La stampa 3D desktop ha raggiunto livelli di affidabilità e qualità molto superiori rispetto a quelli delle prime generazioni di macchine FFF, ma una fase del processo continua a dipendere in larga misura dall’abilità manuale dell’utilizzatore: la riparazione e la finitura di un componente dopo la stampa.
Una domanda di brevetto internazionale presentata da Prusa Development a.s., società collegata a Prusa Research, mostra come il gruppo ceco stia studiando una possibile soluzione specifica per questo problema.
Il documento WO2026166569A1, pubblicato il 13 agosto 2026, descrive un multitool portatile per la stampa 3D costituito da un corpo principale sul quale possono essere installate differenti testine intercambiabili.
L’idea di base è riunire in un solo dispositivo alcune delle operazioni che oggi vengono normalmente eseguite utilizzando strumenti differenti: depositare nuovo filamento su una parte già stampata, fondere localmente il materiale per riparare una crepa o unire elementi separati e utilizzare una superficie riscaldata per rimodellare o lisciare una zona del componente.
Il brevetto prevede inizialmente tre differenti testine: estrusione del filamento, saldatura della plastica e levigatura termica.
Non si tratta però semplicemente di inserire tre punte differenti sulla stessa impugnatura. La documentazione brevettuale mostra un lavoro di progettazione specifico sui sistemi di collegamento, sulla resistenza meccanica delle testine, sul controllo della temperatura e sulla dissipazione del calore.
Dal saldatore improvvisato a uno strumento progettato per la stampa 3D
Chi utilizza regolarmente una stampante FFF conosce bene il problema.
Una stampa che dura molte ore può arrivare quasi alla conclusione e presentare soltanto un piccolo difetto. Una parte sottile può spezzarsi durante la rimozione dei supporti. Due componenti possono non combaciare perfettamente. Una parete può presentare una piccola fessura oppure una zona può richiedere l’aggiunta manuale di materiale.
In molti casi il componente è ancora recuperabile.
Gli strumenti utilizzati sono però spesso nati per scopi differenti.
Si può ricorrere a un saldatore per elettronica per fondere localmente la plastica, a una penna 3D per depositare nuovo materiale, a colle o resine per riempire una fessura oppure a lime, carta abrasiva e utensili rotativi per migliorare la superficie.
Il problema non è che questi metodi non funzionino.
Il problema è che richiedono strumenti differenti e, soprattutto nel caso degli utensili riscaldati, non sono necessariamente progettati per interagire con i materiali e le geometrie tipiche della stampa 3D.
Il brevetto di Prusa Development parte proprio da questa osservazione: esistono già dispositivi capaci di eseguire singole operazioni di riparazione, ma manca uno strumento compatto progettato per combinare più tecniche all’interno dello stesso sistema.
Un corpo centrale con elettronica, alimentazione e trascinamento del filamento
Il cuore del dispositivo descritto nel brevetto è un’impugnatura che rimane invariata mentre vengono sostituite le testine.
All’interno del corpo principale sono previsti diversi elementi.
È presente un meccanismo per l’avanzamento del filamento, necessario quando viene utilizzata la testina di estrusione.
Il dispositivo dispone inoltre di una propria fonte di alimentazione, di un’interfaccia di controllo per l’utente e di un sistema elettronico capace di comunicare con la testina installata.
Quest’ultima caratteristica è significativa.
Le testine non vengono trattate come semplici accessori passivi. Il collegamento deve permettere di trasferire alimentazione e comandi alla testina e, contemporaneamente, ricevere informazioni sul suo funzionamento.
Nel corpo è previsto anche un connettore femmina universale, sul quale possono essere inseriti i diversi utensili, oltre a un sistema di bloccaggio che impedisce alla testina di sganciarsi accidentalmente durante l’utilizzo.
Sul corpo sono previste aperture funzionali per l’ingresso del filamento, il collegamento dell’alimentazione o della ricarica, i comandi dell’utente e l’innesto della testina.
L’obiettivo dichiarato nel brevetto è mantenere il corpo e le singole testine il più possibile chiusi, limitando l’ingresso di residui e contaminanti anche quando gli utensili vengono cambiati frequentemente.
La prima testina funziona come una penna 3D
La più intuitiva delle tre configurazioni è quella dedicata all’estrusione.
In questa modalità il multitool funziona sostanzialmente come una penna per stampa 3D controllata, ma viene concepito specificamente come strumento di riparazione.
Il filamento entra dalla parte posteriore del dispositivo, viene movimentato dal meccanismo presente nell’impugnatura e attraversa il sistema fino a raggiungere la testina riscaldata.
Qui viene fuso e depositato attraverso un piccolo ugello.
L’utilizzatore può quindi aggiungere materiale esclusivamente dove necessario.
Una crepa potrebbe essere riempita con nuovo polimero.
Un piccolo elemento mancante potrebbe essere ricostruito manualmente.
Due parti potrebbero essere collegate aggiungendo materiale lungo la giunzione.
Una zona sottile potrebbe essere rinforzata dopo la stampa.
Il principio non è nuovo: le penne 3D esistono da molti anni.
La differenza risiede nell’inserimento dell’estrusione all’interno di un sistema modulare progettato anche per le successive operazioni di fusione e finitura.
Una seconda testina per saldare direttamente la plastica
La testina di saldatura lavora secondo un principio differente.
Non deposita nuovo materiale.
Utilizza invece un elemento metallico riscaldato, descritto nel brevetto anche con una possibile forma conica, per fondere localmente la plastica già presente nel componente.
In questo modo è possibile lavorare sui bordi di una frattura oppure sulle superfici di due elementi che devono essere uniti.
Il termine saldatura, in questo contesto, non va confuso con la saldatura elettrica dei metalli.
Si tratta di saldatura termica del materiale termoplastico.
Applicando il calore localmente è possibile ammorbidire le superfici e favorire la loro fusione.
È una tecnica che molti utilizzatori di stampanti FFF eseguono già in maniera artigianale utilizzando un normale saldatore.
Uno strumento dedicato potrebbe però offrire un controllo più coerente della temperatura, della geometria della punta e dell’interazione con il pezzo.
La testina di saldatura deve sopportare maggiori forze laterali
Uno dei dettagli più interessanti del brevetto emerge proprio confrontando la struttura interna delle differenti testine.
Durante l’estrusione il dispositivo deve soprattutto guidare il filamento verso l’ugello.
Durante la saldatura, invece, l’operatore può esercitare una significativa pressione laterale contro il componente.
Il collegamento tra testina e corpo deve quindi resistere a carichi differenti.
Per questa ragione Prusa Development non utilizza la stessa struttura interna per tutti gli utensili.
Nella testina di saldatura il connettore è associato a una barra metallica piena.
Questa configurazione crea una struttura rigida che può sopportare meglio le forze laterali generate quando la punta calda viene premuta contro una superficie.
È un dettaglio apparentemente secondario che mostra come il progetto sia stato pensato considerando l’utilizzo reale dello strumento e non soltanto l’intercambiabilità delle testine.
La terza testina serve a rimodellare e lisciare la superficie
Dopo aver aggiunto materiale o saldato due parti rimane normalmente un altro problema: la finitura.
Una riparazione effettuata con nuovo filamento può lasciare rilievi, accumuli o superfici irregolari.
Per questo il terzo utensile descritto nel brevetto è una testina riscaldata di formatura e smoothing.
Una superficie calda può essere appoggiata contro il materiale e utilizzata per modificarne localmente la geometria.
Il principio è simile alla lavorazione termica manuale dei polimeri.
La superficie esterna può essere ammorbidita e ridistribuita, riducendo rilievi o irregolarità.
In pratica, lo stesso dispositivo permetterebbe di affrontare una riparazione seguendo una sequenza completa:
prima viene aggiunto il materiale;
successivamente la zona può essere saldata e consolidata;
infine la superficie viene rimodellata.
È proprio la possibilità di combinare queste operazioni che distingue il concetto Prusa da una semplice 3D pen.
Un canale a C attraversa alcune testine
Anche la geometria interna del collegamento tra corpo e testine presenta una soluzione particolare.
Nella configurazione di estrusione e in quella di smoothing, Prusa Development descrive un elemento con una cavità longitudinale la cui sezione ricorda la lettera C.
Nel caso dell’estrusione il motivo è immediatamente comprensibile: all’interno di questo canale deve passare il filamento.
La fessura longitudinale presenta però anche un secondo vantaggio.
Il brevetto spiega che le componenti interne della testina possono espandersi e contrarsi a causa delle notevoli variazioni di temperatura.
La geometria aperta contribuisce quindi a gestire gli effetti della dilatazione termica e a mantenere stabile il collegamento all’interno dell’involucro.
Il materiale plastico del corpo della testina può inoltre penetrare parzialmente nella fessura durante l’assemblaggio, contribuendo al fissaggio dell’elemento.
Il canale aperto facilita anche la rimozione del filamento bloccato
Nel caso della testina di estrusione, la sezione aperta introduce un ulteriore vantaggio pratico.
Uno dei problemi più fastidiosi delle penne 3D e degli estrusori compatti è la presenza di residui oppure di filamento bloccato all’interno del percorso.
Se il canale fosse completamente chiuso, raggiungere il materiale potrebbe richiedere lo smontaggio della testina.
La fessura longitudinale prevista nel progetto Prusa consente invece di accedere al percorso del filamento lungo una parte molto maggiore della sua lunghezza.
Il brevetto indica esplicitamente questa possibilità come sistema per facilitare la pulizia e la rimozione di eventuali residui.
Per uno strumento destinato a utilizzare potenzialmente differenti materiali e ad affrontare frequenti cicli di riscaldamento e raffreddamento è una soluzione particolarmente utile.
Un sistema di bloccaggio impedisce lo sgancio della testina
Tutte le configurazioni prevedono inoltre una caratteristica comune nel connettore.
All’estremità è presente un incavo trasversale nel quale può inserirsi il meccanismo di bloccaggio del corpo principale.
La funzione è impedire che la testina venga accidentalmente estratta mentre l’operatore esercita pressione o sposta il dispositivo.
È un elemento importante soprattutto considerando che alcune parti dell’utensile possono raggiungere temperature elevate.
La modularità deve infatti essere bilanciata dalla sicurezza del collegamento.
Una testina deve poter essere sostituita facilmente quando necessario, ma deve diventare solidamente collegata al corpo durante l’uso.
Il controllo termico è uno dei punti centrali del brevetto
Una parte significativa della descrizione tecnica riguarda la gestione della temperatura.
Sia la testina di estrusione sia quella di smoothing contengono un elemento riscaldante e un termistore utilizzato per controllarne la temperatura.
La disposizione di questi componenti è stata studiata anche per accelerare il raffreddamento.
Secondo il brevetto, per alcune testine più del 50% della superficie esterna dell’elemento riscaldante deve rimanere esposta.
La ragione è semplice: se il riscaldatore viene circondato completamente da materiali isolanti o sistemi di fissaggio, disperde il calore più lentamente.
Lasciando una parte maggiore della superficie libera, il calore può essere trasferito più rapidamente all’ambiente quando l’alimentazione viene interrotta.
Un raffreddamento più rapido migliora anche l’estrusione
Il vantaggio non riguarda soltanto la sicurezza durante la sostituzione delle testine.
Nel caso dell’estrusore, un cambiamento di temperatura più rapido può aiutare a ottenere una conclusione più netta del deposito.
Quando si interrompe l’estrusione, infatti, il materiale ancora caldo può continuare a fuoriuscire dall’ugello.
È lo stesso fenomeno di oozing conosciuto dagli utilizzatori delle stampanti FFF.
Una gestione termica più dinamica può contribuire a controllare meglio la quantità di materiale residuo.
Per la testina di smoothing il vantaggio è invece soprattutto operativo: diminuire il tempo necessario affinché l’utensile raggiunga una temperatura sufficientemente bassa per essere manipolato o sostituito.
Silicone e PEEK per fissare i sensori senza bloccare il calore
La documentazione entra persino nel dettaglio dei sistemi utilizzati per fissare i termistori.
Nell’esempio della testina di estrusione viene indicata una fascia in silicone ad alta conducibilità termica che copre circa il 40% della superficie esterna dell’elemento riscaldante.
Nella testina di smoothing viene invece citato un fissaggio realizzato con nastro in PEEK, che copre circa il 45%.
Il PEEK, polimero tecnico capace di sopportare temperature elevate, è già ampiamente utilizzato in applicazioni industriali nelle quali sono richieste stabilità termica e resistenza meccanica.
L’obiettivo della progettazione è mantenere saldo il sensore occupando al tempo stesso una quantità limitata della superficie disponibile per la dissipazione termica.
Sono dettagli che difficilmente sarebbero necessari in un semplice concept e che indicano quanto il documento brevettuale abbia sviluppato l’architettura interna dell’utensile.
Un heat break separa la zona calda dall’impugnatura
Come negli hotend delle normali stampanti FFF, anche alcune testine del multitool prevedono un heat break.
La funzione è limitare la propagazione del calore dalla zona operativa verso il resto dell’utensile.
Nella testina di estrusione il componente separa termicamente l’estrusore caldo dal canale che conduce verso il corpo.
Una soluzione analoga viene descritta nella testina di smoothing.
Il principio è importante sia per il comfort dell’operatore sia per il funzionamento meccanico del dispositivo.
Se troppo calore raggiungesse il percorso del filamento prima del punto previsto, il materiale potrebbe ammorbidirsi prematuramente creando attrito o blocchi.
Il problema è ben noto nel mondo FFF attraverso il fenomeno comunemente indicato come heat creep.
La riparazione potrebbe evitare la ristampa di componenti molto grandi
Il possibile interesse di un utensile di questo tipo aumenta parallelamente alle dimensioni e al valore delle stampe.
Se un piccolo componente da pochi grammi presenta un difetto, ristamparlo può essere la soluzione più semplice.
La situazione cambia con un oggetto che richiede dieci, venti o cinquanta ore di produzione.
Un problema localizzato nelle ultime fasi può significare perdere una quantità considerevole di materiale, energia e tempo macchina.
Le stampanti desktop e professionali stanno inoltre diventando più grandi.
All’aumentare del volume di stampa aumenta anche il valore potenziale di un sistema capace di recuperare un componente parzialmente difettoso.
Non ogni errore può naturalmente essere riparato.
Una grave delaminazione strutturale, un errore dimensionale o una deformazione dell’intero componente possono rendere inevitabile la ristampa.
Ma per crepe, piccoli distacchi, imperfezioni superficiali o parti localmente danneggiate, la riparazione può rappresentare un’alternativa razionale.
La saldatura può essere utile anche per assemblare oggetti molto grandi
Esiste poi un secondo scenario che non riguarda necessariamente la correzione di un errore.
Molti oggetti superano il volume disponibile sulla stampante e devono essere suddivisi in diverse parti.
Una volta completata la stampa, gli elementi devono essere assemblati.
Normalmente si utilizzano sistemi meccanici, colle oppure saldatura della plastica.
Un multitool capace di estrudere e saldare potrebbe permettere di lavorare direttamente sulle giunzioni.
Il nuovo filamento potrebbe essere utilizzato come materiale d’apporto, mentre la testina riscaldata potrebbe fondere e integrare meglio la zona.
La successiva testina di smoothing consentirebbe infine di migliorare l’aspetto della superficie.
Questo tipo di utilizzo potrebbe risultare interessante per cosplay, scenografie, prototipi di grandi dimensioni, modelli architettonici e componenti funzionali assemblati da più sezioni.
Non è soltanto uno strumento di post-processing estetico
Il concetto di post-processing nella stampa 3D viene spesso associato soprattutto all’aspetto visivo.
La soluzione descritta da Prusa Development ha invece potenzialmente anche una funzione meccanica.
Una saldatura ben realizzata tra due superfici dello stesso termoplastico può creare una giunzione significativamente differente da quella ottenuta semplicemente applicando un adesivo sulla superficie.
Allo stesso modo, depositare nuovo materiale permette di modificare localmente la geometria del componente.
Naturalmente la resistenza effettiva della riparazione dipende da numerosi fattori: materiale, temperatura, contaminazione delle superfici, direzione degli strati e modalità con cui viene effettuata la lavorazione.
Il brevetto non trasforma quindi automaticamente qualsiasi riparazione manuale in una parte strutturalmente equivalente a una stampa integra.
Introduce però strumenti progettati specificamente per intervenire sul materiale termoplastico già stampato.
PLA, PETG, ABS e altri materiali richiederebbero regolazioni differenti
Il brevetto non definisce una lista commerciale di filamenti ufficialmente supportati.
Questo aspetto sarebbe presumibilmente fondamentale nel caso di un futuro prodotto.
I differenti termoplastici utilizzati nella stampa FFF presentano infatti temperature di fusione e comportamenti molto diversi.
PLA, PETG, ABS, ASA, TPU e materiali tecnici non possono essere trattati necessariamente con gli stessi parametri.
Una testina di saldatura dovrebbe raggiungere temperature adeguate senza degradare il polimero.
La testina di smoothing dovrebbe ammorbidire la superficie senza deformare eccessivamente la geometria circostante.
Il materiale aggiunto attraverso l’estrusore dovrebbe inoltre essere compatibile con quello originale.
Un’eventuale versione commerciale avrebbe quindi bisogno di un sistema preciso di regolazione della temperatura e presumibilmente di indicazioni specifiche per i materiali utilizzabili.
Prusa ha già fatto della riparabilità un elemento della propria strategia
L’interesse per un utensile di questo tipo sarebbe coerente con diversi aspetti della filosofia produttiva di Prusa Research.
L’azienda ha costruito buona parte della propria reputazione sulla possibilità di manutenzionare e aggiornare le stampanti nel tempo.
Prusa continua a pubblicizzare la disponibilità di ricambi, la possibilità di smontare le macchine e l’offerta di kit di aggiornamento per trasformare modelli precedenti in configurazioni più nuove quando tecnicamente possibile.
Anche la piattaforma Printables ospita migliaia di modelli destinati a ricambi e riparazioni.
Nel 2023 Prusa aveva persino organizzato un concorso specificamente dedicato alla progettazione di parti sostitutive stampate in 3D.
Un utensile per riparare direttamente anche gli oggetti prodotti dalle stampanti amplierebbe questa logica: non soltanto utilizzare la stampa 3D per riparare altri prodotti, ma rendere riparabili le stampe stesse.
Prusa Research sta ampliando anche il concetto di strumenti intercambiabili
La modularità è inoltre sempre più presente nell’hardware sviluppato dal gruppo.
La Original Prusa XL ha introdotto un sistema toolchanger capace di utilizzare più teste di stampa indipendenti.
Nel 2025 Prusa Research e Bondtech hanno inoltre presentato il sistema INDX per la piattaforma CORE One, basato su utensili intercambiabili dedicati ai diversi materiali.
Il multitool portatile descritto nel brevetto è naturalmente un prodotto completamente differente.
Esiste però un principio comune: separare il corpo principale dalla parte dell’utensile che svolge una funzione specifica.
Nel dispositivo portatile questa logica permetterebbe di trasformare una stessa impugnatura da estrusore a saldatore e successivamente a utensile di levigatura.
Potenzialmente, la stessa architettura potrebbe consentire in futuro di sviluppare altre testine, anche se il brevetto pubblicato si concentra sulle tre configurazioni principali.
Il brevetto incontra però una precedente invenzione coreana
La storia brevettuale presenta anche un elemento da non trascurare.
Nel rapporto di ricerca internazionale è stata individuata come particolarmente rilevante una precedente domanda di brevetto coreana, KR20220023278A, relativa anch’essa a un multitool di tipo penna.
Secondo l’analisi riportata da Fabbaloo, il documento coreano è stato considerato rilevante rispetto alle rivendicazioni originariamente presentate.
Le rivendicazioni della domanda Prusa sono state successivamente modificate introducendo descrizioni più specifiche relative alla geometria e al collegamento delle testine.
Questo episodio mostra la differenza tra brevettare genericamente un dispositivo con utensili intercambiabili e proteggere soluzioni ingegneristiche più precise.
Il concetto generale del multitool portatile non nasce infatti oggi.
La parte potenzialmente distintiva deve essere ricercata nei dettagli costruttivi, nei connettori, nella gestione termica e nel modo in cui funzioni molto differenti vengono integrate nello stesso corpo.
Esistono precedenti anche nella finitura delle stampe 3D
La stessa domanda Prusa cita numerose tecnologie precedenti.
Sono già stati brevettati utensili riscaldati destinati alla rifinitura delle stampe 3D, dispositivi per fondere materiale sulla superficie, penne estrusive e strumenti dotati di testine intercambiabili.
Esiste per esempio una precedente famiglia brevettuale relativa a utensili portatili con differenti teste per rimuovere, levigare, lucidare o fondere materiali su oggetti stampati in 3D.
Questo contesto è importante perché impedisce di interpretare il documento Prusa come l’invenzione della riparazione manuale delle stampe.
L’obiettivo è piuttosto creare una specifica architettura capace di riunire più operazioni in un unico sistema compatto.
Un brevetto non significa che il prodotto arriverà sul mercato
Rimane infine una distinzione fondamentale.
La pubblicazione della domanda WO2026166569A1 non rappresenta l’annuncio di un nuovo accessorio Original Prusa.
Al momento non risultano comunicati da Prusa Research un nome commerciale, un prezzo, una data di disponibilità o una lista di materiali compatibili.
Le aziende depositano brevetti per numerose ragioni.
Alcuni diventano prodotti.
Altri proteggono tecnologie che potrebbero essere utilizzate in futuro.
Altri ancora rimangono documenti tecnici senza arrivare mai alla produzione commerciale.
Il fatto che il brevetto descriva in dettaglio costruzione e funzionamento dimostra che il concetto è stato sviluppato tecnicamente, ma non permette di concludere che Prusa abbia già deciso di commercializzarlo.
Il vero interesse è trasformare la riparazione in una fase del workflow
Al di là dell’eventuale arrivo sul mercato del dispositivo, il brevetto suggerisce una direzione interessante per l’evoluzione dell’ecosistema FFF.
Fino a oggi il normale workflow può essere sintetizzato in progettazione, slicing, stampa e post-processing.
Quando qualcosa va storto, la riparazione viene spesso considerata un’attività esterna al processo.
Si improvvisa con gli strumenti disponibili oppure si decide di ristampare.
Il concetto sviluppato da Prusa Development prova invece a trattare la riparazione come una fase specifica e attrezzata del workflow.
Lo stesso oggetto potrebbe essere stampato, ispezionato, corretto con l’aggiunta di materiale, saldato localmente e infine rifinito.
Per le stampe lunghe e costose, questa possibilità potrebbe ridurre la quantità di oggetti scartati per difetti limitati.
Per chi produce modelli di grandi dimensioni, potrebbe semplificare l’assemblaggio.
Per maker, laboratori, scuole e piccole farm di stampa potrebbe infine sostituire una serie di utensili improvvisati con un unico sistema progettato intorno ai materiali FFF.
La parte più significativa del brevetto Prusa non è quindi semplicemente l’idea di una nuova penna 3D.
È il tentativo di creare un vero utensile di manutenzione per gli oggetti stampati in 3D, nel quale estrusione, saldatura e finitura vengono considerate tre operazioni complementari dello stesso processo.
Se Prusa Research decidesse di trasformare il progetto in un prodotto commerciale, potrebbe aprire una categoria di accessori finora rimasta molto meno sviluppata rispetto a stampanti, scanner, filamenti e sistemi di post-processing: quella degli strumenti progettati specificamente per salvare una stampa invece di ricominciare da capo.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
