lastre: la massa di materiale riscaldato, e reso così plastico, è immessa tra due o più rulli per ottenere i semilavorati voluti. ¬ In ambito tessile la calandratura – chiamata anche manganatura - è un trattamento di finissaggio. Il tessuto che passa tra i rulli riscaldati è schiacciato e reso lucido, tale processo può anche essere usato per ottenere effetti e texture particolari se i rulli hanno incisioni e/o rilievi (come il goffrato). (Vedi: finissaggio; plasticità; texture) CAM - Computer Aided Manufacturing Software di gestione necessario a far operare un CNC - Centro di Lavoro a Controllo Numerico, nella maggior parte dei casi è associato ad un CAD - Computer Aided Design. Le geometrie del manufatto vengono trasformate in un linguaggio atto a far funzionare meccanicamente il centro di lavoro che dovrà realizzarlo. Tale linguaggio consiste in una sequenza di codici (codici ISO) che regolano modalità di spostamento, velocità di rotazione e cambio degli uten- 44 sili. (Vedi: CAD - computer aided design; CAD/CAM - computer aided design/computer aided manufacturing; CNC - controlled numerical center) certificazione È un’attestazione di parte terza della conformità di prodotti, processi, sistemi o persone. ¬ Il campo di applicazione della certificazione spazia in vari ambiti tra cui: • quello dell’originalità dell’idea; • quello dell’autenticità, salubrità e tracciabilità dei materiali; • quello della solidità ed efficienza strutturale; • quello dell’eco-compatibilità di processo produttivo e di ciclo di vita; • quello della tracciabilità di ogni fase del complesso delle attività aziendali; • quello dell’accessibilità da parte di ogni sorta di abilità; • quello dell’estraneità a ogni forma di sfruttamento del lavoro, soprattutto minorile. ¬ A livello internazionale esistono differenti sistemi di certificazione, rilasciati da organismi accreditati seguendo un insieme di regole e procedure. Tra le tipologie di certificazione disponibili nel mercato sono da considerare quelle relative: • ai sistemi di gestione (Sistema di Gestione Qualità, Sistema di Gestione Ambientale…); • ai prodotti/servizi (prodotti industriali beni strumentali, prodotti industriali beni di consumo, prodotti agro-alimentari, servizi professionali alle imprese, servizi alle persone…); • al personale riferite alle mansioni svolte (auditor di sistemi di gestione, addetti a controlli non distruttivi, operatori di saldatura, addetti 45 a misure speciali…). ¬ A livello nazionale italiano Accredia (Ente unico Nazionali di Accreditamento) attraverso una costante e rigorosa azione di sorveglianza sul comportamento degli operatori responsabili (Laboratori e Organismi) garantisce il rispetto dei più stringenti requisiti internazionali in materia di valutazione della conformità. ¬ Circa il concetto di requisito di “qualità di prodotto”, va osservato che, per buona parte, consiste in una lista di attestazioni a carattere voluttuario tese a contraddistinguere in favore del consumatore i tratti peculiari, originali se non esclusivi del prodotto, i quali, una volta ufficialmente depositati e messi in etichetta, è obbligatorio rispettare scrupolosamente e sistematicamente. (Vedi: ecolabel; etichettatura; normazione tecnica) chips Particelle ottenute frantumando pezzi di legno con una speciale macchina. ¬ I chips possono essere ottenuti da tronchi, rami, o da prodotti di riciclo. Sono utilizzati per la realizzazione dei pannelli truciolati. (Vedi: prodotti derivati dal legno) ciclo Successione ordinata di eventi, attività, lavorazioni che si ripetono nel tempo. ¬ Ad esempio nello stampaggio di un oggetto per mezzo di una pressa a iniezione è il tempo richiesto dall’intera sequenza delle operazioni necessarie per la sua produzione. (Vedi: stampaggio a iniezione) CNC – Controlled Numerical Center Centro di Lavoro a Controllo Numerico, macchinario che associa due funzioni: quella di taglio e/o scavo dei materiali (per mezzo di lame, frese e punte) a quella di controllo delle proprietà geometriconumeriche delle lavorazioni. ¬ Le tipologie dei CNC sono oggi molto numerose, così da coprire una vastissima gamma di problematiche tecniche, da quelle più elementari alle più complesse. La maggior parte dei CNC sono dotati di utensilifrese, ma ve ne sono altri che montano dispositivi di taglio a mezzo-laser, idrogetto, filo elettro-erosivo. Tali macchinari possono lavorare metalli, legni, pietre, polimeri, vetri. ¬ Le parti funzionali essenziali che compongono un CNC sono: • il sistema informatico, costituito da un computer corredato da software capaci di ricevere i dati numerici di progetto per tramutarli in codici ISO - o ricevere direttamente i codici ISO - al fine di produrre gli impulsi che attivano le movimentazioni; • la parte elettromeccanica, costituita da una solida carpenteria comprensiva di slitte di scorrimento ed elettro-mandrini preposti al funzionamento delle frese; • la parte ausiliaria, finalizzata al fissaggio dei pezzi, per lo più costituita da un potente impianto pneumatico di aspirazione, oppure da sistemi di serraggio di tipo meccanico. ¬ Il CNC può configurarsi come singola isola produttiva - come generalmente succede nelle aziende di limitate dimensioni – o può funzionare in batteria, dando luogo a una catena produttiva complessa. In questo caso l’impianto, con il suo elevato livello di automazione, determina condizioni da “fabbrica a luci spente” dove la presenza umana è confinata quasi esclusivamente alle essenziali funzioni di controllo di sistema. (Vedi: CAD/CAM - computer aided design/computer aided manufacturing; elettro-erosione; elettro-fresatura; fresa; utensile/attrezzo) coda di rondine Sistema di giunzione tra due elementi per lo più lignei, ma realizzabile anche con altri materiali, fondato sul contatto di parti inclinate a sottosquadro, in modo da ridurre a un solo grado di libertà i movimenti d’innesto e disinnesto, consente infatti lo scorrimento in una sola direzione. ¬ Nel legno l’incastro a coda di rondine è fissato tramite incollaggio. ¬ Si tratta di un INCASTRO A CODA DI RONDINE ANGOLARE 46 47 sistema realizzabile mediante soli strumenti planari (seghe, scalpelli e lime) di non semplice fattura, ma dotato di un elevato grado di efficienza. Il nome è mutuato per analogia con la forma della coda del volatile. (Vedi: derivati del legno; giunzione; mortasa/tenone) coestrusione interno/esterno coibenza Capacità propria dei materiali isolanti di opporsi al passaggio di energia (calore, suono, elettricità), dipende dalla loro natura fisica e può variare in relazione alla temperatura e al grado di umidità. ¬ Sono buoni isolanti termici e acustici i materiali porosi come il sughe- coestrusione assiale coestrusione Tecnologia di lavorazione dei materiali polimerici che consente l’estrusione di un unico profilato realizzato con materiali diversi. ¬ È una evoluzione della tecnologia dell’estrusione: mediante batterie di estrusori, con una sola lavorazione, è possibile formare un profilo composto da materiali di colori differenti, o da un materiale opaco e uno trasparente, o da uno rigido e uno elastico, o da uno vergine e uno di riciclo... ¬ È possibile impiegare materiali diversi nella direzione dell’estrusione (coestrusione assiale) o rispetto alla sezione, in modo da avere tratti del profilato con materiali alternati (coestrusione radiale). ¬ Essendo i diversi materiali che concorrono alla formazione dei profili tra loro solidali, è necessario che siano compatibili sotto il profilo fisico-chimico e, possibilmente, delle modalità di riciclo. coestrusione radiale ro e la pietra pomice, in quanto al loro interno sono inglobati vuoti d’aria (l’aria, in assenza di moti convettivi, è un ottimo isolante). ¬ Nella famiglia dei polimeri sono buoni isolanti termici e acustici i materiali espansi i cui vacuoli interni sono creati artificialmente durante la lavorazione. ¬ Tra i più efficaci materiali isolanti il leggerissimo aerogel, a base di silice è costituito da 99,8% di aria.(Vedi: densità; espandente) colata a cera persa Tipo di fusione impiegata soprattutto in oreficeria nel campo dei metalli preziosi (oro, argento, platino, ma anche rame, piombo, peltro), consente la realizzazione di forme complesse, molto precise. È una tecnica praticata fin dall’antichità. ¬ Un modello in cera dell’oggetto voluto viene occluso in un blocco di gesso o materiale refrattario. Tale modello - comprensivo di opportune propaggini con funzioni di adduzione/scarico che a operazioni finite saranno tagliate - è poi sciolto dal metallo liquido e caldo che ne invade il volume, realizzando così la forma voluta. ¬ Per facilitare il riempimento dello stampo ed evitare la formazione di vuoti, specie nella realizzazione di forme complesse, normalmente è adottato un sistema a centrifuga. ¬ Con opportune varianti dovute alle dimensioni maggiori con la tecnica della colata a cera persa si realizzano anche le statue, generalmente in bronzo, cave. ¬ (Vedi: modello; stampo) componente Parte di un oggetto, di un prodotto, di un sistema. ¬ Nella definizione di componente debbono essere di volta in volta considerate le gerarchie tra le diverse parti, cioè il rapporto tra ciò che è considerato “tutto” e ciò che è considerato “parte”. ¬ Ad esempio se si prende una lampada possono essere considerati componenti: il basamento, il fusto, la calotta, l’impianto elettrico… Ma se si considera l’impianto elettrico come un “tutto”, allora i suoi componenti possono essere considerati: il cavo elettrico, la presa, l’interruttore, il porta lampadina, la lampadina. Si può ripetere l’operazione a scendere con ciascuno dei componenti costituenti l’impianto elettrico e poi scendere ancora fino a trovare il “componente-base”. ¬ Al contrario in un processo a salire la lampada può essere considerata come componente di un “tutto” più ampio, ad esempio di un arredamento. ¬ Tutto ciò si può configurare come una sorta di struttura ad albero, dove i componenti intermedi sono i “rami” e quelli base sono le “foglie”. ¬ Di conseguenza il concetto di componente non si configura come assoluto, ma come relativo. Esso, inoltre, può essere applicato sia ai beni materiali che a quelli immateriali. Prendendo ad esempio la relazione “oggetto-prodotto”, nell’oggetto si condensa ciò che è “fisico”, mentre nel prodotto l’oggetto è anche associato a fattori immateriali. La lampada, pertanto, da mero artefatto industriale si trasforma in “icona”, veicolata da messaggi verbali e non verbali, in primis quelli di tipo pubblicitario. Tutti questi fattori, prettamente immateriali, sono “componenti” che concorrono insieme all’oggetto a definire il prodotto. ¬ Dunque, insieme a componenti di carattere fisico e materiale si possono considerare “componenti” anche fattori di carattere intangibile e metafisico. ¬ Lo scenario si può ampliare ulteriormente quando si considera non il singolo prodotto ma un sistema di prodotti. compounding Processo di miscelazione mediante la quale un polimero è additivato con altre sostanze per ottenere un materiale con le caratteristiche desiderate (compound), base per le successive operazioni di formatura. ¬ Allo stato puro, infatti, la maggior parte dei polimeri non sono utilizzabili se non additivati con alcune sostanze che, secondo 48 le necessità dettate dai diversi impieghi, ne migliorano le proprietà: lubrificanti, fluidificanti, antiossidanti, ritardanti di fiamma, stabilizzatori termici... (Vedi: additivo; polimeri termoplastici; polimeri termoindurenti) contro-forma Superficie inversa o complementare di una forma data. Se la forma è concava, la contro-forma è convessa e vice versa. Pertanto, la controforma rappresenta in negativo ciò che la forma data rappresenta in positivo. ¬ Nelle tecniche fondate sulla plasmazione la contro-forma è sinonimo di stampo: l’invaso ove colare il materiale che, quando solidificato, assumerà la forma voluta. ¬ Nelle tecniche fondate sulla stereotomia a controllo numerico la contro-forma è sinonimo di sotto-pezzo: il supporto modellato provvisoriamente ad hoc atto a fissare il pezzo in lavorazione sul bancale. ¬ (Vedi: stampaggio; stampo; stereotomia/plasmazione) La contro-forma è il negativo dell’oggetto da realizzare 49 cordonatura Pre-piega usata nella lavorazione del cartone per facilitare le successive operazioni di piegatura. (Vedi: fustellatura) cracking Processo chimico industriale che, impiegando come materia prima il petrolio, è usato per l’ottenimento delle molecole di base per la realizzazione dei polimeri. Dall’inglese “to crack”, verbo che indica la rottura delle catene lunghe delle molecole degli idrocarburi. (Vedi: compounding; polimeri termoindurenti/ polimeri termoplastici) C2C - Cradle To Cradle Letteralmente “dalla culla alla culla”. Si tratta di un approccio progettuale ispirato ai cicli della natura, volto a limitare l’impatto dei prodotti sull’ambiente secondo il principio della circolarità delle risorse. È la filosofia alla base di una progettazione consapevole, sintetizzabile con la locuzione eco-design. ¬ In questo ambito un passo avanti a livello normativo è costituito dal Decreto Legislativo n. 15 del 16/2/2011 che ha recepito le direttive europee in materia di progettazione ecocompatibile dei prodotti connessi con l’energia. (Vedi: design for disassembling; LCA - life cycle assessment; LCD - life cycle design; materiale primo/secondo) D cubic printing Tecnica di finitura delle deformazione Variazione della consuperfici denominata anche “cubicatura” o “dippatura” che consente l’applicazione di immagini su oggetti anche con forme complesse e di notevoli dimensioni. ¬ Il processo, a scala maggiore, ricorda quello delle decalcomanie: l’immagine viene stampata a inchiostro su un film idrosolubile, una volta immersa in acqua (tra i 30° e i 40°) e attivata con uno spray, si stacca dal supporto e galleggia, il sottilissimo film viene così fatto aderire - grazie anche alla pressione dell’acqua - al prodotto che si vuole rivestire, precedentemente preparato con una base di primer. ¬ Successivamente sull’oggetto viene applicato un rivestimento trasparente che ha la funzione di proteggere le superfici. ¬ E’ una tecnica versatile impiegata in moltissimi settori, si usa infatti per i caschi, i cellulari, i componenti automobilistici, gli attrezzi sportivi, l’arredo, consente con costi contenuti di dare alle superfici l’aspetto desiderato. (Vedi: placcatura; rivestimento) figurazione di un corpo a seguito di una sollecitazione, può essere di tipo reversibile o permanente. ¬ La deformazione elastica è reversibile e risulta proporzionale al carico applicato (avviene secondo legge di Hooke: “Ut tensio, sic vis”). ¬ L’elasticità di un materiale allo stato solido è data dalla sua capacità di riacquistare la forma e le dimensioni che aveva prima di essere sottoposto alla sollecitazione, il valore della deformazione che si genera è proporzionale a quello del carico. ¬ La deformazione plastica è di tipo permanente, avviene quando il materiale è sollecitato oltre i limiti dell’elasticità. Superata la capacità massima di deformarsi in modo plastico, il materiale si rompe. (Vedi: modulo di elasticità; plasticità; resilienza) densità La densità (o Massa Volumica) di un materiale è definita come la massa per unità di volume. È, cioè, il rapporto tra il peso di una certa quantità di materiale e il suo volume. È espressa in kg/ m3. 50 design for all Visione, approccio progettuale volto a concepire prodotti accessibili e usabili da ogni categoria di persone, siano esse prive o meno di disabilità. ¬ La locuzione “design for all” è una variante correlata a quelle di “universal design” e “inclusive design”, cioè progettazione per tutti, inclusiva, non fruibile solamente dai normodotati. ¬ Gli intenti di chi progetta secondo tali principi mirano al superamento tutte quelle barriere che una distratta prassi consolidata e stereotipata frappone tra le cose da utilizzare, fruire e consumare (edifici, oggetti, prodotti, ambienti) e i soggetti “deboli” come i portatori di handicap, gli anziani, ma anche le donne incinte, i bambini, le persone temporaneamente infortunate. ¬ Base del design for all è il concetto di accessibilità nel senso più esteso del termine, finalizzato alla realizzazione di oggetti e spazi fruibili da tutti. Che siano capaci di rispondere nel migliore dei modi sia alle necessità di qualsiasi tipo di disabilità, che alle trasformazioni fisiche che si hanno nel corso della vita. Il concetto di “normalità” è, infatti, del tutto relativo, essendo stabilito in base a curve di distribuzione statistiche. design for disassembling Progettazione attenta alla fine vita di un prodotto, in particolare mediante la facilitazione della scomposizione dei suoi componenti in un’ottica di recupero/riciclaggio. ¬ Tale filosofia progettuale faci- 51 lita anche la manutenzione dei prodotti, rendendo possibile la sostituzione delle singole parti, allungando così la loro vita utile, al contrario di quanto avviene oggi per molti oggetti prodotti deliberatamente in modo che non possano essere “manomessi”. ¬ In fase di progettazione è massima la possibilità di incidere sulla gestione e sulla dismissione dei prodotti, rendendo possibile e semplificando il disassemblaggio delle diverse parti, in modo da ridurre anche i costi di tali operazioni. ¬ Quando il prodotto non è mono-materiale e i suoi componenti non sono riciclabili insieme, facilitare il loro disassemblaggio è fondamentale per una corretta dismissione. I fattori principali da prendere in considerazione sono: • i materiali, ad esempio posizionando vicini due componenti realizzati con materiali diversi ma compatibili dal punto di vista del riciclo, in modo da evitare di disassemblarli; • la posizione dei componenti, massimizzando l’accessibilità; • gli assemblaggi, che debbono essere di tipo reversibile; • la riduzione e la semplificazione delle operazioni e degli attrezzi necessari per eseguirle; ¬ - la stabilità delle forme, in modo da limitare la necessità di supporti temporanei. (Vedi: C2C - cradle to cradle; LCA - life cycle assessment; LCD - life cycle design; materiale primo/secondo) design strategico Ambito progettuale, complesso e difficilmente definibile, attinente il sistema-prodotto. ¬ Si tratta dello sviluppo di strategie inte- grate che mettono in relazione in modo organico i prodotti, i servizi e la comunicazione ad essi relativa. ¬ Nel caso di design strategico relativo a un’azienda è l’insieme dei modelli e degli strumenti in grado di definire, gestire, valutare e comunicare le proprie risorse non solo strettamente legate al prodotto ma anche, più in generale, al proprio patrimonio di competenze peculiari, conoscenze specifiche, relazioni, comportamenti che possano creare un valore distintivo identitario. diacronico “In due tempi”. Doppia condizione di stato di un oggetto o di un dispositivo. ¬ Un interruttore che attiva o interrompe un circuito elettrico sviluppa un processo diacronico, così come una sedia pieghevole che può essere aperta o chiusa. Ciò in relazione alla distinzione tra funzione di esercizio e funzione di stasi. dicotomia Divisione in due parti di un intero. Da questo termine trae origine la locuzione “chiave dicotomica”, la quale si fonda sulle risposte sì /no, oppure 0 /1. dilatazione termica. È un elemento da valutare attentamente in fase di progetto nell’accoppiamento di materiali diversi. ¬ Un esempio dello sfruttamento dell’elevato coefficiente di dilatazione termica di un materiale per la realizzazione di oggetti di grandissima diffusione è relativo al mercurio, impiegato per lunghi anni nella realizzazione dei termometri e dei barometri, ora in gran parte sostituito da materiali e sistemi meno impattanti. dima Attrezzo per la tracciatura e il controllo dimensionale di forme sagomate. ¬ È essenziale anche per l’assemblaggio di oggetti complessi e per la realizzazione di reticoli forati in quanto ne semplifica la gestione posizionale. ¬ Nel caso delle autovetture e di altri artefatti di analoga complessità e articolazione, l’insieme delle dime necessarie all’assemblaggio assume la dimensione e la strutturazione di un banco-dima. ¬ Per dima s’intende anche una lamina sagomata atta a profilare materiali malleabili. (Vedi: modanatura; sagoma; utensile/attrezzo) cuscinetto di riscontro dilatazione termica Aumento di albero porta frese-fresa dimensione - di tipo reversibile - di un materiale in conseguenza dell’aumento della temperatura. ¬ La dilatazione è generata da movimenti di espansione della sua struttura molecolare, dovuti a un apporto di energia termica. Ciascun materiale ha un proprio coefficiente di pezzo in lavorazione dima 52 53 traversi e montanti di riferimento BANCO DIMA durabilità/affidabilità La durabilità, o durevolezza, è la capacità di un materiale/componente di conservare per un periodo di tempo dato e in condizioni di esercizio prefissate le sue caratteristiche fisico-meccaniche e prestazionali iniziali rispetto: alla composizione, alla struttura, alla forma, alle dimensioni, al peso, alle caratteristiche superficiali, al colore. ¬ Generalmente la valutazione della durabilità è ottenuta sperimentalmente con cicli di prove d’invecchiamento forzato effettuate in laboratorio, ciò consente di individuare la “vita utile di riferimento” (reference service life) del materiale/componente, necessaria agli enti preposti per la certificazione di durabilità secondo le relative normative di riferimento. Tali informazioni consen- tono inoltre al progettista di ipotizzare una “vita utile stimata” (estimated service life) del materiale/componente in relazione alle condizioni reali nel quale si colloca il suo progetto. ¬ Legata alla durabilità è l’affidabilità, che può essere definita come la probabilità che un materiale/componente risponda nell’arco del suo ciclo di vita, secondo condizioni d’uso prefissate, alle previsioni iniziali. ¬ La valutazione della durabilità e dell’affidabilità è di fondamentale importanza sia in fase di progettazione che di gestione degli artefatti e dei sistemi (dai singoli componenti ai sistemi complessi quali macchinari, edifici…), è alla base della determinazione della loro vita utile (service life) e della elaborazione dei piani di manutenzione programmata. (Vedi: caratteristiche prestazionali; certificazione; LCD – life cycle design) E suti e, più in generale, su rivestimenti di diversa natura. (Vedi: biomimesi; nanotecnologie) ecolabel Marchio europeo che attesta il ridotto impatto ambientale di un prodotto o di un servizio. ¬ È richiesto su base volontaria dalle aziende, certifica il rispetto di criteri ambientali e prestazionali stabiliti a livello europeo. ¬ È rappresentato da un fiore stilizzato: al centro una E, come petali le 12 stelle della bandiera europea. (Vedi: certificazione; etichettatura; normazione tecnica) effetto loto Capacità di una superficie di rimanere asciutta e pulita. ¬ Il nome deriva dalla pianta di loto (Nelumbo nucifera) che cresce in zone paludose, sulle cui foglie, rivestite da una sorta di cera idrofobica di dimensione nanometrica, l’acqua non viene trattenuta ma scivola via effettuando una sorta di lavaggio. ¬ Oggi grazie all’uso delle nanotecnologie è possibile riprodurre tale effetto sui tes- effetto-tunnel Fenomeno che trova ragione nella meccanica quantistica e che si verifica a scala nanometrica. ¬ La fisica classica prevede che un corpo riesca a oltrepassare un ostacolo (barriera di potenziale) solo se ha energia sufficiente per “saltarlo”. Quindi, se il corpo ha energia più bassa di quella necessaria a saltare l’ostacolo, in fisica classica, la probabilità di trovare il corpo al di là della barriera è nulla. ¬ In fisica quantistica, grazie alla dualità onda-corpuscolo, una particella avente energia minore di quella necessaria a saltare l’ostacolo, ha probabilità non nulla di trovarsi oltre l’ostacolo. Figurativamente, si può immaginare che la particella passi in un “tunnel virtuale” attraverso la barriera. ¬ L’analogia è forte con il caso di un’onda luminosa che passa attraverso un vetro affumicato (vetro semiriflettente come una maschera da saldatore), parte dell’onda viene riflessa e solo una 54 frazione oltrepassa il vetro/barriera. Si ha l’effetto tunnel se lo spessore della barriera è paragonabile alla lunghezza d’onda della particella e quindi tale effetto è osservabile solo a livello nanometrico. ¬ La relazione di questo fenomeno con il design è stringente, non soltanto per quello che prevedibilmente verrà, ma anche per ciò che già oggi in parte avviene. Infatti, sempre più materiali e componenti si riducono di dimensioni passando dalla scala macroscopica e microscopica, dove ancora valgono le leggi della fisica classica, a quella nanometrica dove queste non valgono più; dove i fenomeni sfuggono al senso comune, come accade, appunto, per l’effetto tunnel. (Vedi: nanotecnologie) FISICA CLASSICA particella la particella è riflessa dalla barriera MECCANICA QUANTISTICA onda parte dell’onda è riflessa e parte “probabilmente” attraversa la barriera elastomero Materiale polimero con struttura macromolecolare molto deformabile ed elastico. Se sottoposto a 55 forze di trazione può raggiungere allungamenti elevati, pari a diverse volte la propria lunghezza. ¬ Si tratta di modificazioni reversibili – che avvengono cioè in campo elastico – rimuovendo la sollecitazione, infatti, recupera in tempi brevi le dimensioni iniziali. ¬ Esistono elastomeri naturali (gomma naturale o caucciù) ed elastomeri sintetici (gomme stirene-butadiene, gomme etilenepropilene, gomme acriliche...). ¬ Gli elastomeri possono essere sia termoplastici sia termoindurenti. Le tecnologie di trasformazione più usate per la loro lavorazione sono lo stampaggi a caldo e l’estrusione. ¬ Le gomme naturali possono essere vulcanizzate, un processo a caldo e a pressione basato sull’aggiunta di zolfo e additivi vari (mescola) che modificano e migliorano in modo significativo le loro caratteristiche prestazionali. ¬ Oggi tale processo è fatto industrialmente con mescole diverse e secondo vari procedimenti che danno vita a gomme vulcanizzate dalle più svariate prestazioni, ma la sua invenzione si deve agli infiniti tentativi di Charles Goodyear che, nella prima metà dell’Ottocento, scoprì che la combinazione realizzata a caldo della gomma naturale (lattice) con diverse percentuali di zolfo produceva un materiale resistente ed elastico che chiamò gomma vulcanizzata: maggiore era la percentuale di zolfo, più rigido risultava il materiale, fino all’ottenimento dell’Ebanite. Un materiale, oggi in disuso, scuro e lucente che deve il suo nome alla similitudine con il legno di ebano. (Vedi: modulo di elasticità; polimeri termoindurenti/polimeri termoplastici) elettro-erosione Lavorazione di scavo effettuata grazie a un processo elettrochimico, realizzabile su metalli fortemente conduttori (ferrosi). ¬ Nella elettro-erosione “a tuffo” (EDM - Electro Discharge Machining) l’azione di scavo si ottiene attraverso la penetrazione nel materiale di un elettrodo di rame la cui capacità erosiva è determinata da potenti scariche elettriche. In tale lavorazione il pezzo da scavare è immerso in un liquido. ¬ L’elettro-erosione “a tuffo” è idonea anche alla produzione di stampi, infatti ELETTRO EROSIONE “A TUFFO” PER METALLI FERROSI elettrodo di rame le geometrie degli elettrodi possono essere le più svariate e consentono la realizzazione di diedri cavi e di scavi stretti e profondi, difficilmente realizzabili con le frese. ¬ A tale tecnologia si è recentemente affiancata quella dell’elettroerosione “a filo” (WEDM - Wire Electro Discharge Machining), basata su un cavo elettrico mobile nello spazio 3D che consente anche la realizzazione di superfici rigate complesse. (Vedi: stampo; superfici rigate) elettro-fresatura Fresatura realizzata mediante l’uso di energia elettrica. ¬ Azione che si viene a produrre in un CNC, o in una comune macchina elettromecanica, mediante il funzionamento di una fresa. (Vedi: CNC - controlled numerical center; fresa) ergonomia L’ergonomia, o scienza del ELETTRO EROSIONE “A FILO” PER METALLI FERROSI fattore umano, è una disciplina che studia il miglioramento della relazione tra attività umane e ambiente artificiale in cui queste si svolgono. ¬ Nata con finalità di studio e normazione orientati alla tutela delle condizioni di lavoro per mezzo dell’elevamento dell’efficienza e dell’affidabilità dei sistemi uomo-macchina, l’ergonomia ha in seguito esteso il proprio ambito a ogni aspetto inerente l’incolumità, la salute, il benessere dell’uomo. ¬ Le finalità attuali dell’ergonomia mirano a favorire la più diffusa consapevolezza circa la necessità di progettare e realizzare oggetti, ideare e sviluppare servizi, 56 57 concepire e configurare ambienti di vita e di lavoro massimamente congruenti con le caratteristiche psico-fisiche umane. ¬ Tra le principali istituzioni attive in questo campo ci sono: • IEA - International Ergonomics Association; • SIE - Società Italiana di Ergonomia; • CIE - Centro Italiano di Ergonomia; (Vedi: design for all) espandente Additivo che produce, con l’ausilio del calore, una struttura cellulare in una massa plastica. È impiegato per la formatura di materiali polimerici espansi e di schiume. ¬ I polimeri così additivati, ad esempio il polistirene (polistirolo) hanno una struttura di tipo cellulare, racchiude cioè piccole bolle che possono essere chiuse o aperte (comunicanti). ¬ Oltre che con agenti espandenti (metodo chimico), l’espansione di una massa polimerica può essere ottenuta anche con l’immissione diretta e controllata, di gas (metodo fisico). (Vedi: additivo; coibenza; polimeri termoindurenti/ polimeri termoplastici) estrusione Processo in continuo per la realizzazione di manufatti a sezione costante di notevole lunghezza (profilati, barre, tubi...). ¬ È impiegato per la lavorazione dei metalli (con temperature di fusione inferiori ai 1700 °C), dei polimeri, dei ceramici. Il materiale reso malleabile è spinto - da una vite senza fine, da un mandrino compressore o da un punzone - attraverso un ugello, detto anche matrice o testa di estrusione, che PROFILATI METALLICI ESTRUSI immissione materiale vite senza fine testa di estrusione profilato estruso (sezione costante) gli conferisce la forma voluta, le diverse geometrie si ottengono grazie alla sua sagomatura (estrusione diretta). ¬ Nei polimeri il processo di estrusione inizia con l’immissione delle polveri o dai granuli nella camera riscaldata attraverso una tramoggia, la pressione è applicata mediante una vite rotante senza fine. ¬ L’estrusione può essere effettuata anche forzando la matrice sul materiale, che viene tenuto fermo (estrusione indiretta). (Vedi: malleabilità; matrice; plasticità) etichettatura Attività volta ad attestare, mediante l’applicazione di un adesivo, gli elementi identitari del soggetto produttore, la buona qualità del prodotto e, per tutti quei prodotti e componenti che per legge ne sono soggetti, l’ottemperanza a requisiti di sicurezza e di tutela. ¬ Per “buona qualità” (ISO 9000) vanno intesi tutti quei requisiti propri del prodotto: originalità, materiali adeguati, tecniche speciali di fabbricazione,... ¬ L’etichetta può anche attestare il rispetto di specifiche norme tecniche volte a garantire vari requisiti, quali: il contenimento entro parametri di sicurezza dei materiali tossici, la non pericolosità per le persone che ne fanno uso, la non dannosità per l’ambiente. ¬ Le principali categorie di prodotti che sono soggetti per legge all’etichettatura sono: • prodotti alimentari; • prodotti tessili; • prodotti conciari; • prodotti che consumano energia (elettrodomestici, prodotti elettronici...); • prodotti elettrotecnici; • prodotti per le costruzioni; • prodotti cosmetici; • sostanze pericolose; • giocattoli. ¬ Per garantire il rispetto dei requisiti di tutela dell’ambiente (ISO 14000) le forme di etichettatura si articolano in tre tipi: • Etichette Ambientali di Tipo I (ISO 14024). Un esempio molto diffuso di questo tipo è l’European Ecolabel, il cui marchio è rappresentato da una margherita; • Etichette Ambientali di Tipo II (ISO 14021). Un esempio di questo tipo è il marchio per i materiali riciclabili; • Etichette Ambientali di Tipo III (ISO 14025). Sono le cosiddette EPD - Dichiarazioni Ambientali di Prodotto che riportano dati oggettivi risultanti da analisi dell’intero ciclo di vita del prodotto. ¬ Per i mobili, ai fini di tutelare il consumatore, vige l’obbligo della Scheda di Prodotto, la quale deve contenere le caratteristiche essenziali per l’identificazione del prodotto e del produttore. Alcuni materiali di rivestimento degli imbottiti, siano essi a base di tessuti o di pelli, sono soggetti all’obbligo dell’etichettatura. (Vedi: certificazione; ecolabel; normazione tecnica) 58 59 F filament winding Tecnologia di produzione dei materiali compositi a matrice polimerica per la fabbricazione di oggetti cavi. ¬ Si realizza tramite l’avvolgimento di fibre (rinforzo) impregnate di resina su uno stampo rotante, la cui forma determina la geometria dell’oggetto. Il processo di formatura continua con la polimerizzazione a caldo della resina. ¬ In molti casi lo stampo, per la geometria della forma, non può essere più estratto e rimane all’interno del prodotto finito diventando parte integrante di esso oppure, se realizzato con materiali che lo consentono, viene sciolto. ¬ A seconda della forma e delle caratteri- stiche prestazionali richieste all’oggetto varia il tipo di avvolgimento che può essere circonferenziale, elicoidale o polare, in relazione all’orientamento delle fibre. ¬ Vi è poi la tecnologia di avvolgimento in continuo con mandrino perpetuo, per la realizzazione di elementi tubolari, anche la loro polimerizzazione avviene in un apposito forno in continuo. ¬ Il filament winding è una tecnologia che garantisce ottime proprietà strutturali al prodotto, che può essere anche di notevoli dimensioni (ad esempio serbatoi). (Vedi: materiali compositi; matrice; pultrusione) filiera Sistema d’imprese collegate tra di loro per un fine produttivo comune: la produzione di un determinato genere di prodotti (filiera della sedia, filiera degli occhiali…), oppure di materiali o componenti (filiera del legno, filiera della carta…). ¬ Il concetto di filiera è sintetizzabile con quello di diagramma di flusso, TIPOLOGIE DI AVVOLGIMENTO DELLE FIBRE fibre di rinforzo avvolgimento circonferenziale avvolgimento elicoidale avvolgimento polare stampo rotante dove ogni soggetto si trova opportunamente collocato, oltre che connesso a monte e a valle, in base al proprio ruolo nella catena produttiva. Il termine filiera deriva proprio dall’ideale “filo” che esplicita visivamente la concatenazione logica, oltre che economica e industriale, tra imprese che operano in un settore omogeneo. finissaggio In ambito tessile indica l’insieme dei processi e dei trattamenti di finitura volti a migliorare le caratteristiche estetiche e/o prestazionali del tessuto. ¬ Può essere di tipo meccanico o chimico. Al primo gruppo appartengono lavorazioni quali la rasatura, la pettinatura, la calandratura (o manganatura), la follatura, la smerigliatura, la garzatura. ¬ Del secondo fanno parte numerosi trattamenti alcuni di tipo più tradizionale, come l’impermeabilizzazione e l’ignifugazione, altri più recenti come quelli antibatterici, antimacchia, antistatici, anti-infeltrimento, realizzati generalmente a caldo tramite spalmature, incapsulamento di fibre, laminazioni, spruzzature con sostanze di natura diversa. ¬ Di ultima generazione i tessuti che vengono trattati con le nanotecnologie per conferire loro determinate caratteristiche prestazionali legate all’idrorepellenza (effetto loto); alla resistenza al fuoco (soprattutto per tute da lavoro), all’ottimizzazione dell’effetto mimetico (per usi militari). (Vedi: calandratura; effetto loto; nanotecnologia) forma Espressione di vasto significato volta a indicare come pensieri e materia si strutturino e come tutto ciò sia percepito dai sensi. Ha forma ciò che si vede, si tocca, si sente, si odora, si assapora. ¬ La forma può essere riferita sia ai linguaggi sia agli oggetti - naturali o artificiali - e al modo come questi possono essere concepiti, composti e comunicati. ¬ Si possono individuare due modi fisici e spaziali di configurare la forma: uno consiste nel “sottrarre” materia a un volume dato (materiale o virtuale nel campo digitale); l’altro nel “plasmarlo” con opportuni artifici (mediante stampi, pressature…). ¬ Nell’epoca contemporanea il significato di forma si lega a quello di Gestalt, una corrente del pensiero che trae origine dal termine tedesco gestalt il quale contiene i concetti di “forma”, “schema”, “rappresentazione”. La Teoria della Gestalt è una corrente della psicologia che indaga come si percepiscono le cose, ponendosi all’origine degli studi e delle esperienze sulla percezione visiva, per questa ragione ha condizionato significativamente le teorie del design. formato uni Standard adottato per uniformare il dimensionamento e la ripiegatura dei fogli di carta relativi a un progetto, a uno stampato, a un foglio di testo. ¬ Lo scopo dello standard è quello di stabilire relazioni semplici e razionali tra tutto ciò che è scritto e stampato su carta e tutto ciò che funge da contenitore. Alla base dello standard c’è la 60 61 proprietà di un particolare tipo di rettangolo di potersi raddoppiare o ripiegare in due senza cambiare proporzione. Tale proprietà è esclusiva di quello la cui proporzionalità tra lato lungo e corto si regge sul valore di radice di due, ovvero la diagonale di un quadrato di lato unitario. ¬ Il formato base, classificato come “A0”, corrisponde a un tale tipo di rettangolo la cui superficie misura un metro quadrato. A discendere, il formato “A1” misura una superficie ridotta a metà, come se il foglio fosse ripiegato su se stesso dimezzando il lato lungo. Seguendo lo stesso procedimento si passa ai formati “A2”, “A3”, “A4”, “A5”, e così via. ¬ Il formato più comune per i fogli di testo o per la ripiegatura delle tavole di progetto è quello A4. I suoi lati approssimano 29,7 x 21 cm che corrispondono rispettivamente a un quarto di 118,9 e di 84,1 cm che sono le dimensioni approssimate del formato A0. (Vedi: normazione tecnica; quota/quotatura) fragilità Proprietà per la quale un materiale sottoposto a un urto si rompe repentinamente senza manifestare deformazioni apprezzabili. ¬ La rottura di tipo fragile è propria dei materiali duri, elasticamente poco deformabili come il vetro e la ghisa. ¬ La fragilità è l’inverso della resilienza. (Vedi: deformazione; modulo di elasticità; resilienza) fresa Utensile impiegato per la lavorazione dei materiali funzionante per asportazione di truciolo, la sua invenzione risale all’epoca romana. ¬ La fresa funziona ruotando e avanzando intorno e lungo il proprio asse, ma anche traslando secondo percorsi che possono essere molto complessi. Il risultato è una lavorazione stereotomica. ¬ L’asportazione del materiale avviene per mezzo dell’azione dei taglienti, i quali possono far parte dello stesso corpo della fresa o essere removibili quando usurati. ¬ Nei casi più semplici le frese sono assimilabili a forme di tipo primario (cilindri, sfere…), A0 841x1189 in quelli più complessi sono dotate di profili diA1 594x841 segnati ad hoc, nel gergo meccanico sono chiamate A2 420x594 “frese di forma”. Il risultato prodotto da queste A3 297x420 ultime è l’equivalente di A4 210x297 A5 148x210 una modanatura, ovvero A6 105x148 A7 124x105 di una forma complessa a profilo costante. ¬ La fordiagonale di ma e il materiale (acciaio, proporzionalità ceramici avanzati, diamanti…) costitutivi delle varie frese sono in reazione al tipo di lavorazione da effettuare. ¬ Nei CNC - specialmente in quelli a cinque gradi di libertà - è possibile adottare per la realizzazione dei pezzi due alternative rispetto al tipo di frese: quelle geometricamente semplici a fronte di movimentazione lunghe e laboriose; quelle geometricamente complesse (le più costose frese di forma) a fronte di più semplici e limitate movimentazioni. ¬ (Vedi: CNC - controlled numerical center; modanatura; utensile/attrezzo) fusione Transizione di fase (passaggio o cambiamento di stato) a seguito della quale un materiale da uno stato passa a un altro. ¬ In riferimento a questo fenomeno chimico-fisico si sono sviluppate numerose tecnologie a partire dalla metallurgia nell’ambito della quale un metallo fuso – che passa dallo stato solido a quello liquido - viene colato in uno stampo. L’avvenuto raffreddamento produce un nuovo cambiamento di stato, da liquido a solido. ¬ Oltre ai metalli la fusione riguarda numerose altre famiglie di materiali: cere, polimeri, vetri… (vedi: stampaggio) fustellatura Operazione meccanica di taglio effettuata mediante macchina fustellatrice. ¬ È realizzata su sfoglie di materiali relativamente morbidi e malleabili: fogli di carta e cartoni, lastre sottili di materiali plastici, pelli, piallacci… ¬ La fustella è l’utensile atto a produrre detti tagli. È costituita da una o più lame fissate o a un supporto piano, nel qual caso funziona come un punzone, o a un supporto cilindrico, nel qual caso funziona come un rullo. (Vedi: cordofrese natura; utensile/ attrezzo) 62 63 G gel-coat Strato di finitura compatto e uniforme - generalmente resina caricata cui possono essere aggiunti pigmenti colorati - usato nella realizzazione di manufatti in materiali compositi, soprattutto nelle lavorazioni con la vetroresina. ¬ Ha la funzione di protezione meccanica e chimica del pezzo. Infatti, durante il processo di formatura possono essere inglobate nel materiale piccole bolle d’aria, in questo caso se non fosse protetta la superficie risulterebbe alveolata. ¬ In fase di produzione il gel-coat è il primo strato posto nello stampo. (Vedi: materiali compositi; stampaggio per deposizione manuale; stampo) esempio di giunto a T geodetica Dato un particolare tipo di spazio, il percorso più breve tra due punti è detto geodetica. ¬ Ad esempio nel piano la geodetica s’identifica con una retta, mentre nella sfera con un meridiano, il cerchio di raggio massimo. ¬ In una forma qualsiasi la geodetica può essere immaginata come traiettoria descritta da un punto materiale che si muova senza attrito e non soggetto a forze esterne sulla medesima superficie. ¬ Il fatto che molti CAD contengano comandi che permettono di tracciare geodetiche su superfici complesse, sta a indicare quanto sia peculiare il concetto di geodetica anche nel design. ¬ Uno dei massimi studiosi di strutture geodetiche è stato Richard Buckminster Fuller (1895-1983), il quale ne ha applicato i principi progettando cupole e strutture complesse di grandi dimensioni, stabili e leggere. giunto Dispositivo di collegamento tra due o più componenti distinti. ¬ Se il esempio di giunto a cardanico esempio di giunto a otto vie esempio di cerniere giunto è rigido la posizione dei componenti rimane fissa; se è flessibile, elastico o snodato, la loro posizione si può modificare reciprocamente. ¬ La balestra di un carro può essere considerata come giunto flessibile ed elastico, la cerniera di una porta come un giunto snodato. ¬ Un particolare tipo di giunto snodato è quello cardanico, che prende il nome da Girolamo Cardano. Si tratta di un dispositivo, in uso per esempio negli autoveicoli, che consente di trasmettere un moto rotatorio da un asse a un altro con diverso orientamento. (Vedi: componente; giunzione) giunzione Collegamento tra due o più componenti distinti. ¬ Le principali caratterizzazioni di una giunzione possono essere: geometriche, meccaniche, fisiche, chimiche. ¬ Hanno carattere geometrico le giunzioni che presuppongono una complementarità di forma, come nel positivo-negativo di un incastro (ad esempio nel giunto a coda di rondine). ¬ Hanno carattere meccanico le giunzioni realizzate con viti, bulloni, spine... che possono lasciare dei gradi di libertà, come avviene in una cerniera o in una biella, o annullarli tutti come nel caso dell’incastro. ¬ Hanno carattere fisico le giunzioni che si attuano attraverso l’applicazione di una forza o l’utilizzo di una fonte di energia, come avviene in un morsetto, in una saldatura, nel sistema presa-spina elettrica. ¬ Hanno carattere chimico le giunzioni che si sviluppa- no per mezzo di una polimerizzazione, come avviene negli incollaggi. ¬ I tipi di giunzione si possono così schematizzare: • reversibili (bulloni, viti, coni Morse...); • parzialmente reversibili (chiodi, incollaggi removibili...); • irreversibili (chiodature ribattute, rivettature, saldature, brasature, incollaggi irremovibili...). ¬ Nel caso di giunzioni irreversibili occorre distinguere tra: • separatezza delle parti a contatto (chiodature ribattute, rivettature...); • fusione delle parti a contatto (saldature); • intermediazione di un materiale collegante (brasature, incollaggi irremovibili). ¬ Se una giunzione si sviluppa per mezzo del solo incastro - eventualmente coadiuvato da accessori come chiodi e viti - si dice “a secco”; se è usato un collante si dice “a umido”. In questi casi la giunzione è di tipo asimmetrico. ¬ Se invece la giunzione si sviluppa per mezzo di una spina o di una serie di spine, in modo che si trovino corrispondenti cavità in entrambe i pezzi, allora è di tipo simmetrico. (Vedi: brasatura; coda di rondine; componente; giunto; rivettatura; saldatura) grafano Nuovo materiale di derivazione nanotecnologica. ¬ Ottimo isolante, è ottenuto dal grafene con l’aggiunta di un atomo d’idrogeno per ogni atomo di carbonio. Si tratta di un materiale di ultima generazione - ancora in fase sperimentale - che prevedibilmente avrà notevoli applicazioni in diversi campi, primo tra tutti quello elettronico. ¬ È stato realizzato nel 2009 da Andre Geim e Konstantin 64 Novoselov. (Vedi: bottom-up/top-down; grafene; nanotecnologie; silicene) grafene Nuovo materiale di derivazione nanotecnologica che ha la particolarità di essere sottile quanto un singolo atomo. ¬ La sua struttura nel piano si compone di una tassellatura di esagoni. Ottimo conduttore è ottenuto dalla grafite (carbonio) con un processo di progressiva sottrazione (top-down). ¬ Si tratta di un materiale di ultima generazione, ancora in fase sperimentale, che ha ottime caratteristiche fisico-meccaniche - è cento volte più resistente dell’acciaio, ha massima flessibilità - pertanto sta avendo promettenti applicazioni in diversi campi del design (scocche dei telefoni cellulari flessibili capaci di accumulare energia, schermi ultrasottili arrotolabili, sensori ottici per l’ambiente…). ¬ Le sue caratteristiche di nano-materiale richiedono opportuni supporti fisici sui quali gli strati di grafene vengono depositati. ¬ Date le sue ottime caratteristiche di materiale conduttore il grafene è un valido sostituto del silicio nella realizzazione di componenti elettronici. ¬ “Arrotolando” le nano-lastre di grafene si possono ottenere corpi simili a “fili” detti nanotubi (grafene a “1” dimensione) i quali promettono grandi sviluppi soprattutto nei circuiti dei microprocessori. ¬ “Compattando” spazialmente i nanotubi – che tendono a passare da un “filo” ad un “punto” (grafene a “0” dimensioni) - si ottiene il cosiddetto fullerene (da Buckminster 65 Fuller), la cui figura deriva da un icosaedro regolare o altrimenti, per dualità, da un dodecaedro regolare composto da 20 esagoni e 12 pentagoni. ¬ Qualora nella tessitura esagonale ordinaria si introducano anomale celle ettagonali, la geometria complessiva della superficie, pur rimanendo a due dimensioni, si trasforma in una geometria che appare a “strati”. ¬ Konstantin Novoselov e Andre Geim hanno ricevuto nel 2010 il premo Nobel per la fisica “for groundbreaking experiments regarding the two-dimensional material graphene”. (Vedi: bottom-up/ top-down; grafano; nanotecnologie; silicene; tassellazione) I imbutitura Processo di formatura di lamiere e lastre impiegato per l’ottenimento di oggetti cavi (lattine, pentole…), si realizza per deformazione plastica del materiale attraverso l’applicazione di una forza. ¬ Per ottenere la forma voluta la lamiera viene premuta con un punzone nella cavità dello stampo-matrice in modo che aderisca alle sue pareti. ¬ L’imbutitura è usata per i metalli, o comunque per quei materiali dotati di deformazione plastica. (Vedi: plasticità; stereotomia/ plasmazione) punzone disco di lamiera stampo incollaggio Processo nel quale due o più pezzi, anche di materiali diversi, sono uniti – generalmente in modo irre- versibile - mediante una sostanza dotata di potere adesivo. ¬ Le sostanze adesive possono essere di natura organica o inorganica, queste ultime oggi sono le più usate. ¬ I preparati disponibili possono essere o di tipo mono-componente o bi-componente. Nel primo caso, si tratta di composti chimici che da soli sono in grado di reagire e quindi di indurirsi; nel secondo caso, si tratta di una coppia di componenti nei quali, a quello base, è affiancato un catalizzatore con la funzione di accelerare il processo di indurimento. ¬ I principali tipi di colle sono: • a base di acetato di polivinile (colle viniliche); • a base di urea (colle ureiche); • a base di resina epossidica (colle epossidiche); • a base di poliuretano (colle poliuretaniche); • a base di silicone (colle siliconiche); • a base di cianoacrilato (colle cianoacriliche o istantanee); • a base di resorcina (colle resorcinoliche). ¬ Rientrano negli incollaggi anche le unioni effettuate mediante supporti di carta, stoffa, o materiali plastici (nastri e superfici adesive). ¬ Alcuni adesivi hanno un così alto potere d’incollaggio che rientrano nella categoria degli “adesivi strutturali”, oggi impiegati anche nel settore aeronautico per unire parti metalliche dei velivoli. (Vedi: brasatura; giunzione; saldatura) 66 67 L isotropia/anisotropia L’isotropia è la capacità di un materiale di comportarsi allo stesso modo in tutte le direzioni quando è sollecitato da una forza esterna direzionale. Al contrario, quando il materiale si comporta diversamente a seconda della direzione delle forze agenti si definisce anisotropo. ¬ Sono isotropi i liquidi, i metalli, il vetro. Sono anisotropi i materiali fibrosi come il legno. laminazione Processo meccanico di “assottigliamento” di un semilavorato impiegato per la realizzazione di lamine, lamiere e profili a spessore uniforme. È usata per i materiali malleabili, soprattutto per i metalli. ¬ La tecnica della laminazione consiste nel far passare il semilavorato tra due cilindri opportunamente distanziati che ruotano in modo contrapposto. Per ottenere la calibratura desiderata generalmente occorrono più passaggi. ¬ Si distinguono due modalità di laminazione: a caldo e a freddo. ¬ Nella prima il processo è più rapido, è minore il dispendio di energia, il ritorno a una struttura cristallina del rulli lastra assottigliamento per deformazione plastica della lastra materiale è più veloce. Per contro la lavorazione a caldo risulta meno accurata e il grado di finitura superficiale è minore. ¬ Nella seconda il processo è più laborioso, comporta un maggior dispendio di energia in quanto il materiale mantiene il suo stato cristallino (si dice che tende a incrudirsi), si ha però un risultato migliore in termini di precisione e finitura superficiale. ¬ Nel settore tessile con il termine laminazione si identifica il processo che unisce due o più strati di tessuto con film e schiume al fine di ottenere un “imbottito” isolante per le basse temperature. (Vedi: malleabilita; plasticità) LCA - Life Cycle Assessment Analisi del Ciclo di Vita. Strumento per la valutazione dell’intero ciclo di vita rispetto all’ambiente di un prodotto, di un processo, di un’attività. ¬ Un approccio sintetizzabile con la nota frase: “dalla culla alla tomba” (e dalla più recente “cradle to cradle” “dalla culla alla culla”), legato alla valutazione dell’impronta ambientale, cioè della traccia lasciata sull’ambiente in relazione al consumo di risorse e di inquinamento procurato. ¬ La LCA individua e valuta tutti gli aspetti d’impatto ambientale partendo dall’estrazione e trattamento delle materie prime, produzione, distribuzione, uso, fino alla dismissione, riuso e/o riciclo del bene considerato. ¬ La valutazione comprende diversi tipi d’impatto sull’ambiente: quanta energia è stata consumata, quanta CO2 e quante sostanze pericolose sono state immesse nell’atmosfera, il consumo di risorse rinnovabili o non rinnovabili, l’eventuale certificazione di provenienza dei materiali... ¬ A livello internazionale la LCA è regolamentata dalle norme ISO 14040 e 14044. (Vedi: C2C - cradle to cradle; ecolabel; design for disassembling; LCD - life cycle design; materiale primo/secondo) LCD - Life Cycle Design Approccio progettuale - detto anche Life Cycle Thinking - che considera l’intera vita dei prodotti, volto a minimizzare il loro impatto sull’ambiente e a massimizzare la loro eco-efficienza. ¬ La fase progettuale è quella nella quale è massima la possibilità di minimizzare “l’impronta ambientale” degli artefatti grazie alla riduzione dell’impiego dei materiali e dell’energia, all’eliminazione di sostanze tossiche o nocive, all’impiego di materiali riciclati, all’ottimizzazione del ciclo di vita, alla riduzione dell’obsolescenza sia semantica che funzionale, alla massimizzazione della manutenibilità attraverso una progettazione maintenanced oriented che preveda la facilitazione delle operazioni di disassemblaggio (design for disassembling), alla minimizzazione dei consumi energetici sia in fase di produzione che di vita utile, alla riduzione degli imballaggi, alla facilitazione del riuso dei componenti, alla possibilità di riciclo dei materiali. (Vedi: C2C - cradle to cradle; ecolabel; design for disassembling; LCA life cycle assessment; materiale primo/ secondo) 68 leghe metalliche Combinazione di due o più elementi di cui almeno uno, il principale, è metallico avente come risultato un nuovo materiale dotato di proprietà migliori di quelle dei singoli componenti: l’acciaio, costituito da una lega ferro-carbonio, ha proprietà meccaniche maggiori del ferro che è il materiale principale della combinazione; l’ottone, costituito da una lega ramezinco offre maggior durezza del rame e maggior lucentezza dello zinco... ¬ I componenti della lega sono indivisibili e non sono visibili singolarmente. ¬ Tra le leghe metalliche maggiormente impiegate si possono considerare quelle di seguito elencate. ¬ Leghe ferro-carbonio: • ferro-carbonio (acciai, C da 0,06 a 2,06) sono adatte per lavorazioni plastiche e ad asportazione di truciolo, hanno ottima saldabilità, elevata resistenza a trazione e compressione, buona resilienza, discreta colabilità; • ferro-carbonio (ghise, C da 2,06 a 6,67) hanno elevata durezza, resistenza all’usura e all’ossidazione, elevata resistenza alla compressione, ottima colabilità, elevata fragilità, bassa resilienza, non sono adatte per lavorazioni plastiche, sono adatte per le lavorazioni ad asportazione di truciolo; • ferro-carbonio-cromo-nichel (acciai inossidabili), hanno caratteristiche tipiche degli acciai, sono molto resistenti alla corrosone. ¬ Leghe di alluminio, dette anche leghe leggere: • alluminio-rame, sono adatte per getti e lavorazioni plastiche, hanno scarsa resistenza alla corrosione; • 69 alluminio-silicio, hanno ottima colabilità e resistenza alla corrosione, sono adatte per getti anche di forma complessa; • alluminio-silicio-magnesio, sono adatte per lavorazioni plastiche, hanno buona resistenza alla corrosione e scarsa saldabilità; • alluminio-magnesio, sono adatte per getti e lavorazioni plastiche, hanno poca resistenza meccanica, buona saldabilità e resistenza alla corrosione in ambiente marino; • alluminio-zinco, sono adatte per getti, hanno buona resistenza meccanica e possibilità di tempra; • alluminio-zinco-magnesio, sono adatte per lavorazioni plastiche, hanno alta resistenza meccanica e limitata resistenza alla corrosione. ¬ Leghe del rame: • rame-zinco (ottoni), hanno buona resistenza alla corrosione e buona lavorabilità; • rame-stagno (bronzi), hanno buona resistenza alla corrosione e all’usura; • rame-zinco-nichel (alpacche), hanno buona lavorabilità alla pressa; • ramealluminio (cuprallumini), sono molto resistenti alle sollecitazioni meccaniche e alla corrosione; • rame-nichel (cupronichel), hanno ottime proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione marina. ¬ Leghe del nichel: • nichel-rame, hanno alta resistenza alla corrosione e al calore; • nichel-molibdeno, hanno alta resistenza alla corrosione e al calore; • nichel-silicio, hanno alta resistenza alla corrosione e al calore; • nichel-cromo, hanno alta resistenza al calore e al ciclaggio termico; • nichel-cromo-ferro, hanno alta resistenza alla corrosione e al calore. ¬ Leghe del piombo: • piombo-rame-antimonio (peltro), hanno buona resistenza all’usura. ¬ Vi sono inoltre le superleghe, sono un’ampia categoria di leghe metalliche progettate per resistere a considerevoli sforzi meccanici e a intense corrosioni, anche a temperature elevate. Sono impiegate specialmente in campo aeronautico e aerospaziale. (Vedi: malleabilità; materiali a memoria di forma; plasticità) M malleabilità Proprietà dei materiali di essere deformati per mezzo di azioni fisiche e/o termiche, senza che per questo vengano meno le loro proprietà meccaniche. (Vedi: deformazione; plasticità) manufatto “Fatto a mano”. È il risultato di una lavorazione che, nell’accezione originaria del termine, soleva intendersi eseguita mediante utensili manuali. Per estensione, il significato corrente di manufatto si riferisce a un prodotto di lavorazione finito, pronto per essere singolarmente utilizzato o aggregato ad altri manufatti. (Vedi: componente; utensile/ attrezzo; prodotto) materiale Il materiale fa riferimento a tutto ciò che occupa spazio ed ha massa, fino alla soglia della meccanica quantistica, dove anche il vuoto è considerato materia. ¬ Il materiale può essere di origine organica o inorganica, a seconda che provenga da organismi della sfera vivente o da contesti geologici. Lo si può trovare allo stato grezzo o fine, in conseguenza del suo grado di purezza. ¬ Esempi di materiali di derivazione organica sono: i legni, le pelli, il cotone, il lino, 70 la seta, le resine naturali (lacca, gommalacca, caucciù...). ¬ Esempi di materiali di derivazione inorganica sono: i metalli, il vetro, i materiali lapidei, le crete, i polimeri sintetici. ¬ I materiali possono essere altresì distinti tra naturali e artificiali. Oggi questa distinzione è però sempre meno netta, la maggior parte dei materiali sono, infatti, “semilavorati”, risultato di un mix di materiali diversi sia di origine naturale che artificiale: il compensato è il risultato dell’unione di piallacci di legno incollati tra loro con colle sintetiche; la maggior parte delle carte sono additivate con sostanze sintetiche; molti tessuti sono il risultato dell’unione tra fibre artificiali e naturali... materiale primo/secondo Tale definizione indica tutti i materiali riciclati usabili per la realizzazione di nuovi prodotti. ¬ Il loro impiego consente di limitare l’estrazione e/o la produzione di nuovi materiali, valorizzando le risorse già immesse sul mercato e minimizzando così l’impatto ambientale dei prodotti. Un fortunato slogan sintetizza: i rifiuti, da problema a risorsa. Da qui anche la definizione di “giacimenti urbani” in riferimento ai rifiuti prodotti nell’ambito delle città dai quali poter estrarre, così come da una miniera, materiali e componenti da riciclare o riutilizzare. ¬ La definizione di materiale primo/secondo non è riferita in particolare a una famiglia di materiali - polimeri, metalli, vetri... - ma sta a indicare che hanno avuto una “vita” 71 precedente. La normativa fissa criteri e modalità di tale definizione. ¬ Il materiale primo/secondo può essere costituito da: • scarti pre-consumo, cioè scarti di lavorazioni recuperati direttamente in fabbrica e, in molti casi, reimmessi direttamente nel ciclo di lavorazione nell’ambito della fabbrica stessa (ad esempio i rottami ferrosi nell’industria metallurgica); • scarti post-consumo, cioè scarti provenienti dal riciclaggio dei rifiuti, si tratta di materiali recuperati a valle della fase di consumo dei beni. (Vedi: C2C - cradle to cradle; ecolabel; LCA - life cycle assessment; LCD - life cycle design) materiali a memoria di forma I materiali a memoria di forma (SME Shape Memory Effect) appartengono a una nuova categoria di cui fanno parte sia le leghe metalliche (SMA - Shape Memory Alloys) che i polimeri (SMP - Shape Memory Polymers). Sono dotati della proprietà di poter assumere stabilmente ma temporaneamente una forma diversa da quella originaria (detta permanente) e tornare poi a riacquistarla. In relazione a tale capacità sono anche chiamati “dual shape”. ¬ Per annullare l’effetto di tale deformazione di tipo plastico che deve avvenire al di sotto di una certa temperatura, occorre riscaldare il materiale entro una determinata fascia termica. ¬ Se si tratta di polimeri si possono utilizzare anche altri modi per farli tornare alla forma originaria: si può ricorrere all’irraggiamento di luce a infrarosso (IR); a raggi ultra violetti (UV); all’applicazione sia di un determinato sforzo, sia di un campo elettrico, sia di un campo magnetico alternato; si può impiegare un raggio laser o l’immersione in soluzione acquosa. ¬ Se la deformazione avviene, invece, al di sopra di una certa temperatura, rimuovendone la causa il materiale torna direttamente alla sua configurazione precedente. Tale proprietà, tipica dei materiali elastici, è chiamata superelasticità (SE - Super Elasticity). (Vedi: plasticità; smart matersials) materiali compositi Il composito è un materiale derivante dall’unione di due (o più) elementi: la matrice e il rinforzo. Ha una resistenza meccanica maggiore della somma dei suoi singoli costituenti. ¬ La matrice è un materiale continuo, generalmente poco resistente, che ha la funzione di dare forma e protezione dagli agenti esterni al prodotto finale e di trasferire al rinforzo i carichi applicati. Nei compositi artificiali la matrice è generalmente costituita da resine termoindurenti. ¬ Il rinforzo è realizzato con filamenti, fibre, nastri, roving, mat, tessuti bi o tridimensionali, stuoie, che costituiscono la struttura in grado di conferire resistenza al composito. Se le fibre del rinforzo sono orientate danno origine a un insieme dalle proprietà meccaniche anisotrope, se il rinforzo è costituito da materiali dispersi o comunque posti nella matrice in modo uniforme, quest’ultima aumenta in modo omogeneo le sue proprietà meccaniche, il risultato è un composito con caratteristiche di isotropia. ¬ Il rinforzo può essere di natura organica o inorganica: fibre di vetro (il composito è la vetroresina), fibre di carbonio, fibre aramidiche (Kevlar)... ¬ Esistono anche materiali compositi naturali come il legno costituito da microfibrille di cellulosa (assimilabili al rinforzo) e da lignina (assimilabile alla matrice). ¬ Tra i primi materiali compositi realizzati dall’uomo vi sono le argille mischiate alla paglia (adobe), per la realizzazione delle costruzioni in terra cruda, una tecnica antica ancora oggi impiegata in alcuni paesi dell’Africa. (Vedi: filament winding; isotropia/anisotropia; matrice; pultrusione; stampaggio per deposizione manuale) materiali cromogenici fotocromici Materiali che hanno la proprietà di mutare, in modo reversibile, il colore e/o la trasparenza in risposta al variare dell’intensità della luce. Possono essere realizzati usando composti organici o inorganici. ¬ Tale proprietà è funzione della loro struttura molecolare attivata dall’esposizione ai raggi UV, i cambiamenti avvengono in funzione dell’intensità e della frequenza delle radiazioni incidenti sul materiale. Quando lo stimolo luminoso cessa il materiale riacquista in tempi brevi l’aspetto iniziale. ¬ Particelle incapsulate di materiali fotocromici possono essere spalmate, spruzzate o deposte in vario modo sulla 72 superficie di altri materiali, oppure disperse nella loro massa - nei polimeri e nei vetri – durante il processo di formatura. ¬ In particolari i vetri fotocromici - che possono variare il coefficiente di trasmissione luminosa in funzione dell’intensità della luce funzionando così da filtro - cominciano a essere impiegati nel settore dell’edilizia per regolare il controllo energetico-solare dell’edificio. ¬ Sono inoltre usati in modo estensivo (le prime applicazioni risalgono agli anni ’70) in campo ottico per la realizzazione delle lenti degli occhiali, potendo ormai raggiungere tempi di viraggio dell’ordine di qualche secondo. (Vedi: materiali cromogenici termocromici; materiali elettrocromici; nanotecnologie; smart materials) materiali cromogenici termocromici Materiali che hanno la proprietà di mutare, in modo reversibile, il colore e/o la trasparenza in risposta al variare della temperatura. Possono essere realizzati usando composti organici o inorganici. ¬ Tra i composti organici ci sono i cristalli liquidi liotropici e quelli calamatici, che hanno una risposta molto rapida al cambio di temperatura e un’attivazione facilmente programmabile, per contro hanno costi di produzione elevati. Ai composti organici appartengono anche i leuco coloranti che hanno costi più contenuti ma forniscono una risposta meno precisa alla temperatura di attivazione. ¬ Tra i composti inorganici vi 73 sono alcuni ossidi metallici in grado di modificare il proprio stato di conduzione, tra questi l’ossido di vanadio. ¬ Particelle incapsulate di materiali termocromici possono essere spalmate, spruzzate o deposte in vario modo sulla superficie di altri materiali oppure disperse nella loro massa - nei polimeri e nei vetri – durante il processo di formatura. ¬ In particolari i vetri fotocromici cominciano a essere impiegati nel settore dell’edilizia per regolare il controllo energetico-solare dell’edificio e nell’ambito dell’agricoltura per la realizzazione delle serre. (Vedi: materiali cromogenici fotocromici; materiali elettrocromici; nanotecnologie; smart materials) materiali elettrocromici Materiali che hanno la proprietà di mutare, in modo reversibile, il colore e/o la trasparenza se attivati elettricamente, cioè sotto l’azione di un campo elettrico. Possono essere realizzati usando composti organici (tra questi alcuni particolari cristalli liquidi) o inorganici. ¬ Da uno stato di trasparenza i materiali elettrocromici possono passare a uno stato riflettente che li rende simili a specchi, o ad uno colorato. Vi è la possibilità di modulare le proprietà ottiche variando l’intensità dell’impulso elettrico che può essere attivato manualmente o tramite sensori che reagiscono all’intensità luminosa. ¬ Anche i materiali elettrocromici come quelli termo e fotocromici, possono essere usati sulle lastre vetrate - in associazione con stra- ti di materiali diversi che fungono da conduttori e da accumulo - per la realizzazione di schermature trasparenti a trasmissione variabile da impiegare negli edifici al fine di regolare il flusso di luce e di calore in entrata e in uscita, in un’ottica di controllo energetico-solare. Il loro consumo energetico è limitato in quanto necessitano di un basso voltaggio per il cambio di stato e richiedono energia solo al momento dell’attivazione, possono inoltre essere associati a sistemi fotovoltaici di generazione di energia. (Vedi: materiali cromogenici fotocromici; materiali cromogenici termocromici; nanotecnologie; smart materials) matrice Elemento capace di riprodurre un modello originale attraverso un’impronta. ¬ In tipografia è il modello, o campione, per mezzo del quale si stampano testi in serie. In meccanica è il blocco modellato che, grazie a un punzone, imprime una determinata forma a un materiale malleabile. ¬ Le tecniche in cui si impiegano le matrici sono: l’imbutitura, la trafilatura, l’estrusione. ¬ Nei compositi la matrice indica il materiale continuo che dà la forma all’oggetto e contiene il rinforzo. (Vedi: estrusione; imbutitura; materiali compositi) microfibra Termine che indica non un particolare tipo di fibra tessile ma il suo “titolo” che deve essere inferiore a 1 dtex. 1 dtex è uguale al peso espresso in grammi di 10.000 metri di filo. ¬ Non Non essendo sempre possibile misurare la sezione delle fibre - data la loro irregolarità e deformabilità - si fa riferimento alla “titolazione”, che indica il rapporto tra lunghezza e peso. ¬ Per fornire una corretta informazione il termine microfibra non può essere impiegato singolarmente, ma deve affiancarsi al nome del materiale polimerico di cui è costituito il filato. microtecnologia Tecnologia riferita alla scala del milionesimo di metro (micro = millesimo di millimetro). ¬ Per quanto piccola, si tratta di una scala che si relaziona ancora al concetto tecnologico detto “Top down” - non riferibile cioè al campo delle nanoecnologie - ovvero espressiva di un processo di definizione della forma a partire dal grande verso il piccolo. ¬ Un campo dove sono intensamente applicati processi microtecnologici è l’elettronica. (Vedi: bottom-up/top down; nanotecnologia) misura È il rapporto tra due grandezze di cui una (il modulo) scelta convenzionalmente come unità di riferimento. ¬ La grandezza può essere: • di tipo scalare, in tal caso la misura si esprime con un numero reale e un’unità di misura (5 cm); • di tipo vettoriale, in tal caso ai termini scalari si aggiungono la direzione, il verso e il punto di applicazione (→5 cm). ¬ La nozione di misura abbraccia molti significati e si è evoluta nel tempo. Nel design riguarda principalmente 74 75 le grandezze geometriche (lunghezza, larghezza, altezza, superficie, volume) e quelle chimico-fisiche (massa, forza, pressione, velocità, accelerazione, tempo, densità…). sagomato, detto sponderuola. ¬ La tecnica industriale che più si avvicina alla modanatura è quella dell’estrusione, relativa sia alla plasmazione dei metalli, sia dei polimeri artificiali: profilature, trafilature, bordature, coprifili... ¬ Oggi nel versante della stereotomia, indipendentemente dal materiale, sempre più frequentemente le modanature si realizzano mediante lavorazioni a controllo numerico basate o su frese cosiddette “di forma”, o frese standard opportunamente guidate. (Vedi: fresa; manufatto; estrusione; stereotomia/plasmazione) modanatura Dettaglio ornamentale ottenuto mediante l’iterazione di una sagoma, o profilo, secondo un dato percorso che può assumere svariati andamenti: rettilineo, curvilineo, circolare. ¬ Il termine modanatura deriva da modano, lo strumento costituito da una lamina sagomata mediante il trascinamento del quale nelle tecniche di plasmazione (gesso, creta, cera…) si produce il manufatto. ¬ La realizzazione delle modanature è diversa a seconda del tipo di materiale. Nel legno e nei materiali lapidei queste si ottengono mediante asportazione, effettuata con i tipici strumenti per scolpire (punte, scalpelli, sgorbie…). Anticamente nel legno le modanature si realizzavano con un particolare tipo di pialletto a ferro modulo Il significato basilare del termine è quello di “misura”, “modo”, derivante dal latino mŏdulus(m) e dal suo diminutivo modus. ¬ Nell’ambito dell’architettura e del design il suo significato riveste un ruolo fondativo, poiché esprime il concetto di forma derivante dall’aggregazione combinatoria di componenti ripetuti e standardizzati. La nozione di materiale malleabile modine-sagoma modulo è anche alla base dell’intimo legame che s’instaura tra la sfera estetica e quella tecnica nella produzione di tipo industriale. ¬ In senso spaziale il concetto di modulo ha affinità con quello di tassellazione, ovvero il riempimento razionale di una superficie o di un volume. ¬ Tra i manufatti a elevata tecnologia facenti parte di sistemi complessi basati su meccanica fine, elettronica, industria aerospaziale, il concetto di modulo va oltre la sfera meramente geometricomatematica e assume caratteristiche più spiccatamente funzionali, sia in senso fisico che logistico, come nel caso del LEM - Lunar Excursion Module che, nella Missione Apollo, sbarcò nel 1969 sulla luna. (Vedi: componente; tassellazione) modulo di elasticità - Modulo di Young È un numero - indicato con il simbolo E - caratteristico di ogni materiale che sta a significare la proporzionalità tra lo sforzo cui è sottoposto e la deformazione che ne consegue, ovvero fra tensione unitaria e allungamento unitario che la tensione genera. ¬ I materiali poco deformabili, come il diamante, hanno un Modulo di Elasticità elevato; quelli molto elastici, come la gomma, hanno un Modulo di Elasticità basso. (Vedi: deformazione; plasticità) il tenone. Nel sistema-telaio, composto da traversi e montanti, solitamente la mortasa è praticata in questi ultimi. ¬ Generalmente la mortasa è perpendicolare alla superficie su cui insiste, nel caso di strutture complesse la mortasa può assumere andamento obliquo. ¬ Prima dell’avvento dei macchinari elettromeccanici e oggi del controllo numerico, la mortasa si realizzava mediante l’asportazione di materiale a mezzo del sottile scalpello e del robusto bedano. La geometria planare dei due strumenti faceva sì che la cavità - la mortasa assumesse forma parallelepipeda. Con l’introduzione delle frese la geometria rotatoria che ne caratterizza il funzionamento ha condizionato la forma stessa della mortasa secondo una geometria para-ovoidale: due piani paralleli raccordati da due semicilindri. ¬ Il tenone, solitamente appartenente al traverso, è destinato a inserirsi nella mortasa. Per lo più il tenone è coassiale al pezzo che lo contiene, ma in casi particolari può montante tenone traverso sponderuola mortasa-tenone Sistema di connessione tra due elementi lignei strutturali detto anche “maschio e femmina”. ¬ La mortasa è la cavità destinata a ospitare mortasa INCASTRO A MORTASA E TENONE 76 essere disposto obliquamente. ¬ Fanno parte del tenone le due superfici (talvolta una sola) che compensano il differente spessore tra tenone e traverso e che aderiscono alla superficie su cui insiste la mortasa. Tali superfici formano un sistema chiamato “rasamento”. ¬ Prima dell’avvento delle attuali tecniche di lavorazione del legno a differenza di quanto avveniva per la mortasa, il tenone veniva realizzato utilizzando vari tipi di utensili dentati da taglio: saracchi, seghe a telaio, pettinine... La geometria di tipo planare alla base di questi strumenti faceva sì che anche il tenone risultasse di forma di parallelepipeda, in coerenza con quella della mortasa. ¬ Attualmente la coerenza tra cavità e volume, che in virtù delle frese hanno forma para-ovoidale, è ottenuta mediante opportuni artifici applicati al controllo numerico. (Vedi: CNC – controlled numerical center; coda di rondine; fresa) 77 N nanotecnologie Tecnologie in sviluppo da qualche decennio che operano a scala “nano” (n), ovvero a dimensione di miliardesimo di metro. ¬ A tale scala gli oggetti da considerare sono atomi e molecole, pertanto viene meno la capacità di interpretare i fenomeni fisici e chimici secondo schemi scientifici convenzionali e occorre fare riferimento a concetti di meccanica quantistica. Un aspetto peculiare di questa nuova dimensione della fisica è il cosiddetto effetto tunnel. ¬ Dal punto di vista dei materiali le novità sono rilevanti: non si tratta più di mettere in atto processi di progressiva raffinazione o combinazione di sostanze che si trovano in natura, ma realizzare nuove “architetture” atomiche e molecolari, mirando ad assemblare opportunamente le minuscole particelle secondo un processo detto di “bottom up”, che provoca meccanismi di auto-aggregazione o di assemblaggio di atomi e molecole (è, sui generis, un processo di plasmazione). ¬ A scala nanometrica si può operare anche con il criterio inverso, di “top down”. In questo caso il processo consiste nella riduzione del materiale a partire dal grande verso il piccolo, fino a “scolpirne”, alla scala nano, le superfici con gli elettroni (è, sui generis, un processo di stereotomia). Un risultato significativo è costituito dalla realizzazione di composti molecolari formati sia da sostanze inorganiche che organiche. ¬ Un esempio, arcaico e inconsapevole assimilabile a quelli nanotecnologici è costituito dalla lieve spruzzatura di polvere d’oro nella preparazione in fornace delle lastre vetrate per renderle trasparenti nella colorazione rossastra. ¬ I cardini di questa nuova tecnologia sono principalmente tre: • nanotecnologia molecolare; • nanostrutture; • materiali nanostrutturati. ¬ La nanotecnologia molecolare rappresenta il livello più avanzato nella costruzione di vere e proprie “macchine” mediante l’azione di assemblatori molecolari, i quali realizzano a scala atomica ciò che le convenzionali catene di montaggio fanno a scala macroscopica. Il risultato è costituito dai cosiddetti “nano-motori”: molecole che fungono da ingranaggio o da perno i cui dettagli, come denti o altro, sono costituiti da atomi. ¬ Le nanostrutture consistono nella realizzazione, con normali metodi chimici, di strutture a scala molecolare. Queste hanno già trovato applicazione in svariati ambiti come nel caso dei dispositivi elettronici molecolari - polimeri conduttori, fotoconduttori, transistor e LED organici che hanno reso possibile, ad esempio, la produzione di display luminosi che si presentano sotto forma di sottili fogli di materiale plastico molto flessibili, adattabili a ogni superficie. ¬ I materiali nano strutturati sono realizzati principalmente con l’aggiunta di additivi che presentano almeno una dimensione inferiore a 100 nm. Al diminuire delle dimensioni delle particelle di additivo aumenta il rapporto fra la superficie d’interfaccia tra particelle e volume complessivo. Si viene a creare, pertanto, un nuovo materiale, con proprietà fisiche e chimiche diverse e/o potenziate rispetto a quelle del materiale di base. ¬ Quello della nanotecnologie è un campo di studio in rapidissimo sviluppo e di grandissimo interesse che ha già oggi significative ricadute in molti campi - dalla medicina all’agroalimentare, all’architettura al design - e che ha enormi potenzialità per il futuro. ¬ La nanoelettronica permetterà impensabili velocità di calcolo e di gestione dati; la nanomedicina consentirà il miglioramento della qualità della vita, ma già oggi esistono micro-pompe per iniettare insulina in tempo reale o per dosare l’effettiva quantità di medicinali, o per farli arrivare nell’esatto punto dove servono. ¬ Nel campo dei materiali, solo per citare alcuni esempi già oggi in commercio, ricordiamo: le ceramiche nanostrutturate che sono molto più dure e resistenti di quelle tradizionali; i metalli a nanofase che hanno proprietà meccaniche molto più elevate di quelli convenzionali; le vernici addizionate con nano particelle specifiche che diventano antigraffio; i tessuti nano trattati che possono diventare antimacchia, antipiega, idrorepellenti, protettivi per raggi UV 78 e per cariche elettrostatiche; le pellicole polimeriche che possono essere trattate in modo che diventino antibatteriche per favorire la conservazione dei cibi… ¬ (Vedi: bottom-up/top down; effetto loto; effetto tunnel; grafano; grafene; silicene; stereotomia/plasmazione) 79 normazione tecnica La normazio- ne, in riferimento al design, è finalizzata a favorire il superamento di ogni aspetto di incertezza e ambiguità che possa intervenire tra progettazione, produzione e fruizione di beni d’uso e servizi. ¬ L’oggetto dell’attività di normazione consiste nella definizione dei processi, dei servizi nervatura Ispessimento di tipo linee dei livelli prestazionali, riguarda ogni are a scopo di rinforzo in una superficie aspetto della vita del prodotto e della (membrana, pannello, guscio), al fine di erogazione dei servizi. Oltre a ciò la nordiminuire il suo spessore garantendo mazione mira a elevare i livelli di sicurezcomunque un certo grado di resistenza. za, migliorare l’organizzazione aziendale ¬ Nel caso degli stampaggi le nervature e i sistemi di gestione della qualità (UNI si configurano come rilievi/costolature EN ISO 9000) e la protezione dell’amcontinue, generalmente realizzate dibiente (UNI EN ISO 14000). ¬ Le norme rettamente durante il getto. Nel caso di sono divulgate per mezzo di documenstrutture a setti (pannelli, lastre...), le ti tecnici - che definiscono dimensioni, nervature sono, generalmente, riportaprestazioni meccaniche, ambientali e di te. ¬ Si può ricorrere all’impiego di nersicurezza… - elaborati da esperti accrevature d’irrigidimento anche nelle barre ditati nei diversi settori di competenza. estruse, impiegate per la produzione di ¬ Per tutte le questioni concernenti l’iminfissi o per la realizzazione della carpiego di sostanze tossiche, pericolose e penteria. (Vedi: stampaggio; stampo) relative alla sicurezza la normazione ha carattere obbligatorio. Per gli aspetti che attennervature realizzate in fase gono al libero scambio tra di stampaggio del pezzo produzione e fruizione la normazione ha carattere consensuale, democratico, trasparente e volontario. ¬ L’ambito normativo tecnico è così articolato: • ISO norma internazionale; • EN norma europea; • UNI norma nazionale italiana. ¬ La norma internazionale ISO è prodotta dall’International Organization for Standardization. Le norme di questo livello costituiscono un riferimento per tutto il mondo. Se adottata in Italia la norma diventa UNI ISO (o UNI EN ISO in caso di norma anche europea). ¬ La norma europea EN è prodotta dal CEN - Comité Européen de Normalisation. Le norme EN hanno carattere obbligatorio per i Paesi europei e puntano alla armonizzazione di ogni legislazione. ¬ La norma italiana UNI è prodotta dall’Ente Nazionale Italiano di Unificazione e concerne ogni settore industriale, commerciale e del terziario, meno il settore elettrico ed elettrotecnico per il quale vi sono le norme italiane CEI prodotte dal Comitato Elettrico Italiano. Quando la norma è frutto del recepimento di una direttiva europea, la sigla diventa UNI EN. ¬ Per facilitare il riconoscimento della qualità di prodotti e servizi garantita da norme tecniche, queste contemplano metodi di marcatura. Si tratta di marchi di conformità che, a seconda dei casi, possono essere obbligatori o volontari. La marcatura “CE”, per esempio, ha carattere obbligatorio per alcuni tipi di prodotti che sono soggetti al rispetto di determinati requisiti di sicurezza stabiliti da direttive europee (da non confondersi con la quasi indistinguibile, e per ciò ingannevole, sigla CE “China Export”). ¬ I marchi volontari mirano invece a evidenziare tutte quelle qualità che prodotti e servizi possono avere al di là del quadro normativo tecnico. ¬ Per semplificare le relazioni commerciali tra i vari paesi comunitari è stato creato un marchio volontario unico europeo il cui nome è Keymark e che nel tempo è destinato a sostituire ogni marchio nazionale di conformità. (Vedi: certificazione; ecolabel; etichettatura; formato UNI; quota/quotatura) NURBS – Non Uniform Rational Basis Splines Concetto matematico in base al quale in un CAD, 2D o 3D, è possibile tracciare linee e superfici semplici e complesse con carattere continuo: cerchi, ellissi, archi di parabole e di iperboli, linee di forma libera (free-form) nel piano e nello spazio 3D o superfici di ogni forma come la sfera, l’ellissoide, il paraboloide iperbolico, il cilindro, il cono, il toro. Le NURBS giocano altresì un ruolo chiave nella computer grafica, specialmente per quanto riguarda la creazione delle font. ¬ Il motivo della loro versatilità consiste nel fatto che dal punto di vista informatico risulta assai poco oneroso manipolare segmenti di curva o porzioni di superfici, espressioni di funzioni “cubiche”. Il controllo della forma delle NURBS avviene per mezzo di un poligono, la curva si gestisce mediante una spezzata. ¬ All’origine delle NURBS ci sono le curve Spline e quelle di Bézier. La differenza tra le due consiste nel fatto che le prime hanno carattere interpolante (i punti di controllo stanno sulla curva), mentre le seconde hanno carattere approssimante (i punti di controllo sono esterni alla curva). ¬ Il termine Spline indica una barretta elastica 80 con la quale negli anni ’30 si tracciavano curve di forma libera. Il sistema funzionava sottoponendo la barretta a pesi e pressioni per modificarne l’assetto. Il criterio di matematizzazione e poi d’informatizzazione delle NURBS si basa proprio sul principio fisico di deformazione elastica della barretta. (Vedi: superfici rigate) 81 O OLED - Organic Light Emitting Diode Diodo organico a emissione di luce, si tratta di una nuova tecnologia usata per la produzione di schermi piatti realizzati ponendo diversi sottili strati organici fra due conduttori (anodo e catodo), quando viene applicata la corrente producono una brillante illuminazione. ¬ A differenza degli schermi LCD (per televisori, cellulari, computer), dove il bagliore è dato per retroilluminazione, quelli OLED hanno la proprietà di emettere luce propria. Da ciò deriva una notevole sottigliezza degli schermi (circa 300 nanometri, esclusi i supporti protettivi), così come un loro bassissimo consumo energetico. ¬ Gli schermi hanno inoltre la proprietà di essere pieghevoli, fino all’arrotolamento. Le variazioni cromatiche sono ottenute per mezzo di tre strati elettroluminescenti, ciascuno dei quali sviluppa uno dei colori base: il rosso, il blu e il giallo. ¬ Bassa tensione di alimentazione (10 volt), limitato consumo, ottimo contrasto, brillantezza dei colori, costituiscono i maggiori pregi della tecnologia OLED. ¬ Per contro, la natura organica degli strati elettro-luminescenti fa sì che questi abbiano una durata piuttosto limitata nel tempo, che tuttavia si va allungando con il progredire della tecnica. I costi di produzione, inizialmente molto alti, grazie alla nuova tecnologia di stampa si stanno riducendo notevolmente. ¬ Un’altra applicazione molto promettente dell’OLED è nel campo dell’illuminazione degli spazi. I sottili pannelli possono essere sviluppati in qualsiasi forma, anche con superfici notevolmente estese. Inoltre potendo essere piegati e arrotolati consentono di “tridimensionalizzare” la sorgente luminosa. ¬ L’illuminazione con OLED ha carattere uniforme, diffuso, soft, anabbagliante. Si può dire sia complementare a quella puntiforme del sistema LED - Light Emitting Diode, l’altra recente fonte di illuminazione a basso consumo, che però richiede un riflettore o di un’ottica per diffondere la luce. ¬ L’OLED consente anche nuove e imprevedibili applicazioni di cui già si intravvedono i primi risultati ormai non soltanto a carattere sperimentale, come quella relativa ai supporti trasparenti denominati TOLED, che rendono possibile la realizzazione di finestre o pareti trasparenti luminose. open source Letteralmente “sorgente aperta”, che nel mondo dell’informatica viene elevata a paradigma di un modo libero e collaborativo nell’intendere le relazioni tra chi produce e chi usa software, ma più in generale, parlando di “open content” (contenuti aperti) tra chi produce testi, musica, immagini, “conoscen- za”, e chi ne fruisce. ¬ Principale veicolo della filosofia open source è internet. Chi mette in rete le proprie creazioni, i frutti della propria ricerca, del proprio ingegno, accetta e auspica che chiunque e in ogni dove vi apporti contributi, in un’ottica di massima partecipazione e di diffusione dell’intelligenza collettiva. ¬ L’intento è creare una comunità diffusa attraverso la rete che, refrattaria a ogni sorta di oscurantismo e superando il diritto d’autore del singolo, possa condividere la conoscenza, alimentando così i saperi. ¬ Wikipedia è uno degli esempi più noti e significativi di filosofia open source, così come il sistema operativo Kernel Linux, ambedue hanno dato un contribuito fondamentale alla nascita di questa nuova visione dell’informazione, della formazione e dell’accesso alla conoscenza. organico/inorganico Coppia oppositiva che mette a confronto ciò che appartiene, o è appartenuto, all’universo del vivente, con ciò che invece non ha origine biologica. ¬ Della prima categoria fanno parte tutti quegli esseri che hanno capacità propria di riprodursi, di produrre in proprio l’energia necessaria all’espletamento delle loro funzioni vitali e che, secondo la teoria dei sistemi, sono classificati come “sistemi aperti”. Ma anche tutti quei materiali, sostanze, prodotti che hanno fatto parte di esseri viventi, come il legno, le pelli, i polimeri naturali… ¬ Alla seconda categoria ap- 82 partengono invece tutti quegli organismi che per funzionare necessitano di energia proveniente dall’esterno, come per esempio un motore, un termostato, un circuito… e che, secondo la teoria dei sistemi, sono classificati come “sistemi chiusi”. Ma, anche, tutta una serie di materiali come i metalli, le pietre, i polimeri derivanti dagli idrocarburi… ¬ Dal punto di vista dello sviluppo di nuovi materiali con l’avvento delle nanotecnologie si possono realizzare composti nei quali a una sostanza inorganica si unisce una sostanza organica, per esempio una proteina. 83 P piegatura Deformazione di un materiale ottenuta sfruttando le sue caratteristiche di duttilità. ¬ La piegatura è riferita a deformazioni di piccolo raggio, in relazione al tipo e allo spessore del materiale/componente. ¬ Nei metalli la piegatura delle lamiere si realizza tramite macchine che funzionano con un sistema di coltelli coincidenti e contrapposti. I vincoli di tale lavorazione riguardano principalmente lo spessore della lastra; l’angolo di piegatura; il raggio di curvatura della piega; il numero e i “versi” delle piegature in successione. ¬ Nei polimeri termoplastici la piegatura delle lastre si effettua previo riscaldamento applicato alle linee di piegatura tramite resistenze attivate elettricamente. ¬ Nel legno la piegatura può avvenire con stampi metallici riscaldati in un regime di aria fortemente umidificata per mezzo di vapore (sistema Thonet); tramite adattamento del legno a stampi rigidi per mezzo di ultrasuoni; grazie a incollaggi/pressaggi di piallacci a mezzo di stampi curviformi. ¬ Nel vetro la piegatura delle lastre si realizza portandole al punto di rammollimento tramite calore. ¬ Nel cartone occorre preventivamente effettuare una pre-piega con opportuno strumento lungo le linee di piegatura. La piegatura vera e propria può essere eseguita a mano, ove necessario con l’ausilio di sottili stecche, o con sistemi meccanizzati eventualmente assistiti da dispositivi digitali. (Vedi: cordonatura; deformazione; plasticità; polimeri termoindurenti/ polimeri termoplastici; stampo) placcatura Procedimento volto a riportare un sottile strato di materiale pregiato, o maggiormente resistente, su di uno con caratteristiche prestazionali minori che funge da base. ¬ La placcatura è molto usata sui metalli, ma è una lavorazione significativa anche nel settore del legno. Comune a entrambi i materiali è la necessità, per determinati usi, di rendere più resistenti le superfici rispetto a vari fattori di degrado e/o la necessità di migliorare le qualità estetiche dei prodotti finiti. ¬ Nel campo dei metalli i tipici fattori di degrado che si tende a contrastare con la placcatura sono dati dalle ossidazioni e dalle corrosioni. Di conseguenza la placcatura è molto usata nei casi in cui avviene il contatto tra superfici di contenitori e prodotti che non si debbono contaminare, come per esempio nel campo farmaceutico-sanitario e in quello alimentare. In tali settori i comuni acciai al carbonio sono placcati con acciai inossidabili, rame, nichel, monel e titanio. ¬ Nel settore del gioiello la placcatura di metalli meno preziosi è realizzata a fini estetici con l’oro, l’argento e il platino. ¬ In campo metallurgico la laminazione può essere effettuata a freddo o a caldo. Nel caso della laminazione a caldo si ha un risultato migliore, anche dal punto di vista meccanico poiché oltre all’accoppiamento tra lamina pregiata e supporto comune, il metallo più malleabile è spinto ad aderire maggiormente nelle asperità superficiali dell’altro. ¬ Le tecniche di placcatura con le lamiere si possono così classificare: • per sovrapposizione, si dispone il materiale di riporto su quello di base, si riscaldano i due componenti in un forno a temperatura controllata, si lamina a caldo il nuovo strato; • per colaggio, si versa il materiale di riporto sulla lamiera, si procede alla laminazione a caldo; • per distribuzione di polveri di materiale di riporto, si spargono uniformemente polveri di materiale protettivo, si procede alla laminazione a caldo; • per interposizione di un rivestimento galvanico, si interpone il rivestimento, si procede alla laminazione. ¬ I rivestimenti galvanici e i trattamenti a spruzzo non corrispondono esattamente alla placcatura a causa della maggior sottigliezza dello strato riportato che determina anche una minore capacità di resistenza meccanica nel prodotto finale. ¬ Nel settore del legno i fattori di degrado principali sono l’eccesso di umidità o, all’opposto, l’eccesso di raggi UV. Va però osservato che, a prescindere da moderate ragioni di resistenza agli urti, le prevalenti motivazioni di una placcatura lignea attengono a fattori estetici. I legni adottati per 84 realizzarla sono quelli classificabili come pregiati, o possono essere impiegati per la placcatura anche metalli o materiali polimerici. Viene realizzata mediante la pressatura dello strato pregiato sul supporto comune, intermediati da un collante. (Vedi: cubic printing; rivestimento) plasticità 85 poliaccoppiato Materiale derivante dall’unione di strati sottili e/o film di materiali diversi. ¬ Il più diffuso è il Tetra Pak realizzato con un foglio di carta spessa, un foglio di alluminio e alcuni film di polietilene, il risultato è un poliaccoppiato resistente e impermeabile, caratteristiche che lo rendono idoneo alla realizzazione di imballaggi (in particolare di contenitori per liquidi) capaci di garantire anche l’effetto barriera alla luce e all’ossigeno, necessario per una più lunga conservazione dei cibi. ¬ A Capacità di un materiale di deformarsi sotto l’azione di forze esterne in modo permanente, oltre il limite di elasticità, senza subire rottura. La deformazione che si genera è detta deformazione plastica. PALLA DI GOMMA - COMPORTAMENTO ELASTICO ¬ Quando si supera il limite elastico il materiale non segue più la legge di Hooke e, rimuovendo lo sforzo applicato, rimane una deformazione per- basso modulo di elasticità (E), forte deformazione al momento dell’impatto, l’energia cinetica è trasformata in deformazione elastica (reversibile, manente detta plastica, comportamento hookiano) con la restituzione dell’enrgia la palla torna alla dovuta a spostamenti non forma originaria reversibili degli atomi riPALLA DI ARGILLA - COMPORTAMENTO PLASTICO spetto alla configurazione originaria. ¬ I materiali che sono in grado di deformarsi plasticamente sono definiti duttili, tra la maggior parte dell’energia è trasformata in deformazione questi la maggior parte nell’impatto plastica (permanente) dei metalli e dei polimeri. ¬ I materiali che PALLA DI VETRO - COMPORTAMENTO FRAGILE non sono dotati di fase plastica, come il vetro e le ghise sono classificati come fragili. ¬ (Vedi: deformazione; modulo di elevato modulo di elasticità (E) al momento dell’impatto non si manifestano deformazioni apprezzabili e, non essendoci fase plastica, si ha una rottura elasticità) fine vita i diversi materiali costituenti il Tetra Pak (75% carta; 20% polietilene e 5% alluminio) non possono essere separati manualmente ma solo con apposite tecnologie di riciclo che consentono di riutilizzare la cellulosa costituente la carta nelle cartiere, mentre l’alluminio e il polietilene sono impiegati, insieme, per la realizzazione di un materiale primosecondo denominato EcoAllene. (Vedi: materiale primo/secondo) polimeri termoindurenti / polimeri termoplastici I polimeri artificiali sono sostanze organiche che hanno origine dal petrolio, sono trattate industrialmente attraverso processi chimici fino a ottenere polimeri sintetici costituiti da macromolecole. ¬ Sono caratterizzati da una particolare struttura chimica formata dal concatenamento di molecole elementari - i monomeri che dà origine attraverso il processo di polimerizzazione a molecole di dimensioni molto grandi, le macromolecole. ¬ I polimeri termoindurenti differiscono da quelli termoplastici per il tipo di polimerizzazione (la reazione chimica che induce la formazione delle catene polimeriche) che è tridimensionale, reticolata e ramificata. Si tratta di legami forti che una volta formati non consentono di operare ulteriori trasformazioni, infatti i polimeri termoindurenti non possono essere rilavorati per mezzo del calore senza subire una degradazione chimica. Se dopo l’indurimento vengono riscaldati si decompongono, carbonizzandosi. ¬ Di conseguenza a fine vita possono essere riciclati mediante triturazione o granulazione, ed essere aggiunti come cariche ad altri materiali, ad esempio agli asfalti impiegati per la realizzazione delle pavimentazioni stradali. ¬ Tra i polimeri termoindurenti vi sono le resine fenoliche, le resine melamminiche, le resine epossidiche, poliesteri insaturi. ¬ I polimeri termoplastici hanno una polimerizzazione di tipo lineare, poco ramificata, le lunghe catene molecolari sono unite tra loro da legami relativamente deboli, tanto da poter essere spezzati tramite il calore. Ciò consente alle catene polimeriche, portate allo stato viscoso, di modificare la loro posizione e acquistare nuove forme. ¬ Di conseguenza i polimeri termoplastici a fine vita possono essere riciclati mediante riscaldamento e nuova formatura. Durante il processo di riciclo generalmente il polimero perde una parte delle caratteristiche prestazionali originarie, è dunque necessario additivarlo per migliorarne le proprietà. In alternativa è possibile effettuare un tipo di riciclo “a cascata”, utilizzando il materiale per la realizzazione di oggetti che richiedono minori prestazioni meccaniche. ¬ Ai polimeri termoplastici appartiene il maggior numero di materie plastiche, tra queste: il polietilene, il polipropilene, il polistirolo, il nylon. (Vedi: additivo; elastomeri; compounding; cracking) 86 pressofusione Tecnologia di formatura impiegata per i metalli e le leghe metalliche, simile allo stampaggio a iniezione usato per i materiali polimerici. ¬ Il metallo fuso è spinto a forte pressione, mediante pistoni o aria compressa, in uno stampo fino al suo completo riempimento attraverso i canali di colata, per compensare l’eventuale diminuzione del volume in molti casi si provvede all’immissione di più materiale. Il sistema è tenuto in pressione fino alla solidificazione del pezzo che viene raffreddato grazie alla circolazione di liquido nello stampo, si procede poi alla sua estrazione. ¬ Con questa tecnologia si possono anche ottenere pezzi di forma complessa (usando eventualmente “anime” removibili) con ottima finitura superficiale. ¬ Gli stampi sono generalmente realizzati in acciaio o ghisa (materiali che hanno un alto punto di fusione), di conseguenza i metalli utilizzati in questa tecnologia devono fondere a temperature più basse (leghe di alluminio, zinco, magnesio). ¬ Dati gli alti costi delle presse e degli stampi la pressofusione, che ha grande produttività e un alto tasso di automazione, è economicamente vantaggiosa per volumi di produzione molto elevati. (Vedi: stampaggio; stampaggio a iniezione; stampo; sottosquadro) processo Complesso di azioni/fenomeni tra loro interrelati finalizzati alla realizzazione di un oggetto o di un sistema, materiale o immateriale: processo 87 produttivo; processo edilizio; processo progettuale… In linea generale il processo può essere inteso come canale di trasformazione, nel quale da un lato entrano input e dall’altro, dopo opportuna elaborazione/lavorazione, escono output. ¬ Nel campo della produzione materiale - artigianale o industriale - il processo può essere inteso come l’insieme delle operazioni che sulla base di specifiche informazioni, è volto a trasformare la materia grezza in prodotto finito. (Vedi: ciclo) prodotti derivati dal legno Prodotti di origine legnosa idonei a entrare nel ciclo produttivo delle seconde lavorazioni. ¬ La ragione d’essere dei prodotti derivati dal legno consiste nel razionalizzare l’accentuata eterogeneità di forma fondata sulla matrice cilindrica del legno allo stato vivente. ¬ Si possono individuare tre tipologie principali di prodotti del legno: • masselli, derivati dalla riduzione diretta del tronco, di forma approssimativamente parallelepipeda (travi, tavole, murali, cantinelle); • piallacci, derivati dalla riduzione del tronco in strati sottili (segati, tranciati, piallacci, sfogliati, srotolati); • pannelli a base di legno, prodotti destinati ad impieghi strutturali o meno ottenuti dalla ricomposizione di elementi unitari, di varia dimensione e forma (segati, listelli, fogli, particelle, lana di legno, fibre), eseguita sotto pressione per l’azione di un adesivo che deve avere una resistenza pari o superiore a quella del legno. ¬ Masselli Prodotti, componenti, realizzati interamente in legno naturale. Il legno impiegato viene ricavato direttamente dal tronco e fornito in spessori superiori a quelli dei tranciati. Il termine legno “massiccio” si può usare solo per i mobili o componenti le cui superfici esposte alla vista siano composte di legno dotato di tali caratteristiche. ¬ Piallacci Sottili semilavorati di legno, di spessore inferiore a 7 mm. ¬ Esistono due tipi di piallaccio: uno, detto sfogliato, l’altro detto di srotolamento. ¬ Nel primo caso si tratta di piallacci ottenuti da un tronco o parte di esso mediante l’operazione di “sfogliatura”. È un processo di taglio planare e riguarda generalmente i legni pregiati o destinati a fornire prodotti di ricopertura. Il disegno formato dai tessuti sezionati è quello delle tipiche venature. ¬ Nel secondo caso si tratta di piallacci ottenuti da un tronco mediante l’operazione di “srotolamento”. È un processo di taglio circolare, tangenziale alla superficie cilindra del tronco, motivo per il quale scompare il tipico disegno delle venature. Il prodotto che ne deriva è di tipo grezzo, anche per la qualità scarsa del legno, e serve per la realizzazione di compensati e multistrati non rivestiti. In Italia è tipicamente impiegato il legno di pioppo, nei paesi dell’Europa Centrale e del Nord è più in uso il legno di betulla. ¬ Di spessore generalmente più consistente è il “tranciato”, un piallaccio ottenuto da un tronco o parte di esso mediante l’operazione di “tranciatura”. ¬ Archetipo dei due prodotti è il cosiddetto “segato”, che per spessore è analogo al tranciato, con la differenza che veniva realizzato con processi di segagione manuale. ¬ Pannelli a base di legno Prodotti ottenuti dalla scomposizione del legno in elementi (lamelle, fogli, particelle, fibre...) e successivamente ricomposti in pannelli. Questa operazione permette di superare i naturali vincoli geometrici della materia prima (lunghezza, larghezza, spessore), di eliminare gli eventuali difetti e imperfezioni del legno (nodi, marciumi, difetti strutturali) e di conferire ai prodotti caratteristiche non possedute naturalmente dai tessuti legnosi, quali la resistenza agli attacchi biologici (muffe, batteri, funghi, insetti), al fuoco, all’umidità elevata… I pannelli a base di legno sono cioè progettati e prodotti per rispondere a specifiche esigenze applicative. ¬ Quando sono ricoperti da strati di materiale più pregiato o resistente sono detti “nobilitati”. Un particolare tipo di nobilitazione è costituito dalla impiallacciatura, ovvero la sovrapposizione di un piallaccio di legno pregiato (pannello impiallacciato). ¬ I pannelli a base di legno possono essere raggruppati nelle seguenti principali categorie: • pannelli a base di legno massiccio (lamellari/listellari); • pannelli a base di legno compensato (compensati/multistrati); • pannelli a base di particelle di legno (truciolari); • pannelli a base di fibre di legno (fibra e MDF); • pannelli a base di scaglie di le- 88 89 gno orientate (OSB); • pannelli a base di lana di legno; • pannelli a base di legno, di tipo flottante; • pannelli a base di legno ricoperti di carte melaminiche. ¬ Pannelli a base di legno massiccio (lamellari/listellari) Categoria di pannelli composti di lamelle e/o listelli di legno massiccio incollati, generalmente destinati a scopi strutturali o di rivestimento, hanno elevata resistenza e ottimo impatto visivo. ¬ Pannelli a base di legno compensato (compensati/multistrati) Categoria di pannelli composti da un insieme di fogli di legno, solitamente dispari, resi solidali mediante incollaggio con resine sintetiche termoindurenti e pressatura a caldo. I fogli di legno (piallacci) sono sovrapposti in modo che la fibratura degli strati adiacenti sia generalmente ad angolo retto. Quando gli strati sono più di tre, i panelli sono chiamati “multistrati”. Il nome compensato sta a indicare la “compensazione” dell’anisotropia del legno (materiale fibroso), che viene annullata dalla disposizione dei piallacci a fibre incrociate. ¬ Una variante del compensato è il “compensato listellare”. Si tratta di un compensato ad anima costituita da listelli di legno di larghezza compresa tra 5 e 30 mm, incollati o meno tra loro e foderati sulle due facce da uno o più strati di piallacci. Questi pannelli vengono definiti commercialmente anche con il termine “paniforte”. ¬ Altra variante del compensato è il “compensato marino”. Si tratta di un prodotto con fogli di specie legnose durabili naturalmente, incollati con adesivi che garantiscono i requisiti di resistenza previsti per l’impiego in ambiente nautico e, più in generale, per esterno. ¬ Per la costruzione di edifici in legno è stato approntato un tipo di pannello denominato “XLAM”, tipologicamente analogo al compensato, i cui PANNELLI LISTELLARI COMPENSATO listello realizzato con listelli di legno pregiato (rovere, castagno, frassino...) listello piallaccio strutturale (srotolato) realizzato con listelli e piallacci di legno comune (pioppo, abete...) piallaccio nobilitato (sfogliato) listello piallaccio strutturale (srotolato) realizzato con listelli e piallacci di legno comune ricoperti con uno strato sottile di legno pregiato (mogano, noce, palissandro...) costituito da minimo tre piallacci incollati con le fibre incrociate per “compensare” l’anisotropia del legno spessori possono variare dai 50 ai 300 mm, composto di strati che possono variare dai 17 ai 33 mm. Si tratta di un pannello a elevata capacità strutturale. ¬ Pannelli di particelle di legno (truciolari) Categoria di pannelli a base di legno composti da particelle di legno (frammenti, chips) legate tra loro mediante incollaggio con resine sintetiche termoindurenti e pressate a caldo. Il pannello truciolare sfrutta gli assortimenti del legno meno pregiati e i sottoprodotti di altre lavorazioni. Per questo motivo è un prodotto molto interessante dal punto di vista ecologico. Si possono ottenere diversi tipi di pannelli truciolari (omogenei, stratificati, a stratificazione progressiva) variando le dimensioni geometriche delle particelle, la loro distribuzione, il tipo, la quantità di resina e i parametri operativi del processo produttivo (temperatura, pressione, tempo). ¬ Pannelli di fibre di legno (MDF, HDF) Categoria di pannelli a base di legno composti da fibre o fascetti di fibre di legno, ottenute per defibratura termomeccanica ad alta temperatura, legate tra loro con o senza l’impiego di collanti termoindurenti e pressate a caldo. ¬ Esistono due processi produttivi per la loro realizzazione: il processo per “ via umida “ e quello per “via secca”. Con il primo non è necessario ricorrere a miscele collanti, si sfrutta infatti l’infeltrimento meccanico delle fibre e il potere adesivo della lignina contenuta nel legno stesso. A volte per migliorare le caratteristiche meccaniche viene aggiunta una piccola quantità di resina termoindurente fenolica. I pannelli così ottenuti sono chiamati “pannelli di fibra dura “ (faesite, masonite) e pannelli HDF - High Density Fiberboard. ¬ Con il secondo processo le fibre vengono legate tra loro mediante incollaggi con resine sintetiche termoindurenti. I pannelli così ottenuti sono chiamati MDF Medium Density Fiberboard, ossia pannelli di fibre a media densità. Anche per i pannelli di fibra di legno sono impiegate materie prime di scarso valore commerciale e sottoprodotti di altre lavorazioni. Il processo per via umida pone però gravi problemi di inquinamento delle acque. ¬ Pannelli a base di scaglie di legno orientate (OSB) Categoria di pannelli a base di legno composti da scaglie orientate (Oriented Strand Board). ¬ Le scaglie, pressate in diversi strati, sono tenute insieme mediante una resina sintetica. Queste, vengono tagliate tangenzialmente dai tronchi e dopo il trattamento di pressatura risultano lunghe all’incirca 100 mm lungo la venatura e larghe tra i 5 e 50 mm trasversalmente ad essa. Si tratta di pannelli di notevole resistenza, utilizzati in campo edilizio, ma anche nella realizzazione degli imballaggi. ¬ Pannelli a base di lana di legno Pannelli impiegati per isolamento acustico, composti da particelle legnose lunghe e sottili, generalmente arricciate, prodotte per azione di incisione e strappo di un coltello parallelamente alla fibratura. ¬ Pannelli a base di legno, di tipo 90 flottante Pannelli impiegati per pavimentazioni, posati a terra su di un letto di materiale polimerico elastico - senza uso di colle - per fare in modo che possa muoversi in relazione alle variazioni termo-igrometriche dell’ambiente. ¬ Pannelli a base di legno ricoperti di carte melaminiche Pannello composto da un supporto di particelle o fibre e da una ricopertura di carta melaminica (Carta Finish) destinato a scopi di rivestimento in ambienti interni. (Vedi: chips; isotropia/anisotropia; tamburato) prodotto Risultato di un’attività naturale o umana. ¬ Nel secondo caso - in riferimento alle attività inerenti il design - si tratta di artefatti ammantati di attributi tangibili e intangibili, volti a facilitarne la conoscenza, la fruizione, la diffusione, l’apprezzamento. ¬ Gli attributi tangibili attengono alle parti fisiche e materiali come la struttura, i componenti funzionali, i dispositivi di azionamento, i supporti… ¬ Gli attributi intangibili sono riferibili alla sfera degli aspetti percettivi, sensoriali, iconici, simbolici… gravitanti essenzialmente nella sfera dei sensi e dell’immaginazione. (Vedi: ciclo; componente; manufatto; processo) prosumer Parola, mutuata dall’inglese, composta da producer e consumer, che sta a indicare una nuova e crescente nicchia di consumatori che autoproducono ciò che di cui hanno necessità, dai cibi agli oggetti. Il termine, che oggi ha 91 assunto connotati diversi, fu coniato più di trenta anni fa da Alvin Toffler che, nel volume The third wave (A. Toffer, 1980) ipotizzava una sorta di personalizzazione di massa dei prodotti. ¬ Il prosumer, fruitore di un bene materiale o immateriale, non è più solo un compratore ma assume un ruolo attivo e propositivo, controlla infatti l’ideazione, la produzione e il consumo del bene stesso. Svincolandosi dal mercato viene in tal modo superata la dicotomia caratteristica dell’attuale modello di sviluppo basato su: produzione industriale - consumo. ¬ Tale filosofia non fa riferimento a una visione arcaica e artigianale della società, ma assume oggi connotati del tutto diversi legati ai principi dell’open source, alle possibilità offerte dai nuovi mezzi di comunicazioni e alle tecnologie leggere più avanzate. ¬ In particolare per quel che riguarda la produzione di oggetti il macchinario che ha maggiori potenzialità in questa ottica è la stampante 3D, che fa parte delle tecnologie del rapid prototyping. (Vedi: open source; prototipazione rapida; stampante 3D) prototipazione Attività di realizzazione del “proto-tipo” di un oggetto, ovvero il primo esemplare di una serie. ¬ Poiché la fase di prototipazione si caratterizza per un’accentuata attività sperimentale, le tecniche di realizzazione di un prototipo generalmente non coincidono con quelle relative alla produzione industriale vera e propria. In molti casi fanno riferimento a tecnologie di carattere artigianale, in altri sono impiegate macchine a controllo numerico. ¬ Di recente sono state sviluppate diverse tecniche, denominate di rapid prototyping, che accelerano notevolmente i processi di prototipazione. (Vedi: CAD/CAM – computer aided design/computer aided manufacturing; prototipazione rapida; prototipazione rapida per deposizione; prototipazione rapida per sinterizzazione selettiva; stampante 3D) prototipazione rapida -Rapid Prototyping Insieme di tecnologie innovative che consentono la produzione in tempi rapidi di oggetti anche di forme complesse (con sottosquadri e vuoti interni) difficilmente producibili con tecnologie tradizionali. Gli oggetti così realizzati possono avere la funzione di modelli, di prototipi, o costituire piccole serie di prodotti finiti. ¬ Le tecniche di rapid prototyping permettono anche di effettuare sul prodotto, già in fase progettuale, tutta una serie di controlli funzionali ed estetici e di gestire in tempi rapidi eventuali modifiche. ¬ Si tratta di tecnicnologie che funzionano per addizione progressiva produzione additiva - di sottili strati di materiali diversi (eventualmente additivati per migliorarne le prestazioni), sulla base di forme elaborate mediante software CAD 3D. Poiché ogni strato di spessore minimo identifica una specifica area, con le tecniche di rapid prototyping la costruzione di una forma tridimen- sionale si riduce a una successione di operazioni bidimensionali, tali tecniche di produzione “per strati” sono, infatti, definite anche layer manufactoring. ¬ Il risultato è un volume generato da successive stratificazioni, che sono più o meno evidenti a seconda dell’inclinazione del profilo. Il loro assottigliamento migliora la risoluzione finale dell’oggetto, ma allunga i tempi di lavorazione. ¬ In alcune tecniche di prototipazione rapida nella realizzazione degli oggetti si rendono necessari sostegni o puntellature opportune al fine di stabilizzare il pezzo durante la lavorazione. ¬ Per prevenire distorsioni di forma a causa del ritiro del materiale in fase di polimerizzazione - ma anche per maggiore leggerezza ed economicità – è possibile prevedere doppi regimi di densità del materiale, a seconda che si tratti della membrana esterna più o meno sottile dell’oggetto, oppure del suo volume interno che, di fatto, funge da riempimento. ¬ Facendo riferimento alle caratteristiche del materiale impiegato per la realizzazione dell’oggetto, le tecniche di rapid prototyping si possono suddividere in tre macro gruppi: • tecniche che impiegano polveri; • tecniche che impiegano liquidi; • tecniche che impiegano solidi. ¬ Tecniche che impiegano polveri Di questo gruppo fanno parte sia macchinari che usano materiali a un solo componente, sia un componente più un legnate. ¬ Nel primo caso le tecniche implicate sono: la Selective Laser Sintering; la Selective 92 Laser Melting; l’Electron Beam Melting. ¬ Nel secondo caso si tratta della tecnica dello stampaggio tridimensionale, chiamata 3 Dimensional Printing (stampante 3 D). ¬ Tecniche che impiegano liquidi Di questo gruppo fanno parte sia stampe a getto, sia fotopolimerizzazioni. ¬ Nel primo caso le tecniche implicate sono: Multi Jet Modelling e Drop on Demand. ¬ Nel secondo occorre ulteriormente suddividere tra polimerizzazione con lampada UV e raggio laser, rispettivamente per la tecnica del Polyjet e per quella della Stereolitografia. Quest’ultima è stata la tecnica che ha aperto la strada al rapid prototyping. ¬ Tecniche che impiegano solidi Di questo gruppo fanno parte sia una tecnica che funziona tramite incollaggio di strati successivi denominata LOM - Laminate Object Manufacturing, sia una che funziona tramite estrusione denominata FDM - Fused Deposition Modelling. ¬ Di tutte queste tecniche, quelle maggiormente impiegate nell’ambito del design sono la SLS - Selective Laser Sintering e la FDM - Fused Deposition Modelling. (Vedi: prototipazione rapida per deposizione; prototipazione rapida per sinterizzazione selettiva; prototipo; sottosquadro; stampante 3D) 93 plastico colati per mezzo di un ugello riscaldato. Si tratta di un processo di tipo additivo. ¬ La testina mobile che ospita l’ugello è controllata nei suoi movimenti nello spazio per mezzo di un sistema CAM. I suoi spostamenti possono avvenire sia nel piano mediante coordinate x;y, sia nello spazio 3D mediante una coordinata z. ¬ Sono interamente automatici sia il processo di deposizione del materiale polimerico necessario alla formazione dell’oggetto, sia quello relativo alla stesura del materiale necessario a supportare sue eventuali parti a sbalzo. La geometria di questo materiale “di servizio” si presenta come una rarefatta struttura a reticolo, tale da ottimizzare massa e volume ai soli scopi di sostegno. A fine lavoro deve poter essere facilmente rimosso, ciò viene generalmente fatto grazie all’azione di un solvente. ¬ Per migliorare la qualità finale delle superfici sono necessarie leggere abrasioni e stuccature di finitura. ¬ I materiali termoplastici idonei a questa tecnologia sono a basso punto di fusione, quelli maggiormente impiegati sono: la cera, l’ABS, la lega di ABS-metacrilato. (Vedi: prototipazione rapida; prototipazione rapida per sinterizzazione selettiva; stampante 3D) prototipazione rapida prototipazione rapida per sinper deposizione - FDM Fused De- terizzazione selettiva - SLS Seposition Modelling Tecnica di rapid prototyping per deposizione di filo basata sulla solidificazione - strato dopo strato - di filamenti sciolti di materiale termo- lective Laser Sintering Tecnica di rapid prototyping basata sull’impiego di polveri di materiali diversi sinterizzate a mezzo di un raggio laser. ¬ In base al materiale scelto - cere, polimeri termoplastici (soprattutto Nylon), resine termoindurenti, leghe metalliche - variano le caratteristiche dei prodotti finiti ottenibili con tale tecnologia: da oggetti con scarse prestazioni meccaniche impiegabili con la sola funzione di modelli a oggetti capaci di offrire prestazioni di alto profilo meccanico. ¬ Per sinterizzazione s’intende un processo di solidificazione delle polveri che vengono riscaldate per mezzo di un laser fino a una temperatura appena inferiore a quella di fusione. Mediante opportuni rulli le polveri sono stese e compattate, la scansione laser coprirà solo l’area individuata dallo slicing (letteralmente “affettare”, scomporre cioè il volume in strati) non andando a interessare il resto della polvere, e costruendo così le sezioni. ¬ Via via che gli strati sinterizzati si sovrappongono in base alla composizione delle diverse aree di ogni singolo strato, si viene a formare il volume dell’oggetto. A fine lavoro la polvere in eccesso, non sinterizzata è rimossa. ¬ Le scalettature che derivano dalla scomposizione in strati del volume possono essere rifinite con varie modalità. ¬ Rispetto alla tecnica di FDM - Fused Deposition Modeling, quella della sinterizzazione offre il vantaggio di non richiedere sostegni per le parti a sbalzo, poiché queste si auto-sostengono grazie alla polvere stessa. (Vedi: prototipazione rapida; prototipazione rapida per deposizione; stampante 3D) prototipo “Proto-tipo”, primo esemplare di un prodotto seriale. ¬ Il prototipo serve per mettere a punto l’oggetto - attraverso verifiche e test - prima dell’inizio della sua produzione in serie. La posizione numero uno gli conferisce una caratterizzazione non ancora definitiva, infatti il prototipo gode di un certo margine di sperimentalità o di messa a punto. ¬ I prototipi possono essere realizzati con varie tecniche, da quelle tipicamente manuali, a quelle meccaniche, a quelle di nuova generazione che fanno riferimento al rapid prototyping. ¬ Il prototipo non va confuso con il modello dell’oggetto da produrre, poiché esso non necessariamente ne possiede tutte le caratteristiche estetiche, fisiche e funzionali. pultrusione – Pultrusion Tecnologia di produzione dei materiali compositi a matrice polimerica per la realizzazione di profilati ad alte prestazioni meccaniche. Dall’inglese: “to pull” tirare + “extrusion” estrusione, cioè estrudere per trazione. ¬ Le fibre di rinforzo vengono immesse, in continuo, in un bagno di resina (la matrice) per l’impregnazione, sono poi trascinate in una stazione di preformatura dove vengono compattate poi, sempre mediante trascinamento, entrano in uno stampo-matrice a caldo che gli conferisce il profilo voluto e dove avviene la polimerizzazione della resina. All’uscita, dopo la completa solidificazione, i profilati sono tagliati secondo le lunghezze desiderate. ¬ Le fibre di rin- 94 95 PULTRUSIONE CON RINFORZO IN STUOIA Q fibre continue in stuoia (rinforzo) allineatore/testa di estrusione sistema di trascinamento vasca di impregnazione con resina (matrice) forno per polimerizzazione forzo possono essere impiegate in forma di filamenti (roving) o di stuoia (mat) e possono essere di vario tipo, dalle fibre di vetro a quelle di carbonio, a seconda della geometria e delle prestazioni meccaniche richieste al semilavorato. (Vedi: estrusione; materiali compositi; matrice) punzonatura Deformazione superficiale localizzata in un materiale (blocco, lastra…) effettuata per mezzo di un utensile chiamato punzone, azionato da un martello o da un congegno meccanizzato di percussione. La macchina che esegue tale lavorazione è chiamata punzonatrice. (Vedi: imbutitura; utensile/attrezzo; plasticità) sistema di taglio quota – quotatura Espressione numerica di una valutazione dimensionale in un elaborato di progetto, per conseguenza la quotatura è l’atto di apporre la quota in un disegno secondo determinate convenzioni. Se i segni grafici hanno lo scopo di fornire una visione sintetica della forma dell’oggetto secondo i consueti metodi proiettivi, configurando una sorta di modello a due dimensioni, la quotatura ha lo scopo di fornire indicazioni di tipo analitico, utili soprattutto per sviluppare considerazioni di ordine quantitativo. ¬ Le quotature possono riferirsi sia a dimensioni lineari, sia angolari. Quando necessario, le quotature sono accompagnate da richiami e annotazioni. ¬ Al fine di rendere uniformate e univoche le espressioni di quotatura, sono stata elaborate specifiche normative cui far riferimento. In Italia l’organismo che sovraintende a tale scopo è l’UNI - Ente Nazionale di Unificazione, spesso accade che l’introduzione di una nuova norma sia la conseguenza del recepimento di uno standard europeo. Un progetto compilato con quotature non conformi alle normative tecniche vigenti può essere motivo di sanzione. (Vedi: formato UNI; misura; normazione tecnica) 96 97 R resilienza È la capacità di un materiale - detta anche tenacità - di assorbire gli urti, cioè di assorbire in tempi brevi energia sotto forma di deformazione. ¬ È l’inverso della fragilità. (Vedi: fragilità; modulo di elasticità; plasticità) reverse engineering Tecnica volta a estrapolare informazioni digitali di tipo CAM, al fine di far funzionare un CNC partendo da un oggetto esistente, anziché da un modello CAD. ¬ Il nome reverse engineering sta a indicare il percorso inverso rispetto alle consuete lavorazioni a controllo numerico: invece che partire da un modello CAD per realizzare un oggetto si opera, a ritroso, partendo da un oggetto esistente effettuando una sorta di scansione tridimensionale, al fine di riprodurlo fisicamente tramite CNC, o per ricavarne un modello CAD. ¬ Una prima variante di attrezzatura funziona sulla base di un dispositivo chiamato tastatore. Si tratta di un solido metallico non tagliente, di sagoma analoga a quella di una fresa (e come tale funzionante su di un CNC), che viene fatto scorrere sul pezzo al fine di memorizzare le coordinate di successioni di punti lungo un percorso; percorso che sarà poi di lavorazione quando al tastatore sarà sostituita la fresa. ¬ Una seconda variante di attrezzatura funziona sulla base di puntatori laser. ¬ Le catene di punti possono anche essere ricavate mediante attrezzi indipendenti, non integrati meccanicamente in un CNC. (Vedi: CAD - computer aided design; CAM - computer aided manufacturing; CAD/ CAM - computer aided design/ computer aided manufacturing; CNC - controlled numerical center) rivestimento Ricopertura di un manufatto, per lo più allo stato grezzo, per mezzo di lastre, pellicole o sfoglie di maggior pregio o maggior resistenza, al fine di nobilitarne l’aspetto e/o di proteggerne gli strati interni. ¬ A livello estetico il rivestimento può rendere coerenti le parti che formano l’insieme; offrire una visione unitaria del tutto; dare significato a forme e colori; conferire valore iconico alle superfici… ¬ Ad esempio un pannello di legno truciolare o listellare può essere impiallacciato con uno sfogliato (piallaccio) di noce, mogano, ciliegio… per farlo sembrare una tavola di massello di legno pregiato. ¬ A livello meccanico un laminato plastico ad alte prestazioni può proteggere una superficie realizzata con materiale meno resistente. (Vedi: cubic printing; placcatura) rivettatura Giunzione meccanica a freddo, di tipo irreversibile, impiegata per l’unione di lamiere e lastre metalliche anche di diverso spessore. ¬ Viene eseguita mediante un tipo di chiodo di ferro dolce - il rivetto - che vincola le lamiere, preventivamente forate e sovrapposte, grazie alla ribattitura delle sue estremità. Si tratta di una tecnica adoperata specialmente in passato, prima dell’impiego intensivo dei processi di elettro-saldatura. ¬ L’uso di lamiere di alluminio nell’industria aeronautica e la conseguente difficoltà di saldatura di questo materiale ha favorito l’invenzione di un diverso tipo di rivetto - anch’esso di alluminio - detto “cieco”, il quale anziché essere ribattuto a martello è plasmato mediante l’estrazione forzata di un particolare tipo di chiodo, associato in precedenza al rivetto come componente temporaneo. Lo strumento per eseguire tale lavorazione si chiama rivettatrice. (Vedi: giunzioni) S sabbiatura Processo meccanico di finitura delle superfici. ¬ È realizzato, con un macchinario denominato sabbiatrice, grazie a un getto di aria e sabbia ad alta pressione che produce un’azione abrasiva in grado di erodere il materiale. Il grado di “rugosità” ottenuto è funzione della granulometria della sabbia, della potenza e della durata del getto. ¬ Il risultato è simile a quello della satinatura ma, essendo una operazione di tipo meccanico, è meno omogeneo. ¬ Oltre a essere usata come trattamento di finitura - ad esempio nel vetro - la sabbiatura è anche impiegata nei metalli come lavorazione intermedia per la preparazione delle superfici al ricevimento di successive operazioni, quali la verniciatura. ¬ Mediante la sabbiatura possono essere effettuate anche operazioni di pulizia dei paramenti murai degli edifici da incrostazioni particolarmente resistenti, dovute a vernici, inquinanti atmosferici, smog. Il suo impiego è sconsigliato o va realizzato con estrema cautela nel caso di edifici storici sottoposti a tutela per i quali potrebbero perdersi preziose informazioni in termini di tracce di lavorazioni precedenti. (Vedi: burattatura; placcatura) 98 sagoma Linea di contorno, profilo, di un oggetto. Da tale significato, per estensione, derivano una serie di usi del termine in diversi ambiti del design, tra questi: • tavola di legno, o foglio di cartone, usato per tracciare serie di profili da ritagliare, nel settore tessile la sagoma è un foglio di carta, talvolta dotato di sequenze di fori, atto a guidare il taglio delle stoffe; • sezione trasversale d’ingombro massimo (sagoma limite) utile a determinare le condizioni di percorribilità in termini di sicurezza per treni e mezzi di trasporto su gomma; • tavola dal bordo rinforzato in ferro per dare forma alla sabbia nella realizzazione di uno stampo in fonderia; • pezzo campione utilizzato per la riproduzione in serie mediante un pantografo. (Vedi: dima; matrice) saldatura Tecnica di giunzione impiegata per i materiali metallici. ¬ La saldatura presuppone il surriscaldamento locale delle superfici di contatto dei pezzi da giuntare al fine di favorire la mescolanza delle rispettive molecole le quali, raffreddandosi, formano un corpo unico. ¬ Per i materiali metallici il salto di qualità rispetto alle antiche tecniche basate sul surriscaldamento in forgia fino al color bianco e successive martellature delle parti da giuntare, è consistito nell’ottenimento di un processo diretto e ripetibile. ¬ Si hanno vari tipi di saldatura, quello più diffuso è l’elettrosaldatura che si basa su di un metodo di fusione locale del materiale per mezzo 99 di scariche elettriche ad alto potenziale. L’impiego di questa tecnica presuppone che il materiale abbia un’adeguata conducibilità elettrica, l’ottone, per esempio, non può essere saldato elettricamente. ¬ Più antico (inizio secolo XX) è il processo di saldatura detto “ossiacetilenico”, basato sulla combustione di due gas, l’acetilene e l’ossigeno puro. La temperatura ottenuta risulta superiore a quella di fusione del ferro, il materiale di gran lunga più sottoposto a tale lavorazione. All’inizio dell’impiego di questa tecnica il gas di acetilene, invece che provenire dalle bombole, era ottenuto mescolando blocchi di carburo di calcio con acqua. ¬ Una tecnica relativamente recente, valida sia per i metalli che per i polimeri, è la saldatura cosiddetta per attrito, l’FSW - Friction Stir Welding. Le parti da saldare non raggiungono la temperatura di fusione e per tale ragione si tratta di un processo a solido, una tecnica utilizzabile anche con le leghe di alluminio, altrimenti difficilmente saldabili. (Vedi: brasatura; giunzione; termosaldatura) scapezzatura Lavorazione per asportazione di materiale finalizzata a una prima sgrossatura del pezzo, praticata nei blocchi lapidei. ¬ È effettuata mediante tagli paralleli ravvicinati realizzati per lo più con lame a disco che agevolano il successivo schianto delle lamelle, ottenuto a colpi di mazzetta. ¬ Lavorazioni più recenti impiegano centri di lavoro a controllo numerico per produrre i tagli. (Vedi: sgrossatura; stereotomia/plasmazione) sgrossatura Processo di approssimazione a una forma per sottrazione di materiale (stereotomia) rapido ed efficace anche se non particolarmente accurato, effettuato mediante utensili. ¬ Generalmente nei processi di sgrossatura sono sviluppate geometrie di tipo poliedrico, benché le successive finiture riguardino forme ad andamento liscio. ¬ Nelle lavorazioni a controllo numerico la sgrossatura è sviluppata mediante un processo di asportazione di materiale per piani paralleli detto “terrazzamento”. (Vedi: CNC - controlled numerical center; utensile/attrezzo; scapezzatura; stereotomia/ plasmazione) silicene Materiale ricavato dal silicio composto da fogli di spessore monoatomico. ¬ La struttura a maglie esagonali è simile a quella del grafene. L’interesse per questo recentissimo materiale deriva dal fatto che, possedendo a scala atomica le caratteristiche di una sorta di interruttore, risulta facilmente applicabile ai circuiti elettronici super miniaturizzati, riducendo quindi di molto le dimensioni degli attuali. Rispetto al grafene è anche meno costoso produrlo. (Vedi: grafano; grafene; nanotecnologie) simmetria Corrispondenza biunivoca tra due punti, in una forma, rispetto a un asse detto di simmetria. ¬ Si può osservare in molte forme naturali, fitomorfe e zoomorfe, oltre che nel corpo umano. Il fenomeno della simmetria ha dato luogo a studi molto approfonditi sul terreno cristallografico, oltre che topologico delle trasformazioni, approdando a una completezza cognitiva rappresentata dai diciassette Gruppi di Simmetria di E. Fédorov, P. Niggli e G. Pólya. ¬ Un’altra forma di simmetria è costituita da quella di tipo rotatorio osservabile sia in natura, ad esempio nei fiori, che nel costruito: rosoni delle cattedrali romaniche e gotiche, nuclei poligonali delle decorazioni arabesche, eliche, ruote, ingranaggi... sinterizzazione Processo di lavorazione - chiamato anche metodo delle polveri - mediante il quale piccole particelle di materiale vengono compattate tramite pressione e calore, in modo da ottenere un prodotto denso e omogeneo. ¬ È impiegato oltre che per alcuni metalli anche per materiali difficili da lavorare (alcuni ceramici, polimeri a elevatissimo peso molecolare come politetrafluoretilene, metalli refrattari); può essere adottato anche miscelando polveri di diversi materiali tra loro compatibili. ¬ Per effetto dell’eliminazione dei vuoti che avviene durante la sinterizzazione si ha una notevole riduzione dei volumi che può arrivare al 35%, tale riduzione deve essere attentamente considerata in fase di progettazione dell’oggetto. 100 101 smart materials Materiali “intelligenti” (smart) che hanno la capacità di rispondere (stimuli-responsive) a stimoli esterni, siano essi fisici, chimici o meccanici, modificando in modo reversibile una o più delle loro proprietà. La risposta alle sollecitazioni ambientali in molti casi riproduce le strategie tipiche della natura. ¬ Si tratta di materiali progettati per assolvere a precise funzioni (funzionalizzati): vetri fotocromatici o termocromatici che variano colore o trasparenza; leghe a memoria di forma che recuperano la configurazione iniziale; materiali autopulenti grazie a comportamenti fotocatalitici che impiegano catalizzatori in grado di ossidare le sostanze inquinanti; polimeri autoriparanti… ¬ (Vedi: biomimesi; materiali a memoria di forma; materiali cromogenici fotocromici; materiali cromogenici termocromici; materiali elettrocromici; nanotecnologie) smusso Arrotondamento dello spigolo che si forma nell’intersezione tra due superfici. ¬ Una delle funzioni peculiari dello smusso è quella di produrre una sottile linea d’ombra tra due pezzi accostati, così da offuscare eventuali micro- disallineamenti, o di fungere come stacco tra due materiali eterogenei. ¬ Nella verniciatura lo smusso ha anche una funzione tecnica, in quanto sullo spigolo la vernice non si deposita. ¬ Può essere realizzato manualmente o meccanicamente mediante l’ausilio di frese. (Vedi: bisellatura, fresa) soffiaggio - Blow Molding Tecnologia di formatura (stampaggio) dei materiali polimerici impiegata per la realizzazione di oggetti cavi, deriva dall’antica tecnica del soffiaggio a mano del vetro all’interno degli stampi. ¬ Una preforma, denominata parison, resa plastica mediante il calore è fatta aderire tramite l’insufflaggio di aria o gas alle pareti di uno stampo al fine di ottenere la forma voluta, l’oggetto finito viene poi raffreddato ed estratto. ¬ Nell’ambito di questa tecnologia esistono diversi processi che differiscono tra loro principalmente per la realizzazione della preforma che può avvenire o immediatamente prima della soffiatura all’interno dello stesso macchinario - estrusionesoffiatura - o precedentemente con un altro macchinario, nell’iniezione-soffiatura e nella stiro-soffiatura. ¬ Nella stiro-formatura un pistone aiuta la deformazione longitudinale al momento del soffiaggio. ¬ La realizzazione della preforma mediante stampaggio ad iniezione consente un maggior controllo degli spessori e del grado di precisione del prodotto finito. ¬ La preforma ha limitate dimensioni e spessore determinato dalla quantità di materiale necessario alla formatura dell’oggetto finito. Nel caso della realizzazione delle comuni bottiglie d’acqua da 1,5 lt la preforma è grande circa quanto una provetta, l’unico suo tratto che rimane invariato - per dimensione, passo e spessore - al termine del processo di soffiaggio è la filettatura di avvitamento del tappo. ¬ La tecnica del soffiaggio è impiegata anche per la realizzazione di bottiglie, barattoli e oggetti cavi in vetro. L’antica lavorazione manuale è stata sostituita da impianti di soffiatura meccanica nei quali la pasta vitrea necessaria alla realizzazione dell’oggetto, resa plastica mediante il calore, è fatta aderire tramite insufflaggio alle pareti dello stampo. (Vedi:polimeri termoindurenti / polimeri termoplastici; stampo) sottopezzo Corpo preposto al fissaggio di un pezzo in lavorazione in un sistema CAD/CAM, frapposto tra il pianale d’appoggio di un CNC e il pezzo stesso. ¬ Nel BLOW MOLDING - INIEZIONE SOFFIATURA Preforma Parison passaggio dell’aria TIPI DI FRESATURA a fresa di forma a spessore di pannello a fresa cilindrica a fresa piatta chiusura stampo soffiaggio apertura stampo 102 103 caso in cui il sistema di fissaggio avvenga per depressione pneumatica, il sottopezzo è attraversato da appositi canali direttamente connessi al resto dell’impianto di aspirazione. Eventuali cali di pressione, dovuti a sfiati accidentali che potrebbero verificarsi tra le superfici di aderenza del pezzo e il sottopezzo, sono impediti da sigilli di gomma siliconica alloggiati in appositi canali praticati nel sottopezzo stesso. ¬ (Vedi: CAD/CAM computer aided design/computer aided manufacturing; CNC - controlled numerical center) sottosquadro Porzione di spazio che in un corpo risulta coperto, o invisibile, rispetto a una determinata proiezione. ¬ Il “problema del sottosquadro” è fondamentale nelle tecniche di stampaggio in quanto un sottosquadro determina l’impossibilità di estrarre il pezzo, a meno che lo stampo non sia opportunamente sezionato. ¬ Per ragioni analoghe i sottosquadri vanno altresì evitati nei componenti finalizzati a montaggi reversibili. (Vedi: contro-forma; stampaggio; stampo) direzione di sformo impedita pareti di sottoquadro direzione di sformo consentita (stampo a due valve) stampaggio Ottenimento di una forma per mezzo dell’adattamento forzato di un materiale malleabile o reso tale mediante opportuni artifici (riscaldamento, imbibizione, attivazione di reazioni chimiche…), a una forma inversa (stampo). ¬ La varietà delle tipologie di stampaggio è rilevante e risale alle origini della civiltà. Imprimere un segno su una lastra malleabile con un punzone modellato in testa costituisce una delle forme più arcaiche di stampaggio, peraltro strettamente affine al conio delle monete. ¬ Altrettanto antico e ancestrale è lo stampaggio per mezzo di materiali portati allo stato liquido, sia attraverso il calore (come nel caso di metalli e resine), sia attraverso l’imbibizione di acqua (come nel caso di argille, gessi, cementi). ¬ Alla prima famiglia di stampaggi, che si può definire “a freddo”, corrispondono le tecnologie che trovano applicazione nella deformazione di lastre e lamiere. Tali stampaggi si effettuano con attrezzi per pressatura e percussione: magli, presse, conii, punzoni…. ¬ Per la fabbricazione di recipienti per liquidi alimentari, come lattine, una tecnica molto usata è quella della percussione modellatrice a partire da una pasticca di materiale (imbutitura). ¬ Alla seconda famiglia di stampaggi, che si può definire “a caldo”, corrisponde il vasto gruppo di tecnologie che contemplano un processo di fusione del materiale. ¬ Riferendosi ai metalli e alle leghe, la tecnica di stampaggio più diffusa è quella della pressofusione, nella quale il perfetto riempi- mento del metallo fuso nello stampo è ottenuto mediante una forte pressione. ¬ Nel campo dei polimeri le più diffuse tipologie di stampaggio sono: • lo stampaggio a iniezione; • il soffiaggio (blow molding); • lo stampaggio rotazionale (rotational molding); • la termoformatura. (Vedi: colata a cera persa; imbutitura; pressofusione; stampaggio a iniezione; soffiaggio; stampaggio rotazionale; termoformatura) stampaggio a iniezione - Injection Molding Tecnologia di formatura, detta anche presso-iniezione, impiegata vite senza fine per i polimeri termoplastici, i polimeri termoindurenti e gli elastomeri. Deriva dalla tecnologia della pressofusione usata per i metalli. ¬ Il materiale in granuli o polveri è immesso in una tramoggia e riscaldato fino al punto di fusione. La massa così ottenuta è spinta (iniettata) nella cavità dello stampo, fino al suo completo riempimento, da un pistone comandato da una vite senza fine; la pressione è mantenuta fino a che il materiale non si è adeguatamente indurito, tanto da poter estrarre l’oggetto dallo stampo. ¬ Dopo l’estrazione è necessario tagliare manualmente i materiali in eccesso dei tramoggia per l’immissione del materiale stampo chiuso oggetto in fase di stampaggio camera di accumulo del materiale stampo aperto apertura dello stampo per lo sformo del pezzo oggetto finito 104 canali di immissione formatisi insieme al pezzo, detti “materozze”. Raramente tale operazione è realizzata automaticamente dallo stesso macchinario. I pezzi formati tramite stampaggio a iniezione si riconoscono anche per il piccolo segno (generalmente tondo) che rimane sul pezzo finito, a testimonianza del taglio del canale d’immissione del materiale. ¬ Per ridurre i costi e i tempi di produzione con un unico ciclo di stampaggio - grazie all’impiego di stampi multi-impronta - si possono realizzare contemporaneamente due o più pezzi, separati poi manualmente in post produzione. ¬ Anche se è una lavorazione più complessa rispetto allo stampaggio mono-materiale, è possibile realizzare co-iniezioni - con materiali diversamente pigmentati, o trasparenti e opachi, o con polimeri di differente natura - in un unico stampaggio attraverso più ugelli di immissione dei materiali. ¬ Lo stampaggio a iniezione è molto diffuso, i cicli di produzione sono rapidi e la qualità del prodotto finito è buona, ma è una tecnologia adatta alla fabbricazione di un elevato numero di pezzi dato l’alto costo delle presse e degli stampi che richiedono grandi serie per essere ammortizzati. ¬ È la tecnologia che ha contribuito in maniera più rilevante alla diffusione degli oggetti realizzati in materiale plastico. (Vedi: ciclo; elastomeri, polimeri termoindurenti/ polimeri termoplastici; pressofusione; sottosquadro; stampaggio; stampaggio a iniezione assistito da gas; stampo) 105 stampaggio a iniezione assistito da gas - Gas Injection Technology Tecnologia di stampaggio impiegata per i materiali polimerici che consente di ottenere pezzi con piccole cavità interne al getto. ¬ Durante la formatura viene iniettato azoto nella massa del materiale all’interno dello stampo; il gas, oltre a far aderire il materiale alle pareti, forma delle cavità controllate. Il risultato è un oggetto in parte pieno e in parte cavo. ¬ Il gas può essere introdotto sia mediante “aghi” ricavati nello stampo, che con lo stesso ugello d’immissione del materiale. ¬ Tale tecnologia - relativamente recente ma in forte espansione - offre notevoli vantaggi: si ottengono oggetti nei quali il materiale è posizionato solo dove è effettivamente necessario dal punto di vista strutturale, ciò determina una loro maggior leggerezza e la riduzione della quantità di materiale impiegato. (Vedi: stampaggio a iniezione) stampaggio per deposizione manuale - Hand lay-up Tecnologia di formatura dei materiali compositi a matrice polimerica che consente la realizzazione di pezzi anche di notevoli dimensioni. È di tipo artigianale, impiegata soprattutto nel settore nautico per la realizzazione di scafi. ¬ Su di uno stampo aperto - preventivamente trattato con distaccante per agevolare lo sformo del pezzo - dopo un primo strato di gel coat che costituirà la fini- il rinforzo del composito può essere costituito solo da fibre corte disperse. ¬ La qualità finale del prostrati successivi di rullo resina e rinforzo dotto può essere migliorata impiegando il vuoto durante la fase di polimerizzazione (vacuum pressure bag) realizzato per mezzo di un sacco di pezzo finito materiale plastico resistampo aperto stente e flessibile - al cui interno viene posto l’oggetto - dal quale è tolta tura, sono posti strati successivi di resina completamente l’aria, in questo modo il (che costituiscono la matrice) a pennello sacco è forzato ad aderire alle superfici o a spruzzo e fibre sotto forma di tessuto dell’oggetto rendendole più compatte (che costituiscono il rinforzo). La resina e omogenee. (Vedi: filament winding; viene fatta aderire alle fibre in modo da gel-coat; materiali compositi; matrice; impregnarle completamente con l’ausipultrusione) lio di rulli. Il processo è ripetuto fino al raggiungimento dello spessore voluto. stampaggio rotazionale - RotaLa polimerizzazione viene effettuata con tional Molding Tecnologia di produzione il calore, all’interno di forni. ¬ Le fibre industriale dei materiali polimerici (molutilizzabili, che determinano le caratteto usato il polietilene) impiegata nella reristiche prestazionali del pezzo, possono alizzazione di oggetti cavi e chiusi, anche di notevoli dimensioni. ¬ Il polimero è imessere fibre di vetro (il composito è la vetroresina), fibre di carbonio, o altri tipi di messo in uno stampo metallico che viene fibre artificiali o naturali come la canapa scaldato, per rendere plastico il materiae la juta, impiegate per la realizzazione di le, e fatto ruotare simultaneamente su oggetti che richiedono limitate capacità due o più assi. Per effetto di tal rotazioni meccaniche. ¬ Una variante, denominata e rivoluzioni il polimero aderisce alle tecnica dello spry up, prevede che le fibre pareti dello stampo, formando un guscio siano spruzzate con sistemi meccanici con spessore determinato dalla quantità sulla superficie dello stampo miscelate di materiale immesso. Lo stampo è poi raffreddato per consentire lo sformo alla resina. Il vantaggio di tale tecnologia del pezzo. ¬ I tempi dell’intero ciclo di è la maggiore automazione, per contro HAND LAY-UP - DEPOSIZIONE MANUALE 106 lavorazione sono relativamente lunghi, specialmente se paragonati a quelli dello stampaggio a iniezione. ¬ Impiegando lo stampaggio rotazionale oltre ai polimeri termoplastici è oggi possibile stampare anche alcuni polimeri termoindurenti. ¬ Le forme ottenibili con questa tecnologia di formatura sono tondeggianti, con opportune predisposizioni sono realizzabili anche manufatti a più colori con un unico stampaggio. Ponendo degli inserti all’interno dello stampo si possono realizzare piccole aperture nel pezzo, quando invece le aperture debbono avere grandi dimensioni si può stampare un unico pezzo cavo chiuso, che viene successivamente tagliato in due metà. ¬ Ai suoi inizi con questa tecnologia erano realizzati soprattutto serbatoi, bidoni, dissuasori per traffico, ma da alcuni anni, grazie anche 107 al miglioramento nella gestione delle tolleranze dimensionali, è largamente usata anche nel campo del design soprattutto per la realizzazione di poltrone, vasi, giochi per bambini. (Vedi: ciclo; polimeri termoindurenti/polimeri termoplastici; sottosquadro; stampaggio; stampo) stampante 3D – 3 Dimensional Printing Tecnica di rapid prototyping di tipo additivo. ¬ Il nome deriva dalla similitudine con le comuni stampanti a getto di inchiostro, ma nel processo di stampa 3D viene spruzzato un liquido a base di colla su un letto di polveri, che per successione di strati costruisce l’oggetto. Le polveri fungono anche da supporto all’oggetto stesso durante il processo di formatura. ¬ La facilità di produzione propria delle tecniche di rapid prototyping e in parti- colare della stampante 3D, si suppone possa in un futuro prossimo contribuire a mutare la sfera produttiva, rendendola non più incentrata solo sulla dicotomia produzione industriale-consumo, ma anche sullo sviluppo autonomo dei prodotti da parte di chi ne ha necessità: potenzialmente chiunque potrà “stampare” gli oggetti, producendoli da solo. ¬ Dietro tale visione ci sono anche istanze che mirano a ridurre l’impatto ambientale e il consumo energetico. Secondo Jeremy Rifkin, uno dei massimi propugnatori del 3D Printing, “l’autoproduzione sarà una condizione ‘super-democratica’, consentendo inoltre un’efficienza e un risparmio energetico superiori agli attuali standard di produzione delle grandi fabbriche. L’energia infatti sarà centellinata, sia abbattendo completamente il trasporto dei manufatti sia utilizzando meno materie prime, costruendo senza avanzi invenduti”. ¬ Lo scenario in cui tutto ciò si colloca prefigura una maggiore interrelazione individuale attraverso la condivisione dei saperi open source propria di internet. Le parole d’ordine più diffuse sono: “Digital fabrication”; “3D printer for home use”; “Making philosophy”. ¬ Le sfere di applicazione di tale tecnologia sono le più svariate sia nel settore del design che in campi diversi. In generale, i materiali impiegati per la realizzazione degli oggetti sono tipicamente quelli del Rapid Prototyping, ma sono già state avviate ricerche che mirano ad associare cellule umane a sostanze come l’idrogel, applicando tale tecnologia alla realizzazione di tessuti a carattere terapeutico. ¬ Sempre in campo bio-tech, sta prendendo avvio una branca di dell’ingegneria chimica volta alla stampa di medicinali. Ciò è reso possibile mediante piccoli contenitori composti da un gel a base polimerica. In questa chiave si viene a stabilire una peculiare e inedita intersezione tra robotica e biologia, si parla già di “Bio-ink” composto da cellule staminali o da materiale organico tratto dalle biopsie. (Vedi: open source; prototipazione rapida; prototipazione rapida per deposizione; prototipazione rapida per sinterizzazione selettiva) stampo Lo stampo è basato sul principio di forma inversa, serve per la formatura di materiali malleabili (metalli, argille, legni) o polimerizzabili (materiali plastici). ¬ Gli stampi possono essere realizzati con diversi materiali, a seconda della tecnologia di stampaggio usata e del numero di pezzi da realizzare: stampi metallici (per grandi tirature); stampi di gesso (impiegati soprattutto nel settore ceramico); stampi siliconici (per piccole tirature, utili per ovviare al problema dello “sformo”); stampi di legno (per piccole e medie tirature nel campo del compensato curvato); osso di seppia (antica tecnica ancora oggi usata nel campo della gioielleria). La relazione stampomateriale con il quale è realizzato, deve tenere conto anche della sua usura, conseguente alla tiratura dei pezzi. ¬ 108 Gli stampi possono essere dei semplici direzioni. ¬ In altri casi la funzione dello invasi per la realizzazione di forme elestampo non presuppone il cambiamenmentari, o sofisticati apparati per la proto di stato del materiale, ma serve per duzione oggetti complessi. ¬ Lo stampo modificarne la forma di partenza forsvolge la funzione di recipiente, per dare zandone l’assetto fisico-geometrico. Ciò modo a una sostanza liquida o pastosa di si verifica, per esempio, nella piegatura formarsi secondo la forma voluta. A frondel legno (tra i primi a usare tale prote di questa semplicità concettuale, vi cesso di piegatura fu Thonet), di lastre sono le problematiche tecniche inerenpolimeriche o metalliche. In questo caso ti il comportamento dei materiali nella lo stampo non funge da recipiente, ma da transizione di stato, la più evidente delle dima alla quale i pezzi sono forzati, gequali è relativa alle varie gradazioni di neralmente tramite calore, ad adattarsi ritiro. Infatti, dopo lo stampaggio si regifino ad acquistare la forma stabile volustra nel materiale un certo ritiro, dunque ta. Generalmente in queste lavorazioni occorre sovradimensionare lo stampo sussiste il fattore “memoria di forma”: per ridurre al minimo le tolleranze dei quando svincolati dallo stampo i matepezzi stampati. L’operazione è alquanto riali tendono, entro una certa percenproblematica, per il fatto che il ritiro è in tuale, a riacquistare l’assetto primitivo. diretta relazione con la massa, zona per Per ovviare a tale fenomeno devono eszona, del materiale (massa maggiore = sere messe in atto opportune forzature maggior ritiro). Di conseguenza è semcompensative nelle forme dello stampo. pre preferibile concepire pezzi costituiti (Vedi: controforma; dima; sottosquadro; stampaggio) da membrane sottili e a spessore uniforme. L’ordine di grandezza dei ritiri può variare dal 2-3 % (metalli, plastiche, terre refrattarie), fino al 8-9 % (argille comuni). ¬ Un aspetto fondamentale nella progettazione degli stampi è relativo alla formazione di zone di sottosquadro che vanno evitate per rendere possibile lo sformo del pezzo, spigoli arrotondati per se le facce sono parallele si verifica favorire lo sformo del pezzo un potenziale sottosquadro che in alternativa lo stampo impedisce lo sformo del pezzo deve potersi aprire in più 109 stereotomia-plasmazione Indicano le due grandi famiglie cui sono riconducibili i processi di trasformazione dei materiali. ¬ Come è noto, questi si possono trasformare con o senza “asportazione di truciolo” (definizione convenzionale che indica sottrazione di materia). Nel primo caso - processo di stereotomia - si procede asportando la materia seguendo un percorso di approssimazioni successive, fino al raggiungimento della forma voluta. Tali fasi si possono così schematizzare: sgrezzatura, definizione geometrica della forma, rifinitura. ¬ Il processo di stereotomia si basa sulle proprietà che hanno alcuni materiali di frantumarsi sotto i colpi inferti dal tagliente dell’utensile. Al termine della lavorazione risultano due prodotti: da un lato il pezzo finito, dall’altro i detriti, gli scarti, convenzionalmente detti trucioli. Il suo volume risulterà inferiore rispetto al grezzo di partenza e la differenza sarà data dagli scarti. Per queste ragioni il processo di stereotomia nega un percorso a ritroso, ovvero è irreversibile. ¬ Nel secondo caso - processo di plasmazione - si modella il materiale malleabile (o reso tale mediante opportuni artifici quali il riscaldamento, l’imbibizione, l’attivazione di reazioni chimiche), seguendo o un processo di approssimazioni successive, o uno di passi preordinati. Appartengono alla categoria delle approssimazioni successive la forgiatura a caldo di pezzi di ferro e la modellazione della creta; appartengono alla categoria dei passi preordinati lo stampaggio di polimeri e il colaggio di barbottine. ¬ Nella plasmazione, a differenza di quanto avviene nella stereotomia, la realizzazione di un pezzo è effettuata senza perdita di materia rispetto al blocco di partenza, infatti tale processo si basa sulle proprietà che ha un materiale malleabile di cambiare forma sotto l’azione di uno strumento di modellazione, pur rimanendo integro nella sua massa e nel suo volume; anche se, nella realtà, tale processo non è mai esattamente a consumo zero di materiale, ma contempla qualche scarto. Per queste ragioni il processo di plasmazione non nega un percorso a ritroso, ovvero è reversibile. ¬ Vanno considerate talune eccezioni, ad esempio per la plasmazione dei polimeri termoindurenti: data la loro caratteristica molecolare una volta avvenuta la reticolazione il materiale non è più rimodellabile. ¬ In moltissimi casi nella produzione degli oggetti i due processi convivono in fasi successive. Ad esempio lo stampaggio di oggetti realizzati con polimeri (plasmazione) è seguito dall’asportazione dei canali di immissione del materiale effettuata con operazioni di taglio (stereotomia). ¬ Ecco perché il rapporto tra i due termini è complesso e dialettico, entrambi vanno visti accomunati in un’unica finalità trasformatrice. 110 111 T iperboloide di rotazione paraboloide iperbolico tamburato Pannello ligneo costituito superficie rigata generica superfici rigate Una superficie si dice rigata quando è generata da una retta che si sposta secondo una determinata legge di moto. ¬ Ciascuna retta della superficie è detta generatrice. Ogni curva della superficie che con ogni generatrice abbia in comune un solo punto è detta direttrice. ¬ Le superfici rigate hanno la caratteristica di essere sviluppabili, ovvero di poter essere distese su di un piano, quando due generatrici consecutive sono complanari. Ugualmente, una superficie si dice sviluppabile quando può essere distesa nel piano rimanendo invariate le misure di angoli e lunghezze. ¬ Non sono sviluppabili, ovvero non possono essere distese su di un piano, quelle superfici rigate in cui due direttrici sono sghembe. ¬ Si determina una generica superficie rigata quando si fa scorrere la retta generatrice su tre curve (direttrici) sghembe. ¬ Esempi di rigate d’immediata percezione sono il piano, il cilindro e il cono. Un caso più complesso, tuttavia molto noto, è il paraboloide di rotazione, assimilabile all’assetto che spontaneamente assume un mazzo di spaghetti (rette) quando è calato in un capiente invaso cilindrico. Altrettanto noto è il caso del paraboloide iperbolico, un concetto spaziale assai usato in architettura e talvolta nel design. da un telaio rigido foderato sui due lati, con all’interno un riempitivo leggero. ¬ Montanti e traversi del telaio sono realizzati con regoli di legno massello; le fodere, nella maggioranza dei casi, sono di compensato, ma si possono altresì usare altri prodotti lignei come la masonite, la faesite, l’MDF e i truciolari in strati sottili. ¬ I riempitivi possono essere di vari tipi: il più semplice è costituito da un’orditura, solitamente trasversale, di listelli sottili connessi ai montanti mediante incastri a dente e canale; un po’ più complesso è il riempitivo composto da una doppia orditura di listelli incrociati interconnessi mediante incastri a metà legno; più economico è il riempitivo costituito da un reticolo a nido d’ape di cartoncino, plastificato o non. Molto diffuso è anche un riempitivo a base lignea composto dall’incollaggio di strisce ondulate di piallacci a loro volta incollati a formare un reticolo. ¬ I tamburati sono prodotti solidi e leggeri, impiegati essenzialmente per la realizzazione di mobili e, soprattutto, delle porte. (Vedi: prodotti derivati dal legno) PANNELLI TAMBURATI fodera telaio listelli di riempimento riempimento con piallacci di legno o di cartone 112 113 tassellazione Riempimento razionale di uno spazio, senza vuoti e/o sovrapposizioni, per mezzo di figure modulari. ¬ Le figure regolari che danno luogo a tassellazioni sono: il triangolo, il quadrato e l’esagono. È possibile realizzare tassellazioni anche con figure semiregolari come: i triangoli di forma qualsiasi, i rettangoli, i rombi, alcuni tipi di pentagoni e di esagoni. ¬ In altri casi la tassellazione richiede l’aggregazione di due o più figure diverse, ad esempio il pentagono regolare da solo non può rappresentare unità modulare di tassellazione, in quanto il suo assemblaggio nel piano lascia vuoti non pentagonali. Dall’ettagono in su nessun poligono può dare luogo da solo a tassellazioni, ad esempio, per utilizzare l’ottagono regolare occorre aggregare ad esso un quadrato. Similmente un pentagono regolare deve essere aggregato ad un triangolo isoscele. ¬ Nel caso più elementare di tassellazione - tassellazione periodica - i moduli si di- tassellazione con pentagono irregolare tassellazioni semiregolari tassellazione con esagono irregolare tassellazione periodica (disegno di M.C.Escher) esa-orto tetraedo genesi della faccia a partire da un quadrato quattro triangoli isosceli uguali sei diedri: due ortogonali quattro a 60° quattro tetraedi formano un ottaedro che a sua volta è un modulo aggregabile configurazioni spaziali di esa-orto tetraedri spongono ripetuti secondo catene lineari. di diedri a 60° ed una coppia di diedri a Quando i moduli oltre che traslati sono 90°. Altre forme di tassellazione si hananche ruotati intorno ad un asse, si ha no nel caso di aggregazione di poliedri una tassellazione aperiodica. ¬ Intorno semi-regolari, detti anche archimedei. a queste semplici regole geometriche ¬ La multiforme varietà di queste conpossono svilupparsi innumerevoli patfigurazioni spaziali si ha, ad esempio, terns adottati fin dall’antichità, come nel nell’aggregazione dei cristalli. caso dei pavimenti cosmateschi e delle decorazioni nell’Alambra di Siviglia, termoformatura Tecnologia di studiate e rielaborate da Escher. ¬ Oltre stampaggio a caldo di lastre sottili e alle tassellazioni del piano, ci sono quelfilm polimerici, realizzata a pressione con l’ausilio del vuoto. È relativamente le dello spazio, in questo caso i moduli semplice ed economica e consente di otnon sono superfici, ma volumi. Il cubo è l’unica figura regolare che può dar luogo, tenere pezzi anche di grandi dimensioni, da solo, a tassellazioni TERMOFORMATURA CON VUOTO A STAMPO NEGATIVO PER MATERIALI nello spazio. Tra le altre POLIMERICI quattro figure regolastampo ri - tedraedro, ottaedro, dodecaedro e icosaedro pezzo finito - soltanto le prime due se aggregate insieme danno luogo a una tassellazione (la somma di entrambi i riscaldamento formatura a vuoto diedri dà luogo ad un pialastra no che è di 180°). ¬ Invece esistono numerose figure semiregolari che uscita dell’aria possono da sole comporre tassellazioni tri- TERMOFORMATURA CON PRESSOSOFFIATURA PER MATERIALI POLIMERICI dimensionali, tra queste la lastra viene prima stirata in senso l’“orto-esa tetraedro” (F. opposto rispetto alla geometria voluta Ragazzo 1971), un partilastra colare tipo di tetraedro le cui facce sono costituite da triangoli isosceli e i cui diedri si raggruppano in due modi: una quaterna 114 115 uno stampo convesso; • a stampo positivo–negativo, è la combinazione delle due tecniche precedenti che consente di ottenere oggetti con maggiori profondità; • con presso-soffiatura, è impiegata con lo stampo negativo ma la lastra viene prima gonfiata in senso contrario rispetto alla geometria finale dell’oggetto, acquista così la forma di una semi-bolla, questo stiramento consente la realizzazione di forme ancora più profonde senza che il materiale sia danneggiato da eccessivi assottigliamenti non controllati, specie nei punti di cambio di geometria dell’oggetto; • con controTERMOFORMATURA CON VUOTO A STAMPO POSITIVO PER MATERIALI POLIMERICI stampo, la formatura avviene con l’ausilio di stampo controstampi o punzoni, è una lavorazione simile all’imbutitura realizzata pezzo finito per i metalli. (Vedi: stampaggio; stampo; stereotoriscaldamento mia/plasmazione) come le vasche da bagno in polimetilmetacrilato. ¬ La lastra resa plastica tramite riscaldamento viene fatta aderire allo stampo con la pressione e la creazione del vuoto - realizzato mediante opportuni fori praticati negli stampi - per farle acquisire la forma voluta. ¬ La termoformatura può essere effettuata con diverse modalità secondo la grandezza, lo spessore, la geometria dell’oggetto e il tipo materiale impiegato: • a stampo negativo, nel quale la lastra viene fatta aderire a uno stampo concavo; • a stampo positivo, nel quale la lastra viene fatta aderire a lastra formatura a vuoto che sostituisce le cuciture, viene effettuata a pressione tramite termocollanti o ultrasuoni. In questo secondo caso è utilizzabile esclusivamente su tessuti sintetici che sono saldati attraverso la fusione delle fibre nei punti di contatto. ¬ La termosaldatura permette di ottenere giunture piane con spessori molto limitati, inoltre non essendoci fori nei tessuti come nelle cuciture tradizionali è adatta anche a capi tecnici che richiedono notevoli caratteristiche meccaniche e isolanti. (Vedi: brasatura; giunzione; polimeri termoindurenti/ polimeri termoplastici; saldatura). texture Tipo di grana – letteralmente trama, tessitura - che caratterizza una termosaldatura Tec- uscita dell’aria TERMOFORMATURA CON PUNZONE PER MATERIALI POLIMERICI lastra funge, una volta rammollita, da riempitivo che viene compresso all’interno della giunzione. ¬ Per i film e le lastre sottili il processo di saldatura più rapido e diffuso è la termosaldatura a barra calda nella quale le due parti da saldare sono sovrapposte, pressate e riscaldate. È molto usata per sigillare imballaggi polimerici nell’industria alimentare e farmaceutica. ¬ Quando la giunzione deve essere di testa, cioè non sovrapposta, e i componenti da saldare non sono sottili, si usa la variante della termosaldatura a lastra calda, che può essere impiegata anche per la giunzione irreversibile di superfici molto ampie. ¬ Nel settore tessile la termosaldatura è una innovativa tecnica di assemblaggio di uno o più tessuti punzone pressione di mantenimento nica di giunzione usata per i polimeri termoplastici che impiega il calore e la pressione. ¬ Per componenti non sottili può essere realizzata ad aria calda con un getto indirizzato sull’area di giunzione e su una bacchetta (filler) dello stesso materiale termoplastico dei pezzi da saldare che texture a carattere indeterminato texture ricorsiva secondo due direzioni texture di diverso tipo a superficie ruvida texture tridimensionale 116 superficie. ¬ L’aspetto che la grana della texture può assumere è in relazione al cromatismo (segni grafici) e alla ruvidità (texture profonde, superficiali, lisce). Essenziale è il ruolo della luce nel gioco tra ciò che brilla e ciò che sta in ombra. ¬ Le texture possono avere un carattere di ripetibilità quando i segni tipici, raggruppati modularmente, si replicano indefinitamente in una o più direzioni. Quando l’insieme dei segni non ha struttura ripetitiva e assume un andamento caotico, la texture ha carattere indeterminato. ¬ Una texture di tipo cromatico può essere esemplificata con la retinatura tipografica; una di tipo “ruvido” con una superficie sabbiosa, puntinata, a buccia d’arancia, rigata... 117 tipo Espressione ricca di significati che nel design rimanda a: segno impresso, conio, matrice, stampo, impronta… Ma anche a: modello esemplare, campione di riferimento. ¬ Tipo, può anche essere interpretato come sinonimo di caratteristico. In termini di forma, è ciò a cui può essere ricondotta una categoria di oggetti singoli pur nelle loro varietà. ¬ Da tipo derivano espressioni significative in termini di immagine, design e industria quali: dagherrotipo, prototipo, tipografia. tornitura Lavorazione impiegata per dare forma a un materiale facendolo ruotare intorno a un asse. ¬ Le tecniche di tornitura possono svilupparsi sia per plasmazione, sia per stereotomia. ¬ lavorazione di testa lavorazione longitudinale Una tecnica di tornitura per plasmazione molto antica è quella riferita alla creta, la tecnica dei vasai. Attualmente si usa la tornitura per plasmazione a lastra per la fabbricazione di sottili forme cave: pentole, ciotole, calotte, coperchi, alcuni tipi di cerchioni di ruote. ¬ Sul versante della stereotomia, più precisamente dell’asportazione di truciolo, una tipica tecnica manuale di tornitura si riferisce al legno. Nella tornitura dei metalli l’utensile è governato dall’operatore mediante sistemi di controllo meccanici. ¬ Negli anni più recenti le tecniche di tornitura si sono evolute inglobando sistemi di controllo a carattere numerico. (Vedi: CNC – controlled numerical center; stereotomia/ plasmazione) U utensile – attrezzo Utensile - strumento di lavoro mediante il quale si produce una trasformazione nel materiale. ¬ Utensili di tipo manuale sono: scalpelli, seghe, lime, coltelli… L’intensità di pressione esercitata sul pezzo attraverso l’utensile è condizionata dai limiti delle membra umane, al tempo stesso è massima la libertà dell’operatore, al contrario di ciò che avviene con i sistemi meccanizzati. In questo secondo caso, l’utensile non è più direttamente governato dalle mani, ma per mezzo di leve e volani. ¬ Oggi le macchine a controllo numerico, grazie ai sistemi digitali, consentono una flessibilità molto alta, paragonabile a quella dei sistemi artigiani. ¬ Nel caso della plasmazione gli utensili anziché quella di tagliare hanno la funzione di deformare il materiale, come nel caso della piegatura di tubi. ¬ Attrezzo - strumento di lavoro mediante il quale si attua un controllo delle trasformazioni nel materiale: la misurazione di una lunghezza o di un angolo, la tracciatura di una linea, il mantenimento di una posizione. Attrezzi di tipo manuale sono: la riga, il compasso, la squadra, il metro, il calibro, il goniometro, la dima… Rife- 118 119 rendosi a tecnologie più recenti si può portare ad esempio il puntatore laser portatile. ¬ Salendo di livello tecnologico, l’attrezzatura per il controllo della forma dei manufatti contempla apparecchi più sofisticati non manuali in cui è generalmente presente un sistema laser di proiezione associato a software preposti al calcolo delle proprietà geometriche degli enti in misurazione. Analogamente, ci sono sistemi dove la definizione delle proprietà geometriche avviene per mezzo di attrezzi meccanici assistiti da computer detti “tastatori”. È su questi sistemi che si basa il reverse engineering. ¬ Va osservato che l’integrazione sempre più estesa dei sistemi a base digitale nelle apparecchiature utensili, di fatto rende sempre più sfuggente la differenza tra utensile e attrezzo, così come è stata concepita sull’onda della Rivoluzione Industriale. (Vedi: dima; reverse engineering; stereotomia/plasmazione) compasso (attrezzo) scalpello (utensile) V vetro float Vetro piano prodotto con la più diffusa tecnologia oggi in uso (ideata in Gran Bretagna da Sir Alastair Pilkington nei primi anni ‘60) che ha cambiato radicalmente il modo di realizzazione delle lastre grazie ad un processo che consente la produzione in continuo con elevati standard qualitativi. ¬ Precedentemente la pasta vetrosa scorreva su rulli ed era “tirata” con vari procedimenti, in orizzontale o in verticale; traccia di questa lavorazione è ancora oggi visibile nelle antiche lastre che non risultano perfettamente piane. ¬ I componenti del vetro (sabbia di silice, soda, calce, ossidi cui sono aggiunti rottami martello di vetro per abbassare (attrezzo) il punto di fusione) una volta pesati, miscelati e umidificati, sono introdotti in un forno e portati alla fusione, la pasta vetrosa così ottenuta è leggermente raffreddata, colata e fatta galleggiare su un bagno di stagno fuso che consente la formazione di un nastro continuo, liscio squadra (attrezzo) e piano. Il vetro essendo meno denso dello stagno galleggia su di esso, da qui il nome “float”. ¬ Il passaggio successivo è la ricottura del vetro. Il nastro ormai sufficientemente rigido (circa 600°) è trasportato in continuo con dei rulli in un tunnel di ricottura, tale lavorazione si rende necessaria per annullare eventuali tensioni interne createsi durante la formatura. Terminata la fase di lento raffreddamento fino a temperatura ambiente, il vetro viene controllato e tagliato in lastre di 3 x 6 m. ¬ Gli impianti float lavorano in continuo con elevate rese, hanno grandi dimensioni (circa 500 m di lunghezza) e producono per “campagne” (riferite al colore e agli spessori) che durano diversi giorni. Bibliografia e WEBSITE 122 AA.VV. (1988). Metamorfosi delle materie. In Alfa bis, supplemento al n. 106 di Alfabeta. AA.VV. (2003). Manuale di trattamenti e finiture. Milano: Tecniche Nuove. Addington, M., Schodek, D. (2005). Smart materials and new technologies for the architecture and design professions. Oxford (UK): NetLibrary. Antonelli, P. (1995). Mutant Materials in Contemporary Design. New York: The Museum of Modern Art. Ashby, M. (2007). La scelta dei materiali nella progettazione industriale. Milano: CEA Casa Editrice Ambrosiana. Ashby, M., Johnson K. (2005). Materiali e design (1st ed.). Milano: CEA Casa Editrice Ambrosiana. Badalucco, L., Chiapponi, M. (2009). Energia e Design. Innovazioni di prodotto per la sostenibilità energetica. Roma: Carocci. Baldo, G., L., Marino, M., Rossi, S. (2005). Analisi del ciclo di vita LCA. Materiali, prodotti, processi. Milano: Edizioni Ambiente. Bandel, A. (1994). Incollare il legno (1st ed.). San Giovanni al Natisone (Ud): CATAS. Beylerian, G., Dent, A., Moryadas, A., Material ConneXion (2005). The global resource of new and innovative materials for architects, artists and designers. London (UK): Thames & Hudson. Belotti, G., Capitelli, V. (2007). Dizionario delle materie plastiche. Milano: Tecniche Nuove. 123 Berruti, G., Ratti, C. (1988). Il compensato curvato. I progetti e i progettisti italiani (1st ed.). Milano: Rima Editrice. Byars, M. (2006). Sedie. Design e tecnologie d’avanguardia. Modena: Lagos. Bonollo, F., Conserva, M., Donzelli, G. (2004). Alluminio manuale degli impieghi. Brescia: Edimet. Bonsiepe, G. (1975). Teoria e pratica del disegno industriale (1st ed.). Milano: Feltrinelli. Braddock, S., O’ Mahony, M. (1998). Techno textiles. (1st ed.) London (UK): Thames & Hudson. Bramston, D. (2009). Material thoughts. Lausanne (CH): AVA Publishing. Brown, S. A. (1989). The genius of Japanese carpentry (1st ed.). Tokio: Kodansha International. Brownell, B. (2010). Transmaterial 3. New York: Princeton Architectural Press. Bulian, F. (2004). Verniciare il legno. San Giovanni al Natisone (Ud): CATAS. Caglioti, L. (2005). I tre volti della tecnologia. Soveria Mannelli (Cz): Rubbettino Editore. Cardillo, M., Ferrara, M. (2008). Materiali intelligenti sensibili interattivi. Milano: Lupetti. Cecchini, C. (2004). Plastiche i materiali del possibile. Polimeri e Compositi tra Design e Architettura. Firenze: Alinea. Cecchini, C. (2006). Mo’... Moplen. Il design delle plastiche negli anni del boom. Roma: Rdesignpress. Clarke, S. (2011). Disegnatore tessile. Modena: Logos. Colchester, C. (2007). Textiles Today. A global survey of trends and traditions. London (UK): Thames & Hudson. Del Curto, B., Fiorani, E., Passaro, C. (2010). La pelle del design. Milano: Lupetti. Del Curto, B., Marano, C. (a cura di) (2008). Materiali per il design. Milano: CEA Casa Editrice Ambrosiana. Del Curto, B. (2008) Nanotecnologie e materiali funzionali. Strumenti per una nuova progettualità. Milano: Epitesto. Derry, T. K., Williams, T. I. (1977). Storia della Tecnologia (1st ed.). Torino: Boringhieri. Evans, D. (2008). Coolhuntinggreen (2d ed.). London (UK): Southbank Publishing. Faux, I. D., Pratt, M. J. (1979). Computational Geometry for Design and Manufacture (1st ed.). Cichester, West Sussex (UK): Ellis Horwood Limited. Federlegno/Arredo. (2003). LegnoSughero-Arredo. Guida alla normativa tecnica. Milano: Federlegno-Arredo Srl. Ferrara, M. (2004). Materiali e innovazione nel design. Roma: Gangemi Editore. Ferrara, M. (2004). Materiali e innovazione nel design. Le microstorie. Roma: Gangemi Editore. Ferrara, M. (2005). Acciaio. 01 Materiali per il design. Milano: Lupetti. Ferrara, M., Lucibello, S. (a cura di) (2009). Design follows Materials. Firenze: Alinea. Ferraris Oliverio, A. (1987). L’uomo e la macchina (1st ed.). Roma: Editori Riuniti. Feynman, R. P. (2009). Sei pezzi facili (11° ed.). Milano: Adelphi. Fiell, C., Fiell, P. (2009). Plastic dreams. Synthetic vision in design. London (UK): Fiell Publishing Limited. Fieschi, R. (1981). Dalla pietra al laser (1st ed.). Roma: Editori Riuniti. Fiorani, E. (2000). Leggere i materiali con l’antropologia con la semiotica. Milano: Lupetti. Fleming, J., Honour, H. (1980). Dizionario delle arti minori e decorative (1st ed.). Milano: Feltrinelli. Florio, M. (1982). Il falegname e l’economia politica (1st ed.). Bologna: Il Mulino. Flusser, V. (2003). Filosofia del design (1st ed.). Milano: Bruno Mondadori. Frassine, R., Soldati, M.G., Rubertelli, M. (2008). Textile design. Materiali e tecnologie. Milano: Franco Angeli. Gatto, A., Iuliano, L. (1998). Prototipazione Rapida. La tecnologia per la competizione globale (1st ed.). Milano: Tecniche Nuove. Giordano, G. (1981). Tecnologia del legno (1st ed.). Torino: UTET. Gordon, J. (1976). La scienza dei materiali (1st ed.). Milano: Mondadori. Gordon, J. (1991). Strutture, ovvero, perché le cose stanno in piedi (1st ed.). Bologna: Zanichelli. Grimaldi, F. (2007). Manuale delle macchine utensili. Milano: Hoepli. IED Centro Ricerche Dyloan Studio (a cura di) (2011). Bond-in from technology to fashion. Milano: Gribaudo. 124 Jeska, S., (2008). Transparent plastics design and technology. Berlin (DE): Birkhäuser. Juracek, J., A. (1996). Surfaces. Visual research for artists architects and designers. New York: Thames & Hudson. Kermik, J. (2004). The Luther Factory. Plywood and furniture 1877-1940. Tallinn: Eesti Arhitectuurimuuseum. Langella, C. (2007). Hybrid design. Progettare tra tecnologia e natura. Milano: Franco Angeli. Lefteri, C. (2004). Il metallo. Materiali per un design di ispirazione. Modena: Logos. Lefteri, C., Rashid K. (2005). La ceramica. Materiali per un design di ispirazione. Modena: Logos. Lefteri, C. (2006). Il vetro. Materiali per un design di ispirazione. Modena: Logos. Lefteri, C. (2006). Il legno. Materiali per un design di ispirazione. Modena: Logos. Lupacchini, A. (2008). Ergonomia e design. Roma: Carocci. Lucibello, S. (2004). Materiali @ Design. Roma: Editrice Librerie Dedalo. Lupton, L. (2002). Skin. Surface Substance + Design. New York: Princeton Architectural Press. Manzini, E. (1986). La materia dell’invenzione. Materiali e progetto (1st ed.). Milano: Arcadia Edizioni. Manzini, E. (1990). Artefatti. Milano: Domus Academy. Manzini, E., Petrillo, A. (1991). Neolite. Milano: Domus Academy. Manzini, E., Vezzoli, C. (2007). Design per 125 la sostenibilità ambientale. Bologna: Zanichelli. Massobrio, G., Portoghesi, P. (1980). Casa Thonet. Storia dei mobili in legno curvato (2d ed.). Bari: Editori Laterza. Marzano, S., Argante, E. (2009). Domare la tecnologia. Roma: Salerno Editrice. Material ConneXion (a cura di). (2012). Materials Matter VI. Milano: Material ConneXion. McQuaid, M. (2005). Extreme textiles. Designing for high performance. New York: Princeton Architectural Press. Miceli, S. (2011). Futuro artigiano. Venezia: Marsilio Editori. Nacci, M. (2000). Pensare la tecnica. Bari: Editori Laterza. Narducci, D. (2008). Cosa sono le nanotecnologie. Milano: Sironi Editore. Nebbia, G. (2011). Dizionario tecnicoecologico delle merci. Milano: Jaca Book. Noll, T. (2002). Il libro degli incastri (1st ed.). Trezzano sul Naviglio (Mi): Il Castello. Ovi, A. (2006). Top 20. Le tecnologie emergenti. Roma: Luiss University Press. Paris, T, Cristallo, V., Lucibello, S. (a cura di) (2011). 20.00.11 antologia il design italiano. Roma: Rdesignpress. Pessa, L., Montagni, C. (1986). L’arte della sedia di Chiavari (1st ed.). Genova: Sagep Editrice. Polato, P. (1991). Il modello nel design. La bottega di Giovanni Sacchi (1st ed.). Milano: Hoepli. Ragazzo, F. (Ed.) (1994). Progetto Cultura: il Legno nell’Arte. Umbria. Roma: Federlegno/Arredo. Ragazzo, F. (Ed.) (1995). Progetto Cultura: il Legno nell’Arte. Lazio. Roma: Federlegno/Arredo. Ragazzo, F. (2011). Curve Policentriche - Sistemi di raccordo tra archi e rette. Roma: Prospettive Edizioni. Ratti, C. (1983). Tecnologia del legno curvato (1st ed.). Milano: Ribera Editore. Ritter, A. (2007). Smart materials in architecture, interior architecture and design. Berlin (DE): Birkhauser. Rognoli, V., Levi, M., (2011). Il senso dei materiali per il design. Milano: Franco Angeli. Saechtling, H. (2009). Manuale delle materie plastiche (10° ed.). Milano: Tecniche Nuove. Salamoni, E. (1983). Dal ferro all’acciaio (1st ed.). Roma: Editori Riuniti. Salvi, S. (1997). Plastica tecnologia Design. Milano: Hoepli. Salvia, G., Rognoli, V., Levi, M. (2009). Il Progetto della Natura. Gli strumenti della biomimesi per il design. Milano: Franco Angeli. Saurer, C. (2010). Made of... New Materials Sourcebook for Architecture and Design. Berlin (DE): Gestanten. Stattmann, N. (2003). Ultra Light - Super Strong. A New generation of design materials. (CH): Birkhäuser. Thompson, R. (2012). Il manuale per il disegno dei prodotti industriali. Materiali, tecniche, processi produttivi. Bologna: Zanichelli. Von Bertalanffy, L. (2004). Teoria generale dei sistemi. Fondamenti, sviluppo, applicazioni (1st ed.). Milano: Mondadori. Van Onna, E. (2003). Materialword. Innovative structures and finishes for interiors. Amsterdam (NL): Frame Publishers. 126 AIM – Associazione Italiana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole www.aim.it Alu matter - Ricerca, applicazioni innovative e tecnologie dell’alluminio www.aluminium.matter.org.uk Alu planet – Portale sull’alluminio www.aluplanet.it APRI - Associazione Italiana Prototipazione Rapida www.apri-rapid.it ASSOVETRO - Associazione Nazionale degli Industriali del Vetro www.assovetro.it Biopolymer.net – Portale sui biopolimeri www.biopolymer.net CATAS – Centro di ricerca/sviluppo e laboratorio prove nel settore legno arredo www.catas.com CEI - Comitato Elettrotecnico Italiano www.ceiweb.it CELC – Confédération Européenne du Lin & du Chanvre www.mastersoflinen.com Cepi - Confederation of European Paper Industries www.cepi.org CESAP – Centro Europeo Sviluppo Applicazioni Plastiche www.cesap.com CiAL – Consorzio Imballaggi Alluminio www.cial.it Comieco - Consorzio Nazionale Recupero e Riciclo degli Imballaggi a Base Cellulosica www.comieco.org 127 Corepla – Consorzio Nazionale per la Raccolta, il Riciclaggio ed il Recupero dei Rifiuti di Imballaggi in Plastica www.corepla.it CNIS - Centro di Ricerca per le Nanotecnologie Applicate all’Ingegneria w3.uniroma1.it/cnis COSMOB - Centro Tecnologico Settore Legno Arredo www.cosmob.it CSM - Centro Sviluppo Materiali www.c-s-m.it Ecopneus – Trattamento e riciclo dei pneumatici fuori uso (PFU) www.ecopneus.it Federlegno/Arredo www.federlegno.it ICTP - Istituto di Chimica e Tecnologia dei Polimeri www.ictp.cnr.it Innovateque - Centro di ricerca sui materiali innovativi www.innovathequectba.com ISRIM - Istituto Superiore di Ricerca e Formazione sui Materiali Speciali per le Tecnologie Avanzate www.isrim.it IVALSA - Istituto per la Valorizzazione del Legno e delle Specie Arboree www.ivalsa.cnr.it Istituto Italiano del Rame www.iir.it Laboratorio di Nanotecnologie e Nanoscienze della Sapienza w3.uniroma1.it/sapienzanano Matech - Materiali innovativi, Parco Scientifico e Tecnologico Galileo www.matech.it Materia - Material Explorer, materioteca www.materia.nl Material ConneXion - A global materials consultancy and library of innovative and sustainable materials www.materialconnexion.com MaterialMente - Portale sulla scienza e tecnologia dei materiali www.materialmente.com Matériautech - Database sui materiali www.materiautech.org Matério - Materioteca www.materio.fr Materioteca - Materioteca dedicata ai materiali polimerici www.materioteca.it Matrec - Ecomaterial database, materioteca dedicata ai materiali primi/ secondi e ai materiali naturali www.matrec.it MatWeb - Material property data www.matweb.com Ministero dello Sviluppo Economico - riferimenti normativi per Brevetti, Marchi, Disegni e Modelli www.uibm.gov.it Nanotec IT – Centro Italiano per le Nanotecnologie www.nanotec.it Plasticseurope – Portale sulle materie plastiche www.plasticseurope.it Plastics The Mag - The magazine of plastics and innovation www.plastics-themag.com Polimerica – Magazine on-line dedicato ai materiali polimerici www.polimerica.it Polymer-Search – The internet search engine for rubber & plastics, motore di ricerca relativo ai materiali polimerici www.polymer-search.com Proplast – Plastics - Ingegneria di prodotto e di processo dei materiali polimerici www.proplast.it Reteambiente - Sito di Edizioni Ambiente su normative e strumenti relativi alla sostenibilità www.reteambiente.it Titanium.org – International Titanium Association www.titanium.org Transmaterial - Documentazione sui materiali innovativi legata ai volumi Transmaterial http:// transmaterial.net Uni - Ente Nazionale Italiano di Unificazione www.uni.com Veneto Nanotech - Centro di ricerca e coordinamento sulle nanotecnologie www.venetonanotech.it Pubblicato da/Published by LISt Lab Laboratorio Internazionale Editoriale Italy - Via Esterle, 26 38100, Trento Spain - Netherlad [email protected] www.listlab.eu Produzione/Production GreenTrenDesign Factory Piazza Manifattura, 1 38068 Rovereto (TN) - ITALY T: +39 0464 443427 [email protected] Autori Authors Cecilia Cecchini Direttore editoriale Editorial Director Pino Scaglione Stampato in Unione Europea, Ottobre 2012 Ristampa, Gennaio 2014 Stampa Printing Printer Trento ISBN 9788895623726 Promozione e distribuzione in Italia Messaggerie Libri, Spa, Milano, Numero verde 800.804.900 [email protected]; 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