IT201600127377A1 - Macchina stereolitografica con vasca inclinata - Google Patents

Macchina stereolitografica con vasca inclinata

Info

Publication number
IT201600127377A1
IT201600127377A1 IT102016000127377A IT201600127377A IT201600127377A1 IT 201600127377 A1 IT201600127377 A1 IT 201600127377A1 IT 102016000127377 A IT102016000127377 A IT 102016000127377A IT 201600127377 A IT201600127377 A IT 201600127377A IT 201600127377 A1 IT201600127377 A1 IT 201600127377A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
stereolithographic
tank
stereolithographic machine
rotor
contrast
Prior art date
Application number
IT102016000127377A
Other languages
English (en)
Inventor
Sergio Zenere
Renzo Busato
Original Assignee
Dws Srl
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dws Srl filed Critical Dws Srl
Priority to IT102016000127377A priority Critical patent/IT201600127377A1/it
Priority to IL267327A priority patent/IL267327B2/en
Priority to JP2019530741A priority patent/JP6872019B2/ja
Priority to RU2019121372A priority patent/RU2019121372A/ru
Priority to KR1020197020677A priority patent/KR102300940B1/ko
Priority to US16/469,965 priority patent/US11072118B2/en
Priority to EP17826556.7A priority patent/EP3554837B1/en
Priority to PCT/IB2017/057789 priority patent/WO2018109636A1/en
Priority to TW106143950A priority patent/TW201822992A/zh
Priority to CN201721762818.2U priority patent/CN208428667U/zh
Priority to CN201711347536.0A priority patent/CN108202476B/zh
Publication of IT201600127377A1 publication Critical patent/IT201600127377A1/it
Priority to HK18114033.0A priority patent/HK1255293A1/zh
Priority to JP2021032868A priority patent/JP7048786B2/ja

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245Platforms or substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227Driving means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/25Housings, e.g. machine housings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264Arrangements for irradiation
    • B29C64/268Arrangements for irradiation using laser beams; using electron beams [EB]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/357Recycling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/364Conditioning of environment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

MACCHINA STEREOLITOGRAFICA CON VASCA INCLINATA.
A nome della ditta DWS S.R.L. – Via della Meccanica, 21 – 36016 THIENE (VI).
DESCRIZIONE
5 La presente invenzione concerne una macchina stereolitografica che consente di velocizzare e semplificare i processi stereolitografici di produzione di oggetti tridimensionali, in particolare i processi stereolitografici di produzione di oggetti tridimensionali che richiedono la variazione della pigmentazione della sostanza liquida fotosensibile 10 durante la produzione del medesimo oggetto.
Com’è noto, una macchina stereolitografica viene utilizzata per la produzione di oggetti tridimensionali complessi a partire da una sostanza liquida fotosensibile, preferibilmente una resina fotosensibile, che viene fatta polimerizzare a strati tramite un fascio 15 luminoso. Per semplificare la trattazione, d’ora in avanti si utilizzerà semplicemente il termine “resina” per sottintendere una resina fotosensibile o qualsivoglia altra sostanza liquida fotosensibile equivalente ad una resina fotosensibile utilizzata in un processo stereolitografico per la produzione di oggetti tridimensionali.
20 E’ altresì noto che una macchina stereolitografica comprende una vasca atta a contenere la suddetta resina e una piastra di modellazione affacciata, in una posizione sostanzialmente parallela, al fondo della vasca e che supporta l’oggetto tridimensionale in formazione. La piastra di modellazione è associata a un gruppo di 25 supporto per la movimentazione della stessa piastra secondo una direzione di movimentazione sostanzialmente ortogonale al fondo della vasca. Per realizzare ciascuno strato dell’oggetto, la superficie dello strato precedente, o la superficie di modellazione della piastra di modellazione nel caso che si tratti del primo strato, vengono 30 immerse nella resina fino a disporle ad una distanza dal fondo della
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) vasca pari allo spessore dello strato da realizzare, in modo da definire un corrispondente strato di resina liquida. Successivamente, il suddetto strato di resina viene polimerizzato tramite irradiazione con un fascio luminoso proveniente dalla parte inferiore della vasca, 5 che a tal fine presenta il fondo trasparente.
In particolare, tra le fasi di polimerizzazione di uno strato e quello successivo il metodo stereolitografico prevede di allontanare dal fondo la piastra di modellazione in modo da far emergere lo strato solidificato dalla resina liquida e consentire così il ripristino dello 10 spessore di resina liquida necessario alla lavorazione dello strato successivo.
Infatti, il sollevamento della piastra di modellazione e dello strato solidificato lascia una depressione nella resina liquida, che viene riempita dal deflusso spontaneo della resina stessa.
15 Il suddetto livellamento ripristina lo spessore di resina liquida necessario alla solidificazione di un nuovo strato dell'oggetto e inoltre evita che, durante il successivo abbassamento della piastra di modellazione, possano rimanere intrappolate nella resina liquida delle bolle d'aria che potrebbero pregiudicare l'integrità dello strato 20 successivo dell'oggetto tridimensionale.
Al termine del suddetto livellamento spontaneo, la piastra di modellazione, come già detto, viene immersa nuovamente nella resina liquida e si procede alla solidificazione di un ulteriore strato dell'oggetto.
25 Il metodo sopra descritto presenta l'inconveniente che la durata di lavorazione complessiva dell'oggetto tridimensionale viene notevolmente allungata dai tempi di attesa per il livellamento della resina liquida, i quali si verificano dopo la solidificazione di ciascuno strato dell'oggetto.
30 Poiché il numero di strati che formano un oggetto ottenuto mediante
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) stereolitografia può essere di diverse centinaia, si comprende che i suddetti tempi di attesa comportano un notevole aumento della durata di lavorazione.
Evidentemente, i tempi di attesa sono proporzionali alla viscosità 5 della resina liquida.
Per superare tale inconveniente, sono note macchine sterelitografiche che comprendono mezzi di livellamento, preferibilmente una spatola, configurati per intervenire quando la piastra di modellazione viene sollevata al fine di spingere la resina verso la depressione.
10 In particolare, i suddetti mezzi di livellamento sono associati a mezzi di motorizzazione configurati per movimentare i primi rispetto al fondo della vasca a contatto con la resina così appunto da ridistribuirla e livellare la sua superficie superiore.
E’ chiaro che tale operazione, consente di riempire la suddetta 15 depressione in modo più rapido rispetto alla ridistribuzione spontanea della resina descritta in precedenza e di conseguenza vengono ridotti i tempi complessivi di lavorazione per la realizzazione di un oggetto tridimensional rispetto alle macchine stereolitografiche prive dei suddetti mezzi di livellamento.
20 Tuttavia, tale ultima soluzione dell’arte nota prevede una maggiore complessità della struttura della stessa macchina stereolitografica in quanto è necessario prevedere un elemento aggiuntivo e il relativo sistema di movimentazione rispetto alle macchine stereolitografiche descritte in precedenza. Inoltre, svantaggiosamente, è noto che i 25 suddetti mezzi di livellamento intervengono solo a seguito del sollevamento della piastra di modellazione ad un’altezza sufficiente per permettere agli stessi mezzi di livellamento di scorrere attraverso lo spazio definito tra la piastra e la vasca sottostante. Pertanto, seppure le macchine stereolitografiche comprendenti i suddetti mezzi 30 di livellamento consentano di ridurre i tempi di produzione degli
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) oggetti tridimensionali rispetto alle macchine stereolitografiche che ne sono prive, la precisa sequenza di operazioni sopra descritta comporta comunque, svantaggiosamente, tempi di lavorazione non trascurabili.
5 La presente invenzione si prefigge di superare tutti gli inconvenienti sopra descritti appartenenti all’arte nota.
In particolare, è scopo dell’invenzione realizzare una macchina stereolitografica che consenta di produrre un oggetto tridimensionale tramite solidificazione a strati di una resina liquida in modo più rapido 10 rispetto alle macchine stereolitografiche dell’arte nota, a parità di complessità strutturale di alcune tipologie di macchine stereolitografiche dell’arte nota.
Al contempo, è un ulteriore scopo dell’invenzione la realizzazione di una macchina stereolitografica che presenta una struttura più 15 semplice rispetto ad alcune tipologie di macchine stereolitografiche dell’arte nota, a parità dei tempi di lavorazione richiesti per la produzione del medesimo oggetto tridimensionale.
Un ulteriore scopo dell’invenzione è la realizzazione di una macchina stereolitografica che consenta di utilizzare una quantità di resina 20 inferiore rispetto alla quantità di resina richiesta mediante l’utilizzo delle macchine stereolitografiche dell’arte nota.
I suddetti scopi sono raggiunti da una macchina stereolitografica per la produzione di un oggetto tridimensionale a strati secondo la rivendicazione 1.
25 Ulteriori caratteristiche di dettaglio dell’invenzione sono date nelle relative rivendicazioni dipendenti.
Vantaggiosamente, la macchina stereolitografica dell’invenzione secondo le rivendicazioni da 5 a 13 consente di operare il ricircolo della resina disposta all’interno della vasca. Di conseguenza, ancora 30 vantaggiosamente, la macchina stereolitografica dell’invenzione
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) consente di variare in modo rapido e progressivo la pigmentazione della resina, introducendo in momenti successivi pigmenti con gradazioni differenti o resine di colorazione differente che verranno miscelati e amalgamati rapidamente e in modo omogeneo alla resina 5 già presente nella vasca. In tal modo, quindi, con la macchina stereolitografica dell’invenzione è possibile produrre in maniera semplice e rapida oggetti tridimensionali con strati di pigmentazione differente, ove ciascun strato presenta una pigmentazione omogenea. Un ulteriore vantaggio della macchina stereolitografica dell’invenzione 10 è dato dal fatto che con tale funzione di ricircolo della resina all’interno della vasca è possibile eseguire un’operazione di pulizia della stessa tra un processo di stereolitografia e il successivo, senza la necessità dell’intervento di un operatore.
Non ultimo vantaggio della forma esecutiva della macchina 15 stereolitografica dell’invenzione è dovuto al fatto che è possibile recuperare in modo rapido e agevole la resina presente all’interno della vasca al termine di un processo stereolitografico di produzione di un oggetto tridimensionale, al fine di riutilizzare tale resina recuperata in un processo stereolitografico successivo.
20 Gli scopi detti e i vantaggi suddetti, assieme ad altri che verranno menzionati in seguito, saranno evidenziati durante la descrizione di alcune preferite forme esecutive dell’invenzione che vengono date a titolo indicativo ma non limitativo con riferimento alle seguenti tavole di disegno, dove:
25 - la fig. 1 rappresenta una vista assonometrica schematizzata di una prima forma esecutiva della macchina stereolitografica dell’invenzione;
- la fig. 2 rappresenta la vista laterale schematizzata della prima forma esecutiva della macchina stereolitografica dell’invenzione;
30 - la fig. 3 rappresenta un dettaglio in sezione della vasca e della
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) piastra di modellazione appartenente alla macchina stereolitografica dell’invenzione secondo le figg. 1 e 2;
- la fig. 4 rappresenta la vista dall’alto schematizzata di una prima forma esecutiva del circuito di ricircolo previsto nella macchina 5 stereolitografica dell’invenzione secondo le figg. 1 e 2. Nella figura è rappresentato il rotore appartenente al circuito di ricircolo avente un elemento di contrasto disposto idealmente in differenti posizioni rispetto al condotto attraverso cui scorre la resina;
- la fig. 5 rappresenta la vista dall’alto schematizzata di una seconda 10 forma esecutiva del circuito di ricircolo previsto nella macchina stereolitografica dell’invenzione secondo le figg. 1 e 2. Nella figura è rappresentato il rotore appartenente al circuito di ricircolo avente un elemento di contrasto disposto idealmente in differenti posizioni rispetto al condotto attraverso cui scorre la resina;
15 - la fig. 6 rappresenta la vista dall’alto schematizzata di una terza forma esecutiva del circuito di ricircolo previsto nella macchina stereolitografica dell’invenzione secondo le figg. 1 e 2. Nella figura è rappresentato il rotore appartenente al circuito di ricircolo avente un elemento di contrasto disposto idealmente in differenti posizioni 20 rispetto al condotto attraverso cui scorre la resina;
- la fig. 7 rappresenta in vista dall’alto il dettaglio del rotore appartenente al circuito di ricircolo rappresentato in fig. 4;
- la fig. 8 rappresenta in vista dall’alto il dettaglio del rotore appartenente al circuito di ricircolo rappresentato in fig. 5;
25 - la fig. 9 rappresenta in vista dall’alto il dettaglio del rotore appartenente al circuito di ricircolo rappresentato in fig. 6;
- la fig. 10 rappresenta una vista assonometrica schematizzata di una seconda forma esecutiva della macchina stereolitografica dell’invenzione;
30 - la fig. 11 rappresenta la vista laterale schematizzata della seconda
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) forma esecutiva della macchina stereolitografica dell’invenzione;
La macchina stereolitografica dell’invenzione, secondo una prima forma esecutiva preferita è rappresentata nelle figg. 1 e 2, ove è indicata complessivamente con 1.
5 Come si osserva in tali figure, la macchina stereolitografica 1 comprende una struttura di supporto 1a atta ad essere posta in appoggio su un piano di appoggio π sostanzialmente orizzontale, come per esempio la superficie superiore di un tavolo da laboratorio. Come sarà chiarito di seguito, sul suddetto piano di appoggio π si 10 individua una direzione di riferimento X, definita in modo più preciso nel proseguo della presente descrizione.
Tale struttura di supporto 1a è configurata per supportare una vasca 2 provvista a sua volta di un fondo 2a e di pareti laterali 2b in modo da contenere una sostanza liquida fotosensibile, preferibilmente una 15 resina fotosensibile.
Il fondo 2a è trasparente in modo da consentire il passaggio di un fascio luminoso proveniente da una sorgente, non rappresentata nelle figure ma di per sé nota, disposta inferiormente alla vasca 2. Tale fascio luminoso è atto chiaramente a solidificare selettivamente uno 20 strato della resina disposto adiacente al fondo 2a stesso.
È inoltre presente una piastra di modellazione 3 provvista di una superficie di modellazione 3a affacciata, sostanzialmente in posizione parallela, al fondo 2a, superiormente alla vasca 2, come visibile in fig. 2.
25 La superficie di modellazione 3a viene utilizzata per supportare il primo strato dell’oggetto tridimensionale che viene solidificato, il quale a sua volta serve da supporto per un secondo strato, e così via per i successivi.
La piastra di modellazione 3 è sostenuta da un gruppo di supporto 5, 30 a sua volta associato alla struttura di supporto 1a tramite mezzi di
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) movimentazione 4 per il movimento dello stesso gruppo di supporto 5 e, conseguentemente, della piastra 3, secondo una direzione di movimentazione Z ortogonale al fondo 2a, come indicato in fig. 2. Preferibilmente ma non necessariamente, i mezzi di movimentazione 5 4 comprendono un servomotore, ad esempio del tipo a passo, non rappresentato nelle figure.
Preferibilmente, il suddetto servomotore aziona una vite senza fine, anch’essa non rappresentata nelle figure, a sua volta operativamente associata al gruppo di supporto 5.
10 I mezzi di movimentazione 4 permettono quindi lo spostamento della piastra di modellazione 3 secondo la direzione di movimentazione Z in modo da disporre la superficie di modellazione 3a, oppure la superficie dell’ultimo strato solidificato dell’oggetto, immersa nella resina ad una distanza dal fondo 2a corrispondente allo spessore 15 dello strato successivo da realizzare.
Secondo l’invenzione, la macchina stereolitografica 1 dell’invenzione prevede, almeno durante il vero e proprio processo stereolitografico per la produzione di un oggetto tridimensionale, che la vasca 2, il gruppo di supporto 5 e la piastra di modellazione 3 siano accoppiati 20 alla struttura di supporto 1a in modo che la superficie di modellazione 3a e il fondo 2a giacciano rispettivamente su un piano π1 e un piano π2 entrambi incidenti il suddetto piano di appoggio π con angoli di incidenza α1 e α2 e definendo rette di incidenza γ1 e γ2 ortogonali alla suddetta direzione di riferimento X, come schematicamente 25 rappresentato nelle figg. 1 e 2.
Per inciso, con l’espressione “processo stereolitografico di produzione di un oggetto tridimensionale” si intende l’insieme delle fasi operative eseguite per la solidificazione selettiva della resina per ciascuno degli strati che compongono il suddetto oggetto.
30 In sostanza, ritornando al concetto inventivo della presente
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) invenzione, la macchina stereolitografica 1 prevede che il fondo 2a della vasca 2 e la superficie di modellazione 3a appartenente alla piastra di modellazione 3 siano disposti inclinati con angoli di incidenza α1 e α2, rispetto al piano di appoggio π, almeno durante 5 l’esecuzione del suddetto processo stereolitografico.
Tale accorgimento consente di ottenere numerosi vantaggi rispetto alla produzione di oggetti tridimensionali operata mediante le macchine stereolitografiche dell’arte nota che presentano invece il fondo della vasca e, congiuntamente, la superficie di modellazione 10 disposti in posizione sostanzialmente orizzontale, parallelamente al piano di appoggio π.
Innanzitutto, la disposizione inclinata del fondo 2a rispetto al piano di appoggio π consente di sfruttare la forza di gravità per il deflusso della resina introdotta in corrispondenza di una prima estremità 2c 15 della vasca 2 definita ad una posizione distale rispetto alla suddetta retta di incidenza γ1, quindi disposta ad una quota più elevata, verso la seconda estremità 2d della stessa vasca 2 definita in prossimità di tale retta di incidenza γ1, quindi a quota inferiore, prendendo come riferimento appunto il piano di appoggio π, come schematicamente 20 rappresentato in fig. 2. Chiaramente, come visibile nella suddetta fig.
2, le due estremità 2c e 2d della vasca 2 sono definite una di seguito all’altra secondo la suddetta direzione di riferimento X.
La soluzione dell’invenzione permette, quindi, vantaggiosamente, di colmare rapidamente la depressione che si determina a seguito del 25 sollevamento della piastra di modellazione 3 al termine della realizzazione di uno strato, come descritto in precedenza, nonostante la macchina stereolitografica 1 sia priva dei suddetti mezzi di livellamento. Peraltro, il deflusso per gravità della resina richiede tempistiche paragonabili se non inferiori rispetto a quelle richieste 30 dall’operazione di livellamento mediante i suddetti mezzi di
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) livellamento.
A tal proposito, infatti, nel momento in cui la piastra di modellazione 3 si trova in posizione abbassata e immersa nella resina durante la realizzazione di uno strato dell’oggetto tridimensionale, la stessa 5 resina R presente in corrispondenza della prima estremità 2c della vasca 2, per gravità tende a scendere e a impattare, accumulandosi, in corrispondenza del bordo superiore 3b della piastra di modellazione 3, come rappresentato schematicamente in fig. 3. Tale situazione si mantiene stabile fintanto che la piastra di modellazione 10 3 rimane abbassata durante la realizzazione di uno specifico strato dell’oggetto. A seguito del sollevamento della piastra di modellazione 3, al termine della realizzazione di tale strato, e, conseguentemente, alla determinazione della suddetta depressione, vantaggiosamente, la resina accumulatasi in corrispondenza dell’estremità superiore 3b 15 della stessa piastra di modellazione 3 è immediatamente in grado di defluire per gravità verso il basso e colmare in modo rapido la depressione precedentemente formatasi.
Secondo la suddetta prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, la vasca 2, il gruppo di supporto 5 e la piastra di modellazione 3 sono 20 accoppiati alla struttura di supporto 1a in modo che il valore dei suddetti angoli di incidenza α1 e α2 tra i due piani incidenti π1 e π2 e il piano di appoggio π, sia prefissato e rimanga invariato sia durante il vero e proprio processo stereolitografico sia nella condizione di riposo della macchina stereolitografica 1.
25 Nel presente contesto con l’espressione “condizione di riposo della macchina stereolitografica” si intende sia la situazione in cui la macchina stereolitografica è disattivata sia la situazione in cui la macchina stereolitografica è in una condizione di configurazione e settaggio.
30 In altre parole, la suddetta prima forma esecutiva preferita
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) dell’invenzione prevede che la vasca 2, il gruppo di supporto 5 e la piastra di modellazione 3 possano prevedere come unica disposizione di accoppiamento rispetto alla struttura di supporto 1a quella descritta poc’anzi, a parte ovviamente la possibilità del gruppo di supporto 5 e 5 della piastra di modellazione 3 di muoversi lungo la suddetta direzione di movimentazione Z mediante i mezzi di movimentazione 4. Preferibilmente ma non necessariamente, il valore degli angoli di incidenza α1 e α2 è scelto nell’intervallo tra 1/8π rad e 3/8π rad preferibilmente nell’intorno di π/4 rad.
10 Si anticipa che di seguito verrà descritta un’ulteriore forma esecutiva preferita dell’invenzione che prevede una soluzione alternativa a tale disposizione prefissata e invariabile dei componenti che definiscono la macchina stereolitografica 1 dell’invenzione.
Ritornando alla preferita forma esecutiva preferita dell’invenzione, 15 preferibilmente ma non necessariamente, essa prevede che la vasca 2 sia provvista di un circuito di ricircolo 6 configurato per spostare la resina contenuta nella stessa vasca 2 da una propria prima estremità 2c (o in alternativa 2d) a una seconda estremità 2d (o in alternativa 2c) della stessa vasca 2, entrambe definite lungo la direzione di 20 riferimento X.
Tre particolari forme alternative del circuito di ricircolo 6 presente nella macchina stereolitografica 1 dell’invenzione sono rappresentate schematicamente nelle figg. da 4 a 9e verranno descritte in dettaglio di seguito.
25 Volutamente, con quanto espresso nel penultimo paragrafo precedente si intende che il circuito di ricircolo 6 non è esclusivamente in grado di far circolare la resina secondo un unico verso di circolazione, ma esso ha la possibilità in modo alternativo di operare il ricircolo della resina secondo entrambi i sensi di 30 circolazione, indipendentemente dalla quota reciproca delle due
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) estremità 2c e 2d della vasca 2, prendendo sempre come riferimento il piano di appoggio π.
Tuttavia, secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione, il suddetto circuito di ricircolo 6 deve essere configurato almeno per 5 spostare la resina dall’estremità 2d definita in prossimità della retta di incidenza γ1 e quindi ad una quota inferiore all’estremità 2c in prossimità distale rispetto alla suddetta retta di incidenza γ1 e quindi ad una quota superiore, come rappresentato schematicamente in fig.
2.
10 Ciò consente, infatti, di operare, durante il processo stereolitografico, un continuo ricircolo della resina all’interno della vasca 2 che, per gravità, defluisce dall’estremità 2c distale rispetto alla suddetta retta di incidenza γ1, pertanto a quota superiore, all’estremità 2d in prossimità della suddetta retta di incidenza γ1, quindi a una quota 15 inferiore, e, per effetto del circuito di ricircolo 6, la stessa resina viene nuovamente riportata dalla suddetta estremità inferiore 2d all’estremità superiore 2c.
Di conseguenza, vantaggiosamente, il suddetto verso di ricircolo permette di ottenere, durante il processo stereolitografico, una rapida 20 e costante miscelazione della resina, anche nel caso di aggiunta nella stessa resina di pigmenti di colorazione differente o resine di colorazione differente rispetto ai pigmenti già presenti in essa.
Questo, vantaggiosamente, consente di operare la variazione della colorazione della resina tra uno strato e l’altro dell’oggetto 25 tridimensionale in produzione e, allo stesso tempo, consente di produrre ogni singolo strato con una resina omogenea nel colore e nella viscosità lungo l’intera estensione superficiale dello strato stesso.
Inoltre, la continua circolazione della resina all’interno della vasca 2 30 contribuisce a ridurre la quantità di resina necessaria per la
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) realizzazione di ogni singolo strato. Tale quantità di resina risulta sicuramente inferiore rispetto a quella richiesta dall’uso delle macchine stereolitografiche con fondo e superficie di modellazione disposti sostanzialmente orizzontali.
5 Infatti, in quest’ultimo caso è necessario disporre all’interno della vasca una quantità di resina anche diverse volte maggiore rispetto a quella effettivamente richiesta per la realizzazione di uno strato dell’oggetto, in quanto tale maggiorazione risulta necessaria per ottenere un livellamento adeguato della stessa resina o in modo 10 naturale o con l’ausilio dei suddetti mezzi di livellamento, come descritto durante la trattazione dell’arte nota.
Ulteriormente, come accennato in precedenza, il circuito di ricircolo 6 potrebbe essere sfruttato, tra un processo di stereolitografia e il successivo, per far circolare continuamente all’interno della vasca 2 15 un solvente o simile per eseguire la pulizia della vasca 2 stessa.
Infine, ancora vantaggiosamente, il circuito di ricircolo 6 provvisto di un opportuno elemento deviatore di flusso, non rappresentato nelle figure, potrebbe essere utilizzato per il recupero della resina presente nella vasca 2 al termine di un processo stereolitografico. Tale resina 20 dunque potrebbe essere stoccata nell’apposita cartuccia in modo automatico e riutilizzata in un processo stereolitografico successivo. Secondo una prima forma esecutiva dell’invenzione, come si osserva in fig. 4, il circuito di ricircolo 6 è implementato come una pompa peristaltica 7, comprendendo pertanto un condotto di materiale 25 deformabile 8 disposto esternamente alla vasca 2 e avete una prima bocca 8a in comunicazione fluidodinamica con una prima estremità 2c della vasca 2 e la seconda bocca 8b in comunicazione fluidodinamica con la seconda estremità 2d della vasca 2. Tra tali prima e seconda bocche 8a e 8b del condotto 8 si individua un tratto 8c disposto a 30 ridosso di una parete di contrasto 10.
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) Inoltre, la suddetta pompa peristaltica 7 comprende un rotore 9 provvisto di un corpo principale 91 centralmente al quale è definito un asse di rotazione Y e perifericamente al quale è accoppiato almeno un elemento di contrasto 92, preferibilmente un rullo. Tale almeno un 5 elemento di contrasto 92 è suscettibile di contattare il tratto 8c del condotto 8 dalla parte opposta rispetto alla parete di contrasto 10, per un determinato intervallo angolare β durante la rotazione di detto rotore 9, come rappresentato in fig. 4. In tal modo, la collaborazione dell’elemento di contrasto 92 con la parete di contrasto 10 determina 10 la strozzatura del tratto 8c determinando, secondo il principio della peristalsi, la spinta della resina in un determinato verso di circolazione in base al verso di rotazione del rotore 9 stesso.
Secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione, il rotore 9 è provvisto di sei elementi di contrasto 92 disposti perifericamente al 15 corpo principale 91 e ciascuno dei quali è distanziato dagli elementi di contrasto 92 ad esso adiacenti ad una medesima distanza angolare ω predefinita. In particolare, la distanza angolare ω tra un elemento di contrasto 92 e quelli ad esso adiacenti è scelta pari a π/3 rad, come rappresentato in fig. 7.
20 Ulteriormente, preferibilmente ma non necessariamente, il rotore 9 risulta operativamente associato alla macchina stereolitografica 1 in modo che il suddetto asse di rotazione Y sia definito sostanzialmente ortogonale al piano di giacenza π3 del condotto 8 in modo che ciascuno degli elementi di contrasto 92 contatti e strozzi 25 progressivamente il tratto 8c per tutto il suddetto intervallo angolare β durante la rotazione del rotore 9 stesso. Secondo la suddetta prima forma esecutiva preferita della macchina stereolitografica 1 dell’invenzione, il piano di giacenza π3 corrisponde sostanzialmente o, perlomeno, risulta parallelo al piano incidente π1 su cui giace il 30 fondo 2a.
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) Non è escluso, tuttavia, che secondo varianti esecutive alla prima forma esecutive dell’invenzione fin qui descritta, il numero di elementi di contrasto 92 sia superiore o inferiore a sei, che le distanze angolari ω tra i vari elementi angolari 92 adiacenti siano definite differenti tra 5 loro e/o che l’asse di rotazione Y del rotore 9 non risulti sostanzialmente ortogonale al piano di giacenza π3 del condotto 8. Ritornando alla suddetta prima forma esecutiva preferita dell’invenzione, come si osserva in fig. 4, essa prevede che il tratto 8c del condotto 8 e la parete di contrasto 10 presentino uno sviluppo 10 sostanzialmente rettilineo in posizione parallela e adiacente tra loro.
In particolare, come si osserva in fig. 4, secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione, la suddetta parete di contrasto 10 corrisponde ad una parete esterna 21 della vasca 2.
Di conseguenza, il rotore 9 comprende un gruppo meccanico 93 15 interposto tra il corpo principale 91 e ciascuno degli elementi di contrasto 92. In particolare, ogni gruppo meccanico 93 è configurato per consentire la variazione della distanza radiale r tra il relativo elemento di contrasto 92 e lo stesso corpo principale 91 in modo da consentire al suddetto elemento di contrasto 92 di contattare e 20 strozzare progressivamente il tratto rettilineo 8c per l’intero intervallo angolare β, durante la rotazione del rotore 9.
In altre parole, il rotore 9, secondo l’invenzione, deve essere disposto ad una distanza tale dal condotto 8 in modo che ciascuno dei suddetti gruppi meccanici 93 sia in grado di disporre il relativo elemento di 25 contrasto 92, sostanzialmente in corrispondenza di entrambe le estremità β1 e β2 del suddetto intervallo angolare β, ad una prima distanza radiale r1 dal corpo principale 91 al fine di consentire allo stesso elemento di contrasto 92 di contattare le estremità 81c e 82c del suddetto tratto rettilineo 8c. Inoltre, il gruppo meccanico 93 deve 30 essere in grado di disporre il relativo elemento di contrasto 92, in
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) corrispondenza della posizione centrale β3 dell’intervallo angolare β, ad una seconda distanza radiale r2 dal corpo principale 91 al fine di consentire allo stesso elemento di contrasto 92 di contattare anche la parte centrale 83c del suddetto tratto rettilineo 8c. Pertanto, la 5 suddetta configurazione del gruppo meccanico 93 in combinazione con la posizione del rotore 9 nella macchina stereolitografica 1 e, in particolare rispetto al tratto 8c del condotto 8, consente di strozzare, con la collaborazione della parete di contrato 10, in modo continuativo e progressivo tutto il tratto rettilineo 8c. Ciò, come già 10 detto, consente di imprimere alla resina un verso di scorrimento lungo il condotto 8, in base al verso di rotazione del rotore 9.
Tale ultima soluzione consente vantaggiosamente di semplificare la struttura del circuito di ricircolo 6, in particolare, della pompa peristaltica 7 rispetto alle pompe peristaltiche di tipo noto, per le quali 15 è previsto che il suddetto tratto del condotto sia un tratto curvo disposto coassialmente ed esternamente ad un rotore perifericamente al quale è disposto in modo statico una pluralità di elementi di contrasto.
La particolare soluzione proposta dall’invenzione, ancora 20 vantaggiosamente, consente di sfruttare come parete di contrasto 10 una parete esterna 21 della vasca 2, permettendo quindi di incorporare il condotto 8 nella stessa vasca 2.
Ulteriormente, tale forma esecutiva consente di rendere strutturalmente indipendenti e quindi facilmente svincolabili il 25 condotto 8 e il rotore 9. Ciò risulta vantaggioso nel momento in cui si pensasse di realizzare una macchina stereolitografica 1 con vasca 2 intercambiabile, quindi estraibile e inseribile in un apposito alloggiamento definito nella macchina stessa. Infatti, il fatto che il condotto 8 è indipendente e svincolato dal rotore 9 consente di 30 rendere quest’ultimo solidale alla macchina stereolitografica 1 e solo
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) quando la vasca 2 è inserita nel suddetto alloggiamento, lo stesso rotore 9 è in grado di collaborare con il condotto 8 incorporato nella vasca 2 stessa.
Per inciso, infine, è importante evidenziare che la soluzione della 5 pompa peristaltica 7 appena proposta comprese le particolari implementazioni di seguito descritte, potrebbero essere di per sé oggetto di rivendicazione senza la necessità che tali soluzioni vengano implementate in una macchina stereolitografica 1 secondo la preferita forma esecutiva dell’invenzione o secondo le forme 10 esecutive alternative descritte poc’anzi. Infatti, tale ultima soluzione di pompa peristaltica 7 consente di per sé di ottenere i vantaggi appena esposti.
Come appena anticipato, ancora più specificatamente, secondo la prima forma esecutiva dell’invenzione, come rappresentato 15 schematicamente in fig. 7, ciascun gruppo meccanico 93 comprende un braccio telescopico 931 interposto tra il corpo principale 91 e il relativo elemento di contrasto 92.
Inoltre, il gruppo meccanico 93 comprende mezzi elastici 932, preferibilmente una molla, configurati per mantenere, in condizione di 20 riposo, il braccio telescopico 931 nella posizione di massima estensione. Con l’espressione “condizione di riposo” riferita al gruppo meccanico 93, si intende la condizione in cui la spinta esercitata dai mezzi elastici 932 non viene ostacolata da alcuna forza esterna. Ciò consente quindi come, rappresentato in fig. 4, di disporre l’elemento 25 di contrasto 92 alla suddetta prima distanza radiale r1 quando lo stesso elemento di contrasto 92 si trova in corrispondenza delle estremità β1 o β2 del suddetto intervallo angolare β durante la rotazione del rotore 9. Allo stesso modo, come rappresentato sempre in fig. 4, l’elemento di contrasto 92 viene portato alla suddetta 30 seconda distanza radiale r2 rispetto al corpo principale 91 quando lo
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) stesso elemento di contrasto 92 si trova nella posizione centrale β3 dell’intervallo angolare β, in quanto la spinta esercitata progressivamente dalla parete di contrasto 10 sullo stesso elemento di contrasto 92 ostacola e supera la spinta esercitata dai mezzi 5 elastici 932, determinando la contrazione dello stesso braccio telescopio 931.
Secondo una variante esecutiva a quella appena descritta, rappresentata nella figg. 5 e 8, il gruppo meccanico 93 potrebbe comprendere un braccio articolato 931 interposto tra il corpo 10 principale 91 e un elemento di contrasto 92 e provvisto di una biella 9311 e di una manovella 9312 imperniate tra loro.
Anche in questo caso, il gruppo meccanico 93 dovrebbe essere provvisto di mezzi elastici 932 configurati per mantenere, in condizione di riposo, il braccio articolato 931 in una posizione di 15 massima estensione. Ugualmente al caso precedente, quindi, come si osserva in fig. 5, nel caso in cui l’elemento di contrasto 92 si trovi in corrispondenza delle estremità β1 e β2 del suddetto intervallo angolare β durante la rotazione del rotore 9, i mezzi elastici 932 in collaborazione con il braccio articolato 931 mantengono lo stesso 20 elemento di contrasto 92 alla suddetta prima distanza radiale r1.
Mentre, come rappresentato sempre in fig. 5, quando l’elemento di contrasto 92 si trova in corrispondenza della posizione centrale β3 dell’intervallo angolare β, esso viene portato alla suddetta seconda distanza radiale r2 rispetto al corpo principale 91, in quanto la spinta 25 esercitata progressivamente dalla parete di contrasto 10 sullo stesso elemento di contrasto 92 ostacola e supera la spinta esercitata dai mezzi elastici 932, determinando la rotazione della biella 9311 rispetto alla manovella 9312 e quindi la contrazione del braccio articolato 931.
30 Ulteriormente, una terza variante esecutiva, alle due appena
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) descritte, rappresentata nelle figg. 6 e 9, prevede che il gruppo meccanico 93 comprenda una lamella elastica 931 interposto tra il corpo principale 91 e un elemento di contrasto 92.
In questo caso, l’effetto elastico è garantito dalla stessa lamella 931 5 la quale quindi è configurata per mantenere, in condizione di riposo, l’elemento di contrasto 92 in una posizione di massima distanza dal corpo principale 91. Ugualmente ai casi precedenti, quindi, come si osserva in fig. 6, nel caso in cui l’elemento di contrasto 92 si trovi in corrispondenza delle estremità β1 e β2 del suddetto intervallo 10 angolare β durante la rotazione del rotore 9, la lamella 931 mantiene lo stesso elemento di contrasto 92 alla suddetta prima distanza radiale r1. Mentre, come rappresentato sempre in fig. 6, quando l’elemento di contrasto 92 si trova in corrispondenza della posizione centrale β3 dell’intervallo angolare β, esso viene portato alla suddetta 15 seconda distanza radiale r2 rispetto al corpo principale 91, in quanto la spinta esercitata progressivamente dalla parete di contrasto 10 sullo stesso elemento di contrasto 92 ostacola e supera la spinta esercitata dalla suddetta lamella elastica 931.
Una seconda forma esecutiva preferita della macchina 20 stereolitografica dell’invenzione, è rappresentata nel suo complesso nelle figg. 10 e 11 ove è indicata complessivamente con 100.
Tale seconda forma esecutiva della macchina stereolitografica 100 dell’invenzione presenta tutte le caratteristiche descritte per la suddetta prima forma esecutiva, comprese le possibili varianti, 25 eccetto quanto esplicitato di qui a breve. Per tale motivo, per questioni di semplicità non verranno trattate nuovamente tutte le caratteristiche in comune tra le due forme esecutive e, inoltre, per elementi strutturali in comune verranno utilizzati i medesimi riferimenti numerici nelle suddette figure.
30 Andando alla differenza tra le suddette due forme esecutive preferite
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) dell’invenzione, essa riguarda il fatto che per la macchina stereolitografica 100, a differenza della precedente, la vasca 2, il gruppo di supporto 5 e la piastra di modellazione 3 sono accoppiati alla struttura di supporto 1a mediante mezzi di inclinazione 11 5 configurati in modo da variare il valore degli angoli di incidenza α1 e α2, tra la condizione di esecuzione del processo stereolitografico e la condizione di riposto della stessa macchina stereolitografica 100 e viceversa.
In particolare, la macchina stereolitografica 100 siffatta potrebbe 10 prevedere che i mezzi di inclinazione 11 siano configurati per disporre, durante le operazioni di configurazione e settaggio, che precedono il vero e proprio processo stereolitografico, la vasca 2, il gruppo di supporto 5 e la piastra di modellazione 3 in modo che il fondo 2a e la superficie di modellazione 3a risultino sostanzialmente 15 disposti in posizione orizzontale e parallela al piano di appoggio π.
Tale posizione consente all’operatore, vantaggiosamente, di intervenire sulla macchina stereolitografica 100, per esempio per l’inserimento della vasca 2 nel suddetto alloggiamento in modo più agevole e rapido rispetto a quanto possibile con la prima forma 20 esecutiva dell’invenzione sopra descritta.
La macchina stereolitografica 100 secondo tale seconda forma esecutiva preferita prevede, inoltre, che i mezzi di inclinazione 11 siano configurati per variare la posizione della vasca 2, del gruppo di supporto 5 e della piastra di modellazione 3 rispetto alla struttura di 25 supporto 1a in modo da modificare gli angoli di incidenza α1 e α2 dalla condizione di riposo alla condizione di esecuzione del suddetto processo stereolitografico. E’ previsto poi di mantenere per l’intera durata del processo stereolitografico tale inclinazione del fondo 2a e della superficie di modellazione 3a rispetto al piano di appoggio π. 30 Preferibilmente, anche in questo caso, il valore degli angoli di
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) incidenza α1 e α2 durante il processo stereolitografico è definito nell’intervallo compreso tra 1/8π rad e 3/8π rad, preferibilmente il loro valore è scelto nell’intorno di π/4 rad.
In questo caso, quindi, da un lato con la macchina stereolitografica 5 100 si raggiungono i vantaggi descritti in precedenza con l’utilizzo di un fondo 2a e di una superficie di modellazione 3a inclinati rispetto al piano di appoggio π, al pari della macchina stereolitografica 1, e dall’altro in fase di configurazione e settaggio della stessa macchina stereolitografica 100 sono facilitati gli interventi dell’operatore.
10 In base a quanto detto quindi la macchina stereolitografica dell’invenzione raggiunge tutti gli scopi prefissati.
In particolare è raggiunto lo scopo di realizzare una macchina stereolitografica che consenta di produrre un oggetto tridimensionale tramite solidificazione a strati di una sostanza liquida in modo più 15 rapido rispetto alle macchine stereolitografiche dell’arte nota, a parità di complessità strutturale di alcune tipologie di macchine stereolitografiche dell’arte nota.
E’ altresì raggiunto lo scopo di realizzare una macchina stereolitografica che presenta una struttura più semplice rispetto ad 20 alcune tipologie di macchine stereolitografiche dell’arte nota, a parità del tempo richiesto per la produzione del medesimo oggetto tridimensionale.
Un ulteriore scopo raggiunto è la realizzazione di una macchina stereolitografica che consenta di utilizzare una quantità di resina 25 inferiore rispetto alla quantità di resina richiesta con l’utilizzo delle macchine stereolitografiche dell’arte nota.
30
12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL)

Claims (6)

  1. RIVENDICAZIONI 1) Macchina stereolitografica (1, 100, 200) comprendente: - una struttura di supporto (1a) atta a essere disposta in appoggio su un piano di appoggio (π) sostanzialmente orizzontale avente una 5 direzione di riferimento (X); - una vasca (2) accoppiata a detta struttura di supporto (1a) e provvista di un fondo (2a) per il contenimento di una sostanza liquida fotosensibile; - un gruppo di supporto (5) accoppiato a detta struttura di supporto 10 (1a) mediante mezzi di movimentazione (4) per il movimento superiormente a detta vasca (2) di detto gruppo di supporto (5) secondo una direzione di movimentazione (Z) sostanzialmente perpendicolare a detto fondo (2a); - una piastra di modellazione (3) collegata a detto gruppo di supporto 15 (5) in modo che una superficie di modellazione (3a) di detta piastra di modellazione (3) risulti affacciata, sostanzialmente in posizione parallela, a detto fondo (2a) per supportare un oggetto tridimensionale; caratterizzata dal fatto che, almeno durante l’esecuzione del 20 processo stereolitografico per la produzione di detto oggetto tridimensionale, detta vasca (2), detto gruppo di supporto (5) e detta piastra di modellazione (3) sono accoppiati a detta struttura di supporto (1a) in modo che detta superficie di modellazione (3a) e detto fondo (2a) giacciano su piani (π1, π2) incidenti detto piano di 25 appoggio (π) con angoli di incidenza α1 e α2, definendo rette di incidenza (γ1, γ2) ortogonali a detta direzione di riferimento (X).
  2. 2) Macchina stereolitografica (1) secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta vasca (2), detto gruppo di supporto (5) e detta piastra di modellazione (3) sono accoppiati a detta 30 struttura di supporto (1a) in modo che il valore di detti angoli di 12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) incidenza α1 e α2 sia prefissato e rimanga invariato sia durante detto processo stereolitografico sia in condizioni di riposo di detta macchina stereolitografica (1).
  3. 3) Macchina stereolitografica (100) secondo la rivendicazione 1, 5 caratterizzata dal fatto che detta vasca (2), detto gruppo di supporto (5) e detta piastra di modellazione (3) sono accoppiati a detta struttura di supporto (1a) mediante mezzi di inclinazioni (11) configurati in modo da variare il valore di detti angoli di incidenza α1 e α2 tra la condizione di esecuzione di detto processo 10 stereolitografico e la condizione di riposo di detta macchina stereolitografica (100) e viceversa.
  4. 4) Macchina stereolitografica (1, 100, 200) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che almeno durante detto processo stereolitografico il valore di detti 15 angoli di incidenza α1 e α2 è definito nell’intorno di π/4 rad.
  5. 5) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta vasca (2) è provvista di un circuito di ricircolo (6) configurato per spostare detta sostanza liquida fotosensibile contenuta in detta vasca 20 (2) da una prima estremità (2c, 2d) a una seconda estremità (2d, 2c) di detta vasca (2), entrambe definite lungo detta direzione di riferimento (X).
  6. 6) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo la rivendicazione 5, caratterizzata dal fatto che detto circuito di ricircolo (6) 25 comprende una pompa peristaltica (7) provvista di: - un condotto (8) in materiale deformabile disposto esternamente a detta vasca (2) e avete una prima bocca (8a) e una seconda bocca (8b) in comunicazione fluidodinamica con detta vasca (2) rispettivamente in corrispondenza di una di dette estremità (2c) e 30 dell’altra di dette estremità (2d), detto condotto (8) presentando 12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) almeno un tratto (8c) disposto a ridosso di una parete di contrasto (10); - un rotore (9) provvisto di un corpo principale (91) centralmente al quale è definito un asse di rotazione (Y) e perifericamente al quale è 5 accoppiato almeno un elemento di contrasto (92) suscettibile di contattare detto tratto (8c) di detto condotto (8) dalla parte opposta di detta parete di contrasto (10) in modo da strozzare in collaborazione con detta parete di contrasto (10) detto tratto (8c) per un determinato intervallo angolare (β) durante la rotazione di detto rotore (9). 10 7) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo la rivendicazione 6, caratterizzata dal fatto che detto asse di rotazione (Y) di detto rotore (9) è definito sostanzialmente ortogonalmente al piano di giacenza (π3) di detto condotto (8) in modo che detto almeno un elemento di contrasto (92) contatti e strozzi progressivamente detto 15 tratto (8c) per tutto detto intervallo angolare (β) durante la rotazione di detto rotore (9). 8) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo la rivendicazione 7, caratterizzata dal fatto che: - detto tratto (8c) di detto condotto (8) e detta parete di contrasto (10) 20 presentano uno sviluppo sostanzialmente rettilineo in posizione parallela e adiacente tra loro; - detto rotore (9) comprende un gruppo meccanico (93) interposto tra detto corpo principale (91) e detto almeno un elemento di contrasto (92), detto gruppo meccanico (93) essendo configurato per consentire 25 la variazione della distanza radiale (r, r1, r2) tra detto elemento di contrasto (92) e detto corpo principale (91) in modo da consentire a detto elemento di contrasto (92) di contattare e strozzare progressivamente detto almeno un tratto rettilineo (8c) di detto condotto (8) per tutto detto intervallo angolare (β) durante detta 30 rotazione di detto rotore (9). 12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) 9) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto gruppo meccanico (93) comprende: - un braccio telescopico (931) interposto tra detto corpo principale 5 (91) e detto almeno un elemento di contrasto (92); - mezzi elastici (932) configurati per mantenere, in condizione di riposo, detto braccio telescopico (931) nella posizione di massima estensione. 10) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo la 10 rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detto gruppo meccanico (93) comprende: - un braccio articolato (931) provvisto di una biella (9311) e di una manovella (9312) imperniate tra loro, detto braccio articolato (931) essendo interposto tra detto corpo principale (91) e detto almeno un 15 elemento di contrasto (92); - mezzi elastici (932) configurati per mantenere, in condizione di riposo, detto braccio articolato (931) in una posizione di massima estensione. 11) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo una qualsiasi 20 delle rivendicazioni da 6 a 10, caratterizzata dal fatto che detto rotore (9) comprende una pluralità di elementi di contrasto (92) disposti perifericamente a detto corpo principale (91), ciascuno di detti elementi di contrasto (92) essendo distanziato dagli elementi di contrasto (92) ad esso adiacenti di una medesima distanza angolare 25 (ω) predefinita. 12) Macchina stereolitografica (1, 100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 11, caratterizzata dal fatto che detto rotore (9) è suscettibile di essere posto in rotazione nel verso che consenta a detta sostanza liquida fotosensibile di fluire attraverso 30 detto condotto (8) dall’estremità (2d) di detta vasca (2) definita in 12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL) prossimità di detta retta di incidenza (γ1) all’estremità (2c) di detta vasca (2) definita in posizione distale rispetto a detta retta di incidenza (γ1) lungo detta direzione di riferimento (X). Per incarico. 5 10 15 20 25 30 12.2691PM/(fp) UN MANDATARIO per sé e per gli altri Dott. in Ing. Paolo Marchioro (Studio Bonini SRL)
IT102016000127377A 2016-12-16 2016-12-16 Macchina stereolitografica con vasca inclinata IT201600127377A1 (it)

Priority Applications (13)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102016000127377A IT201600127377A1 (it) 2016-12-16 2016-12-16 Macchina stereolitografica con vasca inclinata
US16/469,965 US11072118B2 (en) 2016-12-16 2017-12-11 Stereolithography machine with inclined tank
JP2019530741A JP6872019B2 (ja) 2016-12-16 2017-12-11 傾斜しているタンクを備えているステレオリソグラフィー機械
RU2019121372A RU2019121372A (ru) 2016-12-16 2017-12-11 Стереолитографическая машина с наклонным резервуаром
KR1020197020677A KR102300940B1 (ko) 2016-12-16 2017-12-11 경사진 탱크를 갖는 스테레오리쏘그래피 기계
IL267327A IL267327B2 (en) 2016-12-16 2017-12-11 Machine of stereolithography with inclined tank
EP17826556.7A EP3554837B1 (en) 2016-12-16 2017-12-11 Stereolithography machine with inclined tank
PCT/IB2017/057789 WO2018109636A1 (en) 2016-12-16 2017-12-11 Stereolithography machine with inclined tank
TW106143950A TW201822992A (zh) 2016-12-16 2017-12-14 具有傾斜貯槽的光固化機
CN201721762818.2U CN208428667U (zh) 2016-12-16 2017-12-15 具有倾斜箱的立体平版印刷机
CN201711347536.0A CN108202476B (zh) 2016-12-16 2017-12-15 具有倾斜箱的立体平版印刷机
HK18114033.0A HK1255293A1 (zh) 2016-12-16 2018-11-02 具有傾斜箱的立體平版印刷機
JP2021032868A JP7048786B2 (ja) 2016-12-16 2021-03-02 傾斜しているタンクを備えているステレオリソグラフィー機械

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102016000127377A IT201600127377A1 (it) 2016-12-16 2016-12-16 Macchina stereolitografica con vasca inclinata

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT201600127377A1 true IT201600127377A1 (it) 2018-06-16

Family

ID=58455563

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102016000127377A IT201600127377A1 (it) 2016-12-16 2016-12-16 Macchina stereolitografica con vasca inclinata

Country Status (11)

Country Link
US (1) US11072118B2 (it)
EP (1) EP3554837B1 (it)
JP (2) JP6872019B2 (it)
KR (1) KR102300940B1 (it)
CN (2) CN208428667U (it)
HK (1) HK1255293A1 (it)
IL (1) IL267327B2 (it)
IT (1) IT201600127377A1 (it)
RU (1) RU2019121372A (it)
TW (1) TW201822992A (it)
WO (1) WO2018109636A1 (it)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600127377A1 (it) * 2016-12-16 2018-06-16 Dws Srl Macchina stereolitografica con vasca inclinata
TW201918367A (zh) 2017-11-14 2019-05-16 義大利商Dws有限責任公司 改良型光固化系統
CN113439865A (zh) * 2021-07-05 2021-09-28 宁波爱用机械科技有限公司 一种蠕动泵式3d打印喷头及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140085620A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Maxim Lobovsky 3d printer with self-leveling platform
EP2835251A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-11 Roland DG Corporation Three-dimensional printing apparatus
DE102014108633A1 (de) * 2014-06-18 2015-12-24 Heraeus Kulzer Gmbh "Effizienteres Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte mittels Rapid-Prototyping"
WO2016172788A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Fortier, Raymond Improved stereolithography system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH545917A (it) * 1971-11-24 1974-02-15
JPH02188230A (ja) * 1989-01-18 1990-07-24 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 光学的造形法
US5089184A (en) * 1989-01-18 1992-02-18 Mitsui Engineering And Shipbuilding Co., Ltd. Optical molding method
JP2948893B2 (ja) * 1990-09-28 1999-09-13 帝人製機株式会社 光硬化樹脂立体造形装置
JP2000006252A (ja) * 1998-06-25 2000-01-11 Nakakin:Kk 光造形物の製造方法
US7556490B2 (en) * 2004-07-30 2009-07-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Multi-material stereolithography
JP2010240865A (ja) * 2009-04-01 2010-10-28 Real Vision Systems Inc 光造形装置
US9746412B2 (en) * 2012-05-30 2017-08-29 Iris International, Inc. Flow cytometer
JP6377364B2 (ja) * 2014-02-19 2018-08-22 ローランドディー.ジー.株式会社 3次元造形装置を用いて造形物を造形するためのコンピュータプログラムおよびそれを備えた3次元造形システム
KR101601652B1 (ko) * 2014-05-07 2016-03-09 주식회사 캐리마 액체수지의 순환이 가능한 3d 프린팅 장치
CN204109370U (zh) * 2014-07-29 2015-01-21 苏州江南嘉捷机电技术研究院有限公司 约束型光固化快速成型设备的可倾斜式树脂槽机构
US20160046071A1 (en) * 2014-08-18 2016-02-18 Mark Laurence Kuhnlein Apparatus for peeling in the production of three dimensional objects
CN204725859U (zh) * 2015-04-28 2015-10-28 北京金达雷科技有限公司 一种光敏树脂储存/供应装置以及采用该装置的3d打印机
JP6835362B2 (ja) * 2015-07-15 2021-02-24 アドマテック ヨーロッパ ベー.フェー. 三次元物体を製造するための付加製造装置
IT201600127377A1 (it) * 2016-12-16 2018-06-16 Dws Srl Macchina stereolitografica con vasca inclinata
TW201918367A (zh) * 2017-11-14 2019-05-16 義大利商Dws有限責任公司 改良型光固化系統

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140085620A1 (en) * 2012-09-24 2014-03-27 Maxim Lobovsky 3d printer with self-leveling platform
EP2835251A1 (en) * 2013-08-09 2015-02-11 Roland DG Corporation Three-dimensional printing apparatus
DE102014108633A1 (de) * 2014-06-18 2015-12-24 Heraeus Kulzer Gmbh "Effizienteres Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte mittels Rapid-Prototyping"
WO2016172788A1 (en) * 2015-04-30 2016-11-03 Fortier, Raymond Improved stereolithography system

Also Published As

Publication number Publication date
IL267327B2 (en) 2024-03-01
KR20190094431A (ko) 2019-08-13
TW201822992A (zh) 2018-07-01
RU2019121372A (ru) 2021-01-18
EP3554837A1 (en) 2019-10-23
CN108202476A (zh) 2018-06-26
CN108202476B (zh) 2020-08-28
CN208428667U (zh) 2019-01-25
RU2019121372A3 (it) 2021-01-18
JP2020516480A (ja) 2020-06-11
IL267327A (en) 2019-08-29
US20200079019A1 (en) 2020-03-12
JP7048786B2 (ja) 2022-04-05
JP2021091231A (ja) 2021-06-17
US11072118B2 (en) 2021-07-27
KR102300940B1 (ko) 2021-09-10
WO2018109636A1 (en) 2018-06-21
HK1255293A1 (zh) 2019-08-16
JP6872019B2 (ja) 2021-05-19
EP3554837B1 (en) 2021-12-01
IL267327B1 (en) 2023-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
IT201600127377A1 (it) Macchina stereolitografica con vasca inclinata
DE68929292T2 (de) Aufbringen und Abstreichen von Stereolithografischen Schichten
RU2562494C2 (ru) Стереолитографическая машина для изготовления трехмерного объекта и способ стереолитографии, выполняемый посредством такой машины
RU2759969C2 (ru) Система и способ для формирования трехмерного тела
JP4745783B2 (ja) 改良型ステレオリソグラフィー装置
US4121108A (en) X-ray film marking device and methods of making and using the same
JP2021121447A (ja) 鋳造部品を製造するための一体型鋳造コアシェル構造およびフィルタ
EP3659782A1 (en) Method and apparatus for layering three-dimensional object data, and 3d printing method and apparatus
DE112007002411T5 (de) Datenerzeugungssystem, Herstellungsverfahren und modelldatenerzeugendes Programm
ITVI20110115A1 (it) Metodo perfezionato per la produzione di oggetti tridimensionali a strati e macchina stereolitografica perfezionata impiegante il suddetto metodo
JP2019209682A (ja) 3dプリンティング装置
BE1009947A6 (nl) Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium.
CN108602248A (zh) 增材制造装置
CN205631401U (zh) 一种3d打印装置
KR930013893A (ko) 광학적 입체상 형성 방법 및 장치
IT983292B (it) Apparecchiatura atta a determinare a parametri di esposizione per ot tenere stampe da diapositive a colori
ITFI20120188A1 (it) "macchina e metodo perfezionati per la tintura del bordo di ritagli di pelle"
IT201800005478A1 (it) Metodo per formare un primo e un secondo oggetto tridimensionale da un primo e un secondo materiale solidificabile il quale è in grado di solidificarsi sotto l’effetto su di esso di irraggiamento elettromagnetico
ITUB20159588A1 (it) Sistema di movimentazione di un asse verticale basato su due ponti a forbice per macchinari utilizzati per la fabbricazione additiva.
JP2000202915A (ja) 光造形装置のスキ―ジ装置及びその方法
CN104669627A (zh) 三维打印机
CN110421842A (zh) 一种光固化三维成形装置及方法
SE2230286A1 (sv) 3D-printer med automatiserad efterbehandling
JP3694970B2 (ja) 光造形装置及び光造形方法
FR871377A (fr) Procédé pour durcir les émulsions photographiques à base d'halogénures d'argent, avec augmentation simultanée de la sènsibilité