Nodi aggiunge la modellazione implicita: cosa cambia nei workflow DfAM per reticoli, canali e strutture interne guidate da analisi
Nodi, piattaforma di modellazione “a nodi” pensata per workflow procedurali, ha introdotto nel proprio ecosistema una funzione di modellazione implicita orientata ai casi d’uso della Design for Additive Manufacturing (DfAM): generazione stabile di strutture reticolari (incluse le TPMS), operazioni geometriche meno soggette a errori (booleani, raccordi, variazioni di spessore) e un legame più diretto tra risultati di analisi e costruzione delle strutture interne. L’idea è affrontare una criticità nota a chi progetta per AM: quando la geometria cresce in complessità (vuoti, cavità, canali, gradienti di densità), i metodi tradizionali basati su B-rep o mesh possono diventare fragili o onerosi da gestire.
Dal B-rep alle funzioni: che cos’è la modellazione implicita (e perché interessa l’AM)
Nella modellazione “classica” (B-rep o poligonale) la forma è descritta esplicitamente tramite bordi e superfici. Con l’approccio implicito, invece, il solido è definito da una funzione che, per ogni punto dello spazio, indica se quel punto è dentro o fuori dalla geometria. In pratica la forma non è più “un guscio di superfici”, ma un campo matematico che può essere interrogato e combinato. Quando la funzione restituisce una distanza con segno dalla superficie (Signed Distance Function, SDF), molte operazioni diventano più regolari: unione/intersezione (booleani), offset di spessore, raccordi e transizioni possono essere costruiti riducendo i casi limite che spesso mandano in crisi modellatori basati su topologia di superfici.
Reticoli e TPMS: perché la generazione “stabile” è un tema concreto
Le strutture reticolari sono una leva chiave della DfAM perché permettono di distribuire materiale dove serve, alleggerire e controllare rigidezza, assorbimento energia, permeabilità o scambio termico. Nelle TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces) la cella non è fatta da “aste”, ma da superfici continue periodiche (famiglie come gyroid e simili): questo le rende interessanti quando si vuole una combinazione di continuità geometrica, superficie specifica elevata e comportamento meccanico/di flusso modulabile. Nella pratica progettuale, però, la generazione di reticoli su geometrie reali e la loro modifica “a valle” (tagli, raccordi, cambi spessore, transizioni tra zone) è uno dei punti in cui i workflow tradizionali possono diventare lenti o instabili, soprattutto se si deve iterare molte volte.
Cosa abilita Nodi nel workflow: reticoli, operazioni robuste e ibridazione tra metodi
Nel materiale tecnico pubblicato da Nodi, la modellazione implicita viene presentata come un metodo aggiuntivo, non come sostituto totale: l’uso più pratico è combinare ciò che funziona bene in modellazione tradizionale (definizione della forma “macro”, superfici di riferimento, controlli geometrici) con la conversione a implicito quando serve robustezza su operazioni complesse e generazione di strutture interne. In parallelo, Nodi continua a proporsi come ambiente a nodi in stile Grasshopper/Dynamo ma in versione web, con esportazione in formati tipici per fabbricazione (ad esempio STL/OBJ/DXF) e con un “kernel” che l’azienda dichiara sviluppato internamente e distribuibile anche come componenti (Nodi Modular) per soluzioni CAD/CAM verticali.
Strutture interne guidate da analisi: densità e proprietà come parametri di progetto
Il passaggio successivo, coerente con la DfAM, è collegare l’architettura interna a una grandezza misurabile: tensioni, deformazioni, requisiti di rigidezza o vincoli funzionali. Nel flusso descritto da Nodi, l’obiettivo è riempire volumi con reticoli controllando densità e “material properties” in funzione dei risultati di analisi, in modo da ottenere una distribuzione del materiale più mirata rispetto a un riempimento uniforme. Questo tipo di approccio è in linea con una tendenza più ampia: usare strutture cellulari/lattice come “materiale ingegnerizzato”, variabile nello spazio e legato a vincoli prestazionali.
Esempi citati: gusci sottili per droni e un workflow per un impianto lombare
Tra gli esempi mostrati, Nodi descrive un guscio di drone a parete sottile su cui viene generato un reticolo superficiale per aumentare la rigidezza limitando l’incremento di massa; viene anche citata una realizzazione in MJF (Multi Jet Fusion) in collaborazione con YOKOITO Inc.. Un secondo esempio è un demo su un impianto lombare, utile per visualizzare il tipo di scenario in cui una struttura interna controllata e “ingegnerizzata” è spesso rilevante (per esempio per combinare resistenza e requisiti di interazione con l’ambiente biologico, a seconda delle specifiche del dispositivo). Separatamente, nel mondo della produzione AM per droni, casi d’uso su MJF mettono spesso l’accento su alleggerimento e pattern strutturali integrati, perché la tecnologia consente geometrie complesse senza supporti tipici di altri processi polimerici.
Desktop in arrivo: perché Nodi punta a uscire dal solo browser
Nodi indica lo sviluppo di una versione desktop per gestire calcoli più pesanti e modelli più grandi, con l’intento di eseguire analisi in modo più diretto nell’ambiente di lavoro. La versione web rimarrebbe disponibile, mentre per la desktop è prevista una waitlist. Questa direzione è coerente con un punto pratico: quando si entra in iterazioni ad alta complessità (reticoli densi, campi di densità, analisi collegate) la potenza locale e l’assenza di limiti tipici del browser possono diventare un vantaggio operativo.
Note DfAM: vincoli di processo che restano (anche con geometrie più “robuste”)
Una modellazione più stabile non elimina i vincoli produttivi. Reticoli e TPMS, in particolare, vanno sempre valutati rispetto al processo (polimerico o metallico), alle risoluzioni, alla pulizia delle cavità (nel metal powder bed il tema della polvere intrappolata è noto), alle superfici funzionali e alla ripetibilità. In ambito MJF, ad esempio, le guide di progettazione insistono su spessori minimi, dettagli, tolleranze e gestione delle cavità; in ambito “lattice” la letteratura mette in evidenza come la prestazione finale dipenda in modo stretto da geometria, parametri di processo e post-processing. L’effetto netto è che strumenti come Nodi (o altri ambienti che usano impliciti) possono ridurre la frizione nel costruire e modificare geometrie complesse, ma la validazione DfAM rimane un passaggio ingegneristico obbligato.
