Viaggiando per i corridoi luminosi dello stabilimento della 3D Systems a Rock Hill, South Carolina, osservo oggetti strani e meravigliosi. Una chitarra perfettamente funzionante fatta di nylon. Una falange di mandibole costellata di denti dall’aspetto atroce. Lo scheletro di una balena. Un prototipo in scala reale a cinque colori di una scarpa con il tacco alto. Robot giocattolo. E quello che sembra essere il volto di un feto umano. “Quello è stato fatto da un’immagine ad ultrasuoni”, mi dice Cathy Lewis, direttore marketing dell’azienda, alzando le spalle.
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Questa collezione di oggetti condivide una caratteristica: Tutti sono stati “stampati” da macchine che, seguendo le istruzioni di file digitali, uniscono strati su strati di materiale – che sia metallo, ceramica o plastica – fino a realizzare la forma caratteristica dell’oggetto. Il processo si chiama stampa 3-D (o produzione additiva, nel gergo industriale) e se non ne avete ancora sentito parlare, non avete prestato abbastanza attenzione a decine di notizie e blog di tecnologia senza fiato – o al presidente Barack Obama, che ha dichiarato nel suo ultimo discorso sullo stato dell’Unione che la stampa 3-D “ha il potenziale per rivoluzionare il modo in cui facciamo quasi tutto.”
Mentre molte persone sentono parlare solo ora di questa tecnologia, ingegneri e progettisti hanno utilizzato grandi e costose stampanti 3-D per quasi tre decenni, realizzando prototipi rapidi di parti per le aziende aerospaziali, della difesa e automobilistiche. Nel corso degli anni, tuttavia, il software di progettazione digitale è maturato, gli scanner sono diventati onnipresenti e le stampanti da tavolo a prezzi accessibili sono diventate alla portata di imprenditori auto-avvianti, scuole e armeggiatori domestici. I tecnologi proclamano pomposamente che la stampa 3-D democratizzerà il design e ci libererà dall’egemonia della produzione di massa.
Ma solo perché le idee di chiunque possono prendere forma non significa necessariamente che dovrebbero – un concetto che mi ha colpito nell’atrio di 3D Systems, dove ho visto scaffale dopo scaffale di ciò che alcune persone si sforzano di non descrivere come merda di plastica a buon mercato: vasi in miniatura dai colori vivaci, custodie per telefoni, gioielli, bambole e, inevitabilmente, teschi. (Su un solo sito di condivisione di file 3D, ho trovato 101 disegni di anelli e ciondoli a forma di teschio). Il creatore di questi ciondoli da lobby? Il Cubo, prodotto da 3D Systems.
“Questa è la nostra strategia di consumo”, mi spiega Lewis, indicando un gruppo di stampanti rosa, turchese e verde lime. I Cubi sono grandi come una macchina Mr. Coffee, lucidi e lisci, e hanno un interruttore on-off, una porta per una chiavetta USB e un prezzo di 1.299 dollari. I cubi creano oggetti attraverso un processo di estrusione di materiale, in cui una testina di stampa deposita e impila sottili strati di plastica fusa su una piattaforma. Il processo inizia quando gli utenti caricano il loro progetto digitale nel Cube, il cui software li aiuta a scalare il loro modello su o giù e aggiunge automaticamente le strutture di supporto se sono necessarie. (I supporti sono fatti della stessa plastica che la macchina stampa, e si staccano). Poi il Cube “affetta” l’oggetto digitale in strati orizzontali spessi micron, creando un modello che la testina di stampa seguirà, muovendosi sugli assi x e y.
Il Cube può creare oggetti in 16 colori diversi, ma può stampare solo un colore alla volta (nessun cambio di cartuccia a metà stampa). Per fare un robot giocattolo o un anello di teschio in più di un colore durante una singola stampa, avrete bisogno di una CubeX Duo, che costa più del doppio, ma ha due cartucce di stampa che spengono e accendono automaticamente i colori – un grande passo avanti agli occhi degli aficionados della stampa desktop.
Forse percependo la mia ambivalenza verso questo dispositivo, Lewis mi conduce in una stanza di produzione dalle pareti di vetro per vedere i pezzi grossi dell’azienda: una coppia di macchine delle dimensioni di un frigorifero con davanti piccole finestre e circondate da monitor, tastiere e CPU. I cavi elettrici serpeggiano sopra la testa, i ventilatori da officina sono onnipresenti e il pavimento è scivoloso per la polvere di nylon. Socchiudendo gli occhi dal riverbero, guardo attraverso la piccola finestra di una macchina stereolitografica, in cui una vasca piena di un polimero fotosensibile viene ripetutamente colpita da un laser, innescando una reazione chimica che fa indurire un sottile strato di liquido viscoso blu scuro. Passano i secondi, i lampi orizzontali e un tergicristallo distribuisce un altro strato della resina.
Ogni strato è spesso 50 micron, che è uguale a un ventesimo di millimetro. (Più sottili sono gli strati, più fine è la risoluzione e più nitidi sono i dettagli). L’oggetto finito sale mentre il suo letto di costruzione, o piattaforma, affonda. Cosa stava producendo questa stampante, che costa 170.000 dollari? Lewis consulta un monitor e suppone che si tratti di gioielli, un anello dal design intricato. Noto che è un sacco di macchina per fare un gingillo, ma Lewis mi assicura che i tecnici di solito costruiscono più di un gingillo alla volta.
Mi mostra un’altra macchina a vetri. Questa volta il tino non è riempito di liquido blu scuro ma di nylon bianco in polvere. Un tergicristallo liscia la superficie della vasca, sulla quale un laser incide leggermente i contorni di quattro anelli e un boomerang in miniatura fondendo insieme il materiale in polvere (un processo noto come sinterizzazione). Il tergicristallo passa di nuovo, cancellando le forme, il laser lampeggia e un altro strato di anelli e un boomerang viene sinterizzato. Il monitor ci dice che questo progetto è alto quattro pollici dopo 26 ore di sinterizzazione, e ne mancano ancora molte. La “rivelazione” non arriverà finché la polvere in eccesso non sarà scavata e il prodotto riesumato. Potrebbe essere un drone, potrebbe essere una fusione per un blocco motore. Lewis non può dirlo (sicuramente non è un boomerang). Ma sa che questo pezzo sarà durevole come qualsiasi pezzo fabbricato tradizionalmente che sta sostituendo.
Il mio tour finisce dove è iniziato, tra i robot di plastica e le custodie dei telefoni. In due ore, la storia della produzione additiva è passata davanti ai miei occhi, iniziando con applicazioni tecniche e finendo nelle case e negli uffici – non diversamente dalla traiettoria dei computer e delle stampanti laser. Con la capacità di replicare o creare tali oggetti su richiesta, dice Dale Dougherty, editore della rivista Make – parte del fiorente “Maker Movement” DIY che privilegia la personalizzazione rispetto alle merci – la stampante 3-D è “Wal-Mart nel palmo della tua mano”.