Il design e la progettazione del gioiello: dall'idea al prodotto finito

Indice ……………………………………………..………………………………--

Il design e la progettazione del gioiello ...................................................................... 1 Il disegno del gioiello................................................................................. ................. 3 Il disegno tecnico: le proiezioni ortogonali ............................................................................................................ 3 Il disegno in prospettiva: l’assonometria isometrica e quella cavaliera ................................................................... 4 I colori ed il rendering del gioiello ........................................................................................................................ 6

La progettazione e la modellazione con le tecnologie CAD-CAM ............................. 7 La microfusione o fusione a cera persa ....................................................................... 9 La rifinitura e la lucidatura: il gioiello finito .............................................................. 11 Bibliografia .................................................................................................................12

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Gaia Tamburini

Il design e la progettazione del gioiello___________________________ Il design del gioiello è la sua progettazione, il processo fatto di scelte, valutazioni e azioni, che porta alla realizzazione di un prodotto che soddisfi in modo ottimale requisiti legati a vincoli tecnologici, di costo, di tempo e di qualità, ma che al contempo sappia tener conto delle componenti emotive ed immateriali che da sempre danno significato ad un gioiello.

Sono quindi tre gli aspetti che un designer deve tenere in considerazione nell’ideare, progettare e realizzare un gioiello: -

L’aspetto tecnico- funzionale; In quest’ambito la prima cosa da valutare è l’uso del gioiello che si intende realizzare, poiché ben diverse saranno le regole da seguire se si sta pensando di realizzare un anello, un pendente, piuttosto che degli orecchini. È necessario vagliare quindi tutte le difficoltà d'ordine tecnico, sia per l'orafo, che deve riportare o saldare i diversi elementi, sia per l’incassatore cui spetta il compito di fissarvi le pietre. In alcuni casi, infatti, ci si può trovare a progettare gioielli composti solamente da castoni dove andranno incassate pietre preziose o semipreziose, in questi casi bisogna innanzitutto conoscere la tipologia di pietre che andranno incassate, in quanto ognuna dovrà essere trattata nel modo più adeguato alle sue caratteristiche specifiche, ma si dovrà conoscerne anche la forma e la dimensione.

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L’aspetto stilistico- estetico; una delle funzioni che comunemente viene attribuita ad un gioiello è quella di appagare la vanità di chi lo possiede. L’appagamento deriva dalla soddisfazione di osservare ed indossare un oggetto dotato di pregio artistico o delle qualità estetiche date dai colori, il brio, la limpidezza e le altre qualità intrinseche delle pietre preziose. Da questo punto di vista, il gioiello è sottoposto alle stesse regole decorative di qualsiasi opera d'arte, con un’accortezza, il disegno deve essere facilmente intuibile ed armonico, sia nella forma che nei colori, poiché non deve richiedere di doversi troppo avvicinare alla persona che lo porta, per esaminarlo.

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L’aspetto comunicativo- aspirazionale; sono molti i significati che possono nascondersi dietro ad un gioiello. Il significato più comune in tempi moderni nasce direttamente dal suo valore venale. Il gioiello diventa manifestazione di ricchezza e indossandolo lo si ostenta per destare in altri ammirazione. Un secondo e più profondo significato, è quello che gli veniva attribuito comunemente nell’antichità. La diversità e la rarità dei materiali utilizzati, che non sempre erano preziosi, erano in grado di comunicare un certo status, una particolare condizione di chi li indossava.

Ad oggi questa componente è divenuta decisamente più rilevante rispetto a quella funzionale e a quella materiale. Il gioiello stabilisce nessi tra il mondo delle merci, del commercio, delle relazioni sociali e quello intimo dell’identità dell’individuo, i suoi desideri, la sua immagine.

Il gioiello non è soltanto un bene materiale, ma consta di una dimensione fisica, data dai caratteri tecnici ed estetici, e di una dimensione spirituale, legata ai significati attribuibili da

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chi lo indosserà. Il designer deve essere quindi in grado di dar forma ad entrambe le dimensioni, l’una, la prima grazie al disegno del gioiello, di cui si parlerà approfonditamente nel prossimo paragrafo, l’altra grazie all’intuito e alla conoscenza di storia e cultura del gioiello e del proprio mercato di riferimento.

Il disegno del gioiello.................................................................................

L’orafo per dare forma alle sue idee usa la sua manualità. Ma come abbiamo visto, il gioiello è un oggetto complesso che racchiude in sé molta conoscenza tecnica e le aspettative sia dello stesso orafo (o designer) che del cliente che lo commissiona. Ciò rende di estrema importanza che il designer sia in grado di dare forma alle sue intenzioni, realizzando un disegno preliminare di quello che sarà il risultato finale. Il disegno gli servirà, infatti, a visualizzare i volumi dell’oggetto, delinearne i contorni, studiando e definendo allo stesso tempo i dettagli tecnici di costruzione del pezzo. In secondo luogo, rappresenterà un mezzo efficace di comunicazione con il cliente. Un bozzetto realizzato a mano libera ed in prospettiva, ad esempio, risulta di estrema utilità durante il primo scambio di impressioni con un cliente, può essere realizzato velocemente e variato secondo le sue direttive e gli permetterà di avere un’anteprima di quello che si andrà a realizzare.

La qualità del disegno si basa essenzialmente su due fattori: il rigore descrittivo del disegno rispetto al gioiello e il suo valore espressivo. Per ottenere il primo, si dovrà far riferimento alle regole del disegno tecnico, che permettono di rappresentare su una superficie piana i volumi di un oggetto dandone la percezione della tridimensionalità. Il valore espressivo invece è dato dalla capacità del disegnatore di rendere esteticamente accattivante il disegno, aggiungendo giochi di luce, ombre e colori che gli diano risalto.

Nel prossimo paragrafo, si offriranno dei cenni sulle principali tecniche del disegno applicabili ed adattabili all’illustrazione di un gioiello.

Il disegno tecnico: le proiezioni ortogonali La proiezione ortogonale è una tecnica di rappresentazione che consente di visualizzare un oggetto tridimensionale sul piano bidimensionale. L'oggetto è rappresentato come se lo si osservasse da diversi punti di vista. Le viste principali sono di solito: la vista frontale, la vista laterale (di destra o di sinistra) e la vista superiore. Tuttavia, le viste che possono essere rappresentate sono diverse e il numero può variare a seconda della complessità dell’oggetto che si vuole rappresentare. Le proiezioni ortogonali nell’ambito del gioiello aiutano a valutare la lavorabilità dell’oggetto, poiché permettono di riportare fedelmente le forme dei componenti e le loro dimensioni precise, sia che esso si rappresenti com’è in realtà che in scala.

Per visualizzare nel modo corretto le proiezioni dell’oggetto sui vari piani, può essere utile immaginarlo all'interno di un cubo trasparente (“glass box”), con le sue facce principali parallele alle facce del cubo. Sviluppando virtualmente il cubo, avremo la possibilità di 3

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isolare i contorni del gioiello visibili dai diversi punti di vista ed otterremo le sue proiezioni ortogonali.

Fig. 1 - The glass box

Fonte: ns elaborazione D. Audette (2010)

Di fondamentale importanza per ottenere un disegno che mostri il gioiello in modo completo e funzionale alle sue caratteristiche è la scelta dell’orientamento con il quale posizionarlo. Ad esempio se vogliamo riprodurre un anello con pietre, sarà conveniente scegliere di rappresentarlo in posizione verticale. Così facendo, si avrà il dettaglio delle pietre nella vista superiore.

Questa tecnica è la base essenziale per il disegno in prospettiva ed uno strumento prezioso per la creazione di un bozzetto che sia in grado di fornire informazioni sul design.

Il disegno in prospettiva: l’assonometria isometrica e quella cavaliera Partendo dai profili bidimensionali dell’oggetto si può arrivare ad una rappresentazione più realistica utilizzando le regole dell’assonometria isometrica e cavaliera. Nell’assonometria le tre dimensioni dell’oggetto, larghezza, lunghezza e spessore corrispondono agli assi x, y e z.

La differenza tra le due tipologie di assonometria sta nelle proporzioni della rappresentazione, date dall’angolo di inclinazione degli assi cartesiani. Nell’assonometria cavaliera due assi sono perpendicolari ed il terzo forma un angolo di 45° con gli altri due.

Grazie a questa rappresentazione delle tre dimensioni, questo tipo di assonometria è il più indicato quando si vuole rappresentare un gioiello dando rilevanza alla sua vista frontale a discapito di quella superiore e di quella laterale. La prospettiva cavaliera presenta gli oggetti frontalmente senza deformazione, sul piano formato dagli assi perpendicolari, infatti, le dimensioni dell’oggetto rimangono invariate, mentre quelle sul terzo asse, a causa della sua inclinazione, subiscono una riduzione pari alla metà.

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Fig. 2 – Proiezioni ortogonali e assonometria

z

x

y

z x

y

Fonte: ns elaborazione

Nell’assonometria isometrica, invece, gli assi formano tre angoli uguali di 120°. L’angolo di inclinazione degli assi ci permette di rappresentare il gioiello dandone una visione d’insieme, poiché alle tre dimensioni verrà data la medesima rilevanza e non subiranno riduzioni.

Ogni gioiello può essere rappresentato seguendo l’uno o l’altro procedimento, senza nessun tipo di limitazione. La scelta di una delle due tecniche di rappresentazione prospettica del gioiello dovrà quindi tener conto delle specificità dell’oggetto da rappresentare, in funzione degli aspetti ai quali si vorrà dare maggior risalto e sarà a totale discrezione del designer.

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I colori ed il rendering del gioiello Perché un disegno risulti realistico, non è sufficiente che sia corretto e fedele alla realtà solamente dal punto di vista tecnico-geometrico, ma è importante anche che vi sia uno studio delle texture proprie di ogni tipologia di metallo prezioso, così come delle pietre preziose o di materiali di origine organica come perle e corallo. Per riprodurre l’effetto di ogni materiale bisogna realizzare il rendering del gioiello.

In quest’ambito non ci sono delle regole valide in ogni caso, ciò che rileva sono principalmente le luci e le ombre, ovvero in che modo la luce colpisce l’oggetto e quali effetti visivi crea, ed i colori. Si tratta di capire come la luce colpirà gli elementi di una forma complessa come il gioiello. Tuttavia, una convenzione nel rendering di gioielli è che la fonte di luce sia posizionata nell'angolo in alto a sinistra. Potrebbe essere utile disegnare un semplice piano di sezione trasversale per provare a visualizzare dove le luci e le ombre dovrebbero essere opportunamente collocate. Inoltre, per rendere la rappresentazione del gioiello quanto più credibile si dovrebbe avere una chiara comprensione dei colori e conoscere le tecniche con le quali creare una più ampia gamma di tonalità.

Fig. 3 – Il rendering digitale

Fonte: ns elaborazione

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Le regole illustrate in questo paragrafo sono alla base anche di quella che è la progettazione di gioielli coadiuvata dalle tecnologie. Il designer che sappia realizzare con le sue sole forze un disegno che renda l’effetto del gioiello, ancor prima che se ne inizi la lavorazione, potrà anche sfruttare e saper utilizzare al massimo delle loro potenzialità i software di modellazione e di rendering ad oggi presenti sul mercato.

La progettazione e la modellazione con le tecnologie CAD-CAM______ Le tecnologie di progettazione CAD (Computer Aided Design) per il settore orafo stanno assumendo sempre di più un ruolo chiave, sia per i vantaggi che ne derivano dal punto di vista del design, sia per l'opportunità che offrono di interfacciarsi con i moderni sistemi di produzione automatica di tipo CAM (Computer Aided Manufacturing) costituiti da macchine utensili a controllo numerico (lavorazione per asportazione di materiale) o da sistemi di prototipazione rapida (lavorazione per addizione di materiale). L'utilizzo di tecnologie CAD, oltre a costituire l'essenziale punto di partenza per la fase di progettazione del modello, indipendentemente dalla tecnologia con la quale sarà realizzato, consente già in fase di ideazione, di definire il costo del modello e la quantità di metallo prezioso che servirà per la sua realizzazione. Inoltre l'utilizzo integrato del CAD consente di instaurare un dialogo tra il designer, l’orafo e lo stesso cliente quando ancora nessun modello fisico è stato prodotto, in questo modo le eventuali modifiche al computer avranno un costo trascurabile.

Esistono sul mercato una grande varietà di CAD 3D, che si suddividono in funzione del settore di utilizzo e degli strumenti matematici usati per la realizzazione del modello virtuale 3D. Dal punto di vista degli strumenti matematici usati, i software CAD 3D si suddividono in: -

Modellazione NURBS. Nella modellazione NURBS (Non Uniform Rational BSpline) le curve disegnate sono utilizzate per produrre superfici geometriche che rappresentano le superfici esterne del modello. Sono superfici matematiche che hanno chiaramente spessore nullo. Nel caso in cui queste superfici abbiamo i bordi in comune a formare un volume chiuso, allora daranno luogo ad un modello solido 3D.

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Modellazione Solida. In questo tipo di modellazione, le curve disegnate al computer sono utilizzate per creare direttamente dei solidi chiusi, che hanno definite proprietà di massa. Per meglio comprendere la differenza tra questi due tipi di modellazione prendiamo ad esempio il caso di un parallelepipedo.

Nella modellazione per superfici occorrerà definire in maniera distinta le sei facce che delimitano il volume del parallelepipedo e poi fare in modo tale che i loro bordi coincidano, mentre nella modellazione solida il volume è definito da un'unica entità mediante una singola operazione come ad esempio l'estrusione di una curva chiusa.

Anche nella modellazione NURBS, in generale, l'estrusione di una curva chiusa dà luogo a un solido, però questo è definito mediante la composizione di altre entità

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elementari che prendono il nome appunto di superfici.

In genere il modello finale 3D è costituito da un insieme di superfici i cui bordi vengono a formare un solido chiuso che prende il nome di polisuperficie chiusa.

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Modellazione MESH. Nella modellazione MESH, contrariamente a quelle precedenti che utilizzano delle entità matematiche definite da equazioni, la superficie del modello 3D è approssimata con poligoni in genere a 3 o 4 lati. Minori saranno le dimensioni dei triangoli, migliore sarà la rappresentazione del modello 3D.

Nell'oreficeria, dovendo progettare modelli a elevato contenuto di design con geometrie molto complesse, ma al contempo con vincoli geometrici molto precisi come ad esempio la misura di un anello e il suo spessore, quella che viene in genere utilizzata, è la modellazione NURBS. Questa consente di progettare modelli 3D esteticamente corretti, senza spigoli e discontinuità. Tale condizione non può essere raggiunta ad esempio con la modellazione mediante Mesh. Tuttavia quest’ultima offre il vantaggio dato dalla possibilità di creare forme organiche, come appunto le forme naturali, con un'elevata qualità di dettaglio.

Questo permette di modellare in 3D forme complesse come il muso di un animale o rappresentare le rughe di un viso o la porosità di una foglia. I due sistemi di modellazione possono essere combinati poi, usando opportune procedure. In pratica si può realizzare un modello NURBS, trasformarlo in una mesh e importarlo in un programma al fine, ad esempio, di aggiungere alcuni particolari molto dettagliati.

Fig. 4 – La modellazione per superfici: Rhinoceros 3D

Fonte: ns elaborazione

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L’applicativo più utilizzato nell’ambito della progettazione di gioielli è proprio un software di modellazione per superfici: Rhinoceros 3D. Dal lato pratico, ovvero quello del disegno, il progetto viene realizzato seguendo le regole del disegno tecnico viste in precedenza.

Troviamo, infatti quattro viste: Vista Superiore, vista frontale vista di destra e vista prospettica. Le principali entità geometriche utilizzate nella modellazione per superfici con Rhinoceros 3D sono le curve, le superfici, le polisuperfici, i solidi e le mesh, queste ultime realizzate da solidi oppure importate da modellatori mesh.

Inoltre, uno degli aspetti che è necessario prendere in considerazione è che nella progettazione di un modello non esiste mai una procedura unica. Nasce quindi l'esigenza di scegliere, tra tutti i metodi possibili, quello con il miglior rapporto tra la qualità del risultato ottenuto e il tempo impiegato ad ottenerlo, non dimenticando tra l'altro gli aspetti legati alla produzione. Infatti, una volta ottenuto il modello 3D, questo dovrà essere inviato a una macchina di prototipazione rapida per la realizzazione del prototipo in resina, che in seguito sarà fuso per l'ottenimento del gioiello in metallo, utilizzando la tecnica della microfusione, che vedremo nel prossimo paragrafo.

La microfusione o fusione a cera persa____________________________ La microfusione è la derivazione moderna dell'antico procedimento a cera persa. Grazie alla microfusione si può riprodurre con molta esattezza e ricchezza di particolari qualsiasi oggetto preso come modello, per questo motivo il prototipo dovrà essere realizzato con il massimo rigore poiché anche il più piccolo difetto verrà riportato fedelmente sulle copie che si otterranno.

Il modello di partenza è rappresentato da un prototipo del gioiello in cera, che può essere realizzato: - a mano; il metodo più artigianale ed artistico di produrre il modello per un gioiello. Il prototipo può essere realizzato grazie a diversi tipi di cere, che vanno dalla cera morbida facilmente modellabile, a quella dura limabile grazie alla quale si possono realizzare anche gioielli scultorei; - mediante macchine, grazie alla tecnologia CAD-CAM, di cui si è parlato approfonditamente nel paragrafo precedente.

- da una “gomma”, ovvero da uno stampo. Lo stampo è ottenuto utilizzando il vulcanizzatore, uno strumento che fonde la gomma che andrà a racchiudere il campione in metallo (o altro materiale) di cui si intende fare una copia. Nello spazio vuoto all’interno dello stampo verrà inserita la cera fusa per mezzo dell'iniettore, ed in questo modo si otterrà il prototipo in cera.

Il modello deve conservare una forma e degli spessori il più regolari possibile. Nella progettazione è di vitale importanza tenere conto, inoltre, del calo di lavorazione che interverrà sulla dimensione del pezzo. Per il calcolo della riduzione che vi sarà dal prototipo all’oggetto fuso non esiste una formula stabilita, poiché questa dipenderà dal materiale con il quale si è realizzato lo stampo, ma in special modo dalle dimensioni originarie del

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prototipo, proporzionalmente più l’oggetto è piccolo minore sarà il calo. Un altro elemento da considerare in questa fase è quello dei cosiddetti getti di fusione, ossia i canali che andranno inseriti sull’oggetto dai quali passerà il metallo che andrà a riempire gli stampi. Il getto dovrà essere sufficientemente ampio e non dovrà avere un angolo di entrata troppo ristretto per evitare che vi siano inconvenienti.

Fig. 5 – La fusione a cera persa: le fasi

Fonte: Boselli E., (1991)

La fase successiva è quella del montaggio del cosiddetto albero di fusione. L’albero di fusione, non è altro che un tondino di rame ricoperto di cera, sul quale verranno fissati i modelli sistemati a grappolo. Si inizia a collocarli partendo dalla parte superiore con i pezzi di minori dimensioni e scendendo verso il basso, facendo attenzione all’inclinazione e alla distanza tra i pezzi, in quanto non devono mai toccarsi tra loro ne toccare le pareti del cilindro.

Si prepara intanto un impastato di gesso, di solito composto da gesso, silicio e altri componenti chimici. Il silicio è l’elemento chiave, poiché facilita l’eliminazione dei gas, controlla la dilatazione del rivestimento e la sua qualità, essenziale per la buona riuscita della fusione, in quanto ha il compito di rivestire le cere dell’albero. Si racchiude il tutto con un cilindro di ferro e si riempie con il gesso preparato.

Si mette il tutto sotto la campana di vetro, che si occuperà di creare il vuoto con il quale si eliminano le bollicine di aria che possono essere rimaste nell'impasto e che potrebbero impedire la perfetta riproduzione del modello. Si pone il cilindro di gesso nel forno elettrico, una prima volta per far sciogliere la, una seconda volta per bruciare gli eventuali residui di cera e per portare il gesso alla temperatura adatta ad accogliere il metallo fuso senza provocarne il rapido raffreddamento, ancora prima che abbia assunto la forma della cavità.

La temperatura più adatta alle diverse fasi varierà a seconda del metallo con il quale si ha intenzione di realizzare il gioiello e della dimensione del cilindro che si sta utilizzando.

Si pone il cilindro caldo nell'apposita apparecchiatura della centrifuga, vicino al crogiuolo munito lateralmente di un cono di terra refrattaria. Si fonde il metallo e si fa partire la centrifuga che si metterà a girare vorticosamente. Il metallo fuso, per effetto della forza centrifuga, sarà spruzzato, attraverso il cono del crogiuolo, nella cavità del gesso, inserendosi e delineando anche i più minimi particolari. Infine, si toglie il cilindro e si

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immerge nell'acqua, facendo sì che il brusco raffreddamento sgretoli il gesso, liberando il grappolo. Si tolgono, segandoli via, i vari campioni che saranno ultimati a lima.

La rifinitura e la lucidatura: il gioiello finito________________________ A questo punto avremo l'oggetto ultimato, ma grezzo per i segni lasciati dalla lima. Per eliminarli, si utilizzano diverse carte smeriglio, di grana sempre più fine, che hanno il compito di preparare l'oggetto per la buona riuscita della pulitura (lucidatura). Infatti, l'ultima operazione che si compie nella realizzazione vera e propria di un monile e quella della lucidatura. Si tratta di una fase importante ai fini di una buona presentazione del monile e serve anche a valorizzare il lavoro. Per pulitura (o lucidatura) si intende il levigare, con procedimento meccanico, le superfici dell’oggetto fino a renderle lucide, brillanti. Gli attrezzi per la pulitura sono: spazzole e abrasivi. Si utilizza una spazzola circolare avvitata su un albero filettato a motore. Mentre la spazzola gira, la si cosparge di pasta abrasiva, cominciando dal «sasso marcio» e utilizzando poi paste abrasive sempre più grasse, quindi si avvicina l'oggetto alla spazzola e lo si fa passare in modo che ogni sua parte sia sottoposta alla sua azione levigatrice. Gli oggetti cosi trattati devono essere sottoposti ad una insaponatura con acqua calda per togliere ogni traccia di pulimento che ostacolerebbe la lucidatura, e poi asciugati. Completata anche quest’ultima fase il gioiello sarà finito, pronto per essere consegnato nelle mani del cliente.

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Bibliografia__________________________________________________ Anderson Black, “Storia dei gioielli.”, Istituto Geografico De Agostini.

Audette D., (2010) “Jewelry Illustration.”, Brynmorgen Press.

Boselli E., (1991), “Manuale per l’orefice.”, Hoepli.

Forcadell Berenguer M. J., Asuncion Pastor J., (2012), “ Drawing for Jewelers (Master Class in Professional Design)”, Schiffler.

Lattuada L., (1956) “L’apprendista orafo”, Editrice San Marco S.r.l.

McCreight T., (2014) “Practical Jewelry Rendering”, Brynmorgen Press.

Petronilli S., Migliorelli G., (2012) “Progettare la gioielleria in 3D con Rhinoceros.”, Logis3D. Rose A. F., “Jewelry making and design”, Metal Crafts Publishing Co. Vitiello L., (1995), “Oreficeria Moderna, Tecnica e Pratica.”, Hoepli.

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