Il mondo NEXE: utilizzare la stampa 3D per sviluppare cialde di caffè compostabili
Sessanta parti stampate in 3D poggiano su un pannello forato su una parete all’interno di un ufficio di Greater Vancouver. È la rappresentazione visiva di quanto NEXE Innovations sia arrivata in cinque anni nel tentativo di commercializzare il suo prodotto di punta in cialde di caffè. Da una parte all’altra, c’è una differenza quasi impercettibile, e poi ogni tanto, ‘eureka’.
NEXE è stata fondata da Darren Footz, precedentemente di Granville Island Coffee Company, per portare sul mercato una cialda di caffè completamente compostabile a base vegetale per combattere la quantità di tali prodotti che versiamo in discarica ogni anno. Mentre passava attraverso la sua fase di convalida del design, nella stampa 3D l’azienda ha visto un metodo di prototipazione che, attraverso l’uso del materiale PLA, si sarebbe allineato con questi valori. Con ogni modifica dello spessore delle pareti, il prototipo precedente è stato naturalmente riciclato, mentre l’alternativa avrebbe potuto vederli smaltire tonnellate di stampi a iniezione mentre si muovevano attraverso le 60 iterazioni.
“Ogni volta che abbiamo bisogno di un nuovo blocco di acciaio da mezza tonnellata [ad esempio] – se vogliamo farlo 60 volte e poi buttarli nella spazzatura perché il prototipo non ha funzionato, è molto dispendioso”, NEXE Chief Science L’agente Zac Hudson ha detto a TCT . “Mentre con il processo di stampa, gli unici rifiuti sono le parti compostabili che puoi poi gettare nel compost”.
Anche i vantaggi più apprezzati dei prototipi stampati in 3D – risparmio di tempo e denaro – non sono passati inosservati a NEXE. Invece di ordinare un nuovo stampo in acciaio inossidabile ogni volta che è necessaria una nuova iterazione del progetto, NEXE ha semplicemente regolato il progetto CAD ed è stata in grado di stampare una nuova parte in 30 minuti. Questo, secondo i progetti di Hudson, farebbe risparmiare all’azienda settimane alla volta e, nel corso dei cinque anni, accelera il processo di sviluppo del prodotto di un fattore cinque.
È diventata una tecnica collaudata e affidabile per NEXE, che ha commercializzato il pod NEXE nell’aprile 2021 e un pod Nespresso più piccolo tre mesi dopo. Mentre Hudson dubita che la tecnologia verrà mai utilizzata per la produzione da NEXE a causa dei volumi a cui lavorerà – 10-20 milioni di pod all’anno attualmente e 220 milioni all’anno entro il 2023 – descrive la stampa 3D come una “fantastica tecnologia di prototipazione”. .’ Il tempo di consegna di 30 minuti per un singolo prototipo è “abbastanza eccezionale” e NEXE fa fatica a isolare i veri punti deboli.
Passando dalle parti del prototipo ai pod per l’uso finale, Hudson afferma che la differenza più grande sono le proprietà meccaniche perché il materiale PLA utilizzato genera una “plastica dura come la roccia” e la resina specificamente formulata che viene utilizzata nello stampaggio a iniezione del finale prodotto fornisce la flessibilità necessaria per essere utilizzato dal consumatore.
“L’unica cosa che [la stampa 3D] non ci permette di testare bene è la perforabilità”, ha elaborato Hudson. “In un birrificio c’è un ago che perfora la cialda e per le nostre cialde di caffè commerciale forano molto bene, mentre se stampi solo con il PLA si rompe. Ci consente di testare l’adattamento e la tenuta e alcune delle procedure di riempimento e dosaggio, ma per testare il piercing abbiamo davvero bisogno di una formulazione vera e propria. La possibilità di utilizzare resine su misura in una stampante 3D sarebbe piuttosto vantaggiosa… Ti permetterebbe di prototipare più da vicino il tuo prodotto finito.
Ma finché ciò non sarà possibile, NEXE sta procedendo bene. La stampa 3D consente all’azienda di esplorare “design avanzati di pod” che possono avere “un ingrediente funzionale o un ingrediente che si mescola in modo diverso con ciò che è all’interno” ed espandere i tipi di bevande che possono essere realizzati con una macchina per la birra. La tecnologia consentirà inoltre di continuare a spingere in avanti con le sue cialde di caffè.
NEXE attualmente gestisce una flotta di circa una mezza dozzina di stampanti 3D Fused Deposition Modeling per prototipare i suoi prodotti, con i suoi processi di produzione che sono stati recentemente rinnovati per migliorare ulteriormente l’efficienza e la sostenibilità del flusso di lavoro dell’azienda.
In questo mercato, è necessario. Se tutte le cialde di caffè consumate ogni anno nel mondo fossero allineate in fila, si avvolgerebbe 15 volte intorno alla Terra. E si ritiene che ogni anno vengano smaltite tra i 40 ei 60 miliardi di cialde di caffè in plastica.
“Sono circa 100.000 capsule al minuto”, ha detto Hudson. “È una quantità terrificante di plastica”.
Una quantità terrificante di plastica NEXE sta cercando di ridurre. La velocità con cui avrà successo dipenderà in gran parte dalla stampa 3D.
