Il contesto: perché il TPU è ancora un problema per i sistemi multimateriale
Il poliuretano termoplastico (TPU) è uno dei materiali più richiesti nella stampa 3D FFF/FDM desktop: è flessibile, resistente all’abrasione, elastico e trova impiego in un’ampia gamma di applicazioni, dalle suole di calzature ai paraurti, dalle guarnizioni agli accessori sportivi. Tuttavia, a differenza di PLA, PETG, ABS o nylon, il TPU pone problemi specifici nella gestione dell’alimentazione del filamento che lo rendono incompatibile con i sistemi di cambio automatico del materiale più diffusi sul mercato.
Il motivo è fisico: il TPU è morbido e comprimibile. I sistemi di cambio filamento automatico — come l’AMS (Automatic Material System) di Bambu Lab — si basano sul principio di spingere il filamento attraverso tubi in PTFE (Bowden tubes) usando la pressione dell’ingranaggio di tiro. Con un materiale rigido come il PLA, questo funziona in modo affidabile: il filamento è sufficientemente rigido da trasmettersi la spinta longitudinalmente senza deformarsi. Con il TPU morbido, invece, il filamento tende a comprimersi, piegarsi e incastrarsi nei punti di curvatura del tubo, generando inceppamenti.
Bambu Lab è pienamente consapevole di questo limite: nella documentazione ufficiale dell’AMS si specifica esplicitamente che l’unità non è compatibile con materiali flessibili come TPU o TPE, e che questi materiali devono essere alimentati direttamente nella stampante dall’esterno, bypassando il sistema automatico. Questo costringe l’operatore a interventi manuali, con una perdita di praticità che va contro la filosofia del marchio.
La situazione è parzialmente migliorata con l’introduzione del filamento TPU for AMS di Bambu Lab stesso, un TPU con durezza Shore 68D (più rigido del comune TPU 95A), pensato appositamente per tollerare il percorso attraverso l’AMS. Tuttavia questa soluzione è limitata: riguarda solo quel TPU specifico e con quella durezza, escludendo i TPU più morbidi che sono spesso i più utili per applicazioni che richiedono vera elasticità.
Il brevetto: CN-224130580-U registrato al WIPO
Il 21 aprile 2026 la testata specializzata Fabbaloo ha segnalato la comparsa nel database WIPO (World Intellectual Property Organization) di un brevetto registrato da Bambu Lab con numero CN-224130580-U, intitolato “hoppers and 3D printers” (tramogge e stampanti 3D).
Il brevetto è attualmente disponibile al WIPO solo come registrazione, senza il testo completo del documento. L’abstract disponibile descrive però con sufficiente chiarezza il principio tecnico proposto. L’invenzione riguarda un componente definito “tramoggia di materiale” (material hopper), dotato di un corpo principale, un coperchio e — elemento centrale — due uscite distinte: una prima uscita (first discharge port) posizionata nella parte inferiore del corpo, e una seconda uscita (second discharge port) collegata a un’apertura sulla superficie superiore del corpo o sul coperchio.
La distinzione funzionale tra le due uscite è esplicita nell’abstract: la prima uscita è destinata ai materiali con durezza superiore a 100A (Shore), mentre la seconda è destinata ai materiali con durezza inferiore a 100A. Nella scala Shore A, valori inferiori a 100A corrispondono a materiali progressivamente più morbidi e flessibili — il TPU 95A rientra appena sotto questa soglia, mentre TPU più morbidi come 85A o 75A sono materiali con comportamento molto elastico.
“Hopper” o sistema di alimentazione: un problema di terminologia
L’uso del termine “hopper” nel titolo del brevetto ha inizialmente generato un’interpretazione alternativa: nella stampa 3D industriale, una tramoggia è il serbatoio di pellet che alimenta un estrusore a vite, tipico delle macchine a estrusione di granuli piuttosto che di filamento. Se Bambu Lab stesse sviluppando una macchina a pellet, sarebbe un’espansione significativa verso il mercato industriale, dove i costi del materiale in pellet sono enormemente inferiori rispetto al filamento bobinato.
Tuttavia, come osservato da Fabbaloo, Bambu Lab utilizza il termine “hopper” nei propri brevetti per indicare i sistemi di gestione del filamento in generale — probabilmente per una questione di traduzione dal cinese. Esaminando il contesto e il contenuto dell’abstract, è chiaro che l’invenzione si riferisce a un’unità di stoccaggio e distribuzione del filamento, non a un sistema a pellet.
Questo non esclude del tutto che Bambu Lab stia esplorando la strada dei pellet in altri sviluppi, ma questo specifico brevetto sembra riguardare un’evoluzione del sistema AMS esistente.
Come funzionerebbe il nuovo sistema: l’ipotesi tecnica
Sulla base dell’abstract del brevetto, il nuovo sistema di gestione del filamento prevederebbe due percorsi fisicamente separati all’interno della stessa unità di stoccaggio:
- Il percorso standard, destinato ai filamenti con durezza superiore a 100A Shore (PLA, PETG, ABS, PA, ASA, materiali compositi), utilizzerebbe l’uscita inferiore e i parametri di pressione e velocità di scorrimento attualmente impiegati dall’AMS esistente.
- Il percorso flessibile, destinato ai filamenti con durezza inferiore a 100A Shore (TPU morbido, TPE, altri elastomeri), utilizzerebbe la seconda uscita — posizionata diversamente nel corpo — e applicherebbe pressione e velocità di alimentazione ridotte e calibrate per evitare l’ingorgo del materiale morbido.
L’abstract specifica che il principio è quello di “abbinare la pressione di scarico e la velocità appropriata in base alle diverse uscite, evitando così i problemi di intasamento nel tubo di scarico e di scarico non uniforme causati dalla stessa velocità di scarico dalla stessa uscita”. In altri termini, il sistema riconosce il tipo di materiale e lo instrada nel percorso corretto con i parametri di trasporto adeguati.
Le implicazioni per l’ecosistema AMS di Bambu Lab
Se Bambu Lab dovesse effettivamente produrre un’unità AMS basata su questo brevetto, cambierebbe in modo significativo l’esperienza di stampa con il TPU per gli utenti dei suoi sistemi. Attualmente, il flusso di lavoro per stampare un oggetto multimateriale che includa TPU su una stampante Bambu Lab (ad es. X1 Carbon, P1S, H2D) prevede:
- Rimuovere la bobina di TPU dall’AMS (o non caricarla affatto)
- Posizionare la bobina di TPU su un supporto esterno
- Alimentare il filamento direttamente nell’ingresso della stampante
- Configurare lo slicer Bambu Studio per l’alimentazione esterna
- Gestire manualmente i cambi tra TPU e altri materiali
Con un’unità AMS dotata di doppia uscita, l’operatore potrebbe semplicemente caricare la bobina di TPU nell’AMS come qualsiasi altra bobina, lasciando che il sistema rilevi la durezza del materiale — attraverso il chip RFID già presente sui filamenti Bambu Lab — e lo instradi automaticamente nel percorso flessibile appropriato.
Questo eliminerebbe la necessità di configurazioni speciali e renderebbe il TPU, nelle parole di Fabbaloo, “just another spool in the AMS” — una bobina come le altre, senza trattamento speciale da parte dell’operatore.
Il problema Shore A vs Shore D: le due scale di durezza
Vale la pena chiarire la terminologia utilizzata nel brevetto, che fa riferimento esclusivamente alla scala Shore A. Il brevetto indica il valore 100A come soglia di separazione tra filamenti rigidi e flessibili. Nella pratica della stampa 3D:
- TPU 95A (Shore A 95) è considerato “semirigido” ed è il più comune nei sistemi consumer. È già al limite del funzionamento con sistemi Bowden.
- TPU 85A è significativamente più morbido e quasi impossibile da usare con sistemi automatici di cambio filamento.
- TPU 75A e inferiori sono molto elastici, adatti a applicazioni che richiedono deformazione significativa.
Bambu Lab ha già introdotto il proprio filamento “TPU for AMS” con durezza Shore 68D (che equivale approssimativamente a Shore A ~98-100A), che si posiziona appena oltre la soglia indicata nel brevetto come compatibile con l’uscita standard. Il brevetto sembrerebbe quindi puntare a coprire anche i TPU con durezza inferiore, attualmente esclusi da qualsiasi soluzione automatizzata.
Bambu Lab e la strategia brevettuale
Bambu Lab è un’azienda cinese fondata nel 2020, cresciuta rapidamente fino a diventare uno dei principali produttori mondiali di stampanti 3D FFF desktop. La sua strategia di prodotto si basa sull’automazione dell’esperienza utente: rilevamento automatico del materiale via RFID, calibrazione automatica, gestione automatica del cambio colore tramite AMS, compensazione delle vibrazioni tramite input shaping. In questo contesto, la gestione manuale del TPU rappresenta una delle poche lacune rimaste nel flusso di lavoro automatizzato dell’ecosistema Bambu.
L’azienda deposita brevetti con regolarità nel sistema cinese e li registra progressivamente al WIPO. Non tutti i brevetti si traducono in prodotti commerciali, e i tempi tra la registrazione del brevetto e l’eventuale lancio del prodotto possono variare da pochi mesi a diversi anni. Il brevetto CN-224130580-U è attualmente nella fase di sola registrazione, senza che Bambu Lab abbia fatto annunci pubblici relativi a un nuovo prodotto AMS.
