consulenzaLo studio offre servizi di X-ray MicroTomography (MicroTomografia ai raggi X) per diagnostica e rilievo dimensionale, in collaborazione con Sideius. I servizi sono rivolti a musicisti, liutai, restauratori, oltre che a collezioni e musei.

La Microtomografia è l’unica tecnica che permette di costruire una copia virtuale di un oggetto in ogni suo punto, anche internamente al materiale di cui è composto. Questo volume virtuale può essere sezionato ed analizzato in ogni suo punto, per ricavare preziose informazioni sullo stato di conservazione e per eseguire precisi rilievi dimensionali. Si differenzia dalla Tomografia per la risoluzione spaziale, inferiore ai 100 microns.

Lo Studio Piasentini è partner di Sideius nel fornire servizi di consulenza e collabora con l’Università degli studi di Padova nella ricerca e sviluppo delle varie applicazioni della MicroTomografia agli strumenti musicali.

Microtomografia

Nella valutazione dello stato di salute di uno strumento ad arco risulta fondamentale conoscere lo stato di conservazione delle varie parti che lo compongono. Il tempo, l’usura ed eventi accidentali possono danneggiare i materiali con cui è stato costruito e comprometterne la funzionalità.
Un’accurata analisi esterna dello strumento consente di individuare le principali problematiche come rotture, deformazioni dei piani armonici, precedenti interventi di restauro e alterazioni della vernice. Il danneggiamento da insetti xilofagi è rilevabile solo in presenza di evidenti fori di uscita o canali superficiali. L’interno dello strumento è facilmente ispezionabile con l’ausilio di specchietti o sistemi endoscopici di varia natura. Con la radiografia e la radioscopia ai raggi X è possibile rilevare chiodi metallici, stuccature o inserti di materiali con densità molto diversa dal legno.

La tomografia assiale computerizzata (o TAC), di largo impiego nella diagnostica medica, è stata diffusamente impiegata per studiare lo stato di conservazione degli strumenti ad arco, con delle forti limitazioni sulla definizione dei dettagli e sulla qualità del contrasto radiografico. Le apparecchiature medicali sono infatti progettate per limitare le dosi assorbite dal paziente, e diminuire i tempi di raccolta delle immagini.

La tomografia computerizzata industriale (Industrial CT) si sta imponendo come approccio innovativo nella diagnostica e nel rilievo dimensionale di componenti meccanici. Tra i punti di forza di questa tecnologia vi è la possibilità di caratterizzare lo stato difettologico (numero, posizione, dimensioni, fattori di forma) di componenti prodotti con materiali e tecnologie di ogni genere: compositi, tecnologie additive, fonderia, ecc.. La Tomografia industriale consente di eseguire rilievi dimensionali in ogni punto del manufatto, sia esternamente che internamente. Il tutto in modo completamente non distruttivo.

Si parla di Microtomografia quando la risoluzione spaziale (o dimensione del voxel) è inferiore ai 50-100 microns.

L’applicazione della tomografia industriale agli strumenti ad arco permette di ricavare un quadro molto preciso dello stato di conservazione di ogni parte dello strumento.

Lo Studio Piasentini si avvale della collaborazione di Sideius, divisione di TEC-Eurolab dedicata ai sistemi di Industrial CT. Nella sua sede di Modena opera un tomografo NSI image X5000, un sistema multirisoluzione particolarmente flessibile nel gestire le diverse tipologie di indagine: area singola o strumento completo. L’azienda è l’unica nel panorama italiano in grado di eseguire scansioni di un violoncello completo, con una risoluzione di partenza di 100 microns.

I servizi sono indirizzati a musicisti, restauratori, collezioni e musei.

Come funziona

Un tomografo industriale è composto da tre elementi: una sorgente di raggi X, un detector ed un piatto rotante. L’oggetto da analizzare viene fissato al tavolo rotante e vengono eseguite una serie di radiografie con l’oggetto in rotazione.
Queste immagini radiografiche vengono elaborate dal calcolatore per ricostruire un volume virtuale, composto da singoli elementi di volume (o voxel), ad ognuno dei quali viene assegnato un livello di grigio. Quest’ultimo è legato all’attenuazione dei raggi X avvenuta in quel punto. Convenzionalmente, ad un colore chiaro corrisponde un assorbimento più elevato.

Nel caso degli strumenti ad arco, realizzati nella gran parte in legno, a diversi livelli di assorbimento corrisponde una diversa densità del materiale. È possibile distinguere quindi le venature dell’abete del piano armonico superiore (accrescimento primaverile e tardivo), come pure la presenza di canali di tarlo o di restauri (pezze d’anima, doppiature totali o parziali).

Grazie all’elevata risoluzione, si può stimare con grande precisione lo spessore di legno originale e quello sostituito; l’estensione, il diametro e la forma dei canali tarliferi.

Condition Report

Come nel caso di una TAC medica, con la Microtomografia è possibile ottenere infinite sezioni dell’oggetto scansionato, diagnosticando con risoluzioni inferiori a 100 microns (0,1 mm) la presenza di difetti o precedenti interventi di restauro.

Le sezioni assiali, sagittali e coronali sono immagini bidimensionali (2D), che possono essere quotate per verificare dati come: spessore residuo del legno originale, diametro dei canali tarliferi, distanza tra gli anelli di accrescimento, etc.

Queste immagini sono raccolte in un “Condition Report”, come nell’esempio download, che riassume l’attività di analisi effettuata sul volume virtuale.

Reverse engineering

Altro punto di forza della Microtomografia è la possibilità di eseguire rilievi dimensionali. Si va dalle semplici misure effettuate sulle sezioni 2D ai più complessi rilievi 3D. Nel caso degli strumenti ad arco risultano particolarmente interessanti:

  • l’estrazione delle quinte-seste delle bombature di tavola e fondo, dei profili del riccio e dei fori armonici
  • l’estrazione diretta delle superfici 3D in formato vettoriale ( p.e. .stl)
  • la creazione di mappe di spessore o profili altimetrici della tavola e del fondo