ITVI20120188A1 - Confezione di resina stereolitografica e metodo di mescolamento di una resina stereolitografica contenuta in tale confezione - Google Patents

Confezione di resina stereolitografica e metodo di mescolamento di una resina stereolitografica contenuta in tale confezione Download PDF

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ITVI20120188A1
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mixing
resin
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Description

CONFEZIONE DI RESINA STEREOLITOGRAFICA E METODO DI MESCOLAMENTO DI UNA RESINA STEREOLITOGRAFICA CONTENUTA IN TALE CONFEZIONE.
DESCRIZIONE
La presente invenzione concerne una confezione di resina stereolitografica, atta a venire usata per l'alimentazione di una macchina stereolitografica.
La presente invenzione concerne altresì un metodo di mescolamento della resina stereolitografica contenuta nella suddetta confezione. Com'è noto, una macchina stereolitografica è un dispositivo che permette di realizzare un oggetto tridimensionale tramite sovrapposizione di una pluralità di strati uno sull'altro, ottenuti solidificando un'opportuna resina stereolitografica.
In particolare, con il termine “resina stereolitografica” si intende un materiale liquido o pastoso atto a solidificare quando esposto ad una radiazione predefinita, in particolare luminosa.
La resina stereolitografica è disponibile sul mercato confezionata in recipienti, i quali sono provvisti di un tappo per la chiusura.
Quando è necessario, il recipiente viene aperto e la resina ivi contenuta viene versata in una vasca della macchina stereolitografica per venire solidificata.
Molte resine stereolitografiche sono miscele di più componenti aventi pesi specifici tra loro diversi tra cui, ad esempio, resine epossidiche, particelle ceramiche in sospensione e quant'altro.
Nelle suddette miscele, dette anche “resine ibride", i componenti più pesanti tendono a sedimentare durante i periodi di inutilizzo, ad esempio nel tempo che intercorre tra il confezionamento della resina nel recipiente ed il suo impiego nella macchina.
Pertanto, prima di venire impiegata, una resina del tipo sopra citato va necessariamente mescolata, in modo da ristabilirne l'omogeneità. Secondo l'arte nota, il mescolamento della resina contenuta nel recipiente avviene manualmente, ad esempio utilizzando un bastoncino.
Evidentemente, questa operazione manuale presenta l'inconveniente di essere scomoda e di richiedere un certo tempo all'operatore.
Un ulteriore inconveniente del mescolamento manuale è quello di non consentire l'ottenimento di risultati ripetibili,
Inoltre, il mescolamento manuale comporta come ulteriore inconveniente il rischio per l'operatore di entrare accidentalmente in contatto con la resina, che spesso presenta un certo grado di tossicità.
Il mescolamento manuale presenta anche l'inconveniente di richiedere l'apertura del recipiente, con la conseguenza che la resina viene esposta agli agenti atmosferici, in particolare alT' aria esterna, che la possono degradare.
La presente invenzione si prefigge di superare tutti gli inconvenienti sopra menzionati appartenenti all'arte nota.
In particolare, è un primo scopo della presente invenzione realizzare una confezione di resina stereolitografica che faciliti il mescolamento della resina ivi contenuta.
È altresì scopo dell'invenzione consentire l'effettuazione di un mescolamento ripetibile ed indipendente dall'operatore.
È ulteriore scopo dell'invenzione evitare che la resina venga esposta agli agenti atmosferici durante il mescolamento.
I suddetti scopi vengono raggiunti da una confezione di resina stereolitografica secondo la rivendicazione 1.
I suddetti scopi vengono altresì raggiunti da un metodo per il mescolamento di una resina stereolitografica in accordo alla rivendicazione 13.
Ulteriori caratteristiche di dettaglio dell'invenzione vengono specificate nelle relative rivendicazioni dipendenti.
Vantaggiosamente, la maggior facilità di mescolamento della resina consente di ridurre l'onere per l'operatore.
Ancora vantaggiosamente, la ripetibilità del mescolamento assicura che la resina venga mescolata in modo efficace prima di venire impiegata.
Inoltre, vantaggiosamente, l'invenzione permette di evitare che l'operatore entri in contatto con la resina stereolitografica, riducendo i rischi legati alla tossicità di quest'ultima.
Ancora vantaggiosamente, la possibilità di proteggere la resina dagli agenti atmosferici durante il mescolamento consente di preservare la resina stessa, aumentandone la durata.
Ancora vantaggiosamente, l'invenzione consente di effettuare il mescolamento tenendo conto del tipo e della quantità di resina contenuta nel recipiente, così da ottenere un mescolamento ottimale nelle diverse situazioni.
I suddetti scopi e vantaggi, assieme ad altri che verranno menzionati in seguito, saranno evidenziati durante la descrizione di una preferita forma esecutiva dell'invenzione che viene data, a titolo indicativo ma non limitativo, con riferimento alle seguenti tavole di disegno allegate, dove:
- la fig. 1 rappresenta una confezione di resina stereolitografica secondo l'invenzione disposta su un dispositivo mescolatore, in vista laterale sezionata;
- la fig. 2 rappresenta una sezione della fig. 1 secondo il piano di traccia ll-ll;
- la fig. 3 rappresenta una variante del confezione di fig. 1 in vista sezionata secondo un piano analogo a quello della figura 2.
La confezione di resina stereolitografica dell'invenzione, indicata in fig. 1 complessivamente con 1 , comprende un recipiente 2 riempito di una resina stereolitografica 3.
Il suddetto recipiente 2 è provvisto di un'apertura di accesso 4 dalla quale è possibile prelevare la resina stereolitografica 3.
Secondo l'invenzione, la confezione 1 comprende un elemento mescolatore 5 disposto in modo amovibile nel suddetto recipiente 2. L'elemento mescolatore 5 è altresì provvisto di uno o più magneti 6, rappresentati in tratteggio in fig. 1.
Vantaggiosamente, i suddetti magneti 6 reagiscono ad una forza magnetica prodotta da un magnete 9 disposto all'esterno del recipiente 2.
In particolare, il magnete esterno 9 induce i magneti 6 dell'elemento mescolatore 5 ad orientarsi con i rispettivi poli nord N e sud S in opposizione rispetto ai corrispondenti poli N, S del magnete esterno 9 stesso.
Pertanto, il movimento del magnete esterno 9 causa un analogo movimento sull'elemento mescolatore 5.
Evidentemente, il movimento dell'elemento mescolatore 5 produce il mescolamento della resina stereolitografica 3 contenuta nel recipiente 2.
Si comprende che la possibilità di movimentare l'elemento mescolatore 5 dall'esterno del recipiente 2 consente di mescolare la resina stereolitografica 3 senza necessità di aprire il recipiente 2 stesso, raggiungendo così lo scopo di preservare la resina contenuta nel recipiente dagli agenti atmosferici.
Inoltre, vantaggiosamente, la suddetta confezione 1 è particolarmente semplice da realizzare, in quanto non richiede alcun dispositivo di collegamento dell'elemento mescolatore 5 al recipiente 2.
Infatti, la posizione ed il movimento dell'elemento mescolatore 5 vengono stabiliti dalla posizione e dal movimento del magnete esterno 9.
Pertanto, la confezione 1 può venire ottenuta semplicemente inserendo l'elemento mescolatore 5 nel recipiente 2 assieme alla resina stereolitografica 3.
Preferibilmente ma non necessariamente, il movimento del magnete esterno 9 è una rotazione attorno all'asse geometrico del recipiente 2. Vantaggiosamente e come verrà precisato in seguito, la suddetta rotazione è realizzabile collegando il magnete esterno 9 a mezzi di motorizzazione 12 particolarmente semplici come, ad esempio, un motore elettrico.
Evidentemente, varianti esecutive dell'invenzione possono prevedere per l'elemento mescolatore 5 un movimento diverso dalla rotazione, ad esempio un movimento di traslazione, un movimento planetario o un qualsivoglia altro movimento di tipo noto.
Preferibilmente, l'elemento mescolatore 5 comprende due magneti 6, disposti in modo tale che ciascun polo N, S di un magnete 6 sia affacciato ad un corrispondente polo N, S dell'altro magnete 6.
In particolare, come si vede in fig. 1 , ciascuno dei poli N, S di un magnete 6 è affacciato al polo di segno opposto dell'altro magnete 6. In questo modo, ciascuno dei due poli N, S del magnete esterno 9 attrae il polo di segno opposto di un corrispondente magnete 6 dell'elemento mescolatore 5 e respinge l'altro polo dello stesso magnete 6.
Pertanto, i due magneti 6 dell'elemento mescolatore 5 vengono forzati ad assumere una posizione complanare con il magnete esterno 9. In particolare, facendo ruotare il magnete esterno 9 secondo un piano parallelo rispetto al fondo 2a del recipiente 2, l'elemento mescolatore 5 ruota rimanendo perpendicolare al fondo 2a stesso, con il vantaggio di accrescerne l'efficacia.
Ancora vantaggiosamente, con i due magneti 6 disposti in opposizione come sopra descritto, l'elemento mescolatore 5 presenta una configurazione tale che esso può assumere indifferentemente due posizioni tra loro equivalenti, di cui una ruotata di 180° rispetto all'altra.
Ancora vantaggiosamente, la disposizione in opposizione dei due magneti 6 consente di utilizzare un unico magnete esterno 9 per la loro movimentazione.
Secondo una variante esecutiva dell'invenzione, non rappresentata, i due magneti 6 dell'elemento mescolatore 5 possono presentarsi con i rispettivi poli N, S dello stesso segno reciprocamente affacciati.
In questo caso, il movimento dell'elemento mescolatore 5 viene ottenuto impiegando due magneti esterni, disposti anch'essi con i rispettivi poli N, S dello stesso segno affacciati uno all'altro, in modo da attrarre i corrispondenti poli di segno opposto dei magneti 6 dell'elemento del mescolatore.
Si comprende che, anche in questa variante, l'elemento mescolatore 5 assume una configurazione operativa complanare con i magneti esterni.
In ogni caso, l'elemento mescolatore 5 comprende preferibilmente un corpo laminare 5a che si estende tra i due magneti 6.
Vantaggiosamente, il corpo laminare 5a esercita l'azione di mescolamento per effetto della rotazione dell'elemento mescolatore 5.
Evidentemente, varianti esecutive dell'invenzione possono prevedere un elemento mescolatore con un unico magnete, oppure con più di due.
In queste varianti, il corpo laminare 5a è configurato, rispetto ai magneti, in modo tale che, in posizione operativa, sia sviluppato prevalentemente sul piano perpendicolare all'asse di rotazione dell'elemento mescolatore 5.
Per quanto riguarda il recipiente 2, esso è preferibilmente una bottiglia, che vantaggiosamente può venire fornita separatamente dalla macchina stereolitografica.
Preferibilmente, la suddetta bottiglia presenta un fondo 2a piatto che, vantaggiosamente, migliora l'azione di mescolamento, in quanto evita la presenza di concavità in corrispondenza degli spigoli del recipiente 2, difficilmente raggiungibili dall'azione del mescolamento.
Ancora vantaggiosamente, il fondo 2a piatto favorisce la vicinanza dell'elemento mescolatore 5 al magnete esterno 9.
Si comprende che la suddetta vicinanza aumenta l'attrazione tra i magneti 6 dell'elemento mescolatore 5 ed il magnete esterno 9, facilitando il trascinamento dell'elemento mescolatore 5.
Preferibilmente, la bottiglia presenta una sezione circolare, come rappresentato in fig. 2.
Secondo una variante esecutiva dell'invenzione, rappresentata in fig.
3, la bottiglia presenta una sezione delimitata da un profilo mistilineo. Il suddetto profilo mistilineo consente un accoppiamento preciso della bottiglia ad una sede 10 avente forma coniugata a quella del recipiente.
La suddetta configurazione della sede 10 impedisce, vantaggiosamente, l'eventuale rotazione della bottiglia attorno al proprio asse per effetto della rotazione impressa all'elemento mescolatore 5.
Preferibilmente, il profilo della sezione è di forma generalmente triangolare, a vantaggio della facilità di stoccaggio della bottiglia.
Evidentemente, varianti esecutive dell'invenzione possono prevedere una bottiglia di forma diversa da quella triangolare, più generalmente poligonale.
Preferibilmente, la bottiglia viene fornita con l'apertura di accesso 4 chiusa ermeticamente da un tappo 8.
Il suddetto tappo 8 consente, vantaggiosamente, di preservare il contenuto del recipiente 2, evitando il suo deterioramento a causa del contatto con gli agenti esterni.
Evidentemente, varianti esecutive dell'invenzione possono prevedere un recipiente 2 configurato in modo tale da poter venire utilizzato direttamente come una vasca per la macchina stereolitografica, ad esempio con un fondo trasparente.
Preferibilmente, la superficie interna del recipiente 2 definisce una zona concava 7, come nella forma esecutiva di fig. 3, che si estende secondo una direzione ortogonale al piano dell'apertura di accesso 4 fino al fondo 2a del recipiente 2.
La suddetta zona concava 7 è atta ad accogliere un tubo di erogazione disposto nel recipiente 2, tramite il quale viene prelevata la resina 3 per inviarla alla macchina stereolitografica.
Vantaggiosamente, la suddetta zona concava 7 consente di alloggiare il tubo di erogazione evitando che esso interferisca con la rotazione dell'elemento mescolatore 5.
Evidentemente, nel caso che il recipiente 2 presenti una forma poligonale come sopra descritto, ciascuno dei vertici del poligono definiscono una corrispondente zona concava 7.
Secondo una variante esecutiva dell'invenzione, non rappresentata, l'elemento mescolatore 5 è provvisto di un foro passante nel quale viene girevolmente inserito il suddetto tubo di erogazione.
Vantaggiosamente, la suddetta disposizione del tubo di erogazione consente di porne l'estremità in corrispondenza del centro del recipiente 2, da dove la resina 3 può venire prelevata più efficacemente.
In questo caso, il tubo di erogazione è realizzato preferibilmente in un materiale flessibile, per consentire all'elemento mescolatore 5 una certa libertà di movimento.
Preferibilmente, il recipiente 2 comprende altresì un supporto di dati 13, ad esempio di tipo elettronico, contenente informazioni rappresentative del tipo e della quantità di resina stereolitografica 3 contenuta nel recipiente 2.
Il supporto di dati 13 è associato a mezzi di collegamento, ad esempio un connettore, atti a trasmettere informazioni sulla resina stereolitografica 3 ad un dispositivo esterno, ad esempio una macchina stereolitografica o un dispositivo mescolatore automatico 11 del tipo rappresentato in fig. 1.
Vantaggiosamente, la presenza del suddetto supporto di dati 13 consente al dispositivo esterno di eseguire la lavorazione in base al contenuto del recipiente 2.
Come accennato, il mescolamento può venire affidato ad un dispositivo mescolatore automatico 11 , comprendente una sede 10 per accogliere il recipiente 2 e che comprende altresì il magnete esterno 9 ed i relativi mezzi di motorizzazione 12 che lo pongono in rotazione.
In particolare, il dispositivo mescolatore 11 è configurato in modo tale che, quando il recipiente 2 viene associato alla sede 10, il magnete esterno 9 si trovi in prossimità del recipiente 2 stesso e preferibilmente affacciato al suo fondo 2a.
Evidentemente, in varianti esecutive dell'invenzione, il magnete esterno 9 può essere disposto in una posizione diversa e può venire movimentato in modo diverso rispetto a quanto sopra descritto.
Preferibilmente, il dispositivo mescolatore 11 comprende mezzi di lettura 14, ad esempio un connettore associabile al connettore del recipiente 2, atti ad acquisire le informazioni contenute nel supporto di dati 13.
II dispositivo mescolatore 11 è configurato per eseguire il mescolamento della resina stereolitografica 3 in base alle suddette informazioni, ad esempio tramite un'unità logica di controllo 15 che comanda i mezzi di motorizzazione 12 del magnete esterno 9, in particolare la velocità di rotazione ed il tempo di mescolamento.
Preferibilmente, il dispositivo mescolatore 11 comprende anche elementi riscaldanti 16 configurati per stabilire in contatto termico con il recipiente 2 quando quest'ultimo è disposto nella sede 10.
Preferibilmente, i suddetti elementi riscaldanti 16 sono posizionati all'interno delle pareti 17 che delimitano la sede 10.
Vantaggiosamente, gli elementi riscaldanti 16 sono in grado di portare la resina stereolitografica 3 contenuta nel recipiente 2 ad una temperatura prestabilita, tale da favorire il mescolamento della resina 3 stessa e/o il suo successivo utilizzo in un procedimento stereolitografico.
Preferibilmente, anche gli elementi riscaldanti 16 sono comandati dall'unità logica di controllo 15 in base alle informazioni contenute nel supporto di dati 13, in modo tale da mantenere la resina 3 alla temperatura ottimale durante il mescolamento.
Secondo una variante esecutiva dell'invenzione, il dispositivo mescolatore 11 appartiene ad una macchina stereolitografica, con il vantaggio di semplificare il processo di lavorazione.
Per quanto finora detto, si comprende che l'invenzione raggiunge tutti gli scopi prefissati.
In particolare, la previsione di un elemento mescolatore magnetico disposto all'interno del recipiente consente di effettuare il mescolamento senza necessità di aprire il recipiente stesso e, quindi, senza esporre la resina ad agenti atmosferici.
Inoltre, l'azionamento magnetico può venire effettuato tramite un dispositivo mescolatore automatico, evitando l'intervento dell'operatore e rendendo, pertanto, il mescolamento più semplice e ripetibile.
Tra l'altro, il suddetto dispositivo mescolatore può essere predisposto in modo che il mescolamento avvenga a seconda del tipo e della quantità del materiale contenuto nel recipiente, consentendo di realizzare un processo di mescolamento più affidabile.

Claims (17)

  1. RIVENDICAZIONI 1 ) Confezione (1 ) di resina stereolitografica comprendente un recipiente (2) riempito di detta resina stereolitografica (3) e provvisto di un'apertura di accesso (4), caratterizzata dal fatto di comprendere un elemento mescolatore (5) disposto in modo amovibile in detto recipiente (2) e provvisto di almeno un magnete (6).
  2. 2) Confezione (1 ) secondo la rivendicazione 1 caratterizzata dal fatto che detto elemento mescolatore (5) comprende almeno due di detti magneti (6), disposti in modo tale che ciascuno dei poli (N, S) di uno di detti magneti (6) sia affacciato ad un corrispondente polo (N, S) dell'altro magnete (6).
  3. 3) Confezione (1 ) secondo la rivendicazione 2 caratterizzata dal fatto che ciascuno dei poli (N, S) di uno di detti magneti (6) è affacciato al polo (N, S) di segno opposto dell'altro magnete (6).
  4. 4) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 2 o 3 caratterizzata dal fatto che detto elemento mescolatore (5) comprende un corpo laminare (5a) che si estende tra detti due magneti (6).
  5. 5) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che la superficie interna di detto recipiente (2) definisce una zona concava (7) che si estende fino al fondo (2a) dì detto recipiente (2) secondo una direzione ortogonale al piano di detta apertura di accesso (4), atto ad accogliere un tubo di erogazione.
  6. 6) Confezione secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5 caratterizzata dai fatto che detto elemento mescolatore è provvisto di un foro passante nel quale è girevolmente inserito un tubo di erogazione.
  7. 7) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6 caratterizzata dal fatto che detto elemento mescolatore (5) è svincolato da detto recipiente (2).
  8. 8) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto recipiente (2) è una bottiglia.
  9. 9) Confezione (1 ) secondo la rivendicazione 8 caratterizzata dal fatto che detta bottiglia presenta un fondo (2a) piatto.
  10. 10) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8 o 9 caratterizzata dal fatto che detta apertura di accesso (4) è chiusa ermeticamente da un tappo (8).
  11. 11 ) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 10 caratterizzata dal fatto che detta bottiglia presenta una sezione delimitata esternamente da un profilo mistilineo.
  12. 12) Confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzata dal fatto che detto recipiente (2) comprende un supporto di dati (13) contenente informazioni rappresentative del tipo e della quantità di resina stereolitografica (3) contenuta in detto recipiente (2), associato a mezzi di collegamento atti a trasmettere dette informazioni ad un dispositivo esterno.
  13. 13) Metodo di mescolamento di una resina stereolitografica (3), comprendente le seguenti operazioni: - predisporre detta resina stereolitografica (3) in una confezione (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; - disporre un magnete (9) esternamente al recipiente (2) di detta confezione (1 ), affacciato a detto fondo (2a); - porre in movimento detto magnete esterno (9) in modo da trascinare in movimento detto elemento mescolatore (5).
  14. 14) Metodo secondo la rivendicazione 13 caratterizzato dal fatto che il movimento di detto magnete esterno (9) è una rotazione.
  15. 15) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 13 o 14 caratterizzato dal fatto di comprendere l'operazione di riscaldare detta resina stereolitografica (3) durante la rotazione di detto magnete esterno (9).
  16. 16) Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, applicato ad una confezione (1 ) secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto di comprendere le seguenti operazioni: - acquisire dette informazioni da detto supporto di dati (13); - controllare la velocità e/o il tempo di rotazione di detto magnete esterno (9) e/o la temperatura di riscaldamento di detta resina stereolitografica (3) in base a dette informazioni.
  17. 17) Dispositivo mescolatore (1 1 ) atto a realizzare un metodo secondo la rivendicazione 16, comprendente una sede (10) atta ad accogliere un recipiente (2) ed un magnete esterno (9) associato a mezzi di motorizzazione (12) per la sua movimentazione, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi di lettura (14) atti ad acquisire le informazioni contenute in detto supporto di dati (13) appartenente a detto recipiente (2), operativamente associati ad un'unità logica di controllo (15) configurata per comandare detti mezzi di motorizzazione (12) in base a dette informazioni.
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