67 Designs in prima linea nella reindustrializzazione grazie alla SLS

67 Designs di Gavin Stener è un'azienda produttrice e specializzata nello sviluppo di prodotti che collabora con clienti di ogni settore, dall'industria automobilistica su larga scala alle attrezzature per la nautica e l'aviazione. Dal 2012, 67 Designs si è guadagnata una solida reputazione grazie alla realizzazione di prodotti di alta qualità, progettati e realizzati negli Stati Uniti. 

Nonostante il notevole successo commerciale di 67 Design, Stener ha avviato l'azienda con l'intento di dare ampio spazio alla sua missione personale: contribuire alla riqualificazione della forza lavoro nel settore manifatturiero, affinché le competenze tradizionali non vadano perdute con l'avanzare dell'età degli operai specializzati.

Dal punto di vista commerciale, 67 Designs combina tecnologie avanzate di produzione additiva con metodi più tradizionali di lavorazione meccanica, stampaggio, produzione di attrezzature e fabbricazione. Parte del loro approccio prevede l'utilizzo della stampante 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS) della serie Fuse per quei lavori in cui la flessibilità geometrica, le tempistiche serrate o i costi complessivi rendono la produzione additiva l'opzione migliore. 

La serie Fuse riveste inoltre un ruolo importante nell'ambito dell'obiettivo di Stener di contribuire alla riqualificazione della forza lavoro: egli considera la produzione additiva un ottimo trampolino di lancio per consentire agli studenti (di tutte le età) di iniziare a realizzare prodotti fisici. "I processi di lavorazione meccanica, fusione e costruzione degli strumenti non scompariranno. Ma credo che la produzione additiva sia perfetta per ispirare le persone e facilitare l'approccio al lavoro con i prodotti fisici", afferma Stener. 

Stener ha costruito la sua attività grazie al passaparola. I suoi primi clienti del settore automobilistico nel 2015 provenivano dal mondo delle avventure su quattro ruote e cercavano soluzioni di personalizzazione per i loro veicoli fuoristrada o da lungo raggio. "La maggior parte delle persone appassionate di veicoli da esplorazione ama anche volare o possiede una barca, quindi continua a tornare per nuovi progetti", afferma Stener. 

L'elevata qualità delle loro parti per utilizzo finale (piccoli accessori come i supporti per cellulari per veicoli fuoristrada) spesso spingeva le persone a rivolgersi a 67 Designs quando avevano bisogno di un prodotto pensato per il loro lavoro in azienda. "Molte aziende si rivolgono a noi dopo aver utilizzato i nostri prodotti in contesti di consumo, oppure per collaborare con noi nella realizzazione di lavori personalizzati in piccole tirature. Le persone che amano i nostri prodotti vogliono qualcosa di diverso o hanno un'applicazione unica e specializzata", afferma Stener.

Questo aspetto della personalizzazione rende la stampa 3D parte integrante del processo di progettazione, anche se il prodotto finale viene poi realizzato con metodi tradizionali. Stener ha iniziato con le Replicator, stampanti a modellazione a deposizione fusa (FDM) alla portata di tutti, che gli hanno permesso di farsi un'idea dell'aspetto e della consistenza di una parte nel mondo reale. "La modellazione a deposizione fusa è ottima per la realizzazione di piccoli modelli di conformazione da valutare o da utilizzare come prototipi. Ma i supporti sono sempre stati un problema e, quando abbiamo iniziato nel 2012, l'unica tecnologia di stampa senza supporti era un sistema enorme che costava mezzo milione di dollari", afferma Stener. 

Mentre ampliava la clientela e consolidava la reputazione di 67 Designs, Stener ha continuato a seguire da vicino l'evoluzione del mercato della tecnologia a letto di polvere. Quando era necessario lanciare il prodotto sul mercato, affidava la produzione di parti elettriche di alta qualità destinate all'utilizzo finale a centri di produzione esterni, evitando così di spendere decine di migliaia di dollari in attrezzature per lo stampaggio a iniezione.

"L'utilizzo della SLS è stata una scelta ovvia. C'è un solo modo per far sì che un prodotto venga accettato da un mercato più ampio: farlo conoscere. La mia filosofia è questa: se l'ordine non supera le 10.000 unità, non vale la pena realizzare uno stampo in metallo. Bisogna agire in fretta e innovare rapidamente", afferma Stener. 

Rimanendo fedele a Shapeways per anni, Stener ha visto la serie Fuse fare il suo ingresso sul mercato e ne ha valutato da lontano il potenziale per la produzione in serie. "Volevamo assicurarci che la nostra stampante SLS fosse pronta per la produzione, in grado di rispettare le tolleranze e garantire la fedeltà. Quando abbiamo avuto la certezza che la Fuse fosse all'altezza, siamo andati avanti", dichiara Stener. 

Da quando ha acquistato la prima Fuse 1+ 30W, Stener ha introdotto anche altre stampanti. "Se una stampante si guasta, la produzione non deve necessariamente fermarsi. Il rischio è di gran lunga maggiore con una macchina da 500.000 dollari che con cinque macchine da 100.000 dollari ciascuna", afferma Stener. 

La serie Fuse ha permesso a 67 Designs di mantenere la produzione sempre attiva, gestendo ordini di grandi volumi per i clienti e le collaborazioni aziendali, senza tralasciare la realizzazione dei propri prodotti, come il supporto per telefono più venduto per veicoli fuoristrada. 

"La SLS accessibile offre alle persone molte più opzioni. Inoltre, le parti SLS per utilizzo finale contribuiscono a far conoscere al pubblico i prodotti realizzati con la produzione additiva; aprono la strada alla commercializzazione di prodotti che molti ritenevano impossibili da realizzare", afferma Stener. Ma la diffusione dei prodotti sul mercato non è tutto. Per smentire l'idea che la stampa 3D sia uno strumento destinato esclusivamente alla prototipazione, i prodotti finiti realizzati con la tecnologia SLS devono essere di ottima fattura.

"Bisogna essere disciplinati e avere una mentalità orientata alla produzione. Abbiamo realizzato il nostro strumento di calibrazione Fuse e lo controlliamo regolarmente per assicurarci che funzioni correttamente. Quando si tratta di qualità della produzione, le piccole aziende devono comunque avere una mentalità da grande azienda. E questa disciplina deriva dall'ingegneria tradizionale", afferma Stener. 

Un altro principio fondamentale di 67 Designs è che la produzione additiva e quella tradizionale non sono intercambiabili. Stener è ancora il principale progettista di quasi tutti i prodotti realizzati da 67 Designs, sia per l’azienda che per i suoi clienti. Quando il prodotto finale deve avere la resistenza di un metallo fuso o lavorato, Stener opta per la lavorazione sottrattiva, anche se i prototipi saranno stampati in 3D. Se l'applicazione non richiede quel livello di resistenza, ma potrebbe trarre vantaggio da un design generativo leggero e da strutture organiche, oppure se sono necessarie solo 100-5.000 piccole parti in plastica, potrebbe optare per una progettazione specifica per la produzione additiva. "Non pretendo che una parte in produzione additiva sia come la plastica stampata a iniezione. Sono due cose completamente diverse e non le considero intercambiabili", afferma Stener. 

Sebbene il team di 67 Designs sia in grado di realizzare prodotti utilizzando sia parti tradizionali che realizzate con tecniche additive, la stampa 3D presenta un vantaggio che alcuni dei loro clienti trovano sempre più interessante: la tutela della proprietà intellettuale. "Quando la produzione avviene in parte all'estero, i clienti temono che i loro prodotti vengano copiati e le loro idee rubate. Un vantaggio della produzione additiva è quello di progettare caratteristiche che non possano essere riprodotte con le attrezzature tradizionali", afferma Stener. 

I prodotti di consumo stampati in 3D SLS non solo eguagliano la plastica stampata a iniezione in termini di funzionalità per parti come queste, ma riducono anche drasticamente gli scarti. Mentre i consumatori di tutto il mondo subiscono le conseguenze dell'obsolescenza forzata e vedono ridursi l'accesso alle risorse che garantiscono il "diritto alla riparazione", la stampa 3D SLS può rappresentare un'alternativa conveniente. "Quando Apple cambia inevitabilmente i suoi dispositivi (e lo fa sempre), noi non ci facciamo prendere dal panico. Non ci disfiamo delle giacenze né subiamo perdite finanziarie devastanti. Ci limitiamo a eseguire iterazioni (velocemente) e ad andare avanti", dice Stener. Il flusso di lavoro di progettazione e produzione di 67 Designs elimina: 

• Sprechi di produzione dovuti all'uso eccessivo di imballaggi
• Emissioni di carbonio derivanti dalle spedizioni transoceaniche
• L'impatto ambientale del trasporto su gomma di merci dal porto di Long Beach a Dallas

Il tubo di Pitot è un dispositivo utilizzato per calcolare la velocità del flusso d'aria misurando la pressione all'interno e all'esterno del tubo. Negli aerei, il tubo di Pitot è fondamentale per misurare la velocità dell'aria. I copri Pitot impediscono agli insetti di entrare nel tubo quando questo si trova a terra e sono solitamente realizzati in tessuto. Queste coperture in tessuto possono essere facilmente spazzate via dal vento, consentendo a vespe e altri insetti di insinuarsi nei tubi per costruirvi i propri nidi: un grave problema di sicurezza per il prossimo volo. 67 Designs ha sviluppato una copertura in plastica per il tubo di Pitot facile da installare e da rimuovere, ma che rimane ben salda in ogni altra occasione.

Uno dei prodotti più apprezzati di 67 Designs, il supporto universale per smartphone, integra un caricabatterie MagSafe di Apple e componenti personalizzati e adattabili stampati sulla Fuse 1+ 30W. Il supporto presenta probabilmente l'impronta di carbonio più bassa rispetto a qualsiasi altro prodotto simile presente sul mercato, e i suoi componenti principali sono realizzati con la stampante Fuse 1+ 30W. Inizialmente, 67 Designs aveva deciso di ricorrere alla produzione additiva per questa parte perché un metodo tradizionale li avrebbe vincolati a un unico design. Per un prodotto che deve adattarsi ed evolversi man mano che l'azienda produttrice di componenti apporta le modifiche, lo stampaggio a iniezione non sarebbe economicamente sostenibile. 

"Se avessimo optato per lo stampaggio a iniezione, il prodotto non sarebbe stato economicamente vantaggioso e ci saremmo trovati vincolati a delle attrezzature prodotte all'estero (spesso fabbricate in Cina a costi elevati) con tempi di sviluppo compresi tra i due e i tre mesi", spiega Stener. 

67 Designs non intende sostituire la produzione tradizionale con la stampa 3D, ma è specializzata nell'individuare i casi in cui le parti realizzate con tecniche additive possano integrare o migliorare i flussi di lavoro esistenti. 

Grazie alla recente attenzione e al sostegno da parte del governo federale in merito al rilancio di una rete manifatturiera nazionale, le aziende possono prendere 67 Designs come esempio di cosa significhi "produrre e consumare a livello locale", per usare le parole di Stener. L'impegno della sua azienda non si limita alla produzione interna di parti con stampanti 3D, ma si estende anche alla formazione e alla formazione della forza lavoro. "Al di là della produzione, stiamo investendo nelle persone. Stiamo formando una nuova generazione di produttori nel settore manifatturiero, fornendo loro competenze avanzate per prepararli a carriere gratificanti in un momento in cui le aziende statunitensi stanno espandendo la produzione interna", afferma Stener. 

Per scoprire di più su 67 Designs, visita il loro sito Internet. Per verificare personalmente le prestazioni delle parti, richiedi un campione gratuito stampato in 3D SLS da Formlabs.