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至少一位移機構上；光源組件設置于分離殼體的空室中；液態樹脂設置于其他殼體的空室中；每一顏色墨水分別容設于其他殼體的其他空室中；多個噴墨芯片設于其他殼體的底面，且具有多個噴孔；成型托盤架構于升降臺上進行Z方向位移；其中，噴墨芯片先噴印液態樹脂于成型托盤上，再由其他噴墨芯片噴出顏色墨水附著于液態樹脂的液滴上，復由光源組件對該液滴照射以固化成形，并反復構造多個堆疊層，以完成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?，F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、激光燒結液態樹脂成型(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，已知紫外光固化液態樹脂成型(Multi-JetModeling，MJM)技術主要是采以噴頭打印一液態樹脂及一液態支撐材料，其后再透過以紫外光照射以使液態樹脂及支撐材料固化，進行形成分層的固化結構，并再層層堆疊以構成3D成型物。然而，與前述諸多已知技術相仿，在這種MJM技術中，由于液態樹脂亦是單一色彩的原料，故其透過噴頭打印、并以紫外光進行固化后，仍是僅能產生單一色彩的3D成型物，其間并沒有任何裝置可實施全彩的噴印作業，故此MJM技術所制作出的3D成型物亦僅能維持原有液態樹脂的原色，而同樣無法制造出全彩化的3D產品。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，應用于紫外光固化液態樹脂成型(Multi-JetModeling，MJM)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三維全彩復合打印裝置，包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，該至少一分離殼體具有至少一個空室，該其他殼體具有多個空室的其他殼體，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XY方向的平面位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中；一液態樹脂，設置于該其他殼體的其中一該空室中；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其他該空室中；多個噴墨芯片，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，至少一個該噴墨芯片的該多個噴孔連通該液態樹脂，且受該噴墨芯片驅動噴出該液態樹脂，其他該噴墨芯片的該多個噴孔連通該顏色墨水，受該噴墨芯片驅動噴出該顏色墨水；以及一成型托盤，架構于一升降臺上，以進行Z方向的位移；其中，該至少一噴墨芯片先噴印該液態樹脂，并沿著一三維成型物的一分層截面輪廓噴印該液態樹脂的液滴于該成型托盤上，再由其他該噴墨芯片噴出該至少一顏色墨水附著于該液態樹脂的液滴上，復由該光源組件所提供光源對已上色的該液態樹脂的液滴照射，以固化成形一單切層，復重復施作噴印該液態樹脂、該顏色墨水及以該光源照射于該單切層，以構造出該三維成型物的一堆疊層，如此反復構造出多個該堆疊層，以完成一全彩化的三維成型物。為達上述目的，本專利技術的另一較廣義實施態樣為一種三維全彩復合打印裝置，包含：多個殼體具有至少一分離殼體及一其他殼體，該至少一分離殼體具有至少一個空室，該其他殼體具有多個空室，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XYZ三方向的位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中；一液態樹脂，設置于該其他殼體的其中一該空室中；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其他該空室中；多個噴墨芯片，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，至少一個該噴墨芯片的該多個噴孔連通該液態樹脂，且受該噴墨芯片驅動噴出該液態樹脂，其他該噴墨芯片的該多個噴孔連通該顏色墨水，受該噴墨芯片驅動噴出該顏色墨水；以及一成型托盤；其中，該至少一噴墨芯片先噴印該液態樹脂，并沿著一三維成型物的一分層截面輪廓噴印該液態樹脂的液滴，再由其他該噴墨芯片噴出該至少一顏色墨水附著于該液態樹脂的液滴上，復由該光源組件所提供光源對已上色的該液態樹脂的液滴照射，以固化成形一單切層，復重復施作噴印該液態樹脂、該顏色墨水及以該光源照射于該單切層上，以構造出該三維成型物的一堆疊層，如此反復構造出多個該堆疊層，以完成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紫外光固化液態樹脂成型機的第一較佳實施例示意圖。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。圖5為本專利技術的三維全彩復合打印裝置應用于紫外光固化液態樹脂成型機的第二較佳實施例示意圖?！痉栒f明】1、2：紫外光固化液態樹脂成型機10、20：殼體10a、20a：分離殼體10b、20b：其他殼體101、101a、101b、101c、101d、201、201a、201b、201c、201d：空室11、21：光源組件12、22：液態樹脂13、23：顏色墨水14、24：噴墨芯片141：底面15、25：成型托盤16、26：多功能復合打印裝置17：升降臺18、18a、18b、28、28a、28b：位移機構19、27：成型物A、B：3D成型物A’、B’：3D成型物的分層結本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種三維全彩復合打印裝置，包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，該至少一分離殼體具有至少一個空室，該其他殼體具有多個空室，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XY方向的平面位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中；一液態樹脂，設置于該其他殼體的其中一該空室中；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其他該空室中；多個噴墨芯片，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，至少一個該噴墨芯片的該多個噴孔連通該液態樹脂，且受該噴墨芯片驅動噴出該液態樹脂，其他該噴墨芯片的該多個噴孔連通該顏色墨水，受該噴墨芯片驅動噴出該顏色墨水；以及一成型托盤，架構于一升降臺上，以進行Z方向的位移；其中，該至少一噴墨芯片先噴印該液態樹脂，并沿著一三維成型物的一分層截面輪廓噴印該液態樹脂的液滴于該成型托盤上，再由其他該噴墨芯片噴出該至少一顏色墨水附著于該液態樹脂的液滴上，復由該光源組件所提供光源對已上色的該液態樹脂的液滴照射，以固化成形一單切層，復重復施作噴印該液態樹脂、該顏色墨水及以該光源照射于該單切層，以構造出該三維成型物的一堆疊層，如此反復構造出多個該堆疊層，以完成一全彩化的三維成型物。...

【技術特征摘要】
2015.07.16 CN 20151041889361.一種三維全彩復合打印裝置，包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，該至少一分離殼體具有至少一個空室，該其他殼體具有多個空室，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XY方向的平面位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中；一液態樹脂，設置于該其他殼體的其中一該空室中；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其他該空室中；多個噴墨芯片，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，至少一個該噴墨芯片的該多個噴孔連通該液態樹脂，且受該噴墨芯片驅動噴出該液態樹脂，其他該噴墨芯片的該多個噴孔連通該顏色墨水，受該噴墨芯片驅動噴出該顏色墨水；以及一成型托盤，架構于一升降臺上，以進行Z方向的位移；其中，該至少一噴墨芯片先噴印該液態樹脂，并沿著一三維成型物的一分層截面輪廓噴印該液態樹脂的液滴于該成型托盤上，再由其他該噴墨芯片噴出該至少一顏色墨水附著于該液態樹脂的液滴上，復由該光源組件所提供光源對已上色的該液態樹脂的液滴照射，以固化成形一單切層，復重復施作噴印該液態樹脂、該顏色墨水及以該光源照射于該單切層，以構造出該三維成型物的一堆疊層，如此反復構造出多個該堆疊層，以完成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XY方向的平面位移。4.一種三維全彩復合打印裝置，包含：多個殼體，具有至少一分離殼體及一其他殼體，該至少一分離殼體具有至少一個空室，該其他殼體具有多個空室，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XYZ三方向的位移；一光源組件，設置于該至少一分離殼體的該空室中；一液態樹脂，設置于該其他殼體的其中一該空室中；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其他該空室中；多個噴墨芯片，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，至少一個該噴墨芯片的該多個噴孔連通該液態樹脂，且受該噴墨芯片驅動...

【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