[发明专利]三维打印装置及图案化非晶结构的三维打印方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种打印装置及打印方法，且特别是有关于一种三维打 印装置及图案化非晶结构的三维打印方法。

背景技术

随着科技的日新月异，传统的平面复印技术已无法满足使用上的需求。 有鉴于此，众多厂商无不积极投入三维打印(或称立体打印)技术的开发与研 究。由于三维打印技术及其材料应用日趋成熟，因此通过三维打印技术制造 所得的三维成型物在精密度和强度等方面已大幅提升，而逐渐为制造业界或 工业界所采用，俨然成为新一代的前瞻制造技术。

常见的三维打印技术，例如积层制造技术(也称为加法式制造)，其是自 三维图档获取出多个切层的二维轮廓，并依据各个切层的二维数据以逐层堆 积的方式加工出三维成型物。通常而言，在进行积层制造时，会先将成型材 料铺设于加热平台上。接着，加热平台会预热至工作温度，以使铺设于加热 平台上的成型材料逼近其熔点。接着，依据任一切层的二维数据而相对于光 源移动，使得光源所投射出的光线可照射到平台上不同位置的成型材料，其 中受到光线加热后的成型材料可达其熔点，并待其冷却硬化后成型而以此逐 层形成三维物件。

此类型的三维打印装置的加热平台通常需在三维物件的制作过程中持续 加热，以维持加热平台的温度高于成型材料的固化温度，防止成型材料在成 型前太快冷却而固化，但前述制作方法的降温速率过于缓慢，并不利于非晶 结构的成型。

发明内容

本发明提供一种三维打印装置及图案化非晶结构的三维打印方法，其能 使烧结熔融后的成型材料快速降温以逐层形成图案化非晶层，并堆叠出图案 化非晶结构。

本发明提出一种三维打印装置，其包括工作腔体、载板、储存槽、成型 材料供应组件以及光源。工作平台设置于工作腔体内。载板设置于工作腔体 内。储存槽设置于工作腔体内并连接载板。储存槽用以储存冷却液。成型材 料供应组件可移动地设置于工作腔体内，以在通过载板的上方时提供成型材 料至载板。光源设置于工作腔体内。光源提供光线并照射至载板，以使铺设 于载板上的成型材料烧结熔融，其中烧结熔融后的成型材料通过载板与储存 槽的冷却而形成图案化非晶层。

本发明提出一种的图案化非晶结构的三维打印方法，其中图案化非晶结 构由多层图案化非晶层堆叠而成，此三维打印方包括以下步骤。首先，提供 前述三维打印装置。接着，将冷却液导入储存槽内。接着，使成型材料供应 组件通过载板的上方时提供成型材料至载板。接着，以光源提供光线并照射 至载板，使得铺设于载板上的成型材料受到光线的照射而烧结熔融。之后， 通过储存有冷却液的储存槽使载台降温，以冷却烧结熔融后的成型材料形成 这些图案化非晶层的其中一层。

基于上述，本发明的三维打印装置及图案化非晶结构的三维打印方法可 在使铺设于载台上的成型材料烧结熔融之前，将冷却液导入连接载台的储存 槽。接着，通过光源提供光线并照射至载板，使得铺设于载板上的成型材料 受到光线的照射而烧结熔融。此时，载板的局部的温度会因此而升高，但储 存有冷却液的储存槽可使载台快速降温，以快速冷却烧结熔融后的成型材料 形成图案化非晶层。之后，重复上述步骤，以逐层形成图案化非晶层，并堆 叠出图案化非晶结构。换言之，本发明可通过快速冷却的方式，使得烧结熔 融后的成型材料的结晶性变差或无法结晶，以制造出非晶的三维物件。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合 附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明一实施例的三维打印装置的示意图；

图2是图1的工作腔体的内部结构示意图；

图3是图2中铺设于载板上的成型材料形成图案化非晶层的示意图；

图4是图3的图案化非晶层逐层堆叠成图案化非晶结构的示意图。

附图标记说明：

100：三维打印装置；

101：箱体；

110：工作腔体；

120：载板；

130：储存槽；

140：成型材料供应组件；

141：储存盒；

142：喷头；

150：光源；

151：光线；

161：第一控制阀；

162：第二控制阀；