二维或三维物件喷印方法、快速喷印装置的制造方法
【专利说明】
【技术领域】
[0001]本发明系关于一种快速喷印装置，尤指一种可于同一装置中实施二维物件喷印及三维物件喷印的快速喷印装置及其喷印方法。
【【背景技术】】
[0002]快速成型技术(Rapid Prototyping,简称RP技术)为依据建构类似金字塔层层堆迭成型的概念所发展而成，其主要技术特征是成型的快捷性，能在不需要任何刀具，模具及治具的情况下自动、快速将任意复杂形状的设计方案快速转换为三维的实体模型，大大缩短了新产品的研发周期及减少研发成本，能够确保新产品的上市时间和新产品开发的一次成功率，快速成型技术为技术人员之间，以及技术人员与企业决策者、产品的用户等非技术人员之间提供了一个更加完整及方便的产品设计交流工具，从而明显提高了产品在市场上的竞争力和企业对市场的快速反应能力。
[0003]随着快速成型技术的发展，能够产出三维实体模型的快速成型方法也有多元发展，例如:三维印刷(3-D Printing, 3-DP)、立体平版印刷(Stereo-Lithography, SLA)、选择性激光烧结(Selective Laser Sintering, SLS)、立体制版(Solider Process, SP)、混合沉积建模(Fused Deposit1n Modeling, FDM)以及薄片迭层法(Laminated ObjectManufacturing,L0M)等。其中，传统的三维打印作业，其制程主要为先进行铺料、对该铺料喷印粘结剂、等待粘结剂干燥后去除余料、再次进行铺料…如此层层堆砌成型出一三维物件，然而，在此制程中，无论是铺料、喷印或是等候粘结剂干燥、去除余料等作业均需耗费时间，且每堆迭一层就需重复进行上述步骤，是以若采以传统的三维打印作业，则完成一项三维物件的制造时间往往需要10小时以上，相当耗时、费工。
[0004]此外，若此以薄片迭层法进行三维物件的迭层建构，传统的作法先借由电脑绘制确认所欲成型的三维物件的轮廓，其后再透过激光依据电脑绘制的轮廓以对打印介质进行精准切割，透过层层堆迭打印介质，每堆迭一层打印介质则需要再进行一次精准的激光切害I]，并在切割完成后再进行除料作业，如此以完成三维物件的成型。然而在此传统的薄片迭层法的制程中，因为需要激光的精准切割作业，故其制造成本较为高昂、也需耗费不少时间进行相关切割作业，且由于每一层打印介质均须透过激光的精准切割，易使得装置周边温度亦为随的升高，更需额外留意装置周边的工作环境安全措施。
[0005]除此之外，无论是采用传统的三维物件打印作业或是采以薄片迭层法进行三维物件的建构，然其通常仅为针对三维物件而实施，并无法于同一装置中进行二维物件喷印，如此亦使得三维物件的快速成型装置与传统的二维物件喷印装置产生区隔，而使得其应用性随的受限。
[0006]有鉴于此，如何发展一种成型速度快、成本较低，同时可于同一装置中实施二维物件喷印及三维物件喷印的快速喷印装置及其喷印方法，实为目前迫切需要解决的问题。
【
【发明内容】
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[0007]本发明的主要目的在于提供一种快速喷印装置及其喷印方法，以解决习知快速成型装置的成型速度慢且成本高昂的问题。
[0008]本发明的另一目的在于提供一种快速喷印装置及其喷印方法，且该快速喷印装置可于同一装置中实施二维物件喷印及三维物件喷印，以解决习知一般二维物件喷印装置仅能喷印薄片介质，而快速成型装置却仅能喷印成型三维物件，两者无法相互应用而影响其应用性的问题。
[0009]为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种快速喷印装置，包含:介质供给机构、喷印机构及叠加积层处理机构；其中介质供给机构用以供应薄片介质，喷印机构对薄片介质的预定区域实施喷印作业，叠加积层处理机构收集喷印后的薄片介质，同时能叠加积层处理形成三维物件，并能对薄片介质进行特定尺寸的裁切作业，以完成需求的二维物件喷印的薄片介质或三维物件喷印的三维物件叠加积层模块。
[0010]为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种可实施二维物件喷印及三维物件喷印的快速喷印装置，包含:介质供给机构、喷印机构、叠加积层处理机构及后处理除料机构；其中介质供给机构用以供应薄片介质，喷印机构对薄片介质的预定区域实施二维物件或三维物件的喷印作业，叠加积层处理机构收集二维物件喷印或三维物件喷印的薄片介质，并能对薄片介质进行特定尺寸的裁切作业，以形成一二维物件喷印所需特定尺寸的薄片介质或一三维物件的叠加积层模块，后处理除料机构用以去除三维物件的叠加积层模块剩余的物料，以完成需求的三维物件。
[0011]为达上述目的，本发明的又一较广义实施态样为提供一种二维物件喷印方法，至少包括下列步骤:(a)提供快速喷印装置，快速喷印装置具有介质供给机构、喷印机构及叠加积层处理机构；(b)由介质供给机构供给薄片介质；(c)喷印机构对薄片介质进行喷印处理；以及(d)该薄片介质输送至叠加积层处理机构，以完成薄片介质的二维物件喷印作业。
[0012]为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种三维物件喷印方法，至少包括下列步骤:(a)提供快速喷印装置，快速喷印装置具有介质供给机构、喷印机构、叠加积层处理机构及后处理除料机构；(b)由介质供给机构供给薄片介质；(c)喷印机构对该薄片介质进行喷印处理；(d)薄片介质输送至叠加积层处理机构进行裁切及叠加积层作业，并形成三维物件叠加积层模块；(e)后处理除料机构对三维物件叠加积层模块实施热压实固化作业；以及(f)后处理除料机构对三维物件叠加积层模块进行烧结处理、或是液体蚀刻处理或冲洗处理，以取得三维成型物件。
[0013]为达上述目的，本发明的另一较广义实施态样为提供一种快速喷印装置，包含:介质供给机构、喷印机构及叠加积层处理机构；其中介质供给机构用以供应薄片介质，喷印机构对薄片介质的一预定区域实施喷印作业，叠加积层处理机构收集喷印后的薄片介质，同时能叠加积层处理形成三维物件，并能对薄片介质进行特定尺寸的裁切作业，以完成需求的三维物件喷印的三维物件叠加积层模块。
【【附图说明】】
[0014]图1A为本发明第一较佳实施例的快速喷印装置的示意图。
图1B为图1A所示的快速喷印装置的局部结构示意图。
图2A为图1A所示的快速喷印装置的喷印机构的可双向移动、并可承载一喷头的平台架构的示意图。
图2B为图1A所示的快速成型装置的喷印机构的多个可拆换式喷头所组成的页宽打印平台架构的示意图。
图2C为图1A所示的快速成型装置的喷印机构的多个固定式喷头所组成的页宽打印平台架构的示意图。
图3A为本发明第二较佳实施例的快速喷印装置的示意图。
图3B为图3A所示的快速喷印装置的局部剖面结构示意图。
图4A为本发明较佳实施例的快速喷印装置的二维物件喷印步骤流程图。
图4B为为本发明较佳实施例的快速喷印装置的三维物件喷印步骤流程图。
【附图标记说明】
[0015]1、3:快速喷印装置
10、30:介质供给机构
100:基材供给构件 100a:基材
100b:第一承载卷轴 100c:导引轮 100d:余料卷收轴
101:打印介质供给构件 101a:打印介质
101b:第二承载卷轴 101c,302:热压滚轮
11、31:喷印机构
110、310:喷头打印平台 110a:单一喷头 110b:多个可拆换式的喷头 110c:多个固定式的喷头
12、32:叠加积层处理机构
120.320:叠加积层裁切构件
121.321:迭材收集槽
122.322:升降平台 13,33:工作平台
2、4:薄片介质
300:承载盘
301:进给导引轮
S501?S504:快速喷印装置实施二维物件喷印的步骤 S601?S607:快速喷印装置实施三维物件喷印的步骤
【【具体实施方式】】
[0016]