三维物体的制造方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种Η维物体的制造方法及其装置，尤指一种应用于3D打印技术 领域的方法与装置。
【背景技术】
[0002] 3D打印技术近年来广受各国重视，各厂商陆续开发出各种因应不同需求的3D打 印技术。3D打印技术是将材料W平面打印的方式，一层一层的堆找而成立体形状，因此又称 作"积层制造 "（Additive Manu化cturing，AM),由于其硬件装置较低价、软件服务充实、W 及可应用的材料多元多样，因而号称为将带领第Η次工业革命的核必技术之一。
[0003] 3D打印技术可W利用的材料已经从早期的塑料、树脂发展到多元的材料，例如： 纸、金属、陶瓷、石膏、蜡、砂、食品等等。目前3D打印材料大致可分成塑料、金属及其他等粉 类。在金属与陶瓷等粉类中，一般是W激光烧结化aser Sintering)方式打印，在打印过程 中，通常在打印槽铺上一层粉末后，W激光烧结欲打印的部份，然后打印槽往下沉，再铺上 另一层粉末继续打印。然而，在打印成品中，金属打印精细度不够致密，因此常需搭配后续 加工，例如利用融渗法填补激光烧结后的孔隙，实为费时费力，有鉴于此，本发明是提供一 种大幅节省成本、新颖的Η维物体的制造方法与装置，能解决工业上打印产品精细度的问 题并有效降低成品成型后的孔隙率进而改善其致密度。
【发明内容】
[0004] 本发明的一目的是在提供一种Η维物体的制造方法，能改善已知3D打印成型后 致密度不佳的问题。
[0005] 本发明的另一目的是在提供一种Η维物体的制造装置，能改善已知3D打印成型 成品致密度不佳的问题。
[0006] 为达成上述目的，本发明提供一种Η维物体的制造方法，包括；提供一 Η维物体制 造本体，包含一槽体、一罩体、W及一工作平台，其中该罩体置于该槽体的一开口处，该工作 平台配置于槽体中，填充一原料并置于该工作平台上；压缩该原料及W-光束通过该罩体 W加工该原料；W及重复上述步骤直至成型。
[0007] 另外，本发明亦提供一种Η维物体的制造装置，包括：一Η维物体制造本体，包含 一槽体、一罩体、W及一工作平台，其中该罩体置于该槽体的一开口处，该工作平台配置于 槽体中，较佳地，该工作平台的边缘与该槽体的体壁密合；一原料，其置于该工作平台上； W及一光束，是通过该罩体W加工该原料。
[0008] 该工作平台是于一温度范围下操作，帮助该原料的成型，该工作平台的温度可为， 但不限于，介于30(TC至60(TC的范围内。其中，该工作平台可由至少一种材料选自于；工具 钢灯〇〇1 Steels)、不镑钢、鹤钢、高速钢、碳钢、及其混合物所组成的群组所制备而成。
[0009] 该原料可为一金属粉体、一陶瓷粉体、一高分子材料或其混合物，例如：二氧化铅 粉末狂rO 2)、二氧化铅与聚甲基丙帰酸甲醋（PMMA)的混合粉体、或二氧化铅与铁金属的混 合粉体等。
[0010] 该原料是经由一进料口而填充，其中该进料口配置于该槽体的一侧，较佳地，该进 料口是配置介于该工作平台与该罩体之间。其中，一粉体供应模块是由该进料口 W设置于 该槽体的该工作平台上方，且该粉体供应模块是包含至少一喷口，而可均匀喷洒该原料W 填充该原料于该工作平台上，并于该光束通过该罩体W加工该原料前退出该槽体。
[0011] 所述Η维物体的制造方法，所谓的加工，较佳地，可为一激光烧结手段。
[0012] 在填充该原料W置于该工作平台上的步骤中，较佳地，是填满该工作平台与该罩 体之间所围的空间。
[0013] 所述Η维物体的制造方法，还包含排出未经加工的该原料，例如：该原料可经由至 少一个出料口而排出，其中，该出料口可配置于该槽体的一侧，较佳是配置于该槽体下部的 一侧壁上，且排出方式可为，但不限于，例如：于完成多次铺粉与激光烧结的后，平台降至排 出口，W抽气方式排出未经烧结的该原料。
[0014] 在本发明中，该光束通过该罩体W加工该原料，其中，该光束是为一单一光束，W 及该光束可为一激光束或一电子束，并经由一发光装置将前述的该激光束或该电子束射 出。
[0015] 在本发明中，该光束是通过该罩体，较佳地，是W烧结该原料，其中，该罩体的另一 功能在于使该原料受压，较佳地，并进行激光烧结。
[0016] 所述Η维物体的制造方法，还包含于加工该原料后，该工作平台W面向该罩体方 向的反方向移动。
[0017] 另外，本发明的该罩体的材料可为，但不限于，而由至少一种材料选自于：石英、氧 化铅（藍宝石）、氧化铅、氮化娃、钻石、石墨帰、纳米碳管、娃酸类的玻璃、或其混合物所组 成的高光束穿透率群组，W使光束经过该罩体的穿透率是为85% W上。
[0018] 另外，本发明所掲示的罩体材料与该光束的关系可满足于式1 :
[0019]
[0020] 其中，Τ是为穿透率；R是为反射率；α是为吸收系数；λ是为波长；d是为厚度。
[0021] 根据本发明的另一实施态样，其中，该工作平台W向该罩体移动W及面向该罩体 方向的反方向移动来回重复W进行压缩。
[0022] 另外，根据本发明的一实施态样，其更可包含一控制单元，该控制单元可为但不限 于例如：一触控式面板其配置于该Η维物体制造本体上、一服务器、或一主机，其中，该触控 面板可显示与控制激光参数、工作平台作动参数，例如；激光扫描路径、扫描速度、功率、频 率、聚焦深度、光斑大小、平台移动、温度等。
【附图说明】
[0023] 为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举出实施例， 并配合附图，作详细说明如下，其中：
[0024] 图1为根据本发明的一实施例的装置示意图。
[00巧]图2为根据本发明的一实施例的装置示意图。
[0026] 图3为根据本发明的一实施例的装置示意图。
[0027] 图4A及4B是为根据本发明的原料压缩示意图。
[0028] 图5A及5B是电子显微镜检验（SEM)分析本发明实施例与比较例的影像示意图。
【具体实施方式】
[0029] 下文中，将W实施例并配合附图详细说明本发明。值得注意的是，送些实施例提供 许多可行的创作概念并可实施于各种特定情况。然而，在此所讨论的送些特定实施例仅用 于举例说明本创作的制造及使用方法，但非用于限定本发明的范围。因此，本发明说明书的 描述与附图亦仅仅作为说明的用而非用来限定本发明。应可了解，本发明的实施例可利用 各种其他组合和环境，并且在不脱离本发明的精神和范围内，亦可作任意的更动与润饰。
[0030] 图1为根据本发明的一实施例装置示意图，图1掲示一 Η维物体制造本体10,包 含一槽体100、一罩体110、W及一工作平台120,其中该罩体110置于该槽体100的一开口 处，该工作平台120配置于槽体100中，W及一发光装置20。
[0031] 图2为根据本发明的一实施例装置示意图，图2掲示一Η维物体制造本体10，包含 一槽体100、一罩体110、W及一工作平台120,其中该罩体110置于该槽体100的一开口处， 该工作平台120配置于槽体100中，较佳地，该工作平台120的边缘与该槽体100的体壁密 合。于制作Η维物体时，首先是填充一原料30并