Kriwat GmbH digitalizza la produzione di solette con le stampanti 3D SLS Formlabs

Kriwat GmbH è un fornitore medico specializzato in ortopedia con sede a Kiel, in Germania. Fin dall’inizio, l’azienda si è caratterizzata per la sua attenzione unica nel combinare le prestazioni sportive con la ricerca medica all’avanguardia.

L’industria dell’assistenza ortopedica si trova di fronte a una grave carenza di manodopera qualificata.

Lais Kriwat, il figlio del fondatore, ha sviluppato un flusso di lavoro digitale per la produzione di solette con la stampa 3D a sinterizzazione laser selettiva (SLS) per modernizzare l’attività e affrontare questa sfida.

Trasformare un mestiere manuale con la stampa 3D

Il flusso di lavoro tradizionale per la produzione di solette ortopediche è estremamente laborioso e caotico, sia per il cliente che per il fornitore. Innanzitutto, il cliente inserisce il proprio piede in uno stampo in schiuma per crearne un’impronta. In quell’impronta viene versato un liquido polimerico per ricreare la forma del piede che viene poi utilizzata per produrre una soletta ortopedica abbinata. Questo flusso di lavoro richiede competenze specialistiche e persone che lavorano in un ambiente pieno di polvere e fumi chimici.

Essendo entrato nel settore di recente, Lais ha potuto sperimentare in prima persona le sfide poste dal flusso di lavoro tradizionale e si è reso conto che sarebbe stato necessario implementare dei cambiamenti per rimanere appetibili per i dipendenti.

Lais ha iniziato a sperimentare con la stampa 3D nel 2017, stampando progetti e prototipi per hobby su una piccola stampante 3D FDM, ha poi scoperto la stampa SLA e infine la tecnologia SLS, grazie al supporto di Formlabs che, stampando i progetti di Lais per mostrargli come sarebbero venuti, gli ha permesso di vedere realizzata la propria idea e valutare la fattibilità del progetto prima di procedere con l’acquisto delle stampanti.

Passo dopo passo, Lais ha digitalizzato il flusso di lavoro per la produzione delle solette e ha convalidato i prodotti finali testandoli internamente e con i clienti. Con il nuovo flusso di lavoro digitale, le impronte dei piedi prese manualmente vengono sostituite dalla scansione 3D, il lungo elenco di passaggi manuali viene ridotto dalla progettazione digitale e dalla stampa 3D e le parti stampate in 3D vengono combinate con il flusso di lavoro tradizionale per creare il prodotto finale.

Quali sono i vantaggi della stampa 3D per la produzione di solette?

Il team di Kriwat utilizza due stampanti 3D Fuse 1+ 30W SLS di Formlabs e la Nylon 11 Powder per produrre singoli nuclei di solette e persino intere solette, con diversi vantaggi.

Risparmio di tempo

Con il nuovo flusso di lavoro, è possibile eseguire una scansione 3D, creare un modello digitale a partire da essa lo stesso giorno, raggrupparlo insieme ad altre solette e stamparle tutte nella Fuse 1+ 30W durante la notte. Il team di Kriwat può quindi post-elaborare le parti, seguire il flusso di lavoro tradizionale per produrre la soletta attorno al nucleo e finire le solette il giorno successivo.

“Ora abbiamo la possibilità di creare un’ortesi perfetta per un paziente in 24 ore. Questo è qualcosa che ovviamente ci offre un vantaggio enorme perché possiamo fornire assistenza rapidamente, ma alla fine la cosa più importante è il vantaggio per il paziente che ha un problema e al quale possiamo fornire la migliore assistenza possibile nel più breve tempo possibile”, ha dichiarato Lais Kriwat, Tecnico specializzato in calzature ortopediche, dirigente presso Kriwat GmbH

Risparmio di costi

Rispetto al metodo tradizionale, il nuovo flusso di lavoro digitale offre vantaggi finanziari sia in termini di costi dei materiali che, soprattutto, di costi del personale. Con il flusso di lavoro digitale, molti dei passaggi sono ora digitali e non richiedono materiali o manodopera estensiva. Al volume gestito da Kriwat, l’acquisto di uno scanner 3D e di un software di progettazione una volta è meno costoso delle grandi quantità di schiuma e prodotti chimici liquidi.

Inoltre, i dipendenti possono gestire più pazienti in un giorno perché il flusso di lavoro è più veloce, il che riduce il costo della forza lavoro. Lais ha stimato che i costi di produzione sono scesi del 15-17% circa, grazie alla stampa 3D.

Flusso di lavoro semplificato

La stampa 3D SLS con la serie Fuse offre molte funzionalità che semplificano il flusso di lavoro per la produzione di solette. La natura autoportante del processo fa sì che molte solette possano essere stampate insieme in un’unica struttura, ottimizzando il flusso di lavoro e riducendo i costi. Le parti finite hanno una finitura superficiale leggermente ruvida, ideale per l’incollaggio di coperture per i diversi tipi di prodotti finali. Le parti in nylon possono anche essere lavorate e rettificate per ottenere la finitura perfetta per il prodotto finale.

Logistica migliorata

La digitalizzazione semplifica anche la gestione della logistica. Kriwat GmbH ora dispone di scanner 3D nei propri negozi ad Amburgo, che rendono molto più semplice l’invio digitale dei dati alla sede centrale di Kiel, dove il team può quindi progettare i singoli prodotti. In passato, dovevano portare le impronte manuali alla loro sede centrale dove vengono prodotte le solette, il che era molto più dispendioso in termini di tempo e denaro poiché dovevano percorrere regolarmente lunghe distanze.

Sostenibilità

Oltre a ridurre i trasporti, la stampa 3D rende il flusso di lavoro più sostenibile in diversi modi. Con il flusso di lavoro digitale, è necessaria molta meno materia prima per produrre il prodotto finale poiché la creazione di una replica di un piede viene completamente eliminata. Kriwat GmbH non ha più bisogno di trovare metodi di smaltimento per migliaia di modelli di piedi, schiuma extra inutilizzata e rifiuti chimici. Attraverso l’efficiente sistema della serie Fuse, la polvere non fusa può essere riciclata nella stampa successiva, creando un flusso di lavoro circolare che può ridurre o addirittura eliminare completamente gli sprechi.

Guidare il futuro dell’innovazione delle solette

Nel primo anno, l’obiettivo di Kriwat è quello di digitalizzare circa il 50% della produzione di solette e stampare circa 10.000 paia di nuclei di solette e solette complete. Ma le loro due stampanti 3D Fuse 1+ 30W SLS offrono anche molte possibilità per il futuro. Se nella prima fase l’obiettivo era infatti digitalizzare il flusso di lavoro tradizionale, in futuro Lais Kriwat progetta di creare prodotti completamente nuovi basati solo sulla tecnologia 3D.

Le possibilità offerte dalla libertà di progettazione della stampa 3D SLS includono la ridistribuzione della pressione durante la deambulazione, prodotti premium individuali, alcuni supporti che non è possibile produrre con metodi tradizionali e prodotti più sottili che forniscono comunque un supporto ottimale per il piede per sport come la corsa e il calcio.

“Sono estremamente entusiasta del fatto che porteremo nuove innovazioni sul mercato che forse non erano possibili 15 anni fa, ma ora la tecnologia 3D offre molte nuove possibilità. Cose che forse oggi non riusciamo nemmeno a immaginare presto diventeranno realtà”, ha affermato Lais Kriwat, Tecnico specializzato in calzature ortopediche, dirigente presso Kriwat GmbH.