Alta tecnologia in una tazza da caffè | Making of KRUG

|Simon Schoßböck

Gustatevi un caffè con una tazza high-tech! Le nostre idee iniziali per KRUG non ci hanno portato immediatamente a questa conclusione. Anzi, la nostra tazza è nata come un concetto innovativo, nato da piccoli fastidi quotidiani che si incontrano sorseggiando un caffè americano, un cappuccino o un latte macchiato! Le circostanze esatte in cui è nato KRUG sono descritte in un avvincente racconto, "L'idea per KRUG". Fortunatamente, all'epoca non avevamo idea che lo sviluppo successivo ci avrebbe portato dalle simulazioni di flusso e dalla tecnologia dei cuscinetti alla creazione di uno speciale materiale termicamente attivo! Ma cominciamo dall'inizio:

 Tutto ciò che ruota ha bisogno di un asse.

Ora che l'idea di base ha subito conquistato tutti e il design mostra già i primi progressi, è il momento di passare ai fatti: "torniamo all'ingegneria". Dopotutto, la nostra tazza senza cucchiaio deve ancora essere prodotta! Il problema centrale è innanzitutto la conservazione.

Come possiamo creare un cuscinetto preciso e soprattutto scorrevole per la nostra tazza high-tech, che resista sia alla lavastoviglie che al microonde senza superare immediatamente il nostro budget?

Gli approcci iniziali erano piuttosto insoliti: ad esempio, un cuscinetto a sfere resistente all'acqua di mare tra la base e la tazza. Purtroppo, il prototipo ha dimostrato che l'orientamento non era sufficientemente preciso: la nostra tazza ha oscillato e il contenuto si è rovesciato sul tavolo...

Abbiamo quindi montato delle piccole ruote disposte radialmente sul fondo della tazza. Il prototipo ruota abbastanza bene, ma accumula rapidamente polvere e particelle sugli "pneumatici", compromettendone notevolmente il funzionamento. E funziona solo su superfici lisce: assolutamente da evitare.

"Tutto ciò che ruota ha bisogno di un asse". Questa semplice osservazione, frutto della vasta esperienza del nostro modellista, ha portato a un cambio di mentalità e, di conseguenza, a una svolta nel design: invece di estendere l'ala solo di poco dalla parete interna, come nelle bozze iniziali, ora la estendiamo fino al centro della tazza, dove lascia spazio a un asse di rotazione centrale. Questo risolve contemporaneamente un altro problema: i primi test di miscelazione con i prototipi hanno rivelato che una parte dello zucchero rimaneva sempre non mescolata sul fondo della tazza, esattamente al centro. Il motivo è semplice: anche al centro di un tornado, per le leggi della fisica, non c'è vento. La nostra nuova ala rivendica semplicemente questa posizione, impedendo così la zona degli invertebrati.

Magnetismo magico

C'è qualcosa di magico nei magneti. Il modo in cui due corpi metallici che si respingono fluttuano l'uno sull'altro è semplicemente stupefacente. Dato che questo non crea alcun attrito, ha senso provare a integrare questo principio nei nostri cuscinetti!

Progettato, costruito! Ora la nostra tazza poggia su un perno al centro, che determina l'asse di rotazione. Due magneti si fronteggiano sulla punta del perno e sulla tazza, respingendola e facendola galleggiare. Tutto ruota splendidamente per decine di giri alla minima spinta. Geniale! O almeno così si potrebbe pensare...

In realtà, le cose sono solitamente molto più complicate di quanto si pensi inizialmente.

A causa del diverso peso di una tazza quasi vuota e di una piena, a volte questa si libra mezzo centimetro più in alto o più in basso rispetto alla base, rimbalza in modo incontrollabile su e giù e spesso rovescia il suo contenuto sul tavolo dopo essere stata spinta. Inoltre, la base cade semplicemente quando la tazza viene sollevata per bere. È necessario un meccanismo di bloccaggio meccanico, ma non è del tutto semplice: non deve causare attrito, deve consentire la rimozione della base per la pulizia e deve anche compensare le diverse altezze a seconda del livello di riempimento.

Sta diventando sempre più chiaro quanto la realizzazione di un'"idea principale" dipenda dal reperimento di diverse "idee secondarie"!

Un'importante idea collaterale è nata da un breve spot pubblicitario in cui un giocatore di basket faceva ruotare abilmente la palla sulla punta delle dita. Attrito minimo.

Interessante.

Il cuscinetto magnetico è stato semplicemente invertito e, invece di due magneti che si respingono, abbiamo dotato il prototipo successivo di un magnete e di una piccola sfera di metallo come "punta del dito".

È stato subito chiaro che questa sarebbe stata la nostra soluzione. Ancora una volta, diversi problemi vengono risolti contemporaneamente: la tazza scorre fluidamente sulla parte superiore della sfera, mentre per la pulizia, la base può essere semplicemente tirata per superare la resistenza magnetica, consentendo di separare e riattaccare facilmente entrambe le parti secondo necessità.

Il diavolo è nei dettagli / Frozen Design

La fase successiva dello sviluppo del prodotto è spesso molto frustrante. Il progetto di base è pronto, le soluzioni tecniche sono state sviluppate in linea di principio e i prototipi funzionano come previsto.

Possiamo iniziare!

Oppure il bordo dovrebbe essere più spesso di 0,5 mm? La forma dell'ala è perfetta o fuoriesce qualcosa quando viene ruotata troppo? Possiamo perfezionare ulteriormente il contorno dell'ala per creare ancora più vortici o abbiamo già raggiunto l'ideale? La nostra coppetta si adatta perfettamente alla mano sia delle donne che degli uomini o l'altezza del bordo centrale dovrebbe essere leggermente aumentata? O abbassata? O resa più sottile, più spessa, più piatta, più ripida, più liscia, più ruvida, più irregolare, più dritta, più morbida, più dura e così via...

Solo una cosa aiuta: pazienza e diligenza. Anche da quella che sembra una tazza "finita", vengono creati decine di prototipi diversi, vengono confrontate ore di calcoli di flusso dell'ala, vengono consultati tester e cavie e tutti i dati vengono valutati oggettivamente, fino a quando finalmente si decide: il leggendario "Frozen Design".

Come si fa?

Ora sappiamo come dovrebbe apparire. Ma come è fatto? E, soprattutto, di cosa è fatto?

Immagine familiare: tentativi inizialmente azzardati.

Ceramica e porcellana sono state escluse fin dall'inizio: la precisione necessaria per le nostre esigenze di stoccaggio è difficilmente raggiungibile nella produzione in serie... Dopo aver creato diversi prototipi utilizzando plastica stampata in 3D e parti metalliche fresate, abbiamo inizialmente scelto il calcestruzzo microfuso come materiale di partenza. Questo si avvicinava di più al nostro concetto esistente di "stoviglie" e, almeno visivamente, aveva un aspetto gradevole. Sono stati creati stampi complessi, composti da più parti, con inserti in silicone e cursori a perno che formavano l'asse centrale.

I risultati sono piuttosto deludenti: bolle e inclusioni, a volte persino crepe. Ogni tazza richiede un impegno enorme, non solo in termini di materiali, ma anche di preparazione e finitura. Sebbene il prodotto finale abbia un aspetto fantastico, risulta freddo al tatto e in bocca ed è molto difficile da pulire perché la superficie non è adeguatamente sigillata.

E: il calcestruzzo fine non è adatto al contatto con gli alimenti. Stiamo cercando una smaltatura, ma alla fine dobbiamo ammettere che non funzionerà così.

Considerando l'aspetto straordinario e il peso considerevole del calcestruzzo colato, il nostro passo successivo è trovare un legante sostitutivo adatto per i componenti minerali. Inizialmente, la resina epossidica per uso alimentare sembra essere un candidato promettente. Vengono sviluppati nuovi stampi e processi di lavorazione. La resina bicomponente viene miscelata con sabbia di marmo per uso alimentare e pigmenti, purificata dalle bolle d'aria intrappolate in una camera a vuoto e quindi versata in un complesso apparato di colata.

I risultati sono fantastici! La sensazione al tatto, il peso, l'aspetto e la precisione sono eccellenti: la tazza finita è quasi "indistruttibile", anche se cade su una superficie dura.

Abbiamo fatto molta strada.

Deus ex machina

Tuttavia, ci sono due problemi principali: produrre una singola tazza richiede quasi un'ora di preparazione e il processo di polimerizzazione dura addirittura una notte. In secondo luogo, sebbene la resina utilizzata sia idonea per gli alimenti, questa soluzione è davvero "dannosa per il nostro stomaco", perché il materiale composito di resina risultante non è mai riciclabile ed è tutt'altro che ecologico.

Segue una discussione difficile all'interno del team, perché tutti sanno segretamente che una geometria così complessa, la precisione richiesta e la progettazione dell'asse del cuscinetto consentono in realtà una sola soluzione sensata: un sofisticato utensile per stampaggio a iniezione in acciaio.

Con gli impressionanti risultati dei prototipi, nessuno si tira più indietro di fronte allo sforzo richiesto per realizzare uno strumento del genere; anzi, ciò che è stato realizzato è troppo convincente per rinunciarci quando ormai è quasi arrivato l'obiettivo!

Ma anche qui dobbiamo superare diversi problemi che ostacolano il prodotto ideale e che alla fine ci hanno costretto ad approfondire la ricerca e lo sviluppo più di quanto avremmo mai potuto immaginare!

Materializza!

La sfida era trovare un materiale di fusione adatto che rispecchiasse le proprietà desiderate per la nostra tazza e che potesse essere lavorato come sperato. La plastica comune era ovviamente fuori questione... Non poteva replicare adeguatamente il peso, la sensazione al tatto, la precisione o la qualità percepita. Anche le sue proprietà termiche lasciavano molto a desiderare.

Dobbiamo sviluppare un nostro prodotto! Per questo motivo, stiamo esaminando in dettaglio materiali di base e additivi, compositi e riempitivi.

Ancora una volta, un'unica idea porta con sé una svolta sotto diversi aspetti:

Semplicemente, ci manca la componente "minerale" presente sia nella porcellana che nella precedente miscela di cemento e marmo. Questa fornisce il peso necessario per sostenere la rotazione e, naturalmente, garantisce anche l'alta qualità della superficie.

Le "microsfere di vetro" rappresentano l'ingegnosa alternativa e soluzione. Grazie a tecnologie avanzate e a una competenza ancora maggiore, è possibile riempire l'interno della nostra tazza con minuscole sfere di vetro ad alta concentrazione durante il processo di fusione. Il risultato è una massa per tazza praticamente ideale che, grazie alle proprietà termiche del nuovo materiale, raffredda il caffè fino alla temperatura ideale in brevissimo tempo e poi rilascia lentamente il calore assorbito, mantenendo il caffè alla temperatura ideale per un tempo significativamente più lungo.

 

Questo è KRUG

"Il recipiente di agitazione a rotazione cinetica ." In netto contrasto con la lunga storia di sviluppo di KRUG, il processo di denominazione è stato completato dopo la prima proposta.

Tutto il team Urmacher vi augura un'esperienza di caffè indimenticabile con il nostro amato prodotto KRUG e le sue numerose raffinatezze nascoste!