IT201900009828A1

IT201900009828A1 - Estrusore raffreddato fissabile ad un carrello di stampa di una macchina per la prototipazione rapida con filo di materiale d’apporto

Info

Publication number: IT201900009828A1
Application number: IT102019000009828A
Authority: IT
Inventors: Alessio Lorusso
Original assignee: Roboze Spa
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-12-21
Also published as: US20220324166A1; EP3986692A1; EP3986692B1; CN114007840A; WO2020255069A1; EP3986692C0

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo: ESTRUSORE RAFFREDDATO FISSABILE AD UN CARRELLO DI STAMPA DI UNA MACCHINA PER LA PROTOTIPAZIONE RAPIDA CON FILO DI MATERIALE D’APPORTO;

La presente invenzione riguarda il settore delle macchine per la prototipazione rapida, chiamate comunemente col nome di “stampanti 3D”.

Più specificamente, riguarda un estrusore raffreddato, particolarmente adatto per la stampa 3D usando materiali ad alto punto di fusione.

L’estrusore, utilizzato all’interno di sistemi di produzione additivi, è l’elemento della macchina che è preposto a realizzare il passaggio di stato del filo da solido a viscoelastico, permettendo la deposizione per strati del materiale.

Nel processo di estrusione, il materiale è portato all’interno dell’estrusore da un sistema di trascinamento, la temperatura raggiunta nell’estrusore permette il passaggio di stato del materiale, che verrà depositato strato per strato sul piano di stampa.

Un problema attualmente noto nelle stampanti 3D, è relativo alla temperatura massima di lavoro per l’estrusore, e questo comporta lo svantaggio che attualmente vengono utilizzati materiale con punto di fusione relativamente basso: sia per problemi di raffreddamento dell’estrusore, sia per problemi di ritiro del pezzo che viene stampato.

Scopo principale dell’estrusore oggetto della presente invenzione è quello di permettere la stampa 3D utilizzando sia tecnopolimeri con alte temperature di fusione (peek) che tecnopolimeri caricati al carbonio o a sfere di vetro con matrice ad alta temperatura.

Questo ed altri scopi saranno meglio compresi con la seguente descrizione e con riferimento alle figure allegate che illustrano, a puro titolo esemplificativo e non già limitativo, alcune preferite forme di realizzazione del trovato, con alcune varianti.

Nei disegni:

la figura 1 è una sezione longitudinale di una prima forma realizzativa dell’estrusore secondo la presente invenzione;

le figure 1A e 1B mostrano due dettagli ingranditi indicati con le lettere “E”, “F” nella fig. 1, relativi rispettivamente:

- “E” all’impacchettamento dei componenti per la tenuta ai trafilamenti del materiale fuso,

- “F” alla zona a dimensioni trasversali esterne ridotte con il flusso di aria di raffreddamento;

la figura 2 è un esploso dell’estrusore corrispondente alla sezione di fig. 1;

la figura 3 è una sezione analoga a quella di fig. 1, che mostra una prima variante del trovato, in cui è assente il tubicino convogliatore in materiale ceramico;

la figura 4 è una sezione analoga a quella di fig. 1, che mostra una seconda variante del trovato, in cui è assente sia il tubicino convogliatore in materiale ceramico che la cannuccia esterna;

la figura 5 è una sezione analoga a quella di fig. 1, che mostra una seconda forma realizzativa del trovato, in cui l’ugello dell’estrusore è direttamente estraibile dal basso senza dover smontare altri componenti dell’estrusore;

la figura 6 mostra un dettaglio ingrandito indicato con la lettera “G” nella fig. 1 relativo all’interno della parte finale dell’ugello o nozzle; le figure 7, 8 e 9 mostrano delle varianti del dettaglio G di fig. 6, indicate rispettivamente con la lettera G’, G’’ e G’’’.

Con riferimento alle figure sopra indicate, l’estrusore oggetto della presente invenzione è dotato di un corpo montato solidamente al carrello di stampa, costituito sostanzialmente da una pluralità componenti assemblati rigidamente tra loro.

Secondo il presente trovato, l’estrusione è garantita dalla combinazione di:

- mezzi di riscaldamento controllato e localizzato,

- mezzi di insufflaggio di aria a bassa temperatura e a portata predefinita, determinata in base ai dei test sperimentali,

- un canale (o condotto) di apporto del filo di materiale di fusione opportunamente studiato per migliorare la scorrevolezza.

Nel seguito verranno esaminati in dettaglio i vari componenti che concorrono a costituire il corpo dell’estrusore.

· Ugello 1 (Nozzle): è un elemento sostanzialmente cilindrico nel quale avviene la fusione del materiale e il convogliamento del materiale sul piano di stampa. Tale ugello 1 è solidale al blocco di riscaldamento 6, preferibilmente mediante una filettatura.

Nell’esempio realizzativo che si descrive, il materiale dell’ugello 1 è acciaio inossidabile, come ad esempio Aisi 303 che presenta alte resistenza all’usura, resistenza alla corrosione e buona lavorabilità. In corrispondenza della zona di fusione, il condotto entro cui scorre il filo 13 di materiale d’apporto è lavorato internamente con finitura superficiale da 0,2 a 2,5 µm che garantisce buona fluidità del materiale riducendo l’adesione superficiale e i rischi di vulcanizzazione del materiale. La zona di fusione è preferibilmente parte integrante dell’ugello, per evitare trafilamenti di materiale fuso tra le giunzioni.

E’ opportuno notare che, secondo la presente invenzione, l’ugello 1 può essere realizzato non solo in acciaio inossidabile, ma anche con altri materiali adatti allo scopo, come ad esempio il, carburo di tungsteno.

Secondo una caratteristica peculiare del trovato, prima della zona di fusione (che è il tratto dell’ugello 1 in cui avviene la fusione del filo di materiale d’apporto 13) il corpo dell’ugello 1 presenta una zona in cui le sue dimensioni trasversali esterne sono ridotte, e su tale zona è convogliata dell’aria esterna. In questo modo, la limitata massa di materiale che conduce calore presente in tale zona con dimensioni esterne ridotte, in combinazione all’aria di raffreddamento che la investe dall’esterno, è atta ad abbassare drasticamente la temperatura dell’ugello 1 nel tratto di passaggio dalla zona di fusione a quella di caricamento del filo di materiale d’apporto, garantendo un equilibrio termico per evitare che il filo possa dilatarsi a causa dell’aumento di temperatura, causando il bloccaggio della fusione e di conseguenza dell’estrusione.

· Tubicino 2: è il componente dell’estrusore che funge da convogliatore del filo ed è preferibilmente in Allumina. Questo materiale ha una buona stabilità termica, durezza eccellente, resistenza all’usura eccellente, buon isolamento termico.

Il buon isolamento termico che caratterizza il tubicino 2 in allumina, è stato appositamente previsto allo scopo di garantire un corretto equilibrio tra il calore che esso riceve dall’ugello 1 – col quale è a contatto diretto – ed il calore dissipato verso l’ambiente esterno. In pratica, il tubicino 2 funge da cuscinetto termico risultando indispensabile in questa applicazione, dove le temperature di lavoro superano i 400°C, per prevenire la dilatazione del filo 13 nella zona di caricamento con conseguente bloccaggio indesiderato del filo stesso.

· Dissipatore in alluminio 3:, l’alta conducibilità termica dell’alluminio permette al dissipatore 3 di asportare più efficacemente il calore dalla superficie della cannuccia esterna 4 per disperderlo verso l’ambiente circostante con delle apposite alette di dissipazione, permettendo di raggiungere e mantenere un adeguato equilibrio termico. La forma e le lavorazioni di questo componente sono state studiate con l’obbiettivo di aumentare la superficie di scambio termico in uno spazio ridotto. Inoltre, il dissipatore 3 è avvitato anche sulla corrispondente zona dell’ugello 1 che si trova al suo interno.

· Cannuccia esterna 4: questo componente tiene internamente il tubicino ceramico 2 di scorrimento del filo 13 mentre esternamente è avvitato al dissipatore 3. Il materiale di tale cannuccia 4 è preferibilmente Aisi 303, L’alta conducibilità termica di questo materiale, rispetto all’Allumina, permette e favorisce il trasferimento del calore dal tubicino 2 interno verso il dissipatore 3 esterno. · Attacco estrusore 5: permette di vincolare rigidamente il gruppo di estrusione al carrello di stampa ed è avvitato alla cannuccia esterna 4. Tale attacco 5 dell’estrusore ha una battuta interna che garantisce l’impacchettamento del tubicino ceramico 2 contro l’ugello 1, evitando la fuoriuscita di materiale fuso dagli orifizi di collegamento.

· Blocco di riscaldamento 6: questo componente comprende degli elementi riscaldanti, un sensore di rilevamento della temperatura ed un blocco in Acciaio, che contiene detti elementi riscaldanti e sul quale è avvitato l’ugello 1 a cui il calore sviluppato da detti elementi riscaldanti è trasferito per conduzione. Esternamente, tale blocco di riscaldamento 6 è protetto da uno strato di materiale isolante, come ad esempio “Areogel”, per limitare la dissipazione del calore verso l’esterno migliorando l’efficienza del riscaldamento del blocchetto stesso. E’ interessante osservare che la presenza di questo isolamento è importante anche per evitare o quantomeno ridurre il riscaldamento indesiderato del materiale appena stampato dall’estrusore.

La lunghezza del blocco di riscaldamento 6 può variare preferibilmente, ma non esclusivamente, da 8 a 30 mm. La sua forma non è importante, può essere cilindrica o parallelepipeda o poligonale o poliedrica.

· Cover in acciaio 7: insieme alla piastrina di copertura/protezione 8 mantiene fisso l’estrusore, permette l’attacco dei convogliatori dell’aria e funge da contenitore del materiale isolante (come ad esempio non limitativo l’Aereogel). Inoltre, agevola e favorisce la protezione del pezzo appena stappato o in corso di stampa, dalle alte temperature generate dal blocco di riscaldamento 6.

· Convogliatori 9 dell’aria di raffreddamento: ciascuno di essi dirige e incanala l’afflusso d’aria compressa direttamente nella zona di restringimento trasversale esterno dell’ugello 1. Secondo una caratteristica peculiare del trovato – per interrompere il passaggio di calore dalla zona di fusione alla zona di caricamento del filo 13 – l’aria di raffreddamento è convogliata preferibilmente nel tratto che si trova a cavallo tra la fine della zona di caricamento e l’inizio della zona con dimensioni trasversali esterne ridotte.

· Raccordi 10: sono gli elementi per il collegamento di detti convogliatori 9 ai tubi che forniscono l’aria compressa.

· Viteria 11-12: viti per il fissaggio reciproco delle varie parti.

· Filo 13: filo di materiale d’apporto

· Aria compressa 14: la pressione dell’aria compressa è a 5-10 bar, preferibilmente a 7 bar, con una portata da 5 a 30 l/min, preferibilmente a 15 l/min.

Conclusioni:

La geometria dell’ugello, combinata con l’afflusso di aria di raffreddamento e il tubicino 2 in allumina, permette all’estrusore di lavorare ad alte temperature, superiori ai 400°C, garantendo l’estrusione del materiale, evitando occlusioni del canale di apporto.

Come mostrato chiaramente nei disegni, secondo la presente invenzione si prevede che i componenti dell’estrusore definiscano, nel loro insieme, un canale o condotto di passaggio per il filo 13 di materiale d’apporto, che lo attraversa dall’ingresso fino all’uscita.

I materiali utilizzati sono stati scelti, oltre che dal punto di vista termico, anche per prolungare la durata nel tempo dell’estrusore anche con l’impiego di materiali caricati.

E’ anche opportuno notare che, come chiaramente mostrato nella figura 1, l’ugello 1, il tubicino 2 in allumina, il dissipatore 3, la cannuccia esterna 4 e l’attacco 5 dell’estrusore, sono tutti assemblati e compattati coassialmente tra loro, in modo tale che il filo del materiale di stampa 13 possa passare al loro interno senza impuntamenti o deviazioni indesiderate: dall’ingresso allo stato solido fino al foro di uscita dell’ugello 1, dal quale fuoriesce allo stato viscoelastico o fluido.

Inoltre, la parte prossimale dell’ugello e la parte distale della cannuccia esterna 4, adiacenti tra loro, sono avvitate sul dissipatore, in modo che quando l’attacco 5 dell’estrusore è avvitato e serrato sulla parte prossimale della stessa cannuccia 4, il tubicino 2 risulta premuto assialmente tra la battuta della cannuccia 4 ad una sua estremità e la battuta presente nell’ugello 1 alla sua estremità opposta, ottenendosi così di evitare possibili trafilamenti o perdite di materiale fuso all’interno dell’estrusore.

Nella prima variante del trovato mostrata in figura 3, il tubicino 2 in materiale ceramico è assente ed il filo scorre direttamente nella cannuccia esterna 4 e nell’ugello 1.

La seconda variante dell’invenzione, mostrata in figura 4, è ancora più semplice della precedente in quanto è priva anche della cannuccia esterna ed il corpo dell’ugello 1 percorre l’intero estrusore ed è avvitato direttamente all’attacco 5 superiore.

Una seconda forma realizzativa dell’invenzione, mostrata in figura 5, prevede una configurazione dell’ugello che lo rende sfilabile direttamente dal basso senza che sia necessario smontare alcun altro componente dell’estrusore. A tale scopo l’estremità prossimale dell’ugello è fissata direttamente alla base dell’attacco 5, il quale include anche il dissipatore 3.

Infine, con riferimento alle figure 6, 7 e 8,è interessante osservare che la conformazione interna del tratto finale dell’ugello 1 può avere differenti configurazioni e geometrie, che possono risultare utili in particolare per l’estrusione dei polimeri ad alta viscosità.

Nella figura 6, è mostrato il particolare G di figura 1, in cui si vede che il condotto interno della parte finale dell’ugello è cilindrico come il tratto precedente del condotto stesso.

In una prima variante, indicata con G’ nella figura 7, prevede che detto tratto finale, prima del foro di uscita del materiale di stampa, è sostanzialmente conico.

In una seconda variante, indicata con G’’ nella figura 8, prevede che detto tratto finale, prima del foro di uscita del materiale di stampa, è dotato di almeno tre diametri diversi decrescenti man mano che ci si avvicina verso l’uscita.

E’ del tutto evidente che il numero dei diametri interni e il diametro del filo utilizzato potrebbero essere anche diversi, secondo le necessità.

In un esempio realizzativo, non limitativo, i diametri interni per l’ugello della testa di estrusione possono essere cosi divisi:

- diametro 2 mm

- diametro 1,2 mm

- diametro 0,8 mm

- diametro 0,4 mm (verso l’uscita)

Il diametro di 2 mm accoglie il filamento (che può essere di diametro 1,75 mm) 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.

Secondo la presente invenzione, la misura dei diametri interni all’ugello della testa di estrusione ha preferibilmente i seguenti intervalli di riferimento:

- diametro iniziale di ingresso pari a 2,5mm ± 1 - primo diametro intermedio 1,2mm ± 0,3

- secondo diametro intermedio 0,8mm ± 0,35

- diametro finale di uscita 0,4mm ± 0,35.

Infine con particolare riferimento ad una terza variante, indicata con G’’’ nella figura 9, è utile notare che allo scopo di aumentare la resistenza all’usura e per migliorare la scorrevolezza del materiale d’apporto, almeno la parte finale del condotto interno dell’ugello potrebbe anche essere dotata di un inserto in rubino o in carburo di tungsteno (o altro materiale adatto allo scopo), oppure di un trattamento superficiale opportuno, come ad esempio la nitrurazione o la nichelatura.

LEGENDA

1 Ugello (Nozzle)

2 Tubicino convogliatore filo

3 Dissipatore alluminio

4 Cannuccia esterna

5 Attacco estrusore

6 Blocco di riscaldamento

7 Cover

8 Piastrina cover

9 Convogliatore aria

10 Raccordo ad L-M5-Tubo 6

11 ISO 4762 M3 x 6 – 6N

12 ISO 4762 M3 x 10 – 10N

13 Filo di materiale d’apporto

14 Aria compressa (ad esempio a 5-10 bar e 5-30 l/min)

Claims

RIVENDICAZIONI: 1. Sistema di estrusione comprendente un estrusore raffreddato, fissabile ad un carrello di stampa di una macchina per la prototipazione rapida con filo di materiale d’apporto, caratterizzato dal fatto di comprendere, in combinazione: - mezzi di riscaldamento controllato e localizzato del filo di materiale d’apporto (13), - mezzi per l’insufflaggio di aria compressa su una zona dell’estrusore da raffreddare, posta immediatamente a monte della zona di fusione, con una portata predefinita determinabile in base a dei test sperimentali, - un canale, o condotto, di apporto del filo di materiale di fusione, opportunamente configurato per migliorare la scorrevolezza del filo di materiale d’apporto al suo interno; in cui detto estrusore prevede un ugello (1) il cui corpo è dotato di una zona di fusione nella quale avviene la fusione del materiale d’apporto (13) e di una estremità di uscita per il convogliamento del materiale stesso su un piano di stampa; detto ugello (1) essendo solidale ad un blocco di riscaldamento (6); in cui detto ugello (1) è in materiale con elevata resistenza all’usura, resistenza alla corrosione e buona lavorabilità; ed in cui, almeno in corrispondenza della zona di fusione di detto ugello (1), il condotto entro cui scorre il filo (13) di materiale d’apporto è lavorato internamente con finitura superficiale avente rugosità da 0,2 a 2,5 µm o inferiore, che garantisce buona scorrevolezza del materiale riducendo o evitando l’adesione superficiale ed i rischi di vulcanizzazione del materiale.
2. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che, prima della zona di fusione, il corpo dell’ugello (1) presenta una zona avente delle dimensioni trasversali esterne che sono ridotte rispetto al resto dell’ugello, e dal fatto che detti mezzi di insufflaggio convogliano l’aria compressa su tale zona; ottenendosi così che la limitata massa di materiale del corpo dell’ugello che conduce calore presente in tale zona con dimensioni esterne ridotte, in combinazione all’aria di raffreddamento che investe dall’esterno detta zona, sono atte ad abbassare drasticamente la temperatura dell’ugello (1) nel tratto di passaggio dalla zona di caricamento del filo di materiale d’apporto (13) a quella di fusione dello stesso, garantendo un equilibrio termico per evitare che il filo possa dilatarsi a causa dell’aumento di temperatura, causando il bloccaggio della fusione e di conseguenza dell’estrusione.
3. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto estrusore comprende un tubicino (2) che funge da convogliatore del filo (13) ed è preferibilmente in Allumina o altro materiale ceramico avente una buona stabilità termica, durezza eccellente, resistenza all’usura eccellente, buon isolamento termico; il buon isolamento termico fornito dal tubicino (2) essendo previsto allo scopo di garantire un corretto equilibrio tra il calore che esso riceve dall’ugello (1) – col quale è a contatto diretto – ed il calore dissipato verso l’ambiente esterno, ottenendosi che il tubicino (2) funga da cuscinetto termico per prevenire la dilatazione del filo (13) di materiale d’apporto in una zona di caricamento con conseguente bloccaggio indesiderato del filo stesso.
4. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto estrusore comprende un dissipatore (3) realizzato in materiale ad alta conducibilità termica, come ad esempio l’alluminio, per asportare più efficacemente il calore e per disperderlo verso l’ambiente circostante con delle apposite alette di dissipazione, permettendo di raggiungere e mantenere un adeguato equilibrio termico; detto dissipatore (3) essendo vincolato all’ugello (1).
5. Sistema di estrusione secondo le rivendicazioni 3 e 4, caratterizzato dal fatto che detto estrusore comprende una cannuccia esterna (4) che tiene internamente il tubicino ceramico (2) di scorrimento del filo (13) mentre esternamente è vincolato al dissipatore (3); il materiale di tale cannuccia (4) essendo ad alta conducibilità termica, per permettere e favorire il trasferimento del calore dal tubicino (2) interno verso il dissipatore (3) esterno.
6. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che detto estrusore comprende un attacco estrusore (5), vincolabile rigidamente al carrello di stampa, che è avvitato alla cannuccia esterna (4); in cui detto attacco (5) dell’estrusore ha una battuta interna per garantire l’impacchettamento del tubicino ceramico (2) contro l’ugello (1), evitando la fuoriuscita di materiale fuso dagli orifizi di collegamento.
7. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto estrusore comprende un blocco di riscaldamento (6) dotato di elementi riscaldanti, di un sensore di rilevamento della temperatura e di un blocco in Acciaio, che contiene detti elementi riscaldanti e sul quale è fissato l’ugello (1) a cui il calore sviluppato da detti elementi riscaldanti è trasferito per conduzione.
8. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che esternamente, tale blocco di riscaldamento (6) è protetto da uno strato di materiale isolante, come ad esempio “Areogel”, per limitare la dissipazione del calore verso l’esterno migliorando l’efficienza del riscaldamento del blocco stesso; in cui la presenza di questo isolamento è importante anche per evitare o ridurre il riscaldamento indesiderato del materiale appena stampato dall’estrusore.
9. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che la lunghezza del blocco di riscaldamento (6) è compresa preferibilmente, ma non esclusivamente, tra 8 e 30 mm; in cui la forma di tale blocco (6) è cilindrica o parallelepipeda o poligonale o poliedrica.
10. Sistema di estrusione secondo almeno una delle rivendicazioni da 7 a 9, caratterizzato dal fatto che detto estrusore comprende una cover in acciaio (7) che - unitamente ad una piastrina di copertura/protezione (8) - è configurata per l’attacco dei mezzi di insufflaggio dell’aria e per fungere da contenitore del materiale isolante, come ad esempio “Aereogel”; detta cover (7) e detta piastrina (8) agevolando e favorendo la protezione del pezzo appena stampato o in corso di stampa, dalle alte temperature generate dal blocco di riscaldamento (6).
11. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di insufflaggio comprendono dei convogliatori (9) dell’aria di raffreddamento, ciascuno dei quali è predisposto per dirigere e incanalare il flusso d’aria compressa direttamente nella zona di restringimento trasversale esterno dell’ugello (1).
12. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che – per interrompere il passaggio di calore dalla zona di fusione alla zona di caricamento del filo (13) – l’aria di raffreddamento è convogliata nel tratto che si trova a cavallo tra la fine della zona di caricamento e l’inizio della zona con dimensioni trasversali esterne ridotte.
13. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la pressione dell’aria compressa (14) è a 5-10 bar, preferibilmente a 7 bar, con una portata da 5 a 30 l/min, preferibilmente a 15 l/min.
14. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la geometria dell’ugello (1), combinata con l’afflusso di aria di raffreddamento e il tubicino (2) in allumina, permette all’estrusore di lavorare ad alte temperature, superiori ai 400°C, garantendo l’estrusione del materiale, evitando occlusioni del canale di apporto.
15. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i componenti dell’estrusore definiscono, nel loro insieme, un canale o condotto di passaggio per il filo (13) di materiale d’apporto, che lo attraversa dall’ingresso fino all’uscita.
16. Sistema di estrusione secondo le rivendicazioni da 3 a 6, caratterizzato dal fatto che la parte prossimale dell’ugello (1) e la parte distale della cannuccia esterna (4), adiacenti tra loro, sono avvitate sul dissipatore (3), in modo che quando l’attacco (5) dell’estrusore è avvitato e serrato sulla parte prossimale della stessa cannuccia (4), il tubicino (2) risulta premuto assialmente tra la battuta della cannuccia (4) ad una sua estremità e la battuta presente nell’ugello (1) alla sua estremità opposta, ottenendosi così di evitare possibili trafilamenti o perdite di materiale fuso all’interno dell’estrusore.
17. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il filo di materiale d’apporto (13) scorre direttamente nella cannuccia esterna (4) e nell’ugello (1), senza altri componenti intermedi.
18. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il corpo dell’ugello (1) percorre l’intero estrusore ed è avvitato direttamente ad un attacco (5) superiore; in cui il filo di materiale d’apporto (13) scorre direttamente nell’attacco (5) e nell’ugello (1), senza altri componenti intermedi.
19. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che il corpo dell’ugello (1) è configurato per essere sfilabile direttamente dal basso senza che sia necessario smontare alcun altro componente dell’estrusore; a tale scopo l’estremità prossimale dell’ugello (1) è fissata direttamente alla base di un attacco (5), il quale include anche un dissipatore di calore (3).
20. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i componenti dell’estrusore sono tutti assemblati e compattati coassialmente tra loro, in modo tale che il filo del materiale di stampa (13) possa passare al loro interno senza impuntamenti o deviazioni indesiderate: dall’ingresso allo stato solido fino al foro di uscita dell’ugello (1), dal quale fuoriesce allo stato viscoelastico o fluido.
21. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il condotto interno della parte finale dell’ugello (1) è cilindrico (G) come il tratto precedente del condotto stesso, oppure è sostanzialmente conico (G’), oppure è dotato di almeno tre diametri diversi via via decrescenti (G’’) verso l’uscita.
22. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i diametri interni della parte finale (G’’) dell’ugello (1) sono cosi divisi: - diametro 2 mm - diametro 1,2 mm - diametro 0,8 mm - diametro 0,4 mm in cui il diametro maggiore accoglie il filamento, che può essere di diametro 1,75 mm, dove inizia la fusione in modo che il filamento è scorrevole nei diversi diametri mentre la sua viscosità è decrescente e la velocità di scorrimento aumenta fino ad uscire dall’ultimo diametro più piccolo.
23. Sistema di estrusione secondo la rivendicazione 21, caratterizzato dal fatto che i diametri interni del tratto finale (G’’) dell’ugello (1) hanno i seguenti intervalli di riferimento: - diametro maggiore pari a 2,5 mm ± 1 - primo diametro intermedio 1,2 mm ± 0,3 - secondo diametro intermedio 0,8 mm ± 0,35 - diametro finale di uscita 0,4 mm ± 0,35.
24. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto ugello (1) è in acciaio inossidabile, come ad esempio Aisi 303, o in altri materiali adatti allo scopo, come ad esempio in carburo di tungsteno.
25. Sistema di estrusione secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parte finale del condotto interno dell’ugello è dotata di un inserto in rubino o in carburo di tungsteno (o altro materiale adatto allo scopo), oppure di un trattamento superficiale opportuno, come ad esempio la nitrurazione o la nichelatura.