Vowsmith bases its "mass personalization" ring business on the advanced capabilities of 3D Systems ProJet MJP Series.

Les bijoux n'étaient pas la première idée de Charles-Olivier Roy lorsqu'il a décidé de lancer une entreprise de personnalisation de masse autour de l'impression 3D.

But he realized if he was going to set up what he calls a “mass personalization” business, he needed to provide a premium product, one that taps into a higher realm of emotion.

“I knew nothing about jewelry, but I quickly understood it would be a perfect playground for me,” says Roy, an industrial designer who previously founded Artisans du Passage, a company that merges art with 3D digital technologies. 

“Most jewelry is bought to express emotion, which brings with it a higher price. And if there is a place ready for a revolution, it’s the jewelry workshop. Lost-wax casting, one of the oldest technologies in metallurgy, hasn’t changed much since ancient Egypt.”

The result of Roy’s philosophy, technological experience and intense planning is Vowsmith, founded in September 2014. Vowsmith is a digitally driven business that enables couples to purchase wedding rings directly from an e-commerce website and customize them with fingerprints of their beloved.

La clé de l'évolutivité de Vowsmith réside dans une imprimante de la gamme MJP ProJet de 3D Systems, une machine qui, selon Roy, « offre le niveau de détail le plus élevé ainsi que le meilleur rendement possible avec une véritable cire de paraffine, qui est idéale un moulage optimal des bagues. »

Delivering freedom of choice

The Vowsmith production process starts with an online customizer that enables customers to choose their ring according to size, shape, type of metal, an optional diamond, and engraving. A starter kit is sent to the customer to capture the couple’s fingerprints in ink. The customer takes a picture of the ink prints and uploads it to the Vowsmith website. 

Les empreintes sont numérisées et importées avec la bague personnalisée ainsi que les éléments de conception qui lui sont associés dans un programme de modelage 3D propriétaire. Un fichier STL haute résolution est créé en quelques secondes, puis envoyé vers une imprimante MJP ProJet de 3D Systems pour réaliser l'impression.

“We provide our customers with total control so they can dictate the design, choose the metal and diamond, and create something unique that fits their budget,” says Roy. “The whole 3D modeling is automated since it’s the customer choices made online that generate the high-resolution STL file for production. The printer is loaded more or less automatically as well.”

Beyond prototyping to production

During the last decade, 3D printing has become fairly common in the jewelry industry. But typically it is used for prototyping a master model that is mass-produced by traditional means. Vowsmith puts 3D printing at the heart of its production.

« La gamme MJP ProJet constitue la pierre angulaire de notre processus de fabrication », déclare Roy. « En premier lieu, il s'agit d'une véritable imprimante pour la cire. Cela signifie qu'il n'existe aucun risque de défaut de moulage lié à des cendres ou à une coque fissurée en raison de la dilatation thermique. La cire véritable brûle complètement à basse température et plus rapidement que les systèmes à base de résine, de sorte que nous économisons de l'énergie et améliorons le rendement. »

Le matériau VisiJet M3 Prowax utilisé par la gamme MJP ProJet produit des pièces de haute définition avec des détails précis et une surface lisse. Le matériau support est facile à éliminer lors du post-traitement et préserve les éléments délicats des bagues.

“We don’t have to spend a second designing support structures for the 3D-printed rings,” says Roy. “We don’t lose productivity due to an unprinted part caused by badly supported areas. We don’t lose time repairing broken support surfaces.”

The large build volume (298 x 185 x 203 mm in high-definition mode) and ultra-high-resolution output (694 x 750 x 1600 DPI; 16? layers) of the 3D printer perfectly complement Vowsmith’s business model.

« L'imprimante ProJet MJP 3500 CPX Max (désormais disponible sous le nom de ProJet MJP 3600W Max) possède un volume d'impression très important, réalise des impressions d'une résolution extrêmement élevée sur tout le plateau d'impression et peut imprimer à une vitesse avec laquelle aucune autre imprimante 3D équivalente ne peut rivaliser », déclare Roy. « Nous sommes en concurrence avec la production de masse, dans laquelle chaque seconde compte, c'est la raison pour laquelle nous nous faisons confiance à l'imprimante ProJet pour produire des modèles extrêmement détaillés avec régularité et un rendement inégalé. »

Fine-tuning and scaling the process

It currently takes about a week for Vowsmith to turn around the typical order, but Roy believes he can cut that time down considerably.

« Avec la technologie actuelle, il est tout à fait possible de recevoir une commande pour une bague le matin, de lancer celle-ci sur l'imprimante dans l'après-midi, de la mouler le lendemain et de l'expédier pour une livraison le jour suivant : 72 heures entre la commande et la livraison.  Je pourrais pousser ce processus plus loin : il nous serait possible d'installer des imprimantes dans le monde entier et les alimenter à partir de notre serveur. Nous serions alors en mesure de résoudre le problème des envois internationaux pour des produits de grande valeur. »

Roy has similar ambitious, but not unreasonable, goals for production volume. He expects Vowsmith to sell between 4,000 to 5,000 rings over the next year. But, the company is already capable of producing 35 to 40 rings per print run and complete three to four batches each day, which would deliver an annual capacity of around 50,000 rings.

There is also work done by hand that could be automated. 

“Eventually we could print the casting tree completely, integrate mass finishing machines and even a CNC diamond and stone setter. And one promising technology for the future is direct metal printing (DMP); we’ve done some prototyping with DMP and have achieved very good results.

Infinite possibilities

Roy thinks his methodologies based on 3D printing could be transferred to other personalized products produced in fairly large quantities.

“We could upload any 3D model with any level of possible customization and be able to manage production without errors,” he says. “We think our infrastructure will continue to increase in value because it’s not based on physical inventory. We’ve coupled an infinite-productivity front end with an infinite-productivity back end.”

Roy believes that mass personalization is a movement evolving at exactly the right time.

“The Millennials are sick and tired of being served the same soup every day. They want to have their own product that reflects their own personality. This generation is shaping the future of retail.”

If the freedom of being able to acquire a personalized product created in a few days isn’t exciting enough, Roy says mass customization using 3D printing could even have a positive impact on the environment.

“It’s a business model where no inventory is produced, moved and stored before consumption. Could this be a valuable solution to the dramatic effects the first two industrial revolutions had over our planet”?