ITUB20159638A1 - Method and system for making an object using an additive production technique and to make it traceable. - Google Patents
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Description
D E S C RI Z I O NE DESCRIPTION
"Metodo e sistema per realizzare un oggetto mediante una tecnica di produzione additi va e per renderlo tracci abile" "Method and system for making an object by means of an additive production technique and to make it skilful"
La presente invenzione rientra nel settore tecnico della realizzazione di oggetti mediante una tecnica di produzione additi va (ovvero mediante una cosiddetta tecnica di “additive manufacturing”, anche nota più genericamente come “stampa 3D”). In particolare, Γ invenzione è relativa ad un metodo e ad un sistema per realizzare un oggetto mediante una tecnica di produzione additiva e per renderlo tracciabile. The present invention falls within the technical sector of the realization of objects by means of an additive production technique (ie by means of a so-called "additive manufacturing" technique, also known more generically as "3D printing"). In particular, the invention relates to a method and a system for making an object by means of an additive manufacturing technique and for making it traceable.
Con il termine “produzione additiva” ci si riferisce ad un processo per mezzo del quale un modello digitale tridimensionale viene usato per depositare a strati un materiale di formazione, sotto il controllo di un computer, fino a formare un oggetto reale corrispondente al modello digitale. In ambito industriale, la tecnica di produzione additiva viene impiegata nello specifico per la produzione di componentistica altrimenti realizzabile con le convenzionali tecniche di asportazione di truciolo o di stampaggio. The term "additive manufacturing" refers to a process by which a three-dimensional digital model is used to layered a training material, under the control of a computer, to form a real object corresponding to the digital model. In the industrial field, the additive manufacturing technique is used specifically for the production of components otherwise achievable with the conventional techniques of chip removal or molding.
In particolare, le tecniche di produzione additiva ad oggi più utilizzate sono la modellazione a deposizione fusa (la cosiddetta “Fused Deposition Modeling” o FDM) e la sinterizzazione laser selettiva dei metalli (la cosiddetta “Direct Metal Laser Sinthering” , o DMLS), le quali implicano rispettivamente la fusione di materiale plastico con successivo deposito del materiale fuso in un piano di formazione e la sinterizzazione di polveri metalliche su successivi piani di formazione sovrapposti al fine di ottenere F oggetto finale. Altre tecniche note prevedono F utilizzo di ugelli di erogazione polimateriale ( Polyjet ) o la fusione di materiale tramite un fascio di elettroni ( EBM ), In particular, the most used additive manufacturing techniques to date are fused deposition modeling (the so-called "Fused Deposition Modeling" or FDM) and selective laser sintering of metals (the so-called "Direct Metal Laser Sinthering", or DMLS), which respectively involve the melting of plastic material with subsequent deposition of the melted material in a formation plane and the sintering of metal powders on successive superimposed formation planes in order to obtain the final object. Other known techniques provide for the use of polymaterial dispensing nozzles (Polyjet) or the melting of material by means of an electron beam (EBM),
Con la tecnica di produzione additiva risulta particolarmente semplice realizzare oggetti di varie forme e dimensioni, poiché la loro realizzazione si basa su di una semplice definizione di un modello digitale tridimensionale. Risultano eliminati, pertanto, gli investimenti usualmente necessari al produttore per la predisposizione di stampi e/o complesse progettazioni di lavorazione per asportazione di truciolo. With the additive manufacturing technique it is particularly easy to make objects of various shapes and sizes, since their realization is based on a simple definition of a three-dimensional digital model. Therefore, the investments usually necessary for the manufacturer for the preparation of molds and / or complex machining designs for chip removal are eliminated.
Tale vantaggio tecnico, tuttavia, ha incoraggiato le attività dei ri cambisti non autorizzati, che, a partire dal disegno tridimensionale dell’ oggetto originale, sono in grado di riprodurre un oggetto del tutto identico a quello del produttore. This technical advantage, however, has encouraged the activities of unauthorized dealers, who, starting from the three-dimensional drawing of the original object, are able to reproduce an object identical to that of the manufacturer.
Questa situazione ha spinto i produttori dei componenti originali a studiare metodologie che permettessero di tracciare gli oggetti da loro realizzati con la tecnica di produzione additiva. This situation prompted the manufacturers of the original components to study methodologies that would allow them to trace the objects they made with the additive manufacturing technique.
Sono noti sistemi per realizzare un oggetto mediante una tecnica di produzione additiva e per renderlo tracciabile, come ad esempio quello divulgato dal documento US2009/0 173443. Tale sistema comprende una testa di erogazione del materiale, che è configurata per realizzare un oggetto (con tecnica FDM) in modo da definire all’interno dello stesso una sede in cui alloggiare un tag RFID o simile. Il sistema comprende ulteriormente mezzi di presa, associati alla testa di erogazione del materiale per prelevare il tag da un magazzino ed inserirlo nella sede. Systems are known for making an object by means of an additive manufacturing technique and for making it traceable, such as that disclosed in document US2009 / 0 173443. This system comprises a material dispensing head, which is configured to make an object (with technique FDM) in order to define within it a seat in which to house an RFID tag or similar. The system further comprises gripping means, associated with the material dispensing head for picking up the tag from a warehouse and inserting it into the seat.
Durante la realizzazione dell’oggetto, una volta realizzata la sede, la testa di erogazione viene arrestata e vengono azionati i mezzi di presa. Quando il tag RFID è stato disposto nella sede, la testa di erogazione può ricominciare a lavorare, occludendo l’accesso alla sede stessa. L’oggetto ottenuto mediante tale sistema risulta pertanto tracci abile dal produttore, e, quindi, riconoscibile rispetto ad oggetti di differente provenienza. During the realization of the object, once the seat is made, the dispensing head is stopped and the gripping means are activated. When the RFID tag has been placed in the seat, the dispensing head can start working again, blocking access to the seat itself. The object obtained through this system is therefore able to be traced by the manufacturer, and, therefore, recognizable with respect to objects of different origins.
Tuttavia, la soluzione sopradescritta risulta particolarmente complessa e dai costi elevati. Infatti, il sistema di erogazione del materiale deve essere modificato strutturalmente per l’ implementazione dei mezzi di presa, che devono operare coordinandosi con la testa di erogazione. However, the solution described above is particularly complex and has high costs. In fact, the material dispensing system must be structurally modified for the implementation of the gripping means, which must operate in coordination with the dispensing head.
Inoltre, risulta necessario arrestare la testa di stampa al fine di rendere tracciabile l’oggetto, per consentire ai mezzi di presa di inserire il tag RFID della sede predisposta. Furthermore, it is necessary to stop the print head in order to make the object traceable, to allow the gripping means to insert the RFID tag of the prepared location.
Scopo della presente invenzione è quello di risolvere i sopracitati inconvenienti. The object of the present invention is to solve the aforementioned drawbacks.
Detto scopo è raggiunto proponendo un metodo ed un sistema per realizzare un oggetto mediante una tecnica di produzione additiva e per renderlo tracciabile in accordo con le rivendicazioni sotto riportate. Said object is achieved by proposing a method and a system for making an object by means of an additive manufacturing technique and for making it traceable in accordance with the claims reported below.
Vantaggiosamente, il metodo ed il sistema secondo la presente invenzione risultano strutturalmente semplici e comportano costi contenuti rispetto all’arte nota. Infatti, con l’invenzione non risulta necessario effettuare complicate modifiche per prevedere mezzi di presa come quelli dei sistemi esistenti. Advantageously, the method and the system according to the present invention are structurally simple and involve low costs compared to the known art. In fact, with the invention it is not necessary to carry out complicated modifications to provide gripping means such as those of existing systems.
Inoltre, con l’invenzione non risulta necessario interrompere le operazioni di deposizione del materiale durante la realizzazione delFoggetto al fine di renderlo tracciabile, come invece accade in arte nota. Furthermore, with the invention it is not necessary to interrupt the deposition operations of the material during the realization of the object in order to make it traceable, as it happens in known art.
Ulteriori vantaggi saranno resi evidenti nella seguente trattazione, in cui si farà riferimento al disegno allegato, in cui: Further advantages will be highlighted in the following discussion, in which reference will be made to the attached drawing, in which:
- le figure 1, 2 e 3 illustrano in maniera schematica ed esemplificativa le fasi di un metodo secondo F invenzione ed altresì le parti di un sistema secondo F invenzione in altrettante forme di realizzazione. Con riferimento alle figure del disegno allegato, è stata indicato con il riferimento numerico 1 un sistema secondo la presente invenzione per realizzare un oggetto O mediante una tecnica di produzione additi va e renderlo tracciabile. Figures 1, 2 and 3 illustrate in a schematic and exemplary manner the steps of a method according to the invention and also the parts of a system according to the invention in as many embodiments. With reference to the figures of the attached drawing, numerical reference 1 indicates a system according to the present invention for making an object 0 by means of an additive manufacturing technique and making it traceable.
Secondo la forma di realizzazione illustrata, il sistema 1 comprende: una stazione di formazione 1 1 comprendente un piano di formazione 3 e mezzi erogatori 4, 5 per erogare sul piano di formazione 3 una pluralità di strati di un materiale di formazione M uno sull’altro, fino a realizzare il citato oggetto O. According to the illustrated embodiment, the system 1 comprises: a forming station 1 1 comprising a forming plane 3 and dispensing means 4, 5 for delivering on the forming plane 3 a plurality of layers of a forming material M one on the other, up to the realization of the aforementioned object O.
In particolare, il sistema 1 comprende una stazione di combinazione 2, disposta a monte della stazione di formazione 11, comprendente mezzi combinatori 10, 2b per combinare un materiale di base B ed un materiale tracciante T, determinando il citato materiale di formazione M. In particular, the system 1 comprises a combining station 2, arranged upstream of the forming station 11, comprising combinatorial means 10, 2b for combining a base material B and a tracing material T, determining the aforementioned forming material M.
In tutta la presente trattazione, per materiale tracciante T si intenderà un materiale comprendente particelle od elementi traccianti, identificabili mediante idonei mezzi di identificazione o lettura. In particolare, un materiale tracciante non è visibile ad occhio nudo, ma reagisce (e quindi risulta visibile) se esposto ad una particolare sorgente. A seconda della sorgente a cui reagisce, il materiale tracciante può essere del tipo ultravioletto, infrarosso, fotocromatico, luminescente o fluorescente. Ad esempio, il materiale tracciante T è un inchiostro tracciante od una vernice tracciante. Throughout the present discussion, by tracer material T is meant a material comprising particles or tracing elements, identifiable by suitable identification or reading means. In particular, a tracer material is not visible to the naked eye, but reacts (and therefore is visible) if exposed to a particular source. Depending on the source to which it reacts, the tracer material can be of the ultraviolet, infrared, photochromic, luminescent or fluorescent type. For example, the tracer material T is a tracer ink or a tracer varnish.
Vantaggiosamente, il sistema 1 proposto con F invenzione risulta particolarmente semplice rispetto ai sistemi noti. Infatti, per rendere tracciabile l’oggetto O, non è necessario prevedere complicate modifiche strutturali alla stazione di formazione, come accade in arte nota. Nella forma di realizzazione appena descritta, infatti, a monte della stazione di formazione 1 1 è prevista la stazione di combinazione 2 in cui il materiale di base B ed il materiale tracciante T sono combinati tra loro (ovvero accoppiati tra loro), in modo da definire il materiale di formazione M con cui sarà realizzato l’oggetto O. Il materiale di formazione M una volta così determinato, sarà, chiaramente, alimentato dalla stazione di combinazione 2 alla stazione di formazione 11. Advantageously, the system 1 proposed with the invention is particularly simple with respect to known systems. In fact, to make object O traceable, it is not necessary to provide for complicated structural changes to the training station, as happens in known art. In the embodiment just described, in fact, the combination station 2 is provided upstream of the forming station 1 in which the base material B and the tracing material T are combined with each other (i.e. coupled together), so as to define the forming material M with which the object O will be made. The forming material M, once so determined, will clearly be fed from the combining station 2 to the forming station 11.
A seguito della combinazione tra il materiale di base B ed il materiale tracciante T, quest’ultimo risulterà inglobato nel materiale di base B. In questo modo, vantaggiosamente, le proprietà conferite dal materiale tracciante T, che permettono all’oggetto O di essere tracciato (ovvero identificato) da idonei mezzi di lettura od identificazione, rimangono inalterate nel tempo anche nel caso in cui l’oggetto O sia soggetto ad usura superficiale. Following the combination between the base material B and the tracing material T, the latter will be incorporated into the base material B. In this way, advantageously, the properties conferred by the tracing material T, which allow the object O to be traced (or identified) by suitable reading or identification means, remain unchanged over time even if the object O is subject to surface wear.
Inoltre, con il sistema 1 non risulta necessario interrompere le operazioni di realizzazione dell’oggetto O al fine di renderlo tracciabile, come invece accade in arte nota. Furthermore, with the system 1 it is not necessary to interrupt the operations of realization of the object O in order to make it traceable, as it happens in the known art.
Con riferimento alle figure, a combinazione tra il materiale di base B ed il materiale tracciante T per determinare il materiale di formazione M avviene prima della formazione dell’oggetto O sul piano di formazione 3. With reference to the figures, a combination between the base material B and the tracer material T to determine the formation material M takes place before the formation of the object O on the formation plane 3.
Con riferimento alle figure 1 e 2, la stazione di formazione 11 è predisposta per eseguire la realizzazione dell’oggetto O mediante la tecnica di modellazione a deposizione fusa (la cosiddetta “Fuseci Deposition Modeling ” o FDM). Tale tecnica, come precedentemente anticipato, prevede la fusione del materiale di formazione M che viene quindi depositato per strati sul piano di formazione 3 mediante i mezzi erogatori 4, al fine di ottenere l’oggetto O, With reference to Figures 1 and 2, the formation station 11 is designed to carry out the realization of the object O using the fused deposition modeling technique (the so-called "Fuseci Deposition Modeling" or FDM). This technique, as previously anticipated, provides for the fusion of the formation material M which is then deposited by layers on the formation plane 3 by means of the dispensing means 4, in order to obtain the object O,
I mezzi erogatori 4 illustrati alle figure 1 e 2 sono costituiti da una testa di erogazione 4, che può essere mobile lungo due differenti direzioni (ad esempio le direzioni definite dagli assi x ed y di un sistema cartesiano tridimensionale di riferimento con origine su di un piano parallelo al piano di formazione 3), al fine di distribuire il materiale di formazione M sul piano di formazione 3. Il piano di formazione 3, posizionato al disotto della testa di erogazione 4, può invece essere mobile lungo una direzione perpendicolare alle direzioni di movimentazione della testa di erogazione 4 (ad esempio la direzione definita dall’asse z del sistema cartesiano tridimensionale di riferimento suddetto). Gli assi z ed x sono stati indicati a titolo di esempio nelle figure 1 e 2. The dispensing means 4 illustrated in Figures 1 and 2 consist of a dispensing head 4, which can be movable along two different directions (for example the directions defined by the x and y axes of a three-dimensional Cartesian reference system with origin on a plane parallel to the forming plane 3), in order to distribute the forming material M on the forming plane 3. The forming plane 3, positioned below the dispensing head 4, can instead be mobile along a direction perpendicular to the directions of movement of the dispensing head 4 (for example the direction defined by the z axis of the aforementioned three-dimensional reference Cartesian system). The axes z and x have been indicated by way of example in Figures 1 and 2.
Con riferimento specifico alla figura 1, la stazione di combinazione 2 comprende un ugello erogatore 10 per erogare (ovvero spruzzare) il materiale tracciante T sul materiale di base B (illustrato sottoforma di elemento filiforme in figura 1). Il materiale di base B di figura 1 è preferibilmente un materiale plastico. Chiaramente, possono essere previsti più ugelli erogatori 10 nella stazione di combinazione 2. With specific reference to Figure 1, the combination station 2 comprises a dispensing nozzle 10 for dispensing (ie spraying) the tracing material T on the base material B (illustrated in the form of a filiform element in Figure 1). The base material B of Figure 1 is preferably a plastic material. Clearly, more dispensing nozzles 10 can be provided in the combination station 2.
Con riferimento specifico alla figura 2, i mezzi 10, 2b della stazione di combinazione 2, per combinare un materiale di base B ed un materiale tracciante T, comprendono una vasca 2b in cui è disposta una soluzione contenente il materiale tracciante T. Il materiale di base B, illustrato sottoforma di elemento filiforme in figura 1, viene immerso nella vasca 2b in modo da combinarsi con il materiale tracciante T. Il materiale di base B di figura 1 è preferibilmente un materiale plastico. With specific reference to Figure 2, the means 10, 2b of the combination station 2, for combining a base material B and a tracing material T, comprise a tank 2b in which a solution containing the tracing material T is arranged. base B, illustrated in the form of a filiform element in Figure 1, is immersed in the tank 2b so as to combine with the tracing material T. The base material B of Figure 1 is preferably a plastic material.
Con riferimento alla figura 3, la stazione di formazione 1 1 è predisposta per eseguire la realizzazione dell’ oggetto O mediante la tecnica di sinterizzazione laser selettiva dei metalli (la cosiddetta “Direct Metal Laser Sinthering” , o DMLS), la quale prevede, come anticipato in premessa, la sinterizzazione del materiale di formazione M, comprendente di polveri metalliche (o comunque materiale metallico incoerente), su successivi piani di formazione sovrapposti al fine di ottenere Γ oggetto O. Nel dettaglio, nel caso di figura 3, i mezzi erogatori 4, 5 comprendono un distributore 5 per distribuire strati del materaile di formazione M sul piano di formazione 3. La stazione di formazione 1 1 comprende ulteriormente un emettitore laser 4a mobile in modo da indirizzare un fascio laser sulla superficie esposta del materiale di formazione M per sinterizzarlo, rendendolo coerente. In particolare, F emettitore laser 4a può essere mobile lungo due differenti direzioni (ad esempio le direzioni definite dagli assi x ed y di un sistema cartesiano tridimensionale di riferimento con origine su di un piano parallelo al piano di formazione 3). Una volta che uno strato del materiale di formazione M è stato sinterizzato sul piano di formazione 3, su quest’ultimo il distributore 5 provvede ad erogare un nuovo strato di materiale di formazione M in polvere. Il piano di formazione 3 è mobile lungo una direzione perpendicolare alle direzioni di movimentazione dell’ emettitore laser 4a (ad esempio la direzione definita dall’asse z del sistema cartesiano tridimensionale di riferimento suddetto). Gli assi z ed x sono stati indicati a titolo di esempio nella figura 3. With reference to Figure 3, the forming station 11 is set up to carry out the realization of the object O by means of the selective laser sintering technique of metals (the so-called "Direct Metal Laser Sinthering", or DMLS), which provides, as anticipated in the introduction, the sintering of the formation material M, comprising metal powders (or in any case incoherent metal material), on successive overlapping formation planes in order to obtain Γ object O. In detail, in the case of figure 3, the dispensing means 4, 5 comprise a distributor 5 for distributing layers of the forming material M on the forming plane 3. The forming station 11 further comprises a mobile laser emitter 4a so as to direct a laser beam onto the exposed surface of the forming material M for sintering it, making it coherent. In particular, the laser emitter 4a can be mobile along two different directions (for example the directions defined by the x and y axes of a three-dimensional Cartesian reference system with origin on a plane parallel to the formation plane 3). Once a layer of the forming material M has been sintered on the forming plane 3, on the latter the distributor 5 delivers a new layer of powdered forming material M. The formation plane 3 is mobile along a direction perpendicular to the directions of movement of the laser emitter 4a (for example the direction defined by the z axis of the aforementioned three-dimensional Cartesian reference system). The z and x axes have been indicated by way of example in Figure 3.
I mezzi 10, 2b della stazione di combinazione 2, per combinare un materiale di base B ed un materiale tracciante T, comprendono, in questo caso, un ugello erogatore 10 per erogare (ovvero spruzzare) il materiale tracciante T sul materiale di base B (illustrato sottoforma di polvere in figura 3). Il materiale di base B di figura 3 è preferibilmente un materiale metallico. Chiaramente, possono essere previsti più ugelli erogatori 10 nella stazione di combinazione 2. The means 10, 2b of the combining station 2, for combining a base material B and a tracing material T, comprise, in this case, a dispensing nozzle 10 for dispensing (i.e. spraying) the tracing material T on the base material B ( illustrated in the form of powder in figure 3). The base material B of Figure 3 is preferably a metallic material. Clearly, more dispensing nozzles 10 can be provided in the combination station 2.
In alternativa, la stazione di formazione 11 può essere predisposta per realizzare l’oggetto O con tecniche di produzione addi riva anche differenti da quelle sopradescritte, come ad esempio quelle indicate nella parte introduttiva della presente trattazione. Alternatively, the formation station 11 can be arranged to make the object O with production techniques also different from those described above, such as those indicated in the introductory part of this discussion.
Secondo un’altra forma di realizzazione non illustrata, l’invenzione attiene ad un sistema per realizzare un oggetto mediante una tecnica di produzione additi va e per renderlo tracci abile, comprendente: una stazione di formazione comprendente un piano di formazione e mezzi erogatori, per erogare sul piano di formazione una pluralità di strati di un materiale di formazione uno sull’altro, fino a realizzare il citato oggetto. According to another embodiment not illustrated, the invention relates to a system for making an object by means of an additive production technique and for making it traceable, comprising: a training station comprising a training plane and dispensing means, for dispensing on the forming plane a plurality of layers of a forming material one on top of the other, until the aforementioned object is formed.
In particolare, i mezzi erogatori comprendono una prima testa erogatrice, per erogare un materiale di base sul piano di formazione, ed una seconda testa erogatrice, per erogare un materiale di tracciante sul piano di formazione, determinando il citato materiale di formazione. In particular, the dispensing means comprise a first dispensing head, for dispensing a base material on the forming plane, and a second dispensing head, for dispensing a tracer material on the forming plane, determining the aforementioned forming material.
Il sistema appena descritto comporta i medesimi vantaggi del sistema 1 descritto in precedenza ed illustrato nelle figure 1-3, in quanto costituisce un’alternativa alla risoluzione del medesimo problema tecnico presentato in premessa. Anche in questo caso, infatti, non è necessario prevedere mezzi di presa da associare ai mezzi erogatori al fine di rendere tracci abile l’oggetto da realizzare. Diversamente, con il sistema appena descritto è sufficiente prevedere una seconda testa erogatrice (di più semplice predisposizione rispetto ai mezzi di presa di arte nota) al fine di rendere tracciabile l’oggetto in formazione. The system just described has the same advantages as the system 1 described above and illustrated in figures 1-3, as it constitutes an alternative to solving the same technical problem presented in the introduction. Also in this case, in fact, it is not necessary to provide gripping means to be associated with the dispensing means in order to make the object to be created able to trace. Otherwise, with the system just described it is sufficient to provide a second dispensing head (simpler to set up than the prior art gripping means) in order to make the object being formed traceable.
In questo caso, quindi, la combinazione del materiale di base e del materiale tracciante (per formare il materiale di formazione) avviene durante la realizzazione dell’oggetto medesimo, ovvero durante il deposito degli strati di materiale. In this case, therefore, the combination of the base material and the tracer material (to form the formation material) takes place during the creation of the object itself, or during the deposition of the layers of material.
L’invenzione attiene ulteriormente ad un metodo per realizzare un oggetto O mediante una tecnica di produzione additiva e per renderlo tracciabile, ad esempio attuabile mediante uno dei sistemi sopradescritti. The invention further relates to a method for making an object O by means of an additive manufacturing technique and to make it traceable, for example feasible by means of one of the systems described above.
Il metodo comprende la fase di: depositare una pluralità di strati di un materiale di formazione M uno sull’altro, fino a realizzare il citato oggetto O. In particolare, il materiale di formazione M depositato comprende un materiale di base B ed un materiale tracciante T (la definizione di quest’ultimo è stata fornita in precedenza). The method comprises the step of: depositing a plurality of layers of a forming material M on top of each other, until the aforementioned object O is formed. In particular, the deposited forming material M comprises a base material B and a tracing material T (the definition of the latter was given above).
Vantaggiosamente, il metodo risulta più semplice rispetto ai metodi noti, e, inoltre, non prevede Finterruzione delle operazioni di realizzazione dell’oggetto O al fine di renderlo tracciabile, come invece accade in arte nota. Advantageously, the method is simpler than the known methods, and, moreover, does not provide for the interruption of the operations for the realization of the object O in order to make it traceable, as is the case in known art.
Inoltre, a seguito della realizzazione dell’oggetto O, il materiale tracciante T risulta inglobato nel materiale di base B, come descritto in precedenza. Secondo una forma di realizzazione, il metodo comprende, ulteriormente, prima della fase di depositare una pluralità di strati del materiale di formazione M uno sull’altro, la fase di combinare tra loro il materiale di base B e il materiale tracciante T, determinando il materiale di formazione M (alcuni possibili esempi sono illustrati alle figure 1-3). Furthermore, following the realization of the object O, the tracing material T is incorporated into the base material B, as described above. According to an embodiment, the method further comprises, before the step of depositing a plurality of layers of the forming material M on top of each other, the step of combining the base material B and the tracer material T with each other, determining the training material M (some possible examples are shown in Figures 1-3).
Alternativamente, il metodo comprende, durante la fase di depositare una pluralità di strati del materiale di formazione M uno sull’altro, la fase di combinare tra loro il materiale di base B e il materiale tracciante T, determinando il materiale di formazione M. Tale variante non è illustrata nelle figure allegate. Alternatively, the method comprises, during the step of depositing a plurality of layers of the forming material M on top of each other, the step of combining the base material B and the tracer material T with each other, determining the forming material M. Such variant is not illustrated in the attached figures.
Ad esempio, la fase di combinare tra loro il materiale di base B e il materiale tracciante T comprende la sottofase di spruzzare il materiale tracciante T sul materiale di base B. Ad esempio, tale sottofase è illustrata alle figure 1 e 3, descritte nel dettaglio in precedenza con riferimento al sistema 1. In questo caso, la sottofase di spruzzare il materiale tracciante T sul materiale di base B può essere eseguita prima della fase di depositare una pluralità di strati del materiale di formazione M uno sull’altro (come nelle figure 1 e 3), oppure durante la fase di depositare una pluralità di strati del materiale di formazione M uno sull’altro (situazione non illustrata). For example, the step of combining the base material B and the tracer material T together includes the sub-phase of spraying the tracer material T on the base material B. For example, this sub-phase is illustrated in Figures 1 and 3, described in detail. previously with reference to system 1. In this case, the sub-step of spraying the tracer material T on the base material B can be performed before the step of depositing a plurality of layers of the forming material M on top of each other (as in the figures 1 and 3), or during the step of depositing a plurality of layers of the forming material M on top of each other (situation not illustrated).
Alternativamente, la fase di combinare tra loro il materiale di base B e il materiale tracciante T comprende la sottofase di immergere il materiale di base B in una soluzione contenente il materiale tracciante T (come illustrato ad esempio in figura 2 e descritto in precedenza con riferimento al sistema 1). In questo caso, la sottofase di spruzzare il materiale tracciante T sul materiale di base B è eseguita prima della fase di depositare una pluralità di strati del materiale di formazione M uno sull’altro. Alternatively, the step of combining the base material B and the tracer material T together comprises the sub-phase of immersing the base material B in a solution containing the tracer material T (as illustrated for example in Figure 2 and described above with reference to system 1). In this case, the sub-step of spraying the tracer material T on the base material B is performed before the step of depositing a plurality of layers of the forming material M on top of each other.
Ad esempio, il materiale di base B è compreso nel seguente elenco: fotopolimeri, materiale termoplastico in forma solida, materiale termoplastico in polvere, polvere metallica. For example, base material B is included in the following list: photopolymers, thermoplastic in solid form, thermoplastic in powder form, metal powder.
Ad esempio, l’oggetto O è un componente meccanico destinato ad essere impiegato in una macchina automatica. Tale situazione risulta particolarmente vantaggiosa in quanto l’oggetto O (ovvero il componente meccanico) rimane tracciabile nel tempo nonostante possa essere soggetto ad usura superficiale durante il relativo impiego nella macchina automatica, poiché il materiale tracciante T è inglobato nel materiale di base B. Inoltre, in questo modo, l’oggetto O è tracciabile in modo pratico anche quando il componente meccanico è montato sulla macchina automatica, evitando la necessità di smontaggio del componente da quest’ultima per identificarlo. For example, object O is a mechanical component intended to be used in an automatic machine. This situation is particularly advantageous in that the object O (i.e. the mechanical component) remains traceable over time although it may be subject to surface wear during its use in the automatic machine, since the tracing material T is incorporated into the base material B. Furthermore, , in this way, the object O is traceable in a practical way even when the mechanical component is mounted on the automatic machine, avoiding the need to disassemble the component from the latter to identify it.
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006058247A2 (en) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Aprecia Pharmaceuticals Co. | Dosage forms and methods of use thereof |
| US20100140550A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-06-10 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method for identifying laser sintering powders |
| US20140272097A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Applied Dna Sciences, Inc. | Dna marking of previously undistinguished items for traceability |
| US20140362228A1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-11 | Relevant Play, Llc | Systems and Methods for Infrared Detection |
| EP2894210A1 (en) * | 2012-09-07 | 2015-07-15 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "Goznak" (FGUP "Goznak") | Marking composition based on inorganic luminophores, method for marking metal items and metal item |
| US20150273757A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Molded Body and Method for the Production Thereof |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8858856B2 (en) | 2008-01-08 | 2014-10-14 | Stratasys, Inc. | Method for building and using three-dimensional objects containing embedded identification-tag inserts |
-
2015
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-
2016
- 2016-12-15 DE DE102016014990.6A patent/DE102016014990A1/en active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006058247A2 (en) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Aprecia Pharmaceuticals Co. | Dosage forms and methods of use thereof |
| US20100140550A1 (en) * | 2008-11-20 | 2010-06-10 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method for identifying laser sintering powders |
| EP2894210A1 (en) * | 2012-09-07 | 2015-07-15 | Federalnoe Gosudarstvennoe Unitarnoe Predpriyatie "Goznak" (FGUP "Goznak") | Marking composition based on inorganic luminophores, method for marking metal items and metal item |
| US20140272097A1 (en) * | 2013-03-12 | 2014-09-18 | Applied Dna Sciences, Inc. | Dna marking of previously undistinguished items for traceability |
| US20140362228A1 (en) * | 2013-06-10 | 2014-12-11 | Relevant Play, Llc | Systems and Methods for Infrared Detection |
| US20150273757A1 (en) * | 2014-03-27 | 2015-10-01 | Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg | Molded Body and Method for the Production Thereof |
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