IT201600105155A1

IT201600105155A1 - "EXTRUSION HEAD FOR A 3D PRINTING MACHINE"

Info

Publication number: IT201600105155A1
Application number: IT102016000105155A
Authority: IT
Inventors: Alessio Lorusso
Original assignee: Alessio Lorusso
Priority date: 2016-10-19
Filing date: 2016-10-19
Publication date: 2018-04-19

Description

TESTA DI ESTRUSIONE PER UNA MACCHINA PER LA STAMPA 3D; EXTRUSION HEAD FOR A 3D PRINTING MACHINE;

La presente invenzione riguarda il settore delle “stampanti 3D” che è il nome con il quale vengono comunemente chiamate le macchine per la prototipazione rapida. The present invention relates to the sector of "3D printers" which is the name by which machines for rapid prototyping are commonly called.

L’estrusione nella stampa 3D avviene concettualmente nello stesso modo in cui avviene in un estrusore industriale di tipo bivite o monovite, ma con alcune differenze. Extrusion in 3D printing occurs conceptually in the same way as it occurs in an industrial twin-screw or single-screw extruder, but with some differences.

Nella maggior parte degli estrusori per la stampa 3D, il movimento di spinta non è affidato ad una vite ma ad un motore che spinge il filo (solido) attraverso una testa di estrusione o filiera o “nozzle”. In most extruders for 3D printing, the thrust movement is not entrusted to a screw but to a motor that pushes the (solid) wire through an extrusion head or die or "nozzle".

La facilità o difficoltà incontrata dal motore per spingere il filo attraverso il nozzle o la filiera è strettamente correlata a : The ease or difficulty encountered by the motor to push the wire through the nozzle or die is closely related to:

- Temperatura di rammollimento del materiale che si sta processando - Softening temperature of the material being processed

- Viscosità del materiale che si sta processando - Design del nozzle - Viscosity of the material being processed - Design of the nozzle

- Pressione necessaria per estrudere il polimero e quindi potenza minima che deve avere il motore Attualmente, la stampa 3D di polimeri per mezzo di estrusione risulta limitata ad un ristretto range di polimeri, che sono poco performanti dal punto di vista delle proprietà meccaniche. - Pressure necessary to extrude the polymer and therefore the minimum power that the engine must have Currently, the 3D printing of polymers by means of extrusion is limited to a narrow range of polymers, which are poorly performing from the point of view of mechanical properties.

La ragione di ciò è data dal fatto che i polimeri ad alte proprietà meccaniche sono caratterizzati da una elevata viscosità e sono molto difficili da lavorare in quanto le temperature raggiungibili sulle comune stampanti 3D sono ancora limitate e soprattutto perché il design degli estrusori è principalmente pensato per estrudere materiali a bassa viscosità come PLA (Acido PoliLattico) e ABS (Acrilonitrile-Butadiene-Stirene). The reason for this is given by the fact that polymers with high mechanical properties are characterized by a high viscosity and are very difficult to work as the temperatures that can be reached on common 3D printers are still limited and above all because the design of the extruders is mainly designed for extrude low viscosity materials such as PLA (PolyLactic Acid) and ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene).

Le proprietà meccaniche dei polimeri generalmente aumentano all’aumentare del peso molecolare e quindi della viscosità dei polimeri. The mechanical properties of polymers generally increase as the molecular weight and therefore the viscosity of the polymers increase.

Il problema è che, all’aumentare della viscosità, aumenta anche la resistenza al flusso dei materiali e la difficoltà nella formatura dei polimeri attraverso tecnologie di lavorazioni tradizionali come stampaggio a iniezione e/o estrusione The problem is that, as viscosity increases, the resistance to the flow of materials also increases and the difficulty in forming polymers through traditional processing technologies such as injection molding and / or extrusion

I polimeri fusi, rispetto ai fluidi “newtoniani”, hanno valori di viscosità molto elevati ed un comportamento in flusso molto peculiare in quanto la loro viscosità, oltre che dipendere da temperatura e pressione, dipende fortemente dalla storia della deformazione e dalla velocità di deformazione. Essi sono definiti fluidi “non-newtoniani”, per i quali la viscosità è funzione decrescente, oltre che della temperatura, anche della velocità di deformazione, per cui all’aumentare della velocità di deformazione la viscosità diminuisce. Molten polymers, compared to "Newtonian" fluids, have very high viscosity values and a very peculiar flow behavior as their viscosity, as well as depending on temperature and pressure, strongly depends on the history of deformation and on the deformation rate. They are defined as "non-Newtonian" fluids, for which the viscosity is a decreasing function, in addition to the temperature, also of the deformation rate, so as the deformation rate increases, the viscosity decreases.

Un fenomeno comune, che si osserva nell’uscita di un polimero da una filiera o da un condotto in generale, è il rigonfiamento del fuso (die swelling). L’estruso risulta avere una sezione di area superiore a quella della sezione di passaggio. Ad esempio, il passaggio attraverso un foro circolare produce un estruso di diametro superiore a quello del foro. Il rigonfiamento è il risultato delle caratteristiche viscoelastiche del polimero e del suo orientamento nel passaggio in filiera. Nella pratica questo fenomeno causa alcune difficoltà tecnologiche. A common phenomenon, which is observed in the exit of a polymer from a supply chain or from a duct in general, is the swelling of the melt (die swelling). The extrudate appears to have an area section greater than that of the passage section. For example, passing through a circular hole produces an extrusion that is larger in diameter than the hole. Swelling is the result of the viscoelastic characteristics of the polymer and its orientation as it passes through the supply chain. In practice this phenomenon causes some technological difficulties.

La sagoma della filiera determina la forma finale della sezione del manufatto estruso, inoltre la geometria della filiera deve rispondere ad alcuni requisiti, che devono tenere conto delle specifiche caratteristiche dei polimeri. The shape of the die determines the final shape of the section of the extruded product, moreover the geometry of the die must meet some requirements, which must take into account the specific characteristics of the polymers.

La progettazione della filiera deve tenere in considerazione il fenomeno dello swelling prevedendo una sezione di passaggio ridotta rispetto alla dimensione desiderata per il polimero estruso. The design of the die must take into account the phenomenon of swelling by providing a reduced passage section compared to the desired size for the extruded polymer.

La conclusione che possiamo trarre è che in un processo come l’estrusione, è di fondamentale importanza - ai fini del processo stesso e della qualità del risultato - il controllo della viscosità dei polimeri che è funzione della temperatura di trasformazione e della velocità di trasformazione. The conclusion that we can draw is that in a process such as extrusion, it is of fundamental importance - for the purposes of the process itself and the quality of the result - to control the viscosity of the polymers which is a function of the transformation temperature and the transformation rate.

Uno degli scopi del presente trovato è quello di superare le problematiche fin qui descritte fornendo una testa di estrusione dotata di particolari geometrie per l’estrusione dei polimeri ad alta viscosità. One of the purposes of the present invention is to overcome the problems described up to now by providing an extrusion head equipped with particular geometries for the extrusion of high viscosity polymers.

Ciò è stato ottenuto, secondo l’invenzione, prevedendo una testa di estrusione dotata di un ugello o nozzle riscaldato, per l’estrusione di materiale plastico, comprendente un condotto interno per passaggio del materiale da estrudere dotato di almeno tre diametri diversi decrescenti dall’ingresso verso l’uscita. This has been achieved, according to the invention, by providing an extrusion head equipped with a heated nozzle or nozzle, for the extrusion of plastic material, comprising an internal duct for the passage of the material to be extruded, equipped with at least three different diameters decreasing from the entrance to exit.

Una migliore comprensione dell’invenzione si avrà con la seguente descrizione e con riferimento alle figure allegate che illustrano, a puro titolo esemplificativo e non già limitativo, una preferita forma di realizzazione. A better understanding of the invention will be obtained with the following description and with reference to the attached figures which illustrate, purely by way of example and not limiting, a preferred embodiment.

Nei disegni: In the drawings:

la figura 1 mostra una sezione longitudinale schematica delle parti principali che compongono il trovato; Figure 1 shows a schematic longitudinal section of the main parts making up the invention;

la figura 2 è uno schema costruttivo corrispondente alla fig. 1; figure 2 is a construction diagram corresponding to fig. 1;

la figura 3 è una sezione assiale che mostra, in particolare, il tubo ceramico e l’ugello o nozzle metallico assemblati tra loro. Figure 3 is an axial section showing, in particular, the ceramic tube and the nozzle or metal nozzle assembled together.

Nel sistema secondo la presente invenzione, la temperatura può essere portata fino a 700°C, regolando accuratamente una o più resistenze elettriche controllate da una o più termocoppie Nella preferita forma di realizzazione che si descrive, sono previsti mezzi (costituiti ad esempio da resistenze elettriche) che riscaldano un blocco di lega metallica, al cui interno è posto l’ugello di estrusione o filiera. In the system according to the present invention, the temperature can be brought up to 700 ° C, by accurately adjusting one or more electrical resistances controlled by one or more thermocouples. In the preferred embodiment that is described, means are provided (consisting for example of electrical resistors ) which heat a block of metal alloy, inside which the extrusion nozzle or die is placed.

Un altro aspetto fondamentale della presente invenzione, per la riuscita del processo di estrusione e quindi per il controllo della viscosità, è la velocità di trasformazione, come si è già accennato in precedenza. Another fundamental aspect of the present invention, for the success of the extrusion process and therefore for the control of viscosity, is the transformation speed, as already mentioned previously.

A questo proposito, è opportuno richiamare alcuni concetti di fluidodinamica. In this regard, it is appropriate to recall some concepts of fluid dynamics.

Nell'ambito dei fenomeni di trasporto, la viscosità è una grandezza fisica che indica la resistenza di un fluido allo scorrimento. Si tratta in altri termini del coefficiente di scambio di quantità di moto. In the context of transport phenomena, viscosity is a physical quantity that indicates the resistance of a fluid to flow. In other words, it is the momentum exchange coefficient.

L'effetto Venturi (o paradosso idrodinamico) è il ben noto fenomeno fisico, scoperto e studiato dal fisico Giovanni Battista Venturi, per cui la pressione di una corrente fluida aumenta con il diminuire della velocità. Va da sé pertanto che se applichiamo una strozzatura (una diminuzione di diametro) in un condotto a diametro costante il fluido in quella data sezione subirà un aumento della velocità e una diminuzione della pressione contro le pareti, con una chiara diminuzione dell’attrito di scorrimento. The Venturi effect (or hydrodynamic paradox) is the well-known physical phenomenon, discovered and studied by the physicist Giovanni Battista Venturi, whereby the pressure of a fluid current increases with decreasing speed. It goes without saying therefore that if we apply a constriction (a decrease in diameter) in a duct with a constant diameter, the fluid in that section will undergo an increase in speed and a decrease in pressure against the walls, with a clear decrease in sliding friction. .

Alla luce di quanto sopra, è evidente che una corretta progettazione del condotto di estrusione o filiera risulta di importanza vitale ai fini del processo di estrusione di polimeri ad alta viscosità. In the light of the above, it is evident that a correct design of the extrusion duct or die is of vital importance for the purposes of the extrusion process of high viscosity polymers.

In particolare il presente trovato è dotato di un peculiare design interno del condotto di estrusione che prevede diametri diversi per tratti con lunghezze diverse. In particular, the present invention has a peculiar internal design of the extrusion duct which provides different diameters for sections with different lengths.

Partendo da un diametro iniziale di ingresso appena superiore al diametro del polimero solido che verrà fuso durante il processo, ed arrivando ad un diametro finale di uscita inferiore a quello di ingresso, si prevede di: Starting from an initial inlet diameter just higher than the diameter of the solid polymer that will be melted during the process, and arriving at a final outlet diameter lower than the inlet one, it is planned to:

1) deformare il polimero in modo graduale riscaldando tutto il condotto di fusione, 1) deform the polymer gradually by heating the entire melting duct,

2) accelerare il suo scorrimento nel condotto, 3) diminuire la sua viscosità. 2) accelerate its flow in the duct, 3) decrease its viscosity.

La testa di estrusione oggetto della presente invenzione, pertanto, è atta ad estrudere materiali ad alta viscosità come ad esempio (non limitativo) quelli della famiglia dei poliarileterchetoni (PAEK) tra cui troviamo il PEEK e il PEKK, o la polietereimmide, o i polimeri caricati con fibre di carbonio o con sfere di vetro. The extrusion head object of the present invention, therefore, is suitable for extruding high viscosity materials such as (non-limiting) those of the family of polyaryletherketones (PAEK) including PEEK and PEKK, or polyetherimide, or loaded polymers with carbon fibers or with glass spheres.

Secondo una caratteristica peculiare del trovato, la testa di estrusione prevede un tubo ceramico 1 incamiciato in una cannula metallica 2, preferibilmente di acciaio inox, che termina con un ugello o nozzle 5 metallico, anch’esso preferibilmente in acciaio inox, nonché un dissipatore di calore 4 - preferibilmente dotato di ventola - per limitare la temperatura della parte finale della cannula metallica 2 e del tubo ceramico 1, in modo che il filo 3 di materiale da estrudere rimanga allo stato solido fino a che non entra nella parte finale dell’ugello 5 che è riscaldata da un blocchetto di riscaldamento 6. According to a peculiar feature of the invention, the extrusion head provides a ceramic tube 1 encased in a metal cannula 2, preferably of stainless steel, which ends with a metal nozzle or nozzle 5, also preferably of stainless steel, as well as a heat sink heat 4 - preferably equipped with a fan - to limit the temperature of the final part of the metal cannula 2 and of the ceramic tube 1, so that the wire 3 of material to be extruded remains in a solid state until it enters the final part of the nozzle 5 which is heated by a heating block 6.

Il tubo ceramico 1 che consente lo scorrimento del filamento 3 fino all’imboccatura della parte di estremità di fusione del nozzle 5, nella quale il condotto centrale presenta dei diametri di fusione via via decrescenti, ha una funzione molto importante nel processo che si descrive. The ceramic tube 1 that allows the filament 3 to slide up to the mouth of the fusion end part of the nozzle 5, in which the central duct has gradually decreasing fusion diameters, has a very important function in the process described.

Il suo compito, infatti, è quello di mantenere – anche grazie al dissipatore 4 - il filamento 3 ad una temperatura inferiore rispetto a quella di fusione, in modo che detto filamento resti allo stato solido per poter fungere da “pistone” per il materiale che si trova più a valle e che è allo stato liquido a causa della temperatura elevata prevista nell’estremità di fusione del l’ugello 5 stesso. Il fatto che il filo resta solido agevola il movimento di spinta del motore M a monte dell’intero sistema. Its task, in fact, is to keep - also thanks to the heat sink 4 - the filament 3 at a lower temperature than the melting point, so that said filament remains in the solid state in order to act as a "piston" for the material that it is located further downstream and which is in the liquid state due to the high temperature expected in the melting end of the nozzle 5 itself. The fact that the wire remains solid facilitates the thrust movement of the M motor upstream of the entire system.

Limitando la zona di fusione in un’area ben circoscritta, si ha il notevole vantaggio di riuscire a delimitare l’area dove il materiale plastico 3 passerà dallo stato solido allo stato fuso e pertanto il motore M continuerà ad esercitare una spinta costante nel tempo. By limiting the melting zone to a well-circumscribed area, there is the considerable advantage of being able to delimit the area where the plastic material 3 will pass from the solid state to the molten state and therefore the motor M will continue to exert a constant thrust over time.

Infatti, qualora il motore M dovesse spingere un filamento 3 che risulta essere fuso non solo in punta come nel caso fin qui descritto, bensì per una lunghezza eccessiva lungo tutto il canale di estrusione, si avrebbero ovviamente molte più difficoltà in quanto, venendo a mancare un corpo solido azionato dal motore, la spinta da esso esercitata non produrrebbe l’estrusione del materiale desiderata. In fact, if the motor M were to push a filament 3 which appears to be melted not only at the tip as in the case described up to now, but due to an excessive length along the entire extrusion channel, there would obviously be much more difficulties since, failing a solid body driven by the motor, the thrust exerted by it would not produce the desired material extrusion.

Un’altra caratteristica peculiare della presente invenzione, strettamente collegata alla necessità di mantenere il filo 3 di materiale plastico allo stato solido fino a che esso non entra effettivamente nella parte finale riscaldata dell’ugello 5, consiste nel fatto che tra il dissipatore 4 che limita la temperatura della parte finale della cannula metallica 2 e del tubo ceramico 1 e l’estremità di fusione del nozzle 5 sono previsti dei fori 7 di dissipazione del calore, praticati sullo stesso nozzle 5 in INOX, i quali agiscono come ulteriori mezzi di dissipazione per la parte finale del tubo ceramico 1, che è quella maggiormente esposto al calore. Infatti, anche se la ceramica del tubo 1 è uno scarso conduttore di calore rispetto al metallo della cannula 2, se resta esposta al calore per molte ore o giorni, a seconda della complessità e grandezza del modello 3D da stampare, potrebbe raggiungere temperature anche molto alte e quindi il filo 3 che passa al suo interno potrebbe incominciare a fondere prima di raggiungere la zona preposta a questa funzione che, come si è detto, è quella all’interno dell’estremità riscaldata del nozzle 5, dotata di vari diametri interni ed immersa nel blocco di riscaldamento 6. Another peculiar characteristic of the present invention, strictly connected to the need to keep the wire 3 of plastic material in a solid state until it actually enters the heated final part of the nozzle 5, consists in the fact that between the dissipator 4 which limits the temperature of the final part of the metal cannula 2 and of the ceramic tube 1 and the melting end of the nozzle 5 are provided with heat dissipation holes 7, made on the same stainless steel nozzle 5, which act as further dissipation means for the final part of the ceramic tube 1, which is the one most exposed to heat. In fact, even if the ceramic of the tube 1 is a poor conductor of heat compared to the metal of the cannula 2, if it remains exposed to heat for many hours or days, depending on the complexity and size of the 3D model to be printed, it could reach very high temperatures. high and therefore the wire 3 that passes inside it could begin to melt before reaching the area in charge of this function which, as mentioned, is the one inside the heated end of the nozzle 5, equipped with various internal diameters and immersed in the heating block 6.

I fori 7 difatti garantiscono uno scambio termico tra il tubo ceramico 1 e l’ambiente esterno, consentendo al tubo stesso di dissipare il calore in eccesso e mantenere il filo 3 al suo interno ad una temperatura sufficientemente bassa da mantenerlo allo stato solido. The holes 7 in fact ensure a heat exchange between the ceramic tube 1 and the external environment, allowing the tube itself to dissipate excess heat and keep the wire 3 inside it at a sufficiently low temperature to keep it in a solid state.

La testa di estrusione che si descrive prevede che la fusione del materiale e quindi la sua trasformazione da solido a fuso avvenga con temperatura controllata e passando attraverso diversi diametri interni via via più piccoli. The extrusion head described provides that the melting of the material and therefore its transformation from solid to melt takes place at a controlled temperature and passing through different internal diameters gradually smaller.

I diametri interni previsti nelle prove sperimentali sono stati quattro ed il filo utilizzato era di diametro 1,75mm. E’ del tutto evidente che il numero dei diametri interni e il diametro del filo utilizzato potrebbero essere anche diversi, secondo le necessità. The internal diameters foreseen in the experimental tests were four and the wire used was 1.75mm in diameter. It is quite clear that the number of internal diameters and the diameter of the wire used could also be different, according to the needs.

I diametri interni per la testa di estrusione utilizzata nei test sono cosi divisi: The internal diameters for the extrusion head used in the tests are divided as follows:

- diametro 2mm (inizio del processo) - diameter 2mm (start of the process)

- diametro 1,2mm - diameter 1.2mm

- diametro 0,8mm - diameter 0,8mm

- diametro 0,4mm (fine del processo) - 0.4mm diameter (end of process)

Il diametro di 2mm accoglie il filamento (che può essere di diametro 1,75mm) e incomincia a fonderlo in modo che il filamento continui a scorrere passando nei diversi diametri riducendo sempre la sua viscosità e aumentando la velocità di scorrimento fino ad uscire dall’ultimo diametro di 0,4mm. The 2mm diameter accommodates the filament (which can be 1.75mm in diameter) and begins to melt it so that the filament continues to flow passing through the different diameters, always reducing its viscosity and increasing the sliding speed until it comes out of the last one. 0.4mm diameter.

Il diametro iniziale e quello finale, cosi come anche quelli intermedi sono in stretta relazione a: - Diametro filamento che si vuole processare; The initial and final diameter, as well as the intermediate ones, are closely related to: - Filament diameter to be processed;

- Qualità dell’oggetto stampato 3D che si vuole ottenere. - Quality of the 3D printed object to be obtained.

Un diametro di 0,4mm è un diametro che offre un buon compromesso qualità di stampa/tempo di stampa, ottenendo una qualità del manufatto più che accettabile. E’ appena il caso di osservare che estrudendo più materiale ovviamente la stampa dura meno (è più veloce) ma la qualità del prodotto stampato si riduce. A diameter of 0.4mm is a diameter that offers a good compromise of print quality / print time, obtaining a more than acceptable quality of the product. It is hardly necessary to observe that by extruding more material, printing obviously lasts less (it is faster) but the quality of the printed product is reduced.

Va da sé che più ci si spinge in applicazioni di frontiera, come gli impianti dentali o ortopedici o lavorazioni di micromeccanica, più la qualità del manufatto e la sua finitura superficiale hanno una grande importanza. It goes without saying that the more you go into frontier applications, such as dental or orthopedic implants or micromechanics, the more the quality of the product and its surface finish are of great importance.

Per aumentare la qualità di stampa, che comporta la quasi scomparsa degli strati o “layers”, cioè degli strati visibili in direzione Z (spostamento verticale), che caratterizzano il processo di deposizione del filamento (in fig. 1 una nostra foto a puro titolo di esempio di particolari meccanici in PEEK stampati in via sperimentale con nozzle da diametro 0,4 mm), è necessario diminuire il diametro del foro finale di uscita, andando a rimodulare tutti i diametri precedenti. Se il foro finale è più piccolo possiamo estrudere una minor quantità di materiale in un dato intervallo di tempo, così da avere layers più sottili e riuscire a stampare particolari con una finitura più elevata. To increase the print quality, which involves the almost disappearance of the layers or "layers", that is the layers visible in the Z direction (vertical displacement), which characterize the process of deposition of the filament (in fig. 1 a photo of us purely by title example of mechanical parts in PEEK printed experimentally with a 0.4 mm diameter nozzle), it is necessary to decrease the diameter of the final outlet hole, reshaping all the previous diameters. If the final hole is smaller we can extrude less material in a given time interval, so as to have thinner layers and be able to print details with a higher finish.

Infine, secondo la presente invenzione, la misura dei diametri interni alla testa di estrusione ha preferibilmente i seguenti intervalli di riferimento: Finally, according to the present invention, the measurement of the internal diameters of the extrusion head preferably has the following reference intervals:

- diametro iniziale di ingresso pari a 2,5mm ± 1 - primo diametro intermedio 1,2mm ± 0,3 - initial inlet diameter equal to 2.5mm ± 1 - first intermediate diameter 1.2mm ± 0.3

- secondo diametro intermedio 0,8mm ± 0,35 - second intermediate diameter 0,8mm ± 0,35

- diametro finale di uscita 0,4mm ± 0,35. - final outlet diameter 0.4mm ± 0.35.

Claims

CLAIMS: 1. Extrusion head for a 3D printing machine for plastic material (3), in particular for the extrusion of high viscosity polymers, characterized by providing a heated nozzle (5), for the extrusion of the plastic material (3), comprising an internal duct (5 ') for the passage of the material to be extruded, equipped with at least three different internal diameters decreasing from the inlet to the outlet.

2. Extrusion head according to the preceding claim, characterized in that means are provided which heat a metal alloy block, inside which the extrusion head or die is placed.

3. Extrusion head according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to bring the temperature of the plastic material (3) up to 700 ° C, it provides one or more adjustable electrical resistances controlled by one or more thermocouples.

4. Extrusion head according to one of the preceding claims, characterized by the fact that the internal design of the extrusion duct (5 ') provides for different internal diameters gradually smaller for sections with different lengths.

5. Extrusion head according to one of the preceding claims, characterized in that in order to: a) deform the polymer gradually by heating the entire melting duct, b) accelerate its flow in the duct, c) decrease its viscosity, said internal duct (5 ') of the nozzle (5) for the passage of the material to be extruded, has an initial inlet diameter slightly greater than the diameter of a solid polymer wire (3) which is melted during the extrusion process, and a final outlet diameter smaller than the inlet diameter.

6. Extrusion head according to one of the preceding claims, characterized in that, for the passage of the wire (3) of material to be extruded, it provides a ceramic tube (1) encased in a metal cannula (2), preferably of stainless steel, ending with said metal nozzle (5), also preferably in stainless steel.

7. Extrusion head according to the preceding claim, characterized in that it further provides a heat sink (4) to limit the temperature of the final part of the metal cannula (2) and of the ceramic tube (1), so that the wire ( 3) of material to be extruded remains in the solid state until it enters the final part of the nozzle (5) which is heated by a heating block (6).

8. Extrusion head according to one of claims 6 or 7, characterized in that the ceramic tube (1) which allows the filament (3) to slide up to the mouth of the melting end part of the nozzle (5), has the function of maintaining - also thanks to the heatsink (4) - the filament (3) at a lower temperature than the melting point, so that said filament remains in the solid state in order to act as a "piston" for the material that is found more downstream and which is in the molten state due to the high temperature expected in the melting end of the nozzle (5) itself.

9. Extrusion head according to claim 7, characterized in that between the heat sink (4) which limits the temperature of the final part of the metal cannula (2) and of the ceramic tube (1) and the melting end of the nozzle (5 ) there are holes (7) for heat dissipation, made on the body of the nozzle itself (5), which holes act as further dissipation means for the final part of the ceramic tube (1), which is the one most exposed to heat .

10. Extrusion head according to the preceding claim, characterized in that said holes (7) are suitable for ensuring a heat exchange between the ceramic tube (1) and the external environment, allowing the tube itself to dissipate excess heat and keep the wire (3) inside it at a sufficiently low temperature to keep it in a solid state.

11. Extrusion head according to one of the preceding claims, characterized in that it provides a nozzle (5) having an internal duct (5 ') with different internal diameters gradually smaller so that the melting of the material and therefore its transformation from solid to melt occurs at a controlled temperature passing through said internal duct (5 ').

12. Extrusion head according to one of the previous claims, characterized by the fact that the internal duct (5 ') has four internal diameters divided as follows: - initial inlet diameter equal to 2.5mm ± 1 - first intermediate diameter 1.2mm ± 0.3 - second intermediate diameter 0,8mm ± 0,35 - final outlet diameter 0.4mm ± 0.35 in which the initial diameter is able to accommodate the filament (3) and to begin to melt it so that the filament continues to flow passing through the various successive diameters, progressively reducing its viscosity and increasing its sliding speed until it comes out of the diameter the final.