Case history / 3D SYSTEMS E FIGROS: da Firenze con stile

Fasi di progettazione di stampi in CimatronE nell’officina Figros di Barberino (Firenze).

Figros Srl opera dalla fine degli anni ’70 nel settore dello stampaggio in pressofusione di leghe di zinco (zama); dopo aver iniziato l’attività a Firenze come piccola bottega artigiana, l’azienda si è evoluta nella sede di Barberino di Mugello, recentemente ampliata e divenuta ormai una fabbrica di ultima generazione impegnata a livello internazionale. In questo complesso produttivo ogni mese vengono lavorate molte tonnellate di materia prima e trasformate in milioni di pezzi.

Figros è attiva principalmente nel settore degli accessori per l’alta moda, calzature, abbigliamento; è uno dei principali fornitori in Italia delle più famose firme nel campo della moda, che ben apprezzano la qualità dei suoi stampi per produrre accessori per valigie, fibbie, o ganci. In zama vengono costruiti anche molti altri pezzi più “tecnici” per i settori illuminazione, automobile, elettrodomestici. Da qualche tempo l’azienda si occupa anche della forgiatura dell’ottone, altro metallo ampiamente usato nel settore moda.

Figros Srl vanta decenni di esperienza nel settore dello stampaggio in pressofusione.

Sempre sulla cresta dell’onda
Figros è stata tra le prime aziende del settore fiorentino della moda a iniziare l’attività di pressofusione delle leghe di zinco. Ben presto la richiesta di quantità è aumentata, come ricorda Giancarlo Grossi, amministratore delegato dell’azienda toscana: “Siamo stati tra i primi anche ad avere una officina interna per costruire gli stampi da utilizzare sulle presse. Questo ci ha permesso da un lato di mantenere il controllo su tutte le fasi del processo, abbattendo i tempi di consegna, dall’altro di mescolare le esperienze di metallurgia con quelle meccaniche: maggiore conoscenza, migliore qualità, ottimizzazione dei processi. Siamo stati ancora tra i primi a utilizzare strumenti informatici e macchine utensili a Controllo”. Figros ha adottato un sistema Cad/Cam fin dagli anni ’90, precisamente CimatronE, già allora soluzione integrata di applicazioni dedicate a ogni fase del ciclo di sviluppo di uno stampo, dal preventivo alla progettazione, alla costruzione degli elettrodi e del portastampo.

Un “uovo di Fabergé” contiene all’interno una bottiglia di vodka. Commissionato da un’azienda russa, Figros ha progettato e realizzato in zama tutte le parti in metallo.

Tutti gli accessori di moda sono un tipico prodotto di stile. Il cliente di norma forniva solo un campione scolpito, nel migliore dei casi, se non un disegno approssimativo, un semplice schizzo come base da cui partire per costruire uno o più stampi. Oggi sempre più spesso i clienti utilizzano sistemi informatici, ma i progetti (su file Iges o Step) sono sempre complessi, a volte impossibili da realizzare, quasi mai stampabili a prima vista: “Dobbiamo intervenire sulla geometria del modello, ingegnerizzare e ottimizzare lo stampo, eliminando i sottosquadri che ostacolerebbero l’estrazione, predisponendo carrelli quando non se ne può fare a meno. Forme e angoli inventati senza sosta ci costringono a modifiche, aggiustamenti, idee alternative per ammorbidire smussi e raggiature. Il designer del cliente libera tutta la sua creatività, noi dobbiamo continuamente inventare soluzioni tecnologiche ed eleganti per ottenere oggetti che possano essere costruiti a costi ragionevoli. Accompagniamo il cliente lungo tutto il percorso, fino alla realizzazione con stampi personalizzati e collaudati”. Una vera e propria opera di consulenza, una co-progettazione a tutti gli effetti.

E’ stato necessario costruire numerosi stampi, anche complessi, per assemblare l’intero oggetto.

Funzioni specializzate
In tutto questo processo, il sistema Cad/Cam CimatronE ha giocato e gioca un ruolo molto importante. I numerosi automatismi di cui il sistema è dotato sono concepiti proprio per alleviare il lavoro dello stampista in ogni fase del ciclo di sviluppo, a partire dall’analisi iniziale per produrre preventivi accurati. Comunque il primo problema che si presenta in progettazione è la divisione dello stampo, come organizzare le piastre, come definire le parti fisse e quelle mobili, come impostare eventuali carrelli. Cimatron è stato il primo fornitore di sistemi CAD/CAM al mondo ad affrontare queste tematiche, risolvendole con l’invenzione di potenti funzionalità specifiche.

Il coperchio grezzo appena stampato e lo stampo principale.

Per esempio gli estrattori: “Possono essere progettati una volta per tutte e poi posizionati dove servono. Il sistema “sa” se e quante piastre sono coinvolte nel processo: in ognuna di esse verrà eseguita l’apposita sede. Automaticamente. Lo stesso vale per i cataloghi dei normalizzati: la vite esegue il foro per far posto a se stessa”. Un’altra funzione molto utile è l’anteprima: vedere sullo schermo il modello permette di esaminare il risultato della lavorazione meccanica prima di aver impegnato qualunque macchina in officina. Si possono analizzare le differenze tra il modello reale e quello lavorato, dove e se è rimasto materiale, in quali aree bisogna eseguire una ripresa.

Matrice e punzone per stampare un componente per illuminazione.

La simulazione dei processi è sempre di grande interesse, anche riguardo la cinematica: “Si può esaminare il movimento dei carrelli, l’apertura dello stampo, la fase di estrazione, e così via. Mediante tutti questi strumenti abbiamo la certezza che il pezzo ottenuto sarà conforme; possiamo basarci su un elevato livello di dettaglio per ottenere uno stampo senza errori fin da subito. Queste consapevolezze consentono di affrontare con sicurezza anche lavorazioni non presidiate”. Lavorare con efficienza, ottenere sempre una elevata qualità superficiale, azzerare gli scarti: oggi sono obiettivi irrinunciabili.

Il pezzo stampato in 3D in resina prima di essere costruito in serie in zama.

La caratteristica più importante di CimatronE è comunque l’integrazione, cioè la presenza in un singolo ambiente di tutte le funzioni necessarie a uno stampista, compresa l’importazione di dati dall’esterno, le funzioni di modellazione, la creazione automatica della distinta dei componenti, l’applicazione delle modifiche o la programmazione Cam e EDM. E così via: non c’è necessità di alcuna conversione di dati tra le varie fasi, e quindi si ottengono componenti di qualità superiore a costi più bassi e in tempi più brevi.

Componente tecnico in costampaggio di zama e acciaio.

CimatronE inoltre offre una combinazione ideale tra funzioni automatiche e controllo manuale: ogni funzione offre un grande livello di automazione, con tutti i parametri già preimpostati, ma lascia comunque all’operatore piena flessibilità e controllo su tutto il processo. Per quanto riguarda il Cam, CimatronE, che disponeva di funzionalità a 5 assi fin dalla sua prima versione degli anni ’80, offre tutta la gamma delle tecnologie NC esistenti, dalla semplice fresatura e foratura a 2.5 assi fino alle complesse lavorazioni a 5 assi, compresa la microfresatura.

La piccola stampante di 3Dsystems a sintesi additiva.

Prototipazione immediata
Il designer preferisce vedere fisicamente l’oggetto che probabilmente ha solo immaginato. Una volta occorreva spendere tempo e risorse per presentargli un prototipo, oggi la stampa additiva ha totalmente risolto il problema. Figros, sempre attenta all’evoluzione della tecnologia, già da tempo impiega allo scopo una stampante 3D per costruire rapidamente l’oggetto di stile; possono essere così vantaggiosamente valutati eventuali difetti, raggiature, raccordi, forme. L’azienda toscana utilizza il modello Project 1200 di 3DSystems, una unità da tavolo compatta ma professionale, capace di produrre modelli in resina con estrema precisione.

Pezzi in zama per il settore illuminazione.

Le sue piccole dimensioni sono sufficienti per costruire la maggior parte dei minuscoli oggetti che Figros produce: “Lo stilista inventa sempre forme nuove, e, per quanto strane, dobbiamo assecondarlo. Noi gli facciamo vedere l’oggetto già corretto secondo la tecnologia di stampaggio. Non è un pezzo meccanico con quote inequivocabili, ma siamo sempre alle prese con forme libere mai verificate fisicamente. Con questa procedura possiamo spedirgli il prototipo in tempi una volta impossibili da attuare”. Per il futuro si sta pensando a una stampante 3D in acciaio, anche se appare ancora molto costosa.

Componente in zama per
bancomat.

Tra i pochi progetti della clientela che è possibile mostrare (Figros ha obbligo di riservatezza praticamente su tutto), c’è una sorta di “uovo di Fabergé” contenente all’interno una bottiglia di vodka. E’ stato commissionato da un’azienda russa, che ha esaminato numerose altre soluzioni, anche all’estero, scegliendo alla fine quella proposta da Figros: “Tutto quello che è metallo è stato progettato e realizzato da noi in zama costruendo numerosi stampi, anche complessi, con numerosi carrelli per rimanere aderenti all’idea originaria del committente. Era comunque estremamente grezza; quando hanno visto la nostra elaborazione, l’hanno scelta con entusiasmo, nessun altro aveva avuto la nostra intuizione. Abbiamo industrializzato l’oggetto direttamente al Cad, preoccupandoci di progettare modelli che potessero essere stampati con relativa facilità”.

Figros trasforma idee creative dei clienti in milioni di pezzi di alta qualità.

Un concentrato di competenze
Firenze e dintorni, a partire dagli anni ’60, ha visto l’affermarsi di una forte conoscenza sulla manifattura degli accessori metallici nel settore della moda, dando vita a un vero e proprio “distretto fiorentino del lusso”. Anelli, fibbie, chiusure, ciondoli e altri componenti che normalmente sono a corredo di cinture, valigie, borse e borselli: in questa area si contano oltre cento aziende a disposizione della pelletteria e dell’alta moda. Qualunque firma internazionale del settore deve venire qui se vuole trovare tutto ciò che le occorre per portare a termine ogni progetto: persone esperte, tecnologie, capacità di ricerca, creatività e investimenti continui.

La moda è un campo in cui si vive sempre in frenesia; le collezioni si susseguono una dopo l’altra e tutta la filiera deve essere capace di tenere testa a questi ritmi serrati. In un anno si fanno numerosi campionari nelle varianti uomo e donna e reagire nel più breve tempo possibile è un imperativo categorico. L’attività è concentrata sulle grandi firme, clienti esigenti, che chiedono estrema qualità. Qualcuno ha provato con la Cina ma sono ritornati, perché lì la qualità è molto inferiore; sono rimaste all’est solo le produzioni di massa a basso valore.

Prodotti di grande bellezza estetica realizzati in zama.

Metallo nella moda
La zama è una lega a elevato tenore di zinco (in proporzioni variabili alluminio, rame e magnesio), utilizzata per rubinetterie, maniglie, corpi di pompe e carburatori, ma anche per tutti gli accessori di moda. L’oggetto all’uscita dallo stampo appare grezzo, ma, liberato da bave e materozze, lucidato e sottoposto a trattamento galvanico (rame, nichel, oro o altri metalli) al termine del processo appare come un prodotto di grande bellezza estetica, praticamente non distinguibile da uno in ottone. La versatilità della zama è apprezzatissima e, essendo notevolmente più leggera dell’ottone, è praticolarmente indicata per le calzature. La linea e la marca assumono una importanza tale da aumentare il valore del prodotto percepito dal consumatore. Gli operatori in questo ambiente si trovano ogni giorno ad affrontare sfide crescenti in termini di rapidità dell’innovazione, maggiore volatilità della domanda e margini più stretti.

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