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Une façon unique de s’asseoir grâce aux robots KUKA et à l’impression 3D

La création de meubles par les robots KUKA concurrence-t-elle les menuisiers ? Pas du tout. En fait, les modules de siège et de banc TWINE imprimés en 3D – conçus par HagenHinderdael à Londres – ajoutent une dimension entièrement nouvelle aux mondes de l’ameublement, de l’ingénierie et du recyclage.

17 février 2022


HagenHinderdael est un studio de design fondé en 2020 par Sofia Hagen et Lisa Hinderdael, toutes deux architectes et designers. « Notre philosophie est de célébrer l’artisanat de longue date et toujours penser au cycle de vie des installations », précisent-elles. Elles aiment travailler avec des artisans locaux et des technologies de pointe pour mener à bien leurs projets. Hinderdael étant originaire de Belgique et Hagen d’Autriche, elles ont durant leurs carrières travaillées à l'international.
Lisa Hinderdael et Sofia Hagen devant le KR QUANTEC utilisé pour imprimer les plus grands éléments TWINE © HagenHinderdael

Production et développement : Des déchets hospitaliers en guise de matière première

« Nous avons eu l’idée de TWINE lorsque Rossana Orlandi a lancé sa troisième campagne Guiltless Plastic », rapporte Sofia Hagen. Orlandi, célèbre galeriste de Milan, invite régulièrement des artistes et des designers à présenter leurs projets éco-responsables de façon remarquable. HagenHinderdael a donc inventé TWINE. « Nous avons voulu que nos meubles soient ludiques, confortables et durables, et nous voulions utiliser les filaments fabriqués par Reflow », ajoute Sofia décrivant leur ambition créative. Reflow est une entreprise sociale primée basée à Amsterdam, qui produit des matériaux d’impression 3D durables et de haute qualité, les fameux filaments, à partir de déchets plastiques recyclés. La matière première de TWINE, le filament rPETG, provient d’anciens plateaux hospitaliers.
Le mobilier 3D est créé à partir de filaments de Reflow, qui à leur tour sont obtenus à partir de déchets plastiques      © HagenHinderdael

Une idée en 3D remarquable

Chaque module TWINE mesure 1,06 mètre de long et 50 centimètres de haut, avec des largeurs variables de 30 ou 45 centimètres. Vous pouvez donc vous asseoir seul ou avec votre famille et vos amis. Rossana Orlandi a adoré l’idée de ce projet alors qu’il n’était encore pas abouti, et TWINE était un des finalistes du RO PlasticPrize 2021. Le gagnant de ce prix récompensant des objets en plastique recyclé fait les gros titres dans toute l’Europe. Par conséquent, le siège TWINE a été envoyé à Milan pour la mise en avant des fonctionnalités.
Quand la robotique rencontre les technologies de fabrication additive, le résultat peut rapidement ressembler à ceci : un élément TWINE © HagenHinderdael
L’impression 3D à la perfection : Le robot industriel KUKA donne vie aux idées de design de HagenHinderdael © HagenHinderdael

Maîtriser les matériaux : Ai Build en tant que partenaire d’expérience

HagenHinderdael a retenu les services de Ai Build, à Londres, qui avait déjà travaillé avec des filaments Reflow à diverses occasions, pour la fabrication. Ai Build est une société SaaS (Software as a Service) fondée en 2015 qui « emploie actuellement 20 personnes et 5 robots KUKA », explique le COO Michail Desyllas. Ils travaillent principalement pour des entreprises de premier ordre œuvrant dans les secteurs de l’aérospatiale, de l’automobile, de la construction, de la marine et de l’énergie. « Mais il existe aussi un intérêt croissant chez les architectes et les designers », indique Michail Desyllas.

La durabilité et l’esthétique doivent être garanties – sans intervention humaine

Ai Build s'est attelé avec passion à la création des pièces pour une exposition à Milan. « Le plus grand défi pour ce projet particulier était la géométrie des pièces et la finition esthétique souhaitée », raconte Michail Desyllas. « Cela signifiait qu’aucun soutien n’était autorisé. » L’impression 3D doit fournir des modules suffisamment parfaits, sans intervention humaine. Ai Build a décidé qu’un KR30 L16 (série KR IONTEC) et un KR90 R2700 (série KR QUANTEC) seraient adéquats. « Ces robots ont la portée nécessaire pour permettre la production de ces pièces. Ils sont également entièrement intégrés à notre logiciel, ce qui nous permet d’effectuer une surveillance en temps réel de la qualité et d’être avisés en cas de défauts », indique Michail Desyllas.
Designs complexes : Les robots industriels KUKA et le logiciel Ai Sync d’Ai Build permettent d’imprimer en 3D des meubles à la fois robustes et esthétiques © Ai Build
À la rencontre entre le logiciel et le design : La variété de formes pour les sièges imprimés en 3D est presque illimitée, également grâce à Ai Build

Deux robots KUKA permettent la diversité en 3D

Il a fallu moins de deux semaines entre la commande et le meuble fini. TWINE devant avoir l’air aussi naturel que les vagues des océans, Ai Build a construit un moule en forme de lit à double courbure de façon à ce que le mélange imprimé en 3D refroidisse et durcisse. Les plus petits éléments ont été créés par le KR30 L16 et les plus grands, par le KR90 R2700, tous deux équipés d’une extrudeuse de filaments. Cette extrudeuse peut transporter jusqu’à quatre flux de filaments différents de différentes couleurs, permettant un dégradé de transparences.
Le partenaire système de KUKA, Ai Build, a développé une sorte de lit pour le processus. Le matériau chaud peut couler dessus pour durcir © Ai Build

Fabrication additive : l’importance du moment

Michail Desyllas admet que le dépôt de filament rPETG chauffé sur le moule, couche par couche, était un peu délicat : « Chaque couche doit être déposée dans un certain délai. Pas trop vite après la première couche pour éviter un affaissement, mais pas trop lentement pour éviter les problèmes d’adhérence. » Mais grâce à une bonne préparation ainsi qu’à la diligence des robots, ils ont créé avec succès des meubles esthétiques, durables et confortables, prêts à être utilisés. Ainsi, chaque élément TWINE a passé les contrôles de qualité. « Ces contrôles ont été effectués par le logiciel et sous l’œil toujours attentif du système de caméra sur nos robots », indique Michail Desyllas. Sofia Hagen et Lisa Hinderdael étaient satisfaites du résultat, ont envoyé TWINE à Milan et ont conquis le cœur des amateurs de meubles d’art et de design.
Les méthodes appliquées avec l’imprimante 3D permettent différentes combinaisons de couleurs et dégradés © HagenHinderdael

Créé pour parcourir le monde

TWINE n’a pas remporté le RO PlasticPrize, toutefois son voyage ne fait que commencer. Fin septembre, il a été intégré à l’exposition de design « Planted » à l’occasion de l’édition de cette année du London Design Festival. En mars 2022, TWINE sera présenté au Vorarlberger Architektur Institut, en Autriche. Le studio HagenHinderdael est maintenant prêt à personnaliser et à produire des variétés TWINE pour les amateurs d’art et les entreprises clientes du monde entier, sachant qu’il est possible de compte sur Ai Build et ses robots KUKA. Les nouveaux éléments TWINE peuvent être personnalisés et seront imprimés par le partenaire italien de KUKA Caracol-AM. « Ils produiront les meubles avec notre logiciel, et Ai Build testera chaque nouveau produit en collaboration avec eux », déclare Michail Desyllas. Derrière cela, il y a l’idée de Lisa Hinderdael et de Sofia Hagen de redonner vie aux déchets hospitaliers et de montrer le plastique dans toute sa beauté.
Possibilité d’impression 3D individuelle : TWINE en Orange KUKA n’existe jusqu’à présent qu’au stade de la conception         © HagenHinderdael

KUKA est notre partenaire depuis le début. Avec la gamme de robots dont ils disposent, ils nous ont permis de prendre de l’ampleur. La fiabilité et la précision des robots KUKA sont essentielles pour l’impression 3D grand format.

Michail Desyllas, COO Ai Build, Londres

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Mobilier design d’un robot de recyclage itinérant

THE NEW RAW – Le studio de recherche et de design d’un duo d’architectes utilise des robots KUKA pour transformer les déchets plastiques en meubles et autres objets.

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