Quercetti stampi 3D

Le innovazioni introdotte dalla stampa 3D consentono di ottimizzare e migliorare anche l’efficienza dei processi manifatturieri tradizionali. La dimostrazione è data dal sistema di stampaggio ad iniezione che Quercetti utilizza durante la produzione in pre-serie dei suoi celebri giochi educativi. Scopriamo insieme i dettagli di questa storia.

Quercetti. Giocare intelligente

Consapevolmente distante dalle logiche di marketing dei grandi nomi dell’industria del giocattolo, il brand torinese, celebre in tutto il mondo per i suoi “chiodini”, è sempre rimasto saldamente legato ai valori e alla mission del gioco educativo. Il giocattolo Quercetti non insegue il costante ed aggressivo rinnovamento del catalogo tipico dell’industria dell’entertainment, mira piuttosto a proporre modelli durevoli, in cui sia il genitore ad effettuare, responsabilmente, la scelta dell’acquisto per educare i propri figli. Dichiaratamente ispirati al metodo Montessori, i giochi educativi di Quercetti seguono l’approccio scientifico del modello STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Math) e vengono da sempre progettati e prodotti interamente in Italia. La loro qualità è unanimemente riconosciuta dal pubblico e dalla critica, come confermano i moltissimi premi e riconoscimenti conseguiti in tutto il mondo.

Acrobats è il primo gioco per cui è stato testato il nuovo processo in pre-serie. Si tratta di una serie di elementi modulari che il bambino può assemblare con notevoli libertà creative (credit: Quercetti)

Dal punto di vista tecnico tecnologico, Quercetti non accetta compromessi: i suoi giochi nascono per durare in eterno. Ogni dettaglio esprime tangibilmente i valori cui si ispira. Le forme decise ed i forti contrasti cromatici seguono una modularità che stimola la creatività del bambino, per stabilire con il giocattolo una relazione a tutti gli effetti tridimensionale. La qualità di Quercetti si riflette nell’estrema cura in ogni fase di sviluppo del prodotto. Non fa eccezione la produzione in pre-serie, il momento della verità che precede la realizzazione ultima delle parti.

La produzione in pre-serie: la soluzione è nell’Additive Manufacturing

Le verifiche sulla produzione in pre-serie consentono di applicare importanti correttivi anche dopo le fasi della progettazione, grazie alla possibilità di valutare tutte le criticità nelle stesse condizioni che si avrebbero durante la realizzazione finale. La grande flessibilità introdotta dalla manifattura additiva consente di agevolare moltissimo il lavoro da questo punto di vista. In altri termini, grazie alla stampa 3D, è possibile associare anche alla pre-serie tutti i vantaggi della prototipazione, con risparmi considerevoli di tempi e costi di sviluppo.

Nel caso analizzato, uno stampo tradizionale in acciaio richiedeva 25 giorni per la realizzazione, con un costo di circa 12.000 euro. Lo stesso pezzo, realizzato in plastica grazie alla stampa 3D, ha richiesto alcune ore per produrlo, per un costo di circa 500 euro. I numeri parlano da soli, e sanciscono un risparmio valutabile nell’ordine del 95%.

Dati questi incoraggianti presupposti, la sfida da vincere è stata quella di concretizzare i vantaggi teorici senza perdite in termini di performance, creando elementi in grado di integrarsi alla perfezione nel sistema di stampaggio ad iniezione già presente in azienda, lo stesso utilizzato per la produzione finale. In termini di consulenza, il primo passo è stato rinunciare a fare in altri modi ciò che viene eseguito tradizionalmente, valutando piuttosto nuovi materiali e nuovi approcci al problema.

Gli stampi in plastica, realizzati grazie alla stampa 3D, vengono implementati nel sistema di produzione in maniera analoga a quanto avviene con i tradizionali stampi in acciaio. Non è dunque necessario implementare modifiche sostanziali. L’azienda può continuare a produrre secondo i metodi tradizionali, continuando ad utilizzare le stesse macchine (credit: Protocube Reply)

La collaborazione con Stratasys e la scelta del Digital ABS

Dopo una ricerca preliminare, un ruolo determinante nel conseguimento di questo risultato è dato dalla collaborazione tecnica con Stratasys, uno dei più importanti produttori di tecnologie per la stampa 3D a livello mondiale. Insieme a Stratasys sono stati condotti una serie di test, utili a valutare vari materiali nelle condizioni di esercizio previste nella stampa ad iniezione. La scelta finale è ricaduta sul Digital ABS, grazie alle sue proprietà termiche e meccaniche, ideali per le esigenze di Quercetti.

Gli stampi per la produzione in pre-serie sono stati realizzati utilizzando la tecnologia Polyjet della stampante 3D Stratasys Connex3 Objet500.

La coppia di stampi di Quercetti, utilizzati nella produzione in pre-serie del modulo principale della linea di giocattoli Acrobats (credit: Protocube Reply)

Sfruttare gli svantaggi a proprio vantaggio: il ruolo delle competenze

La domanda che a molti potrebbe sorgere spontanea è: se i vantaggi sono così ovvi, come è possibile che gli stampi in plastica non siano già da tempo adottati su larga scala per le produzioni in pre-serie? La risposta, oggi, deriva soltanto dalla perfetta conoscenza del problema, risultato di un proficuo rapporto di collaborazione tra i tecnici dell’azienda produttrice e gli esperti di additive manufacturing. Si tratta di valutazioni che vanno necessariamente svolte caso per caso.

Per limitarci al caso in oggetto, un materiale come il Digital ABS, perfetto per le esigenze di Quercetti, potrebbe essere meno indicato in altre situazioni. Ad oggi è infatti difficile immaginare un sistema di stampi in plastica in grado di sostenere la produzione di oltre 1000 pezzi, così come sono necessari molti accorgimenti dovuti alla sua limitata dispersione termica, che ne rende complesso il raffreddamento. Particolari che lo rendono inutilizzabile in produzione su grandi numeri, ma perfetto per una pre-serie.

La chiave del successo di un processo innovativo consta nel saper scegliere la tecnologia giusta e il materiale più idoneo in ogni circostanza, dopo un’attenta fase analitica. L’utilizzo consapevole della stampa 3D per ottimizzare i processi tradizionali consente di soddisfare un range di esigenze ancora tutto da scoprire, in quanto si aprono tantissime possibilità che con i metodi tradizionali erano di fatto precluse.

Il know how acquisito dalle aziende nelle ricerche sulle tecnologie di additive manifacturing costituisce dunque un plus valore ancora inestimabile.

Quercetti Acrobats pronto per approdare sugli scaffali dei migliori negozi di giocattoli (credit: Quercetti)

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