I processi di progettazione digitale supportati da software CAD hanno trasformato il settore della gioielleria, tanto da avere ormai un ruolo importante nel flusso di lavoro di design di gioielli. Insieme alla stampa 3D, queste tecnologie consentono di raggiungere livelli illimitati di creatività e personalizzazione.
Dagli strumenti CAD generici ai software proprietari per il design di gioielli, esistono decine di valide alternative, ciascuna con vantaggi e svantaggi, metodi di progettazione e usi specifici. Abbiamo analizzato l'offerta disponibile sul mercato per aiutarti a scegliere un ambiente di lavoro virtuale per il design di gioielli che possa accompagnarti nel corso di tutta la tua carriera.
Introduzione al design di gioielli in digitale
Il design di gioielli è sempre stato profondamente associato all'artigianalità e alla comprensione di processi come ceroplastica, saldatura, piegatura, intarsio e incastonatura, ma nell'era della trasformazione digitale qualcosa sta cambiando. I design possono essere preparati con i moderni sistemi CAD e trasformati in modelli fisici dalle stampanti 3D per ottenere prototipi rapidi, modelli di prova e fusioni a cera persa.
La lavorazione artigianale sarà ancora necessaria per le tecniche multi-materiale che prevedono intarsi, druse o mokume gane, effetti di colorazione come lo sgraffito, l'ossidazione selettiva, l'anodizzazione multicolore e la smaltatura champlevé o il cloisonné con fili sottili fino a un quarto di millimetro. Tuttavia, il design digitale di gioielli e la stampa 3D consentono di realizzare progetti complessi e ricchi di dettagli con possibilità geometriche illimitate, come mesh a filigrana, parti a incastro, giunti meccanici e forme matematiche complesse.
I design digitali di gioielli possono essere stampati in 3D e fusi direttamente.
Le anteprime 3D istantanee e la realizzazione in giornata dei modelli permettono di aumentare la soddisfazione del cliente e abbreviare i tempi di sviluppo di gioielli personalizzati. La personalizzazione consente di raggiungere nicchie di mercato, cosa che da una parte ha portato all'esplosione di brand di gioielli online e dall'altra ha permesso agli orafi di imparare a progettare in autonomia per la produzione in-house.
Introduzione alla fusione per modelli di gioielli stampati in 3D
In questo whitepaper scoprirai come colare raffinati gioielli partendo da modelli stampati in 3D e come utilizzare la fusione diretta a cera persa come tecnica di stampaggio.
Tipi di software CAD per il design di gioielli
I designer di gioielli che decidono di passare al digitale hanno a disposizione un'ampia scelta di software CAD. I fattori determinanti saranno l'accessibilità dell'interfaccia utente e la compatibilità con il tipo di progettazione. Esistono soluzioni base gratuite come Tinkercad, ambienti CAD progettati specificamente per il design di gioielli come 3Design e Firestorm, ma anche programmi di modellazione come SolidWorks, Rhinoceros e Fusion 360, che sono in grado di adattarsi a un'ampia gamma di settori, tra cui anche la gioielleria.
Uno dei principali vantaggi dei modellatori solidi è che i design sono interamente parametrici e tutte le operazioni di modellazione sono memorizzate in una cronologia. Nella modellazione basata sui vincoli, tutti gli elementi vengono determinati da schizzi dimensionati. In questo modo, l'intero design resta modificabile senza dover intervenire sulle parti principali. Inoltre, l'intera geometria verrà aggiornata automaticamente nel caso in cui siano necessarie dimensioni di base diverse o varianti del prodotto. Altri vantaggi di questi sistemi sono l'integrazione con software di rendering come KeyShot e con software di preparazione della stampa 3D come PreForm. Il principale svantaggio dell'uso dei modellatori solidi nella gioielleria è che i modelli tendono a risultare troppo geometrici, privi di transizioni fluide tra le superfici e di dettagli che possono far fare un salto di qualità al design.
Per questa ragione, i software CAD migliori per la creazione di design di gioielli organici sono i modellatori poligonali, nei quali, piuttosto che un insieme di solidi e superfici costruiti matematicamente, la geometria viene memorizzata come una mesh costituita da vertici, spigoli e facce. Questi elementi possono essere manipolati singolarmente mediante comandi di livello basso oppure mediante modificatori di livello alto che hanno un impatto globale sull'oggetto. I modellatori di mesh come Maya e Modo hanno un potenziale illimitato per la progettazione di forme organiche, mentre Blender e ZBrush includono funzionalità avanzate di scultura.
Le soluzioni specifiche per il design di gioielli, come 3Design, Firestorm e JCD, offrono una curva di apprendimento più rapida. Un'interfaccia utente con passaggi guidati può ostacolare la progettazione di geometrie veramente personalizzate, ma allo stesso tempo consente di concentrarsi più sull'aspetto creativo che su quello tecnico, lasciando comunque molto spazio all'esplorazione dei design. Poiché sono progettati specificamente per la creazione di tutti i tipi di anelli, bracciali, ciondoli o collier, questi software includono opzioni per l'inserimento automatico delle pietre preziose, nonché per riproduzione di modelli avanzati, incassatura a quattro, sei o otto punte, texture in 3D, foratura conica, anelli o bracciali a treccia, goffrature e altre tecniche speciali tipiche del design di gioielli. Questo accelera notevolmente il flusso di lavoro, rendendo il software ideale per coloro che amano lavorare direttamente con il cliente finale.
I vantaggi dell'integrazione degli strumenti CAD nel processo di sviluppo dei gioielli sono:
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Sviluppo rapido delle idee: i design possono essere abbozzati accuratamente per una prima visualizzazione e per la stampa 3D di modelli di prova prima della fusione.
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Visualizzazione: sorprendi i clienti con rendering 3D all'avanguardia, animazioni ed esperienze di realtà virtuale dei progetti in corso. I motori fotorealistici consentono di ottimizzare le composizioni simulando rifrazione, aberrazione, chatoyancy, interriflessione e altri effetti tra metalli preziosi e pietre.
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Libertà geometrica: è possibile realizzare forme, texture e motivi complessi che con le tecniche tradizionali si potevano solo immaginare.
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Personalizzazione dei prodotti: i modelli possono essere adattati per creare varianti per una nicchia di mercato o singoli clienti.
- Produzione rapida: i prodotti possono essere realizzati più velocemente utilizzando tecnologie di produzione digitale in-house, come la stampa 3D, che eliminano la necessità di creare gli stampi manualmente. I modelli master possono essere ristampati. In questo modo si evita la perdita di dettagli durante i cicli di produzione.
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Scelta del miglior software per il design di gioielli
I fattori principali da considerare nella scelta di un software per il design di gioielli in 3D sono l'idoneità alla geometria prevista, la varietà di funzionalità specifiche per la gioielleria, le possibilità di scalabilità e personalizzazione, la facilità di utilizzo e il budget.
Partiamo dalla capacità di creare geometrie specifiche per i prodotti. I modellatori di solidi o superfici come SolidWorks e Rhinoceros sono ottimi per la realizzazione di forme geometriche e superfici lisce e altamente controllate. Questi strumenti consentono di definire numericamente tutte le dimensioni delle caratteristiche. I modellatori poligonali o di mesh offrono un certo controllo parametrico, ma soprattutto consentono di manipolare direttamente le forme, cosa che può semplificare il flusso di lavoro per la realizzazione di design organici. Sono solitamente meno precisi e intuitivi, ma a volte una modellazione più approssimativa può produrre un livello di imperfezione tale da conferire ai gioielli un carattere più autentico. Gli ambienti con funzioni di scultura a forma libera sono spesso la scelta migliore per la realizzazione di modelli artistici con ornamenti realistici come piante, ritratti, animali e altri elementi simili. Alcuni ambienti CAD sono un ibrido tra questi approcci. Ad esempio, ZBrush consente di realizzare design più intricati e allo stesso tempo di incorporare le incastonature di pietre preziose. Nel caso di incastonature a pavé, a griffe rinforzata o halo, 3Design è il software più adatto. Il plug-in Grasshopper di Rhino consente di creare forme e modelli di ispirazione matematica o biologica impossibili da realizzare in altri ambienti.
La transizione verso un flusso di lavoro digitale può essere molto impegnativa per chi produce gioielli, per cui saranno fondamentali una curva di apprendimento rapida e un flusso di lavoro di modellazione efficiente. Per le aziende che richiedono un rendimento elevato, lavorare con i modellatori di mesh può rivelarsi monotono, a meno che non vi siano funzionalità di scultura intuitive e procedure guidate che accompagnino l'utente rapidamente dalla fase iniziale alla prima stampa 3D. Se alcuni programmi CAD consentono di disporre automaticamente le pietre preziose seguendo le curve, Rhinoceros e 3Design ampliano questa capacità permettendo anche di incastonare le pietre preziose su superfici tridimensionali. Si tratta di funzionalità fondamentali che fanno risparmiare ore di lavoro di modellazione manuale.
Infine, l'ultimo criterio di scelta è il prezzo. Dato che i software di fascia alta come 3Design, Firestorm, JCD e Maya costano migliaia di dollari, vale la pena di prendere in considerazione soluzioni più economiche. TinkerCAD è gratuito e permette di lavorare solo con forme base, ma è comunque uno strumento utile per avvicinarsi al design digitale di gioielli. I modelli in cera possono essere creati a partire da file esportati e, qualora mancassero dei dettagli, possono essere intagliati a mano per ottenere un risultato eccezionale. Rhinoceros è un pacchetto economicamente accessibile (costa meno di 1000 dollari) ed è diventato lo standard del settore della gioielleria. A seconda dei casi, può valere la pena investire in plug-in più costosi come MatrixGold e Panther. Fusion 360 è gratuito per studenti, startup e utenti che lo utilizzano a fini non commerciali. Questo strumento offre una serie straordinariamente completa di funzioni per la costruzione di modelli di gioielli, nonché la possibilità di integrarsi direttamente con il software di preparazione alla stampa 3D PreForm.
La nostra tabella riassuntiva dei software CAD per il design di gioielli elenca la ricchezza di funzionalità di ciascuno strumento per la modellazione organica e parametrica, la presenza di funzionalità specifiche per il design di gioielli, l'esperienza utente complessiva, tra cui la facilità di utilizzo e la curva di apprendimento, la possibilità di creare parti personalizzate e variazioni a partire da un modello di base e il co
| Organica | Parametrica | Specifica per gioielleria | Esperienza utente | Personalizzazione | Prezzo | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 3Design | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★★★ | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ |
| Blender | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ★★★★★ |
| Firestorm | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ |
| Fusion 360 | ★☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★★★☆ |
| JCD | ★★☆☆☆ | ★★★★☆ | ★★★★★ | ★★★☆☆ | ★★★★★ | ★☆☆☆☆ |
| Maya | ★★★★★ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
| Modo | ★★★★☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ |
| Rhinoceros | ★★★★☆ | ★★★★☆ | ★★★☆☆ | ★★☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ |
| SolidWorks | ★☆☆☆☆ | ★★★★☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★☆☆ | ★★★☆☆ | ☆☆☆☆☆ |
| Tinkercad | ☆☆☆☆☆ | ★☆☆☆☆ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★★ | ☆☆☆☆☆ | ★★★★★ |
Dimostrazione: fusione con la Castable Wax 40 Resin
Formlabs è felice di presentare la Castable Wax 40 Resin, materiale che contiene il 40% di cera formulato specificamente per il settore della gioielleria. Guarda la dimostrazione di un flusso di lavoro con questa resina condotta da Patrick Diggins, Jewelry Vertical Manager di Formlabs.
Software CAD per il design di gioielli a confronto
3Design
Sviluppatore: Type3
Data di rilascio: fine anni '90
Piattaforme: Windows, macOS
Ideale per: orafi professionisti, CAD come strumento di vendita
Prezzo: 6950 $
3Design è uno studio digitale interamente dedicato al design di gioielli. Tra le funzionalità troviamo profili di loft personalizzati, loft ritorti, sweep avanzati a più binari, effetti treccia e corda, effetti speciali, taglie, diverse incastonature a pavé, fori, disegni tecnici, foratura conica e una sofisticata testurizzazione 3D eseguita a partire da un'immagine o da una mesh o dal generatore di texture integrato. Include più di venti modificatori che consentono di piegare, ruotare, rastremare, tagliare, allungare, schiacciare, increspare gli oggetti, ma anche di applicare molte altre deformazioni organiche. Su tutti spicca il deformatore di involucri, che consente di avere il pieno controllo delle deformazioni dell'intera forma. L'estensione 3Shaper Pro aumenta la libertà di progettazione grazie a un kit di strumenti per la scultura a forma libera. E poiché 3Design è parametrico, le incastonature si adattano perfettamente e possono essere modificate in qualsiasi momento del processo.
L'interfaccia utente è incorporata nel riquadro di visualizzazione per un'esperienza a tutto schermo. I controlli a icone sono facili da imparare e guidano l'utente nelle varie fasi di sviluppo. Poiché l'interfaccia con passaggi guidati è veloce e intuitiva, 3Design è il software per il design 3D di gioielli ideale per le aziende che preferiscono collaborare con i clienti nella progettazione dei pezzi. Un aspetto negativo di questo strumento è che può risultare un po' rigido: la creatività può essere limitata dalle procedure e dai cataloghi di forme tradizionali.
3Design è una soluzione CAD completa per il design di gioielli che combina modellazione parametrica e diretta in un'interfaccia utente intuitiva.
Jewelry CAD Dream
Sviluppatore: Jewelry CAD CAM Masters (JCCM, LLC)
Data di rilascio: 2011
Piattaforme: Windows
Ideale per: orafi professionisti, file di pietre preziose
Prezzo: 5850 $
Dotato di uno dei motori più potenti sul mercato, Jewelry CAD Dream (JCD) è una soluzione all'altezza del suo nome, grazie alla combinazione vincente di strategie di modellazione ottimali per la creazione di gioielli. Dispone di strumenti standard per la modellazione di solidi e superfici e consente di modificare facce, offset, dimensioni e altre caratteristiche direttamente all'interno del riquadro di visualizzazione. Gli strumenti di morphing consentono di creare forme organiche e fluide. In alternativa, nel catalogo integrato sono disponibili centinaia di modelli di base.
Ma soprattutto, JCD è il sistema di modellazione parametrica più affidabile del settore. Inoltre, grazie a un sistema proprietario per la cronologia delle operazioni, è l'unico software in grado di elaborare senza problemi modelli con oltre 500 pietre preziose, come i collier a più file o i lavaliere. I parametri di progettazione fondamentali possono essere definiti e trasferiti su un pannello di inserimento per la personalizzazione per l'utente finale, che consente di modificare gli aspetti più importanti in qualsiasi momento. Il modello si aggiorna in modo fluido, anche quando vengono modificate le complesse curvature delle superfici in cui sono disposte le file di pietre preziose.
Sono disponibili moltissimi strumenti specifici per la gioielleria e procedure guidate per diversi tipi di incastonature a pavé, ad esempio incassature in gel, chiusure a molla e incastonature a micro pavé, oltre a motivi sferici, file di baguette, halo, tagli a nido d'ape e a giorno, incastonature a griffe, a castoni e a filo, catene, ganci per ciondoli, trecce, texture, trafori, milligranature, incisione avanzata di testo e un misuratore per anelli. Le texture possono essere create importando un'immagine da usare come rilievo oppure una mesh da trasformare e moltiplicare lungo una superficie.
JCD genera e corregge i file per la stampa 3D e aggiunge canali di colata per gli alberi di fusione, se necessario. Include un renderizzatore fotorealistico con elementi 3D che conferiscono un tocco di stile alla scena. Nonostante la ricchezza di funzioni e il livello approfondito a cui possono arrivare i parametri, l'interfaccia utente risulta chiara e relativamente intuitiva.
JCD è uno degli ambienti di modellazione per la gioielleria più avanzati in circolazione per i professionisti del settore.
Rhinoceros
Sviluppatore: Robert McNeel & Associates
Data di rilascio: 1998
Piattaforme: Windows, macOS con funzionalità limitate
Ideale per: design professionale, geometrie complesse, design computazionale
Prezzo: 995 $, 195 $ per studenti
Rhino3D è un modellatore di superfici a forma libera basato sulla geometria NURBS (Non Uniform Rational Basis-Splines, traducibile in "Linguette razionali non uniformi definite da una base"), particolarmente adatto a creare forme complesse. Grazie a una serie pressoché infinita di funzioni, consente di eseguire operazioni sofisticate relative alle superfici come sweep e loft. Per questi motivi, Rhino viene utilizzato anche nei settori automobilistico, nautico e dei prodotti di consumo. Poiché non include alcuna cronologia di modellazione oltre al comando Annulla, gli interventi di modifica risultano monotoni e richiedono un elevato livello di professionalità da parte del designer.
L'interfaccia utente è piuttosto complessa e difficile da imparare. Chi è alle prime armi con la modellazione CAD dovrà dedicare diverse settimane alla consultazione di manuali ed esercitazioni per poter apprendere le nozioni di base. Ciononostante, i vantaggi in termini di qualità della progettazione sono notevoli. Man mano che l'utente acquisisce esperienza, crescerà anche la sua familiarità con i tasti di scelta rapida e i metodi di inserimento testuale, che velocizzeranno notevolmente il flusso di lavoro. È anche possibile creare e implementare script per personalizzare funzionalità e sequenze di azioni.
Essendo uno standard nel settore della gioielleria, esiste una comunità online attiva e una grande offerta di plug-in di terze parti. Il più importante è MatrixGold, e non solo per il suo costo di 7000 dollari. Questo plug-in utilizza il motore di Rhinoceros per creare superfici fluide complesse, aggiungendo al contempo funzionalità automatiche per la creazione di gioielli. Offre opzioni avanzate per testo, incastonature a pavé, griffe, corone, castoni e taglio di pietre preziose. MatrixGold offre molte più funzioni di Rhinoceros, dato che include modificatori delle mesh per ruotare, tagliare e rastremare le sezioni, un testurizzatore 3D basato su bump map che può essere ridimensionato in modo intelligente su una superficie, un generatore di anelli a sigillo, uno studio di rendering, un editor di profili, sweep avanzati a binari e lo strumento "Jali" per adornare un pezzo con milligranature, fili o tubolari. A differenza di Rhinoceros, MatrixGold ha una cronologia parametrica che consente di modificare i pezzi senza perdite e di ridimensionarli in qualsiasi momento durante il processo di creazione. Per ampliare MatrixGold con CounterSketch, uno strumento intuitivo per personalizzare i prodotti per la vendita al dettaglio, sono necessari altri 5000 dollari, mentre il modulo di scultura Clayoo costa poco meno di 1000 dollari.
Un componente aggiuntivo alternativo è Panther3D, che costa un terzo di MatrixGold e offre ugualmente un set di strumenti completo per la creazione di tutte le categorie di anelli e altri articoli di gioielleria. Questo software guida l'utente nella creazione di incastonature di pietre preziose, griffe, tagli e misure, sfruttando al contempo gli strumenti avanzati di Rhinoceros per la creazione di forme e dettagli di base personalizzati.
Con un costo di 660 $, RhinoJewel è un plug-in più economico che offre funzionalità interessanti come un catalogo di pietre preziose, l'incastonatura su curve e superfici con vari strumenti di allineamento e la stima del peso.
Un'altra opzione interessante, anch'essa integrabile con Rhino, è 2Shapes, il cui costo parte da 500 euro. Questo software trasforma Rhinoceros in uno strumento per personalizzare i prodotti per la vendita al dettaglio, basato su un catalogo di 1200 modelli che includono anelli con montatura a cattedrale, con gambo diviso, contrarié, eternelle, con filigrana, con testo e a sigillo e che possono essere adattati ai desideri del cliente relativamente a dimensioni, griffe, incastonatura di pietre preziose, editor di profili e altro ancora.
Free Jewels è un plug-in gratuito che aggiunge a Rhinoceros un set di strumenti di base per gli orafi. Il miglior plug-in gratuito per Rhino è Grasshopper3D, soprattutto se ampliato con soluzioni per il design di gioielli come Peacock, Matrix, LunchBox e Grasshopper Gold. Questi componenti aggiuntivi includono molti strumenti necessari per il design parametrico dei gioielli, come taglierine, castoni, griffe, pavé, pietre su curve, catene, milligranature, anelli a sigillo, texture e un generatore di alberi di fusione. Grasshopper ha un'interfaccia con diagramma a nodi in cui si possono creare modelli e schemi complessi tramite script. I modelli di mesh possono poi essere riportati nel riquadro di visualizzazione principale di Rhinoceros per essere ulteriormente ottimizzati per la stampa 3D. Proprio come Rhino, anche Grasshopper richiede una certa esperienza da parte di chi lo usa.
Rhino e i suoi numerosi plug-in offrono una serie quasi infinita di funzionalità.
Firestorm CAD
Sviluppatore: 3D Space Pro
Data di rilascio: 2008
Piattaforme: Windows
Ideale per: design pronti all'uso
Prezzo: 6500 $
Firestorm si presenta come una versione semplificata di SolidWorks con funzionalità aggiuntive per il design di gioielli. Buona parte della modellazione viene eseguita disegnando curve 3D che possono essere trasformate in superfici mediante sfumature e riempimenti. I solidi vengono creati con uno strumento in grado di estrarre gli schizzi trasformandoli in corpi da combinare successivamente con operazioni booleane. La manipolazione diretta dei bordi accelera ulteriormente il processo di modellazione.
Piuttosto che partire da zero, Firestorm offre un catalogo di oltre 4000 modelli base di gioielli. Propone un'ampia gamma di incastonature di pietre preziose e consente di proiettarle automaticamente su curve o forme organiche. Testi e immagini possono essere incisi direttamente sul pezzo e gli elementi 3D personalizzati possono essere moltiplicati su una superficie per ottenere una testurizzazione tridimensionale raffinata.
Firestorm ha un'interfaccia utente di facile comprensione, in quanto si limita a strumenti e modificatori essenziali. Nonostante l'assenza di un albero delle funzionalità interamente basato sulla cronologia, è comunque possibile modificare la maggior parte degli aspetti del design, il che rende Firestorm CAD un efficace strumento di vendita al dettaglio. Uno svantaggio di questa soluzione è che, rispetto a software leader del settore come Rhinoceros e 3Design, ha una base di utenti e un sistema di supporto piuttosto limitati. Tuttavia, grazie alla quantità di video didattici disponibili e alla sua semplicità complessiva, i professionisti sono in grado di sviluppare le loro idee nel giro di pochi giorni.
Firestorm raggiunge la massima efficienza nella modellazione con strumenti poco complessi, consentendo al contempo di creare forme organiche e incastonature di pietre piuttosto complesse.
TinkerCAD
Sviluppatore: Autodesk
Data di rilascio: 2011
Piattaforme: tutti i browser abilitati per WebGL
Ideale per: principianti
Prezzo: gratuito
TinkerCAD è una soluzione CAD gratuita basata su browser che consente di creare, modificare e ricombinare geometrie semplici. L'approccio virtuale alla costruzione di blocchi permette di ottenere forme poco complesse, ma può rappresentare un punto di partenza interessante per chi si sta avvicinando al flusso di lavoro digitale. La geometria può essere dimensionata numericamente per creare modelli di base per i gioielli. Successivamente, ornamenti e motivi possono essere modellati manualmente, disegnati o importati dal cloud o dall'archivio 3D dell'utente.
Grazie alla funzione di trascinamento per aggiungere geometrie, a una serie limitata di pulsanti a icona e a un dispositivo di navigazione, TinkerCAD è facile da usare e accessibile anche alle persone meno esperte. Data l'assenza di una modellazione parametrica o basata su cronologia, è consigliabile puntare a ottenere il modello giusto al primo tentativo. Poiché TinkerCAD genera file STL o OBJ pronti per la stampa, è possibile eseguire ulteriori post-elaborazioni con software per la modifica delle mesh o di scultura come MeshMixer o ZBrushCoreMini.
TinkerCAD offre un primo assaggio di modellazione 3D grazie a operazioni semplici, la funzione di disegno a mano libera e un catalogo di oggetti piacevole da usare.
Fusion 360
Sviluppatore: Autodesk
Data di rilascio: 2013
Piattaforme: Windows (x64), macOS
Ideale per: stampa 3D
Prezzo: 495 $/anno, gratuito per studenti e startup
Fusion 360 è la soluzione CAD di Autodesk basata sul cloud completamente gratuita per studenti e startup. I modelli possono essere definiti parametricamente e il programma include una cronologia dei modelli semplificata, che può essere disabilitata nel caso di approcci di modellazione diretta. Il vantaggio principale delle piattaforme CAD cloud è che le operazioni più dispendiose in termini di risorse avvengono in rete, indipendentemente dalla potenza di elaborazione della piattaforma di lavoro locale.
La moderna interfaccia utente integra sette aree di lavoro. Nell'area di lavoro Modella, i modelli di base possono essere costruiti e vincolati dimensionalmente utilizzando le operazioni standard per le superfici e i corpi solidi. L'area di lavoro Scolpisci consente poi di apportare modifiche a forma libera, in particolare con lo strumento Modifica forma. A questo punto l'utente può manipolare le singole facce e i vertici della mesh, mentre Fusion 360 garantisce la levigatezza della curvatura lungo tutta la forma. Un altro strumento perfetto per il design di gioielli è il comando Tubo, che può creare automaticamente reti di fili organici in filigrana tra i nodi di una mesh. Lo strumento Ripiega facce consente di trasformare i modelli piatti in forme curve per la creazione di anelli o bracciali. È possibile creare motivi, ma le incastonature delle pietre preziose e i dettagli avanzati dovranno essere modellati manualmente.
Sono presenti ulteriori aree di lavoro per simulazioni, design generativo, animazioni, rendering e disegni di produzione. Come puoi vedere nella nostra esercitazione, Fusion 360 è facile da imparare e particolarmente adatto alla creazione di parti stampabili in 3D, grazie all'integrazione diretta con PreForm.
Fusion 360 ha un'interfaccia utente intuitiva e tutti gli elementi di base necessari per il designer di gioielli alle prime armi.
SolidWorks
Sviluppatore: Dassault Systèmes
Data di rilascio: 1995
Piattaforme: Windows
Ideale per: design geometrici
Prezzo: 3995 $ + 1295 $/anno, 99 $/anno per studenti
SolidWorks è il software CAD 3D professionale più diffuso al mondo. Sebbene offra strumenti più avanzati per la modellazione di superfici e solidi rispetto a Fusion 360, come le superfici di contorno e i raccordi di curvatura, non è possibile manipolare o scolpire nulla in modo diretto. Nella modellazione basata sui vincoli, tutti gli elementi vengono salvati in una cronologia insieme ai relativi parametri. Il vantaggio principale di questo approccio è che, in caso di revisioni, il modello cambierà automaticamente in base ai nuovi requisiti di progettazione ed è sempre possibile ripristinare una versione precedente del modello. A differenza di approcci più esplorativi, il flusso di lavoro procedurale richiede una mentalità ingegneristica e un'attenta pianificazione.
Non esiste un ambiente di modellazione 3D più diffuso di SolidWorks, tuttavia questa soluzione non prevede funzionalità specifiche per il design di gioielli. Sebbene siano presenti degli strumenti per creare motivi lungo le curve e sulle superfici piane, nel caso di superfici curve è necessario ricorrere a un espediente. Anche le opzioni relative ai testi in 3D sono limitate e spesso è necessario ridisegnare le illustrazioni per poterle aggiungere al modello. La goffratura automatica può essere applicata solo a superfici piane e cilindriche, mentre per le superfici complesse è necessario ricorrere a soluzioni alternative. Le parti possono essere importate, quindi è possibile creare cataloghi personalizzati con pietre preziose e elementi ornamentali.
Quanto alla facilità di utilizzo, SolidWorks ha trovato un modo molto logico di raggruppare tutte le funzionalità nei diversi menu e nelle varie schede. I menu richiamabili con il tasto destro del mouse, i tasti di scelta rapida avanzate e le varie possibilità di interazione potrebbero sembrare all'apparenza caotici, ma in realtà sono sorprendentemente efficaci e facili da apprendere per l'utente di livello intermedio. SolidWorks si comporta discretamente nell'esportazione di file STL per la stampa 3D, anche se questi richiedono un po' di lavoro di post-elaborazione. Per maggiori informazioni sulle sue potenzialità, leggi la nostra esercitazione su SolidWorks per la stampa 3D.
SolidWorks è ideale per i gioielli con stile geometrico.
Blender
Sviluppatore: NeoGeo
Data di rilascio: 1994
Piattaforme: Linux, macOS, Windows, Android, BSD
Ideale per: stampa 3D e rendering (migliore soluzione CAD gratuita)
Prezzo: gratuito
La combinazione di modellazione avanzata di mesh e scultura ha reso Blender interessante per designer di gioielli e appassionati di stampa 3D. Per chi è alle prime armi o per le persone più portate per la meccanica, il passaggio a Blender comporta una curva di apprendimento rapida. Nella modellazione poligonale, è possibile controllare precisamente le mesh per realizzare le forme e gli ornamenti più complessi. Possono essere deformate piegandole, ruotandole, rastremandole, allungandole, levigandole e distorcendole.
Anche Blender, come 3Design, dispone di un deformatore di involucri e di strumenti di scultura che consentono la manipolazione di forme libere. Particolarmente interessante è il modificatore di curve, che consente di modellare una forma seguendo una curva per ottenere la giusta misura del gioiello. Poiché la lista dei modificatori salva i parametri di tutti quelli utilizzati, la geometria rimane collegata alla curva e può essere modificata anche in un secondo momento. Nella nuova area di lavoro Geometry Nodes (Nodi geometria) sono presenti funzionalità di design generativo simili a quelle di Grasshopper, ideali per creare motivi complessi che possono essere trasformati in incastonature di pietre preziose o in reticoli a filigrana, sfruttando appieno le potenzialità di una stampante 3D.
Rispetto alle alternative in commercio, il software open source Blender è un po' più difficile da imparare, leggermente più soggetto a errori relativi a funzionalità come le operazioni booleane, più limitato nelle funzioni di scultura e, nel complesso, più adatto a piccoli progetti. Tuttavia, è un ottimo punto di partenza per aprire la strada a un flusso di lavoro organico per la modellazione dei gioielli.
Blender offre modificatori avanzati che consentono di generare forme organiche.
ZBrush
Sviluppatore: Pixologic
Data di rilascio: 1999
Piattaforme: Windows, macOS
Ideale per: scultura e texture in 3D (miglior rapporto qualità-prezzo)
Prezzo: gratuito, 895 $ o 360 $/anno
ZBrush è il vincitore indiscusso tra i diversi software per la creazione di design scolpiti come fiori, rilievi, ritratti e animali. Inoltre, offre un'ampia gamma di strumenti di modellazione poligonale per i design in cui è richiesta precisione elevata. Gli strumenti di modellazione possono essere adattati per pizzicare, arrotondare, smussare e sgualcire al fine di ottenere il giusto effetto. È possibile impostare parametricamente le primitive geometriche, ad esempio per dimensioni diverse, mentre il righello e i campi di inserimento numerico garantiscono la precisione ove necessario.
ZBrush è impareggiabile anche nella creazione di texture in 3D. Offre un catalogo di pennelli ornamentali nonché la possibilità di creare pennelli personalizzati per una testurizzazione rapida delle superfici organiche. Con Nanomesh è possibile ottenere una diffusione casuale delle texture. Nella modalità Curve (Curva), le geometrie possono essere ripetute e ruotate lungo una scanalatura, il che è molto utile per le incastonature a pavé e gli ornamenti. Gem Cut Studio consente di importare pietre preziose e incassature a griffe e di esportarli direttamente su Keyshot per il rendering.
ZBrush è un programma diverso da tutti gli altri che richiede una notevole curva di apprendimento, ma che, una volta assimilato, è la pietra miliare dell'artigianato digitale.
ZBrush, un'interfaccia vincente tra modellazione mesh e scultura a forma libera.
Introduzione a ZBrush per la gioielleria: come progettare e stampare in 3D forme organiche elaborate
In questo webinar, lo scultore digitale Tomas Wittelsbach parla di come l'iterazione rapida di design, stampa e colata di parti in-house abbia trasformato il suo processo di lavoro.
Maya
Sviluppatore: Autodesk
Data di rilascio: 1998
Piattaforme: Windows, macOS, Linux
Ideale per: design organici e intricati
Prezzo: 1700 $/anno
Originariamente rivolto all'industria cinematografica e dell'animazione, Maya è sempre più utilizzato per i modelli stampati in 3D ed è il modellatore poligonale più avanzato. Oltre agli strumenti di scultura e ai modificatori che permettono di ruotare, svasare, schiacciare, rastremare, smussare, collegare e piegare, è possibile proiettare curve sulle forme e creare motivi basati su curve. MASH è un kit di strumenti aggiuntivi per creare forme e modelli procedurali intricati che possono conferire ai gioielli un grande impatto visivo.
Maya, in quanto modellatore diretto, non nasce per essere preciso. Tuttavia, oltre alla geometria, memorizza anche le sue proprietà e interrelazioni in un'architettura a nodi di grafi che consente di avere una panoramica generale della scena di modellazione da cui è possibile apportare modifiche. Anche la cronologia dei comandi viene in parte salvata.
La presenza di un'interfaccia utente personalizzabile velocizza il flusso di lavoro ma, benché in Maya non esistano limiti, è necessaria una certa pazienza: la maggior parte dei progetti prevede un gran numero di operazioni di basso livello per arrivare a un design lavorabile. Alla luce delle sue funzioni avanzate e della sua potenza, Maya è uno dei programmi più difficili da imparare; in compenso, permette di fare praticamente qualsiasi cosa.
Maya, modellatore poligonale ideale per progetti organici e intricati.
Modo
Sviluppatore: Foundry
Data di rilascio: 2004
Piattaforme: Windows, macOS, Linux
Ideale per: progettazione di idee, geometrie a forma libera
Prezzo: 1799 $
Modo è un modellatore poligonale perfetto per esplorazioni creative che non richiedono di entrare nel campo dell'ingegneria. Il designer parte da una forma geometrica e ne trascina i vertici per avvicinarsi alla forma desiderata. Successivamente, utilizzando tecniche di levigatura e increspatura, vengono definite le aree più spigolose e quelle più morbide. Applicando tecniche poligonali come offset, smussature, collegamenti e taglio dei bordi, si aggiungono i dettagli e la forma risultante viene ulteriormente ottimizzata con gli strumenti di suddivisione. Il flusso di lavoro complessivo è una perfetta combinazione tra scultura e modellazione solida.
Come altri modellatori diretti, Modo offre una libreria di deformatori che consentono di ruotare, piegare, avvolgere, vorticare, formare reticoli, rastremare, ispessire, chiudere, spingere e levigare. Un concetto importante è l'aggiunta di pesi ai bordi. Oltre a deformare l'intero oggetto, è possibile selezionare alcune aree e applicarvi dei pesi che determineranno l'effetto del modificatore in quell'area specifica. Con lo strumento Falloff (Cascata), questa operazione viene automatizzata: il modificatore influisce sugli elementi in base a un gradiente che si trova lungo una linea, una curva o un volume spaziale scelti dall'utente. In questo modo si ottengono transizioni di superficie piacevolmente lisce, come è auspicabile per i design di gioielli accattivanti.
Un altro vantaggio fondamentale di Modo è la capacità di dipingere in 3D e di generare texture sulla base di immagini. L'interfaccia utente è simile a quella di Blender, ma è più semplice, più intuitiva, estremamente personalizzabile e di facile comprensione. La maggior parte dei comandi ha una propria scorciatoia avanzata. Esistono plug-in che consentono di collegare SolidWorks, Thingiverse, Sketchfab e alcune stampanti 3D.
Modo offre un controllo avanzato sui deformatori di mesh, come si vede in questa operazione di espansione con cascata ellittica.
Realizzazione di design di gioielli con la stampa 3D
Oltre alla progettazione CAD, anche l'introduzione di una stampante 3D stereolitografica può segnare l'inizio della trasformazione digitale della tua attività di gioielleria. La Grey Resin di Formlabs è perfetta per realizzare iterazioni rapide del design in modo da verificarne l'estetica e le proporzioni. Inoltre, avere un prototipo a portata di mano consente di effettuare sessioni di consulenza con i clienti. La possibilità di vedere e provare il gioiello dal vivo accresce la soddisfazione e la fiducia del cliente, consentendo anche di ottenere più feedback per migliorare il prodotto in termini di design, aderenza e comodità.
I gioielli personalizzati devono avere un significato unico e durare per generazioni, pertanto i primi prototipi sono fondamentali per raggiungere la perfezione. L'entusiasmo di un incontro di prova è anche un'ottima occasione per provare a convincere il cliente a incorporare una pietra centrale più preziosa e opzioni di progettazione più elaborate, elementi che possono far aumentare il prezzo finale. E per le situazioni in cui si ha più fretta, è possibile utilizzare la Draft Resin, che permette di stampare fino a quattro volte più velocemente.
La stampa 3D è il modo più semplice e veloce per realizzare design digitali di gioielli.
Nella fase di produzione, i pezzi unici possono essere realizzati mediante la fusione diretta a cera persa. Il design può essere stampato direttamente in resine contenenti cera, immerso in un materiale refrattario per la colata, bruciato e fuso come i modelli in cera tradizionali. La Castable Wax Resin consente di ottenere una combustione pulita e priva di cenere e di rendere con grande accuratezza dettagli elaborati, come le filigrane. La Castable Wax 40 Resin ha un contenuto di cera del 40% per garantire una combustione efficace e un flusso di lavoro più semplice.
Lo stampaggio della gomma è il passaggio successivo nel percorso verso la produzione in serie. Uno o più modelli master stampati in 3D vengono incapsulati nella gomma per la colata di modelli in cera ripetibili da utilizzare successivamente per la fusione a cera persa. I modelli master stampati ad altissima risoluzione con resine standard saranno utili per lo stampaggio del silicone RTV. La gomma naturale, che grazie alla sua elevata resistenza alla lacerazione è più indicata per pezzi dalle pareti spesse e stampi resistenti, vulcanizza a 155 °C. La gomma siliconica vulcanizzata a caldo si indurisce a 175 °C ed è più adatta a pezzi con dettagli complessi. In questi casi, si consiglia di utilizzare la High Temp Resin, che resiste a temperature fino a 238 °C dopo la polimerizzazzione post-stampa.
Dagli anelli scolastici ai gioielli più complessi: fusione semplice con il nostro ultimo materiale
In questo webinar, Patrick Diggins, il nostro Jewelry Vertical Manager, mostra come la Castable Wax 40 Resin può aiutare a ridefinire gli standard del design e dell'efficienza della produzione.
Entra nel mondo del design digitale di gioielli e della stampa 3D
Il settore della gioielleria ha una tradizione di aziende a conduzione familiare che hanno impiegato decenni o addirittura secoli per sviluppare le proprie conoscenze e le proprie tecniche. Sebbene i flussi di lavoro digitali che prevedono l'uso di CAD e stampa 3D possano rappresentare una svolta in termini di velocità di progettazione e produzione, possibilità di personalizzazione dei prodotti, coinvolgimento dei clienti, esplorazione di nuovi orizzonti creativi e apertura verso nuovi mercati, questi andranno ad arricchire piuttosto che a sostituire il laboratorio tradizionale.
Non esiste una soluzione magica che consenta di progettare gioielli con un solo clic, anche se alcune soluzioni CAD come 3Design e Firestorm vi si avvicinano grazie alle procedure guidate specifiche per il design e ai cataloghi di pietre preziose e modelli di base. JCD si distingue per la gestione di file di più pietre preziose e per la progettazione parametrica, mentre la versione di Rhinoceros, dotata di plug-in, gestisce altrettanto bene la maggior parte degli aspetti del design di gioielli, anche se richiede un livello di esperienza di modellazione più elevato. Con Grasshopper, i design sono realizzati in modo parametrico e il suo approccio basato sui dati consente di creare geometrie complesse che aprono nuove frontiere nel campo del design di gioielli personalizzati.
Le aziende più piccole e i designer indipendenti che si avvicinano per la prima volta al design 3D possono optare per modellatori poligonali come Blender e Modo. I designer la cui attività non si limita alla gioielleria possono utilizzare modellatori solidi come Fusion 360 e SolidWorks. Anche Tinkercad ha un certo potenziale per la realizzazione di design 3D semplici e personalizzati. Il miglior rapporto qualità-prezzo, soprattutto per i modelli organici, è offerto da ZBrush, che integra scultura e testurizzazione avanzate con la modellazione poligonale, nonché cataloghi di pietre preziose e rendering 3D avanzato.
In definitiva, non esiste una soluzione CAD perfetta, poiché dipende molto dall'approccio alla modellazione, dalle competenze e dagli obiettivi del progetto di ogni singolo designer o azienda. Le diverse soluzioni fortemente orientate a generi specifici di design di gioielli. Ci auguriamo che questa guida sia stata utile a familiarizzare con i diversi strumenti digitali e le applicazioni di stampa 3D per gli orafi che desiderano passare al 3D.
