[实用新型]三维全彩复合打印装置

说明书

【技术领域】

本实用新型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。

【背景技术】

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。

【实用新型内容】

本实用新型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。