ITVI20130302A1

ITVI20130302A1 - Cartuccia perfezionata per macchina stereolitografica, macchina stereolitografica adatta ad accogliere tale cartuccia perfezionata e metodo di impiego di tale cartuccia perfezionata

Info

Publication number: ITVI20130302A1
Application number: IT000302A
Authority: IT
Inventors: Ettore Maurizio Costabeber
Original assignee: Ettore Maurizio Costabeber
Priority date: 2013-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2015-06-20
Also published as: JP6249097B2; US10022913B2; RU2016126255A; CN105793016B; MX2016008010A; KR20160072192A; HK1225693B; CN105793016A; US20160288421A1; IL245898A0; RU2663033C1; WO2015092717A1; KR101857378B1; EP3083206A1; CA2927256C; IL245898B; TWI581767B; CA2927256A1; JP2017501900A; EP3083206B1

Description

CARTUCCIA PERFEZIONATA PER MACCHINA STEREOLITOGRAFICA, MACCHINA STEREOLITOGRAFICA ADATTA AD ACCOGLIERE TALE CARTUCCIA PERFEZIONATA E METODO DI IMPIEGO DI TALE CARTUCCIA PERFEZIONATA.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne una cartuccia intercambiabile per una macchina stereolitografica.

Com'è noto, la tecnica stereolitografica prevede di realizzare un oggetto tridimensionale tramite sovrapposizione di una pluralità di strati di un materiale base, liquido o pastoso, che viene solidificato mediante esposizione ad una radiazione predefinita, generalmente luminosa.

Una macchina stereolitografica di tipo noto comprende un recipiente per il contenimento del materiale base, il quale presenta un fondo trasparente alla radiazione predefinita.

La macchina comprende inoltre mezzi emettitori per la suddetta radiazione predefinita, disposti inferiormente al recipiente, i quali solidificano selettivamente lo strato del materiale base adiacente il fondo del recipiente.

Gli strati solidificati vengono supportati da una piattaforma di modellazione, motorizzata in direzione verticale per poter disporre l'ultimo strato solidificato adiacente il suddetto strato di materiale base prima della sua solidificazione.

Secondo una forma esecutiva descritta nella domanda di brevetto italiano VI2012A000183, il recipiente appartiene ad un dispositivo rimovibile, denominato in gergo “cartuccia”, che comprende anche un serbatoio per il contenimento del materiale base, inamovibilmente associato al recipiente in modo da formare un corpo unico con esso.

Quando è necessario, il materiale base viene fatto defluire dal serbatoio al recipiente attraverso mezzi valvolari che collegano i due elementi.

La suddetta cartuccia presenta diversi vantaggi, tra cui quello di permettere un rabbocco automatico del recipiente nel momento e nella misura in cui è richiesto, nonché quello di evitare gli interventi di pulizia della macchina stereolitografica, dato che il serbatoio ed il sistema di alimentazione del materiale base sono incorporati nella cartuccia e, quindi, il materiale base non va a contaminare alcun componente della macchina.

Nel complesso, la suddetta cartuccia semplifica notevolmente l’uso della macchina stereolitografica, rendendola adatta a venire impiegata anche da un operatore inesperto come, ad esempio, da un operatore del settore orafo o dentale.

È scopo della presente invenzione realizzare una cartuccia perfezionata che, rispetto alla cartuccia sopra descritta appartenente all’arte nota, sia particolarmente semplice dal punto di vista produttivo.

È altresì scopo dell’invenzione che la suddetta cartuccia consenta una connessione semplice e rapida ad una macchina stereolitografica.

È anche scopo dell’invenzione realizzare una macchina stereolitografica atta ad operare con la suddetta cartuccia.

È non ultimo scopo dell’invenzione realizzare un metodo di impiego della cartuccia stessa.

I suddetti scopi vengono raggiunti da una cartuccia secondo la rivendicazione principale.

I suddetti scopi vengono altresì raggiunti da una macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 8 e da un metodo di impiego della cartuccia secondo la rivendicazione 22.

Varianti esecutive dell’invenzione vengono specificate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, la semplicità realizzativa della cartuccia dell’invenzione la rende particolarmente economica e adatta alla produzione in grande scala.

Ancora vantaggiosamente, la semplicità di collegamento della cartuccia alla macchina stereolitografica semplifica ulteriormente l’utilizzo della macchina stessa, a vantaggio della sua possibile diffusione.

I suddetti scopi e vantaggi, assieme ad altri che verranno menzionati in seguito, appariranno evidenti durante la descrizione di una preferita forma esecutiva dell’invenzione che viene data, a titolo indicativo e non limitativo, con riferimento alle tavole di disegno allegate, in cui:

- la fig. 1 rappresenta schematicamente la cartuccia dell’invenzione, in vista assonometrica;

la fig. 2 rappresenta schematicamente una parte della macchina stereolitografica dell’invenzione, in vista assonometrica;

la fig. 3 rappresenta la parte di fig. 2 in una differente configurazione operativa, in vista assonometrica;

la fig. 4 rappresenta la parte di fig. 2 in vista sezionata secondo un piano di simmetria;

la fig. 5 rappresenta la cartuccia di fig. 1 associata alla parte di fig. 2, in vista laterale;

- la fig. 6 rappresenta la cartuccia di fig. 1 associata alla parte di fig. 2, in vista assonometrica ed in una diversa configurazione operativa rispetto alla fig. 5;

la fig. 7 rappresenta la cartuccia di fig. 1 e la parte di fig. 2 associate come in fig. 6, in vista sezionata secondo un piano di simmetria;

la fig. 8 rappresenta un particolare ingrandito della fig. 7.

La cartuccia per macchina stereolitografica dell'invenzione, rappresentata in fig. 1 ed ivi indicata complessivamente con 1 , comprende un recipiente 2 provvisto di un'apertura di accesso 3 e di un fondo trasparente 4 affacciato e contrapposto alla suddetta apertura di accesso 3.

L'apertura di accesso 3 è destinata a consentire l’ingresso nel recipiente 2 della piattaforma di modellazione di una macchina stereolitografica del tipo descritto nella parte introduttiva, non rappresentata nelle figure ma di per sé nota.

Il fondo trasparente 4 è atto a venire attraversato da una radiazione predefinita in grado di solidificare selettivamente un materiale base prescelto, liquido o pastoso, in esso contenuto.

Preferibilmente ma non necessariamente, il materiale base è una resina fotoindurente o un fotopolimero e la radiazione predefinita è luce, ad esempio un fascio luminoso.

La cartuccia 1 comprende anche un serbatoio 5 per il contenimento del suddetto materiale base, che forma un corpo unico con il recipiente 2.

La cartuccia 1 comprende inoltre mezzi valvolari 6 che collegano il serbatoio 5 al recipiente 2 per consentire il passaggio del materiale base dal serbatoio 5 al recipiente 2 stesso.

Secondo l’invenzione, i mezzi valvolari 6 sono configurati per aprirsi quando la differenza tra la pressione presente nel serbatoio 5 e quella presente nel recipiente 2 è almeno pari ad un valore predefinito e per chiudersi spontaneamente quando tale differenza di pressione è inferiore al suddetto valore predefinito.

Il serbatoio 5 comprende inoltre mezzi di collegamento a tenuta 7 per il collegamento del serbatoio 5 stesso ad un dispositivo di alimentazione d’aria esterno.

I mezzi valvolari 6 ed i mezzi di collegamento 7 sopra descritto consentono di comandare il deflusso del materiale base semplicemente azionando il dispositivo di alimentazione d’aria in modo da aumentare la pressione nel serbatoio 5, arrestando il suddetto deflusso tramite l’arresto del dispositivo di alimentazione d’aria.

Preferibilmente, i mezzi valvolari 6 comprendono una prima membrana 9 provvista di un foro 10 normalmente chiuso, configurato per aprirsi elasticamente in seguito all’azione della suddetta differenza di pressione superiore al valore predefinito.

Vantaggiosamente, la suddetta prima membrana 9 rappresenta un modo particolarmente economico per realizzare i mezzi valvolari 6 e, quindi, permette di limitare il costo della cartuccia 1.

Preferibilmente, i mezzi valvolari 6 sono distribuiti in diversi punti della parete 36 che delimita perimetralmente il recipiente 2 e comprendono corrispondenti prime membrane 9 del tipo sopra descritto.

Preferibilmente, i mezzi di collegamento 7 comprendono una seconda membrana 11 appartenente alla parete del serbatoio 5, atta a venire forata da un elemento aghiforme mantenendo comunque una tenuta ermetica quando l’elemento aghiforme è disposto passante attraverso la seconda membrana 11.

Vantaggiosamente, la suddetta seconda membrana 11 consente di collegare in modo semplice e rapido il serbatoio 5 al dispositivo di alimentazione d’aria 8, come verrà descritto più dettagliatamente in seguito.

Preferibilmente, il serbatoio 5 presenta una parete anulare 36 che corrisponde alla parete perimetrale del recipiente 2.

Vantaggiosamente, il fatto che il serbatoio 5 delimiti perimetralmente il recipiente 2 permette di distribuire i mezzi valvolari 6 lungo l’intero perimetro del recipiente 2 stesso, così da garantire un deflusso uniforme e rapido del materiale base verso il recipiente 2 stesso.

Preferibilmente, la suddetta parete anulare 36 comprende due tratti 37 a profilo semicircolare, reciprocamente affacciati.

Vantaggiosamente, la presenza dei suddetti tratti semicircolari 37 consente di evitare gli spigoli nella parete del recipiente 2, così da favorire la rapida distribuzione del materiale base nel recipiente 2 stesso.

Preferibilmente e come si osserva in fig. 7, il serbatoio 5 è delimitato internamente da una parete inclinata 12 che forma, rispetto al fondo trasparente 4, un angolo superiore a 90° ed inferiore a 180°.

I mezzi valvolari 6 sono disposti in corrispondenza della suddetta parete inclinata 12, in particolare del suo bordo più vicino al recipiente 2.

In questo modo, vantaggiosamente, la parete inclinata 12 favorisce il convogliamento del materiale base verso i mezzi valvolari 6.

La configurazione appena descritta presenta l’ulteriore vantaggio che i mezzi valvolari 6 risultano sempre sommersi dal materiale base, evitando che l'aria che viene immessa nel serbatoio 5 per aumentarne la pressione possa ostruire i mezzi valvolari 6 stessi, disturbando la regolarità operativa della cartuccia 1.

Per quanto riguarda il fondo trasparente 4, preferibilmente esso è delimitato perimetralmente da un bordo esterno 4a, il quale è alloggiato in una cavità 5a appartenente al serbatoio 5 in modo tale da risultare contenuto all’interno del volume di ingombro complessivo del serbatoio 5 stesso.

Ciò permette, vantaggiosamente, di limitare l’ingombro complessivo della cartuccia 1.

Varianti esecutive della cartuccia possono prevedere che il fondo trasparente 4 sia in pezzo unico con il serbatoio 5.

Preferibilmente, la cartuccia 1 viene fornita con un tappo, non rappresentato nei disegni, amovibilmente inseribile nell’apertura di accesso 3 in modo da chiuderla.

Vantaggiosamente, la presenza del suddetto tappo consente di preservare il materiale base eventualmente rimasto nel recipiente 2 durante i periodi di inattività della cartuccia 1 , in particolare quando quest’ultima viene temporaneamente rimossa.

Come anticipato in precedenza, la suddetta cartuccia 1 è associabile ad una macchina stereolitografica, della quale i disegni rappresentano solo una parte, corrispondente alla zona di accoppiamento con la cartuccia 1.

In particolare, la macchina stereolitografica comprende una struttura di supporto che, come si osserva in fig. 2, supporta un alloggiamento 14 configurato per accogliere amovibilmente la cartuccia 1 in una posizione di lavoro stabile.

La macchina stereolitografica comprende inoltre mezzi emettitori, non rappresentati nei disegni ma di per sé noti, configurati per emettere la suddetta radiazione predefinita, associati ad un gruppo ottico per convogliare la radiazione verso il suddetto alloggiamento 14.

I suddetti mezzi emettitori possono comprendere, ad esempio, un emettitore laser, un proiettore o qualsivoglia altro mezzo analogo di tipo noto.

La macchina stereolitografica comprende anche una piastra di modellazione, non rappresentata nei disegni ma di per sé nota, atta a sostenere l’oggetto tridimensionale durante la sua realizzazione.

La suddetta piastra di modellazione è disposta in modo tale da risultare affacciata al fondo trasparente 4 della cartuccia 1 quando quest’ultima è in posizione di lavoro ed è associata a mezzi di motorizzazione per il suo movimento rispetto all’alloggiamento 14, in modo tale da poter essere avvicinata e allontanata dal fondo trasparente 4 della cartuccia 1.

Secondo l’Invenzione, la macchina comprende un dispositivo di alimentazione d’aria 8 provvisto di un condotto di alimentazione 15 collegabile a tenuta ai mezzi di collegamento 7 della cartuccia 1 quando quest’ultima viene disposta nell’alloggiamento 14.

In particolare, il dispositivo di alimentazione d'aria 8 è azionabile in modo da aumentare la pressione nel serbatoio 5 quando è necessario causare il deflusso del materiale base verso il recipiente 2 e diminuirla quando è necessario arrestare tale deflusso, Preferibilmente, il condotto di alimentazione 15 comprende un’estremità aghiforme 16, visibile in fig. 3, atta a disporsi attraverso la seconda membrana 11 quando la cartuccia 1 è disposta nella suddetta posizione di lavoro.

Vantaggiosamente, l’estremità aghiforme 16 consente un collegamento semplice e rapido del dispositivo di alimentazione d’aria 8 al serbatoio 5 della cartuccia 1.

Infatti, come si osserva nelle figg. 7 e 8, disponendo la cartuccia 1 nella posizione di lavoro, la seconda membrana 11 della cartuccia 1 viene forata dall’estremità aghiforme 16 senza che l’operatore debba preoccuparsi di azionare alcuna valvola né alcun elemento di tenuta, essendo la tenuta già assicurata dalla seconda membrana 11, come descritto in precedenza.

Per quanto concerne l’alloggiamento 14 per la cartuccia 1, visibile in particolare in fig. 3, esso comprende preferibilmente mezzi di arresto 17 configurati per mantenere la cartuccia 1 nella posizione di lavoro, i quali sono rilasciabili in modo da poter svincolare la cartuccia 1 dall’alloggiamento 14.

Vantaggiosamente, i suddetti mezzi di arresto 17 facilitano il collegamento della cartuccia 1 alla macchina stereolitografica, nonché la sua rimozione.

In particolare, l’alloggiamento 14 comprende una base di appoggio 18, la quale definisce una superficie di sostegno 19 per supportare la cartuccia 1 sul lato corrispondente al fondo trasparente 4.

Preferibilmente ma non necessariamente, la superficie di sostegno 19 comprende una lastra trasparente 13 disposta in modo tale da affacciarsi al fondo trasparente 4 quando la cartuccia 1 è in posizione di lavoro.

Vantaggiosamente, la suddetta lastra trasparente 13 protegge dalla polvere e da eventuali contaminazioni di materiale base la sottostante zona della macchina stereolitografica, dove sono disposti l’emettitore della radiazione ed il corrispondente gruppo ottico.

Preferibilmente, il fondo trasparente 4 presenta la stessa geometria della lastra trasparente 13, preferibilmente ma non necessariamente piana, in modo tale che i due componenti si dispongano a contatto reciproco quando la cartuccia 1 è disposta in posizione di lavoro. Vantaggiosamente, questo evita la formazione di spazi intermedi che sposterebbero il fuoco del fascio luminoso rispetto alla posizione desiderata, riducendo la precisione di lavorazione della macchina stereolitografica.

Preferibilmente, la lastra trasparente 13 è piana ed il fondo trasparente 4 presenta una curvatura rivolta verso l’esterno della cartuccia 1.

Inoltre, la lastra trasparente 13 presenta una rigidezza superiore a quella del fondo trasparente 4 della cartuccia 1.

Ad esempio, la lastra trasparente 13 può essere in vetro ed il fondo trasparente 4 può essere in materiale plastico, ad esempio metacrilato.

Le diverse rigidezze e curvature sopra descritte fanno sì che, quando la cartuccia 1 viene disposta in posizione stabile e premuta contro la base di appoggio 18, il fondo trasparente 4 della cartuccia 1 si deforma in modo da disporsi in perfetto contatto con la lastra trasparente 13.

Una variante esecutiva dell’invenzione prevede che la lastra trasparente 13 sia curva ed il fondo trasparente 4 presenti una curvatura diversa da quella della lastra trasparente 13 e tale da ottenere lo stesso effetto di compressione sopra descritto.

Preferibilmente e come si osserva in fig. 3, la suddetta superficie di sostegno 19 è delimitata da un bordo di contenimento 20 aggettante rispetto alla superficie di sostegno 19 stessa ed atto a disporsi a contatto con la cartuccia 1 in modo tale da impedirle di scorrere sulla superficie di sostegno 19.

I mezzi di arresto 17 comprendono preferibilmente un coperchio 21 affacciabile alla superficie di sostegno 19 in modo tale da disporsi a contatto con la cartuccia 1 sul lato opposto rispetto alla superficie di sostegno 19, come rappresentato in fig. 7.

Vantaggiosamente, il coperchio 21 mantiene la cartuccia 1 premuta sulla base di appoggio 18, aumentando la stabilità della cartuccia 1 stessa durante il funzionamento della macchina stereolitografica.

II coperchio 21 è provvisto di un’apertura 21a configurata per disporsi affacciata all’apertura di accesso 3 della cartuccia 1 quando quest’ultima è disposta in posizione di lavoro ed il coperchio 21 è a contatto con la cartuccia 1 stessa.

Evidentemente, varianti esecutive della macchina possono prevedere che il suddetto coperchio 21 venga sostituito da elementi equivalenti in grado di impedire il sollevamento della cartuccia 1 dalla base di appoggio 18.

Preferibilmente, il coperchio 21 presenta elementi elastici 38 configurati per comprimersi a contatto con la cartuccia 1, in modo da compensare eventuali difetti della cartuccia 1 stessa ed assicurare comunque il contatto con quest’ultima.

Preferibilmente, il coperchio 21 presenta un primo bordo 22 girevolmente associato alla base di appoggio 18 ed un secondo bordo 23 contrapposto al primo, che viene collegato alla base di appoggio 18 tramite mezzi di innesto a scatto 24 rilasciabili.

Preferibilmente e come si osserva in fig. 4, il suddetto primo bordo 22 è provvisto di linguette 33 amovibilmente inserite in corrispondenti aperture 34 appartenenti alla base di appoggio 18, in modo tale da consentire sia la rotazione del coperchio 21 rispetto alla base di appoggio 18, sia la sua rimozione dalla base di appoggio 18.

Vantaggiosamente, la possibilità di rimuovere il coperchio 21 consente all’operatore di accedere facilmente alla base di appoggio 18 per l’eventuale pulizia periodica.

Preferibilmente, il bordo di contenimento 20 dell’alloggiamento 14 comprende una parete di manovra 25 provvista di una prima estremità 26 e di una seconda estremità 27 reciprocamente contrapposte, la prima estremità 26 essendo girevolmente associata alla base di appoggio 18 in modo da definire per la parete di manovra 25 una posizione di arresto ed una posizione di rilascio della cartuccia 1.

Nella posizione di arresto, rappresentata nelle figg. 6 e 7, la seconda estremità 27 è disposta a ridosso del coperchio 21 quando questo è disposto a contatto con la cartuccia 1 , in modo tale da impedire la rotazione del coperchio 21 stesso così da evitare lo svincolamento accidentale della cartuccia 1 dalla base di appoggio 18.

Nella posizione di rilascio, rappresentata nelle figg. 2 e 4, la seconda estremità 27 è disposta in modo tale da consentire la rotazione del coperchio 21 nel senso di divaricarlo rispetto alla base di appoggio 18, consentendo così di sollevare la cartuccia 1 dall’alloggiamento 14.

A tal fine, la cartuccia 1 è preferibilmente provvista di un bordo 39 aggettante verso l’esterno dell’alloggiamento 14, atto a facilitare all’utente la presa ed il sollevamento della cartuccia 1. Preferibilmente, la seconda estremità 27 della parete di manovra 25 presenta una superficie a scivolo 27a sulla quale può scorrere liberamente il secondo bordo 23 del coperchio 21 durante la rotazione del coperchio 21 verso la base di appoggio 18.

Durante la rotazione del coperchio 21 nella direzione appena descritta, esso scorre sulla suddetta superficie a 27a scivolo facendo ruotare la parete di manovra 25 verso la posizione di rilascio.

Quando il coperchio 21 ha raggiunto la posizione di contatto con la cartuccia 1 , esso si svincola dalla superficie a scivolo, consentendo di disporre la parete di manovra 25 nella posizione di arresto.

A questo fine, la parete di manovra 25 è preferibilmente associata a primi mezzi elastici 30, rappresentati in fig. 4, atti a forzare il movimento della parete di manovra 25 stessa dalla posizione di rilascio verso la posizione di arresto.

Per quanto concerne la seconda estremità 27 della parete di manovra 25, preferibilmente essa presenta una superficie di arresto 28 atta a limitare la suddetta rotazione del coperchio 21 e, quindi, la sua apertura rispetto alla base di appoggio 18.

Preferibilmente, sono presenti secondi mezzi elastici 35 atti a forzare la rotazione del coperchio 21 nel senso della sua apertura rispetto alla base di appoggio 18.

Vantaggiosamente, i suddetti secondi mezzi elastici 35 facilitano l’apertura del coperchio 21 e lo svincolamento della cartuccia 1 dall’alloggiamento 14, in quanto è sufficiente che l’operatore sposti la parete di manovra 25 nella posizione di rilascio per ottenere il sollevamento automatico del coperchio 21.

Preferibilmente, la superficie di arresto 28 è conformata in modo da definire una concavità 29 affacciata al secondo bordo 23 del coperchio 21, il quale a sua volta è configurato per disporsi all’interno della suddetta concavità 29 in modo da limitare la rotazione della parete di manovra 25, come si può osservare sempre in fig. 4.

Vantaggiosamente, la suddetta superficie di arresto 28 permette di evitare la completa divaricazione del coperchio 21 dalla base di appoggio 18, evitando così anche la rimozione accidentale del coperchio 21 stesso.

È evidente che il coperchio 21 può comunque venire rimosso mantenendolo premuto e, contemporaneamente, ruotando la parete di manovra 25 fino a disporne la superficie di arresto 28 in modo da evitare che interferisca con la traiettoria del coperchio 21.

Preferibilmente, la parete di manovra 25 comprende un’apertura passante 31 per accogliere scorrevolmente la cartuccia 1.

Vantaggiosamente, la suddetta apertura passante 31 facilita l'inserimento della cartuccia 1 nell’alloggiamento 14.

Preferibilmente e come si osserva in fig. 2, l’apertura passante 31 comprende un bordo 32 rilevato rispetto alla superficie di sostegno 19, atto a mantenere la cartuccia 1 inclinata rispetto alla superficie di sostegno 19 durante lo scorrimento della cartuccia 1 verso l’alloggiamento 14, come esemplificato in fig. 5.

In questo modo, il fondo trasparente 4 della cartuccia 1 rimane sollevato dalla lastra trasparente 13 fino a quando la cartuccia 1 non ha completamente occupato l’alloggiamento 14, con il vantaggio di preservare il fondo trasparente 4 e la lastra trasparente 13 da strisciamenti.

Preferibilmente, l’alloggiamento 14 è amovibilmente associato alla struttura di supporto mediante mezzi di movimentazione, non rappresentati ma di per sé noti, che definiscono per l’alloggiamento 14 stesso una direzione di movimentazione parallela al piano definito dall'apertura di accesso 3.

I suddetti mezzi di movimentazione permettono di movimentare la cartuccia 1 rispetto alla piastra di modellazione durante la realizzazione dell’oggetto, in modo tale da modificare periodicamente la zona del fondo trasparente 4 della cartuccia 1 e della lastra trasparente 13 esposte alla radiazione, con il vantaggio di prolungarne la durata.

Inoltre, il condotto di alimentazione 15 che collega la cartuccia 1 al dispositivo di alimentazione d’aria 8 è deformabile, in modo tale da consentire di introdurre aria nel serbatoio 5 in qualsiasi posizione occupata dall’alloggiamento 14 durante il suo movimento, Preferibilmente, la piastra di modellazione della macchina stereolitografica presenta un profilo circolare, in particolare con un raggio di poco inferiore al raggio dei due tratti semicircolari 37 dell’apertura di accesso 3 della cartuccia 1.

Si comprende che la suddetta piastra di modellazione circolare permette la più ampia movimentazione della cartuccia 1 nel modo descritto poc’anzi, con il vantaggio di consentire l’utilizzazione dell’intera superficie del fondo trasparente 4 e della lastra trasparente 13.

Operativamente, per inserire la cartuccia 1 nell’alloggiamento 14, l’operatore dispone la parete di manovra 25 in posizione di rilascio, in modo da far sollevare il coperchio 21 .come rappresentato in fig. 2. La cartuccia 1 può quindi venire disposta nell’apertura passante 31 della parete di manovra 25, rivolta in modo che la seconda membrana 11 sia affacciata all’estremità aghiforme 16 della macchina stereolitografica.

La cartuccia 1 viene fatta scorrere a contatto con il bordo rilevato 32 dell’apertura passante 31, come illustrato in fig. 5, fino al suo completo inserimento nell’alloggiamento 14, come illustrato in fig. 4. Durante il suddetto movimento, l’estremità aghiforme 16 del condotto di alimentazione 15 fora la seconda membrana 11 della cartuccia 1 e si dispone passante attraverso di essa.

Successivamente, il coperchio 21 può venire abbassato fino a far scattare la parete di manovra 25 in posizione di arresto, come illustrato nelle figg. 6 e 7.

A questo punto, la macchina è pronta per l’uso.

All’occorrenza, durante la realizzazione dell’oggetto tridimensionale, il dispositivo di alimentazione d’aria 8 viene azionato in modo da generare una differenza tra la pressione nel serbatoio 5 e quella nel recipiente 2 sufficiente a causare l’apertura dei mezzi valvolari 6, così da far defluire il materiale base contenuto nel serbatoio 5 verso il recipiente 2 stesso.

Quando il materiale base ha raggiunto un sufficiente livello nel recipiente 2, il dispositivo di alimentazione d’aria 8 viene azionato in modo da ridurre la suddetta differenza di pressione, causando la chiusura spontanea dei mezzi valvolari 6 e l’arresto del deflusso.

Preferibilmente, l’azionamento del dispositivo di alimentazione d’aria 8 come sopra descritto è affidato all’unità logica della macchina, la quale è pure preposta al controllo dei mezzi emettitori, della piastra di modellazione e dei mezzi di movimentazione dell’alloggiamento 14. Per quanto finora detto, si comprende che la cartuccia e la macchina sopra descritte raggiungono tutti gli scopi dell'invenzione.

In particolare, la cartuccia può venire realizzata senza l’impiego di componenti complessi, semplificandone quindi la realizzazione.

In particolare, gli unici componenti mobili sono le prime membrane e la seconda membrana, i quali tuttavia sono componenti a basso costo e facilmente reperibili sul mercato.

Inoltre, il fatto che il serbatoio venga collegato al dispositivo di alimentazione d’aria semplicemente posizionando la cartuccia nell’alloggiamento e senza dover azionare alcuna valvola rende la manovra semplice e rapida.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Cartuccia (1) per una macchina stereolitografica, comprendente: - un recipiente (2) delimitato da una parete e provvisto di un'apertura di accesso (3) e di un fondo trasparente (4) contrapposto a detta apertura di accesso (3); - un serbatoio (5) inamovibilmente associato a detto recipiente (2), atto a contenere un materiale base liquido o pastoso; - mezzi valvolari (6) che collegano detto serbatoio (5) a detto recipiente (2) per il passaggio di detto materiale base; caratterizzata dal fatto che detti mezzi valvolari (6) sono configurati per aprirsi quando la differenza tra la pressione presente in detto serbatoio (5) e quella presente in detto recipiente (2) è almeno pari ad un valore predefinito e per richiudersi spontaneamente quando detta differenza di pressione è inferiore a detto valore predefinito, detto serbatoio (5) comprendendo mezzi di collegamento a tenuta (7) ad un dispositivo di alimentazione d’aria (8) esterno.
2) Cartuccia (1) secondo la rivendicazione 1 , caratterizzata dal fatto che detti mezzi valvolari (6) comprendono una prima membrana (9) provvista di un foro (10) normalmente chiuso e configurato per aprirsi elasticamente in seguito aN’azione di detta differenza di pressione almeno pari a detto valore predefinito.
3) Cartuccia (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1 o 2, caratterizzata dal fatto che detti mezzi di collegamento (7) comprendono una seconda membrana (11) appartenente a detta parete di detto serbatoio (5), atta a venire forata da un elemento aghiforme mantenendo al contempo una tenuta ermetica con detto elemento aghiforme disposto passante attraverso detta seconda membrana (11 ).
4) Cartuccia (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che detto serbatoio (5) presenta una parete anulare (36) che delimita perimetralmente detto recipiente (2).
5) Cartuccia (1 ) secondo la rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta parete anulare (36) comprende due tratti a profilo semicircolare (37) reciprocamente affacciati.
6) Cartuccia (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4 o 5, caratterizzata dal fatto che detto fondo trasparente (4) è delimitato perimetralmente da un bordo esterno (4a), detto bordo esterno (4a) essendo alloggiato in una cavità (5a) appartenente a detto serbatoio (5) in modo tale da rimanere all’interno del volume di ingombro complessivo di detto serbatoio (5).
7) Cartuccia (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto che detto serbatoio (5) è delimitato internamente da una parete inclinata (12) che forma, rispetto a detto fondo trasparente (4), un angolo superiore a 90° ed inferiore a 180°, detti mezzi valvolari (6) essendo disposti in corrispondenza del bordo di detta parete inclinata (12) più vicino a detto recipiente (2).
8) Macchina stereolitografica comprendente una struttura di supporto ed un alloggiamento (14) associato a detta struttura di supporto, configurato per accogliere amovibilmente in una posizione di lavoro stabile una cartuccia (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzata dal fatto di comprendere un dispositivo di alimentazione d’aria (8) provvisto di un condotto di alimentazione (15) collegabile a tenuta a detti mezzi di collegamento (7) di detta cartuccia (1 ) quando detta cartuccia (1 ) è disposta in detto alloggiamento (14), detto dispositivo di alimentazione d’aria (8) essendo azionabile in modo da modificare la pressione in detto serbatoio (5).
9) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 8, caratterizzata dal fatto che detta cartuccia (1 ) è in accordo alla rivendicazione 3, detto condotto di alimentazione (15) comprendendo un’estremità aghiforme (16) atta a disporsi attraverso detta seconda membrana (11 ) quando detta cartuccia (1 ) è disposta in detta posizione di lavoro.
10) Macchina stereolitografica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 8 o 9, caratterizzata dal fatto che detto alloggiamento (14) comprende mezzi di arresto (17) configurati per mantenere detta cartuccia (1) in detta posizione di lavoro, detti mezzi di arresto (17) essendo rilasciabili in modo da svincolare detta cartuccia (1 ) da detto alloggiamento (14).
11) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 10, caratterizzata dal fatto che detto alloggiamento (14) comprende una base di appoggio (18) atta a supportare detta cartuccia (1) sul lato corrispondente a detto fondo trasparente (4), detta base di appoggio (18) definendo una superficie di sostegno (19) delimitata da un bordo di contenimento (20) aggettante rispetto a detta superficie di sostegno (19) e atto a disporsi a contatto con detta cartuccia (1 ) in modo tale da impedire lo scorrimento di detta cartuccia (1 ) su detta superficie di sostegno (19), detti mezzi di arresto (17) comprendendo un coperchio (21 ) affacciabile a detta superficie di sostegno (19) in modo tale da poter venire disposto a contatto con detta cartuccia (1 ) sul lato contrapposto rispetto a detta superficie di sostegno (19).
12) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 11 , caratterizzata dal fatto che detto coperchio (21 ) presenta un primo bordo (22) girevolmente associato a detta base di appoggio (18), essendo presenti mezzi di innesto a scatto (24) per collegare, in modo rilasciabile, a detta base di appoggio (18) un secondo bordo (23) di detto coperchio (21 ) contrapposto a detto primo bordo (22).
13) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 12, caratterizzata dal fatto che detto bordo di contenimento (20) comprende una parete di manovra (25) provvista di una prima estremità (26) e di una seconda estremità (27) reciprocamente contrapposte, detta prima estremità (26) essendo girevolmente associata a detta base di appoggio (18) in modo da definire per detta parete di manovra (25): - una posizione di arresto, in cui detta seconda estremità (27) è disposta a ridosso di detto coperchio (21 ) quando detto coperchio (21) è disposto a contatto con detta cartuccia (1) in modo tale da impedire la rotazione di detto coperchio (21 ); e - una posizione di rilascio, in cui detta seconda estremità (27) è disposta in modo tale da consentire la rotazione di detto coperchio (21) nella direzione corrispondente all’apertura di detto coperchio (21 ) rispetto a detta base di appoggio (18).
14) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 13, caratterizzata dal fatto che detta seconda estremità (27) presenta una superficie di arresto (28) atta a limitare detta rotazione di detto coperchio (21).
15) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 14, caratterizzata dal fatto che detta superficie di arresto (28) definisce una concavità (29) affacciata a detto secondo bordo (23) di detto coperchio (21 ), detto secondo bordo (23) essendo configurato per disporsi all’interno di detta concavità (29) in modo tale da limitare la rotazione di detta parete di manovra (25).
16) Macchina stereolitografica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 15, caratterizzata dal fatto di comprendere primi mezzi elastici (30) atti a forzare il ritorno di detta parete di manovra (25) da detta posizione di rilascio verso detta posizione di arresto.
17) Macchina stereolitografica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 13 a 16, caratterizzata dal fatto che detta parete di manovra (25) comprende un’apertura passante (31 ) atta ad accogliere scorrevolmente detta cartuccia (1 ).
18) Macchina stereolitografica secondo la rivendicazione 17, caratterizzata dal fatto che detta apertura passante (31 ) comprende un bordo (32) rilevato rispetto a detta superficie di sostegno (19), atto a mantenere detta cartuccia (1 ) inclinata rispetto a detta superficie di sostegno (19) in modo tale che detto fondo trasparente (4) rimanga sollevato da detta superficie di sostegno (19).
19) Macchina stereolitografica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 18, caratterizzata dal fatto che detto primo bordo (22) di detto coperchio (21 ) è provvisto di almeno una linguetta (33) amovibilmente inserita in una corrispondente apertura (34) appartenente a detta base di appoggio (18), detta almeno una linguetta (33) e detta apertura (34) essendo configurate in modo tale da consentire la rotazione di detto coperchio (21 ) rispetto a detta base di appoggio (18) e la rimozione di detto coperchio (21) da detta base di appoggio (18).
20) Macchina stereolitografica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12 a 19, caratterizzata dal fatto di comprendere secondi mezzi elastici (35) atti a forzare la rotazione di detto coperchio (21 ) nel senso dell’apertura rispetto a detta base di appoggio (18).
21 ) Macchina stereolitografica secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 8 a 20, caratterizzata dal fatto che detto alloggiamento (14) è amovibilmente associato a detta struttura di supporto secondo una direzione di movimentazione parallela al piano definito da detta apertura di accesso (3), detto condotto di alimentazione (15) essendo deformabile.
22) Metodo di impiego di una cartuccia (1 ) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti operazioni: - predisporre una macchina stereolitografica comprendente un condotto di alimentazione (15) operativamente connesso ad un dispositivo di alimentazione d’aria (8) e provvisto di un’estremità aghiforme (16) atta a forare detta seconda membrana (11 ) di detta cartuccia (1 ); - inserire detta estremità aghiforme (16) attraverso detta seconda membrana (11 ); - azionare detto dispositivo di alimentazione d’aria (8) in modo da generare una differenza tra la pressione in detto serbatoio (5) e quella in detto recipiente (2) superiore a detto valore predefinito. Per incarico.