Delta Ohm e Somaini Design: il design misura la luce

Trent’anni di attività compongono la storia aziendale di Delta Ohm, che dalla sede di Caselle di Selvezzano, vicino a Padova, proietta la propria presenza su un mercato internazionale, a cui destina una vasta gamma di apparecchiature per la misura di grandezze fisiche.

Qualità e affidabilità caratterizzano questi prodotti e, proprio a tale scopo, la loro progettazione funzionale si affianca a un’accurata definizione stilistica.

Per Giancarlo Somaini, titolare dell’omonimo studio di design, la collaborazione con Delta Ohm costituisce la fonte di un’esperienza di settore, collaudata e confermata dalla personalizzazione che Somaini ha saputo da anni conferire alle varie linee di prodotti di questa azienda.

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Tecnologia e design si fondono nel progetto dello spettro-radiometro Delta Ohm. Il particolare relativo all’involucro del sensore ottico evidenzia la scelta formale di design, per poter semplificare la calibratura del sensore e ottimizzarne la prestazione

E’ all’insegna di questa esperienza e di una continuità formale che si delinea l’interpretazione stilistica dello spettro radiometro di recente realizzazione in casa Delta Ohm.

Il nuovo spettroradiometro”, precisa Pietro Masut, titolare di Delta Ohm, “ha un particolare valore per la nostra azienda e la sofisticazione dei componenti che ne definiscono il livello tecnologico ha suggerito un design accattivante, affidato a Somaini design, che da tempo segue la progettazione dei nostri prodotti”.

Si tratta”, spiega Giancarlo Somaini, “di un’apparecchiatura per la misurazione della luce, ovvero in grado di analizzarne le gamme di frequenza. A tale strumento fa capo una varietà di applicazioni, da quelle ambientali per stabilire l’impatto della luce sulla salute, a quelle di tipo industriale, per valutare tale impatto su materiali e oggetti”.

Per esplicare le sue funzioni, la struttura di tale apparecchiatura si configura come un insieme di dispositivi elettronici connessi a una scheda di elaborazione.

A partire da un sensore esterno, troviamo poi un touch screen per la visualizzazione dei dati elaborati, una serie di tasti e, all’interno, una scheda elettronica che riceve i segnali dal sensore, li elabora e invia i risultati sullo schermo.

Punto di riferimento per il design dell’apparecchiatura è certamente la scheda elettronica, le cui dimensioni e connessioni determinano gli ingombri di massima e le modalità di collegamento con le altre componenti funzionali, cui si aggiunge il sistema di alimentazione costituito da una batteria al litio.

I primi bozzetti disegnati da Somaini tengono conto dei volumi dei vari componenti e della loro possibile dislocazione all’interno di un involucro che, oltre a rispettare le esigenze di portabilità dello strumento, deve conferire allo stesso un aspetto coerente con la personalità della gamma di prodotti Delta Ohm, che per esperienza pregressa Somaini ben conosce e alla quale egli stesso ha contribuito.

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Primi schizzi su carta, preliminari al successivo sviluppo digitale e ingegnerizzazione d’assieme e di dettaglio.

Oltre all’involucro dell’apparecchio vero e proprio, i bozzetti preliminari delineano anche la struttura destinata ad ospitare il sensore spettrofotometrico esterno, costituito da uno speciale gruppo ottico. La portabilità dello strumento presuppone la possibilità di poterlo appoggiare o connettere meccanicamente a un normale treppiedi.

Per quanto concerne il sensore esterno, un sistema di filtraggio posto nella parte superiore deve inoltre consentire una corretta direzione della luce verso l’interno. Il design generale dello strumento si ispira a principi di semplicità funzionale e ad essi risponde la conseguente struttura che, fra l’altro, consente una facile calibratura dello strumento.

Coniugando design di forma e scelta del materiale viene definito un contenitore a prova d’acqua, all’interno del quale è garantita la funzionalità del sensore, collocato su apposito supporto metallico.

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Dettaglio nel design del sensore, con l’accuratezza necessaria per le verifiche di assemblaggio dei vari elementi interni.

All’acquisizione dei volumi relativi ai componenti funzionali segue la definizione geometrica dei vari elementi strutturali che, una volta assemblati, dovranno comporre una forma capace di comunicare la qualità dello strumento, anche attraverso la riduzione delle dimensioni.

Il modello virtuale dell’apparecchiatura nasce nell’ambiente virtuale di Pro/Engineer, dove ogni elemento viene modellato in modalità tridimensionale, per poter eseguire una verifica immediata degli ingombri e delle eventuali interferenze.

Già in questa fase Somaini tiene conto delle problematiche di produzione e pertanto ogni forma geometrica viene accuratamente verificata, prima ancora di passare alla fase di ingegnerizzazione vera e propria. Ogni verifica condotta nella preliminare stesura dei bozzetti Cad permette di ridurre le modifiche successive e, quindi, di ottimizzare i tempi di sviluppo complessivo del prodotto, evitando onerosi interventi nella fase di progettazione dello stampo e semplificando le operazioni per l’assemblaggio finale.

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Studio dell’assemblaggio fra elettronica, connettori, pulsanti e touch screen

Una cura particolare viene rivolta al design della parte superiore dello strumento, che ospita il touch screen e i tasti funzionali destinati al suo controllo. Per i tasti, sui quali si prevede il fissaggio di etichette personalizzate, viene adottata una conformazione a geometria flessibile ben integrata nella struttura del frontale.

Oltre a semplificare le fasi di montaggio, tale soluzione offre un maggiore ostacolo alla penetrazione del pulviscolo ambientale, garantendo così un migliore impiego dello strumento.

Dall’acquisizione delle dimensioni relative ai componenti elettronici si passa al loro posizionamento nel modello virtuale d’assieme, sul quale vengono configurate le superfici estetiche dell’involucro.

“Per questo progetto”, sottolinea Giancarlo Somaini, “non sono state ipotizzate alternative formali, ma ci si è concentrati su un percorso di sviluppo progressivo, lungo il quale sono stati apportati successivi affinamenti ad un’unica geometria di riferimento, considerando man mano i vari vincoli strutturali, stilistici e produttivi”.

Anche la fase di ingegnerizzazione, destinata alla realizzazione del prototipo finale, viene affidata a Somaini Design, coerentemente con i principi di continuità progettuale che identificano il rapporto collaborativo fra Delta Ohm e questo studio di design.

E’ in questa fase che viene eseguita una serie di prove con una vasta gamma di possibili connettori, per ottimizzarne la tipologia e il posizionamento in relazione alle previste opzioni di collegamento con i dispositivi esterni.

Ne risulta un involucro non solo esteticamente accattivante, ma anche in grado di rivestire perfettamente tutta l’elettronica funzionale e le prese per le connessioni esterne.

La conformazione dei due gusci che compongono la struttura esterna della sonda, dove è collocato il sensore della luce, è tale da consentirne un’unione agevole, con la garanzia che ogni componente sia al posto giusto.

Per l’unione delle due parti viene prevista una guarnizione perimetrale in grado di conferire all’apparecchiatura il rispetto delle norme EP67 previste per le prove d’immersione, quindi un’efficace resistenza all’acqua. Grazie alla particolare forma sferica del guscio, il sensore interno può acquisire dalla parte superiore, dove è collocato un filtro, la massima quantità di luce. Specifiche prove d’ingresso della luce permettono di ottimizzare la geometria superiore, per creare la corretta curva di misurazione.

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Dettaglio nello studio del layout dei connettori

Avere tenuto conto di ogni dettaglio, dal posizionamento dei vari componenti al rispetto degli spessori minimi richiesti per una corretta operazione di stampaggio a iniezione”, sottolinea Somaini, “significa aver evitato discontinuità fra le fasi di design e quelle di ingegnerizzazione. La cura posta nella definizione di dimensioni, raccordi e spessori, è prerequisito per la realizzazione di stampi ottimizzati e uno stampaggio garante della qualità del prodotto finale”.

Ogni dettaglio virtuale viene completamente modellato in ambiente Pro/Engineer e visualizzato attraverso rendering realistici nell’ambiente Key Shot.

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Progettazione tridimensionale di stampo

Per quanto riguarda il frontale, accanto al touch screen e ai tasti di controllo viene posto un logo aziendale in rilievo, mentre un analogo logo serigrafato viene posizionato sulla parte superiore del sensore. La prototipazione fisica dei componenti, a partire dai relativi modelli virtuali, conclude la fase di ingegnerizzazione, attraverso una verifica funzionale e prove di assemblaggio.

Ogni componente viene riprodotto in più serie di prototipi fisici mediante stereolitografia; i vari prototipi vengono quindi assemblati fra loro per verificare eventuali interferenze e criticità.

Specifiche tarature sui prototipi fisici consentono di ottimizzare i vari componenti che dovranno essere ottenuti per stampaggio e assemblati fra loro.

Dopo aver affinato la geometria e apportato le relative modifiche finali, il progetto definitivo viene congelato e si può quindi passare alla progettazione degli stampi.

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Realizzazione stampo finale.

Per quanto concerne il materiale, viene scelto l’ABS Policarbonato per ciascun elemento della struttura.

Alla scelta del tipo di materiale, di colore scuro antracite per ottimizzare l’assorbimento dei riflessi luminosi, si affianca la definizione delle specifiche di lucidatura da apportare alle superfici dello stampo, in modo tale da configurare un aspetto complessivo simile a quello di un materiale bi-componente.

Dopo alcuni mesi di lavoro, si è giunti alla fase produttiva, che vede impegnata l’azienda Effegici nella progettazione e realizzazione degli stampi.

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Giancarlo Somaini, titolare dell’omonimo studio di design.

Siamo all’inizio dell’estate 2014 e le preserie degli elementi strutturali escono dalle presse per essere assemblati con i componenti funzionali e avviare così la produzione definitiva e la commercializzazione del nuovo spettro-radiometro, che va ad arricchire il catalogo di Delta Ohm.

“Coniugare il design di stile con l’accuratezza di ogni dettaglio strutturale significa dare continuità fra la fase di design e quella di ingegnerizzazione. Il corretto dimensionamento di ogni dettaglio strutturale e la definizione di adeguati raccordi e spessori sono prerequisito alla realizzazione di stampi ottimizzati e ad uno stampaggio garante della qualità del prodotto finale”.

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L’azienda Delta Ohm, con sede a Caselle di Selvezzano, vicino a Padova

“Lo spettroradiometro costituisce un passo importante per Delta Ohm, collocandosi a fianco dell’ampia gamma di prodotti che figurano nel catalogo aziendale. Destinato al settore della luce, esso risponde in modo particolare al crescente mercato del Led, fornendo una soluzione al problema di verificare la corrispondenza fra dati teorici e reali prestazioni della lampada. Il livello di sofisticazione dei componenti utilizzati nell’apparecchio ha suggerito l’adozione di un design accattivante, in linea con la sua qualità strutturale”.

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