陶瓷快速成型装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种快速成型装置，尤指一种可制作陶瓷艺术品的陶瓷快速成型装置。
【背景技术】
[0002]陶瓷制品，主要是经过陶浆拉胚成型、风干、上釉，最后经高温烧结等一繁复程序，如此工序不仅具有复杂的流程步骤，且其间陶瓷制品的制造过程均需人工一一进行手工制造。如此以人为控制而制造的陶瓷制品，于进行原料的陶浆调配过程即为通过人工方式进行材料调配，然而此调配过程缺乏均一原料品质的管控流程，因此作出来的成品良宥程度当然也会有所差异；除此之外，在其后陶瓷制品的拉胚成型工艺中，更会因每一操作者的经验、手感以及美感程度的不同，而使其陶瓷制品细致度有所不同，且即便是相同的操作者，其在制作不同的陶瓷制品时，亦难以避免会产生一定程度的差异。换言之，此耗费人力、时间成本而制作的陶瓷制品，往往会因为成品品质不一、耗费的时间长、人力成本高等诸多因素，而使得陶瓷制品的价格难以降低，当然，亦难以迎合消费者的喜好。因此，如何研发可自动化且生产品质稳定、降低成本的陶瓷制品，实为值得进一步研究的课题。
[0003]目前关于快速成型技术(RapidPrototyping,简称RP技术)的相关研究于业界中亦处于蓬勃发展的状态，其主要为依据建构类似金字塔层层堆迭成型的概念所发展而成，快速成型技术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发明快速转换为3D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。
[0004]目前快速成型技术发展出利用喷印技术结合载具精密定位技术的方式来生产3D的实体模型，其生产方式为先将一层成型粉末铺设于载具上方并利用喷墨打印技术于部分成型粉末上喷印高黏度胶合剂，使胶合剂与成型粉末沾黏并固化，一直重复上述工艺层层堆砌即可完成3D的实体模型，但目前主流的RP技术所制成的3D实体模型仍受限于该成型粉末的材质、以及需选择与该成型粉末相配合的胶合剂材质，而未进一步进行不同材质的创新研究。
[0005]习用快速成型装置通常如图1所示，快速成型装置I主要包括喷印模块10、建构位移平台11及建构平台12等组件，其中，该喷印模块10主要架构于建构位移平台11上，且该喷印模块10可经由建构位移平台11的带动，而位移至建构平台12的上方。以及，该建构平台14中还架构一供料容器13及一建构腔室14，供料容器13用以供建构材料暂存，并可经由建构位移平台11位移至供料容器13时，将建构材料推送至邻接的建构腔室14中，其后再由该喷印模块10于建构材料上进行喷印作业，以层层堆砌出一立体物件。此外，在此习用的快速成型装置I中还具有清洁维护模块15，其包括保湿单元151以及刮片单元152，如图1所示，该清洁维护模块15固设于建构平台12上邻近于建构腔室14的一侧，故当喷印模块10结束喷印成型作业后，即会因应建构位移平台11的带动而位移至清洁维护模块15的上方，同时进行相关的清洁维护作业。但是，由于习用快速成型装置I的清洁维护模块15固设于建构平台12的一侧端，故喷印模块10需在完成喷印成型作业后，并位移跨越整个建构平台12的长度，方能进行相关的喷墨头清洁维护作业，如此实会导致喷墨头结构的清洁维护的效能低落。
[0006]因此，就目前快速成型装置产业而言，其所面临的技术瓶颈即为采用不同的成型材料以获得不同的成型品，同时还需对快速成型装置及其喷印模块进行良好的维护，以进一步提升成型品质，而如何去改善这些问题，是目前产业上急需去解决的主要课题。
[0007]有鉴于此，如何发展一种可制作陶瓷艺术品、且成型品质佳的陶瓷快速成型装置，实为目前迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的主要目的在于提供一种陶瓷快速成型装置，以解决已知以人工制作陶瓷艺术品而导致的成品品质不一、耗费的时间长、人力成本高等缺失。
[0009]本发明的另一目的在于提供一种陶瓷快速成型装置，经由其进行的自动化陶瓷快速成型的喷印作业，进而以达到自动化地制作陶瓷艺术品，不仅成型速度快，且兼具成型品质佳，还可使陶瓷艺术品具备个性化、普及化、自动化、精致度及均一性的优点。
[0010]为达到上述目的，本发明的一较广义实施方面为提供一种陶瓷快速成型装置，包含:建构平台，设有建构腔室；建构位移平台，架构于建构平台上，以进行相对位移，并将陶瓷建构材料推送至建构腔室内；喷印模块，具有至少一喷墨单元；以及清洁维护模块；铺料推送元件，架构设置于建构位移平台上；加热器，设置于建构平台上，加热器用以对建构腔室所铺料成型后的陶瓷建构材料进行加热；以及遮热元件，架构设置于喷墨单元的上方，以遮蔽喷墨单元；其中，喷印模块及清洁维护模块均架构于建构位移平台上，并与建构位移平台进行连动位移，当至少一喷印单元经由建构位移平台的带动以对建构腔室中的陶瓷建构材料实施陶瓷快速成型的喷印作业后，则由清洁维护模块对至少一喷墨单元进行清洁维护。
【附图说明】
[0011]图1为已知的快速成型装置的结构示意图。
[0012]图2A为本发明较佳实施例的陶瓷快速成型装置的外观示意图。
[0013]图2B本发明较佳实施例的陶瓷快速成型装置的内部结构示意图。
[0014]图2C为本发明较佳实施例的陶瓷快速成型装置的剖面结构示意图。
[0015]图3为图2B所示的陶瓷快速成型装置的上视结构示意图。
[0016]图4为本发明另一较佳实施例的陶瓷成型装置的页宽式喷印模块的示意图。
[0017]【符号说明】
[0018]1:快速成型装置
[0019]10:喷印模块
[0020]11:建构位移平台
[0021]12:建构平台
[0022]13:供料容器
[0023]14:建构腔室
[0024]15:清洁维护模块
[0025]151:保湿单元
[0026]152:刮片单元
[0027]2:陶瓷快速成型装置
[0028]20:罩盖
[0029]21:主机体
[0030]210:余料回收槽
[0031]211:筛滤收集储器
[0032]22:供料容器
[0033]220:第一升降平台
[0034]221:第一升降机构
[0035]23:建构腔室
[0036]230:第二升降平台
[0037]231:第二升降机构
[0038]24:建构平台
[0039]25:喷印模块
[0040]251:遮热元件
[0041]252、253:喷墨单元
[0042]26:建构位移平台
[0043]261:驱动位移机构
[0044]262:铺料推送元件
[0045]27:加热器
[0046]28:清洁维护模块
[0047]281:保湿单元
[0048]282:刮片单元
[0049]29:连续供墨单元
[0050]291:容器
[0051]Hl:第一升降平台向上推移的距离
[0052]H2:第二升降平台向下推移的距离
[0053]R:铺料推送元件的滚轮转速
[0054]V:铺料推送元件的滚轮直线前进速度
[0055]S1、S2:喷墨单元的总长度
[0056]W:建构腔室的宽度
【具体实施方式】
[0057]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是，本发明能够在不同的方面上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非架构于限制本发明。
[0058]请同时参阅图2A及图2B，其分别为本发明较佳实施例的陶瓷快速成型装置的外观示意图及其内部结构示意图。如图2A所示，本发明的陶瓷快速成型装置2具有罩盖20，覆盖于主机体21之上，以使其陶瓷快速成型作业可在一封闭空间中进行，并避免粉尘飞扬等情形产生。又如图2B所示，陶瓷快速成型装置2主要由供料容器22、建构腔室23、建构平台24、喷印模块25、建构位移平台26、清洁维护模块28及连续供墨单元29所构成，其中喷印模块25及清洁维护模块28架构于建构位移平台26上，以使其与建构位移平台26进行同步位移，且在本实施例中，喷印模块25及清洁维护模块28可经由建构位移平台26的带动，而相对位移至建构平台24的上方，但其相对位移的方式并不以此为限，亦可为建构平台24相对于建构位移平台26以进行相对位移，或两者均进行一相对位移作业，其可依照实际施作情形而任施变化。至于建构位移平台26，其主要经由驱动位移机构261(如图3所示)的带动，进而使其可相对于建构平台24进行X轴方向的水平位移。以及，在本实施例中，建构平台24中架构供料容器22及建构腔室23，供料容器23用以供陶瓷建构材料暂存，并可经由建构位移平台26位移至供料容器22时，将陶瓷建构材料推送至邻接的建构腔室23中，其后再由喷印模块25在陶瓷建构材料上进行喷印作业，以层层堆砌出一立体陶瓷物件。至于连续供墨单元29，其设置于建构平台24的一侧，且由数个储存单色液体的容器291所构成，并可通过数个外接管线(未图示)而与喷印模块25上的喷墨单元252相连通，进而可持续地供给或补充其进行陶瓷快速成型的喷印作业时所需的黏结剂或是色料墨水等。
[0059]在本实施例中，喷印模块25包括至少一喷墨单元252以及遮热元件251，且遮热元件251架构设置于该喷墨单元252的上方，且不以此为限。至于，清洁维护模块28还包括保湿单元281及刮片单元282，且如图2B所示，清洁维护模块28可随同喷墨单元252同步进行X轴方向的移动，而当每次喷墨单元252在Y轴方向进行打印作动的同时，则其完成每一次打印行程