Lo sviluppo dei materiali tecnici incrementerà grazie allo sdoganamento della camera calda.
Il brevetto della tecnologia della camera riscaldata per la stampante 3D FDM ( US6722872B1 ) è scaduto a vita. Ecco perchè sta avvenendo un forte sviluppo dei materiali tecnici.
Per oltre 20 anni, il produttore di stampanti 3D Stratasys ha detenuto i diritti di brevetto per la camera riscaldata indispensabile per cristallizzare in fase di stampa i materiali semi-cristallini.
Sono stati fatti 3 IP (Intellectual Properties, ndr), l’azienda ha avuto i diritti esclusivi di utilizzare la camera di costruzione riscaldata nelle sue stampanti 3D FDM dal giugno del 2000. Significa che i costruttori di stampanti 3D non sono stati in grado di sviluppare e vendere stampanti 3D commerciali con i loro componenti elettronici di controllo del movimento isolati dal resto della camera.
Dei tre brevetti, US7297304B2 e US20040104515A1 sono scaduti nel novembre 2020. Il terzo e ultimo brevetto, US6722872B1 , è scaduto il 27 febbraio 2021 a seguito di una precedente proroga di diversi anni prima. Da oggi in poi vedremo un importante cambiamento nel settore della fabbricazione delle stampanti 3D FDM ad alta temperatura.
Per prevedere quale tipo di effettoavràla scadenza di US6722872B1, vale la pena guardare la cronologia storica dell’azienda stessa. Stratasys è stata co-fondata da Scott e Lisa Crump nel 1989. Nello stesso anno, Scott aveva presentato una domanda di brevetto per quella che chiamava modellazione a deposizione fusa, un processo di stampa 3D che aveva sviluppato un anno prima quando tentava di produrre una rana giocattolo per il suo figlia.
Dopo 20 anni, nel 2009, quel brevetto FDM è scaduto e ciò che è venuto dopo è spesso considerato la nascita della stampa 3D consumer mainstream tramite il progetto RepRap guidato dal lavoro del dottor Adrian Bowyer presso l’Università di Bath.
Mentre il progetto RepRap è iniziato nel 2004, l’anniversario ufficiale è segnato dal 29 maggio 2018, la data in cui il primo RepRap ha realizzato un’altra stampante RepRap 3D.
Con la scadenza dei brevetti nel 2009 e la diffusione del movimento open source RepRap, centinaia di startup di stampa 3D si sono materializzate, dando luogo a una serie di nomi familiari successivi.
È giusto dire che la scadenza di US6722872B1 probabilmente non avrà lo stesso effetto sismico dell’evento del 2009. Tuttavia, probabilmente causerà un afflusso in semplici camere di costruzione riscaldate, rendendo il mercato FDM industriale ad alta temperatura molto più competitivo ed accessibile.
Con la capacità di isolare i loro motori e altri componenti elettronici dalla camera di costruzione riscaldata, le aziende troveranno molto più facile sviluppare sistemi FDM ad alta temperatura con capacità di stampa PEEK e ULTEM.
A causa dell’esistenza di US6722872B1 è progredita l’invenzione del piano riscaldato (un’alternativa all’epoca) nel 2010, che il fondatore di RepRap Dr.Adrian Bowyer MBE ha precedentemente attribuito a Chris Palmer (Nophead) . Ora presente nella maggior parte delle stampanti 3D FDM, il piano riscaldato è fondamentale per l’adesione delle parti e per alleviare i problemi di delaminazione e deformazione.
Sebbene sia parte integrante della stampa 3D quotidiana, il piano riscaldato semplicemente non è sufficiente quando si tratta di filamenti con caratteristiche meccaniche, termiche e chimiche performanti. (vedi guida/playlist dedicata ai materiali). Dimostrando l’importanza della camera di costruzione riscaldata, Joshua Pearce della Michigan Technological University ha precedentemente rilasciato i progetti in open source per una stampante FDM a basso costo con capacità di estrusione PEKK e ULTEM. Soprannominata “Cerberus”, la macchina a tre teste può essere costruita per meno di $ 1000 e, proprio come il design Stratasys, ospita tutta l’elettronica a bassa temperatura di esercizio al di fuori della camera riscaldata.
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