Ett unikt sätt att sitta ner tack vare KUKA-robotar och 3D-printing

När KUKA-robotar skapar möbler, gör de snickare överflödiga? Inte riktigt. Istället tillför de 3D-printade sitt- och bänkmodulerna TWINE – designade av HagenHinderdael i London – något helt nytt till inrednings-, ingenjörs- och återvinningsvärlden.

den 17 februari 2022

HagenHinderdael är en designstudio som grundades 2020 av Sofia Hagen och Lisa Hinderdael, både arkitekter och designers. ”Vårt etos är att värdera sedan länge etablerat hantverkskunnande och alltid tänka på installationernas livscykel”, som de själva uttrycker de. Båda älskar att arbeta med lokala hantverkare och med den allra senaste tekniken för att förverkliga idéer som de samlat in runt om i världen – Hinderdael härstammar från Belgien, Hagen från Österrike och båda har arbetat i en internationell kontext.

Lisa Hinderdael och Sofia Hagen framför KR QUANTEC som används för att printa de större TWINE-elementen © HagenHinderdael

Produktion och utveckling: Sjukhusavfall som råmaterial

”Vi fick idén till TWINE när Rossana Orlandi lanserade sin tredje Guiltless Plastic-kampanj”, berättar Sofia Hagen. Orlandi, en berömd gallerist från Milano, bjuder regelbundet in konstnärer och designers att visa sina projekt för att minska mängden avfall på planeten – projekt som inte lämnar någon oberörd. Så HagenHinderdael uppfann TWINE. ”Vi ville att våra möbler skulle vara lekfulla, bekväma, hållbara och vi ville använda filament från Reflow”, berättar Sofia om deras kreativa ambitioner. Reflow är ett prisbelönt socialt företag baserat i Amsterdam som producerar högkvalitativt, hållbart material för 3D-printing, så kallat filament, av återvunnet plastavfall. TWINE:s råmaterial, rPETG-filament, kommer från gamla sjukhusbrickor.

3D-möblerna tillverkas av filament från Reflow, som i sin tur erhålls från plastavfall © HagenHinderdael

En idé i 3D övertygar

Varje TWINE-modul är 1,06 meter lång och 50 centimeter hög, med varierande bredd på 30 eller 45 centimeter. Så du kan sätta dig ner själv eller med din familj och vänner. Rossana Orlandi blev mycket förtjust i idén till projektet när det fortfarande var i sin linda, och TWINE blev en av finalisterna till priset RO PlasticPrize 2021. Den som vinner detta pris för föremål av återvunnen plast skapar rubriker över hela Europa. Därför skickades TWINE-sätet till Milano för att ställas ut.

Robotteknik i kombination med additiva tillverkningstekniker kan på kort skapa komponenter som detta: ett TWINE-element © HagenHinderdael

3D-printing i perfektion: Industrirobot från KUKA förverkligar HagenHinderdaels designidéer © HagenHinderdael

God kännedom om materialet: Ai Build som erfaren partner

Som producent engagerade HagenHinderdael Ai Bygg i London som vid olika tillfällen arbetat med Reflow-filament. Ai Build är ett programvara-som-tjänst-företag som grundades 2015 och som ”för närvarande sysselsätter 20 personer och 5 KUKA-robotar”, enligt COO Michail Desyllas. De utför främst uppdrag åt tier-1-företag verksamma inom flyg-, fordons-, bygg-, marin- och energiindustrin. Men det finns ett växande intresse även bland arkitekter och designers, berättar Desyllas.

Hållbarhet och estetik borde vara en självklarhet – utan mänsklig inblandning

Att skapa objekt för en utställning i Milano var något spännande och nytt för Ai Build. Desyllas förklarar: ”den största utmaningen för just det här projektet var delarnas geometri och den önskade estetiska finishen. Det innebar att inget stöd tilläts”. De 3D-printade modulerna måste bli så pass perfekta att ingen inblandning av människor krävs. Ai Build bestämde sig för att satsa på två robotar, en KR30 L16 (KR IONTEC-serien) och en KR90 R2700 (KR QUANTEC-serien) ”eftersom dessa robotar har tillräcklig räckvidd för att tillverka de aktuella delarna. De är också helt integrerade med vår programvara vilket gör att vi kan övervaka kvaliteten i realtid och få meddelanden om någon del inte uppfyller våra kvalitetskrav”, berättar Desyllas.

Komplex design: KUKA:s industrirobotar och Ai Builds programvara Ai Sync gör det möjligt att 3D-printa möbler som är både robusta och estetiskt tilltalande © Ai Build

Två KUKA-robotar möjliggör formfrihet i 3D

Det tog mindre än två veckor från beställning till färdig möbel. Eftersom TWINE var tänkt att se lika naturlig ut som strandvågor konstruerade Ai Build en form formad till en säng med dubbla kurvor där den 3D-printade blandningen kunde svalna och härda. De mindre elementen printades av roboten KR30 L16 och de bredare av roboten KR90 R2700, båda utrustade med ett extrudersystem för filament. Detta system kan bära upp till fyra olika filamentströmmar i olika färger, vilket möjliggör olika gradienter i det transparenta materialet.

KUKA:s systempartner Ai Build utvecklade en slags säng för processen. Det varma materialet kan flyta över detta för att härda © Ai Build

Additiv tillverkning: Vikten av timing

Desyllas medger att det var lite knepigt att lägga det uppvärmda rPETG-filamentet lager för lager på formen: ”Varje lager måste printas inom ett visst tidsfönster. Inte för snabbt efter det föregående lagret, för att undvika hopsjunkning – och inte för långsamt, för att undvika vidhäftningsproblem.” Men tack vare goda förberedelser och effektiva och noggranna robotar lyckades de skapa både estetiska, hållbara och bekväma möbler redo att sitta på. Så varje TWINE-element klarade kvalitetskontrollerna, som enligt Desyllas gjordes av ”programvaran och kamerasystemets ständigt övervakande öga på våra robotar.” Sofia Hagen och Lisa Hinderdael blev mer än nöjda med resultatet, skickade TWINE till Milano och vann konst- och designmöbelälskarnas hjärtan.

De tillämpade 3D-printingmetoderna möjliggör olika färgkombinationer och gradienter © HagenHinderdael

Skapad för att resa världen runt

Även om TWINE inte lyckades vinna RO PlasticPrize har dess resa precis börjat. I slutet av september deltog den i designshowen ”Planted” under årets London Design Festival. I mars 2022 visas TWINE på Vorarlberger Architektur Institut i Österrike. Konstälskare och företagskunder över hela världen kan nu beställa skräddarsydda TWINE-kollektioner från HagenHinderdael – arkitektduon vet nu att de kan förlita sig på Ai Build och deras KUKA-robotar. De nya TWINE-elementen kan skräddarsys och kommer att printas av den italienska KUKA-partnern Caracol-AM. ”De kommer att producera möblerna med vår programvara och Ai Build kommer att testa varje ny produkt i samarbete med dem”, berättar Michail Desyllas. Och bakom allt detta finns Lisa Hinderdaels och Sofia Hagens idé att ge nytt liv åt sjukhusavfall och visa hur vackert man kan skapa med plast.

Individuell 3D-printing är möjlig: TWINE i KUKA-orange existerar än så länge bara på designstadiet © HagenHinderdael

KUKA har varit vår partner från start. Deras breda robotutbud gjorde att vi kunde skala upp. KUKA-robotarnas tillförlitlighet och noggrannhet är en förutsättning för 3D-printing i storformat.

Michail Desyllas, COO Ai Build, London