Alla ISH 2019, fiera mondiale per acqua, riscaldamento e climatizzazione, GROHE è stata la prima marca di sanitari leader in Europa a presentare due rubinetti prodotti con stampa 3D. Per questo GROHE ha contribuito insieme a TRUMPF al progressivo sviluppo della tecnologia 3D e con ciò a inaugurare una nuova era nella produzione di rubinetteria, in cui la personalizzazione e la libertà di design svolgono il ruolo principale. I rubinetti GROHE Icon 3D vengono prodotti mediante la Laser Metal Fusion (LMF) nello stabilimento LIXIL EMENA di Hemer utilizzando la TruPrint 3000. Oltre ai rubinetti, la produzione additiva offre a GROHE opportunità completamente nuove per la produzione di prototipi e utensili per lo stampaggio a iniezione con canali di raffreddamento interni.

Requisito

La sfida basilare nello sviluppo di design personalizzati e innovativi per i rubinetti consisteva nel mantenere la qualità GROHE famosa in tutto il mondo e traslarla in un prodotto stampato in 3D. Al centro si poneva il mantenimento della purezza dell'acqua, vale a dire il materiale in polvere utilizzato deve essere conforme al regolamento sull'acqua potabile ed essere adeguatamente qualificato per la produzione additiva. Inoltre, già prima della produzione occorre tenere conto delle deformazioni termiche. A causa degli alti requisiti superficiali, si dovrebbero inoltre ridurre al minimo le eventuali lavorazioni di rifinitura necessarie.

Soluzione

Per molti anni il team GROHE incaricato del design e dello sviluppo si è occupato intensamente della stampa 3D e ha maturato una profonda esperienza nella tecnologia e nella qualificazione dei materiali. Nel gennaio del 2018, la scelta è caduta alla fine su due macchine TruPrint 3000 di formato medio di TRUMPF. Per lo sviluppo di rubinetti da bagno è stato studiato un procedimento proprio con una formula specifica per la polvere metallica ritenuta idonea dall'azienda. In vista della necessaria omologazione per acqua potabile, GROHE ha registrato un proprio brevetto. 

Realizzazione

I due design dei rubinetti GROHE Icon 3D vengono prodotti in piccola serie, con 6.000 ore di tempo di lavoro della macchina all'anno; a questo scopo la TruPrint 3000 lavora in regime di tre turni a pieno carico. Nella TruPrint 3000 c'è posto complessivamente per due rubinetti per ogni processo di stampa; i rubinetti vengono stampati in circa 4.700 turni in acciaio o una lega di ottone da 0,06 mm di spessore. Lo spessore della parete è compreso tra 1 e 1,5 mm; il punto di fusione minimo è di 1400 °C. Dopo la stampa, il componente viene lavorato meccanicamente su una fresatrice CNC. Seguono poi la levigatura manuale e la spazzolatura fine, ultimo passaggio per la finitura superficiale. Mentre in un procedimento di produzione tradizionale sarebbero necessari 4,5 mesi per completare le fasi dalla costruzione delle vie d'acqua fino al montaggio dei componenti, tutte le fasi di sviluppo e produzione necessarie nella stampa 3D si svolgono in sole 52 ore. 

Prospettive

Da GROHE il metodo di stampa 3D mette in moto una rivoluzione dal punto di vista dello sviluppo e della produzione. Così è possibile ripensare i design e realizzare in modo efficiente richieste di personalizzazione, ad esempio in progetti di architettura. La produzione additiva è interessante anche dal punto di vista della sostenibilità: il metodo che non spreca risorse consuma soltanto il materiale strettamente necessario. Componenti, come la bocca d'uscita e la manopola, possono essere molto più sottili e quindi prodotti con minor consumo di materiale: se si confronta la variante realizzata con la stampa 3D del rubinetto GROHE Allure Brilliant con il suo analogo predecessore in ottone, si ottiene una riduzione di peso di circa il 55%. "La 'scintilla' additiva sta attraversando da noi l'intera organizzazione", afferma Thorsten Schollenberger, Vice Presidente Industrial Engineering, EHS & Sustainability, di GROHE. Al momento da GROHE sono in atto molti workshop, come sostiene Schollenberger, con l'obiettivo di scoprire nuovi prodotti e nuove applicazioni, da poter stampare sulla base di nuovi materiali. GROHE ha attivato progetti simili per l'utilizzo della stampa 3D per la produzione di utensili.