多功能复合打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种多功能复合打印装置，包含：壳体、加热组件、颜色墨水及喷墨芯片，壳体具有多个空室；加热组件设置于壳体的其中一空室中，且具有挤出口；每一颜色墨水分别容设于壳体的其它空室中；喷墨芯片对应设于壳体的底面，且具有多个喷孔，连通颜色墨水，并受喷墨芯片驱动喷出颜色墨水；当高分子材料输送至壳体内的加热组件后，经由加热组件加热熔融，由挤出口挤出，再由喷墨芯片的喷孔于一预定时间喷出颜色墨水，使其附着于熔融的高分子材料微滴上，以构成彩色的高分子材料微滴，进而堆栈并固化形成全彩化的三维成型物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种多功能复合打印装置，尤指一种适用于立体快速成型机的多功能复合打印装置。
技术介绍
3D打印(3DPrinting)成型技术，亦称为快速成型(RapidPrrototyping，RP)技术，因快速成型技术具有自动、直接及快速，可精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或可制造直接使用的零件或成品，从而可对产品设计进行快速的评估，修改及功能试验，大大缩短产品的开发周期，因而使得3D打印成型技术广受青睐。现今3D打印成型技术正处于蓬勃发展的阶段，所采用的快速成型技术也各异，目前业界所采用的快速成型技术主要包含下述几种技术：胶水喷印固化粉末成型(Color-JetPrinting，CJP，或称BinderJetting)技术、熔融沉积成型(FusedDepositionModeling，FDM)技术、激光烧结液态树脂成型(StereoLithographyApparatus，SLA)技术、紫外光固化液态树脂成型(Multi-JetModeling，MJM)技术、或是激光烧结固态粉末成型(SelectiveLaserSintering，SLS)技术等等，但不以此为限。然前述该多个快速成型技术中，除了胶水喷印固化粉末成型(Color-JetPrinting，CJP，或称BinderJetting)技术能产生全彩的3D成型物外，其余3D打印成型技术均无法能制造全彩的产品，因此对被称为第三次工业革命的3D打印成型技术而言，是一个极大产品技术的缺失，没有真正全彩的产品，意味着人类的科技又回到一个色彩表现被限制的时代，对3D打印成型产业而言是一个致命缺失。此技术瓶颈主要是因为3D打印成型技术是利用基层堆栈技术，即如图1所示，当欲制造出3D成型物A时，主要是先透过计算机解析A的型态与结构，将之切分为A’所示的多个叠层，随后再透过前述等3D打印成型技术，利用逐层印刷并堆栈成型的方式，将A’所示的叠层以XY的轴向进行印刷，再层层堆栈，使其于Z方向进行堆栈，最后会形成如A所示的半圆形的3D成型物。同样地，如欲进行图2所示的锥形瓶状的3D成型物B，则同样将B切分为B’所示的多个叠层，再进行逐层印刷并堆栈成型，从而制造出锥形瓶状的3D成型物B。然而，在很多3D打印成型技术的所以无法制成全彩3D产品，主要是在逐层堆栈时，缺乏相对应能产生全彩技术的打印头。举例来说，如图3所示，已知的熔融沉积成型(FusedDepositionModeling，FDM)机的成型装置1主要具有两匣体10、塑料线材11、支撑线材12、两驱动轮13、两液化器14、两加热组件15等结构，如图所示，该两匣体10分别用以承装塑料线材11及支撑线材12等材料，且该塑料线材11及支撑线材12是为细微的塑料线等，但不以此为限，并使塑料线材11及支撑线材12分别经由两驱动轮13及液化器14而输送至两加热组件15中，透过加热组件15分别对塑料线材11及支撑线材12加热至高于融点温度的状态，以使之熔融，再由加热组件15的可控制XY方向位移的挤出口15a挤出熔融后的塑料材料及支撑材料，使该熔融的塑料材料及支撑材料于较冷的底层上附着，并画出断面图形，且此等熔融材料的塑料材料及支撑材料可瞬间自然冷却固化，并依序堆栈成型，如此以逐层堆栈出3D成型物。然而，以此FDM技术所成型的3D成型物的色彩，主要是决定于当时供给FDM装置的塑料线材11的颜色而定，又因为只有单一色彩的塑料线材11进行熔融，并构成3D成型物的全部结构，是以此FDM技术无法制造出全彩化的3D成型物。除了前述FDM技术之外，另一激光烧结液态树脂成型(StereoLithographyApparatus，SLA)技术则是透过以一UV激光光源照射，并沿着各分层截面轮廓，对液态UV固化树脂薄层产生聚合反应，以使该液态UV固化树脂薄层固化，再逐层堆栈成形。然而于此UV固化液态树脂成型过程中，由于作为成型材料的液态UV固化树脂是为单一色彩，且在其以UV激光光照射进行固化及逐层堆栈过程中，没有任何装置可实施全彩的喷印作业，故以此SLA技术所制作出的3D成型物亦仅能维持原有液态UV固化树脂的原色，而无法制造出全彩化的3D成型物。此外，另一种已知3D打印成型技术则是紫外光固化液态树脂成型(Multi-JetModeling，MJM)技术，此技术主要是采以喷头打印一液态树脂及一液态支撑材料，其后再透过以紫外光(UV)照射以使液态树脂及支撑材料固化，进行形成分层的固化结构，并再层层堆栈以构成3D成型物。然而，与前述诸多已知技术相仿，在这种MJM技术中，由于液态树脂亦是单一色彩的原料，故其透过喷头打印、并以紫外光进行固化后，仍是仅能产生单一色彩的3D成型物，其间并没有任何装置可实施全彩的喷印作业，故此MJM技术所制作出的3D成型物亦仅能维持原有液态树脂的原色，而同样无法制造出全彩化的3D成型物。以另一已知3D打印成型技术的例子来看，激光烧结固态粉末成型(SelectiveLaserSintering，SLS)技术主要则是在一个成型槽中，逐层铺上成型原料粉末，并利用激光依分层截面轮廓进行扫描烧结，使成型原料粉末的温度上升至融化点，以使成型原料粉末粘接成一分层结构，并逐层堆栈成一3D成型物。然而于此SLS技术中，由于固态的成型原料粉末仅具有单一的色彩，且在其逐层堆栈的过程中，亦没有任何装置可实施全彩的喷印作业，故此SLS技术所制作出的3D成型物亦仅能维持原有固态成型原料粉末的原色，而无法制造出全彩化的3D成型物。综观前述种种的已知技术，无论是以FDM技术、SLA技术、MJM技术或是SLS技术均无法制造出全彩化的3D成型物。是以，就目前3D打印成型技术装置的产业而言，其所面临的技术瓶颈即为全彩表现问题，因此如何使此致命的先前技术的缺失能被改善，是目前3D打印成型产业上迫切需要去解决的主要课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种可实施全彩化的3D打印的多功能复合打印装置，且其无论应用于熔融沉积成型(FDM)技术、激光烧结液态树脂成型(SLA)技术、紫外光固化液态树脂成型(MJM)技术、或是激光烧结固态粉末成型(SLS)技术等3D打印成型机中，均可实施全彩化的3D打印，俾可解决目前众多3D打印成型技术无法制造出全彩化的技术瓶颈。为达上述目的，本专利技术的一较广义实施态样为提供一种多功能复合打印装置，包含：一壳体，其具有多个空室；一加热组件，设置于壳体的其中一个空室中，且具有挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件，使该至少一高分子材料加热熔融；至少一颜色墨水，每一颜色墨水分别容设于壳体的其它空室中；以及至少一喷墨芯片，对应设于壳体的底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔；其中，当该多个喷孔连通该颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该颜色墨水至该至少一高分子材料微滴上，如此反复作动使的最终固化形成一全彩化的三维成型物。为达上述目的，本专利技术另一较广义实施态样为提供一种多功能复合打印装置，一种多功能复合打印装置，包含：一壳体，其具有多个空室；一加热组件，设置于该壳体的其中一个该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该壳体的其它该空室中；以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能复合打印装置，包含：一壳体，其具有多个空室；一加热组件，设置于该壳体的其中一个该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件，使该至少一高分子材料加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该壳体的其它该空室中；以及至少一喷墨芯片，对应设于该壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔；其中，该多个喷孔连通该颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该颜色墨水至该至少一高分子材料熔融微滴上，如此反复作动使的最终固化形成一全彩化的三维成型物。

【技术特征摘要】
1.一种多功能复合打印装置，包含：一壳体，其具有多个空室；一加热组件，设置于该壳体的其中一个该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件，使该至少一高分子材料加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该壳体的其它该空室中；以及至少一喷墨芯片，对应设于该壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔；其中，该多个喷孔连通该颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该颜色墨水至该至少一高分子材料熔融微滴上，如此反复作动使的最终固化形成一全彩化的三维成型物。2.如权利要求1所述的多功能复合打印装置，其特征在于，该壳体是由一金属材质、一塑料材质、一塑料包覆金属材质的至少其中之一种材质所构成。3.如权利要求1所述的多功能复合打印装置，其特征在于，该加热组件是为一热电阻加热组件、一激光加热组件、一其它结构的加热组件的至少其中之一种组件所构成。4.如权利要求1所述的多功能复合打印装置，其特征在于，该至少一高分子材料是包含：一聚氯乙烯、一聚乙烯、一聚苯乙烯、一聚氨基甲酸酯、一聚酰胺、一聚甲醛、一纤维素塑料、一聚四氟乙烯、一聚酰亚胺、一聚苯硫醚、一聚碳酸脂、一酚醛塑料、一氨基塑料、一环氧树脂、一有机硅树脂的至少其中之一种高分子材料。5.如权利要求1所述的多功能复合打印装置，其特征在于，该至少一高分子材料是包含：一聚乳酸(PLA)、一丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)、一丁二烯－苯乙烯(BS)、一丙烯腈－苯乙烯(AS)、一聚乙酰胺(PA)、一
\t尼龙6、一尼龙66、一聚酸甲酯(PMMA)、一氯化聚乙烯(CPE)、一丙烯酸酯类(ACR)、一硝酸纤维素、一乙基纤维素、一醋酸纤维素、一聚对苯二甲酸乙二酯(PETE或PET)、一高密度聚乙烯(HDPE)、一低密度聚乙烯(LDPE)、一聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、一高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的至少其中之一种高分子材料。6.如权利要求4或5所述的多功能复合打印装置，其特征在于，该至少一高分子材料是为一细微的线状体。7.如权利要求6所述的多功能复合打印装置，其特征在于，该细微的线状体的直径是介于0...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫皓然，薛达伟，薛洁筠，韩永隆，黄启峰，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71