BR112012001445A2 - dispositivo para deposição seletiva de materiais plásticos fundidos - Google Patents

dispositivo para deposição seletiva de materiais plásticos fundidos Download PDF

Info

Publication number
BR112012001445A2
BR112012001445A2 BR112012001445A BR112012001445A BR112012001445A2 BR 112012001445 A2 BR112012001445 A2 BR 112012001445A2 BR 112012001445 A BR112012001445 A BR 112012001445A BR 112012001445 A BR112012001445 A BR 112012001445A BR 112012001445 A2 BR112012001445 A2 BR 112012001445A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
sonotrode
aforementioned
plastic materials
materials according
selective
Prior art date
Application number
BR112012001445A
Other languages
English (en)
Inventor
Puliga Francesco
Javier Planta Torralba Francisco
Ribatallada Diez Jorge
Original Assignee
Fund Privada Ascamm
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fund Privada Ascamm filed Critical Fund Privada Ascamm
Publication of BR112012001445A2 publication Critical patent/BR112012001445A2/pt

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00523—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes provided with means to heat the material
    • B05C17/00546—Details of the heating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00523—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes provided with means to heat the material
    • B05C17/00526—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes provided with means to heat the material the material being supplied to the apparatus in a solid state, e.g. rod, and melted before application
    • B05C17/0053—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes provided with means to heat the material the material being supplied to the apparatus in a solid state, e.g. rod, and melted before application the driving means for the material being manual, mechanical or electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/02—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2791/00—Shaping characteristics in general
    • B29C2791/004—Shaping under special conditions
    • B29C2791/008—Using vibrations during moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

dispositivo para deposição seletiva de materiais plásticos fundidos o dispositivo está compreendido por um suporte (3), um transdutor ultrassônico (1), um sonotrodo (2), um bocal (4), em uma parte final do citado sonotrodo, e uma câmara de fusão (5) em comunicação com uma saída de deposição ( 4a) através de uma canaleta de descarregamento (6a) no qual: uma canaleta interna (6) se estende através do sonotrodo (2) que permite uma passagem livre do material plástico em estado sólido; a citada canaleta interna (6) se estende ao longo de uma seção com uma redução progressiva da sua área de folga através de uma seção cônica truncada que proporciona a citada canaleta de descarregamento (6a) e que contém a citada câmara de fusão (5); diversos perfis ou reforços longitudinais (1 o), localizados como um gerador cônico e com desalinhamento angular projetam-se a partir da parede interna da seção cônica da câmara de fusão (5), que possui uma extremidade multifacetada (11) voltada para e oposta a uma entrada para a citada câmara de fusão (5).

Description

DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS
Campo técnico da invenção
Refere-se a presente invenção a um dispositivo para a deposição seletiva de materiais plásticos fundidos e, mais especificamente, a uni dispositivo no qual o material plástico é alimentado, em geral, no estado sólido c, em seguida, fundido antes de ser descarregado.
Estado da técnica
Dispositivos para a deposição de materiais plásticos fundidos são conhecidos no estado da técnica.
WO 2004/024415 descreve um equipamento para aperfeiçoar as características de fluidez de materiais de moldagem por injeção ou extrusão. O equipamento está compreendido por uma trajetória de fluxo através da qual um material a ser moldado por injeção ou extrusão passa cm uso, e um dispositivo de vibração ultrassônica, compreendido por um sonotrodo, disposto para um contato direto com o material que passa através da trajetória de fluxo em uso, para vibrar diretamente o material enquanto este está sendo injetado ou extrudido.
US 6036467 descreve um equipamento para a extrusão de um polímero termoplástico fundido no qual a energia ultrassônica é utilizada no processo de extrusão. O equipamento está compreendido por uma carcaça de fundição em molde e meios para a aplicação da energia ultrassônica a uma parte do polímero termoplástico fundido. A carcaça de fundição em molde define uma câmara adaptada para receber o polímero termoplástico fundido, um orifício de entrada para abastecer a câmara com polímero fundido e um orifício de extrusão.
Os dois equipamentos descritos acima apresentam como desvantagem o fato da imposição do uso de polímero termoplástico fundido como material de partida, isto é, o material plástico alimentado ao dispositivo c, em seguida, à câmara, já se encontra em uma fase fundida adequada para ser injetada ou extrudida.
US2002019683 descreve uma máquina ferramenta que combina a adição de material via consolidação ultrassônica de objetos e técnicas subtrativas para conferir
2/9 uma alta precisão dimensional a um objeto finalizado.
O mesmo requerente apresentou o pedido de patente WO 2009/030791 relacionado a um dispositivo para a deposição de material plástico no qual o material plástico é alimentado em fase sólida. O dispositivo está compreendido por um compartimento oco provido de uma câmara de fusão, um sonotrodo alojado na parte oca do compartimento e em contato com a citada câmara de fusão, uma passagem de entrada para o material plástico em fase sólida e uma abertura de saída para o depósito do plástico fundido. O material plástico é alimentado à câmara de fusão por meio de um tambor de parafuso que impulsiona o material através do compartimento oco.
Apesar de apresentar um bom funcionamento, o dispositivo do documento WO 2009/030791 possui algumas desvantagens que estão detalhadas a seguir:
- o material plástico, mesmo que esteja no estado sólido, necessita ser pressionado através do comprimento do compartimento por meio de um tambor dc parafuso, o que significa, portanto, a existência de uma rosca interna ao citado alojamento; além do mais, a presença de uma rosca torna o dispositivo menos rígido durante a vibração do sonotrodo;
- a inserção de um tambor de parafuso dentro da câmara impõe uma construção difícil e custos associados;
- a câmara de fusão é criada no alojamento e é extensa (estendendo-se ao longo do eixo da câmara que circunda o sonotrodo), não permitindo, portanto, que todo o material seja submetido à amplitude máxima de vibração;
- a câmara de fusão, na qual o material está sujeito à vibração, não está em conexão direta com a abertura de descarregamento do plástico fundido; e
- a câmara de fusão não está próxima da abertura de descarregamento do plástico fundido, o que permite, portanto, uma possível solidificação do material plástico fundido antes que o mesmo seja descarregado através da saída.
Outros dispositivos do estado anterior da técnica conhecidos estão descritos em DE 41 03 740 c SU 570496, este último fornecendo as características do preâmbulo da reivindicação principal 1.
3/9
A presente invenção aborda alguns dos problemas e dificuldades discutidos acima proporcionando um dispositivo aperfeiçoado para a extrusão de material termoplástico de acordo com a reivindicação 1.
Resumo da invenção
O presente dispositivo está compreendido por um suporte, um transdutor ultrassônico, um sonotrodo, um bocal e uma câmara de fusão em comunicação com uma saída de deposição.
De acordo com as características da presente invenção, o sonotrodo está provido de uma canaleta interna que percorre todo o seu comprimento. O diâmetro da citada canaleta é tal que permite que o material plástico passe através da mesma livremente sem fricção com as suas paredes laterais até que o material alcance a câmara de fusão.
O material plástico, na forma de um filamento, grânulos ou semelhante passa pela canaleta interna do sonotrodo que atua, portanto, como um guia para que o material alcance a câmara de fusão.
O material plástico em fase sólida é alimentado ao dispositivo através de uma abertura de entrada por meio de um impulsor com um motor que aplica uma força ao material plástico com o propósito de impulsioná-lo através da canaleta do sonotrodo continuadamente ate que ele alcance a câmara de fusão.
Na câmara de fusão, a força máxima de fricção é produzida entre o filamento ou semelhante e as paredes da câmara de fusão resultando, portanto, na fusão do material plástico.
Na verdade, o sonotrodo vibra devido ao transdutor, e estas vibrações possuem a amplitude máxima na última parte do sonotrodo, isto é, na câmara de fusão.
Quando o filamento plástico ou semelhante, impulsionado pela canaleta interna do sonotrodo por meio de um impulsor, alcança a câmara de fusão, o citado filamento é pressionado contra as paredes da câmara devido à redução da seção transversal da câmara de fusão a partir da sua abertura de entrada em direção a sua abertura de saída. Ao mesmo tempo, o material plástico na citada câmara de fusão é
4/9 submetido à amplitude máxima das ondas ultrassônicas.
Consequentemente, a força aplicada do motor do impulsor e a amplitude das vibrações do sonotrodo são os dois parâmetros que controlam o processo e que influenciam a temperatura de fusão, permitindo, portanto, o uso de diferentes materiais plásticos com diferentes temperaturas de fusão.
Com o propósito de minimizar o tempo de início do processo, está provido um sistema para o controle da temperatura da saída de deposição. O citado sistema de controle da temperatura pode ser externo ou interno.
O sistema externo de controle da temperatura está baseado em um grupo de resistências com as quais o dispositivo estará em contato, somente no início do processo, para aquecer a saída de deposição do citado dispositivo.
O sistema interno de controle da temperatura está compreendido por resistências integradas no dispositivo, preferivelmente na parte final do sonotrodo, a fim de regular a temperatura automaticamente.
Para evitar o superaquecimento e, consequentemente, interromper o funcionamento do dispositivo, está provido um sistema de resfriamento interno ou externo. Um resfriamento interno é realizado em um exemplo de execução por meio de ar comprimido forçado através da mesma canaleta interna utilizada para alimentar o material plástico para a câmara de fusão.
O dispositivo para a deposição seletiva de materiais plásticos fundidos está compreendido por um suporte, um transdutor ultrassônico, um sonotrodo, um bocal integrado na parte final do citado sonotrodo, oposto ao transdutor, e uma câmara de fusão em comunicação com uma saída de deposição através de uma canaleta de descarregamento em que:
- a citada câmara de fusão está localizada na parte final do citado sonotrodo;
- uma canaleta interna está provida e se estende pelo menos em parte através do citado sonotrodo permitindo a passagem do material plástico em estado sólido (F) alimentado na mesma em direção à citada câmara de fusão.
De acordo com a proposta desta invenção:
a) a citada canaleta interna possui uma seção transversal que permite uma
5/9 passagem livre do material plástico em estado sólido;
b) a canaleta interna se estende ao longo de uma seção com uma redução progressiva da sua área de folga através de uma seção cônica truncada que proporciona a canaleta de descarregamento que conduz à citada saída de deposição e que está contida dentro da câmara de fusão;
c) o ângulo da citada seção cônica truncada é selecionado de maneira que o material plástico em estado sólido alcance um ponto da parede interna da citada seção cônica (frustum) na proximidade (aproximadamente 1-3 mm) da citada saída de deposição;
d) a câmara de fusão com um formato cônico truncado está localizada na parte final do sonotrodo e se estende a partir do ponto de contato do material plástico em estado sólido com a parede interna da seção cônica até aproximadamente a citada saída de deposição; e
e) pelo menos dois perfis ou reforços longitudinais, localizados como um gerador cônico e com desalinhamento angular, projetam-se a partir da parede interna da seção cônica que corresponde à área da câmara de fusão, que possui uma extremidade multifacetada voltada para e diretamente oposta a uma entrada para a citada câmara de fusão do material plástico.
O número de perfis longitudinais ressaltados dentro da câmara de fusão em um exemplo de realização preferido será de quatro membros com espaçamento angular igual embora este número possa ser maior ou menor.
A citada extremidade multifacetada de cada um dos citados perfis longitudinais ressaltados é um poliedro que, em um exemplo de realização preferido, é uma pirâmide com pelo menos uma borda diretamente oposta à entrada do material plástico em estado sólido para a citada câmara de fusão.
Outras características da invenção aparecerão na descrição detalhada a seguir de alguns exemplos de realização da invenção, a título de exemplo apenas, com referência aos desenhos que os acompanham.
Breve descrição dos desenhos
- As figuras la e 1b representam, respectivamente, uma vista lateral e
6/9 transversal esquemática do dispositivo, de acordo com um primeiro exemplo de realização, no qual um bocal destacável está conectado a um sonotrodo por meio de uma rosca interna;
- As figuras 2a e 2b representam uma vista superior e transversal da parte de um bocal do sonotrodo que integra a câmara de fusão, que indica o ponto de contato do material plástico em estado sólido com a parede interna de uma seção cônica onde diversos perfis longitudinais ressaltados com espaçamento angular igual estão localizados;
- A figura 3 representa uma vista transversal esquemática do dispositivo de acordo com um segundo exemplo de realização, no qual o bocal destacável está conectado ao sonotrodo por meio de uma rosca externa; e
- As figuras 4a e 4b representam uma vista lateral e transversal esquemática do dispositivo de acordo com um terceiro exemplo de realização, no qual o bocal e o sonotrodo são uma peça única.
Descrição detalhada de alguns exemplos de realização da invenção
Nas figuras la e 1b está apresentado um primeiro exemplo de realização preferido do dispositivo de acordo com a invenção, no qual o dispositivo está compreendido por um impulsor (I) com um motor, uma abertura de entrada (7) para o material plástico sólido F, um suporte (3), um transdutor ultrassônico (1), um sonotrodo (2), um bocal (4), integrado na parte final do citado sonotrodo oposto ao transdutor (1), e uma câmara de fusão (5) formada dentro de uma canaleta de descarregamento (6a) que conduz a uma saída de deposição (4a).
No citado primeiro exemplo de realização preferido, o suporte (3) mantém o sonotrodo (2) no lugar enquanto o transdutor (1) está em ação. O material plástico (F) na forma dc um filamento, grânulos ou semelhante é alimentado ao dispositivo através de uma abertura de entrada (7) por meio de um sistema impulsor (I), operado por motor, através da citada canaleta interna (6).
O material plástico (F) é, então, impulsionado ao longo de uma canaleta interna (6) que percorre todo o comprimento do dispositivo, passando, portanto, pelo transdutor (1), pelo sonotrodo (2) c pelo bocal (4) até a câmara de fusão (5),
7/9 localizada na parte final do citado sonotrodo, onde o material é fundido.
Neste primeiro exemplo de realização preferido, a citada canaleta interna (6) se estende ao longo de todo o comprimento do sonotrodo (2) e possui uma seção transversal com uma extensão de 1 a 5 mm em diâmetro, preferivelmente com uma extensão de 2,2 e 3,1 mm em diâmetro.
Em outros exemplos de realização, a citada canaleta interna (6) pode se estender também somente ao longo de uma parte do citado sonotrodo (2) por exemplo, todo o comprimento de todo o conjunto transdutor ultrassônico 1 e sonotrodo 2.
A canaleta interna 6 está, preferivelmente, centrada em relação a pelo menos o comprimento do sonotrodo.
Nas figuras 2a e 2b, estão descritas as principais características desta invenção que se referem à construção da câmara de fusão 5.
A figura 2a mostra que a canaleta interna 6 possui uma passagem com uma seção transversal que permite uma passagem livre do material plástico em estado sólido F (com uma extensão de 1 e 5 mm em diâmetro nos exemplos de realização preferidos) que é impulsionado pela ação do impulsor 1 contra uma parte final da canaleta 6, onde a citada canaleta interna 6 se estende ao longo de uma seção com uma redução progressiva da sua área de folga através de uma seção cônica truncada que proporciona uma canaleta de descarregamento 6a que conduz a uma saída de deposição 4a e que está contida dentro da citada câmara de fusão 5.
Como está claramente visível na figura 2a, o ângulo da seção cônica truncada que proporciona a citada canaleta de descarregamento 6a é selecionado de maneira que o material plástico em estado sólido F alcance um ponto da parede interna da citada seção cônica (frustum) na proximidade (um valor de aproximadamente 1 a 3 mm pode ser adequado) da citada saída de deposição 4a e a câmara de fusão 5 com um formato cônico truncado se estende a partir deste ponto dc contato do material plástico em estado sólido F com a parede interna da seção cônica até aproximadamente a citada saída de deposição. Ângulos de 83 0 a 81 0 da seção cônica truncada da canaleta 6a foram testados com bons resultados.
8/9
Como pode ser melhor observado na figura 2b, quatro perfis ou reforços longitudinais com espaçamento angular igual 10, localizados como geradores cônicos projetam-se a partir da citada parede interna da seção cônica que corresponde à área da câmara de fusão 5, e cada um dos citados perfis 10 possui uma extremidade multifacetada 11 voltada para e diretamente oposta a uma entrada para a citada câmara de fusão 5, do material plástico. Portanto, o material plástico no estado sólido F toca primeiro as citadas extremidades multifacetadas 11 (ver o círculo da figura 2b que representa o contorno do material plástico F) que inclui uma configuração de poliedro com bordas diretamente opostas à citada entrada. Os perfis 10 terminam próximos à citada saída de deposição 4a.
Os perfis longitudinais ressaltados 10 comportam-se, desta maneira, como diretores de energia e contribuem para transferir para os pontos materiais de concentração máxima de pressão e de amplitude onde o processo de fusão do material plástico, cm especial um polímero, é iniciado e, em seguida, a câmara de fusão proporciona uma fusão completa evitando qualquer movimento para trás do material fundido na canaleta de descarregamento 6a ou na câmara 5.
No exemplo de realização das figuras 2a e 2b, a configuração poliédrica 11 das extremidades dos perfis 10 é uma pirâmide com pelo menos uma borda diretamente oposta à entrada do material plástico em estado sólido F para a câmara de fusão 5.
O bocal 4 e o sonotrodo 2 podem ser conectados por meio de uma rosca e a citada conexão de rosca pode ser interna (figura la) ou externa (figura 3) para a parte final do bocal 4 do sonotrodo 2.
O bocal 4 estando conectado com o sonotrodo 2 por meio de um rosca permite que o mesmo 4 seja destacável e limpo quando necessário. Além do mais, um bocal destacável oferece a possibilidade de alterar a seção transversal de abertura ou saída de deposição (4a) através da qual o material plástico fundido flui.
O material do bocal 4 é selecionado entre o alumínio, o aço c o titânio e as suas ligas, preferivelmente o alumínio.
Em um exemplo de realização alternativo ilustrado nas figuras 2a e 2b e
9/9 figuras 4a e 4b, o sonotrodo 2 é monolítico, isto é, o bocal 4 e o sonotrodo 2 são uma peça única e o seu material é selecionado entre o titânio, aço e alumínio e as suas ligas, preferivelmente o titânio.
Neste terceiro exemplo de realização, o bocal 4 está integrado no sonotrodo 2, isto é, o bocal 4 constitui-se em uma peça única juntamente com o sonotrodo (2). Consequentemente, a câmara de fusão 5 encontra-se no próprio sonotrodo.
O material deste sonotrodo monolítico é selecionado entre o titânio, o aço e o alumínio e as suas ligas.
Todos os exemplos de realização do dispositivo de acordo com a invenção são providos de um sistema de controle da temperatura que está compreendido por uma disposição para controlar a temperatura do sonotrodo, sendo que a citada disposição pode ser interna ou externa.
O citado sistema de controle da temperatura pode ser externo ou interno:
- o sistema externo de controle da temperatura está baseado em um grupo de resistências com as quais a parte final do dispositivo, a saber, a saída de deposição, é colocada em contato, somente no início do processo, para ser aquecida.
- o sistema interno de controle da temperatura está compreendido por resistências integradas no dispositivo, preferivelmente na parte final do sonotrodo, com o propósito de configurar automaticamente a temperatura.
O dispositivo também está provido de um sistema de resfriamento interno por meio de ar comprimido forçado através da mesma canaleta interna utilizada para alimentar o material plástico para a câmara de fusão e meios também podem estar dispostos ao redor da parte final do bocal (por exemplo, tubos anulares que circundam o bocal com aberturas que proporcionam ar fresco sob pressão contra o citado bocal) que inclui a câmara de fusão com o propósito de evacuar a temperatura da câmara de fusão e proteger adequadamente o sonotrodo.

Claims (15)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1.) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS que está compreendido por um suporte (3), um transdutor ultrassônico (1), um sonotrodo (2), um bocal (4), integrado na parte final do citado sonotrodo (2), oposto ao transdutor, c uma câmara de fusão (5) em comunicação com uma saída de deposição (4a) através de uma canalcta de descarregamento (6a) no qual:
    - a citada câmara de fusão (5) está localizada na parte final do citado sonotrodo;
    - uma canalcta interna (6) está provida e se estende pelo menos em parte através do citado sonotrodo, o que permite a passagem do material plástico em estado sólido (F) alimentado no mesmo em direção à citada câmara de fusão (5);
    caracterizado por:
    a) a citada canaleta interna (6) possuir uma seção transversal que permite a passagem livre do citado material plástico em estado sólido (F);
    b) a citada canaleta interna (6) se estender ao longo de uma seção com uma redução progressiva da sua área de folga através de uma seção cônica truncada que proporciona a citada canaleta de descarregamento (6a) que conduz à citada saída de deposição (4a) e que está contida dentro da câmara de fusão (5);
    c) o ângulo da citada seção truncada ser selecionado de maneira que o material plástico em estado sólido (F) alcance um ponto da parede interna da citada seção cônica (frustum) na proximidade da citada saída de deposição (4a);
    d) a citada câmara de fusão (5) com um formato cônico truncado se estender a partir do ponto de contato do material plástico em estado sólido (F) com a parede interna da seção cônica até aproximadamente a citada saída de deposição; e
    e) pelo menos dois perfis ou reforços longitudinais (10), localizados como um gerador cônico e com desalinhamento angular projetarem-se a partir da citada parede interna da seção cônica que corresponde à área da câmara de fusão (5), que possui uma extremidade multifacetada (11) voltada para e oposta a uma entrada da citada câmara de fusão (5), de maneira que a citada câmara de fusão (5) está localizada na parte final do próprio
  2. 2/3 sonotrodo (2).
    2. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1, no qual o citado ponto de contato do material plástico em estado sólido (F) com a citada parede interna da citada seção cônica (frustum) está localizado a uma distância de aproximadamente 1 a 3 mm.
  3. 3. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1, no qual a citada câmara de fusão (5) inclui quatro perfis ressaltados com espaçamento angular igual (10).
  4. 4. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1, no qual a citada extremidade multifacetada (11) dos citados pelo menos dois perfis longitudinais (10) é um poliedro.
  5. 5. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 4, no qual o citado poliedro é uma pirâmide com pelo menos uma borda diretamente oposta à entrada do material plástico em estado sólido (F) na citada câmara de fusão (5).
  6. 6. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1, no qual os citados pelo menos dois perfis longitudinais (10) terminam próximos à citada saída de deposição (4a).
  7. 7. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1 e caracterizado pela citada canaleta interna (6) do citado sonotrodo (2) possuir uma seção transversal com uma extensão de 1 a 5 mm em diâmetro.
  8. 8. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1 e caracterizado pelo citado bocal (4) c o citado sonotrodo (2) estarem conectados por meio de uma rosca, sendo que a citada conexão de rosca é interna ou externa à parte final do sonotrodo.
    3/3
  9. 9. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com as reivindicações 1 ou 8 e caracterizado pela citada canaleta interna (6) se estender ao longo de todo o comprimento do sonotrodo (2).
  10. 10. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com as reivindicações 1 ou 8 e caracterizado pela citada canaleta interna (6) se estender ao longo de todo o comprimento de todo o conjunto transdutor ultrassônico (1) e sonotrodo (2).
  11. 11. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com as reivindicações 9 ou 10, na qual a citada canaleta interna (6) está centrada em relação a pelo menos o comprimento do sonotrodo.
  12. 12. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com a reivindicação 1 e caracterizado pelo material plástico ser alimentado por meio de um sistema impulsor na forma de um filamento ou grânulos ou semelhante através da citada canaleta interna (6).
  13. 13. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12 e caracterizado pelo citado sonotrodo (2) ser monolítico e o seu material ser selecionado entre o titânio, o aço e o alumínio e as suas ligas.
  14. 14. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ou 13 e caracterizado pelo material do bocal (4) ser selecionado entre o alumínio, o aço e o titânio e as suas ligas.
  15. 15. ) DISPOSITIVO PARA DEPOSIÇÃO SELETIVA DE MATERIAIS PLÁSTICOS FUNDIDOS de acordo com as reivindicações 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 ou 14 e caracterizado por ser compreendido por uma disposição para controlar a temperatura do sonotrodo, sendo a citada disposição é interna ou externa, por meio da evacuação da temperatura da câmara de fusão.
BR112012001445A 2009-07-21 2010-07-21 dispositivo para deposição seletiva de materiais plásticos fundidos BR112012001445A2 (pt)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09075324A EP2277632A1 (en) 2009-07-21 2009-07-21 Device for selectively depositing molten plastic materials
PCT/IB2010/001768 WO2011010213A2 (en) 2009-07-21 2010-07-21 Device for selectively depositing molten plastic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BR112012001445A2 true BR112012001445A2 (pt) 2019-12-10

Family

ID=42079075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112012001445A BR112012001445A2 (pt) 2009-07-21 2010-07-21 dispositivo para deposição seletiva de materiais plásticos fundidos

Country Status (13)

Country Link
US (1) US8734144B2 (pt)
EP (2) EP2277632A1 (pt)
JP (1) JP5649649B2 (pt)
KR (1) KR101728924B1 (pt)
CN (1) CN102481594B (pt)
BR (1) BR112012001445A2 (pt)
CA (1) CA2768762C (pt)
ES (1) ES2445149T3 (pt)
IL (1) IL217677A (pt)
MX (1) MX2012000919A (pt)
PT (1) PT2456570E (pt)
SI (1) SI2456570T1 (pt)
WO (1) WO2011010213A2 (pt)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2277632A1 (en) 2009-07-21 2011-01-26 Fundació Privada Ascamm Device for selectively depositing molten plastic materials
CN104175720A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 上海启培智能科技有限公司 一种通用3d打印机喷头
DE102013216855B4 (de) * 2013-08-23 2022-10-20 Mühlbauer Technology Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung von Formkörpern
IL229012A (en) * 2013-10-21 2016-06-30 Micron 3Dp Ltd Detachable fiber carrier and nozzle for a 3D printer
PL3037235T3 (pl) * 2014-12-23 2018-04-30 Ultrasion, Sl Urządzenie do i sposób doprowadzania stopionego materiału z tworzywa sztucznego do gniazda formy
US10611138B2 (en) * 2015-08-28 2020-04-07 Cosine Additive Inc. Nozzle system with monolithic nozzle head for fused filament fabrication additive manufacturing and method of manufacturing same
FR3043933B1 (fr) * 2015-11-25 2017-12-22 Lionel Claude Lucien Soulier Buse d'extrusion de multi matieres non metalliques fondues pour fabrication additives
US10994480B2 (en) * 2016-06-08 2021-05-04 Wolf & Associates, Inc. Three-dimensional printer systems and methods
EP3515244B1 (en) 2016-09-26 2021-08-25 Colgate-Palmolive Company Method of forming an oral care implement
CN106985385A (zh) * 2017-04-16 2017-07-28 吉林大学 复合材料超声沉积增材制造装置及方法
CN107199338A (zh) * 2017-05-02 2017-09-26 武汉理工大学 一种3d打印喷头
US11904526B2 (en) * 2017-07-14 2024-02-20 8098549 Canada Inc. Additive manufacturing system and method
WO2019175383A1 (de) * 2018-03-16 2019-09-19 Adient Engineering and IP GmbH Spritz- oder druckkopf und spritz- oder druckkopfanordnung
CN110202783B (zh) * 2019-07-15 2023-02-10 江西省科学院应用物理研究所 一种采用超声波清理3d打印机喷嘴的装置
CN110370620A (zh) * 2019-07-30 2019-10-25 西安科技大学 一种超声波辅助增强fdm增材制造层间粘合力的装置及方法
ES2812826A1 (es) * 2019-09-18 2021-03-18 Univ Catalunya Politecnica Sistema de extrusión para una impresora 3D

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3203215A (en) * 1961-06-05 1965-08-31 Aeroprojects Inc Ultrasonic extrusion apparatus
US3443059A (en) * 1965-10-11 1969-05-06 Lockwood Tech Hand tool for applying hot melt adhesives and the like
US3464102A (en) * 1967-03-10 1969-09-02 Branson Instr Solid acoustic horn with suction means
US3619429A (en) * 1969-06-04 1971-11-09 Yawata Welding Electrode Co Method for the uniform extrusion coating of welding flux compositions
SU570496A1 (ru) * 1976-03-15 1977-08-30 Московский Институт Химического Машиностроения Ультразвуковой формирователь
US4496101A (en) * 1982-06-11 1985-01-29 Eaton Corporation Ultrasonic metering device and housing assembly
FR2565131B1 (fr) * 1984-06-05 1987-09-04 Sofragraf Applicateur d'un produit fondu, tel qu'une colle thermofusible ou de la soudure
EP0423388A1 (de) * 1989-10-18 1991-04-24 STEINEL Entwicklungs-GmbH für Elektrotechnik und Elektronik Elektrisch beheizte Klebepistole
US5121329A (en) * 1989-10-30 1992-06-09 Stratasys, Inc. Apparatus and method for creating three-dimensional objects
JPH03213324A (ja) * 1990-01-19 1991-09-18 Idemitsu Kosan Co Ltd 薄肉成形品の製造方法
DE4103740A1 (de) * 1991-02-07 1992-08-13 Branson Ultraschall Verfahren und vorrichtung zum plastifizieren von kunststoff
JPH0584781A (ja) * 1991-09-27 1993-04-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 可塑化装置
US6010592A (en) * 1994-06-23 2000-01-04 Kimberly-Clark Corporation Method and apparatus for increasing the flow rate of a liquid through an orifice
AU7487100A (en) * 1999-09-16 2001-04-17 Solidica, Inc. Object consolidation through sequential material deposition
US6463349B2 (en) 2000-03-23 2002-10-08 Solidica, Inc. Ultrasonic object consolidation system and method
GB0221263D0 (en) 2002-09-13 2002-10-23 Dki Plast A S Apparatus and method for improving the flow characteristics of a material to be injection moulded or extruded
US6869559B2 (en) * 2003-05-05 2005-03-22 Stratasys, Inc. Material and method for three-dimensional modeling
CN1295071C (zh) * 2005-05-27 2007-01-17 上海大学 光固化与熔融沉积集成的复合快速成形方法和装置
ES2323351B1 (es) * 2007-09-04 2010-04-23 Fundacio Privada Ascamm Dispositivo y aparato para deposicion selectiva de materia plastica fundida y metodo de fabricacion por deposicion selectiva.
EP2277632A1 (en) 2009-07-21 2011-01-26 Fundació Privada Ascamm Device for selectively depositing molten plastic materials

Also Published As

Publication number Publication date
SI2456570T1 (sl) 2014-03-31
CN102481594A (zh) 2012-05-30
US8734144B2 (en) 2014-05-27
MX2012000919A (es) 2012-03-16
EP2456570A2 (en) 2012-05-30
WO2011010213A3 (en) 2011-04-21
JP5649649B2 (ja) 2015-01-07
IL217677A (en) 2015-05-31
JP2012533459A (ja) 2012-12-27
WO2011010213A2 (en) 2011-01-27
EP2277632A1 (en) 2011-01-26
US20120121748A1 (en) 2012-05-17
PT2456570E (pt) 2014-02-20
CN102481594B (zh) 2014-12-10
KR20120051664A (ko) 2012-05-22
CA2768762C (en) 2017-08-29
EP2456570B1 (en) 2013-11-13
CA2768762A1 (en) 2011-01-27
ES2445149T3 (es) 2014-02-28
KR101728924B1 (ko) 2017-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112012001445A2 (pt) dispositivo para deposição seletiva de materiais plásticos fundidos
ES2824504T3 (es) Cierre de boquilla para sistema de moldeo por inyección
JP6529964B2 (ja) 超音波探触子及びその射出成形方法
CA2152536A1 (en) Method and apparatus for ultrasonically assisted melt extrusion of fibers
BRPI0919224B1 (pt) linha de extrusão para a realização de perfis plásticos e método para o aumento do rendimento de arrefecimento da linha de extrusão
JPS61171504A (ja) 糸束用の遠心成型装置
BR112020013165B1 (pt) Bocal resfriador para extrusora, dispositivo de limpeza para emprego com um bocal resfriador e processo para produção de alimentos
KR20000005496A (ko) 압출성형 중공 제조품의 냉각 방법 및 장치
JP2008143157A (ja) 射出成形用複合ノズル
JPH0588658B2 (pt)
JP2786583B2 (ja) 液体混合吐出装置
JPS5989107A (ja) 混合装置及び成形工具からプラスチツク残渣を除去する方法
JPH10230542A (ja) 混練押出機
EP0541815A1 (en) Apparatus for manufacturing plastic pellets
JPH10202763A (ja) 内部に媒体管を備えたカバー・波形管の製造のための方法及び装置
KR101855735B1 (ko) 중공형의 축을 갖는 플랜지형 원심주조기
CN206812267U (zh) 一种tpe颗粒原料混合物水下切粒机
CN110142938B (zh) 可吸收掉部分热量的注塑机
KR200268843Y1 (ko) 사출성형기용 노즐
JPH0410825B2 (pt)
JP2000153548A (ja) チュ―ブラ―フィルムの製造方法及びチュ―ブラ―フィルムの製造装置
JP3010263U (ja) 熱可塑性樹脂の造粒押出装置
JP3010264U (ja) 熱可塑性樹脂造粒機の冷却装置
JPS5954004B2 (ja) 断続圧力流体による樹脂ペレツト製造方法およびその装置
JPH0445864Y2 (pt)

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette]
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B11D Dismissal acc. art. 38, par 2 of ipl - failure to pay fee after grant in time
B350 Update of information on the portal [chapter 15.35 patent gazette]