CN109016506A - 三维列印装置 - Google Patents

Abstract

一种三维列印装置，包含平面，供放置光固化材料。移除机件，具有位于平面上方的接触端，用于接触并移除部分光固化材料，其中被移除机件移除后的光固化材料的厚度大于固化成型图案的厚度。如此，可以减少列印平台浸泡于光固化材料中的体积，以大幅削弱浮力，从而避免发生列印平台受到不均匀浮力的施加而倾斜，进而改善因列印平台不水平而造成列印的精细度下降的问题。

Description

三维列印装置

技术领域

本发明涉及一种列印装置，尤其是涉及一种三维列印装置。

背景技术

目前的三维列印技术已发展出一种上拉式立体微影装置(bottom-up StereoLithography Apparatus，boottom-up SLA)，其能制作出精细的成品。当上拉式立体微影装置进行列印时，列印平台会下降而完全浸泡在光固化材料中。之后，光固化材料被照光而固化，而列印平台会慢慢地上升，以在列印平台的底面上形成多层彼此堆积的固态图案，从而完成列印后的成品。然而，上述光固化材料通常具有一定的黏度(viscosity)，即一般的光固化材料大多具偏低的流动性，以至于浸泡在光固化材料中的列印平台会受到不均匀的浮力，导致列印平台倾斜而不水平，降低列印的精细度。

发明内容

本发明一实施例提供一种三维列印装置，包含平面，供放置光固化材料。移除机件，具有位于平面上方的接触端，用于接触并移除部分光固化材料，其中被移除机件移除后的光固化材料的厚度大于固化成型图案的厚度。

本发明另一实施例提供一种三维列印装置，包含平面，供放置光固化材料。供料机件，配置于平面的上方，并用以提供光固化材料至平面上，其中平面上的光固化材料的厚度小于1公厘。

本发明实施例因采用移除机件或供料机件，使得平面上的光固化材料的厚度得以变薄(例如小于1公厘)。如此，可以减少列印平台浸泡于光固化材料中的体积，以大幅削弱浮力，从而避免发生列印平台受到不均匀浮力的施加而倾斜，进而改善因列印平台不水平而造成列印的精细度下降的问题。

为让本发明特征明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合图式，作详细说明。

附图说明

图1A与图1B绘示本发明一实施例的三维列印装置的示意图。

图2绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。

具体实施方式

请参阅图1A与图1B，三维列印装置100包含移除机件110、容置座(putting base)120、列印平台130、投影机140及驱动机件150。容置座120能容置光固化材料M1，并具有平面121，其可供放置光固化材料M1，光固化材料M1可以是流动性佳的液体，或是不易流动的流体，本发明不以此为限制。

移除机件110具有接触端111，其位于平面121上方，并用于接触并移除部分光固化材料M1，其中移除机件110例如是刮刀(scraper)。驱动机件150连接移除机件110，并驱动移除机件110在平面121上移动，以使移除机件110的接触端111能移除部分光固化材料M1，让平面121上的光固化材料M1的厚度能够变薄，例如小于1公厘，但本发明不以此为限制。驱动机件150可包含动力源与连接此动力源的传动组件，其中动力源例如是马达，而传动组件连接移除机件110，并可由齿轮、滑轮、皮带或其他机械零件，或是这些机械零件的任意组合。如此，驱动机件150能驱动移除机件110在平面121上移动，以使移除机件110的接触端111能移除部分光固化材料M1。

列印平台130配置于平面121上方，并能朝向接近以及远离平面121的方向而上下移动。具体而言，三维列印装置100可包括移动机件160，其连接列印平台130，其中移动机件160可包括伸缩杆161、悬臂162以及马达163。马达163可透过悬臂162内的传动组件来连接以及伸缩伸缩杆161，从而驱动连接伸缩杆161的列印平台130上下移动。如此，移动机件160能驱动列印平台130朝向接近以及远离平面121的方向而上下移动，但本发明不以此为限制。

列印平台130具有用来接触及浸泡于光固化材料M1中的下表面132，而投影机140可朝向平面121以及下表面132发出光线L1，其中光线L1能穿透平面121而照射于光固化材料M1，以固化光固化材料M1，从而于下表面132形成固化成型图案F1(如图1B所示)，因此列印平台130的下表面132可用来附着固化成型图案F1。此外，固化成型图案F1是构成列印成品的基本单元。也就是说，列印完成的作品都是透过多层固化成型图案F1堆迭而成，而这些堆迭的固化成型图案F1的其中至少两层可以彼此不同，以形成多种不同外观的成品。

当三维列印装置100进行列印时，首先，将光固化材料M1放置于平面121上。接着，驱动机件150驱动移除机件110在平面121上移动，移除部分光固化材料M1，让平面121上的光固化材料M1可以变薄，例如让平面121上的光固化材料M1的厚度小于1公厘。之后，移动机件160驱动列印平台130朝向接近平面121的方向而移动，以使列印平台130的下表面132能浸泡在光固化材料M1中。在列印平台130浸泡于光固化材料M1之后，下表面132至光固化材料M1的顶面M11的最大浸泡深度D1可小于1公厘，如图1A所示。之后，投影机140发出光线L1，其穿透平面121之后入射至光固化材料M1，让被光线L1照射到的光固化材料M1固化而于下表面132形成固化成型图案F1，其中被移除机件110移除后的光固化材料M1的厚度TM1大于固化成型图案F1的厚度TF1，如图1B所示。之后，投影机140发出多种不同的光线L1，以形成多层不同形状且彼此堆迭的固化成型图案F1，从而完成列印成品，而移动机件160驱动列印平台130朝向远离平面121的方向而移动，脱离光固化材料M1。

图2绘示本发明另一实施例的三维列印装置的示意图。请参阅图2，其为三维列印装置200的示意图，以下介绍三维列印装置200与100两者差异之处，两者相同之处不再重复叙述。

本实施例的三维列印装置200包括配置于平面121上方的供料机件210，但未包括前述实施例中的移除机件110。供料机件210可为供料喷头，而驱动机件150连接供料机件210，并能驱动供料机件210在平面121上移动。如此，三维列印装置200能利用供料机件210提供光固化材料M1至平面121上，以在平面121上喷洒出一层薄薄的光固化材料M1，其厚度TM21例如可小于1公厘。此外，在本实施例中，于进行列印的过程中，在列印平台130接触光固化材料M1以前，供料机件210可停止提供光固化材料M1至平面121上，但在其他实施例中，即使列印平台130浸泡在光固化材料M1中，供料机件210也可以持续提供光固化材料M1至平面121上，本发明不以此为限制。

综上所述，本发明因采用移除机件或供料机件来使位在平面上的光固化材料能变薄。如此，当列印平台接触光固化材料以进行列印时，薄薄的光固化材料能大幅削弱对列印平台所产生的浮力，让列印平台不会因为浮力而倾斜，进而改善列印平台不水平所造成的问题，同时有效提高列印的精细度。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明精神和范围，当可作些许更动与润饰，因此本发明保护范围当视后附的权利要求界定者为准。

Claims (10)

1.一种三维列印装置，包含：

一平面，供放置一光固化材料；以及

一移除机件，具有一位于所述平面上方的接触端，用于接触并移除部分所述光固化材料，其中被所述移除机件移除后的所述光固化材料的厚度大于一固化成型图案的厚度。

2.如权利要求1所述的三维列印装置，其特征在于，所述三维列印装置更包含一驱动机件，驱动所述移除机件在所述平面上移动。

3.如权利要求1所述的三维列印装置，其特征在于，所述移除机件为一刮刀。

4.一种三维列印装置，包含：

一平面，供放置一光固化材料；以及

一供料机件，配置于所述平面的上方，并用以提供所述光固化材料至所述平面上，其中所述平面上的所述光固化材料的厚度小于1公厘。

5.如权利要求4所述的三维列印装置，其特征在于，所述三维列印装置更包含一驱动机件，驱动所述供料机件在所述平面上移动。

6.如权利要求4所述的三维列印装置，其特征在于，所述供料机件为一供料喷头。

7.如权利要求1或4所述的三维列印装置，其特征在于，所述三维列印装置更包括：

一投影机，用以发出一光线来固化所述光固化材料；以及

一列印平台，具有一下表面，接触及浸泡于所述光固化材料中。

8.如权利要求2或5所述的三维列印装置，其特征在于，所述驱动机件更包括：

一动力源与连接所述动力源的一传动组件。

9.如权利要求8所述的三维列印装置，其特征在于，所述传动组件由下述机件所构成：齿轮、滑轮、皮带，或是齿轮、滑轮、皮带的任意组合。

10.一种三维列印装置，包含：

一平面，供放置一光固化材料；

一投影机，用以发出一光线来固化所述光固化材料，以形成一固化成型图案；以及

一列印平台，具有一下表面，用于附着所述固化成型图案，其中在所述列印平台浸泡于所述光固化材料之后，所述下表面至所述光固化材料的一顶面的一最大浸泡深度小于1公厘。