三维全彩复合打印装置制造方法及图纸

本发明专利技术关于一种三维全彩复合打印装置，包含多个壳体，具有至少一空室，其中一分离壳体与其他壳体分离架构于至少一位移机构上进行XY方向位移；加热组件设置于分离壳体的空室中，具有挤出口；高分子材料填充于加热组件中，以加热熔融；每一颜色墨水容设于其他壳体的空室中；喷墨芯片设于其他壳体的底面，具有多个喷孔，连通颜色墨水；成型托盘架构于升降台上进行Z方向位移，并承载挤出的高分子材料微滴，再由多个喷孔喷出颜色墨水至微滴上，使其成形三维成型物的单切层，重复施作构造出多个堆叠层，最终固化成形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三维全彩复合打印装置，尤指一种适用于立体快速成型机的三维全彩复合打印装置。
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。然前述这些快速成型技术中，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叠技术，即如图1所示，当欲制造出3D成型物A时，主要是先透过电脑解析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，利用逐层印刷并堆叠成型的方式，将A’所示的叠层以XY的轴向进行印刷，再层层堆叠，使其于Z方向进行堆叠，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叠成型，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，主要是在逐层堆叠时，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、塑胶线材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分别用以承装塑胶线材11及支撑线材12等材料，且该塑胶线材11及支撑线材12是为细微的塑胶线等，但不以此为限，并使塑胶线材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分别对塑胶线材11及支撑线材12加热至高于融点温度的状态，以使的熔融，再由加热组件15的可控制XY方向位移的挤出口15a挤出熔融后的塑胶材料及支撑材料，使该熔融的塑胶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胶材料及支撑材料可瞬间自然冷却固化，并依序堆叠成型，如此以逐层堆叠出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装置的塑胶线材11的颜色而定，又因为只有单一色彩的塑胶线材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。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打印的三维全彩复合打印装置，应用于熔融沉积成型(FDM)技术可实施全彩化的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三维全彩复合打印装置，包含：多个壳体，具有至少一分离壳体及一其他壳体，每一该壳体具有至少一个空室，且该至少一分离壳体与该其他壳体分离架构于至少一个位移机构上以进行XY方向的平面位移；一加热组件，设置于该至少一个分离壳体的该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件中，以加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该其他壳体的该至少一空室中；至少一喷墨芯片，每一该喷墨芯片对应设于该其他壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔，连通该至少一颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该至少一颜色墨水；以及一成型托盘，架构于一升降台上，以进行Z方向的位移；该成型托盘上承载支撑由该分离壳体的该加热组件的该挤出口所挤出的该熔融的高分子材料的微滴，再由该其他壳体上的该喷墨芯片的该多个喷孔喷出该至少一颜色墨水至该熔融的高分子材料的微滴上，使其成形一三维成型物的一单切层，复重复施作挤出该熔融的高分子材料的微滴及喷印该颜色墨水于该单切层上，以构造出三维成型物的一堆叠层，如此反复构造出多个该堆叠层，最终固化成形一全彩化的三维成型物。为达上述目的，本专利技术的另一较广义实施态样为一种三维全彩复合打印装置，包含：多个壳体具有至少一分离壳体及一其他壳体，每一该壳体具有至少一个空室，且该至少一分离壳体与该其他壳体分离架构于至少一个位移机构上以进行XYZ三方向的位移；一加热组件，设置于该至少一个分离壳体的该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件中，以加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该其他壳体的该至少一空室中；至少一喷墨芯片，每一该喷墨芯片对应设于该其他壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔，连通该至少一颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该至少一颜色墨水；以及一成型托盘；该成型托盘上承载支撑由该分离壳体的该加热组件的该挤出口所挤出的该熔融的高分子材料的微滴，再由该其他壳体上的该喷墨芯片的该多个喷孔喷出至少一颜色墨水至该熔融的高分子材料的微滴上，使成形一三维成型物的一单切层，复重复施作挤出该熔融的高分子材料的微滴及喷印该颜色墨水于该单切层上，以构造出该三维成型物的一堆叠层，如此反复构造出多个该堆叠层，最终固化成形一全彩化的三维成型物。【附图说明】图1为已知的3D成型物的堆叠分层示意图。图2为另一已知的3D成型物的堆叠分层示意图。图3为已知的熔融沉积成型机的成型装置的示意图。图4为本专利技术的三维全彩复合打印装置应用于熔融沉积成型机的第一较佳实施例示意图。图5为本专利技术的三维全彩复合打印装置的位移机构上架构分离壳体及其他壳体的配置示意图。图6为本专利技术的三维全彩复合打印装置应用于熔融沉积成型机的第二较佳实施例示意图。【符号说明】1：成型装置10：匣体11：塑胶线材12：支撑线材13：驱动轮14：液化器15：加热组件15a：挤出口2、3：熔融沉积成型机20、30：壳体20a、30a：分离壳体20b、30b：其他壳体201、201a、201b、201c、301、301a、301b、301c：空室21、31：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三维全彩复合打印装置，包含：多个壳体，具有至少一分离壳体及一其他壳体，每一该壳体具有至少一个空室，且该至少一分离壳体与该其他壳体是分离架构于至少一个位移机构上以进行XY方向的平面位移；一加热组件，设置于该至少一个分离壳体的该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件中，以加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该其他壳体的该至少一空室中；至少一喷墨芯片，每一该喷墨芯片对应设于该其他壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔，连通该至少一颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该至少一颜色墨水；以及一成型托盘，架构于一升降台上，以进行Z方向的位移；该成型托盘上承载支撑由该分离壳体的该加热组件的该挤出口所挤出的该熔融的高分子材料的微滴，再由该其他壳体上的该喷墨芯片的该多个喷孔喷出该至少一颜色墨水至该熔融的高分子材料的微滴上，使其成形一三维成型物的一单切层，复重复施作挤出该熔融的高分子材料的微滴及喷印该颜色墨水于该单切层上，以构造出该三维成型物的一堆叠层，如此反复构造出多个该堆叠层，最终固化成形一全彩化的三维成型物。

【技术特征摘要】
2015.07.16 CN 20151041886881.一种三维全彩复合打印装置，包含：多个壳体，具有至少一分离壳体及一其他壳体，每一该壳体具有至少一个空室，且该至少一分离壳体与该其他壳体是分离架构于至少一个位移机构上以进行XY方向的平面位移；一加热组件，设置于该至少一个分离壳体的该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件中，以加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该其他壳体的该至少一空室中；至少一喷墨芯片，每一该喷墨芯片对应设于该其他壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔，连通该至少一颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该至少一颜色墨水；以及一成型托盘，架构于一升降台上，以进行Z方向的位移；该成型托盘上承载支撑由该分离壳体的该加热组件的该挤出口所挤出的该熔融的高分子材料的微滴，再由该其他壳体上的该喷墨芯片的该多个喷孔喷出该至少一颜色墨水至该熔融的高分子材料的微滴上，使其成形一三维成型物的一单切层，复重复施作挤出该熔融的高分子材料的微滴及喷印该颜色墨水于该单切层上，以构造出该三维成型物的一堆叠层，如此反复构造出多个该堆叠层，最终固化成形一全彩化的三维成型物。2.如权利要求1所述的三维全彩复合打印装置，其特征在于，该多个壳体的该分离壳体及该其他壳体共同架构于同一该位移机构上，以进行XY方向的平面位移，且该分离壳体及该其他壳体为分离地架构于该位移机构不同位置上，以进行XY方向的平面位移。3.如权利要求1所述的三维全彩复合打印装置，其特征在于，该多个壳体的该分离壳体架构于其中一个该位移机构上，以进行XY方向的平面位移，该其他壳体则架构于另一个该位移机构上，以进行XY方向的平面位移。4.如权利要求1所述的三维全彩复合打印装置，其特征在于，该至少一高分
\t子材料是为一细微的线状体。5.如权利要求4所述的三维全彩复合打印装置，其特征在于，该细微的线状体的直径是介于0.01mm至2.0mm。6.如权利要求4所述的三维全彩复合打印装置，其特征在于，该细微的线状体的直径的是介于0.1mm至1.0mm。7.一种三维全彩复合打印装置，包含：多个壳体，具有至少一分离壳体及一其他壳体，每一该壳体具有至少一个空室，且该至少一分离壳体与该其他壳体分离架构于至少一个位移机构上以进行XYZ三方向的位移；一加热组件，设置于该至少一个分离壳体的该空室中，且具有一挤出口；至少一高分子材料，填充于该加热组件中，以加热熔融；至少一颜色墨水，每一该颜色墨水分别容设于该其他壳体的该至少一空室中；至少一喷墨芯片，每一该喷墨芯片对应设于该其他壳体的一底面，且每一该喷墨芯片均具有多个喷孔，连通该至少一颜色墨水，并受该至少一喷墨芯片驱动喷出该至少一颜色墨水；以及一成型托盘；该成型托盘上承载支撑由该分离壳体的该加热组件的该挤出口所挤出的该熔融的高分子材料的微滴，再由该其他壳体上的该喷墨芯片的该多个喷孔喷出该至少一颜色墨水至该熔融的高分子材料的微滴上，使其成形一三维成型物的一单切层，复重复施作挤出该熔融的高分子材料的微滴及喷印该颜色墨水于该单切层上，以构造出该三维成型物的一堆叠层，如此反复构造出多个该堆叠层，最终固化成形一全彩化的三维成型物。8.如权利要求7所述的三维全彩复合打印装置，其特征在于，多个壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫皓然，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