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L’analisi, che punta i riflettori principalmente sull’industria gioielliera, stima che nel 2020 solo attraverso la produzione in stampa 3D gioielli come anelli, collane, componenti di orologi ed altri elementi comuni al consumatore della moda, il fatturato si aggirerà intorno ai 10 miliardi di euro.

La stampa 3D professionale rappresenta, per l’oreficeria, una tecnologia importantissima per la nuova crescita e lo sviluppo di nuovi mercati.
La stampa 3D per la gioielleria sta rivoluzionando il settore orafo, questa nuova tecnologia additiva di prototipazione e produzione sta segnando il cambiamento dall’artigianalità all’ingegnerizzazione del gioiello.

Al 2014 il giro d’affari totale dell’industria del gioiello si aggirava intorno ai 270 miliardi di euro. È presto fatto il calcolo: se nel 2020 non si registreranno particolari flessioni quei 10 miliardi rappresenteranno circa il 4% del fatturato totale.

Osservando l’attività della stampa tridimensionale da due angolazioni diverse, il report ne esplora l’utilizzo “tradizionale” per i modelli con fusione a cera persa così come l’emergente e di grande potenziale tecnologia di stampa diretta in metallo, detta più tecnicamente “fusione diretta di strati di polvere in metallo”.

Alcuni dei competitors analizzati sono:

• Produttori di stampanti 3D: 3D Systems, Solidscape (modelli in cera), Concept Laser, EnvisionTEC, EOS e Realizer.
• Service di stampa: Shapeways e Sculpteo
• Produttori di software: Autodesk
• Produttori di polveri: Progold

Si potrebbe pensare che la stampa in 3D possa essere una minaccia per i produttori di gioielli ancora radicati alla classica lavorazione artigianale, in realtà e con molta probabilità, questa tecnologia verrà implementata alle tradizionali tecniche e segnerà in breve tempo un significativo incremento di produttività ed ottimizzazione dei tempi, soprattutto nell’ambito di piccole realtà, come artigiani e negozi.

>> Scopri di più sui materiali compatibili per la stampa 3D per la gioielleria

Cavalcando l’onda del 3D printing qualcuno in rete si è già dato da fare, nel caso specifico parliamo di Shapeways, service di stampa online che si offre come vetrina a disegnatori, progettisti, creativi che vogliono vendere e produrre tramite un’unica piattaforma i propri lavori, sfruttando la visibilità che solo un service di questa entità può garantire.

Propone inoltre, al cliente finale, la possbilità di personalizzare completamente varie tipologie di oggetti grazie al’opzione Custom Maker.

Quello della stampa 3D è un mondo in rapida ascesa, le soluzioni e possibilità che offre sono innumerevoli, incredibilmente innovative e di facile personalizzazione; se Smartech prevede 10 miliardi di euro o anche solo la metà per il settore della gioielleria non c’è dubbio che per imprenditori lungimiranti ed innovatori le opportunità da cogliere saranno innumerevoli e di elevatissimo potenziale.

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I progressi nel settore della stampa 3D non ha più limiti. Ogni giorno, la tecnologia sta diventando sempre più accessibile al pubblico e sempre più innovativa nei settori scientifico, aerospaziale, manifatturiero e molti altri.

Paradossalmente è proprio in questo momento di crisi globale, e in particolare italiana, che i benefici della stampa 3D stanno diventando più evidenti, giustificando un investimento ingente in un service di stampa 3D per gioielleria, per far ripartire la produzione e la produttività.

Di ispirazione, vuole essere questo articolo, un’intervista ai due Co-Founder di Aquilaes: service online di stampa 3D per la gioielleria. La stampa 3D per gioielleria è un processo ormai radicato nella lavorazione orafa contemporanea.

• Quale il vostro background?

Eric Tonin: “Ho deciso di seguire le orme di mio padre, iniziando a lavorare presso il nostro atelier, acquisendo così venti anni di esperienza nel campo della gioielleria. Riscontrando dei limiti nel tradizionale metodo di lavorazione in gioielleria: il lavoro di scultura del gioiello su uno stampo in cera, comportava per me, un enorme spreco di tempo ed una scarsa flessibilità nelle modifiche o nella creazione di nuove collezioni.”

Sami De Hantsetters: “Anche io, dopo la laurea in economia alla Hec di Parigi ho deciso di aiutare mio Padre nella nostra azienda di famiglia i-diamants operante nel commercio di diamanti con sede ad Anversa. Il limite da me riscontrato era la difficoltà nel realizzare il rendering fotografico e i video dei gioielli. Così, un giorno discutendo insieme io ed Eric trovammo una soluzione comune ai nostri problemi: la tecnologia 3D. Inizialmente testammo una collaborazione con un’azienda esterna che offriva servizi di prototipazione rapida, ma a seguito di un riscontro di bassa qualità artigianale decidemmo di unire le nostre competenze acquisite negli anni alle innovazioni 3D e fondammo nel luglio 2013 Aquilaes: unione tra artigianato e numerico.”

• Cosa vi ha spinto a scegliere questo mercato?

Eric Tonin: “La tecnologia 3D è un’onda di cambiamento che si sta imponendo sempre di più in ogni settore lavorativo ed essa ha tre vantaggi principali nella gioielleria. Il primo consiste nel semplificare il complesso passaggio della modellazione a mano, in quanto è più semplice realizzare piccoli dettagli su un file 3D piuttosto che scolpirli a mano su di uno stampo in cera.

Il secondo vantaggio è relativo all’incremento della flessibilità nella produzione, al posto di ricominciare il lavoro da un nuovo stampo per ogni variazione o trasformazione, è sufficiente modificare il file 3D. Infine, come anticipato dal mio amico e socio Sami, la parte relativa al rendering 3D: il file 3D permette di realizzare delle immagini 3D perfettamente realistiche (foto, video). Questo da’ la possibilità ai clienti di convalidare il risultato finale del progetto prima ancora che esso sia fabbricato. Quindi si evitano quei spiacevoli fraintendimenti dovuti alle comunicazioni orali tra i gioiellieri.

• C’è una ragione precisa per cui avete deciso di stabilirvi a Nizza?

Eric Tonin: “L’atelier della mia famiglia era già situato a Nizza. Ma il principale motivo è che la Regione PACA (Provenza-Alpi-Costa-Azzurra) è una zona ricca di gioiellerie ed è costituita da grandi marchi sparsi nelle metropoli di Nizza, Monaco e Cannes. Quindi, esiste una forte domanda verso gli atelier subappaltanti. Inoltre, il “Cote D’Azur Business Network”, un’associazione di imprese della zona, offre alle persone più intraprendenti, l’assistenza di un imprenditore confermato o di un alto dirigente ed un prestito d’onore al fine di promuovere la propria attività imprenditoriale.” 

• Di nostro interesse sarebbe capire come la vostra azienda opera. In cosa consiste il processo produttivo di Aquilaes?

Sami De Hantsetters: “Aquilaes offre un raro connubio tra l’artigianato e il numerico, che si concretizza attraverso la nostra squadra di gioiellieri ed informatici, che hanno il compito di garantire il miglior risultato possibile. Presso Aquilaes, i clienti possono scegliere tra un contatto diretto con il designer, discutendo con lui del progetto creativo oppure possono richiedere direttamente un preventivo sul sito. Dopo la prima fase di progettazione, lo specialista in tecnologie 3D, modella il gioiello sul computer realizzando un file in 3D e definendone l’oro, le pietre, le dimensioni e i singoli dettagli. Una volta che la modellazione è terminata, contattiamo il cliente inviandogli un file 3DM ed un disegno tecnico, al fine di richiederne il suo parere.

Solo quando il consenso è raggiunto e quindi il cliente soddisfatto, il file viene stampato in cera o resina. In questo modo, i clienti saranno completamente soddisfatti del risultato poiché essi possono osservare la propria creazione prima ancora che essa sia stata fabbricata. Questa è un’ottima soluzione alle brutte sorprese e alle incomprensioni. A seguito della stampa in cera, il gioiello é fuso nel metallo richiesto ed è qui che il savoir-faire del nostro gioielliere entra in scena. Infatti, Aquilaes garantisce che l’occhio, la mano e il cuore dell’artigiano, rimangano le componenti essenziali della qualità e dell’anima dei suoi gioielli. In questo modo, i clienti sono assistiti da due specialisti artigiani che possono assicurare il tocco artistico al gioiello. Per quanto riguarda le pietre, Aquilaes propone sia pietre preziose (diamanti, rubini, zaffiri e smeraldi) che pietre semipreziose. Inoltre, garantiamo un certificato di qualità conseguito presso i migliori laboratori gemmologici internazionali.” 

• Quanti collaboratori sono con voi in azienda? Di quali tecnologie 3D vi avvalete?

Eric Tonin: “La nostra azienda consta di sei persone, io e Sami, due designer e due persone che si occupano della parte amministrativa e commerciale. In sede ci avvaliamo della stampante 3D Projet 3510 CPX di 3D Systems.

• Qual è il vostro mercato di riferimento?

Sami De Hantsetters: “Al momento operiamo all’interno del mercato Francese, tuttavia la nostra intenzione è far conoscere la nostra offerta anche all’estero, servendoci dell’aiuto della stampa e dei blog internazionali. Per questa ragione, abbiamo tradotto il nostro sito in tre lingue inglese, italiano e spagnolo, contattando le gioiellerie di differenti Nazioni.”

Per concludere entrambi confidiamo nella stampa 3D come nuovo mezzo di intraprendere una nuova strada verso l’imprenditoria, promuovendo creatività attraverso un connubio tra innovazione tecnologica e tradizione artigianale.

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Il processo produttivo di un gioiello è composto da diverse fasi che qui cercheremo di sintetizzare per poi arrivare a fare un focus sulla gommatura, servizio che noi di Prototek, service di stampa 3D mettiamo a disposizione di tutti i clienti. Qui di seguito sono elencate le fasi del processo di gommatura.

1. Modellazione del gioiello

Alla base del gioiello c’è sempre un’idea e un disegno. Sulla base del disegno i nostri progettisti CAD/CAM realizzano un disegno 3D dell’oggetto che verrà poi creato dalle nostre stampanti 3D stereolitografia, dalle quali si genererà il modello in resina con cui verrà prodotto lo stampo per la fusione o la matrice di gomma per la produzione in serie.

2. Preparazione matrice a caldo

Per poter riprodurre più volte il modello desiderato è necessario realizzare dapprima una matrice in un materiale in grado di assicurare un’elevata fedeltà di riproduzione, una buona elasticità, una buona memoria e una lunga durata.

A tal scopo viene utilizzata una speciale gomma che, dopo essere stata applicata attorno al modello, viene sottoposta a un trattamento termico, detto vulcanizzazione, che ne provoca prima l’ammorbidimento ed inseguito l’indurimento. Le gomme impiegate per questo processo possono essere convenzionali, ossia ad elevato contenuto di gomma naturale, oppure siliconiche.

Le matrici ottenute mediante vulcanizzazione possono essere di due tipi: a strappo o intere.

Fasi della gommatura a caldo:

• Per produrre una matrice “a strappo”, i due strati di gomma tra i quali viene chiuso il modello vengono cosparsi di un velo di talco o dell’apposito spray in modo da impedire che le superfici aderiscano formando un blocco unico. Per assicurare la perfetta richiusura della matrice, insieme al modello vengono inglobate, nella gomma, anche alcune spine di riferimento.
• Per produrre una matrice “intera”, in questo caso, il modello completo del piantone che andrà a formare il canale di colata, viene semplicemente inserito tra due strati di gomma.
• Il “sandwich” di gomma contenente il modello e ben compresso tra i piattelli della staffa è pronto per essere vulcanizzato.
• La staffa viene inserita nel vulcanizzatore per il trattamento termico. La temperatura di vulcanizzazione é compresa in genere tra i 140 °C e i 180 °C e dipende da molti fattori quali: il tipo di gomma, lo spessore della matrice e il tempo di vulcanizzazione ( 30 ÷ 75 minuti).
• Una volta raffreddata, la matrice viene aperta ed estratto il modello. Nel caso delle matrici a strappo è sufficiente aprire le due metà dello stampo, mentre nel caso delle matrici intere è necessario ricorrere al bisturi. Il taglio viene appositamente eseguito a zig-zag in modo da facilitare la corretta richiusura delle due parti al momento dell’iniezione della cera.

3. Iniezione e preparazione del grappolo e cilindro di fusione

Lo scopo per cui dal modello in resina o in metallo viene realizzata una matrice in gomma é quello di poter ottenere più esemplari in cera dello stesso oggetto con i quali costruire il “grappolo” che servirà per produrre lo stampo in gesso per la fusione in serie. Il modello viene riprodotto iniettando nella matrice la cera calda.

A questo scopo si impiegano apposite macchine e cere. Per evitare la formazione di bolle d’aria durante l’iniezione, gli iniettori più moderni sono dotati di un dispositivo di aspirazione dell’aria che permette di ottenere “cere” perfette, migliorando la produttività.

Una volta preparati tutti i modelli, si può procedere alla preparazione del grappolo montandoli su un’astina di metallo o di cera. Il grappolo verrà rivestito da un cilindro che a sua volta verrà trasferito in un apposito forno detto “stufa scola cera” in cui viene fatto sciogliere il grappolo di cera.

Una volta scolata la cera il cilindro ancora caldo passa direttamente in un secondo forno dove viene cotto in modo che il rivestimento acquisisca la durezza necessaria a resistere all’urto e al calore del metallo fuso.

Vedi anche: Additive manufacturing: come cambia la produzione industriale

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