Un brevetto pubblicato in Cina descrive un’architettura di stampa 3D a getto (inkjet/material jetting) in cui la superficie di costruzione non è piana: è la parete laterale di un cilindro che ruota in modo continuo. L’idea di fondo è ridurre i tempi “inermi” tipici dei sistemi a scansione avanti-indietro (accelerazioni, decelerazioni e inversioni di moto), aumentando la quota di tempo in cui le testine stanno effettivamente depositando materiale.
Chi firma il brevetto e quali aziende risultano come assegnatarie
Nel record su Google Patents, la domanda è identificata come CN121179729A (priorità indicata 20 giugno 2024; deposito 21 agosto 2024; pubblicazione 23 dicembre 2025). Gli assegnatari riportati sono Zhejiang Shanzhu Group Co., Ltd. e Suzhou Flash Casting 3D Technology Co., Ltd. (con i nomi degli inventori elencati nella scheda).
Perché l’approccio punta proprio a MultiJet Printing (MJP) e alla stampa “wax”
La motivazione tecnica richiamata è legata ai flussi di MultiJet Printing (MJP)/material jetting, dove la produttività dipende molto dal “duty cycle” di deposizione: se una testina deve continuamente invertire moto e riallinearsi, una parte del tempo macchina non produce materiale depositato. Nel testo del brevetto viene citato esplicitamente un riferimento a sistemi MJP “classici” e, nel commento di Fabbaloo, viene menzionata la famiglia 3D Systems ProJet MJP 2500W come esempio di soluzione MJP in ambito cera per micro-parti e modelli da fusione.
Meccanica: cilindro rotante, carrello assiale e deposizione continua
Nel concetto brevettato, la piattaforma cilindrica ruota attorno al proprio asse mentre la testina resta “frontale” alla superficie laterale e si sposta linearmente lungo l’asse del cilindro. In questo modo, la combinazione tra rotazione costante e avanzamento assiale genera una traiettoria equivalente a una scansione continua, senza la necessità di inversioni su un piano XY.
Materiali: resine UV o cera a cambiamento di fase, più rullatura e (opzionale) polimerizzazione
Il brevetto e l’articolo collegano l’approccio a materiali tipici del jetting: resine fotopolimeriche (con UV curing) oppure cere a cambiamento di fase (sistemi “warm”). È previsto anche un dispositivo di planarizzazione (es. un rullo di livellamento) dietro alla testina per uniformare lo strato appena deposto; per i fotopolimeri può seguire un modulo di curing UV lungo la stessa traiettoria.
Software: dallo slicing “a layer” allo slicing continuo a spirale
Un punto chiave non è solo la meccanica, ma il file di stampa: invece di generare layer discreti, la proposta è produrre un percorso continuo “a spirale” (spiral continuous slice) che avvolge un cilindro virtuale e viene intersecato con il modello 3D. In un esempio riportato da Fabbaloo, si citano parametri come risoluzioni in DPI e passo ugelli, per legare l’avanzamento assiale per giro alla densità di deposizione. L’obiettivo è mantenere il jetting continuo e ridurre “salti” tra strati, oltre a rendere più coerente la sincronizzazione tra rotazione e deposizione.
Crescita del raggio: due strategie di controllo per mantenere densità e qualità
Stampare sulla superficie laterale implica che, man mano che il pezzo cresce “verso l’esterno”, cambia il raggio efficace e quindi la velocità lineare al punto di deposizione. Il brevetto menziona due logiche: (1) mantenere costante la velocità angolare e aumentare la frequenza di jetting con l’aumento del raggio; oppure (2) ridurre la velocità angolare per mantenere costante la velocità lineare in superficie, mantenendo invariata la frequenza di jetting. Entrambe puntano a una deposizione uniforme mentre la geometria si espande radialmente.
Due “mezzi passaggi” per lo stesso layer e movimento relativo su diagonale
Nel testo del brevetto compare anche un’idea di ciclo in due tratte: durante l’andata lungo l’asse del cilindro si deposita metà dello spessore layer, poi al ritorno si completa l’altra metà. In parallelo, viene descritto un movimento relativo tra piattaforma e testina lungo una direzione definita (legata alla geometria dei punti di riferimento tra asse cilindro, punto di jetting e punto del dispositivo di planarizzazione). La finalità dichiarata è semplificare la cinematica e mantenere il processo continuo senza inversioni del moto rotatorio.
Varianti: cilindro poligonale o ellittico e implicazioni sulla finitura
Il brevetto contempla varianti della piattaforma: cilindrica, poligonale o ellittica. Dal punto di vista pratico, superfici non perfettamente cilindriche possono introdurre effetti sulla texture (facettature) e imporre tolleranze più strette su planarizzazione e temporizzazione degli ugelli, soprattutto se si vuole mantenere una finitura coerente lungo tutta la circonferenza.
Applicazioni plausibili: gioielleria (alberi in cera), dentale e micro-produzione
Se un’architettura del genere arrivasse a prototipo con prestazioni dimostrate, il perimetro d’uso naturale è dove il jetting è già impiegato: modelli in cera per fusione a cera persa (gioielleria), dispositivi di dettaglio fine e produzioni di piccoli componenti con ripetibilità. Qui la produttività è spesso legata a quante parti si riescono a “impacchettare” e a quanto si riducono i tempi morti della testina. L’articolo richiama anche la possibilità di supporti generati radialmente, che potrebbero favorire densità di nesting su geometrie “ad anello”.
Cosa resta da dimostrare: controllo chiuso, gestione termica/UV e prestazioni misurabili
Come spesso accade nei brevetti, mancano numeri operativi completi (volume utile, configurazione testine, throughput reale). I punti critici da validare includono: sincronizzazione precisa tra rotazione, avanzamento assiale e compensazioni legate al raggio; stabilità reologica/termica nel caso di cere; uniformità di dose UV e qualità di cura su traiettorie curve per i fotopolimeri; metrologia e calibrazione per mantenere accuratezza su lunghezze assiali significative. In assenza di dati sperimentali, il valore della proposta si misurerà su indicatori concreti: parti/ora, qualità superficiale, ripetibilità e semplicità del flusso di post-process (supporti).
