Additive Appliances ottimizza la macchina da caffè con la produzione additiva
Fondata nell’aprile del 2021, Additive Appliances sta facendo già parlare di sé. La startup ha vinto la competizione Additive Startup Italia 2021 presentando il suo progetto innovativo sulla produzione additiva di scambiatori di calore per macchine da caffè. A novembre dello stesso anno, il progetto è stato selezionato e finanziato con fondi UE nell’ambito della First Open Call del Digital Innovation Hub World, in collaborazione con Kilometro Rosso Innovation District. 3Dnatives ha intervistato Tommaso Beccuti, fondatore e amministratore delegato di Additive Appliances.
3DN: Ciao Tommaso, puoi presentarti e presentarci Additive Appliances?
Tommaso Beccuti
Ciao! Sono Tommaso Beccuti, fondatore e amministratore delegato della startup Additive Appliances. Mi occupo di stampa 3D da più di dieci anni, l’ultima parte dei quali spesi come Global Head della Additive Manufacturing Business Unit di Extrude Hone. Additive Appliances è una startup impegnata nello sviluppo di soluzioni tecnologiche innovative per la prossima generazione di elettrodomestici abilitate da tecnologie di produzione digitale. Dove possibile, il nostro obiettivo è democratizzare la tecnologia: vogliamo portarla nelle case dei consumatori, offrendo vantaggi tangibili, esperienze di utilizzo radicalmente migliorate, riducendo al tempo stesso l’impatto ambientale delle nostre abitudini di consumo.
3DN: Quale beneficio porta la produzione additiva nel settore degli elettrodomestici e dei beni di consumo?
Nel settore, l’Additive Manufacturing (AM) è visto come potenzialmente applicabile soprattutto per quanto riguarda le parti di ricambio, ed il cosiddetto diritto alla riparazione (right-to-repair), che presto sarà introdotto anche nella legislazione Europea. In realtà, l’adozione della stampa 3D porta vantaggi lungo tutto il ciclo di vita del prodotto. Partendo dalla progettazione, resa più rapida ed efficace, passando per la produzione (dove la stampa 3D non vuol dire solo produzione diretta, ma è anche a supporto dei processi produttivi tradizionali, migliorandoli e rendendoli ambientalmente più sostenibili), fino allo smaltimento ed al riciclo. Questi sono, in ultima analisi, gli stessi motivi per cui l’AM è ormai stabilmente inserito tra le tecnologie abilitanti per la transizione verso un’economia circolare.
C’è tuttavia un altro grande vantaggio nell’adottare la stampa 3D nel mondo dei beni di consumo. Questa tecnologia permette di esplorare spazi di design completamente nuovi, dove all’aumentare della complessità del design, paradossalmente, aumenta il vantaggio di costo rispetto alle tecnologie tradizionali. Al tempo stesso, seguendo la legge dell’elasticità della domanda, si espande la possibilità di nuovi profitti.
Additive Appliances ha tenuto una presentazione durante l’evento Formnext 2021 (Crediti slide: Additive Appliances)
3DN: Come è nata l’idea di stampare in 3D scambiatori di calore per macchine da caffè?
Il problema che vogliamo risolvere con la nostra prima applicazione sulla macchina da caffè riguarda la gestione della pressione e della temperatura nel processo di estrazione del caffè, che sono fondamentali per preparare una bevanda di qualità. Le macchine tradizionali, come la moka, il syphon, o la french press, generalmente dette “termo-meccaniche”, non controllano direttamente queste variabili e la bontà del risultato è lasciata all’esperienza di chi lo prepara. Le macchine elettriche, invece, hanno risolto il problema integrando componenti elettrici ed elettronici, ma sono ormai sovrabbondanti sul mercato e difficili da smaltire.
Macchine da caffè vintage, collezione privata di Additive Appliances. (Crediti foto: Additive Appliances)
Come superare questo compromesso tra qualità e sostenibilità? L’Additive Manufacturing offre vantaggi concreti nella realizzazione di scambiatori di calore (la cui funzione è proprio quella di controllare la pressione e la temperatura di un fluido che scorre al loro interno): ha permesso un incremento di performance, una riduzione dei volumi, e soprattutto libertà di design. Declinare questa applicazione sulle macchine da caffè significa poter controllare pressione e temperatura in modo termo-meccanico, con un singolo componente, in volumi estremamente compatti e (quasi) senza limiti di forma.
E non è tutto, la flessibilità del processo di stampa 3D, infatti, apre alla possibilità di una personalizzazione funzionale della soluzione ad un costo marginale trascurabile. Lo stesso principio si applica a tutti i devices per preparare il caffè, incluse le macchine elettriche ed elettroniche di ultima generazione. In quest’ultimo caso, con un vantaggio in più: lo scambiatore di calore sostituisce i già citati componenti aggiuntivi per il controllo di temperatura e pressione, che le rendono più ingombranti, rumorose, ma soprattutto difficilmente riciclabili.
Lo scambiatore di calore ultra-compatto e ad alta efficienza Additive Appliances può perfezionare il processo estrattivo della moka tradizionale attraverso il controllo di temperatura e pressione. Le macchine elettriche ne gioverebbero invece in termini di personalizzazione e sostenibilità.
L’idea è stata prima validata con modelli matematici ed in seguito abbiamo costruito una serie iniziale di prototipi funzionali. Lo stesso anno è stato depositato il brevetto e qualche mese dopo, nel 2021, abbiamo costituito la società. Il rilascio del brevetto è quindi atteso nel 2022, ma abbiamo già esteso la protezione a livello internazionale attraverso una procedura PCT-direct. Inoltre, abbiamo depositato un secondo brevetto nel 2021 e contiamo di poterne depositare altri in futuro.
3DN: Con quali tecnologie e materiali di stampa 3D sono prodotti i vostri scambiatori di calore?
Il range di tecnologie che abbiamo utilizzato ed utilizzeremo è ampio. Attualmente stiamo collaborando con diverse realtà, prima fra tutte il Lisa Tech del Kilometro Rosso Innovation District, a Bergamo. Il laboratorio ha in dotazione tecnologia L-PBF di ultima generazione; in questo caso usiamo alluminio, ma con altri partners abbiamo testato anche acciai come il 316L, soprattutto con processo Binder Jetting, che ha dimostrato di avere un potenziale importante.
(Crediti foto: Kilometro Rosso)
Per il design delle complesse geometrie degli scambiatori di calore, invece, integriamo tecniche di ottimizzazione topologica e di design “generativo” (generative design). Per quanto riguarda gli aspetti produttivi, gli scambiatori di calore sono necessariamente il frutto di una calibrata combinazione di tecnologie tradizionali e di tecnologie additive. Tuttavia puntiamo ad una integrazione diretta della stampa 3D anche in componenti accessori del prodotto finito, offrendo quindi una personalizzazione tanto funzionale (come spiegato prima) quanto estetica.
Per questo, durante la fase di prototipazione abbiamo usato anche molto PP e PA12 (sia con processi SLS che MJF), abbiamo realizzato componenti in PEI e ULTEM™ (via FDM/FFF) e siamo in contatto con una startup californiana che ha sviluppato un processo DLP con prestazioni (e materiali) davvero interessanti, che non escludiamo possano essere integrate nella produzione di serie di alcuni componenti.
Componente in 316L, design concettuale (Crediti foto: Additive Appliances)
3DN: Quali sono gli obiettivi futuri di Additive Appliances?
La nostra visione va oltre le macchine da caffè. Siamo convinti che in tutti gli elettrodomestici dove l’ottimizzazione fluidodinamica, il ciclo termico (caldo/freddo) e la filtrazione, tra le altre, sono importanti, l’AM ha il potenziale di portare vantaggi significativi ed un approccio alla produzione più sostenibile. Questa però è una visione di lungo termine. Nel breve periodo abbiamo obiettivi necessariamente pratici. Tra questi c’è certamente l’ingresso nella Cap Table di investitori qualificati, che per noi è anche una sfida quotidiana.
3DN: Qualche ultima parola per i nostri lettori?
Innanzitutto grazie per essere arrivati alla fine dell’intervista. Siamo onorati di essere su queste pagine, e speriamo di avervi incuriosito con la nostra storia. Nei prossimi mesi valuteremo anche l’avvio di una campagna di equity crowdfunding attraverso una delle piattaforme italiane abilitate, insieme ad altre iniziative. Se vogliamo rendere più sostenibile il modo in cui prepariamo il caffè, abbiamo bisogno del supporto di tutti! Per saperne di più, vi invitiamo a visitare la pagina dedicata del nostro sito web, che sarà presto rinnovato ed ampliato. Infine, per restare aggiornati sulle ultime novità, seguite la nostra pagina LinkedIn!
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Crediti foto di copertina: Additive Appliances
