三維物體的制造方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明是關于一種Η維物體的制造方法及其裝置，尤指一種應用于3D打印技術 領域的方法與裝置。
【背景技術】
[0002] 3D打印技術近年來廣受各國重視，各廠商陸續(xù)開發(fā)出各種因應不同需求的3D打 印技術。3D打印技術是將材料W平面打印的方式，一層一層的堆找而成立體形狀，因此又稱 作"積層制造 "（Additive Manu化cturing，AM),由于其硬件裝置較低價、軟件服務充實、W 及可應用的材料多元多樣，因而號稱為將帶領第Η次工業(yè)革命的核必技術之一。
[0003] 3D打印技術可W利用的材料已經從早期的塑料、樹脂發(fā)展到多元的材料，例如： 紙、金屬、陶瓷、石膏、蠟、砂、食品等等。目前3D打印材料大致可分成塑料、金屬及其他等粉 類。在金屬與陶瓷等粉類中，一般是W激光燒結化aser Sintering)方式打印，在打印過程 中，通常在打印槽鋪上一層粉末后，W激光燒結欲打印的部份，然后打印槽往下沉，再鋪上 另一層粉末繼續(xù)打印。然而，在打印成品中，金屬打印精細度不夠致密，因此常需搭配后續(xù) 加工，例如利用融滲法填補激光燒結后的孔隙，實為費時費力，有鑒于此，本發(fā)明是提供一 種大幅節(jié)省成本、新穎的Η維物體的制造方法與裝置，能解決工業(yè)上打印產品精細度的問 題并有效降低成品成型后的孔隙率進而改善其致密度。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明的一目的是在提供一種Η維物體的制造方法，能改善已知3D打印成型后 致密度不佳的問題。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是在提供一種Η維物體的制造裝置，能改善已知3D打印成型 成品致密度不佳的問題。
[0006] 為達成上述目的，本發(fā)明提供一種Η維物體的制造方法，包括；提供一 Η維物體制 造本體，包含一槽體、一罩體、W及一工作平臺，其中該罩體置于該槽體的一開口處，該工作 平臺配置于槽體中，填充一原料并置于該工作平臺上；壓縮該原料及W-光束通過該罩體 W加工該原料；W及重復上述步驟直至成型。
[0007] 另外，本發(fā)明亦提供一種Η維物體的制造裝置，包括：一Η維物體制造本體，包含 一槽體、一罩體、W及一工作平臺，其中該罩體置于該槽體的一開口處，該工作平臺配置于 槽體中，較佳地，該工作平臺的邊緣與該槽體的體壁密合；一原料，其置于該工作平臺上； W及一光束，是通過該罩體W加工該原料。
[0008] 該工作平臺是于一溫度范圍下操作，幫助該原料的成型，該工作平臺的溫度可為， 但不限于，介于30(TC至60(TC的范圍內。其中，該工作平臺可由至少一種材料選自于；工具 鋼燈〇〇1 Steels)、不鎊鋼、鶴鋼、高速鋼、碳鋼、及其混合物所組成的群組所制備而成。
[0009] 該原料可為一金屬粉體、一陶瓷粉體、一高分子材料或其混合物，例如：二氧化鉛 粉末狂rO 2)、二氧化鉛與聚甲基丙帰酸甲醋（PMMA)的混合粉體、或二氧化鉛與鐵金屬的混 合粉體等。
[0010] 該原料是經由一進料口而填充，其中該進料口配置于該槽體的一側，較佳地，該進 料口是配置介于該工作平臺與該罩體之間。其中，一粉體供應模塊是由該進料口 W設置于 該槽體的該工作平臺上方，且該粉體供應模塊是包含至少一噴口，而可均勻噴灑該原料W 填充該原料于該工作平臺上，并于該光束通過該罩體W加工該原料前退出該槽體。
[0011] 所述Η維物體的制造方法，所謂的加工，較佳地，可為一激光燒結手段。
[0012] 在填充該原料W置于該工作平臺上的步驟中，較佳地，是填滿該工作平臺與該罩 體之間所圍的空間。
[0013] 所述Η維物體的制造方法，還包含排出未經加工的該原料，例如：該原料可經由至 少一個出料口而排出，其中，該出料口可配置于該槽體的一側，較佳是配置于該槽體下部的 一側壁上，且排出方式可為，但不限于，例如：于完成多次鋪粉與激光燒結的后，平臺降至排 出口，W抽氣方式排出未經燒結的該原料。
[0014] 在本發(fā)明中，該光束通過該罩體W加工該原料，其中，該光束是為一單一光束，W 及該光束可為一激光束或一電子束，并經由一發(fā)光裝置將前述的該激光束或該電子束射 出。
[0015] 在本發(fā)明中，該光束是通過該罩體，較佳地，是W燒結該原料，其中，該罩體的另一 功能在于使該原料受壓，較佳地，并進行激光燒結。
[0016] 所述Η維物體的制造方法，還包含于加工該原料后，該工作平臺W面向該罩體方 向的反方向移動。
[0017] 另外，本發(fā)明的該罩體的材料可為，但不限于，而由至少一種材料選自于：石英、氧 化鉛（藍寶石）、氧化鉛、氮化娃、鉆石、石墨帰、納米碳管、娃酸類的玻璃、或其混合物所組 成的高光束穿透率群組，W使光束經過該罩體的穿透率是為85% W上。
[0018] 另外，本發(fā)明所掲示的罩體材料與該光束的關系可滿足于式1 :
[0019]
[0020] 其中，Τ是為穿透率；R是為反射率；α是為吸收系數；λ是為波長；d是為厚度。
[0021] 根據本發(fā)明的另一實施態(tài)樣，其中，該工作平臺W向該罩體移動W及面向該罩體 方向的反方向移動來回重復W進行壓縮。
[0022] 另外，根據本發(fā)明的一實施態(tài)樣，其更可包含一控制單元，該控制單元可為但不限 于例如：一觸控式面板其配置于該Η維物體制造本體上、一服務器、或一主機，其中，該觸控 面板可顯示與控制激光參數、工作平臺作動參數，例如；激光掃描路徑、掃描速度、功率、頻 率、聚焦深度、光斑大小、平臺移動、溫度等。
【附圖說明】
[0023] 為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征、和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出實施例， 并配合附圖，作詳細說明如下，其中：
[0024] 圖1為根據本發(fā)明的一實施例的裝置示意圖。
[00巧]圖2為根據本發(fā)明的一實施例的裝置示意圖。
[0026] 圖3為根據本發(fā)明的一實施例的裝置示意圖。
[0027] 圖4A及4B是為根據本發(fā)明的原料壓縮示意圖。
[0028] 圖5A及5B是電子顯微鏡檢驗（SEM)分析本發(fā)明實施例與比較例的影像示意圖。
【具體實施方式】
[0029] 下文中，將W實施例并配合附圖詳細說明本發(fā)明。值得注意的是，送些實施例提供 許多可行的創(chuàng)作概念并可實施于各種特定情況。然而，在此所討論的送些特定實施例僅用 于舉例說明本創(chuàng)作的制造及使用方法，但非用于限定本發(fā)明的范圍。因此，本發(fā)明說明書的 描述與附圖亦僅僅作為說明的用而非用來限定本發(fā)明。應可了解，本發(fā)明的實施例可利用 各種其他組合和環(huán)境，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，亦可作任意的更動與潤飾。
[0030] 圖1為根據本發(fā)明的一實施例裝置示意圖，圖1掲示一 Η維物體制造本體10,包 含一槽體100、一罩體110、W及一工作平臺120,其中該罩體110置于該槽體100的一開口 處，該工作平臺120配置于槽體100中，W及一發(fā)光裝置20。
[0031] 圖2為根據本發(fā)明的一實施例裝置示意圖，圖2掲示一Η維物體制造本體10，包含 一槽體100、一罩體110、W及一工作平臺120,其中該罩體110置于該槽體100的一開口處， 該工作平臺120配置于槽體100中，較佳地，該工作平臺120的邊緣與該槽體100的體壁密 合。于制作Η維物體時，首先是填充一原料30并