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INNOVAZIONE/ Con la stampa idrografica è tutto un altro film

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Mappamondo in plastica  realizzato con stampante 3D (a destra) e poi colorato con stampa idrografica (a sinistra)  Mappamondo in plastica realizzato con stampante 3D (a destra) e poi colorato con stampa idrografica (a sinistra)

La ricerca sarà presentata nella sua completezza al Siggraph 2015, la mostra convegno della Computer Grafica in programma per il prossimo agosto a Los Angeles, ma già Changxi Zheng, docente di informatica presso la Columbia Engineering, ne ha anticipato i contenuti: in collaborazione con i ricercatori della Zhejiang University in Cina, Zheng ha messo a punto una tecnica che permette la stampa idrografica, un metodo ampiamente utilizzato a livello industriale per il trasferimento di inchiostri colorati su una sottile pellicola depositata sulla superficie di oggetti tridimensionali: la nuova tecnica consentirà di colorare gli oggetti con l'allineamento più preciso mai raggiunto finora.

La stampa idrografica – nota anche come stampa con trasferimento ad acqua, water trasfer printing - è utilizzata in molte fabbricazioni per realizzare il trasferimento di motivi di colore ripetuti su una superficie 3D e può essere applicato a diversi materiali come metalli, plastiche, legno e porcellana. Il processo impiega un film sottile di PVA (alcol polivinilico) con stampati dei disegni colorati, che viene posto sopra dell'acqua. Un attivatore chimico viene poi spruzzato sulla pellicola, ammorbidendola per renderla facilmente estensibile. Successivamente, l’oggetto da colorare viene lentamente immerso nell'acqua attraverso la pellicola galleggiante; quando questa tocca l'oggetto, si deforma avvolgendo la superficie dell'oggetto e aderendovi. Durante tutto il processo l'inchiostro a colori stampato sulla pellicola o viene trasferito alla superficie.

Il processo ha però una limitazione fondamentale: è quasi impossibile allineare con precisione un motivo colorato alla superficie proprio perché l'oggetto deforma la pellicola; nel caso di superfici complesse la deformazione può essere pesante e arrivare anche a strappare la pellicola. Per questo finora con la stampa idrografica ci si è limitati a trasferire motivi grafici colorati ripetitivi. Negli ultimi tempi, anche grazie alla diffusione delle stampanti 3D e quindi alla facilità di produrre oggettistica di vario tipo, dai giocattoli ai componenti di apparecchiature, l’interesse per la colorazione di superfici complesse è aumentato.

Basandosi su precedenti lavori di simulazione, come quelli svolti dal Columbia Computer Graphics Group, Zheng ha sviluppato un nuovo metodo di simulazione per modellare la pellicola colorata durante il processo di stampa idrografico. Questo modello prevede la distorsione delle pellicole e la creazione di una mappa che connette le posizioni sulla pellicola e le posizioni sulla superficie a cui i colori vanno trasferiti. In sostanza, il team ha applicato un nuovo metodo di calcolo appositamente sviluppato per simulare il processo di stampa; hanno così progettato un modello che riesce a prevedere la distorsione della pellicola durante l'immersione idrografico e l’hanno utilizzato per generare un film colorato che garantisce l'allineamento esatto delle trame della superficie all'oggetto.



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