三維全彩復合打印裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術關于一種三維全彩復合打印裝置，包含：多個殼體具有至少一空室，其中一分離殼體與其他殼體分離架構于位移機構上；光源組件設置于分離殼體的空室中；每一顏色墨水容設于其他殼體的空室中；噴墨芯片設于其他殼體的底面，且具有多個噴孔，并連通顏色墨水；成型托盤架構于建構槽中，由升降底座帶動以進行上下位移；其中位移機構帶動分離殼體位移，使光源組件照射至成型托盤上承載的粒狀粉末，沿三維成型物的分層截面輪廓燒結成形，再由多個噴孔噴出顏色墨水于其上，重復施作以構造出多個堆疊層，最終固化成形全彩化的三維成型物。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術是關于一種三維全彩復合打印裝置，尤指一種適用于立體快速成型機的三維全彩復合打印裝置。
技術介紹
3D打印(3DPrinting)成型技術，亦稱為快速成型(RapidPrrototyping，RP)技術，因快速成型技術具有自動、直接及快速，可精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或可制造直接使用的零件或成品，從而可對產品設計進行快速的評估，修改及功能試驗，大大縮短產品的開發周期，因而使得3D打印成型技術廣受青睞。現今3D打印成型技術正處于蓬勃發展的階段，所采用的快速成型技術也各異，目前業界所采用的快速成型技術主要包含下述幾種技術：膠水噴印固化粉末成型(Color-JetPrinting，CJP，或稱BinderJetting)技術、熔融沉積成型(FusedDepositionModeling，FDM)技術、激光燒結固態粉末成型(StereoLithographyApparatus，SLA)技術、紫外光固化液態樹脂成型(Multi-JetModeling，MJM)技術、或是激光燒結固態粉末成型(SelectiveLaserSintering，SLS)技術等等，但不以此為限。然前述這些快速成型技術中，除了膠水噴印固化粉末成型(Color-JetPrinting，CJP，或稱BinderJetting)技術能產生全彩的3D成型物外，其余3D打印成型技術均無法能制造全彩的產品，因此對被稱為第三次工業革命的3D打印成型技術而言，是一個極大產品技術的缺失，沒有真正全彩的產品，意味著人類的科技又回到一個色彩表現被限制的時代，對3D打印成型產業而言是一個致命缺失。此技術瓶頸主要是因為3D打印成型技術是利用基層堆疊技術，即如圖1所示，當欲制造出3D成型物A時，主要是先透過電腦解析A的型態與結構，將之切分為A’所示的多個疊層，隨后再透過前述等3D打印成型技術，利用逐層印刷并堆疊成型的方式，將A’所示的疊層以XY的軸向進行印刷，再層層堆疊，使其于Z方向進行堆疊，最后會形成如A所示的半圓形的3D成型物。同樣地，如欲進行圖2所示的錐形瓶狀的3D成型物B，則同樣將B切分為B’所示的多個疊層，再進行逐層印刷并堆疊成型，從而制造出錐形瓶狀的3D成型物B。然而，在很多3D打印成型技術的所以無法制成全彩3D產品，主要是在逐層堆疊時，缺乏相對應能產生全彩技術的打印頭。舉例來說，已知激光燒結固態粉末成型(SelectiveLaserSintering，SLS)技術主要則是在一個成型槽中，逐層鋪上成型原料粉末，并利用激光光依分層截面輪廓進行掃描燒結，使成型原料粉末的溫度上升至融化點，以使成型原料粉末粘接成一分層結構，并逐層堆疊成一3D成型物。然而于此SLS技術中，由于固態的成型原料粉末僅具有單一的色彩，且在其逐層堆疊的過程中，亦沒有任何裝置可實施全彩的噴印作業，故此SLS技術所制作出的3D成型物亦僅能維持原有固態成型原料粉末的原色，而無法制造出全彩化的3D成型物。是以，就目前3D打印成型技術裝置的產業而言，其所面臨的技術瓶頸即為全彩表現問題，因此如何使此致命的先前技術的缺失能被改善，是目前3D打印成型產業上迫切需要去解決的主要課題。
技術實現思路
本專利技術的主要目的在于提供一種可實施全彩化的3D打印的三維全彩復合打印裝置，應用于激光燒結固態粉末成型(SLS)技術以實施全彩化的3D打印，俾可解決目前眾多3D打印成型技術無法制造出全彩化的技術瓶頸。為達上述目的，本專利技術的一較廣義實施態樣為提供一種全彩復合打印裝置，適用一建構槽內容置一粒狀粉末成形的一三維成型物，其包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，每一該殼體具有至少一個空室，且該至少一分離殼體與該其他殼體分離架構于至少一個位移機構上以進行位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中，提供一激光光源；至少一顏色墨水，每一該顏色墨水分別容設于該其他殼體的該至少一空室中；至少一噴墨芯片，每一該噴墨芯片對應設于該其他殼體的一底面，且每一該噴墨芯片均具有多個噴孔，連通該至少一顏色墨水，并受該至少一噴墨芯片驅動噴出該至少一顏色墨水；以及一成型托盤，架構于該建構槽中，由一升降底座帶動以進行上下位移；其中，該至少一位移機構帶動該分離殼體位移，使該光源組件照射至該粒狀粉末上，并沿著該三維成型物的一分層截面輪廓進行燒結，以成形一單切層，再由該至少一位移機構帶動該其他殼體位移，使設置于該其他殼體內的該至少一噴墨芯片的該多個噴孔噴出該至少一顏色墨水至該單切層上，復重復施作以該光源照射燒結成形該粒狀粉末及噴印該顏色墨水于該單切層上，以構造出該三維成型物的一堆疊層，并反復構造出多個該堆疊層，最終固化成形一全彩化的三維成型物。【附圖說明】圖1為已知的3D成型物的堆疊分層示意圖。圖2為另一已知的3D成型物的堆疊分層示意圖。圖3為本專利技術的三維全彩復合打印裝置應用于激光燒結固態粉末成型機的較佳實施例示意圖。圖4為本專利技術的三維全彩復合打印裝置的位移機構上架構分離殼體及其他殼體的配置示意圖。【符號說明】1：激光燒結固態粉末成型機2：多功能復合打印裝置20：殼體20a：分離殼體20b：其他殼體201、201a、201b、201c：空室21：光源組件22：顏色墨水23：噴墨芯片231：底面24：成型托盤25、25a、25b：位移機構3：基座31：工作平臺32：供粉槽33：建構槽34：滾輪35a、35b：升降底座36：粒狀粉末37：成型物A、B：3D成型物A’、B’：3D成型物的分層結構【具體實施方式】體現本專利技術特征與優點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應理解的是本專利技術能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本專利技術的范圍，且其中的說明及圖示在本質上是當作說明之用，而非架構于限制本專利技術。請參閱圖3，為本專利技術的三維全彩復合打印裝置應用于激光燒結固態粉末成型(SLA)機的較佳實施例示意圖。于本實施例為例，該激光燒結固態粉末成型(SLA)機1包含三維全彩復合打印裝置2及基座3等組件，其中該三維全彩復合打印裝置2包含多個殼體20、一光源組件21、至少一顏色墨水22、至少一噴墨芯片23及一成型托盤24，于基座3的表面上具有工作平臺31，且基座3設置有內嵌式的供粉槽32及建構槽33，供粉槽32是鄰設于建構槽33，其中，三維全彩復合打印裝置2的殼體20、光源組件21、顏色墨水22、噴墨芯片23等構件是對應設置于基座3的工作平臺31的上方，惟成型托盤24是設置于建構槽33內，且供粉槽32及建構槽33的底面是由活動式的升降底座35a、35b所構成，其可因應驅動裝置(未圖示)的驅動以進行上下往復式的升降作業，借以分別將供粉槽32及建構槽33內容設的粒狀粉末36進行上下推送，舉例來說，當欲進行激光燒結固態粉末成型(SLS)作業前，則借由升降底座35a的上升作業，以將供粉槽32內的粒狀粉末36推送至略高于工作平臺31的高度，其后再由滾輪34于工作平臺31上進行水平位移的推送作業，進而可將粒狀粉末36推移至鄰設的建構槽33內，此時，建構槽33的升降底座35b則會略為下降，使多三維全彩復合打印裝置2可對建構槽33內的粒狀粉末36進行后續的激光燒結固態粉末成型(SLS本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三維全彩復合打印裝置，適用一建構槽內容置一粒狀粉末成形的一三維成型物，其包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，每一該殼體具有至少一個空室，且該至少一分離殼體與該其他殼體分離架構于至少一個位移機構上以進行位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中，提供一激光光源；至少一顏色墨水，每一該顏色墨水分別容設于該其他殼體的該至少一空室中；至少一噴墨芯片，每一該噴墨芯片對應設于該其他殼體的一底面，且每一該噴墨芯片均具有多個噴孔，連通該至少一顏色墨水，并受該至少一噴墨芯片驅動噴出該至少一顏色墨水；以及一成型托盤，架構于該建構槽中，由一升降底座帶動以進行上下位移；其中，該至少一位移機構帶動該分離殼體位移，使該光源組件照射至該成型托盤上承載的該粒狀粉末，并沿著該三維成型物的一分層截面輪廓進行燒結，以成形一單切層，再由該至少一位移機構帶動該其他殼體位移，使設置于該其他殼體內的該至少一噴墨芯片的該多個噴孔噴出該至少一顏色墨水至該單切層上，復重復施作以該光源照射燒結成形該粒狀粉末及噴印該顏色墨水于該單切層上，以構造出該三維成型物的一堆疊層，并反復構造出多個該堆疊層，最終固化成形一全彩化的三維成型物。...

【技術特征摘要】
2015.07.16 CN 20151041904381.一種三維全彩復合打印裝置，適用一建構槽內容置一粒狀粉末成形的一三維成型物，其包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，每一該殼體具有至少一個空室，且該至少一分離殼體與該其他殼體分離架構于至少一個位移機構上以進行位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中，提供一激光光源；至少一顏色墨水，每一該顏色墨水分別容設于該其他殼體的該至少一空室中；至少一噴墨芯片，每一該噴墨芯片對應設于該其他殼體的一底面，且每一該噴墨芯片均具有多個噴孔，連通該至少一顏色墨水，并受該至少一噴墨芯片驅動噴出該至少一顏色墨水；以及一成型托盤，架構于該建構槽中，由一升降底座帶動以進行上下位移；其中，該至少一位移機構帶動該分離殼體位移，使該光源組件照射至該成型托盤上承載的該粒狀粉末，并沿著該三維成型物的一分層截面輪廓進行燒結，以成形一單切層，再由該至少一位移機構帶動該其他殼體位移，使設置于該其他殼體內的該至少一噴墨芯片的該多個噴孔噴出該至少一顏色墨水至該單切層上，復重復施作以該光源照射燒結成形該粒狀粉末及噴印該顏色墨水于該單切層上，以構造出該三維成型物的一堆疊層，并反復構造出多個該堆疊層，最終固化成形一全彩化的三維成型物。2.如權利要求1所述的三維全彩復合打印裝置，其特征在于，該多個殼體的該分離殼體及該其他殼體共同架構于同一該位移機構上，以進行XY方向的平面位移，且該分離殼體及該其他殼體為分離地架構于該位移機構不同位置上，以進行做XY方向的平面位移。3.如權利要求1所述的三維全彩復合打印裝置，其特征在于，該多個殼體的該分離殼體架構于其中一個該位移機構上，以進行XY方向的平面位移，該其他殼體則架構于另一個該位移機構上，以進行做XY方向的平面位移。4.如權利要求1所述的三維全彩復合打印裝置，其特征在于，該多個...

【專利技術屬性】
技術研發人員：莫皓然，韓永隆，黃啟峰，
申請(專利權)人：研能科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71