Protezione Brevettuale
AIM3D, pioniere nella stampa 3D con pellet utilizzando una stampante a estrusione 3D, ha ottenuto brevetti negli Stati Uniti e in Europa. Questi brevetti garantiscono una protezione estesa per la tecnologia di AIM3D, consolidando la sua posizione di leader nel campo degli estrusori compatti decentralizzati per pellet e nella stampa per estrusione di materiali ad alta temperatura. I brevetti statunitensi coprono anche gli estrusori per filamenti (stampanti FDM) per applicazioni ad alta temperatura e hot end ad alto flusso. AIM3D ha dichiarato la propria disponibilità a concedere licenze per questa tecnologia.
Origini e Sviluppo
Dal 2017, AIM3D, una start-up derivata dall’Università di Rostock in Germania, si è concentrata sulle stampanti 3D per pellet, in contrasto con le stampanti FDM che utilizzano filamenti. I costi inferiori per l’acquisizione di materiali in forma di pellet e il riciclaggio in linea del materiale recuperato costituiscono la base dell’elevata convenienza di questa strategia di produzione additiva. Tra il 2016 e il 2018 sono stati presentati quattro brevetti relativi alla tecnologia di stampa 3D con pellet, ora concessi nel 2023. I brevetti proteggono sia la topologia complessiva dell’estrusore 3D sia soluzioni tecniche dettagliate nel campo della lavorazione dei pellet.
Brevetti Concessi
I brevetti concessi sono EP3463799B1, EP3648946B1, US11541593B2 e US11597118B2. Il brevetto EP3463799B1, depositato il 27 maggio 2016, è intitolato “Sistema per la produzione additiva di parti metalliche”. Il brevetto EP3648946B1, depositato il 26 giugno 2018, riguarda un “Estrusore compatto e estrusione di pellet termomeccanicamente deformabili”. Il brevetto US11541593B2, depositato il 27 maggio 2016, è intitolato “Estrusore per un sistema per la produzione additiva di parti metalliche utilizzando il metodo di modellazione per estrusione composita (CEM)”. Infine, il brevetto US11597118B2, depositato il 26 giugno 2018, descrive un “Dispositivo e metodo per l’estrusione di materiali termomeccanicamente deformabili in forma di massa, ed estrusore a vite compatto”. Questi brevetti includono le priorità di due domande di brevetto tedesche originali, alcune risalenti a prima della fondazione di AIM3D.
Importanza dei Brevetti
La separazione termica dell’alloggiamento e la divisione in una zona attivamente raffreddata e una zona riscaldata della tecnologia CEM di AIM3D portano a una breve zona di fusione e a un’estrusione uniforme ad alte velocità di costruzione. Questa tecnologia si differenzia da quelle dei grandi stampanti per pellet che utilizzano ugelli con diametri superiori a 1 mm, specialmente nella lavorazione dell’ULTEM 9085, un materiale cruciale per il settore aerospaziale. La progettazione dell’estrusore garantisce una breve zona di fusione, prevenendo la degradazione del materiale, che altrimenti causerebbe fluttuazioni nel processo e punti deboli nei componenti.
Applicazioni e Vantaggi
Oltre alla lavorazione di compositi riempiti di metallo, i brevetti coprono anche la lavorazione di polimeri termoplastici, purché siano presenti elementi specifici del sistema. Il brevetto statunitense US11541593B2 descrive la topologia della separazione termica, inclusa l’uso di pellet alimentati nella unità di fusione tramite una vite e l’uso di bastoncini o filamenti avanzati tramite ruote motrici. Questo conferisce protezione anche agli hot end e agli estrusori di sistemi basati su filamenti o bastoncini che utilizzano la separazione termica per ottenere tassi di flusso più elevati o per la lavorazione di materiali ad alta temperatura.
Sviluppo e Innovazione
Attraverso i processi di produzione additiva, AIM3D ha confrontato diversi design e geometrie per analizzare l’influenza sulla omogeneità della tecnologia di estrusione (CEM) e sulla stabilità del processo. Questi risultati sono stati integrati nel design base dell’estrusore CEM, culminando nei brevetti menzionati. Questo sviluppo si riflette nelle stampanti industriali 3D ExAM 255 (lanciate nel 2019) e ExAM 510 (lanciate nel 2023) di AIM3D. Queste stampanti sono progettate come stampanti multi-materiale, capaci di processare polimeri, metalli e ceramiche.
Tecnologia CEM: Potenziale di Crescita Elevato
Le stampanti CEM di AIM3D, come le ExAM 255 e ExAM 510, permettono l’uso di pellet standard con o senza riempitivi per creare componenti 3D robusti. La strategia Voxelfill supera le debolezze nella forza dei componenti stampati in 3D, consentendo soluzioni ibride multi-materiale. Le proprietà del materiale, come peso, elasticità e centro di gravità, possono essere definite in 3D per adattarsi all’applicazione specifica, garantendo componenti leggeri e resistenti.
Riproducibilità e Qualità
La riproducibilità del processo è cruciale per garantire una qualità costante dei componenti, specialmente nella produzione di serie di piccole e medie dimensioni. La tecnologia dell’estrusore a pellet brevettata di AIM3D assicura una lavorazione delicata del materiale, minimizzando la degradazione dei polimeri. Dr.-Ing. Vincent Morrison, CEO di AIM3D, ha affermato: “Crediamo fermamente nella nostra tecnologia CEM. I brevetti concessi riflettono i nostri notevoli risultati in ricerca e sviluppo. Siamo aperti a stabilire partnership di licenza.”
Questi brevetti rappresentano un significativo passo avanti per AIM3D, proteggendo la sua innovativa tecnologia e aprendo la strada a future collaborazioni e sviluppi nel campo della stampa 3D.
