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La neurociencia se encuentra con el diseño: cómo air up utiliza herramientas rápidas impresas en 3D para crear prototipos de botellas de bebida aptas para alimentos
10 Mayo 2022
Ingenieria
Entrevista
Scale Up Air Up , con sede en Múnich, ha iniciado una nueva tendencia de bebidas saludables al vender botellas que dan sabor al agua utilizando un principio llamado olor retronasal.
Apenas dos años después de su fundación, air up celebró el hito de 1 millón de clientes y pudo crecer a alrededor de 240 empleados hoy en marzo de 2022.
La impresión 3D desempeñó un papel clave en el proceso de desarrollo, tanto para la impresión directa de prototipos como para la producción rápida de herramientas para la fundición de silicona para crear prototipos aptos para alimentos, lo que ahorró tiempo y dinero a los jóvenes y les permitió ingresar al mercado más rápido.
En esta entrevista, Tim Jäger, uno de los cinco fundadores y actual CTO de la empresa, habla sobre la idea, la tecnología y cómo usaron sus impresoras 3D de estereolitografía (SLA) Form 3 y Form 3L para crear prototipos funcionales detallados. para perfeccionar su diseño.
La neurociencia se encuentra con el diseño
Tim Jäger y su socia fundadora Lena Jüngst tuvieron una visión de su propio producto que tendría un efecto positivo tanto en la salud como en la sostenibilidad durante su licenciatura en diseño de productos. Los dos temas juegan un papel clave en la sociedad actual, lo que los convierte en factores cada vez más importantes en el éxito económico de los nuevos productos.
Enfermedades como la diabetes, a menudo causadas por hábitos alimenticios y de bebida poco saludables, llamaron su atención en particular. Un factor clave suele ser el contenido de azúcar oculto en las bebidas, del que los consumidores no son conscientes.
En conversaciones con médicos y pacientes, también se hizo evidente que a muchas personas simplemente no les gusta el sabor del agua pura y, por lo tanto, a menudo recurren a bebidas endulzadas con más sabor, como refrescos y jugos.
Con el lema «hacer de un estilo de vida saludable y sostenible la opción más atractiva», Jäger y Jüngst querían encontrar un compromiso que hiciera más atractivo para más personas beber agua, o incluso inspirarlas a beber más.
“Lo que muchos consumidores no saben es que, en realidad, hasta el 80 por ciento de nuestro sabor no está definido por la boca o la lengua, sino por la nariz. Es decir, por el aire que exhalamos cuando saboreamos algo», explica Jäger.
El producto air up consta de un sistema de bebederos y vainas de sabores variados.
La pareja usó este fenómeno, conocido como olor retronasal, para la tecnología detrás de su nueva botella de agua. A través de las cápsulas de sabor de la boquilla, al beber suben burbujas de aire aromatizado a la cavidad bucal, que llegan a los receptores olfativos a través de nuestra faringe. Estos son los encargados de transmitir el olor al cerebro. Dado que el olor de las vainas proviene de la garganta, nuestro cerebro reconoce el olor pero lo percibe como un sabor.
El agua pura se vuelve más atractiva para beber, pero permanece saludable y libre de azúcares añadidos ocultos.
Además, dependiendo del sentido del gusto del usuario, las cápsulas aromáticas pueden aromatizar al menos entre cinco y siete litros de agua, lo que significa menos desperdicio de botellas de agua de plástico PET desechables.
Elegir el método adecuado para la creación de prototipos
Para Jäger, la impresión 3D ha sido durante mucho tiempo una herramienta clave para crear un concepto para un producto final de forma rápida y rentable.
Después de decidir hacer realidad el tema de su tesis de licenciatura, Jäger y Jüngst primero tuvieron que elegir el proceso de impresión 3D adecuado para construir los primeros prototipos de la botella para beber de acuerdo con los requisitos que tenían.
El laboratorio de creación de prototipos de air up está equipado con una impresora 3D SLA de gran formato Form 3L e impresoras de escritorio Form 3.
Como principio básico, era importante que los materiales del prototipo pudieran crear piezas impermeables.
«Por supuesto, también necesitamos piezas herméticas y aptas para alimentos. Y el uso de piezas aptas para alimentos en particular a menudo resulta difícil en la impresión 3D. Las herramientas rápidas impresas en 3D me permiten crear piezas aptas para alimentos mucho mejor y, sobre todo, mucho más rápido». Jäger explica.
Rapid Tooling combina herramientas impresas en 3D con procesos de fabricación tradicionales como moldeo por inyección, termoformado y fundición de silicona. Esto permitió a Jäger y su equipo trabajar con silicona, que es el material que se utilizó para el producto de consumo final. También significó que los cambios de diseño en los prototipos se pudieran realizar de manera flexible, rentable y ultrarrápida.
Un prototipo producido en White Resin se lava con la Form Wash L después de la impresión.
Hoy, Beta2Shape continúa apoyando la ampliación y expande aún más su experiencia en impresión 3D para nuevos proyectos que involucran herramientas rápidas y creación rápida de prototipos.
Prototipos aptos para alimentos con fundición de silicona
Para que los consumidores disfrutaran del puro y variado placer de beber por medio del olfato retronasal, debían cumplirse requisitos especiales en cuanto al diseño de la boquilla y la cápsula de sabor.
Jäger describe la solución de la siguiente manera: «Usé la impresión 3D para crear un molde en el que luego podía verter silicona. Probé cientos de variaciones y siempre pude iterar prototipos en un material terminado genuino».
Los moldes impresos en 3D y la silicona de fundición permitieron a Jäger ser especialmente preciso tanto en detalle como en precisión dimensional sin perder un tiempo valioso.
«Formlabs hizo posible el uso de herramientas rápidas con su tecnología. Simplemente no puedo obtener la precisión que necesito con el modelado por deposición por fusión (FDM)», dice Jäger.
Una pieza prototipo impresa en 3D impresa en resina blanca.
El material que Air Up eligió durante la creación de prototipos fue predominantemente resina White , ya que se podía usar prácticamente universalmente, especialmente al comienzo del proceso de diseño. También se utilizaron resinas biocompatibles y Model Resin de la serie de resinas dentales para la creación rápida de prototipos de vez en cuando.
Diseñe energía en lugar de una planta de máquinas
«No queríamos construir una planta de máquinas aquí, sino poner realmente el poder en manos del diseñador», dijo Jäger.
El fácil manejo de las impresoras 3D de Formlabs significó que los propios diseñadores pudieran producir prototipos a partir de sus diseños, probarlos de inmediato y realizar cambios con facilidad.
Jäger también subraya la importancia que pueden tener las impresoras 3D en el proceso de diseño. «Lo que creo que a menudo se subestima es que el diseñador solo puede ver realmente lo que es posible hacer una vez que tiene la impresora, porque le abre un horizonte completamente nuevo», dijo Jäger.
Además, Jäger hizo una comparación cuantitativa entre las herramientas rápidas con sus impresoras 3D internas y la creación de prototipos subcontratados con fundición de silicona. Una iteración con herramientas rápidas tarda 24 horas y cuesta alrededor de 16 € en material. En cambio, la externalización del proceso tardó cuatro semanas y requirió aproximadamente 20.000 €.
Herramientas rápidas con impresión 3D
La Form 3 y la Form 3L permitieron que Air Up realizara una gran parte de su proceso de desarrollo de productos con herramientas rápidas. Las iteraciones internas y las pruebas de prototipos no solo han ahorrado tiempo y dinero a la empresa con sede en Múnich, sino que también le han permitido mejorar continuamente la calidad de sus productos.
Además de la formación de silicona utilizada por Air Up, también son posibles otros métodos de herramientas rápidos como el termoformado y el moldeo por inyección con moldes impresos SLA.
Con el lanzamiento de nuevos materiales compatibles con QMS , como BioMed Black Resin y BioMed White Resin, Formlabs Medical se compromete a ser líder en el mercado de la impresión 3D para el cuidado de la salud. Ambos materiales están disponibles a nivel mundial en Formlabs a partir de hoy y puedes solicitar una pieza de muestra gratuita para comparar los materiales por ti mismo.
Si tienes alguna pregunta sobre estos nuevos materiales o necesitas ayuda para elegir el material adecuado para tu aplicación médica, ponte en contacto con un experto médico de Formlabs.