Mobili unici stampati in 3D grazie all’estrusione di pellet

La produzione additiva (PA) è una tecnologia rivoluzionaria nella produzione di mobili, in quanto consente una personalizzazione, una flessibilità progettuale e una sostenibilità senza precedenti. Tra le varie tecnologie di stampa 3D, l’estrusione di pellet è risultata il metodo di elezione grazie alla possibilità di produrre pezzi su larga scala in modo rapido e conveniente, consentendo la produzione di mobili per uso finale. 

In un recente progetto, lo studio di design Slicelab ha unito le forze con l’Application Innovation Group (AIG) di 3D Systems per dare vita a un concept di poltrona e lampada ispirato al linguaggio visivo del vapore o del fumo. Questo esempio di applicazione analizza il processo che ha portato dall’idea progettuale alla creazione di due complementi di arredo che potevano essere realizzati solo con la stampa 3D a estrusione di pellet.

“Siamo orientati verso progetti esclusivi per la stampa 3D e organici. Andiamo oltre i limiti della progettazione della geometria e della progettazione per la produzione additiva, in modo da convincere un maggior numero di persone a utilizzare questa tecnologia per scoprire cosa è in grado di fare”.

- Arthur Azoulai, co-fondatore di Slicelab

Sfondo

In passato, designer e produttori di mobili hanno dovuto affrontare non poche sfide per creare arredi unici e personalizzabili. I metodi tradizionali di produzione prevedono l’uso di numerosi utensili e tempi di prototipazione lunghi, oltre a comportare un notevole spreco di materiale. La produzione di progetti complessi con i metodi tradizionali, inoltre, è spesso proibitiva dal punto di vista dei costi o addirittura impossibile da realizzare. La tecnologia di produzione additiva con estrusione di pellet offre soluzioni a queste problematiche, aprendo la strada ad aziende innovative come Slicelab. 

I fondatori di Slicelab, Arthur Azoulai e Diego Taccioli, creano mobili, design di prodotti tangibili e installazioni architettoniche sfruttando metodi di fabbricazione avanzati, in particolare la produzione additiva. I due hanno optato per le stampanti 3D Titan per grandi formati dotate di tecnologia a estrusione di pellet di 3D Systems non solo per la capacità di produrre poltrona e lampada in un unico pezzo, ma anche per la velocità e l’ampia gamma di materiali in pellet disponibili per la stampa.

Coniugare estetica e funzionalità non è mai semplice e Slicelab sapeva di volere una poltrona dal profilo organico e interessante, che non solo si distinguesse dai mobili tradizionali, ma che si differenziasse anche dalle altre poltrone stampate in 3D in circolazione sul mercato.

“Le altre poltrone stampate in 3D in genere non sfruttano appieno la tecnologia additiva. Vengono stampate sull’asse Y, in pratica capovolgendo la poltrona su un lato ed eseguendo una sorta di estrusione del profilo”, ha spiegato Azoulai.

Slicelab ha invece progettato la poltrona in modo che venisse stampata con la parte anteriore sul fondo, a contatto con il letto di stampa. Questo approccio ha offerto una maggiore libertà nella forma complessiva, ma ha anche costretto a pensare in modo creativo per evitare sporgenze eccessive che avrebbero potuto complicare la stampa. Inoltre, come tutte le parti prodotte in modo additivo per l’uso finale, doveva presentare la resistenza e la funzionalità di una poltrona senza flettersi eccessivamente al momento di sostenere il carico.

“Durante l’iterazione del design, abbiamo lavorato a stretto contatto con il team AIG di 3D Systems. La nostra forma ha spinto la stampabilità al limite, parallelamente alla considerazione della struttura complessiva”, ha aggiunto Taccioli. “I loro esperti sono stati in grado di aiutarci a migliorare il progetto durante l’intero processo per evitare un’eccessiva flessibilità”. 
 

Grazie alla velocità e alla resa elevate dei sistemi di estrusione di pellet Titan, è stato possibile produrre le prime versioni della poltrona e della lampada nel giro di pochi giorni. L’estrusione di pellet è fino a 10 volte più veloce ed economica rispetto alla stampa a estrusione di filamenti, consentendo l’iterazione dei progetti in modo non solo tempestivo ma anche conveniente. Questo ha permesso a Slicelab di stampare la prima poltrona e di apportare rapidamente modifiche al progetto per migliorare angoli e dimensioni, in modo da rendere la seduta più confortevole per un pubblico più ampio.

La poltrona, che misura 84 cm x 79 cm x 91 cm, e la lampada, alta ben 170 cm, sono state stampate in un unico pezzo con la stampante EXT 1270 Titan Pellet con un volume di stampa di 127 cm x 127 cm x 182 cm. A causa delle dimensioni delle parti e dei requisiti estetici e funzionali, l’estrusione di pellet Titan era l’unica tecnologia PA adatta al progetto. La stampa della poltrona ha richiesto 25 ore e 41 kg di pellet termoplastici. Lo stesso progetto avrebbe richiesto almeno quattro volte più tempo e sarebbe costato da due a tre volte di più in termini di materiali se stampato con la tecnologia di estrusione di filamenti. I pellet consentono inoltre di ottenere larghezze di estrusione fino a 9 mm, producendo parti molto più resistenti rispetto a quelle stampati con una stampante a filamenti.