BR112020006404A2

BR112020006404A2 - elemento que compreende uma superfície antiaderente e método para impressão tridimensional de tal elemento

Info

Publication number: BR112020006404A2
Application number: BR112020006404-1A
Authority: BR
Inventors: Lodewijk Stephanus Van Der Borg; Jan Jacob BULSINK; Franciscus Quirinus Fredrik Verouden
Original assignee: Space-Xyz B.V.
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-10-01
Publication date: 2020-09-24
Also published as: US11598367B2; US20200318679A1; EP3687767A2; CN111417504A; WO2019066659A3; NL2019654B1; CN111417504B; WO2019066659A2

Abstract

Trata-se de um elemento que compreende uma superfície antiaderente para remover de modo substancialmente limpo um produto que é disposto contra a dita superfície antiaderente. O elemento compreende uma primeira camada de um material permeável que é configurado para permitir que um fluido flua através do mesmo. Uma superfície externa da dita primeira camada fornece a superfície antiaderente. O elemento compreende uma segunda camada de um material impermeável que é configurado para bloquear substancialmente um fluxo de fluido através do mesmo. A segunda camada é disposta em um lado da dita primeira camada oposto à superfície externa. O elemento compreende dutos ou câmaras que são dispostos na dita primeira camada ou entre a dita primeira e a dita segunda camadas. Os ditos dutos ou câmaras são dispostos em conexão fluida com o dito material permeável e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado. Pelo menos a primeira camada é formada com o uso de uma ferramenta de impressão tridimensional.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “ELEMENTO QUE COMPREENDE

UMA SUPERFÍCIE ANTIADERENTE E MÉTODO PARA IMPRESSÃO TRIDIMENSIONAL DE TAL ELEMENTO” ANTECEDENTES

[001] A invenção refere-se a um elemento que compreende uma superfície antiaderente para remover de modo substancialmente limpo um produto que está disposto contra a dita superfície antiaderente. A invenção se refere ainda a um método para produzir tal elemento com uma superfície antiaderente por meio de uma impressora tridimensional.

[002] Uma superfície antiaderente é uma superfície projetada para reduzir a capacidade de outros materiais de aderirem à mesma. Uma área em que superfícies antiaderentes são frequentemente usadas é a indústria alimentícia. Por exemplo, na tecnologia de panificação industrial para a produção de pão, baguete, bolo, ciabatta, pizza, massa folhada, pão francês, brioches e biscoitos, pedaços de massa são transportados e manuseados em várias estações de manuseio em cima de bandejas de prova e/ou bandejas para assar. Tais bandejas são comumente dotadas de revestimento antiadesão ou antiaderente com base em fluoropolímeros ou silicones de borracha.

[003] Uma desvantagem de usar tais revestimentos antiadesão ou antiaderentes conhecidos é que, devido ao desgaste durante o uso de tais bandejas, pode ocorrer abrasão ou danos ao revestimento antiaderente e é necessário um novo revestimento regular das bandejas.

[004] É um objetivo da presente invenção resolver pelo menos parcialmente a desvantagem acima identificada e/ou fornecer um elemento alternativo com superfície antiaderente. É ainda um objeto da presente invenção fornecer um método para produzir tal elemento, de preferência, com uso de uma técnica de impressão tridimensional.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[005] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção fornece um elemento que compreende uma superfície antiaderente para remover de modo substancialmente limpo um produto que está disposto contra a dita superfície,

[006] sendo que o elemento compreende uma primeira camada de um material permeável, em que o material permeável é configurado para permitir que um fluido flua através do mesmo, e em que uma superfície externa da dita primeira camada fornece a superfície antiaderente, e

[007] sendo que o elemento compreende uma segunda camada de um material impermeável, em que o material impermeável é configurado para bloquear substancialmente um fluxo do fluido através do mesmo, e em que a segunda camada é disposta em um lado da dita primeira camada oposto à superfície externa,

[008] sendo que o elemento compreende um ou mais dutos ou câmaras que são dispostos na dita primeira camada ou entre a dita primeira e a dita segunda camadas, em que o dito um ou mais dutos ou câmaras são dispostos em conexão fluida com o dito material permeável e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado,

[009] sendo que pelo menos a primeira camada é formada sinterizando-se um material em pó, de preferência, com o uso de uma ferramenta de impressão tridimensional.

[010] Os revestimentos antiaderentes geralmente conhecidos são à base de materiais que fornecem uma superfície muito lisa e um baixo coeficiente de atrito. A presente invenção fornece um conceito e projeto fundamentalmente novos de superfícies antiaderentes, usando-se uma camada de material permeável ou poroso.

[011] De acordo com a presente invenção, o elemento é configurado para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado. Esse fluido pressurizado é transmitido através do material permeável da primeira camada e sai da primeira camada na superfície externa. Consequentemente, o fluido pressurizado pode atuar em um produto que é colocado contra ou na superfície externa. Quando o produto precisa ser removido da superfície externa, o um ou mais dutos ou câmaras são dotados de fluido pressurizado e o fluido pressurizado empurra o produto na direção oposta à superfície externa, que pode fornecer uma remoção substancialmente limpa do produto, substancialmente sem deixar nenhum produto residual na superfície externa. Consequentemente, a superfície externa do elemento fornece assim uma superfície antiaderente.

[012] Além disso, as propriedades antiaderentes da superfície externa do elemento podem ser ligadas e desligadas controlando-se a pressão do fluido.

[013] De acordo com a invenção, a primeira camada é formada sinterizando-se um material em pó, de preferência, com o uso de uma ferramenta de impressão tridimensional. A sinterização de um material em pó fornece uma camada permeável ou porosa com pequenos poros com um diâmetro que geralmente é menor que o diâmetro das partículas de pó usadas para produzir o material permeável. Preferencialmente, o tamanho das partículas de pó é selecionado de modo que os poros no material permeável sejam grandes o suficiente para permitir que um fluido flua através do material permeável e sejam pequenos o suficiente para que o material do produto não penetre substancialmente nos poros do material permeável.

[014] Pelo menos a primeira camada é formada de preferência com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional, que permite uma modelagem muito precisa da superfície externa. Ao usar a fabricação aditiva a laser como uma ferramenta de impressão tridimensional, o laser usado para sinterizar as partículas de pó pode ser focado em um ponto de luz muito pequeno que permite fabricar recursos muito pequenos com transições bruscas.

[015] Em uma modalidade, pelo menos a primeira camada, a segunda camada e os um ou mais dutos ou câmaras são formados integralmente com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional. A ferramenta de impressão tridimensional é usada para criar material permeável e impermeável e para criar um ou mais dutos ou câmara. Consequentemente, a primeira camada, a segunda camada e os um ou mais dutos ou câmaras são integralmente formados para fornecer o elemento da presente invenção.

[016] Em uma modalidade, a primeira camada e/ou os um ou mais dutos ou câmaras são configurados para distribuir o fluido sobre o material permeável, de preferência, para distribuir o fluido sobre a superfície antiaderente, mais preferencialmente para distribuir uniformemente o fluido sobre a superfície antiaderente. Ao distribuir o fluido sobre o material permeável, as propriedades antiaderentes da superfície externa podem ser fornecidas substancialmente sobre toda a superfície externa.

[017] Em uma modalidade, os um ou mais dutos ou câmaras se estendem em uma direção substancialmente paralela à superfície antiaderente. Consequentemente, os um ou mais dutos ou câmaras auxiliam na distribuição do fluido sobre a primeira camada.

[018] Em uma modalidade, pelo menos a primeira camada e/ou os um ou mais dutos ou câmaras são configurados para fornecer substancialmente a mesma queda de pressão do fluido pressurizado sobre o material permeável em um caminho de fluido dos um ou mais dutos ou câmaras para a superfície externa. Em uma modalidade, pelo menos a primeira camada e/ou os um ou mais dutos ou câmaras são configurados para fornecer substancialmente a mesma pressão do fluido pressurizado na superfície antiaderente. Ao configurar a primeira camada e/ou os um ou mais dutos ou câmaras para fornecer a mesma queda de pressão sobre o material permeável e/ou fornecer a mesma pressão do fluido na superfície antiaderente, uma força ou pressão exercida pelo o fluido no produto é substancialmente constante sobre substancialmente toda a superfície antiaderente.

[019] De acordo com um segundo aspecto, a invenção fornece um conjunto que compreende um elemento ou uma modalidade do mesmo, conforme descrito acima, e um membro de entrada para conectar uma fonte para fornecer um fluido pressurizado aos um ou mais dutos ou câmaras do elemento, em que o conjunto está configurado para fornecer o fluido pressurizado para anular substancialmente uma adesão de um produto à superfície antiaderente do elemento.

[020] Em uma modalidade, o conjunto compreende ainda uma segunda entrada para conectar uma fonte de vácuo, como uma bomba de sucção, para reduzir a pressão nos um ou mais dutos ou câmaras do elemento. Ao usar uma fonte de vácuo para reduzir a pressão em um ou mais dutos ou câmara do elemento, o produto pode até ser puxado contra a superfície externa para manter e/ou fixar ativamente o produto na superfície externa, enquanto a bomba de sucção está ativa. Quando o produto precisa ser removido da superfície externa, a fonte para fornecer o fluido pressurizado é ativada para empurrar o produto para fora da superfície externa e ativar as propriedades antiaderentes da superfície externa para fornecer uma remoção substancialmente limpa do produto.

[021] Em uma modalidade, o elemento é uma parte de um dispositivo de moldagem, de preferência para moldar produtos tridimensionais a partir de uma massa de material, de preferência uma massa de material alimentar, mais preferencialmente um material de massa. O elemento da presente invenção é particularmente adequado para uso em um dispositivo de moldagem. A remoção limpa do produto do molde é altamente vantajosa. No entanto, é indesejável que o produto caia inadvertidamente devido ao antiaderente. O elemento da presente invenção permite mudar as propriedades antiaderentes, que podem ser ativadas no instante em que o produto precisa ser removido do molde.

[022] Em uma modalidade, o dispositivo de moldagem compreende um tambor rotativo, em que a circunferência externa do dito tambor rotativo é fornecida com uma série de cavidades de moldagem, em que pelo menos uma das ditas cavidades de moldagem compreende o elemento, em que a superfície antiaderente do elemento está disposto para fornecer uma superfície interna do dito pelo menos uma das ditas cavidades de moldagem.

[023] Em uma modalidade, o dispositivo de moldagem compreende um disco ou uma placa, em que a superfície externa do dito disco ou placa é fornecida com uma série de cavidades de moldagem, em que pelo menos uma das ditas cavidades de moldagem compreende o elemento, em que a superfície antiaderente do elemento está disposta para fornecer uma superfície interna do dito pelo menos uma das ditas cavidades de moldagem.

[024] Em uma modalidade, o elemento compreende uma série de dutos, em que o conjunto compreende um dispositivo de controle para controlar a alimentação de dutos individuais ou de um conjunto de dutos da dita série de dutos com fluido pressurizado. Esta modalidade permite alimentar de maneira gradual os dutos com fluido pressurizado e, assim, ativar as propriedades antiaderentes de maneira gradual sobre a superfície antiaderente. Consequentemente, a liberação do produto a partir da superfície antiaderente pode ser estabelecida de maneira gradual, o que permite uma liberação altamente controlada do produto a partir da superfície externa do elemento.

[025] Em uma modalidade, o elemento faz parte de um dispositivo de corte, de preferência em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma lâmina de corte do dito dispositivo de corte. Consequentemente, o dispositivo de corte é dotado de uma superfície antiaderente para cortar um produto de forma substancialmente limpa, em particular sem deixar nenhum produto residual para trás no dispositivo de corte.

[026] Além disso, quando não estiver em uso no corte, um componente de limpeza, como vapor pressurizado quente, pode ser fornecido a um ou mais dutos ou câmaras, componente de limpeza que é transmitido através da primeira camada de material permeável para limpar ou até mesmo esterilizar a superfície externa do dispositivo de corte.

[027] Em uma modalidade, o elemento faz parte de um recipiente de armazenamento ou tremonha, preferencialmente em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma parede interna do recipiente de armazenamento ou tremonha. Em uma modalidade, o elemento faz parte de um sistema transportador, em particular um sistema transportador que compreende canos, dutos ou calhas, em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma parede interna de um dos canos, dutos ou calhas. Ao usar o elemento da presente invenção como parte de um recipiente de armazenamento, tremonha ou sistema transportador, pelo menos parte da parede interna do dito recipiente de armazenamento, tremonha ou sistema transportador é dotada de uma superfície antiaderente, que permite remover ou transportar o produto para fora do recipiente ou tremonha ou transportar o produto através dos canos, dutos ou calhas do sistema transportador, substancialmente sem deixar nenhum produto residual para trás no recipiente, tremonha ou sistema transportador.

[028] Em uma modalidade, o elemento faz parte de um rolamento, de preferência em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma parede interna do rolamento cuja parede interna, em uso, enfrenta um membro móvel, como uma haste rotativo e/ou translúcido ou membro de retenção de haste. Ao fornecer um fluido através dos um ou mais dutos ou câmaras para a superfície antiaderente, o atrito entre a parede interna do rolamento e um membro móvel dentro do rolamento pode ser reduzido. O fluido pode compreender um lubrificante, de preferência um lubrificante a óleo.

[029] Alternativamente, o fluido pode compreender um gás pressurizado para fornecer uma baixo atrito e/ou interface de rolamento de carga entre a parede interna e o membro móvel. Os rolamentos lubrificados a gás são classificados em dois grupos, dependendo da fonte de pressurização do filme de gás que fornece a capacidade de transporte de carga: - Rolamentos aerostáticos: o gás é pressurizado externamente (com uso de um compressor ou um tanque de pressão) e injetado na folga do rolamento através do material permeável da primeira camada. - Rolamentos aerodinâmicos: o gás entre a parede interna e o membro móvel é pressurizado pela velocidade relativa entre e/ou o formato das superfícies estáticas e móveis no rolamento. Os rolamentos aerodinâmicos são auto atuantes e não requerem uma entrada externa de gás comprimido. No entanto, quando a velocidade relativa entre a superfície móvel diminui, a pressão do gás entre a parede interna e o membro móvel diminui. Ao fornecer um rolamento aerodinâmico com o elemento da presente invenção, pressão de gás adicional pode ser fornecida através do material permeável da primeira camada durante o início ou a parada do membro móvel.

[030] Em uma modalidade, o elemento faz parte de um sistema de controle de camada limite em um dispositivo de transporte, como uma aeronave, um navio ou um carro, em que o elemento está disposto de modo que a superfície externa do elemento faça parte da superfície externa do dispositivo de transporte. Esse sistema de controle de camada limite permite controlar o comportamento das camadas limite de fluxo de fluido na superfície externa do dispositivo de transporte.

[031] Pode ser desejável reduzir a separação de fluxo em veículos rápidos para reduzir o arrasto. A separação da camada limite é geralmente indesejável nos sistemas de coeficiente de alta elevação da aeronave e nas entradas de motores a jato. O fluxo laminar produz menos atrito na pele que o turbulento, mas as camadas limite turbulentas são mais resistentes à separação.

[032] Para controlar o comportamento das camadas limite do fluxo de fluido, um fluido pressurizado pode ser introduzido através do material permeável do elemento no fluido que flui ao redor do dispositivo de transporte. Alternativamente, ou adicionalmente, a camada de baixo momento na superfície do dispositivo de transporte pode ser sugada através do material permeável do elemento.

[033] Desenvolvimentos recentes em processos de fabricação aditivos, como impressão tridimensional, tornaram possível a produção de elementos com estruturas e projetos que não podiam ser produzidos de maneira convencional. Um desses elementos recém-produzidos compreende estruturas porosas e sólidas que podem ser formadas integralmente com uso de impressão tridimensional. Por exemplo, o documento número WO2017/117527A1 revela um processo de fabricação de aditivo a laser que pode ser usado para criar estruturas porosas, estruturas sólidas e estruturas que possuem porções sólidas e porosas que são integralmente formadas juntas.

[034] De acordo com um terceiro aspecto, a invenção fornece um método para produzir um elemento com uma parte impermeável e uma parte permeável como descrito acima, em que a parte permeável é formada integralmente com a parte impermeável, em que o método compreende um processo de impressão tridimensional que compreende as etapas de: fornecer uma camada de material granular, direcionar um feixe de laser nas posições de impressão sobre ou na dita camada de material granular com uso do primeiro ou do segundo conjunto de configurações da impressora tridimensional, em que o conjunto de configurações da impressora do processo de impressão é alterado do primeiro conjunto de configurações da impressora para o segundo conjunto de configurações da impressora, ou vice-versa, durante a impressão da dita camada, em que o primeiro conjunto de configurações da impressora é configurado de modo que, durante o dito processo de impressão, as partículas do dito material granular sejam (parcialmente) fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas é pelo menos parcialmente mantido para formar a parte permeável, e em que o segundo conjunto de configurações da impressora é configurado de modo que durante o dito processo de impressão, as partículas do dito material granular são (substancialmente completamente) fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas do material granular é substancialmente removido para formar a parte impermeável.

[035] O método da presente invenção utiliza um método no qual um feixe de laser é direcionado sobre ou em uma camada de material granular. Nesta aplicação, um material granular é um conglomerado de partículas sólidas discretas. Na camada de material granular, as partículas estão frouxamente dispostas na camada, de modo que exista uma quantidade de espaço entre as partículas, que às vezes é chamado de volume vazio entre partículas. Para o método de impressão tridimensional de acordo com a invenção, as partículas têm preferencialmente um tamanho de cerca de 1 µm a 500 µm, preferencialmente de cerca de 10 µm a 100 µm, mais preferencialmente de cerca de 10 µm a 45 µm. Conforme indicado acima, a parte permeável é formada pela configuração da impressora tridimensional, de modo que o espaço entre as partículas granulares que são usadas no processo de impressão tridimensional seja pelo menos parcialmente mantido. O tamanho do espaço entre as partículas granulares depende, inter alia, do tamanho das partículas; o uso de partículas granulares 'grandes' para imprimir o material permeável resulta em um material permeável com poros relativamente grandes e o uso de partículas granulares 'pequenas' para imprimir o material permeável resulta em um material permeável com poros relativamente pequenos. Consequentemente, o tamanho dos poros no material permeável pode ser controlado até um certo ponto, inter alia, selecionando-se partículas granulares do tamanho certo.

[036] No método da invenção, o feixe de laser é de preferência direcionado sobre ou perto da camada para uma posição de exposição. Na posição de exposição, o material granular é aquecido e as partículas são fundidas juntas.

[037] Ao configurar cuidadosamente a impressora tridimensional para um primeiro conjunto de configurações da impressora, as partículas do dito material granular são parcialmente fundidas para formar um material em que o volume vazio entre partículas é pelo menos parcialmente preservado para formar uma parte permeável ou porosa. Consequentemente, uma vez que o volume vazio entre partículas é pelo menos parcialmente preservado, o material impresso obtido com uso do primeiro conjunto de configurações da impressora tem uma densidade menor que a densidade das partículas.

[038] Além disso, configurando-se cuidadosamente a impressora tridimensional para um segundo conjunto de configurações da impressora, as partículas do dito material granular são substancialmente completamente fundidas para formar um material em que o espaço entre as partículas do material granular é substancialmente removido para formar a parte impermeável. Consequentemente, o material impresso obtido com uso do segundo conjunto de configurações da impressora tem uma alta densidade, que pode ser substancialmente igual à densidade das partículas ou a uma densidade de um sólido feito do mesmo material que as partículas.

[039] De acordo com a invenção, a ferramenta de impressão é configurada para alterar as configurações da impressora durante a impressão de um elemento. Ao reconfigurar as configurações de impressão durante o processo de impressão, partes permeáveis e impermeáveis integralmente formadas podem ser produzidas durante a impressão da camada do elemento. Consequentemente, a presente invenção fornece um método para formar integralmente um elemento com partes de baixa e alta densidade.

[040] Uma vez que as estruturas permeáveis ou porosas são obtidas fundindo- se parcialmente as partículas do dito material granular, estruturas permeáveisou porosas podem ser fabricadas com uma ferramenta de impressão com uma largura de linha grande. Além disso, com a mesma ferramenta de impressão e a mesma largura de linha grande, também são fabricadas estruturas impermeáveis, formadas integralmente com as estruturas permeáveis.

[041] Observe que o termo elemento se refere a uma estrutura mecânica que é substancialmente produzida a partir do mesmo material único. Particularmente comercialmente interessantes são os elementos que são substancialmente produzidos de um material metálico. Exemplos de tais materiais metálicos são Aço Inoxidável, Titânio e Tântalo. No entanto, outros materiais ou ligas metálicos também podem ser aplicados. No caso de o elemento metálico ser produzidos a partir de um e o mesmo material metálico, também pode ser chamado de elemento monometálico.

[042] Para produzir esse elemento metálico em uma ferramenta de impressão tridimensional, um material metálico granular ou um pó metálico é fornecido em uma leito com um lado superior substancialmente plano, material granulado metálico que é derretido seletivamente por um feixe de laser nas posições em que o elemento precisa ser criado. Subsequentemente, é fornecida uma nova camada fina de material granular metálico na parte superior do lado do leito, cuja nova camada fina é novamente derretida seletivamente pelo feixe de laser nas posições em que o elemento precisa ser criado. Repetindo-se esta etapa, o elemento é construído camada por camada para produzir o elemento metálico desejado.

[043] Alterando-se os parâmetros de processamento durante a fusão seletiva do material granulado de metal em uma fina camada do dito material granular de metal pelo feixe de laser, podem ser produzidas partes permeáveise impermeáveis que são dispostas adjacentes na camada de material granular de metal. Alterando-se os parâmetros do processo entre o processamento de camadas subsequentes de material granular metálico, podem ser produzidas partes permeáveis e impermeáveis que estão dispostas adjacentes em uma direção substancialmente perpendicular às camadas de material granular metálico. Combinando-se esses processos, um elemento metálico tridimensional pode ser fabricado compreendendo estruturas ou volumes tridimensionais com uma parte permeável e uma parte impermeável que são formadas integralmente.

[044] Observe que o mesmo princípio também pode ser aplicado com uso de outros tipos de materiais, em particular materiais sintéticos ou plásticos.

[045] É observado neste pedido que, a palavra "impermeável" significa "capaz de ser penetrada".

[046] É observado ainda que o primeiro conjunto de configurações da impressora é configurado de modo que durante o dito processo de impressão, partículas do dito material granular sejam parcialmente fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas é pelo menos parcialmente mantido para formar um material que é comparável em estrutura com um material sinterizado.

[047] Em uma modalidade, o primeiro conjunto de configurações da impressora é configurado para obter uma parte permeável na qual o espaço entre as partículas na parte permeável é pelo menos parcialmente interconectado para permitir que um fluido flua através da parte permeável. Consequentemente, o primeiro conjunto de configurações da impressora é configurado para obter uma parte permeável ou porosa na qual os volumes vazios entre partículas são pelo menos parcialmente interconectados ou intercomunicantes para permitir que um fluido flua através da parte permeável ou porosa. O método da presente invenção pode fornecer elementos com partes impermeáveise permeáveisintegralmente formadas, em que as partes permeáveissão configuradas para permitir que um fluido flua através delas e em que as partes impermeáveissão preferencialmente configuradas para restringir ou pelo menos confinar parcialmente o fluido na parte permeável e/ou para restringir ou pelo menos confinar parcialmente o fluxo do dito fluido através da dita parte permeável.

[048] Em uma modalidade, as primeiras configurações da impressora são configuradas de modo que a parte permeável compreenda poros e material entre poros com uma espessura menor que um diâmetro pontual do feixe de laser na posição de impressão. Em particular, o material entre os poros adjacentes tem uma espessura mínima menor que o diâmetro pontual do feixe de laser na posição de impressão ou menor que a largura da linha do processo de impressão.

[049] Além disso ou alternativamente, a invenção fornece um método para a produção de um elemento com pelo menos uma parte impermeável e uma parte permeável, em que a parte permeável é formada integralmente com a parte impermeável por meio de um processo de impressão tridimensional com uso de um feixe de laser focado a um diâmetro pontual na posição de impressão, em que os parâmetros do processo de impressão tridimensional ao imprimir a parte permeável são diferentes dos parâmetros do processo de impressão tridimensional ao imprimir a parte impermeável. Preferencialmente, os parâmetros do processo de impressão tridimensional ao imprimir a parte permeável estão dispostos de modo que a parte permeável compreenda poros e material entre os poros adjacentes, em que o material entre os poros adjacentes tem uma espessura mínima menor que o diâmetro do feixe de laser na posição de impressão ou menor que a largura da linha do processo de impressão.

[050] Em uma modalidade, os parâmetros compreendem um poder de irradiação (W) pelo feixe de laser na posição de impressão, de preferência em que o poder de irradiação para imprimir a parte permeável é menor que o poder de irradiação para imprimir a parte impermeável. Consequentemente, durante o processo de impressão tridimensional, a potência do feixe de laser é alterada de um primeiro valor para a impressão de material impermeável para um segundo valor para a impressão de material impermeável, ou vice-versa.

[051] Em uma modalidade, os parâmetros compreendem uma velocidade de digitalização com a qual o feixe de laser é digitalizado durante o processo de impressão tridimensional, de preferência em que a velocidade de digitalização para imprimir a parte permeável é maior que a velocidade de digitalização para imprimir a parte impermeável. Consequentemente, durante o processo de impressão tridimensional, a velocidade de digitalização do feixe de laser é alterada de um primeiro valor para a impressão de material impermeável para um segundo valor para a impressão de material impermeável, ou vice-versa.

[052] Em uma modalidade, os parâmetros compreendem uma distância entre as linhas de varredura adjacentes do feixe de laser durante o processo de impressão tridimensional, de preferência em que a distância entre as linhas de varredura adjacentes para imprimir a parte permeável é maior que a distância entre as linhas de varredura adjacentes para imprimir a parte impermeável. Consequentemente, durante o processo de impressão tridimensional, a distância entre as linhas de digitalização adjacentes é alterada de um primeiro valor para a impressão de material impermeável para um segundo valor para a impressão de material impermeável, ou vice-versa.

[053] Em uma modalidade, os parâmetros compreendem uma distância entre uma posição de foco do feixe de laser e a posição de impressão, de preferência em que a distância entre a posição de foco do feixe de laser e a posição de impressão para imprimir a parte permeável é maior que a distância entre o posição de foco do feixe de laser e posição de impressão para imprimir a parte impermeável. Consequentemente, durante o processo de impressão tridimensional, a distância entre uma posição de foco do feixe de laser e a posição de impressão é alterada de um primeiro valor para a impressão de material impermeável para um segundo valor para a impressão de material impermeável, ou vice-versa. Ao mover a posição do foco da posição de impressão, a camada de material granular fica disposta e a energia do feixe de laser é espalhada por uma área maior na posição de impressão. Assim, de fato, a densidade de energia na posição de impressão é reduzida quando a posição de foco é afastada da posição de impressão.

[054] Observe que no processo de impressão da presente invenção, substancialmente toda a área da parte permeável é irradiada pelo feixe de laser, a qual irradiação resulta na formação de material permeável ou poroso dentro das partes irradiadas. Isso é completamente diferente da tecnologia de criar estruturas porosas, imprimindo-se um conjunto de poliedros ocos repetidos com faces pelo menos parcialmente abertas, como descrito na técnica anterior, em que apenas as posições em que as estruturas precisam ser criadas são irradiadas pelo feixe de laser.

[055] De acordo com um quarto aspecto, a invenção fornece um meio legível por computador que compreende instruções executáveis por computador adaptadas para fazer com que uma ferramenta de impressão tridimensional execute um método como descrito acima ou imprima um elemento como descrito acima.

[056] De acordo com um quinto aspecto, a invenção fornece um fluxo de dados que compreende instruções executáveis por computador adaptadas para fazer com que uma ferramenta de impressão tridimensional execute um método como descrito acima ou imprima um elemento conforme descrito acima.

[057] Os vários aspectos e recursos descritos e mostrado no relatório descritivo podem ser aplicados, individualmente, sempre que possível. Esses aspectos individuais, em particular, os aspectos e recursos descritos nas reivindicações dependentes anexas, podem ser objeto de pedidos de patente divisionários.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[058] A invenção será elucidada com base em uma modalidade exemplificativa mostrada nos desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 é um corte transversal esquemático de uma ferramenta de impressão tridimensional, A Figura 2 é um corte transversal esquemático de um primeiro exemplo de uma parte de um elemento da presente invenção, A Figura 3 é um corte transversal esquemático de um segundo exemplo de uma parte de um elemento da presente invenção, A Figura 4 é um corte transversal esquemático de um terceiro exemplo de uma parte de um elemento da presente invenção, A Figura 5 é um corte transversal esquemático de um quarto exemplo de um elemento da presente invenção, A Figura 6A é um corte transversal esquemático de uma parte de um dispositivo de moldagem para moldar produtos tridimensionais a partir de um dispositivo de massa de material que compreende um elemento da presente invenção, A Figura 6B é uma vista ampliada de uma primeira parte alternativa de um dispositivo de moldagem da Figura 6A.

A Figura 7 é uma vista ampliada de uma parte de uma segunda parte alternativa de um dispositivo de moldagem da Figura 6A, A Figura 8 é um corte transversal esquemático de um molde para um processo de formação a vácuo, A Figura 9A e 9B são cortes transversais esquemáticos de um dispositivo de corte de acordo com a presente invenção, A Figura 10A mostra um recipiente de armazenamento para reter e dispensar material granular, A Figura 10B é um corte transversal esquemático de uma parte da parede lateral do recipiente de armazenamento da Figura 10A de acordo com a presente invenção, A Figura 10C é um corte transversal esquemático de uma parte de da parede lateral alternativa do recipiente de armazenamento da Figura 10A de acordo com a presente invenção, A Figura 11A é um corte transversal esquemático de um tubo de transporte com uma parede de acordo com a presente invenção, A Figura 11B é um corte transversal esquemático de uma calha de transporte com uma parede de acordo com a presente invenção, As Figuras 12A e 12B são cortes transversais esquemáticos de um rolamento que compreende um alojamento de rolamento de um material impermeável e uma parede interna de um material permeável de acordo com a presente invenção,

A Figura 13 é um corte transversal esquemático de uma conexão de cola que compreende pelo menos um elemento de acordo com a presente invenção, A Figura 14 é um corte transversal esquemático de um trocador de calor de acordo com a presente invenção, A Figura 15A é uma vista esquemática de uma parte de uma parede externa de um dispositivo de transporte, em que a parede externa é dotada de uma matriz de aberturas permeáveis, por exemplo, para controle de camada-limite, A Figura 15B é um corte transversal de vista lateral esquemática de uma primeira parte alternativa de uma parede externa de um dispositivo de transporte que compreende um elemento de acordo com a presente invenção, A Figura 15C é um corte transversal de vista lateral esquemática de uma segunda parte alternativa de uma parede externa de um dispositivo de transporte que compreende um elemento de acordo com a presente invenção, e A Figura 16 é um corte transversal esquemático de um alojamento para um sensor de acordo com a presente invenção,

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[059] A Figura 1 mostra um corte transversal esquemático de uma ferramenta de impressão tridimensional 1. Para produzir um elemento, em particular um elemento metálico, da presente invenção na ferramenta de impressão tridimensional 1, um material granular 2 do material, em particular um pó de metal, é fornecido em um leito 3 com um lado superior substancialmente plano 4. O material granular pode, por exemplo, ser um material granular de aço inoxidável com um diâmetro de grão em uma faixa de 10 a 65 µm.

[060] Para fundir seletivamente o dito material granular de aço inoxidável 2, a ferramenta de impressão tridimensional 1 compreende um laser 5 que produz um feixe de laser 6 que é focado em um tamanho de ponto de aproximadamente 100 micrômetros e com um perfil de intensidade gaussiano substancial. A posição do foco está disposta no ou próximo ao lado superior 4 do leito 3 de pó metálico.

[061] O laser 5 e/ou o feixe de laser 6 são submetidos à varredura XY sobre o lado superior plano 4 da base 3 de material granular de aço inoxidável e são ligados e desligados para fundir seletivamente o material granular de metal 2 nas posições em que o elemento precisa ser criado. Observe que o feixe de laser 6 é móvel em uma direção paralela à direção do corte transversal e em uma direção perpendicular à direção do corte transversal. Consequentemente, o feixe de laser 6 pode ser submetido à varredura sobre um plano estendido pelo lado superior 4 do leito 3.

[062] Conforme mostrado esquematicamente na Figura 1, o leito 3 de material granular 2 está disposto no topo de uma plataforma de construção 7. Em uma primeira etapa do processo de produção, a plataforma de construção 7 é coberta por uma camada de material granular 2. Em uma segunda etapa, o feixe de laser 6 é submetido à varredura sobre a camada para expor seletivamente a camada de material granular nas posições em que a primeira camada do elemento precisa ser criada. Em uma terceira etapa, a plataforma de construção 7 é abaixada Z e uma nova camada de material granular 2 é aplicada. Repetindo-se subsequentemente as segunda e terceira etapas, o elemento é construído camada por camada, até que o elemento seja completamente impresso. O elemento completamente impresso e a plataforma de construção 7 são então removidos da ferramenta de impressão tridimensional 1 e o elemento é separado da plataforma de construção 7. Se necessário, o elemento pode ser submetido a um pós-tratamento e/ou a um processo de acabamento.

[063] Ao usar uma potência de laser de 150 Watt, uma velocidade de varredura de 1.000 mm/s, uma distância entre as linhas adjacentes de varredura submetidas à varredura pelo laser de 0,1 mm e posicionar a parte superior 4 do leito 3 no foco do feixe de laser 6, um elemento de aço inoxidável substancialmente impermeável ou sólido pode ser produzido. Tipicamente, o inventor descobriu que ao fornecer uma densidade de energia de aproximadamente 70 Joule/mm 3 ou superior a um leito de pó de aço inoxidável com um tamanho de grão na faixa entre 10 µm e 65 µm, é obtido material de aço inoxidável substancialmente impermeável ou sólido. Usar uma densidade de energia abaixo de 70 Joule/mm3 geralmente produz um material de aço inoxidável permeável.

[064] No entanto, para produzir uma superfície antiaderente de acordo com a presente invenção, podem ser obtidas regiões permeáveis ou porosas, alterando-se as configurações da impressora do processo de impressão tridimensional. Por exemplo: Configuração 1 Configuração 2 Configuração 3 Potência de laser[Watt] 100 100 50 Velocidade de varredura 1.000 1.000 1.500 [mm/s] Fora de foco [mm] 0 0 1 Distância de linhas de 0,1 0,15 0,1 varredura adjacentes [mm] Porosidade 2% 5% 10% em que o parâmetro 'Fora de foco' representa a distância entre uma posição de foco do feixe de laser 6 e a posição de impressão na superfície superior 4 do leito 3 de material granular 2, cujo parâmetro é '0' quando o foco de laser está disposto na superfície superior 4 do leito 3. Quando o foco de laser se afasta da superfície superior 4 e está disposto espaçado a uma distância da superfície superior 4 do leito 3 de material granular 2, o diâmetro do feixe de laser 6 na superfície superior 4 é aumentado e a Potência do feixe de laser 6 está espalhada por uma área de superfície maior.

[065] Observe que a porosidade apresentada nesta lista é determinada pela medição da densidade dos elementos metálicos permeáveis.

[066] Preferencialmente, o feixe de laser 6 é direcionado nas posições de impressão sobre ou na dita camada de material granular 2 com uso do primeiro ou do segundo conjunto de configurações da impressora tridimensional 1, em que o conjunto de configurações da impressora do processo de impressão é alterado do primeiro conjunto de configurações da impressora para o segundo conjunto de configurações da impressora, ou vice-versa, durante a impressão do dito elemento.

[067] O primeiro conjunto de configurações da impressora é configurado de modo que, durante o dito processo de impressão, as partículas do dito material granular 2 sejam parcialmente fundidas juntas para formar um material em que um espaço entre as partículas é pelo menos parcialmente mantido para formar a parte permeável 8. Uma superfície externa da dita parte permeável 8 fornece a superfície antiaderente. Os poros entre as partículas parcialmente fundidas do material granular são tipicamente menores que o diâmetro das partículas.

[068] O segundo conjunto de configurações da impressora é configurado de modo que durante o dito processo de impressão, as partículas do dito material granular 2 são fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas do material granular é substancialmente removido para formar a parte impermeável 9.

[069] O uso de uma alteração nas configurações de impressora durante a produção de um elemento em uma ferramenta de impressão tridimensional 1, fornece um método para produzir um elemento que compreende partes permeáveis 8 e impermeáveis 9integralmente formadas, com estruturas altamente específicas e reproduzíveis para muitas aplicações possíveis.

[070] A Figura 2 mostra esquematicamente um corte transversal de uma parte, um primeiro exemplo de um elemento tanto com partes permeáveis quanto não permeáveis. Em particular, a Figura 2 mostra uma parte de uma parede 10 que é produzida imprimindo-se subsequentemente as camadas 11 de um material com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional. Ao alterar as configurações da impressora durante a impressão de cada uma das camadas 11, as partes impermeáveis13 e as partes impermeáveis12 são produzidas adjacentes umas às outras. Ao organizar as partes permeáveis 13 de cada camada 11 pelo menos parcialmente uma sobre a outra, é obtida uma parte permeável 13 que se estende por toda a parte ou substancialmente por toda a espessura d da parede 10. As partes impermeáveis12 estão dispostas adjacentes à dita parte permeável 13 em uma direção ao longo da superfície da parede 15. A parte permeável ou porosa 13 se estende por toda a espessura D da parede 10, esta parte permeável ou porosa 13 é de preferência configurada para permitir que fluidos como um líquido ou um gás passem através de 14 de um lado da parede 10 para o outro lado. Consequentemente, a parte permeável 13 fornece uma passagem para um fluido, cuja passagem está em uma direção transversal à espessura d da parede 10 delimitada por partes impermeáveis 12.

[071] A Figura 3 mostra esquematicamente um corte transversal de uma parte, um segundo exemplo de um elemento com partes permeáveis e impermeáveis. Em particular, a Figura 3 mostra uma parte de uma parede 20 que é produzida imprimindo- se subsequentemente as camadas 21 de um material com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional. Ao alterar os parâmetros de processamento durante a impressão das camadas subsequentes 21, as partes permeáveis23 e as partes impermeáveis22 são produzidas como uma camada permeável ou porosa no topo ou abaixo de uma camada impermeável. Conforme mostrado esquematicamente na Figura 3, a parte permeável 23 e a parte impermeável 22 estão dispostas adjacentes em uma direção substancialmente perpendicular à superfície da parede externa 25. Consequentemente, a parede 20 como um todo é impermeável a fluidos ou gases de um lado da parede para o outro lado.

[072] Preferencialmente, a camada permeável ou porosa 23 está disposta em uma superfície de parede externa 25. Além disso, a parte permeável 23 é, de preferência, configurada para permitir a absorção de outros materiais. Por exemplo, a parte permeável 23 é configurada para fornecer adsorção de um lubrificante, em particular um lubrificante líquido, para fornecer uma superfície externa de baixo atrito

25. Alternativamente, a parte permeável 23 é configurada para fornecer adsorção de um adesivo, em particular um adesivo líquido que penetra pelo menos parcialmente a parte permeável 23 e que fornece uma forte adesão entre o adesivo e a superfície externa 25 da parede 20.

[073] A Figura 4 é um corte transversal esquemático de um terceiro exemplo de uma parte de um elemento com parte permeável e impermeável. Em particular, essa Figura mostra uma parte de uma parede 30 que é produzida imprimindo-se subsequentemente as camadas 31 de um material com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional. Alterando-se as configurações da impressora durante a impressão de cada uma das camadas 31 e durante a impressão das camadas subsequentes 31, são produzidas as partes permeáveis33 e impermeáveis32.

[074] Conforme indicado esquematicamente na Figura 4, a parede 30 compreende uma primeira camada 37 que compreende material impermeável e uma segunda camada 38 que compreende material permeável 33 e impermeável 32. A primeira camada 37 e a segunda camada 38 se estendem em uma direção substancialmente paralela à superfície da parede externa 39, cuja superfície externa 39 fornece a superfície antiaderente. A segunda camada 38 está disposta para fornecer a dita superfície da parede externa 39. A primeira camada 37 está disposta no lado da dita segunda camada 38 oposta à superfície da parede externa 39.

[075] Conforme mostrado esquematicamente na Figura 4, a parede 30 compreende um ou mais dutos 34, 35 que desacoplam na dita segunda camada 38 para fornecer um conduto de suprimento ou dreno para um líquido, ou um conduto de alimentação ou exaustão para um gás. Em particular, os dutos 34, 35 são configurados para desacoplar na dita segunda camada 34 em uma posição afastada da superfície da parede externa 39. Os dutos 34, 35 são formados integralmente com a parede 30, desencaixados na interface entre a primeira camada 37 e a segunda camada 38, e estão pelo menos parcialmente dispostos na dita primeira camada 37.

[076] Conforme, adicionalmente, mostrado na Figura 4, o duto 34 pode se estender dentro da parede 30 em uma direção substancialmente paralela à superfície da parede externa 39. Além disso ou alternativamente, o duto 35 pode se estender dentro da parede 30 em uma direção substancialmente perpendicular à superfície da parede externa 39. A parte permeável ou porosa 33 é de preferência configurada para permitir que fluidos (líquidos ou gases) quando fornecidos pelos dutos 34, 35, passem através de 36 dita parte permeável para sair da dita parte permeável 33 na superfície da parede externa 39. Alternativamente, a parte permeável ou porosa 33 é configurada para permitir drenar ou extrair fluidos da dita parte permeável 33 através dos dutos 34, 35 ou drenar ou extrair fluidos do espaço adjacente à superfície da parede externa 39 através da parte permeável ou porosa 33 e os dutos 34, 35.

[077] Observe que os elementos exemplares das Figuras 2, 3 e 4 são preferencialmente elementos metálicos, mais preferencialmente elementos monometálicos, que podem ser fabricados a partir de, por exemplo, aço inoxidável, com uso da ferramenta de impressão tridimensional 1 e as configurações da impressora, conforme descrito acima.

[078] Um quarto exemplo mais elaborado de um elemento metálico da presente invenção é mostrado na Figura 5. Em particular, a Figura 5 mostra um corte transversal esquemático de um elemento metálico 40 de acordo com a presente invenção. O elemento metálico 40 compreende paredes impermeáveis 44, 44’ e uma parede permeável 43, em que as paredes 44, 44’, 43 envolvem uma câmara 42. Na parede impermeável 44’ oposta à parede permeável 43, é fornecida uma abertura 45, cuja abertura 45 pode ser conectada a um suprimento de fluido ou a um dispositivo de bomba de fluido (não mostrado). O elemento metálico 40 é de preferência formado integralmente com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional e pode ser usado para muitas aplicações diferentes, por exemplo: a. A parede permeável 43 pode ser utilizada como uma superfície antiaderente para remover de modo substancialmente limpo um produto que foi disposto contra a face externa 47 da parede anterior 43. A abertura 45 está neste caso conectada a um suprimento de ar para fornecer ar pressurizado dentro da câmara 42. O ar pressurizado é transmitido através da parede permeável 43 e atua sobre um produto que é colocado contra ou sobre a face externa 47 da parede anterior 43. Quando o produto precisa ser removido, a câmara 42 é pressurizada e o ar pressurizado empurra o produto para fora da face externa 47 da parede permeável 43, o que pode proporcionar uma remoção substancialmente limpa do produto, substancialmente sem deixar nenhum produto residual atrás na face externa 47.

b. A parede permeável 43 também pode ser utilizada como uma área de sucção para reter um produto, preferencialmente um produto substancialmente plano. A abertura 45 é então conectada a uma bomba de vácuo, para reduzir a pressão do ar dentro da câmara 42. A pressão de ar reduzida dentro da câmara 42 é transmitida pela parede permeável 43 e age sobre um produto que é colocado contra a parede permeável 43. Consequentemente, a face externa 47 da parede permeável 43 atua como uma área de sucção para reter o produto contra a parede permeável 43. c. A face externa 47 da parede permeável 43 também pode ser utilizada como uma superfície de limpeza, por exemplo, para limpeza de componentes ou um conjunto para a indústria alimentícia. A abertura 45 pode ser conectada a um suprimento para um agente de limpeza pressurizado, como vapor pressurizado quente. O vapor é transmitido através da parede permeável 43 que está disposta perto ou adjacente aos componentes ou conjunto que precisa ser limpo, de modo que o vapor que sai da superfície externa 47 da parede permeável 43 possa executar uma ação de limpeza nos componentes ou conjunto. d. A parede permeável 43 também pode fazer parte de uma parede entre partes móveis de um rolamento. A abertura 45 é preferencialmente conectada a um suprimento para um lubrificante. O lubrificante, conforme fornecido à câmara 42, é transmitido através da parede permeável 43 para fornecer lubrificação à face externa 47 da parede permeável 43 para reduzir o atrito entre as partes móveis.

[079] Deve ser entendido que os exemplos acima a, b, c e d estão incluídos para ilustrar a operação do quarto exemplo e não se destinam a limitar o escopo do exemplo de acordo com a invenção.

[080] A Figura 6A mostra esquematicamente uma parte de um dispositivo de moldagem para moldar produtos tridimensionais a partir de uma massa de material, por exemplo, uma massa de material de partida para alimentos, como massa de massa para a fabricação de biscoitos, por exemplo. O dispositivo de moldagem compreende um tambor rotativo 51 que é acionado por um motor de acionamento associado (não mostrado). A circunferência externa do dito tambor rotativo 51 é dotada de uma série de cavidades de moldagem 52 que definem o formato dos produtos a serem produzidos. Adjacente ao tambor 51, está disposto um dispositivo de enchimento 53, que enche as cavidades do molde 52 que se movem além do dispositivo de enchimento 53 com a massa. Os produtos 54 dispostos nas cavidades 52 são removidos da cavidade em perguntas em uma posição de liberação localizada a jusante do dispositivo de enchimento 53 e caem sobre um dispositivo transportador 55 para transportar os produtos 54 para longe do dispositivo de moldagem.

[081] Para ajudar na remoção dos produtos 54 de uma cavidade 52, a parede do tambor 51 nas cavidades 52 é feita de um material permeável 51” que é permeável a um fluido, como ar pressurizado, enquanto pelo menos a parte do tambor 51 que circunda a cavidade 52 é feita de um material impermeável 51'. De acordo com a presente invenção, o material permeável 51” é produzido com o uso de partículas de material granular que são fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas é pelo menos parcialmente mantido e é pelo menos parcialmente interconectado para permitir que um fluido flua através o material permeável 51”. No material impermeável 51', as partículas do dito material granular são substancialmente completamente fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas do material granular é substancialmente removido. Quando o produto 54 precisa ser removido da cavidade de moldagem 52, a câmara ou o duto 56 é pressurizado e o ar pressurizado empurra o produto 54 para longe da superfície externa da parede permeável 51”, o que fornece uma remoção substancialmente limpa do produto 54, substancialmente sem deixar nenhum produto residual para trás na cavidade de moldagem 52. Consequentemente, a cavidade de moldagem 52 é dotada de uma superfície antiaderente de acordo com a presente invenção.

[082] Observe que no exemplo mostrado na Figura 6A as partes impermeáveis 51 e as partes permeáveis 51” do dispositivo de moldagem são formadas integralmente, preferencialmente por meio da fusão de partículas de um material granular em um processo de impressão tridimensional.

[083] A Figura 6B mostra esquematicamente uma vista ampliada de uma parte de um exemplo alternativo de um dispositivo de moldagem. Neste exemplo alternativo, a parte permeável 51’’ é fabricada separadamente, de preferência com uso de um processo de impressão tridimensional. A parte impermeável 51’ do dispositivo de moldagem pode ser fabricada com uso de métodos convencionais ou também com uso de um processo de impressão tridimensional. A parte permeável 51” é inserida na parte impermeável 51’ para fornecer o dispositivo de moldagem. Preferencialmente, uma vedação 59, como um anel em ‘O’, é fornecida entre a parte permeável 51” e a parte impermeável 51', conforme mostrado esquematicamente na Figura 6B.

[084] Nos ambos exemplos mostrados nas Figuras 6A e 6B, a parte permeável 51” se estende por toda ou substancialmente toda a espessura da parede da parede externa na cavidade de moldagem 52, e a parte impermeável 51’ está disposta ao lado da dita parte permeável 51" em uma direção ao longo da superfície da parede externa do tambor 51.

[085] O material permeável 51” é dotado de poros que tem um diâmetro que geralmente é menor que o diâmetro do material granular usado para produzir o material permeável 51". Ao usar material granular que compreende partículas com um diâmetro na faixa de 10 a 65 µm, os poros no material permeável 51” são grandes o suficiente para permitir que um gás, como ar pressurizado, flua através do material permeável 51" e são suficientemente pequeno para que a massa do material não penetre substancialmente nos poros do material permeável 51”.

[086] No lado interno do tambor 51, adjacente ao material permeável 51”, é fornecido um duto 56. O duto 56 neste exemplo é formado por uma parede concêntrica interna 57 e duas paredes radiais 58 que conectam a parede concêntrica interna 57 à parede externa do tambor 51. A parede externa do tambor 51 (exceto a parte permeável na cavidade 52), a parede concêntrica interna 57 e as duas paredes radiais 58 são formadas integralmente por meio de um método de impressão tridimensional e são feitas para compreender material impermeável 51’ de modo que o duto 56 esteja configurado para guiar um gás através do duto 56 em uma direção longitudinal substancial do tambor 51. Consequentemente, um fluido pressurizado pode ser alimentado ao duto 56, que é distribuído sobre o material permeável 51” da cavidade de moldagem 52 associada ao dito duto 56, e um fluxo de passagem do fluido através do material permeável 51" pode exercer uma força para um produto na cavidade de moldagem 52, de modo que o produto 54 seja removido da cavidade de moldagem 52, de preferência quando a cavidade de moldagem 52 está voltada para o dispositivo transportador 55. Além disso, ou alternativamente, o duto 56 pode ser conectado a uma fonte de vácuo, como uma bomba de sucção, que, quando em operação, reduz a pressão no duto 56 devido à qual o ar é aspirado para fora da cavidade de moldagem 52 através do permeável material 51”. Esta ação de sucção pode ser usada para auxiliar o enchimento da cavidade de moldagem 52 no dispositivo de enchimento 53.

[087] A Figura 7 mostra uma vista esquemática em corte transversal de uma parte de um exemplo alternativo de um tambor 61 para um dispositivo de moldagem como discutido acima com referência às figuras 6A e 6B. Neste exemplo, o tambor 61 compreende uma parede 62 com uma superfície de parede externa 63, em que a parte permeável 61” e a dita parte impermeável 61’ estão dispostas adjacentes em uma direção substancialmente perpendicular à dita superfície da parede externa 63. Em particular, na cavidade de moldagem 64, a dita parte permeável 61” compreende uma primeira camada e a dita parte impermeável 61’ compreende uma segunda camada, em que a dita primeira camada e a dita segunda camada se estendem em uma direção substancialmente paralela à superfície da parede externa 63. A primeira camada que compreende material permeável está disposta para fornecer pelo menos parcialmente a dita superfície da parede externa 63’ na cavidade de moldagem 64. A segunda camada que compreende material impermeável é disposta em um lado da dita segunda camada oposta à superfície da parede externa 63. Conforme mostrado esquematicamente na Figura 7, a primeira camada que compreende a parte permeável 61” também compreende uma série de dutos 65. Os dutos 65 são embutidos na parte permeável 61” e desacoplados na parte permeável 61”. Um fluido pressurizado pode ser alimentado aos dutos 65, o qual é distribuído sobre o material permeável 61” da cavidade de moldagem 64, e um fluxo de passagem do fluido através do material permeável 61" pode exercer uma força sobre um produto no cavidade de moldagem 64 para fornecer as propriedades antiaderentes da superfície da parede externa 63 para ajudar na remoção de um produto na cavidade de moldagem 64. Além disso, ou alternativamente, os dutos 65 podem ser conectados a uma fonte de vácuo que, quando em operação, reduz a pressão nos dutos 65 devido à qual o ar é aspirado para fora da cavidade de moldagem 64 através do material permeável 61”. Esta ação de sucção pode ser usada para auxiliar o preenchimento da cavidade de moldagem 64. Preferencialmente, o tambor 61 com a dita parte impermeável 61', parte permeável 61' e dutos incorporados 65, é integralmente formado por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, conforme descrito acima com referência à Figura 1.

[088] Observe que a série de dutos 65 pode ser configurada para controlar a alimentação de fluido pressurizado a dutos individuais ou a um conjunto de dutos da dita série de dutos 65. Por exemplo, por meio da alimentação gradual de fluido pressurizado nos dutos 65, uma liberação gradual do produto para fora da cavidade de moldagem 64 pode ser estabelecida: - em uma primeira etapa; alimentar os dutos adjacentes com fluido pressurizado a uma primeira borda da cavidade de moldagem 64, - em uma segunda etapa; alimentar os dutos com fluido pressurizado no centro da cavidade 64, e - em uma terceira etapa; alimentar os dutos adjacentes com fluido pressurizado para uma segunda borda da cavidade de moldagem 64, cuja segunda borda é oposta à primeira borda na direção de rotação do tambor 61.

[089] É observado ainda que no exemplo mostrado nas Figuras 6A e 7, todo o tambor com a parte permeável e impermeável é de preferência integralmente formado por meio de um processo de impressão tridimensional. No entanto, o tambor também pode ser fornecido com uma inserção que compreende a cavidade de moldagem, e esta inserção compreende pelo menos a dita parte permeável, conforme mostrado esquematicamente na Figura 6B, a qual é preferencialmente formada por meio de um processo de impressão tridimensional.

[090] É observado ainda que os dispositivos de moldagem, conforme esquematicamente mostrados nas Figuras 6A, 6B e 7, são dispositivos de moldagem em formato de tambor. No entanto, o dispositivo de moldagem também pode ser fornecido no formato de um disco ou placa, em que a superfície externa do dito disco ou placa é fornecida com uma série de cavidades de moldagem, em que pelo menos uma das ditas cavidades de moldagem compreende o elemento com a superfície antiaderente, em que a superfície antiaderente do elemento está disposta para fornecer uma superfície interna do dito pelo menos uma das ditas cavidades de moldagem.

[091] A Figura 8 é um corte transversal esquemático de um molde 91 para um processo de formação a vácuo. A formação a vácuo é um processo em que um material, como uma folha de plástico, é aquecido a uma temperatura de formação, esticada no molde 91 e forçada contra o molde pelo vácuo. O molde 91 compreende uma parede com uma parte da parede externa 92 e uma parte da parede interna 93, em que a superfície da parte da parede interna 93 fornece a superfície de moldagem. A parte interna da parede 93 compreende um material permeável e a parte externa da parede 92 compreende um material impermeável de acordo com a presente invenção.

[092] Conforme mostrado esquematicamente na Figura 8, uma série de dutos 94 é incorporada no material permeável da parte da parede interna 93. Durante o processo de formação a vácuo, os dutos 94 são conectados a um meio de pressão reduzida, como uma bomba de vácuo, e o ar pode ser aspirado para fora do molde através do material permeável da parte da parede interna 93 e dos dutos 94. Consequentemente, o material a ser formado é forçado contra a parte da parede interna 93 e formado de acordo com o formato da superfície da parte da parede interna

93. Após o material ter sido formado e modelado no molde 91, o material moldado é retirado do molde 91.

[093] Para auxiliar a liberação do material moldado do molde 91, os dutos 94 são conectados a uma fonte de fluido pressurizado, que flui pressurizado através do material permeável da parte interna da parede 93, fluido que empurra o material moldado para fora do interior parte da parede 93 do molde 91. Além disso ou alternativamente, o molde 91 é fornecido com um canal de sopro dedicado 95, que em uso é conectado a uma fonte de fluido pressurizado.

[094] A parte da parede externa 92 é produzida por material impermeável, para restringir a redução da pressão à parte da parede interna 93 do molde 91.

[095] Preferencialmente, o molde 91 com a dita parte interna da parede 93 com material permeável, a dita parte externa da parede 92 com material impermeável e os dutos incorporados 94 e o canal de sopro 95, é formado integralmente por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo conforme descrito acima com referência à Figura 1.

[096] A Figura 9A e 9B são cortes transversais esquemáticos de um dispositivo de corte de acordo com a presente invenção. O dispositivo de corte 111 compreende uma lâmina de corte 112 que é feita de material permeável ou poroso. A lâmina de corte 112 compreende uma câmara interna 113 que disposta no dito material poroso e cuja câmara 113 está disposta em conexão fluida com o material poroso da lâmina de corte 112. Para integridade estrutural, a câmara 113 é conectada por vários elementos de reforço 112’ que podem ser feitos de material permeável ou de material impermeável.

[097] A lâmina de corte 112 deste exemplo compreende uma borda superior 114 de um material impermeável ou sólido para fornecer resistência adicional à lâmina de corte 112. A parte 115 da lâmina de corte 112 adjacente à alça 117 também compreende material impermeável ou sólido e é fornecida com uma abertura de entrada 116 para fornecer um fluido pressurizado à câmara 113. Além disso, a alça 117 é fornecida com um duto 118 que é fornecido com um membro de conexão 119 para conectar uma fonte de fluido pressurizado ao dispositivo de corte 111. O membro de conexão 119 está disposto em uma extremidade da alça 117 oposta à lâmina de corte 112.

[098] Em uso, o elemento de conexão 119 é conectado a uma fonte de fluido pressurizado para fornecer o fluido pressurizado ao material poroso da lâmina de corte 112 para anular substancialmente uma adesão de um produto à superfície antiaderente da lâmina de corte 112.

[099] A Figura 10A mostra outro exemplo de um recipiente de armazenamento 161 para reter e distribuir material granular 160. O recipiente de armazenamento 161 compreende uma parte inferior em formato de funil 162 com uma abertura de distribuição disposta centralmente 163. Para verificar uma saída substancialmente contínua do material granular 160 para fora da abertura de distribuição 163, o recipiente de armazenamento 161 é fornecido com elementos 164 que são dispostos com sua superfície antiaderente voltada para o interior do recipiente de armazenamento 161.

[0100] Um primeiro exemplo desse elemento 164’ é mostrado na vista detalhada da Figura 10B. Conforme mostrado na Figura 10B, o recipiente de armazenamento compreende uma parede lateral circunferencial 165'. A parede lateral circunferencial 165’ compreende uma parede externa 166' que é produzida a partir de um material impermeável e uma parede interna 167' que é produzida a partir de um material permeável. Entre a parede externa 166’ e a parede interna 167' estão dispostas uma matriz de membros de suporte 168'. O espaço oco 169’ é fornecido entre a parede interna 167' e a parede externa 166’ que é conectada a uma entrada para a introdução de um fluido pressurizado no espaço oco 169'. O fluido pressurizado pode fluir através do material permeável da parede interna 167’. Em uso, o fluido pressurizado é introduzido no recipiente de armazenamento através da parede interna 167’, o que aumenta a capacidade de fluxo de qualquer material granular ao longo da parede interna 167' do recipiente de armazenamento.

[0101] Além disso, quando o fluxo de fluido através da parede interna 167’ é alto o suficiente, o material granular no recipiente de armazenamento, pelo menos a parte do material granular disposto adjacente ou próximo à parede interna 167', pode ser fluidizado e exibirá um comportamento substancialmente fluido.

[0102] Preferencialmente, a parede lateral circunferencial 165’, com a parede interna permeável 167', a parede externa impermeável 166’ e a matriz do elemento de suporte 168', são integralmente formadas por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, como descrito acima com referência à Figura 1.

[0103] O método de acordo com a presente invenção, permite tornar a parede lateral circunferencial 165’ mais compacta, conforme mostrado esquematicamente na Figura 10C. No corte transversal de um segundo exemplo, conforme mostrado na Figura 10C, a parede circunferencial 165” compreende uma parte da parede externa 166" que compreende material impermeável e uma parte da parede interna 167’’ que compreende material permeável. A parte interna da parede 167” está disposta no interior do recipiente de armazenamento. Além disso, a parede lateral circunferencial 165’’ é fornecida com uma matriz de dutos 169", que são formados integralmente com a parede lateral circunferencial 165” e que estão dispostos na parte da parede interna 167" com o material permeável. Os dutos 169” são conectados a uma entrada para introduzir um fluido pressurizado nos dutos 169", que fluido pressurizado pode fluir através dos dutos 169” e depois através do material permeável da parte interna da parede 167" para o recipiente de armazenamento. Em uso, o fluido pressurizado é introduzido no recipiente de armazenamento através dos dutos 167”, o que aumenta a capacidade de fluxo de qualquer material granular ao longo da parede interna 167" do recipiente de armazenamento.

[0104] Preferencialmente, a parede lateral circunferencial 165” com a parte interna da parede 167", a parte externa da parede 166” e a matriz de dutos 169" são integralmente formadas por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, conforme descrito acima com referência a Figura 1.

[0105] A Figura 11A é um corte transversal esquemático de um tubo de transporte 171 com uma parede de acordo com a presente invenção. O tubo de transporte 171 compreende uma primeira camada 172 de um material permeável ou poroso, que é configurado para permitir que um fluido flua através do mesmo. Uma superfície externa 173 da dita primeira camada, que neste exemplo está disposta de frente para o interior do tubo de transporte 171, fornece a superfície antiaderente. O tubo de transporte 171 compreende uma segunda camada 174 de um material impermeável ou sólido, que é configurado para envolver substancialmente a primeira camada em um lado voltado para o exterior do tubo de transporte 171. A segunda camada 174 está disposta a bloquear um fluxo de fluido através do mesmo. Entre a primeira camada 172 e a segunda camada 174, o tubo de transporte 171 compreende dutos ou câmaras 175. Os ditos dutos ou ditas câmaras 175 estão dispostos em conexão de fluido com o dito material permeável da primeira camada 172 e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado, para reduzir qualquer atrito entre a superfície antiaderente 173 dentro do tubo e qualquer produto transportado através do dito tubo 171.

[0106] Para integridade estrutural, a câmara 175 é conectada por vários elementos de reforço 176 que podem ser feitos de material impermeável ou de material impermeável, que interconectam a primeira camada 172 e a segunda camada 174.

[0107] A Figura 11B é uma seção transversal esquemática de uma calha de transporte 181 com uma parede de acordo com a presente invenção. A calha de transporte 181 compreende uma primeira camada 182 de um material permeável ou poroso, que é configurado para permitir que um fluido flua através da mesma. Uma superfície externa 183 da dita primeira camada, que neste exemplo está disposta de frente para o interior da calha de transporte 181, fornece a superfície antiaderente. A calha de transporte 181 compreende uma segunda camada 184 de um material impermeável ou sólido, que é configurado para envolver substancialmente a primeira camada em um lado voltado para o exterior da calha de transporte 181. A segunda camada 184 está disposta a bloquear um fluxo de fluido através do mesmo. Entre a primeira camada 182 e a segunda camada 184, a calha de transporte 181 compreende dutos ou câmaras 185. Os dutos ou câmaras 185 estão dispostos em conexão de fluido com o dito material permeável da primeira camada 182 e são configurados para alimentar um fluido pressurizado ao material permeável, para reduzir qualquer atrito entre a superfície antiaderente 183 dentro da calha e qualquer produto transportado através da dita calha 181.

[0108] Para integridade estrutural, a câmara 185 é conectada por vários elementos de reforço 186 que podem ser feitos de material impermeável ou de material impermeável, que interconectam a primeira camada 182 e a segunda camada 184.

[0109] As Figuras 12A e 12B mostram cortes esquemáticos de um rolamento 141 que compreende um alojamento de rolamento 142, um membro de retenção de lubrificante 143 e uma haste 144 disposta em uma abertura no rolamento 141. O lado da abertura de frente para a haste 144 define uma superfície de rolamento 146.

[0110] É conhecido o uso de materiais porosos de bronze ou liga de ferro que são impregnados com um lubrificante a óleo como um elemento que fornece lubrificante nos rolamentos. Esses materiais também são conhecidos como Oilite.

[0111] No rolamento da presente invenção, o alojamento de rolamento 142 e o membro de retenção de lubrificante 143 são integralmente formados por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, conforme descrito acima com referência à Figura 1. Em particular, o alojamento de rolamento 142 é substancialmente produzido a partir de material impermeável, enquanto o membro de retenção de lubrificante 143 compreende um material permeável. Em particular, o alojamento de rolamento 142 e o membro de retenção de lubrificante 143 são produzidos substancialmente a partir do mesmo material básico, material esse que é impresso como material impermeável na posição do alojamento de rolamento 142 e é impresso como material permeável na posição do membro de retenção de lubrificante

143. Em uma modalidade da presente invenção, o alojamento de rolamento 142 e o membro de retenção de lubrificante 143 são produzidos a partir de aço inoxidável. O membro de retenção de lubrificante permeável ou poroso 143 pode ser impregnado a vácuo com um lubrificante, como óleo, para melhorar a capacidade de rolamento de materiais. Além disso ou alternativamente, um lubrificante pode ser fornecido ao membro de retenção de lubrificante 143 através de um acessório de graxa 145 no alojamento de rolamento 142.

[0112] Observe também que, em vez de usar um lubrificante a óleo, o acessório 145 também pode ser conectado a uma fonte de gás pressurizado, que atua como lubrificante e é distribuído ao redor da haste 144 pelo membro de retenção de lubrificante 143, para formar um rolamento de ar.

[0113] A Figura 13 é um corte transversal esquemático de uma conexão de cola que compreende pelo menos um elemento com uma camada superficial porosa. Mais particularmente, a Figura 13 mostra um primeiro elemento plano 81 e um segundo elemento plano 82 que são interconectados por uma conexão de cola. Conforme mostrado esquematicamente na vista ampliada na Figura 13, pelo menos uma parte da superfície externa do primeiro elemento plano 81 compreende uma parte permeável 85. A parte restante do primeiro elemento plano 81 é produzida a partir de tal material impermeável 87. Além disso, pelo menos uma parte da superfície externa do segundo elemento plano 82 compreende uma parte permeável 86. A parte restante do segundo elemento 82 é produzida a partir de tal material impermeável 88.

[0114] Em particular, as partes permeáveis 85, 86 estão dispostas para cobrir pelo menos parcialmente as superfícies em que o primeiro elemento plano 81 e o segundo elemento plano devem ser colados juntos. A parte permeável 85 do primeiro elemento plano 81 enfrenta a parte permeável 86 do segundo elemento plano 82. Consequentemente, quando uma cola 89 é introduzida entre o primeiro e o segundo elementos planos, esta cola 89 penetra pelo menos parcialmente nas partes permeáveis 85, 86 e preenche a lacuna entre o primeiro e o segundo elementos planos 81, 82 e fornece uma interconexão firme entre o primeiro e o segundo elementos planos 81, 82. Em particular, uma vez que a cola 89 é pelo menos parcialmente disposta nas partes permeáveis85, 86 é obtida uma conexão muito mais forte entre o primeiro elemento 81 e o segundo elemento 82 em comparação com a situação em que o primeiro e o segundo elementos planos não são fornecidos com partes impermeáveis. Além disso, ou alternativamente, a resistência ao descascamento entre o primeiro e o segundo elementos planares de acordo com a invenção é muito maior, quando comparada com uma conexão de cola entre dois elementos planares sem as partes permeáveis.

[0115] Preferencialmente, a parte impermeável 87 e a parte permeável 85 do primeiro elemento plano 81 são integralmente formadas por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, conforme descrito acima com referência à Figura 1. Também a parte impermeável 88 e a parte permeável 86 do segundo elemento plano 82 são integralmente formadas por meio de um processo de impressão tridimensional.

[0116] Um outro exemplo é mostrado esquematicamente na Figura 14. A Figura 14 mostra um corte transversal esquemático de um trocador de calor 101 para transferir calor entre um primeiro e um segundo fluido. O trocador de calor 101 compreende um corpo principal 102 que é formado como um tubo substancialmente redondo que se estende em uma direção ao longo de uma linha central h (o corte transversal mostrado se estende substancialmente perpendicular à dita linha central h). O corpo principal 102 compreende um material permeável que permite que um primeiro fluido passe do interior 105 do corpo principal 102 para o exterior 106 do corpo principal 102, ou vice-versa.

[0117] Embutida na parede do corpo principal 102 está uma série de tubos secundários 103 que têm uma parede circundante 104 produzida a partir de um material impermeável. Os tubos secundários 103 são configurados para permitir que um segundo fluido viaje através dos ditos tubos secundários 103. A parede circundante 104 dos tubos secundários 103 é impermeável para impedir a mistura do primeiro e do segundo fluido.

[0118] Preferencialmente, o corpo principal 102 com a dita parede de material impermeável, os tubos secundários 103 com as ditas paredes 104 de material impermeável, é integralmente formado por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, conforme descrito acima com referência à Figura 1 e com uso de um material condutor de calor, como um pó de metal.

[0119] A Figura 15A é uma vista esquemática de uma parte de uma parede externa 121 de um dispositivo de transporte, em que a parede externa 121 é dotada de uma matriz de aberturas permeáveis 123 na superfície 122 da parede externa 121, por exemplo, para controle da camada limite. Embora a matriz de aberturas permeáveis

123 possa fornecer controle adequado da camada limite, as aberturas permeáveis 123 podem ficar obstruídas.

[0120] A Figura 15B é um corte transversal de vista lateral esquemática de uma primeira parte alternativa de uma parede externa 121’ de um dispositivo de transporte que compreende um elemento 128’ de acordo com a presente invenção. O elemento 128’ compreende uma primeira camada 125' de um material permeável ou poroso, que é configurado para permitir que um fluido 129’ flua através do mesmo. Uma superfície externa 122’ da dita primeira camada 125' fornece a superfície antiaderente. O elemento 128’ compreende uma segunda camada 124' de um material impermeável ou sólido, que é configurado para bloquear substancialmente um fluxo de fluido através do mesmo. A segunda camada 124’ está disposta em um lado da dita primeira camada 125' oposta à superfície externa 122’. O elemento 128’ compreende uma série de dutos 127' que estão dispostos entre a dita primeira e segunda camada. Os ditos dutos estão dispostos em conexão fluida com o dito material permeável e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado. A primeira e a segunda camada são interconectadas por meio de uma série de pinos ou nervuras 126'.

[0121] Ao introduzir um fluido pressurizado 123’ nos dutos 127', o fluido 123’ pode fluir através da primeira camada 125', fluido 129’ que pode interagir com a camada limite adjacente à superfície externa 122'. Por exemplo, usando-se o fluido 129’, a camada limite pode se tornar mais turbulenta para reduzir o refugo.

[0122] Preferencialmente, a primeira camada 125’, a segunda camada 124', os um ou mais dutos 127’ e os pinos ou nervuras 126' são formados integralmente usando- se uma ferramenta de impressão tridimensional.

[0123] A Figura 15C é um corte transversal de vista lateral esquemática de uma segunda parte alternativa de uma parede externa 121” de um dispositivo de transporte que compreende um elemento 128” de acordo com a presente invenção. O elemento 128’’ compreende uma primeira camada 125’’ de um material permeável ou poroso, que é configurado para permitir que um fluido 127’’ flua através do mesmo. Uma superfície externa 122’’ da dita primeira camada 125" fornece a superfície antiaderente. O elemento 128” compreende uma segunda camada 124" de um material impermeável ou sólido, que é configurado para bloquear substancialmente um fluxo de fluido através do mesmo. A segunda camada 124” está disposta em um lado da dita primeira camada 125" oposta à superfície externa 122". O elemento 128’’ compreende uma série de dutos 126’’ que estão dispostos entre a dita primeira e segunda camada. Os ditos dutos 126” estão dispostos em conexão fluida com o dito material permeável e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado. A primeira e a segunda camada são substancialmente formadas integralmente.

[0124] Ao introduzir um fluido pressurizado nos dutos 126", o fluido pode fluir através da primeira camada 125", a qual o fluido 127” pode interagir com a camada limite adjacente à superfície externa 122". Por exemplo, usando-se o fluido 127”, a camada limite pode ser mais turbulenta para reduzir o refugo.

[0125] Preferencialmente, a primeira camada 125", a segunda camada 124" e os um ou mais dutos 126” são formados integralmente usando-se uma ferramenta de impressão tridimensional

[0126] A Figura 16 mostra um corte transversal esquemático de um exemplo adicional de um elemento 131. O elemento 131 é um alojamento para um sensor 132. O alojamento 131 é substancialmente simétrico de rotação em relação a uma linha central 139 e compreende uma parte de base 133 que é substancialmente modelada como um tubo com um canal longitudinal 134 que é usado para posicionar o sensor 132 dentro do alojamento e para acomodar os cabos de conexão 132' do sensor 132 que os cabos de conexão 132’ se estendem do sensor 132, ao longo do canal 134 para a parte externa do dito elemento 131. A parte de base 133 nesse exemplo, é fornecida com um membro de flange 135 para montar e/ou vedar o elemento 131 contra uma parede de um reator ou duto, por exemplo. A parte de base 133 e o membro de flange 135 são produzidos a partir de um material impermeável.

[0127] O alojamento 131 compreende ainda uma câmara de sensor 136 que compreende uma parede circunferencial 137. A parede circunferencial 137 está disposta para envolver substancialmente o sensor 132 e é produzida a partir de um material permeável para permitir que um fluido penetre na câmara do sensor 136 entre em contato com o sensor que pode medir uma ou mais propriedades ou características do dito fluido. Conforme também mostrado esquematicamente, a câmara do sensor 136 é fornecida com elementos de suporte 138, que são, de preferência, formados integralmente com a parede circunferencial 137, para reter o sensor 132.

[0128] Preferencialmente, o alojamento 131, com a parte de base 133, o membro de flange 135, a parede permeável circunferencial 137 e os membros de suporte, são integralmente formados por meio de um processo de impressão tridimensional, por exemplo, conforme descrito acima com referência à Figura 1. Observe que o processo de impressão tridimensional também fornece uma grande liberdade para formar o alojamento 131 e, em particular, a parede circunferencial 137 da câmara do sensor 136 em qualquer formato desejado. Por exemplo, a parede circunferencial 137 pode ser fornecida com uma ou mais aberturas grandes nos locais desejados na dita parede 137 para permitir que um certo fluxo de material entre na ou através da câmara do sensor 136. Alternativamente, a parede circunferencial 137 pode ser dotada de partes impermeáveisnos locais desejados na dita parede 137 para bloquear um fluido para entrar na câmara do sensor 136 nos ditos locais.

[0129] Deve ser compreendido que a descrição acima está incluída para ilustrar a operação das modalidades preferenciais e não é destinada a limitar o escopo da invenção. A partir da discussão acima, muitas variações serão evidentes a um indivíduo versado na técnica que serão, contudo, abrangidas pelo escopo da presente invenção.

[0130] Observe que elementos com partes permeáveis e impermeáveis integralmente formadas podem ter grandes vantagens quando comparados a elementos em que as partes permeáveis e impermeáveis são fabricadas separadamente e depois conectadas umas às outras. Em particular para aparelhos ou partes dos mesmos para a indústria alimentícia, as partes formadas integralmente são altamente vantajosas em vista dos requisitos de higiene. As partes formadas integralmente são mais fáceis de fabricar e mais fáceis de limpar.

[0131] Além disso, o elemento multipartes geralmente compreende uma costura ou junta onde as partes do elemento estão conectadas. Em tal costura ou junta, acumulam-se substâncias residuais que podem ser difíceis de remover. Tais substâncias residuais podem, assim, tornar-se uma fonte de contaminação e representar um risco de higiene. Em termos de higiene, é altamente vantajosa uma transição sem costuras ou sem juntas entre uma parte impermeável e impermeável, conforme fornecido pela presente invenção.

[0132] Em resumo, a invenção se refere a um elemento que compreende uma superfície antiaderente para remover de modo substancialmente limpo um produto que está disposto contra a dita superfície. O elemento compreende uma primeira camada de um material permeável, que é configurado para permitir que um fluido flua através do mesmo. Uma superfície externa da dita primeira camada fornece a superfície antiaderente. O elemento compreende uma segunda camada de um material impermeável, que é configurado para bloquear substancialmente um fluxo de fluido através do mesmo. A segunda camada está disposta no lado da dita primeira camada oposta à superfície externa. O elemento compreende dutos ou câmaras que estão dispostos na dita primeira camada ou entre a dita primeira e segunda camada. Os ditos dutos ou câmaras estão dispostos em conexão fluida com o dito material permeável e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado. Pelo menos a primeira camada é formada com uso de uma ferramenta de impressão tridimensional.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Elemento caracterizado por compreender uma superfície antiaderente para remover de modo substancialmente limpo um produto que é disposto contra a dita superfície antiaderente, sendo que o elemento compreende uma primeira camada de um material permeável, em que o material permeável é configurado para permitir que um fluido flua através do mesmo, e em que uma superfície externa da dita primeira camada fornece a superfície antiaderente, e sendo que o elemento compreende uma segunda camada de um material impermeável, em que o material impermeável é configurado para bloquear substancialmente um fluxo do fluido através do mesmo, e em que a segunda camada é disposta em um lado da dita primeira camada oposto à superfície externa, sendo que o elemento compreende um ou mais dutos ou câmaras que são dispostos na dita primeira camada ou entre a dita primeira e a dita segunda camadas, em que o dito um ou mais dutos ou câmaras são dispostos em conexão fluida com o dito material permeável e são configurados para alimentar o material permeável com um fluido pressurizado, sendo que pelo menos a primeira camada é formada sinterizando-se um material em pó, de preferência, com o uso de uma ferramenta de impressão tridimensional.

2. Elemento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos a primeira camada, a segunda camada e o um ou mais dutos ou câmaras serem integralmente formados com o uso de uma ferramenta de impressão tridimensional.

3. Elemento, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por a primeira camada e/ou o um ou mais dutos ou câmaras serem configurados para distribuir o fluido sobre o material permeável, de preferência, para distribuir o fluido sobre a superfície antiaderente.

4. Elemento, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado por um ou mais dutos ou câmaras se estenderem em uma direção substancialmente paralela à superfície antiaderente.

5. Elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por pelo menos a primeira camada e/ou o um ou mais dutos ou câmaras serem configurados para fornecer substancialmente a mesma queda de pressão do fluido pressurizado sobre o material permeável em uma trajetória de fluido a partir do um ou mais dutos ou câmaras até a superfície antiaderente.

6. Elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por pelo menos a primeira camada e/ou o um ou mais dutos ou câmaras serem configurado para fornecer substancialmente a mesma pressão do fluido pressurizado na superfície antiaderente.

7. Conjunto caracterizado por compreender um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e um membro de entrada para conexão de uma fonte para o fornecimento de um fluido pressurizado ao um ou mais dutos ou câmaras do elemento, sendo que o conjunto é configurado para fornecer o fluido pressurizado para substancialmente anular uma adesão de um produto à superfície antiaderente do elemento.

8. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7, sendo que o conjunto é caracterizado por compreender, ainda, uma segunda entrada para a conexão de uma bomba de sucção para reduzir a pressão no um ou mais dutos ou câmaras do elemento.

9. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o elemento fazer parte de um dispositivo de moldagem, de preferência, para moldar produtos tridimensionais a partir de uma massa de material, de preferência, uma massa de material alimentar.

10. Conjunto, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o dispositivo de moldagem compreender um tambor giratório, sendo que a circunferência externa do dito tambor giratório é dotada de uma série de cavidades de moldagem, em que pelo menos uma dentre as ditas cavidades de moldagem compreende o elemento, sendo que a superfície antiaderente do elemento é disposta de modo a fornecer uma superfície interna da dita pelo menos uma dentre as ditas cavidades de moldagem.

11. Conjunto, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o dispositivo de moldagem compreender um disco ou uma placa, sendo que a superfície externa do dito disco ou placa é dotada de uma série de cavidades de moldagem, em que pelo menos uma dentre as ditas cavidades de moldagem compreende o elemento, sendo que a superfície antiaderente do elemento é disposta de modo a fornecer uma superfície interna da dita pelo menos uma dentre as ditas cavidades de moldagem.

12. Conjunto, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado por o elemento compreender uma série de dutos, sendo que o conjunto compreende um dispositivo de controle para controlar a alimentação dos dutos individuais ou de um conjunto de dutos da dita série de dutos com o fluido pressurizado.

13. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o elemento fazer parte de um dispositivo de corte, de preferência, em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma lâmina de corte do dito dispositivo de corte.

14. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o elemento fazer parte de um recipiente de armazenamento ou uma tremonha, de preferência, em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma parede interna do recipiente de armazenamento ou da tremonha.

15. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o elemento fazer parte de um sistema transportador, em particular, um sistema transportador que compreende canos, dutos ou calhas, em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma parede interna de um dos canos, dutos ou calhas.

16. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o elemento fazer parte de um rolamento, de preferência, em que a superfície antiaderente do elemento faz parte de uma parede interna do rolamento, cuja parede interna, em uso, está voltada para um membro móvel, tal como um eixo de rotação e/ou translação.

17. Conjunto, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado por o elemento fazer parte de um sistema de controle de camada-limite em um dispositivo de transporte, tal como uma aeronave, um navio ou um carro, sendo que o elemento é disposto de modo que a superfície externa do elemento faça parte da superfície externa do dispositivo de transporte.

18. Método para produzir um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, sendo que o método é caracterizado por compreender um processo de impressão tridimensional que compreende as etapas de: fornecer uma camada de material granular, direcionar um feixe de laser nas posições de impressão sobre a dita camada de material granular e na mesma com o uso do primeiro ou do segundo conjunto de configurações de impressora da dita impressora tridimensional, sendo que o conjunto de configurações de impressora do processo de impressão é alterado do primeiro conjunto de configurações de impressora para o segundo conjunto de configurações de impressora, ou vice-versa, durante a impressão da dita camada, sendo que o primeiro conjunto de configurações de impressora é configurado de modo que, durante o dito processo de impressão, partículas do dito material granular sejam parcialmente fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas é pelo menos parcialmente mantido para formar a parte permeável, e sendo que o segundo conjunto de configurações de impressora é configurado de modo que, durante o dito processo de impressão, partículas do dito material granular sejam fundidas para formar um material em que um espaço entre as partículas do material granular é substancialmente removido para formar a parte impermeável.

19. Método para produzir um elemento, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por o primeiro conjunto de configurações de impressora ser configurado para obter uma parte permeável na qual o espaço entre as partículas na parte permeável é pelo menos parcialmente interconectado para permitir que um fluido flua através da parte permeável.

20. Método para produzir um elemento, de acordo com a reivindicação 18 ou 19, caracterizado por as primeiras configurações de impressora serem configuradas de modo que a parte permeável compreenda material entre os poros com uma espessura menor que um diâmetro pontual do feixe de laser na posição de impressão.

21. Método para produzir um elemento, de acordo com a reivindicação 18, 19 ou 20, caracterizado por as segundas configurações de impressora serem configuradas de modo que o material granular seja aquecido e derretido até o ponto de liquefação para formar a parte impermeável.

22. Método para produzir um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 21, caracterizado por as configurações de impressora compreenderem uma potência (W) do feixe de laser na posição de impressão, sendo que a potência do feixe de laser para a impressão da parte permeável é menor que a potência do feixe de laser para a impressão da parte impermeável.

23. Método para produzir um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 22, caracterizado por as configurações de impressora compreenderem uma velocidade de varredura com a qual o feixe de laser é submetido à varredura sobre a camada de material granular durante o processo de impressão tridimensional, sendo que a velocidade de varredura para a impressão da parte permeável é mais alta que a velocidade de varredura para a impressão da parte impermeável.

24. Método para produzir um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 23, caracterizado por as configurações de impressora compreenderem uma distância entre as linhas de varredura adjacentes ao longo das quais o feixe de laser é submetido à varredura sobre a camada de material granular durante o processo de impressão tridimensional, sendo que a distância entre as linhas de varredura adjacentes para a impressão da parte permeável é maior que a distância entre as linhas de varredura adjacentes para a impressão da parte impermeável.

25. Método para produzir um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 24, caracterizado por as configurações de impressora compreenderem uma distância entre uma posição de foco do feixe de laser e a posição de impressão, sendo que a distância entre a posição de foco do feixe de laser e a posição de impressão para a impressão da parte permeável é maior que a distância entre a posição de foco do feixe de laser e a posição de impressão para a impressão da parte impermeável.

26. Mídia legível por computador caracterizada por compreender instruções executáveis por computador adaptadas para fazer com que uma ferramenta de impressão tridimensional realize um método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 25, ou imprima um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6.

27. Fluxo de dados caracterizado por compreender instruções executáveis por computador adaptadas para fazer com que uma ferramenta de impressão tridimensional realize um método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 25, ou imprima um elemento, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6.