[发明专利]3D成型模块与3D成型装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种3D成型装置，特别是涉及一种可成型彩色物件的3D成型装置及其3D成型模块。

背景技术

近年来，由于3D快速成型(3D打印)技术的日渐进步与成熟，使3D快速成型的应用领域也越发广泛，带来了庞大的商业价值，因此现今众多业者皆积极投入3D快速成型相关技术的研发。

在各种3D快速成型装置中，应用选择性热烧结(Selective Heat Sintering，SHS)技术的3D成型装置特别适用于PLA，ABS等热塑性粉末的快速成型而广受使用者青睐。现有应用SHS技术的3D成型装置一般是先将须热融成型的粉末铺设为一粉末层，再对该粉末层选择性地进行热烧结，以使粉末层的一部分热融结合为所需物件的形状。借由重复调整粉末层的高度及上述铺粉、烧结的步骤，即可完成所需3D物件的成型。

然而，现有应用SHS技术的3D成型装置产生的物件只具有与粉末相同的单一颜色，若要让物件具有多种不同的色彩，通常是在物件成型冷却后再对物件表面涂喷染料上色，或在铺设粉末层时使用多种不同颜色的粉末。但物件成型冷却后涂喷染料的方式不易控制染料涂喷的位置，且物件吸收染料的效果也不佳而常导致色彩不均；而使用多种不同颜色的粉末的上色方式，除了要预先准备多种粉末，在铺设粉末层时还须精准控制各色粉末的铺设位置，使3D成型装置的结构复杂度提高。因此，现有的3D成型装置显然还有许多有待改善的空间。

发明内容

本发明提供一种使成型物件具有多种颜色的3D成型模块。

本发明提供一种结构简单且上色均匀的3D成型模块。

本发明提供一种具有上述3D成型模块的3D成型装置。

本发明3D成型装置的实施态样，适用于将粉末烧结成型。该3D成型装置包含一机台主体、一升降成型台、一3D成型模块，及一模块驱动单元。机台主体包括一成型槽以供粉末铺设。成型槽具有一连通外部的槽口。升降成型台位于成型槽内，并可相对机台主体上下位移地装设于机台主体。3D成型模块装设在机台主体，并可于槽口上方沿一第一方向相对机台主体移动。模块驱动单元用以驱动3D成型模块沿第一方向往复位移。

3D成型模块包含一可沿第一方向移动地装设于机台主体的活动基座，及装设于活动基座的一烧结机构、一上色机构，及一成型机构。烧结机构用以选择性地烧结成型槽内的粉末。上色机构沿一第二方向移动，用以对该粉末上色。成型机构用以将上色机构上色后的粉末加压形成一3D物件层。

在本发明的一种实施态样中，该第一方向系垂直于该第二方向。

在本发明的一种实施态样中，该3D成型模块还包含一装设于该活动基座的喷头驱动机构；该喷头驱动机构连接该上色机构与该活动基座，并用以驱动该上色机构沿该第二方向相对该活动基座往复移动。

在本发明的一种实施态样中，该上色机构具有多种颜色的墨水，并用以对该烧结机构烧结后的粉末喷墨以染上多种颜色。

在本发明的一种实施态样中，该成型机构为一滚轮。

在本发明的一种实施态样中，该成型机构为一压平台。

在本发明的一种实施态样中，3D成型装置还包含一装设于该机台主体的铺粉模块；该铺粉模块可在该槽口上方往复位移，并用以在该成型槽内铺设粉末。

在本发明的一种实施态样中，该3D成型模块更包含一刮料机构，该刮料机构装设于该活动基座外侧。

本发明的有益效果在于：利用在刮料机构与成型机构间设置了一上色机构，使3D成型装置对粉末上色以成型具有多种颜色的彩色3D物件，不但不须预先准备多种不同颜色的粉末，也不必精准地控制各种粉末的铺设，大幅降低了整体结构的复杂度使装置成本得以下降。此外，上色机构是对热融状态或粉状的粉末层喷墨，因此墨水能均匀地被吸收，提升了成型物件的上色质量。

附图说明

图1是一立体图，说明本发明3D成型装置的第一较佳实施例；

图2是一立体图，说明该3D成型装置的一3D成型模块；

图3是一侧视示意图，说明该3D成型装置的使用；

图4是一类似图3的视图，说明该3D成型装置的使用；

图5是一类似图3的视图，说明该3D成型装置的使用；

图6是一立体图，说明本发明中3D成型模块的第二较佳实施例；

图7是一立体图，说明本发明中3D成型模块的第三较佳实施例；及

图8是一局部剖视示意图，说明本发明中3D成型模块的第四较佳实施例。

具体实施方式