Costruire modellini di navi con la stampa 3D

MODELLISMO NAVALE E STAMPA 3D

In qualità di esperti di modellismo navale da oltre 40 anni, abbiamo esplorato le possibilità offerte dalle nuove tecnologie, come la stampa 3D.

In questo contesto, ci concentreremo sulla realizzazione di navi moderne, ovvero repliche di imbarcazioni a partire dal XIX secolo, periodo in cui le navi venivano già costruite in acciaio e altri polimeri. In precedenza, le navi erano realizzate in legno e, di conseguenza, anche le repliche devono essere in legno.

Per la realizzazione di un modello, che si tratti di una barca a vela, uno yacht a motore, una nave mercantile o qualsiasi altro tipo di imbarcazione, si distinguono due parti principali: lo scafo e il resto della nave. Il resto comprende alberi, vele, tutti gli elementi del ponte, ancore, catene, ecc.

I test che abbiamo condotto miravano a replicare lo scafo di una nave; nel nostro caso, abbiamo utilizzato un modello di Beneteau Oceanis 411.

Abbiamo avuto un incontro con un'azienda di Barcellona, ​​in Spagna, specializzata nella stampa 3D di componenti, e abbiamo anche contattato ingegneri esperti di HP, con sede a Sant Cugat del Vallès.

La prima cosa che ci hanno detto è che per stampare qualsiasi cosa è necessario un file G-code (.gcode), che fornisce alla stampante le istruzioni su cosa stampare e come farlo. Per ottenere questo file, è necessario utilizzare programmi di progettazione che generano file .stl, che vengono poi convertiti in .gcode. Esistono tre modi per creare il progetto e ottenere il file .stl:

- Farlo manualmente utilizzando i piani del cantiere navale, inserendo tutte le dimensioni dello scafo e creando la mesh del risultato finale.

- Importare i piani da altri software come AutoCAD o simili. Le importazioni non sono mai perfette a causa di piccole imperfezioni e/o differenze di linguaggio tra i programmi, il che richiede una revisione manuale del progetto finale.

- Creare un modello iniziale in legno da uno dei nostri modellatori e scansionare lo scafo con uno scanner 3D. Anche in questo caso, gli scanner 3D non sono perfetti ed è necessaria una revisione manuale del risultato finale.

È inoltre importante tenere presente, sebbene non sia comune per gli scafi delle imbarcazioni, che a volte le stampanti 3D devono stampare aree di rinforzo aggiuntive per determinate parti. Ciò è necessario quando si richiede un pezzo molto fragile, ma, ripeto, non è il nostro caso.

Ora dobbiamo anche decidere se produrre un singolo esemplare o una serie (ad esempio, 30 unità). Se optiamo per la produzione di un singolo esemplare, la prima opzione è molto costosa, poiché richiede più di un mese di lavoro da parte di una sola persona per la modellazione dello scafo. Come potete immaginare, il costo potrebbe aggirarsi intorno ai 3.000 euro solo per questo lavoro, secondo gli esperti.

La terza opzione sembra inutile, dato che se abbiamo già realizzato lo scafo manualmente, non ha senso stamparlo, giusto?

Quindi ci rimane la seconda opzione, supponendo di avere già i progetti in formato file. Tuttavia, è importante notare che nessun cantiere navale fornisce i progetti dei propri modelli (nemmeno a pagamento). Al massimo, inviano un progetto e/o una vista laterale in formato PDF. Pertanto, anche questa opzione è piuttosto complessa.

Se dovessimo costruire una serie di imbarcazioni, potremmo considerare l'opzione 1 o l'opzione 3. Abbiamo già discusso la prima opzione; la terza, ovvero la scansione 3D di un modello in legno realizzato da noi, costerebbe 2.000 € (secondo gli esperti).

Nel nostro esperimento, abbiamo scansionato uno scafo in legno del Beneteau Oceanis 411 che avevamo costruito, affidandoci a un'azienda di stampa 3D. Abbiamo portato loro il modello in legno e, dopo 40 giorni, ci hanno comunicato di aver completato la scansione 3D. Hanno dovuto dedicare molte ore alla rifinitura della mesh dello scafo perché lo scanner non era perfetto (se il risultato finale non è perfetto, non soddisfa i nostri standard di qualità). Ci hanno detto che il costo sarebbe stato di 3.500 €.

Una volta pronto il file .gcode, hanno effettuato una stampa di prova e ci hanno fornito il risultato finale.

Il risultato è stato che lo scafo presentava numerose imperfezioni, che abbiamo dovuto correggere manualmente con l'aiuto dei nostri modellisti.

La conclusione del test è che il risultato finale stampato richiede così tanto lavoro per correggere le imperfezioni che, al momento, è ancora molto più economico ed efficiente produrre repliche in serie utilizzando stampi in silicone e bagni di resina.

Ci auguriamo che la tecnologia migliori ulteriormente in modo da poter utilizzare la stampa 3D nel nostro lavoro.