Domotica a distanza: quando design e stampo vanno a braccetto

IP Controller, per la gestione a distanza di impianti e apparecchiature per la domotica civile e industriale. Si osservi la particolare disposizione delle luci provenienti dai Led

IP Controller è un sistema che, interpretando le potenzialità delle moderne tecnologie di comunicazione, intende fornire all’utente la possibilità di gestire a distanza apparecchiature e  sistemi di sicurezza integrati nell’impianto domotico del proprio edificio. Che si tratti di un appartamento o di una struttura industriale, l’obiettivo dell’azienda pugliese Marss, ideatrice di IP Controller, è quello di arricchire la propria offerta commerciale con una soluzione innovativa, in grado di sfruttare le potenzialità comunicative di PC, Smartphone, Tablet e quant’altro si è affermato oggi nel settore della telefonia mobile. All’oggetto, che racchiude un’elettronica evoluta e personalizzabile in base agli specifici obiettivi, si richiede un look adeguato ai suoi contenuti innovativi ma, al tempo stesso, è indispensabile che il suo sviluppo, dalla stesura dell’idea alla sua realizzazione, avvenga nel minor tempo possibile, perché sono le caratteristiche di un mercato che corre veloce, come quello dell’elettronica, a imporre tempistiche molto strette. Sono queste le ragioni che suggeriscono all’azienda Marss di rivolgersi a PlastDesignStudio che, con sede a Colorno vicino a Parma, svolge un’attività integrata di sviluppo prodotto, beneficiando dell’appartenenza al gruppo CSPlast, realtà industriale con un’esperienza consolidata nel settore degli stampi e dello stampaggio di materiale plastico.

“IP Controller, – sottolinea Daniela D’Amico, Responsabile Marketing di Marss, – è il risultato di una continua attività di Ricerca e Sviluppo, confluita in una soluzione tecnologica che abilita l’utente alla gestione remota della sicurezza in ambiente demotico, senza richiedere sistemi complessi e senza stravolgere situazioni preesistenti. Modularità e semplicità si aggiungono alla flessibilità della piattaforma IP, conferendo a IP Controller le caratteristiche funzionali di un’apparecchiatura a elevato livello tecnologico, qualificata da un design in grado di garantire non solo un aspetto gradevole ma anche una facile installazione”. Funzionalità, stile e semplicità d’impiego sintetizzano quindi gli obiettivi del nuovo IP Controller e rappresentano i punti di riferimento per la ricerca di design affidata a PlastDesignStudio.

Progetto dello stampo nell’ambiente virtuale di Solidworks. Da sottolineare come le fasi dal design del pezzo al progetto dello stampo si sviluppino senza problemi in ambienti Cad diversi

Il design di IP Controller

Siamo nel settembre del 2012 quando ha inizio il percorso che condurrà alla realizzazione di IP Controller nel giro di alcuni mesi, un tempo sufficientemente breve da soddisfare la tempistica richiesta da questa tipologia di prodotti, nel pieno rispetto di tutti gli obiettivi funzionali richiesti dal progetto. Le questioni di design, affidate al team di PlastDesignStudio, vengono interpretate dal designer Pasquale Di Ciommo che, all’interno del team, si occupa della definizione stilistica e della successiva ottimizzazione delle geometrie virtuali, prima di passare alla fase produttiva. “Quello richiesto da IP Controller – sottolinea Di Ciommo, – è un design tipico delle apparecchiature elettroniche, per il quale è necessario configurare la geometria di un involucro in grado di contenere i componenti funzionali interni e fornire, oltre a un look conforme all’innovazione tecnologica introdotta dall’apparecchio, una struttura in grado di semplificarne le operazioni di montaggio e installazione”. Per quanto concerne i componenti funzionali di IP Controller, essi sono sostanzialmente costituiti da un insieme di schede elettroniche intercambiabili a seconda della specifica funzione richiesta, oltre ad una guida luce, alla quale è affidato il compito di veicolare verso l’esterno la luce prodotta dai LED presenti sulle schede. Nella definizione dei primi elaborati grafici si tiene quindi conto degli ingombri dei vari componenti funzionali, forniti dall’azienda committente, senza tuttavia trascurare quei dettagli che dovranno agevolare non solo la realizzazione dei gusci, ma anche il montaggio del sistema da parte dell’installatore. I primi modelli digitali, realizzati nell’ambiente di modellazione 3D Rhinoceros, rispettano questi vincoli fondamentali e delineano uno stile che viene sottoposto, anche grazie ad accurati rendering, alla verifica preliminare da parte del committente.

Assieme virtuale dello stampo finale, con ogni dettaglio strutturale e il modello del componente da stampare

Già dalla prima verifica emerge la validità del modello iniziale di design proposto da PlastDesignStudio, che può quindi transitare immediatamente alla fase di ingegnerizzazione. Si tratta di un risultato importante perché, grazie all’esperienza del team di PlastDesignStudio, è stato possibile beneficiare, già a livello di design, di un’esperienza fondamentale che contribuisce a accelerare i tempi esecutivi, nel pieno rispetto dei risultati qualitativi richiesti.

L’ingegnerizzazione

Dal bozzetto approvato si passa alla fase successiva, cioè all’ingegnerizzazione del modello virtuale, durante la quale si metterà a punto ogni suo dettaglio formale e strutturale. Le geometrie di design vengono acquisite nell’ambiente trimensionale Catia, dove ogni dettaglio viene geometricamente ottimizzato in base a criteri suggeriti dall’esperienza acquisita nel settore dello stampaggio. Raccordi e spessori vengono definiti dal progettista in modo tale da rispettare le esigenze di design e i vincoli connessi alle problematiche di stampaggio e di realizzazione fisica dello stampo, senza trascurare le caratteristiche fisiche del materiale ABS che verrà impiegato per la realizzazione dell’involucro. Per la struttura di quest’ultimo si ipotizzano due gusci a incastro, in grado di poter essere assemblati fra loro con semplici “clic”, escludendo così la presenza di viti e semplificando di conseguenza le operazioni di montaggio. Si definiscono in modo accurato sia le superfici esterne dei modelli virtuali dei due gusci sia i particolari della loro struttura, la cui geometria deve essere compatibile con gli ingombri delle schede ospitate all’interno. Per questa ragione vengono definiti preliminarmente i volumi di ogni componente funzionale. Un’accurata fase di ingegnerizzazione, erede di un design attento a ogni particolare costruttivo, conduce a gusci virtuali privi di sottosquadri, quindi ottimizzati dal punto di vista dell’attrezzatura di stampaggio. “Semplificare la struttura dello stampo attraverso l’ottimizzazione della geometria del pezzo –  sottolinea Di Ciommo, – significa ridurre i costi dello stampo e garantire uno stampaggio preciso. Questi risultati sono frutto di una lunga esperienza aziendale e di una stretta collaborazione fra i team di design e di progettazione degli stampi”.Le caratteristiche del modello così ingegnerizzato sono tali da consentire di realizzare uno stampo con la migliore semplificazione strutturale compatibile con gli obiettivi funzionali e di qualità richiesti dal prodotto. Dai modelli virtuali definitivi vengono ricavate rappresentazioni realistiche che, grazie al livello dei sistemi impiegati e all’accuratezza della progettazione, sono idonei alle prime presentazioni marketing, anticipando così la visibilità del prodotto rispetto ai tempi di produzione.

Stampo fisico realizzato nei reparti produttivi di CSPlast

Dalle valutazioni marketing basate su queste rappresentazioni emerge la piena accettazione del prodotto da parte del mercato e quindi diventa importante procedere al più presto alla realizzazione dello stampo e alla successiva fase di stampaggio dei vari componenti.

Dal prototipo alla produzione

Si procede quindi alla realizzazione del prototipo fisico dei vari componenti dell’assieme, attraverso tecniche di prototipazione rapida. I prototipi dei gusci vengono realizzati con processo standard di stereolitografia, così come il prototipo del guidaluce, quest’ultimo realizzato con un materiale in grado di simulare le caratteristiche del policarbonato trasparente. Le verifiche sul prototipo fisico convalidano sia la forma geometrica di ogni componente sia la funzionalità dell’assieme; con lo stesso prototipo vengono convalidate anche le reali operazioni di assemblaggio previste. E’ quindi possibile passare alla fase produttiva che, attraverso lo stampo, vedrà realizzarsi i vari componenti strutturali di IP Controller. Le geometrie del modello ingegnerizzato vengono trasferite al reparto di progettazione stampi, dove in ambiente Solidworks vengono allestiti, nell’arco di una decina di giorni, i modelli virtuali della struttura degli stampi. Si può quindi passare alle lavorazioni Cam e alle successive operazioni di fresatura per la realizzazione degli stampi relativi ai gusci esterni e alle guide luce. Realizzati in acciaio temprato, gli stampi vengono subito impiegati per effettuare lo stampaggio dei primi pezzi, che serviranno alle verifiche finali per le modifiche definitive dello stampo. Per quanto concerne il materiale destinato allo stampaggio del guscio, viene scelto l’ABS, che presenta le caratteristiche più adatte per questo tipo di prodotti, sia in termini di robustezza meccanica che di stampabilità, oltre alla dote ignifuga che gli può essere conferita dall’aggiunta di specifici additivi.

I vari componenti del guscio, ottenuti dallo stampaggio

Per quanto concerne la guida luce viene scelto, dopo adeguati test con vari materiali, il polistirolo. A conclusione del ciclo produttivo troviamo le operazioni di attrezzaggio per la tampografia, mediante la quale si procede alla realizzazione del clichè e del tampone per la stampa del logo aziendale e delle icone funzionali dei 10 Led. Siamo nella primavera 2013 e gli stampi definitivi possono iniziare le produzione dei componenti plastici che, assemblati con le schede elettroniche, danno origine alla prima edizione di IP Controller, ormai pronto per l’inserimento definitivo nel catalogo Marss e successiva commercializzazione.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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