Building, Living and Technologies

23 febbraio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 11: Book

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

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Fase 11: Book (Progettazione e costruzione del)

Stampare 16 pagine pare sia più difficile che stamparne qualche milione… e questo sostanzialmente è vero soprattutto se si realizza sempre e solo lo stesso tipo di prodotto con i metodi classici ed ormai si è vincolati verso un unico tipo di clientela. Quando poi quel tipo di clientela (ahimé) comincia a scarseggiare ecco che, se non si è allargata l’offerta, possono iniziare delle “complicazioni”.

Stampa e affini

Stampare un piccolo lotto di brochures o, addirittura, stampare un solo pezzo, diventa invece possibile quando si fa un uso “proprio” della stampa digitale. Occorre quindi un software di publishing per l’impaginazione (la Apple ad esempio fornisce gratuitamente iWork che non è affatto male), carta più consistente di quella comune (ad esempio una 250-300 grammi su metro quadro), rullo e tamburo in ordine se si stampa al laser, rispetto dei tempi di asciugatura prima di fare il fronte/retro se si stampa a getto d’inchiostro, inquadrare i significati di tecnicismi quali “misura al vivo” e “abbondanza”, tanta pazienza per squadrare le pagine alla stessa misura, ancora un po’ di pazienza per effettuare un procedimento denominato “cordonatura” che renda più facilmente piegabili e quindi sfogliabili le pagine, stesso dicasi per eventuali plastificazioni atte a conferire alla carta un effetto lucido o opaco o vellutato, qualche accorgimento in dirittura d’arrivo per l’esecuzione di una doppia “foratura” con interasse standard internazionale da 80 millimetri e fori da 5 millimetri e, in fase finale, per “l’assemblaggio”, ad esempio mediante viti, del piccolo agognato libretto.

Insospettabilmente fattibile

Detto così, se vi è rimasto il fiato dopo il mio obbrobrioso precedente paragrafo senza punti, può sembrare impossibile, molto laborioso e costoso, in realtà è possibile, molto laborioso ed economico. La maggior parte di queste operazioni si possono effettuare in casa disponendo di un’ottima stampante (il cui prezzo, nei modelli top di gamma, può essere pari a circa il doppio del preventivo di stampa di 3 brochures ma la cui resa può arrivare fino a qualche centinaio di brochures solo con le cartucce in dotazione), una taglierina, una piccola colonna per trapano, dei piani di riscontro, delle guide, delle righe d’alluminio e dei cunei.

Io quasi quasi l’avvito…

“Avvitare” le pagine di una brochure era qualcosa che volevo fare da molto tempo… sembra improprio, sembra una follia, invece, almeno per quella che è la mia stravaganza, l’ho trovato affascinante, oltre che semplificativo e abbordabile. Certo è che con questo metodo i costi calano tantissimo fintantoché ci si tiene nei limiti di pochi pezzi (ideale quindi per i concepts), quando i numeri di stampe salgono vertiginosamente, invece, non c’è dubbio, è sicuramente più logico ritornare ai sistemi classici da tipografia.

Inedite conclusioni…

Diciamo pure che quella nostra è stata una curiosa alternativa per rendere possibile e affascinante qualcosa che quando era ancora allo stato di idea, risultava assai complicato. A volte però ci facciamo più problemi di quanti ce ne siano in realtà. E quando ci mettiamo sotto, e osserviamo la soluzione che alla fine abbiamo trovato, ci accorgiamo che si trattava solo di un pensiero al quale non eravamo abituati. Uno splendido pensiero.

A cura di (in ordine alfabetico):
Per. Ind. Berardi Raffaele: Tecnologia Meccanica, Styling (CAD 3D, rendering), Studio di Fattibilità, Materiali, Manufacturing, BoM Targets
Per. Ind. Zoppi Alessio: Styling (CAD 3D, rendering), Problem Solving e Ottimizzazione, Manufacturing, BoM Targets, Benchmarking

21 febbraio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 10: Packaging

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

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Fase 10: Packaging (Progettazione e costruzione del)

Se le lavorazioni meccaniche comportano particolari accorgimenti, concentrazione e un minimo di confidenza con l’uso delle macchine utensili (scelta della lavorazione più idonea per ottenere una precisa forma, selezione del tipo di utensile ed il suo materiale, scelta del numero di giri, scelta dell’avanzamento e manualità nell’utilizzo e nelle norme comportamentali e di sicurezza), la realizzazione di una confezione (packaging) e di un libricino (una sorta di brochure con book fotografico) che accompagnino il prototipo è stata, inizialmente, a dir poco complicata.

Pezzo unico? Bello, però non è facile…

Non è stato possibile trovare una ditta attrezzata anche per la realizzazione di un solo pezzo, ovvero di una sola scatola e di un solo libricino. Eppure siamo nell’era della prototipazione rapida (persino domestica), del Rapid Tooling, della condivisione delle tecniche più variegate che permettono di concretizzare anche solo un “concept” per poterne apprezzare con largo anticipo, quindi prima della produzione, ogni aspetto, ogni sensazione suscitata. Tanto per rendere l’idea delle inaspettate difficoltà, alcuni preventivi sono risultati addirittura di importo pari alla metà dei costi di acquisto del sistema di stampa necessario per ottenere il nostro packaging o il nostro book.

Do It Yourself

Come al solito la soluzione per noi migliore è stata: far da sé. Mediante software di grafica vettoriale è stata disegnata la scatola comprensiva di tutte le righe di piegatura, nonché le relative gole atte ad ospitare le alette necessarie al suo fissaggio una volta montata. Una sorta di cartamodello, quindi, le cui quote valutative sono state colte semplicemente da scatole già esistenti.

Il cartone

Ci siamo poi procurati un normalissimo cartone bianco con superficie “stampabile” e ci siamo recati presso un’azienda che si occupa di effettuare stampe su vinile per le insegne dei negozi. Il foglio di cartone è stato semplicemente posizionato sul piano di lavoro di una stampante concepita al contrario di quelle casalinghe; il foglio rimane fermo e la “testina” di stampa si muove su di esso.

La stampa

L’operazione è durata una mezz’oretta e tutte le complicazioni propinateci da aziende che ci prospettavano il costo di acquisto di una piccola utilitaria di seconda mano per costruire sole 3 scatole, sono svanite in un attimo (per la gioia dell’ingegno e soprattutto per non abbandonare un’idea così affascinante alla prima difficoltà).

Un ripieno espanso

La scatola è stata arricchita con un corpo interno in polistirene espanso che abbiamo portato a misura e scavato al suo interno con le nostre macchine utensili (lavorazioni di taglio e fresatura), la parte superficiale del corpo è stata rifinita con polietilene espanso in grado di conferire un aspetto più curato e meno grossolano. Il compito che abbiamo attribuito al polistirene è quello di dare una “struttura” alla scatola (struttura che si può ottenere più robusta anche solo scegliendo cartoni più spessi ma dovendo poi calibrare un mix di: tipologia di cartone, dimensionamento delle piegature, forma adeguata dell’involucro e soluzione di coperchio scelta, ad esempio separato o integrato). E’ inoltre evidente che il prototipo dello scolapiatti, inserito nel corpo in polistirene, risulta abbondantemente protetto dagli urti.

Sviluppi futuri

Per le prossime versioni abbiamo già trovato, visitando un’azienda in Inghilterra, materiali più eleganti, più gradevoli alla vista e piacevoli al tatto, ideali per la realizzazione dell’interno di una scatola che non abbia nulla da temere se confrontata con quella dei marchi più blasonati. Naturalmente i costi salgono proporzionalmente ma la resa, che vi mostreremo prossimamente, è spettacolare.

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20 febbraio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 6: Finitura

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

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Fase 6: Finitura delle superfici

La scelta, per la versione prototipale dello scolapiatti, è stata di lasciare il legno libero, privo di impregnanti, cere, finiture sintetiche di qualsivoglia tipo, al fine di poterne apprezzare totalmente l’essenza, il colore naturale, la “fragranza” e le venature. Qualunque trattamento potrà in ogni caso essere effettuato in un secondo momento effettuando numerose prove su campioni trattati a pennello, a spruzzo, a spugna, nel forno o, ancora, con abrasivi, spazzole, agenti chimici per l’invecchiamento artificiale, fiamme. Come al solito il limite è rappresentato dalla pura fantasia. Ad ogni modo la piallatura e la rifilatura hanno di per sé conferito una finitura superficiale ottimale, inoltre la stabilità di questa essenza e la bassa porosità ne permettono un uso “al nudo” purché all’interno dell’abitazione.

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16 febbraio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 5: Taglio

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

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Fase 5: Taglio a misura

Ottenute le scanalature desiderate si procede con il taglio finale a misura del “lingotto”. Ritardare questa operazione permette un migliore bloccaggio del massello sotto le guide di fresatura in virtù di una più ampia superficie d’appoggio. Trattasi di una condizione ideale per il posizionamento agevole di morse, dime, sistemi di fissaggio e sistemi di guida. Inoltre effettuare il taglio a misura nella fase finale permette di eseguire qualche scanalatura in più che renda possibile scegliere tra le migliori ottenute, nonché di perfezionare le quote con un errore ammesso di pochi decimi di millimetro e controllare lo squadro qualora la fresatura delle scanalature non fosse risultata debitamente parallela ai margini dello scolapiatti.

Il taglio risulta più agevole ed intuitivo rispetto alla fresatura, la lama dispone di 36 denti, pronti a suddividersi il lavoro di asportazione dei trucioli, contro i soli 2 taglienti presenti sulla fresa. L’operazione va eseguita con decisione perché, anche in questo caso, un avanzamento troppo lento può provocare inestetiche bruciature. Un’azione decisa sulla macchina permette di avanzare in maniera pulita e lineare senza particolari problemi. Nel taglio di un legno duro come il Ciliegio americano, la lama non risulta mai eccessivamente calda e si procede in poche battute fino all’ultimazione del pezzo.

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15 febbraio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 4: Fresatura

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

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Fase 4: Fresatura delle scanalature

Trattasi di una delle lavorazioni più affascinanti e delicate dell’intero processo di realizzazione. L’utensile impiegato per questa delicata lavorazione è sottoposto ad una velocità di rotazione che si compone con una velocità di avanzamento. Ma non solo… prima di iniziare l’avanzamento, che è combinato con la rotazione dell’utensile i cui taglienti permettono l’asportazione del truciolo, vi è una fase in cui l’utensile affonda verticalmente all’interno del legno forandolo. Durante questa fase non vi è alcun avanzamento, esso potrà essere avviato solo una volta raggiunta la profondità di taglio prefissata. Quindi in una prima fase avremo la rotazione dell’utensile combinata con l’affondamento verticale (vincolato dalle colonne della fresatrice), mentre nella seconda fase avremo la rotazione dell’utensile composta con l’avanzamento della macchina (tra i margini delimitati).

Il passaggio tra le due fasi risulta particolarmente delicato. Attese troppo lunghe comportano una bruciatura del legno ed il surriscaldamento dell’utensile, azioni troppo rapide possono stressare eccessivamente l’utensile che, se non è di elevata qualità, può non resistere alle sollecitazioni e danneggiarsi pericolosamente. La perfetta combinazione di questi due moti permette di ottenere una superficie omogenea, priva di bruciature e priva di tagli e ondulature lungo le pareti.

Di fondamentale importanza risultano anche le regolazioni cui è soggetto l’utensile, ovvero il suo posizionamento rispetto al sistema di guida della macchina e rispetto al mandrino. Infine la tecnica con cui si utilizza la fresatrice può permettere di ottenere risultati decisamente differenti a parità di tutte le altre condizioni. Scaricando correttamente le forze sul corpo macchina, e sui sistemi di guida, si riesce ad ottenere un avanzamento dolce e lineare che permette all’utensile di lavorare con un’ottima resa lasciando dietro di sé superfici quasi rettificate. Il modo di vibrare del sistema legno utensile e corpo macchina anticipano molto l’idea di quello che sarà il risultato finale. Bisogna fare davvero tante prove prima di trovare la combinazione giusta e “sentirla” mentre si effettua questa affascinante lavorazione.

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21 gennaio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 3: Piallatura e Rifilatura

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

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Fase 3: Piallatura e Rifilatura

La piallatura consiste di 4 fasi che si svolgono, nel nostro caso, in tre diversi macchinari. Il primo passaggio del massello nella “piallatrice a filo” permette di ottenere la prima superficie di riferimento perfettamente piana; il secondo passaggio nella medesima piallatrice, questa volta ponendo l’elemento in posizione verticale, offre un riscontro perfettamente ortogonale al primo piano piallato (utile come riferimento geometrico per le lavorazioni di fresatura e taglio ad esempio); il terzo passaggio nella “piallatrice a spessore” restituisce i due piani principali perfettamente paralleli conferendo una finitura quasi definitiva; infine il quarto passaggio in una “calibratrice a doppio rullo” permette di ottenere uno spessore calibrato al valore desiderato con un’ottima finitura superficiale. Lo spessore calibrato finale permette ovviamente di ottenere pezzi perfettamente compatibili in quanto dotati delle stesse altezze (precisione decimale +/- 3 decimi di millimetro). Ora i masselli sono pronti per la rifilatura e lo squadro di tutti gli altri lati nonché per le successive lavorazioni che conferiranno lo stile desiderato.

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20 gennaio 20179 novembre 2018

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 2: Troncatura

Rubrica: Living Design

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Fase 2: Troncatura

Una volta scelta l’essenza, la qualità e la misura della sezione di tronco e date le quote di massima del complemento da realizzare, si può procedere, per comodità di esecuzione, alla troncatura in sottosezioni più facili da maneggiare. Per ogni sottosezione si terrà conto di una porzione di margine addizionale utile ad eseguire in tutta tranquillità i passaggi successivi di rifilatura che porteranno ogni sottosezione perfettamente in squadro (assieme alla piallatura). La troncatura non viene eseguita rispetto al bordo longitudinale del tronco. Esso presenta infatti notevoli irregolarità e può portare la propagazione dell’errore ad amplificarsi notevolmente lungo gli oltre 3 metri di lunghezza totale. Ci si basa pertanto sul perimetro massimo ottenibile dal singolo tratto da troncare. L’identificazione del punto esatto di taglio può esser ottenuta mediante opportune dime autocostruite o tracciando il perimetro a matita direttamente sulla superficie. La precisione dell’esecuzione è garantita da un doppio laser di Classe 2 (400-700 nm) che andrà a sovrapporsi all’asse selezionato. Questi ed ulteriori accorgimenti tecnici preventivi permettono di massimizzare il volume di legno ricavabile dalla sezione di tronco.

Non appena i blocchi di massello sono stati suddivisi in sottoblocchi che risultano più facilmente gestibili (ognuno dei quali corrisponde al volume sovradimensionato del relativo complemento d’arredo al quale si deve arrivare a lavorazioni ultimate), siamo pronti per effettuare la piallatura delle basi che risulterà fondamentale per la regolarità geometrica ottenibile dalle successive lavorazioni. Se le basi non fossero regolari, infatti, gli strumenti che vi scorrerebbero sopra, ad esempio per la rifilatura o per la fresatura, non produrrebbero una lavorazione realmente ortogonale. La piallatura offre un piano di riferimento preciso, un piano di partenza rispetto al quale sarà possibile eseguire ortogonalmente tutte le successive lavorazioni, inoltre restituirà una riduzione della rugosità della superficie (a meno che non sia espressamente richiesta una superficie grezza, ad esempio per questioni di stile).

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7 gennaio 2017

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico. Dal tronco al book. Fase 1: Sezioni di tronco dalla segheria

Rubrica: Living Design

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Fase 1: Sezioni di tronco dalla segheria

Masselli dell’essenza preferita (in questo caso Ciliegio americano) vengono selezionati da sezioni di tronco provenienti direttamente da segherie certificate. Il legno si presenta allo stato grezzo e l’unico processo che ha subito è quello della stagionatura naturale o, in alternativa, dell’essiccazione artificiale al fine di garantire la cosiddetta umidità di impiego che ne permette la lavorabilità a mano ed alle macchine utensili. Il tipo di stagionatura o essiccazione andrà osservato accuratamente per capire se il legno presenta la giusta lavorabilità e se le eventuali spaccature comportano una resa sufficiente o meno del volume che si intende lavorare.

Perché l’essenza di Ciliegio americano?

Il ciliegio è un legno di grande pregio, in particolar modo quello americano.

E’ un legno duro e presenta un’ottima lavorabilità alle macchine utensili
(specie se è stato essiccato lentamente).

Presenta interessanti caratteristiche meccaniche generali: buona durezza, resistenza alla compressione, alla flessione, alla torsione ed alla trazione.

Ha una bassa porosità e resiste molto bene all’umidità che assorbe in quantità minime addirittura trascurabili.

E’ compatto, costituito da una grana fine e fibratura regolare.

Consigliato per impieghi puramente da interno, specie se non trattato.

Peso specifico:
Essiccato 600 kg/metro cubo.
Fresco fino a 800 kg/ metro cubo.

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4 gennaio 2017

Ciliegina, uno scolapiatti ingegneristico: Intro

Rubrica: Living Design

Titolo o argomento: Uno scolapiatti ricavato dal pieno

Semplice, funzionale, dallo stile ricercato, di effetto e con le misure ottimizzate al millimetro per contenere gli ingombri senza perdere la funzionalità richiesta. Questi i temi inseguiti alla ricerca di una soluzione scolapiatti ideale per una cucina curata ed essenziale ma non per questo fredda né priva di personalità.

L’obiettivo è stato centrato grazie ad un ottimo “meeting di menti” scegliendo come materiale da costruzione il legno, ma non solo… il legno scelto doveva esser lavorato in maniera tale da evitare l’uso di viti e di qualsivoglia forma di collante. Così la scelta ha volto verso una curiosa quanto insolita lavorazione partendo dal pieno di una particolare essenza, un massello di ciliegio americano.

Partendo dalla sezione, ovviamente irregolare, di tronco delle dimensioni di massima pari a (LxPxA) 320x26x5cm, le lavorazioni per asportazione di truciolo permettono di ricavare una forma geometricamente regolare. Da questa si ricavano poi, più facilmente, sia le parti per costruire lo scolapiatti, sia scarti (se così li vogliamo chiamare) utili per ricavare un gran numero di utilità da accostare, magari in cucina o in sala da pranzo, quali ad esempio un pregiato tagliere, contenitori per saliere, pepiere, oliere, dei portaoggetti, cornici, finiture, ed ogni accessorio che le menti creative possano concepire. In questo caso il vero limite è rappresentato solo dalla pura e semplice fantasia.

Una volta ottenuto il massello rispondente alle specifiche quote desiderate va realizzata una sorta di “installazione” che permette di tenere il pezzo fisso al banco qualora si sia deciso di operare le lavorazioni completamente a mano o con macchine (nella fattispecie fresatrici e seghe circolari) che comunque si guidino manualmente. Tale installazione deve tener vincolate anche le guide di scorrimento delle macchine manuali che si vanno ad impiegare al fine di rispettare le tolleranze geometriche nell’ordine di +/- 0,2-0,5 mm. Questo garantisce un aspetto gradevole del complemento costruito e le imperfezioni minime che l’occhio coglie conferiscono il fascino tipico di una gradita lavorazione a mano.

Uno scolapiatti richiede degli intagli che siano utili a vincolare i piatti che in esso si andranno a poggiare. Un’opportuna lunghezza di questo curioso complemento permette di generare una varietà di zone dove è possibile collocare non solo piatti ma anche bicchieri e posate. Ogni zona può presentare una serie di caratteristiche dedicate al sostegno di una precisa forma mediante similitudini riprodotte con frese, tazze, lame, punte e scalpelli.

Di particolare curiosità tecnica rimane il metodo adottato per far sì che i canali, in cui si trovano a scolare le stoviglie, siano in leggera pendenza anche se non lavorati da complessi sistemi di automazione e quindi con il solo utilizzo di strumenti manuali. Avremo modo di approfondire in seguito la soluzione che abbiamo trovato per questo fine.

I canali di scolo in pendenza dovranno poi confluire in una zona finale, appositamente forata e celata alla vista, che presenti un raccordo privo di gomiti che raggiunga lo scarico del lavello. Questo permette al legno di non “soffrire” della presenza di acqua ristagnante e di evitare di alterarne la forma. Apposite finiture riportate lungo i canali permettono di migliorare ulteriormente questo aspetto.

Continua…