La maggior parte degli oggetti in plastica che vediamo sono creati mediante stampaggio a iniezione, ma progettare stampi del genere è un compito difficile, di solito richiedono esperti. Ora, scienziati informatici dell'Istituto di scienza e tecnologia Austria (IST Austria), l'Università di Tokyo, e CONICET hanno creato uno strumento di progettazione interattivo che consente ai non esperti di creare stampi per un oggetto a loro scelta. Il software sarà presentato alla prestigiosa conferenza SIGGRAPH di quest'anno, una delle cinque proposte di successo di IST Austria.

Lo stampaggio è un metodo popolare per la produzione di massa di oggetti. Essenzialmente, due (o più) pezzi di stampo sono congiunti, lasciando la forma dell'oggetto desiderato come una cavità. Durante la fabbricazione, un fluido viene introdotto in questa cavità e lasciato indurire. Una volta che il fluido si è solidificato, i pezzi dello stampo vengono rimossi, lasciando dietro di sé l'oggetto modellato. Sebbene il processo sia abbastanza semplice, creare lo stampo per produrre un oggetto è estremamente difficile, e una moltitudine di considerazioni entrano nella sua creazione. Come dovrebbe essere orientato e diviso l'oggetto per garantire che i pezzi dello stampo possano essere rimossi? Se l'oggetto finito è vuoto, come dovrebbe essere scomposto in pezzi? Le figure con anelli o fori aggiungono ulteriori complicazioni, così come le considerazioni estetiche, come evitare una linea di separazione attraverso una faccia. Nella fabbricazione di massa, gli alti costi della progettazione dello stampo iniziale sono compensati dal basso costo unitario di produzione. Per un progettista su piccola scala, però, o un principiante interessato a sperimentare con gli stampi ad iniezione, assumere un progettista di stampi professionista non è pratico, e creare gli stampi senza aiuto è impossibile. Allo stesso modo, La stampa 3D del numero desiderato di oggetti richiederebbe troppo tempo e risorse.

CoreCavità, un nuovo strumento di progettazione interattivo, risolve questo problema, e consente agli utenti di progettare rapidamente e facilmente stampi per la creazione di cavità, oggetti a forma libera. Creato da Kazutaka Nakashima, un dottorato di ricerca studente presso l'Università di Tokyo in visita a IST Austria, Thomas Auzinger (IST Austria), Emmanuel Iarussi (CONICET, IST Austria), Ran Zhang (IST Austria), Takeo Igarashi (Università di Tokyo), e Bernd Bickel (IST Austria), questo strumento software apre opportunità per le piccole imprese e gli appassionati. Il software analizza una scansione 3D dell'oggetto, e crea un "guscio sottile, " essenzialmente una versione vuota dell'oggetto, in cui le lacune particolarmente piccole sono considerate solide, un'altra delle innovazioni del team. Il software propone quindi una scomposizione dell'oggetto in pezzi; ogni pezzo è creato da uno stampo, poi uniti alla fine. Inoltre, il programma è in grado di suggerire lievi modifiche al progetto originale, ad esempio, per eliminare piccoli ganci che potrebbero complicare lo sformatura. "Gli strumenti precedenti non erano in grado di suggerire tali cambiamenti, "dice Thomas Auzinger, un postdoc presso IST Austria. L'utente può regolare la scomposizione semplicemente facendo clic, e scegliere di accettare o rifiutare eventuali modifiche proposte. Quando l'utente è soddisfatto, il software produce automaticamente i modelli di stampo, che può quindi essere stampato in 3D e utilizzato per lo stampaggio.

Le scomposizioni suggerite dallo strumento di progettazione sono spesso sorprendenti:"Il computer è in grado di trovare soluzioni poco intuitive, "dice Bernd Bickel, professore all'IST Austria. "Le due metà del coniglio, ad esempio, avere una curva, connessione complicata:sarebbe stato estremamente difficile per un essere umano trovarlo." Designer del settore, così come i precedenti programmi di progettazione, generalmente si basano su tagli diritti attraverso l'oggetto. In pratica, questo porta spesso a un numero maggiore di pezzi, così come le divisioni "innaturali". "Lo strumento software potrebbe essere estremamente utile anche nell'industria:si adatterebbe perfettamente al processo di produzione, "aggiunge Bickel.

Il team ha già testato alcuni dei propri stampi in una fabbrica di stampi a iniezione vicino a Linz. "I dipendenti della fabbrica sono rimasti sorpresi da quanto fosse facile estrarre gli oggetti finiti, e quanto fossero durevoli gli stampi stampati in 3D. Anche dopo aver creato un centinaio di oggetti, gli stampi erano ancora funzionanti, " afferma Auzinger. Il team ha già in mente ulteriori miglioramenti. Un'idea è l'inclusione di connettori che si incastrano tra loro per facilitare l'assemblaggio finale dell'oggetto.