Guida alla stampa 3D di gioielli

Storicamente il settore della gioielleria si sviluppa intorno a due tecniche: la lavorazione a mano e la fusione a cera persa. Entrambe richiedono notevoli competenze tecniche e sono molto dispendiose in termini di tempo. Inoltre, eventuali errori durante il procedimento possono rivelarsi costosi.

Ma oggi il design digitale e la stampa 3D sono destinati a rivoluzionare queste pratiche plurisecolari. L'affiancamento delle tecniche digitali ai processi tradizionali apre ai gioiellieri nuove possibilità di design e produzione, nonché nuove interessanti opzioni di personalizzazione per i clienti.

La produzione di gioielleria stampata in 3D unisce i principi della fusione a cera persa con i vantaggi di un design e un processo di fabbricazione digitali.

Con il metodo tradizionale della fusione a cera persa, chi progetta i gioielli scolpisce a mano il modello originale nella cera, lo inserisce in uno stampo che verrà bruciato e, infine, versa nella cavità dello stampo metalli preziosi quali oro o argento per creare il pezzo colato. I designer lucidano e rifiniscono il pezzo colato fino ad ottenere un aspetto finale brillare.

Con il workflow digitale, i gioiellieri si servono di un software CAD per creare i design in formato digitale e di una stampante 3D per produrre i modelli che successivamente potranno essere colati nello stampo. Dopo aver effettuato la combustione del modello positivo, il processo seguito è identico a quello della fusione a cera persa tradizionale. Grazie alle tecniche digitali è possibile ridurre la manodopera, e il design è facile da conservare, modificare e ricreare a seconda delle necessità.

Fino ad ora, le complessità di progettazione e il processo di produzione facevano della gioielleria personalizzata un privilegio che ben pochi potevano permettersi. Con gli strumenti digitali, invece, i gioiellieri hanno già iniziato a offrire creazioni personalizzate quale parte integrante del loro servizio di base o come valore aggiunto. Chi si reca oggi da un gioielliere per chiedere un anello di fidanzamento, spesso ha la possibilità di far realizzare un design personalizzato unico.

Gioiellieri e clienti possono discutere assieme il design e, nel giro di un'ora, il cliente può tenere fra le mani e provare un modello fisico reale dell'anello. Nella gioielleria al dettaglio, la creazione sul posto del design digitale combinata con la velocità della stampa 3D hanno accorciato drasticamente il ciclo di feedback tra progettista e cliente.

Passare dal design alla produzione è più facile e veloce, poiché non è più necessario scolpire a mano il pezzo una tantum. I pezzi di prova possono essere adattati in base alle richieste del cliente, stampati nuovamente in 3D e successivamente fabbricati mediante fusione a cera persa, comportando quindi una considerevole riduzione di costo nella realizzazione di gioielleria personalizzata.

Con la stampa 3D, chi progetta gioielleria sono capaci di produrre design che sarebbero altrimenti estremamente difficili da scolpire a mano con i metodi tradizionali. Innovazioni nell'ambito delle resine fotopolimeriche stanno definendo nuovi standard nella qualità prodotta da una stampante 3D desktop economica.

I design realizzati in Castable Wax Resin di Formlabs coniugano la caratteristica finitura superficiale liscia della

Con la rimozione di queste vecchie restrizioni stiamo assistendo alla comparsa di tipi di design completamente nuovi, realizzati da gioiellieri con abilità in ambito digitale negli Stati Uniti, nell'Asia meridionale, Asia-Pacifico e in Medio Oriente.

Gli strumenti digitali non solo stanno facilitando il processo di personalizzazione della gioielleria, ma stanno semplificando anche la produzione in serie dei design.

Gli stampi in gomma vulcanizzata vengono utilizzati per produrre numerosi modelli in cera per la fusione a cera persa, ma il master viene tradizionalmente realizzato partendo da un modello in cera scolpito a mano, destinato alla fusione. 

Le stampanti 3D sono in grado di produrre master destinati alla creazione di stampi mediante vulcanizzazione a temperatura ambiente (ingl. "room temperature vulcanization", RTV) e addirittura in gomma vulcanizzata ad alta temperatura.

"Con la qualità che la stereolitografia è in grado di offrire e con la tecnologia Formlabs per la stampa di questi gioielli, è possibile saltare direttamente dalla parte stampata in 3D allo stampo master" afferma Amos Dudley, Vertical Product Manager del reparto gioielleria. "La finitura superficiale è già così liscia che non richiede molte lavorazioni aggiuntive. È possibile usarlo come stampo in gomma per creare le parti finali in cera che andranno in produzione."

Quando una nuova tecnologia viene finalmente resa disponibile al pubblico, normalmente presenta un prezzo elevato e un'interfaccia complicata, diventando quindi prerogativa di utenti con un buon portafoglio e competenze tecnologiche. Le prime generazioni di stampanti 3D richiedevano sia una manutenzione significativa sia un operatore esperto, oltre a migliaia di euro. Ciononostante, sottolinea Dudley, "la stampa 3D è diventata molto più accessibile, offrendo opportunità uniche ai gioiellieri indipendenti".

Il costo ridotto e la tecnologia di alta qualità hanno reso il workflow digitale un metodo di fabbricazione praticabile. "Negli anni a venire assisteremo a una crescita di tendenza in questo segmento, con piccoli gioiellieri che adotteranno queste tecnologie diventando quindi meno centralizzati" dice Dudley.

Questo spostamento di attenzione verso gioiellieri indipendenti sempre più competitivi continuerà a mano a mano che il settore acquisterà maggiore familiarità con la stampa 3D in resina. Storicamente, la stampa 3D di gioielli è stata dominata da stampanti per cera complesse e costose. Con stampanti desktop a prezzi contenuti come la Form 3+, la tecnologia sta diventando accessibile a più gioiellieri, specialmente quelli piccoli e indipendenti.

A causa degli originari costi elevati della stampa 3D su larga scala e della percezione di ostacoli all'introduzione del design digitale nell'ambito della gioielleria, la stampa 3D di gioielli, nonostante il grande potenziale, rappresenta solo una frazione relativamente piccola del mercato.

Ciononostante, con tecnologie di stampa sempre più facili da usare e accessibili, il mercato della gioielleria stampata in 3D è destinato a crescere. Le stampanti 3D stereolitografiche desktop sono un componente importante di questa espansione.

"Le resine per stereolitografia hanno la fama di essere più economiche ma meno funzionali della cera. Noi di Formlabs cerchiamo di smentire questa impressione con prodotti più infallibili e di eliminare un po' di quel lavoro extra tuttora presente nel workflow dei gioiellieri" afferma Dudley.

Ma la stampa 3D nel settore della gioielleria non ruota solo attorno alla tecnologia. Le nuove schiere di designer di gioielleria che stanno accedendo al settore hanno iniziato gli studi con metodi digitali, incluse esercitazioni su stampanti 3D, in contrasto con quelli tradizionali.

"Cercheranno una stampante davvero in grado di soddisfare i loro bisogni" spiega Dudley. "Credo che allora cominceremo a vedere più adozioni a mano a mano che subentreranno agli utenti attuali."

La stampa 3D nel settore della gioielleria ha un futuro luminoso. Con una maggiore diffusione delle tecniche di workflow, l'arrivo di nuove generazioni di abili designer e la creazione di nuovi materiali e hardware infallibili, ecco gettate le basi per una nuova, entusiasmante rivoluzione.