Il caso Mokumoto Bicycles

Azienda olandese avvicina ai clienti la produzione delle sue biciclette con la stampa 3D


Unire Stampa 3D e produzione nell’industria delle biciclette?

È quello che nel 2015 Bob Schiller, uno studente di design olandese alla Design Academy di Eindhoven, ha fatto dando vita a Mokumono Bicycles.

Questo suo progetto di design dell’ultimo anno sta da allora portando a un cambiamento nella produzione di biciclette. Usando idee riprese dal settore automobilistico, il team Mokumono (dei fratelli gemelli Bob e Tom Schiller) sta portando la produzione più vicino a casa del cliente finale.

 

Nei Paesi Bassi circa il 27% di tutti i viaggi sono effettuati in bicicletta. Le biciclette utilizzate sono però prevalentemente prodotte all’estero. Per Mokumono questo era un sintomo di un metodo di produzione inefficiente e sorpassato. Il conseguente impatto ambientale e la stagnazione dell’innovazione hanno portato i fratelli a iniziare a cercare una soluzione alternativa. 

Company: Mokumono


Location: Amsterdam, Olanda


Prodotto: Telai per biciclette


Industria: Della bicicletta


Perché Network 3D? Prezzo trasparente e può supportare tutti gli stages di sviluppo e produzione


Risultato: Prima produzione di bici Delta pronta alla spedizione


Materiali utilizzati: PLA (Stampa 3D), Aluminum 6061 (Lavorazione CNC)

Insegnamenti dal settore automobilistico

Per portare la produzione più vicino a casa, Mokumono aveva bisogno di trovare nuove tecniche che richiedessero meno lavoro manuale. Il costo del lavoro è un fattore chiave che spinge la produzione all’estero. Ridurlo significa poter mantenere la produzione nei Paesi Bassi. L’industria automobilistica è riuscita a mantenere la sua produzione in Europa, grazie agli elevati livelli di automazione utilizzati nelle loro fabbriche. L’utilizzo dell’automazione nella formatura di fogli e nella saldatura consente di costruire automobili in modo efficiente e senza un enorme lavoro manuale. Fatti suoi questi insegnamenti, Mokumono li ha applicati al modo in cui produce le sue biciclette. Nasce così la bici Delta.

 

Tradizionalmente, quando una bicicletta viene prodotta, utilizza tubi in acciaio o alluminio. Questi tubi vengono quindi idroformati per creare la forma desiderata. Dopo la fase di taglio inizia poi il processo di assemblaggio. Con una saldatura manuale si inizia quindi a unire tutte queste piccole parti. Oltre a questo lungo processo, è necessario mitigare gli effetti dovuti al calore della saldatura, che può causare deformazioni. Il passo finale è quello di raddrizzare il telaio ed eseguire un trattamento termico sul metallo per alleviare gli stress causati dalla saldatura.

I fratelli Schiller

Dal primo concept alla produzione 

Il team di Mokumono sta sperimentando una nuova forma di produzione in cui due fogli di alluminio 7000 sono pressati in forma e saldati al laser uno all’altro. Usando solo due metà del telaio unite attorno a un tubo sterzo, un tubo verticale / un movimento centrale e dei forcellini, la saldatura è semplificata e ottimizzata per la produzione automatizzata.

 

Utilizzando la saldatura laser automatizzata, il processo è più veloce e richiede meno lavoro. La velocità della saldatura laser significa anche che meno calore viene inserito nel telaio, quindi è necessario meno post-trattamento. Anche il numero di componenti è significativamente ridotto poiché si utilizzano solo due fogli di metallo anziché decine di tubi lavorati.

 

Partendo da uno schizzo iniziale, Bob Schiller ha realizzato il primo prototipo in cartone per avere un’idea di come avrebbe dovuto apparire il telaio. Il passo successivo è stato quello di creare qualcosa di più rappresentativo, così le successive due iterazioni hanno utilizzato la prototipazione con stampa 3D con una struttura in acciaio. Il prototipo finale è stato realizzato  in alluminio ed è lo schema utilizzato oggi per il modello di produzione. 

La scelta ricade sui service di stampa 3D al posto della produzione standard

Per far decollare il progetto è stato finanziato un Kickstarter di successo per un totale di € 92.000. Il successo della campagna Kickstarter ha dimostrato che questo nuovo metodo di produzione consente alla produzione locale di risuonare nella mente delle persone. Per soddisfare questi primi ordini dei clienti che arrivavano attraverso la campagna, Mokumono aveva bisogno di iniziare immediatamente la produzione e di consegnare i prodotti finiti senza allungare le tempistiche.

 

Ecco perché si è deciso di realizzarli con la stampa 3D mediante un network di centri di stampa vicini ai clienti finali. Come spiega Bob Schiller:

“Stavo facendo fatica a ottenere un prezzo per le parti di cui avevo bisogno. Quando finalmente l’ho ottenuto era davvero molto costoso e i tempi di consegna erano di mesi. Dopo aver utilizzato i service di stampa 3D e constatata la qualità di stampa e della lavorazione CNC, ho deciso di preferirla alla normale produzione. Immediatamente ho potuto vedere prezzi minori e un netto miglioramento dei tempi di consegna. Quest’ultimo fattore è cruciale per noi. Non ho dovuto sprecare il mio tempo per trovare e gestire un fornitore o per assumere e formare persone apposite. Posso semplicemente inviare il mio ordine e ottenere i miei pezzi tutti su un’unica piattaforma.”

Mokumono ha progettato quindi la bicicletta Delta per mostrare questa nuova tecnica di fabbricazione, utilizzando linee nitide che accentuano i punti in cui i due fogli vengono premuti insieme. Bob vuole che la gente sappia che la bicicletta è fatta di due metà. Con la tecnica del pressing, ottieni molta libertà di forma, ma ci sono dei limiti. Il triangolo posteriore della bicicletta durante la progettazione è diventato estremamente complesso perché difficilmente poteva essere progettato per essere pressato. Alla fine per superare questa sfida, Mokumono ha realizzato delle sospensioni posteriori flottanti.

Le parti stampate in 3D

Attualmente, tutte le parti provengono da società produttrici olandesi e l’assemblaggio viene svolto internamente dal team Mokumono. Mantenendolo la produzione nei Paesi Bassi, ma esternalizzandola, Mokumono ha soddisfatto completamente le proprie esigenze di produzione. Dalla stampa 3D in fase iniziale alla lavorazione CNC per la prima parte della produzione. Due parti fondamentali realizzate con stampa 3D sono i punti di collegamento per i due fogli stampati. Il materiale utilizzato per tutti i componenti è alluminio 6061, in quanto sufficientemente resistente per il lavoro a cui sarà poi sottoposto dal cliente e più conveniente in termini di costi. È stata poi utilizzata una finitura lavorata per le parti verniciate e post-elaborate.

Guscio del movimento centrale

Il guscio del movimento centrale fa in modo che l’asse non sia al centro, quindi è possibile tensionare la cinghia in fibra di carbonio utilizzata sulla Delta. Per questo componente non esistevano dimensioni standard dei tubi, pertanto la lavorazione CNC era il modo più economico di eseguire una produzione rapida.

Forcellino

Il forcellino è una parte strutturale della bicicletta che funziona come una forcella, consentendo di rimuovere la ruota posteriore senza rimuovere la cinghia. Per aggiungere una finitura personalizzata alla bicicletta, il nome dell’azienda è stato inciso direttamente durante la stampa.

Andare nella giusta direzione

L’industria sta prestando grande attenzione all’approccio innovativo di Mokumono. Sono stati premiati con il Gold Award ad Eurobike 2017 e i principali produttori olandesi stanno indagando sulla loro tecnica. La Delta Mokumono è stato una brillante dimostrazione di questo nuovo modo di produrre una bicicletta. Il futuro di Mokumono consiste nel portare questa tecnica alle masse per raggiungere il loro obiettivo finale di produzione localizzata.

Disclaimer: Questo articolo è stato visto la prima volta e ripreso in italiano da 3DHUBS.com (https://www.3dhubs.com/blog). Le foto e i testi sono ©Mokumono e ©3DHUBS.

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