立体打印装置的制作方法

本发明涉及一种立体打印装置。

背景技术：

近年来，立体打印装置(three-dimensionalprinter)已被广泛地应用到各个领域，各种立体打印技术如雨后春笋般的出现，造就一个万物皆可打印的时代。其中，光敏树脂(photopolymer)为多数立体打印装置所用液态成型材，举凡立体光刻设备(stereolithographyapparatus,sla)、数字光源处理(digitallightprocessing,dlp)以及连续液面生产(continuousliquidinterfaceproduction,clip)等技术，皆以液态成型材，例如光敏树脂，作为打印材料。

在此以上拉式的立体光刻技术为例，其将平台由上而下地移入盛槽而与液态成型材接触后，再通过盛槽下方的固化光源提供光线穿过盛槽而使平台与盛槽之间的液态成型材得以固化为成型层，而后再将成型层从盛槽底部剥离，以使成型层得以附于平台上，之后在平台上逐层叠置成型层，以完成立体物件。

现有将光敏树脂注入盛槽的手段大多以气压推挤方式，通过注气驱动而使液态成型材经由导流管路流入盛槽。但，此举不但在打印过程中会产生噪音之外，导流管路容易受迫挤压而使流路不顺，也容易因光敏树脂劣化而阻塞。

技术实现要素：

本发明是针对一种立体打印装置，其能提高液态成型材注入至盛槽的效率。

根据本发明的实施例，立体打印装置包括机台、盛槽以及注入模块。盛槽与注入模块分别设置于机台，且注入模块用以注入液态成型材至盛槽。注入模块包括瓶体、可变开口件、驱动组件以及导流件。瓶体盛装液态成型材。可变开口件连接瓶体。驱动组件设置于可变开口件旁，以变形可变开口件。导流件衔接于可变开口件与盛槽之间。驱动组件使可变开口件转换至开启状态，以使瓶体内的液态成型材经由可变开口件流至导流件，并经由导流件流入盛槽。驱动组件使可变开口件转换至闭阖状态，以使瓶体内的液态成型材停止从可变开口件流至导流件。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是依据本发明一实施例的立体打印装置的简单示意图；

图2是图1的部分构件的电性连接示意图；

图3是注入模块的示意图；

图4是依据本发明另一实施例的注入模块的示意图。

附图标号说明

100：立体打印装置；

110：机台；

120：成型平台；

130：盛槽；

140：固化模块；

150：移动机构；

160：控制模块；

170：注入模块；

171：瓶体；

172：可变开口件；

173、176：驱动组件；

173a、176a：动力源；

173b、176c：移动件；

174：导流件；

175：支架；

175a：挡板；

176b：轨道

c1：旋转轴；

x-y-z：直角坐标。

具体实施方式

现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。

图1是依据本发明一实施例的立体打印装置的简单示意图。图2是图1的部分构件的电性连接示意图。在此提供直角坐标x-y-z以利于构件描述。请同时参考图1与图2，在本实施例中，立体打印装置100，例如是立体光刻装置，其包括机台110、成型平台120、盛槽130、固化模块140、移动机构150、控制模块160以及注入模块170。在此，如图1所示，移动机构150包括设置在机台110上的龙门式移动台，成型平台120设置于龙门式移动台而受驱动，以进行x-z平面上的移动。再者，移动机构150还包括设置于机台110的旋转机构，盛槽130设置于旋转机构上，故能以旋转轴c1而相对于成型平台120进行旋转(旋转轴c1平行于z轴)。所述移动机构150已能从现有运动机构得知，故不再赘述。在此，移动机构150电性连接且受控于控制模块160，以利于进行上述的驱动动作。

盛槽130用以盛装液态成型材(例如是光敏树脂)，固化模块140设置于机台110下方且电性连接控制模块160，以当平台120受驱动而浸入盛槽130内的液态成型材时，控制模块160通过驱动固化模块140提供固化光线(例如紫外光)穿过盛槽130的底部而对液态成型材进行固化，便能将液态成型材固化为成型层，进而搭配成型平台120与盛槽130之间的拉拔动作(即令平台受驱动而朝正z轴方向移动以远离盛槽130的底部)，而让成型层从盛槽130的底部剥离，而完成在成型平台120上形成成型层的目的。据此，随着成型层如上述工序逐层地叠置在成型平台120，直至最终完成立体物件的打印制造。所述立体物件的形成手段及立体打印装置100上的对应构件已能从立体光刻装置技术得知，故不再赘述。

图3是注入模块的示意图。请同时参考图1与图3，在本实施例中，注入模块170包括瓶体171、可变开口件172、驱动组件173、导流件174以及支架175，如图1所示，支架175设置于机台110上，而瓶体171、导流件174与驱动组件173分别组装于支架175上。瓶体171内用以盛装液态成型材，可变开口件172连接于瓶体171的出口处，驱动组件173设置于可变开口件172旁，以变形可变开口件172。导流件174衔接于可变开口件172与盛槽130之间。

值得注意的是，可变开口件172是底部(朝向导流件174的部分)具有切口的橡胶件，驱动组件173挤压所述可变开口件172而打开所述切口，或是驱动组件173移离可变开口件172而闭阖所述切口。如图3所示，当驱动组件173使可变开口件172转换至开启状态，则瓶体171内的液态成型材便能经由可变开口件172的切口流至导流件174，并再经由导流件174流入盛槽130，而当驱动组件173使可变开口件172转换至闭阖状态，则瓶体171内的液态成型材停止从可变开口件172的切口流至导流件174。同时，也由于切口的大小会因橡胶件(可变开口件172)的变形程度不同而随之改变，因此可变开口件172能通过开放式设计，而依据需求对应地产生流量加大及流速加快的效果。

在本实施例中，驱动组件173包括动力源173a与移动件173b，其中动力源173a例如是螺线管，组装于支架175且电性连接控制模块160，而移动件173b连接动力源173a而受其驱动，而使移动件173b能沿图中所示双箭号轴向移动，且可变开口件172位于移动件173b的移动路径上，以能受移动件173b压挤与否而在开启状态与闭阖状态之间转换。进一步地说，如图3所示，可变开口件172三面均受支架175的挡板175a覆盖且局限，而仅露出一面朝向移动件173b。如此，当动力源173a驱动移动件173b移向可变开口件172，便能顺利地挤压可变开口件172而使其切口打开，如此，受重力影响，瓶体171内的液态成型材便能顺利地经由可变开口件172而流至导流件174，进而再从导流件174流至盛槽130。相对地，当动力源173a驱动移动件173b移离可变开口件172时，可变开口件172的弹性恢复力使其恢复原状，也就是底部的切口会再次闭阖。如此，液态成型材便会停止从瓶体171经由可变开口件172流出。

基于上述，由于将注入模块170的各个构件是依据重力方向而逐一配置，也就是让瓶体171、可变开口件172、导流件174以至盛槽130是顺着重力方向依序配置，因此液态成型材是沿着重力方向从瓶体171一路流向盛槽130，因此便毋须额外增加用以驱动液态成型材的相关动力结构，同时也能因此有效降低噪音的产生。

图4是依据本发明另一实施例的注入模块的示意图。请参考图4，其类似于前述图3实施例，即液态成型材是盛装于瓶体171，并经由可变开口件172受到驱动变形与否，而使液态成型材得以从可变开口件172流至导流件174，或停止从可变开口件172流至导流件174。而不同的是，本实施例的驱动组件176包括动力源176a、移动件176c以及设置于支架175的轨道176b，其中动力源176a例如是螺杆马达，电性连接控制模块160，移动件176c可移动地耦接于轨道176b，且能沿图式双箭号方向移动，并据以受动力源176a的螺杆驱动而得以来回移动。可变开口件172位于移动件176c的移动路径上，以受移动件176c的挤压与否而在开启状态(切口打开)或关闭状态(切口闭阖)之间转换，其同样能达到对液态成型材提供与前述实施例相同开启、关闭的效果。

综上所述，本发明的立体打印装置中，注入模块通过让结构是沿重力方向配置，并在瓶体与导流件之间设置可变开口件，并利用其是将橡胶件予以切口后，再以驱动件对橡胶件造成变形与否，而让瓶体的液态成型材能顺利经由可变开口件流向导流件，或使瓶体的液态成型材停止经由可变开口件流向导流件。如此一来，液态成型材是通过重力而流动，故而毋须额外设置驱动结构，同时保持其流动过程顺利且无噪音。再者，通过开放式构件，如可变开口件与导流件，也能避免液态成型材容易在密闭管路内硬化等变质问题。据此，以驱动组件施压或移离于可变开口件而造成开口启、闭的效果，能让液态成型材随着需求而顺利地流至盛槽，让立体打印制造得以顺利进行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。