Stampa inkjet su vetro: la rivoluzione di swissQprint

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La stampa inkjet su vetro ti affascina? Scopri come è possibile automatizzare il processo di stampa digitale di grande formato flatbed con swissQprint Nyala 2 e robot Kuka.

 

Stampa inkjet su vetro di GlasDruckManufaktur

Stampa inkjet su vetro di GlasDruckManufaktur

 

Un gruppo di tre ingegneri tedeschi ha deciso di dare vita, contro ogni pronostico di riuscita, ad un progetto di stampa inkjet su vetro totalmente automatizzato.

Sulla base del loro progetto, la chiave dell’automatismo robotico avrebbe permesso di accelerare al massimo la loro produzione di sistemi di illuminotecnica per fiere e strutture pubbliche, applicazioni industriali, arredamento per negozi, showroom, decorazioni d’interno per il design degli spazi e l’arredo della cucine.

Un progetto originale e visionario, nato dall’incontro tra un fisico esperto del vetro e due fisici specializzati in automazione e meccanica industriale.

Dall’unione delle loro competenze è nata l’idea di creare una serie di applicazioni speciali per l’illuminotecnica composte da strutture illuminanti e applicazioni stampate su vetro e pannelli in materiali plastici.

 

La stampa inkjet su vetro, digitale, diretta e flatbed UV, è stata la loro scelta

Insieme hanno fondato l’azienda GlasDruckManufaktur GmbH, localizzata a Langenselbold in Germania.

Sin dall’inizio, a seguito di una ricerca di mercato tra migliori tecnologie di stampa disponibili, hanno saputo identificare in swissQprint e Nyala 2 (oggi evoluta in Nyala 3) la piattaforma flatbed ideale per il loro obiettivo industriale.

 

swissQprint Nyala 2 per la stampa inkjet su vetro di GlasDruckManufaktur

swissQprint Nyala 2 per la stampa inkjet su vetro di GlasDruckManufaktur

 

Due swissQprint Nyala 2 sono infatti installate presso l’area produttiva di GlasDruckManufaktur. All’inizio il sistema di automazione era previsto ma ancora di difficile integrazione.

L’obiettivo iniziale, infatti, era ottenere l’integrazione di automatismi produttivi oltre la stampa digitale, capaci di gestire in sicurezza elevati quantitativi di grandi lastre di vetro.

 

La prima commessa stravolge i piani…

L’arrivo di una commessa economicamente molto vantaggiosa per l’azienda tedesca inizialmente portò i fondatori ad accantonare per un certo periodo la soluzione di automazione robotizzata in combinazione con la stampante.

Questa commessa, infatti, portò l’azienda a focalizzare la propria capacità di ricerca e produttiva verso una nuova tipologia, innovativa, di superficie calpestabile in vetro per l’industria sportiva anziché sulla stampa applicata.

Il progetto iniziale di stampa automatizzata divenne invece un progetto volto a realizzare un campo sportivo privo di segnaletica orizzontale adesiva sovrapposta e di difficile manutenzione, confusionaria perché di colorazioni tutte diverse in base allo sport praticato… quindi con l’installazione di:

“Una nuova generazione di pannelli calpestabili adatti all’installazione in palazzetti dello sport con la capacità di adattare on-demand il tipo di delimitazioni grafiche orizzontali di campo, in base allo sport praticato in un dato momento e con la pressione di un solo bottone da parte del giudice di gara”.

Se già è difficile parlare di stampa inkjet su vetro (non essendo un fisico), quindi di automazione robotica applicata alla nicchia (non essendo un ingegnere), figuriamoci parlarti di una rivoluzione nel flooring per palazzetti dello sport… in vetro muta-grafica on-demand per giunta! Tu che dici?

Essendo molto difficile da spiegare in parole tecniche, cercherò di semplificarti, come sempre, cosa sono riusciti a fare questi ingegneri e fisici tedeschi attraverso il potere delle immagini: immagina di essere in un palazzetto e di essere in campo per 3 ore consecutive a praticare 3 sport diversi.

Nell’arco della prima ora giocherai a basket, nell’arco della seconda a pallavolo, nella terza a pallamano.

 

swissQprint Nyala 2 per la stampa inkjet su vetro di pannelli per pavimentazioni in vetro da 160kg prodotti da GlasDruckManufaktur

swissQprint Nyala 2 per la stampa inkjet su vetro di pannelli per pavimentazioni in vetro da 160 kg prodotti da GlasDruckManufaktur

 

Immagina che la pavimentazione che stai calpestando è in vetro, non è il classico parquet o simil tartan e che, per una volta, è totalmente privo di quella matassa di righe di campo miste tra i vari sport.

Al di sotto di questa pavimentazione, alla pressione di un pulsante dalla console di comando dell’arbitro, è possibile cambiare la retroilluminazione della pavimentazione vetrata e far apparire le geometrie grafiche di delimitazione del campo adatte allo sport dell’ora in cui ti trovi. Una vera genialata, “vetro”, ehm… vero?

swissQprint button informazioni vetro

 

Dalla commessa al ritorno verso il progetto iniziale di stampa digitale su vetro

La cosa interessante è che il progetto sportivo, oggetto di una combinazione di meccanismi a molla e sistemi di illuminazione speciali, anche in parte stampati, riportò l’azienda verso il programma iniziale di creazione di automatismi produttivi, in quanto i pannelli di vetro da lavorare pesavano la bellezza di 160 kg cadauno.

Da qui l’esigenza di introdurre in reparto di stampa un robot automatizzato in grado di sollevare pannelli di tale peso e di dimensioni extra-large.

 

Una corsa contro il tempo: la prima Nyala 2 venne introdotta in azienda nell’agosto del 2016. Ma…

Il cliente dello stampatore tedesco aveva richiesto come prima fase di testing della tecnologia di marcatura del campo per dicembre dello stesso anno.

Al fine di essere in linea con le scadenze desiderate dal cliente, GlasDruckManufaktur realizzò una serie di ricerche finalizzate all’individuazione del migliore sistema di automazione e non esitò ad acquistare un robot Kuka.

Questo robot venne installato presso l’azienda nel corso del settembre del 2016 e integrato nel flusso produttivo e di stampa swissQprint in tempi molto rapidi attraverso un system integrator certificato Kuka.

Il system integrator certificato da Kuka e selezionato dalla GlasDruckManufaktur, cioè Nagl & Vetter GmbH, sviluppò su richiesta uno speciale sistema di movimentazione per mantenere senza frizioni in posizione verticale l’ampia lastra di vetro prelevata dal sistema di lavaggio e, successivamente, anche in grado di ruotare il pannello di 90 gradi per favorirne il piazzamento sul piano di stampa di Nyala 2.

Nagl e Vetter si sono presi in carico lo studio e l’integrazione del robot Kuka e la definizione delle tempistiche di comunicazione tra la disponibilità della lastra dal sistema di lavaggio, il termine della stampa e il successivo prelievo dal piano di Nyala 2 per le successive fasi di lavorazione.

“In quel momento abbiamo sperato nella massima collaborazione da parte di swissQprint in quanto avevamo la necessità di creare l’interfaccia di comunicazione tra il robot e la macchina”. Ha commentato il Dott. Nagl e ha concluso affermando: “Dubito seriamente che altri produttori avrebbero favorito questa integrazione”.

(Il dubbio di Nagl è lecito: sono veramente pochissimi i produttori al mondo che “aprono” l’interfaccia di comunicazione della propria stampante verso il robot, in quanto l’interfaccia da sviluppare in modifica per questo dialogo macchina-macchina spesso non è proprietaria del costruttore, ma acquistata da terzi, quindi riprogettarla da zero o introdurre una “scatola nera” intermedia è un vero costo per l’azienda produttrice della stampante stessa. Inoltre questo richiede competenze tecniche spesso indisponibili anche preso le più importanti multinazionali produttrici di stampanti flatbed… ma non in swissQprint! Ecco perché la favola ingegneristica ha potuto vedere la luce in meno di 3 mesi di lavoro).

 

La sala stampa con camera bianca di GlasDruckManufaktur comprensiva di swissQprint Nyala 2 e robot Kuka

La sala stampa con camera bianca di GlasDruckManufaktur comprensiva di swissQprint Nyala 2 e robot Kuka

La stampa inkjet su vetro richiede condizioni da camera bianca (o camera sterile)

Non solo si è trattato di una installazione al limite dell’impossibile ma da realizzarsi anche in condizioni di lavorazione totalmente prive di qualsiasi agente contaminante dell’aria.

L’assenza di agenti contaminanti dell’aria come polveri e terra è indispensabile in caso di stampa su superfici difficili come il vetro. Questo ha portato l’azienda a creare una vera e propria camera bianca sterile per poter garantire la migliore qualità di stampa possibile. Umidità relativa sempre sotto controllo, un sistema di ventilazione con filtri avanzati per le polveri e altri abbattitori vennero così installati nell’arco di poco tempo.

“Anche un singolo granello di polvere può compromettere la produzione di un vetro retroilluminabile”, aveva commentato Uwe Zeiler, lo specialista del vetro del trio di ingegneri.

Infatti il sistema di lavaggio della lastra di vetro posizionato al di fuori della sala stampa robotizzata venne dotato di un sistema di slitte e binari di trascinamento verticale del vetro, in grado di incanalare la lastra in sala stampa senza trasmissione di polveri sottili.

Dalla stanza di controllo, attraverso un sistema di monitoraggio digitalizzato ogni fase del processo è monitorata per ridurre il rischio di errori e verificare inoltre l’eventuale presenza di polvere.

 

Stampa inkjet su vetro: un business che è letteralmente decollato grazie a swissQprint

Mentre il primo ordinativo prendeva forma, GlasDruck Manufaktur ha iniziato a mostrare le potenzialità della propria soluzione su altri canali di mercato, in particolare ai grossisti del vetro.

I grossisti del vetro, infatti, alla pari di quanto avviene nel mondo della ceramica, sono sensibili ai costi di immagazzinamento e alle problematiche di stoccaggio delle materie prime così come dei quantitativi stampanti di vetro invenduti nel tempo, a seguito della trasformazione delle mode della decorazione d’interni.

Questo dialogo ha così dato inizio alla possibilità da parte dell’azienda di stampa di accogliere e incrementare la domanda latente di vetro stampato personalizzato da parte dei grossisti, per la decorazione d’interni di negozi, showroom, industria e edilizia pubblica e privata.

La richiesta di lastre di vetro oversize oltre i 3×2 m, anche da 4 metri, è comune da parte del mercato e solo grazie a questa sofisticata ingegnerizzazione del processo è davvero possibile realizzare applicazioni on-demand di ogni tipo… inclusi progetti avveniristici come quelli di campi calpestabili per palazzetti dello sport!

 

swissQprint per stampare su vetro: la scelta giusta, al momento giusto

Questo importante progetto ha permesso a GlasDruckManufaktur di apprendere moltissime informazioni, come il Dott. Nagl conferma: “Scegliendo Nyala 2, all’inizio, avevamo in mente unicamente la qualità di stampa eccezionale. Solo in fase di implementazione finale del progetto ci siamo resi conto che anche la produttività della macchina avrebbe garantito effettivamente il successo dell’impresa”.

Nyala 2, infatti, permette la velocità di stampa massima di 206 m²/h nella modalità più rapida e la gestione di pannelli oversize con l’esclusiva Board Option.

La stampante flatbed swissQprint Nyala 2, vista l’applicazione speciale, è stata così equipaggiata con inchiostri UV per la stampa inkjet su vetro: quadricromia (CMYK) più tinte Light, per raggiungere il gamut cromatico più ampio e naturale possibile anche in trasparenza.

Non solo colore, infatti, ben quattro teste di stampa inkjet di Nyala 2 sono state dedicate all’inchiostro bianco coprente per favorirne l’applicazione come livello d’inchiostrazione intermedio e finale.

Uwe Zeiler ha aggiunto anche che: “La scelta di una stampante UV a letto piano si è rivelata strategica anche per la stampa diretta di speciali film da applicare al vetro”.

 

Tornando all’idea originale: la stampa inkjet su vetro per nuovi mercati

Essendo tornati alla loro idea iniziale, i fondatori dell’azienda di stampa digitale su vetro hanno così potuto entrare anche in nuovi mercati come vetri per la decorazione murale con luce rifratta o per trasmissione, la creazione di vetri decorativi retroilluminati per cucine e mattonelle in vetro per la protezione della cucina.

Altri sviluppi di mercato sono tutt’ora in corso: “In sala stampa stiamo effettuando nuovi test di profilazione per la colorazione delle lastre in traslucenza e stiamo anche realizzando un lavoro proprietario in parallelo per la creazione di una cornice speciale”, ha commentato Nagl.

GlasDruckManufaktur infatti, desidera offrire una soluzione completa e totale sia che il progetto venga venduto come da catalogo o che debba essere realizzato artigianalmente. Di conseguenza l’intera struttura aziendale è stata così adattata al sistema produttivo e di vendita.

“Considerato il livello di efficienza estremo raggiunto, siamo confidenti che raggiungeremo il pieno successo nella nostra nicchia di mercato”, ha concluso Uwe Zeiler.

 

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swissQprint button informazioni vetro

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