本發(fā)明是關(guān)于一種多功能復(fù)合打印裝置，尤指一種適用于立體快速成型裝置的多功能復(fù)合打印裝置。

背景技術(shù)：

3D打印(3D Printing)成型技術(shù)，亦稱為快速成型(Rapid Prrototyping，RP)技術(shù)，因快速成型技術(shù)具有自動、直接及快速，可精確地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蚩芍圃熘苯邮褂玫牧慵虺善罚瑥亩蓪Ξa(chǎn)品設(shè)計進行快速的評估，修改及功能試驗，大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，因而使得3D打印成型技術(shù)廣受青睞。

現(xiàn)今3D打印成型技術(shù)正處于蓬勃發(fā)展的階段，所采用的快速成型技術(shù)也各異，目前業(yè)界所采用的快速成型技術(shù)主要包含下述幾種技術(shù)：膠水噴印固化粉末成型(Color-Jet Printing，CJP，或稱Binder Jetting)技術(shù)、熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM)技術(shù)、激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(Stereo Lithography Apparatus，SLA)技術(shù)、紫外光固化液態(tài)樹脂成型(Multi-Jet Modeling，MJM)技術(shù)、或是選擇性激光燒結(jié)成型(Selective Laser Sintering，SLS)技術(shù)等等，但不以此為限。

然前述這些快速成型技術(shù)中，除了膠水噴印固化粉末(Color-Jet Printing，CJP，或稱Binder Jetting)技術(shù)能產(chǎn)生全彩的3D成型品外，其余3D打印成型技術(shù)均無法能制造全彩的產(chǎn)品，因此對被稱為第三次工業(yè)革命的3D打印成型技術(shù)而言，是一個極大產(chǎn)品技術(shù)的缺失，沒有真正全彩的產(chǎn)品，意味著人類的科技又回到一個色彩表現(xiàn)被限制的時代，對3D打印成型產(chǎn)業(yè)而言是一個致命缺失。

此技術(shù)瓶頸主要是因為3D打印成型技術(shù)是利用基層堆疊技術(shù)，即如圖1所示，當(dāng)欲制造出3D成型品A時，主要是先透過電腦解析A的 型態(tài)與結(jié)構(gòu)，將之切分為A’所示的多個疊層，隨后再透過前述等3D打印成型技術(shù)，利用逐層印刷并堆疊成型的方式，將A’所示的疊層以XY的軸向進行印刷，再層層堆疊，使其于Y方向進行堆疊，最后會形成如A所示的半圓形的3D成型物，同樣地，如欲進行圖2所示的錐形瓶狀的3D成型物B，則同樣將B切分為B’所示的多個疊層，再進行逐層印刷并堆疊成型，從而制造出錐形瓶狀的3D成型物B。然而，在很多3D打印成型技術(shù)的所以無法制成全彩3D產(chǎn)品，主要是在逐層堆疊時，缺乏相對應(yīng)能產(chǎn)生全彩技術(shù)的打印頭。

舉例來說，如圖3所示，已知的熔融沉積成型(Fused Deposition Modeling，F(xiàn)DM)裝置的打印組件1主要具有兩匣體10、塑膠線材11、支撐線材12、兩驅(qū)動輪13、兩液化器14、兩加熱機構(gòu)15等結(jié)構(gòu)，如圖所示，該兩匣體10分別用以承裝塑膠線材11及支撐線材12等材料，且該塑膠線材11及支撐線材12是為細微的塑膠線等，但不以此為限，并使塑膠線材11及支撐線材12分別經(jīng)由兩驅(qū)動輪13及液化器14而輸送至兩加熱機構(gòu)15中，透過加熱機構(gòu)15分別對塑膠線材11及支撐線材12加熱至高于融點溫度的狀態(tài)，以使的熔融，再由加熱機構(gòu)15的可控制XY方向位移的擠出口15a擠出熔融后的塑膠材料及支撐材料，使該熔融的塑膠材料及支撐材料于較冷的底層上附著，并畫出斷面圖形，且此等熔融材料的塑膠材料及支撐材料可瞬間自然冷卻固化，并依序堆疊成型，如此以逐層堆疊出3D成型物。

然而，以此FDM技術(shù)所成型的3D產(chǎn)品的色彩，主要是決定于當(dāng)時供給FDM裝置的塑膠線材11的顏色而定，又因為只有單一色彩的塑膠線材11進行熔融，并構(gòu)成3D成型物的全部結(jié)構(gòu)，是以此FDM技術(shù)無法制造出全彩化的3D產(chǎn)品。

除了前述FDM技術(shù)之外，另一激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(Stereo Lithography Apparatus，SLA)技術(shù)則是透過以一UV光源照射，并沿著各分層截面輪廓，對液態(tài)UV固化樹脂薄層產(chǎn)生聚合反應(yīng)，以使該液態(tài)UV固化樹脂薄層固化，再逐層堆疊成形。然而于此UV光固化液態(tài)樹脂成型過程中，由于作為成型材料的液態(tài)UV固化樹脂是為單一色彩，且在其以UV光照射進行固化及逐層堆疊過程中，沒有任何裝置可實施全彩的噴印作業(yè)，故以此SLA技術(shù)所制作出的3D成型物亦僅能維持原有液態(tài)UV固化樹脂的原色，而無法制 造出全彩化的3D產(chǎn)品。

此外，另一種已知3D打印成型技術(shù)則是紫外光固化液態(tài)樹脂成型(Multi-Jet Modeling，MJM)技術(shù)，此技術(shù)主要是采以噴頭打印一液態(tài)樹脂及一液態(tài)支撐材料，其后再透過以紫外光照射以使液態(tài)樹脂及支撐材料固化，進行形成分層的固化結(jié)構(gòu)，并再層層堆疊以構(gòu)成3D成型物。然而，與前述諸多已知技術(shù)相仿，在這種MJM技術(shù)中，由于液態(tài)樹脂亦是單一色彩的原料，故其透過噴頭打印、并以紫外光進行固化后，仍是僅能產(chǎn)生單一色彩的3D成型物，其間并沒有任何裝置可實施全彩的噴印作業(yè)，故此MJM技術(shù)所制作出的3D成型物亦僅能維持原有液態(tài)樹脂的原色，而同樣無法制造出全彩化的3D產(chǎn)品。

以另一已知3D打印成型技術(shù)的例子來看，選擇性激光燒結(jié)成型(Selective Laser Sintering，SLS)技術(shù)主要則是在一個成型槽中，逐層鋪上成型原料粉末，并利用激光依分層截面輪廓進行掃描燒結(jié)，使成型原料粉末的溫度上升至融化點，以使成型原料粉末粘接成一分層結(jié)構(gòu)，并逐層堆疊成一3D成型物。然而于此SLS技術(shù)中，由于固態(tài)的成型原料粉末僅具有單一的色彩，且在其逐層堆疊的過程中，亦沒有任何裝置可實施全彩的噴印作業(yè)，故此SLS技術(shù)所制作出的3D成型物亦僅能維持原有固態(tài)成型原料粉末的原色，而無法制造出全彩化的3D產(chǎn)品。

綜觀前述種種的已知技術(shù)，無論是以FDM技術(shù)、SLA技術(shù)、MJM技術(shù)或是SLS技術(shù)均無法制造出全彩化的3D產(chǎn)品。

是以，就目前3D打印成型技術(shù)裝置的產(chǎn)業(yè)而言，其所面臨的技術(shù)瓶頸即為全彩表現(xiàn)問題，因此如何使此致命的先前技術(shù)的缺失能被改善，是目前3D打印成型產(chǎn)業(yè)上迫切需要去解決的主要課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種可實施全彩化的3D打印的多功能復(fù)合打印裝置，且其無論應(yīng)用于熔融沉積成型(FDM)技術(shù)、激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型SLA)技術(shù)、紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)技術(shù)、或是選擇性激光燒結(jié)成型(SLS)技術(shù)等3D打印成型裝置中，均可實施全彩化的3D打印， 俾可解決目前眾多3D打印成型技術(shù)無法制造出全彩化的技術(shù)瓶頸。

為達上述目的，本發(fā)明的一較廣義實施態(tài)樣為提供一種多功能復(fù)合打印裝置，適用成形一粒狀粉末的成型物，其包含：一殼體，其具有多個空室；一光源裝置，設(shè)置于該殼體的其中一個該空室中，提供一激光光源；至少一顏色墨水，每一該顏色墨水分別容設(shè)于該殼體的其他該空室中；以及至少一噴墨芯片，對應(yīng)設(shè)于該殼體的一底面，且每一該噴墨芯片均具有多個噴孔，連通該顏色墨水，并受該噴墨芯片驅(qū)動噴出該顏色墨水至該粒狀粉末間，如此反復(fù)作動使的最終固化形成一全彩化的三維成型物。

為達上述目的，本發(fā)明的又一較廣義實施態(tài)樣為提供一種多功能復(fù)合打印裝置，適用成形一粒狀粉末的成型物，其包含：一殼體，其具有多個空室；一光源裝置，設(shè)置于該殼體的其中一個該空室中，提供一激光光源；至少一顏色墨水，每一該顏色墨水分別容設(shè)于該殼體的其他該空室中；以及至少一噴墨芯片，對應(yīng)設(shè)于該殼體的一底面，且每一該噴墨芯片均具有多個噴孔，連通該顏色墨水，并受該噴墨芯片驅(qū)動噴出該顏色墨水；其中，該光源裝置所提供激光光源，沿著粒狀粉末成型物的一分層截面輪廓進行燒結(jié)，使受燒結(jié)該粒狀粉末溫度升至融點，并借由該至少一噴墨芯片噴出該至少一顏色墨水，使該至少一顏色墨水附著于固化過程中的該粒狀粉末上，以形成彩色的固化微粒，且該彩色的固化微粒是相互粘接，并逐層堆疊成型，進而堆疊形成一全彩化的三維成型物。

【附圖說明】

圖1為已知的3D成型物的堆疊分層示意圖。

圖2為另一已知的3D成型物的堆疊分層示意圖。

圖3為已知的熔融沉積成型裝置的成型機的示意圖。

圖4為本發(fā)明第一較佳實施例的適用于熔融沉積成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。

圖5為圖4所示的多功能復(fù)合打印裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本發(fā)明第二較佳實施例的適用于激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型機的成型裝 置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。

圖7為本發(fā)明第三較佳實施例的適用于紫外光固化液態(tài)樹脂成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。

圖8為本發(fā)明第四較佳實施例的適用于激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。

【符號說明】

1：成型裝置

10：匣體

11：塑膠線材

12：支撐線材

13：驅(qū)動輪

14：液化器

15：加熱組件

15a：擠出口

2：熔融沉積成型機

20、30、40、50：多功能復(fù)合打印裝置

200、300、400、500：殼體

201、201a、201b、201c、301、301a、301b、301c、401、401a、401b、401c、401d、501、501a、501b、501c：空室

202：加熱組件

202a：擠出口

203、203a、203b、303、303a、303b、404、404a、404b、503、503a、503b：顏色墨水

204、204a、204b：電路板

205、205a、205b、304、304a、304b、405、405a、405b、405c、504、504a、504b：噴墨芯片

206：側(cè)表面

207：底面

21：匣體

22：高分子材料

23：驅(qū)動輪

24：液化器

25、36、43、58：成型裝置

3：激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型機

302、402、502：光源裝置

31：成型槽

32：升降臺

33、41：成型托盤

34、403：液態(tài)樹脂

35、42、57：全彩化的三維成型物

4：紫外光固化液態(tài)樹脂成型機

42a：支撐材料

5：激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型機

51：基座

510：工作平臺

52：供粉槽

53：建構(gòu)槽

54、54a、54b：升降底座

55：粒狀粉末

56：滾輪

A、B：3D成型物

A’、B’：3D成型物的分層結(jié)構(gòu)

h：液面高度

【具體實施方式】

體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫 離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非架構(gòu)于限制本發(fā)明。

請參閱圖4，其是為本發(fā)明第一較佳實施例的適用于熔融沉積成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。如圖4所示，本發(fā)明的多功能復(fù)合打印裝置20是適用于一熔融沉積成型(FDM)機2中，且此熔融沉積成型(FDM)機2的成型裝置25是具有多功能復(fù)合打印裝置20、至少一匣體21、至少一高分子材料22、至少一驅(qū)動輪23及至少一液化器24等結(jié)構(gòu)，其中多功能復(fù)合打印裝置20包含：殼體200、加熱組件202、至少一顏色墨水203以及至少一噴墨芯片205(如圖5所示)，且殼體200具有多個空室201；加熱組件202設(shè)置于殼體200的其中一個空室201c中，且具有擠出口202a；每一顏色墨水203分別容設(shè)于殼體200的其他空室201a、201b中；噴墨芯片205對應(yīng)設(shè)置于殼體200的底面207(如圖5所示)，且每一噴墨芯片205均具有多個噴孔(未圖示)，連通顏色墨水203受驅(qū)動噴出；當(dāng)高分子材料22輸送至殼體200內(nèi)的加熱組件202后，經(jīng)由加熱組件202加熱熔融，并由加熱組件202的擠出口202a擠出熔融的高分子材料微滴(未圖示)，并由噴墨芯片205的相對應(yīng)的噴孔于一預(yù)定時間噴出顏色墨水203，使顏色墨水203附著于熔融的高分子材料微滴上，以構(gòu)成彩色的高分子材料微滴(未圖示)，進而堆疊多個彩色的高分子材料液滴，并固化形成全彩化的三維成型物(未圖示)。

請參閱圖4，于本實施例中，熔融沉積成型(FDM)機2的成型裝置25具有至少一匣體21及至少一高分子材料22，匣體21中用以承裝高分子材料22，于一些實施例中，高分子材料22是可為但不限為塑膠材料及支撐材料，舉例來說，高分子材料22是包含一聚氯乙烯、一聚乙烯、一聚苯乙烯、一聚氨基甲酸酯、一聚酰胺、一聚甲醛、一纖維素塑料、一聚四氟乙烯、一聚酰亞胺、一聚苯硫醚、一聚碳酸脂、一酚醛塑料、一氨基塑料、一環(huán)氧樹脂、一有機硅樹脂的至少其中之一種高分子材料，以作為塑膠材料，但不以此為限，又或者是，該高分子材料22是可包含一聚乳酸(PLA)、一丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)、一丁二烯－苯乙烯(BS)、一丙烯腈－苯乙烯(AS)、一聚乙酰胺(PA)、一尼龍6、一尼龍66、一聚酸甲酯(PMMA)、一氯化聚乙烯(CPE)、一丙烯酸酯類(ACR)、一硝酸纖維素、一乙基纖維素、一醋 酸纖維素、一聚對苯二甲酸乙二酯(PETE或PET)、一高密度聚乙烯(HDPE)、一低密度聚乙烯(LDPE)、一聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、一高抗沖聚苯乙烯(HIPS)的至少其中之一種高分子材料，以作為支撐材料，但不以此為限。然無論高分子材料22是包含前述的塑膠材料或是支撐材料，然于本實施例中，該高分子材料22是為一細微的線狀體，例如：細微的塑膠線，但不以此為限，且該細微的線狀體的直徑是介于0.01mm至2.0mm，較佳值則介于0.1mm至1.0mm。

于另一些實施例中，熔融沉積成型(FDM)機2的成型裝置25更可具有兩匣體21及兩高分子材料22，且該兩高分子材料22是可分別為前述的塑膠材料或是支撐材料，并分別對應(yīng)容設(shè)于匣體21中，其實施態(tài)樣是可依照實際情形而任施變化，并不以此為限。

請同時參閱圖4及圖5，圖5是為圖4所示的多功能復(fù)合打印裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，首先如圖4所示，當(dāng)匣體21內(nèi)的高分子材料22由匣體21中輸送出來，則會經(jīng)由驅(qū)動輪23的驅(qū)動，再經(jīng)由液化器24將高分子材料22液化，并將液化后的高分子材料2輸送至多功能復(fù)合打印裝置20中。如前所述，多功能復(fù)合打印裝置20具有殼體200，于一些實施例中，殼體200是可由但不限由金屬材質(zhì)、塑膠材質(zhì)、塑膠包覆金屬材質(zhì)的至少其中之一種材質(zhì)所構(gòu)成。且于殼體200中包含多個空室201，以本實施例為例，殼體200具有三個空室201a、201b、201c，但不以此為限。其中，空室201a及201b是用以供顏色墨水203容納于其中，而空室201c則是用以供加熱組件202設(shè)置于其內(nèi)，于另一些實施例中，加熱組件202是可為但不限為熱電阻加熱組件、激光加熱組件或其他結(jié)構(gòu)的加熱組件。且于加熱組件202的底部更具有擠出口202a，當(dāng)液化后的高分子材料22輸送至加熱組件22后，則可對高分子材料22加熱至高于融點溫度的狀態(tài)，以使之熔融，再由擠出口202a擠出熔融的高分子材料微滴(未圖示)。

請續(xù)參閱圖5，如圖所示，多功能復(fù)合打印裝置20的殼體200的側(cè)表面206上是具有至少一電路板204，該電路板204是對應(yīng)于每一空室201的側(cè)表面206而設(shè)置，舉例來說，于本實施例中，空室201a及空室201b的側(cè)表面206上是分別對應(yīng)設(shè)置一電路板204a及204b，且于每一電路板 204a、204b的底部各對應(yīng)連接至一個噴墨芯片205a、205b中，供以施加能量信號驅(qū)動每一噴墨芯片205a、205b的多個噴孔噴出顏色墨水203a、203b，即于本實施例中，噴墨芯片205a、205b是設(shè)置于殼體200的底面207上，用以分別噴印出空室201a、201b內(nèi)所容設(shè)的顏色墨水203a、203b。

于一些實施例中，噴墨芯片205是可為但不限為熱汽泡式噴墨芯片、壓電式噴墨芯片及微機電(MEMS)制程制造的至少其中之一種噴墨芯片205。

又以本實施例為例，顏色墨水203a是為黑色墨水、顏色墨水203b是為彩色墨水，但不以此為限，則其所對應(yīng)的噴墨芯片205a則為具有單一流道的黑色噴墨芯片，而另一對應(yīng)于彩色墨水的噴墨芯片205b則為具有三流道的彩色噴墨芯片，但不以此為限。

除此之外，于另一些實施例中，殼體200亦可具有四個用以容設(shè)四種顏色墨水203及一加熱組件202的空室201，其中四個容設(shè)一種顏色墨水203的每一空室201中，由其所對應(yīng)的噴墨芯片205的噴孔輸出顏色墨水203，則該對應(yīng)的噴墨芯片205的數(shù)量同樣為四，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片205。當(dāng)然，殼體200亦可具有六個用以容設(shè)六種顏色墨水203及一加熱組件202的空室201，由其所對應(yīng)的噴墨芯片205的噴孔輸出顏色墨水203，則該對應(yīng)的噴墨芯片205的數(shù)量同樣為六個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片205，甚至，殼體200亦可具有七個用以容設(shè)七種顏色墨水203及一加熱組件202的空室201，由其所對應(yīng)的噴墨芯片205的噴孔輸出顏色墨水203，則該對應(yīng)的噴墨芯片205的數(shù)量同樣為七個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片205。由此可見，空室201、顏色墨水203及噴墨芯片205的數(shù)量、設(shè)置方式及型態(tài)等是可依照實際情形而任施變化，并不以此為限。

請續(xù)參閱圖4及圖5，如前所述，當(dāng)多功能復(fù)合打印裝置20的加熱組件202對液化的高分子材料22進行熔融，并由擠出口202a擠出熔融的高分子材料微滴(未圖示)后，此時，鄰設(shè)于加熱組件202的噴墨芯片205則可控制于一預(yù)定時間由噴孔噴出對應(yīng)的顏色墨水203，并使該顏色墨水203附著于熔融的高分子材料微滴上，以構(gòu)成彩色的高分子材料微滴(未圖示)，透過程序驅(qū)動及控制，則可使每一高分子材料微滴對應(yīng)噴附不同的顏色墨水203， 同時，更可借由多功能復(fù)合打印裝置20于XY方向進行位移，以使多個不同色彩的高分子材料液滴于較冷的底層上附著，并依據(jù)每一層不同的斷面圖形進行堆疊，且隨著高分子材料液滴的自然冷卻固化、依序堆疊成型，而可逐層堆疊形成全彩化的三維成型物(未圖示)。

如此一來，透過多功能復(fù)合打印裝置20的擠出口202a熔融的高分子材料液滴時，則可即時借由噴墨芯片205的多個噴孔噴出所需的彩色或黑色墨水，使之附著于該熔融的高分子材料液滴上，如此具彩色的逐點形成彩色的逐線，最后形成彩色的逐面，進而成為彩色的立體3D成型物，使傳統(tǒng)的熔融沉積成型裝置能突破瓶頸，制造出全彩化的3D成型物。

請參閱圖6，其是為本發(fā)明第二較佳實施例的適用于激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。如圖6所示，本發(fā)明的多功能復(fù)合打印裝置30是適用于一激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(SLA)機3中，且此激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(SLA)機3的成型裝置36是具有多功能復(fù)合打印裝置30、成型槽31、升降臺32、成型托盤33及液態(tài)樹脂34等結(jié)構(gòu)，其中多功能復(fù)合打印裝置30包含：殼體300、光源裝置302、至少一顏色墨水303以及至少一噴墨芯片304，且殼體300具有多個空室301；光源裝置302設(shè)置于殼體300的至少一空室301中；每一顏色墨水303分別容設(shè)于殼體300的至少一空室301中；噴墨芯片304對應(yīng)設(shè)置于殼體300的底面，且每一噴墨芯片304均具有多個噴孔(未圖示)，連通顏色墨水303受驅(qū)動噴出；其中，光源裝置302提供一光源，對液態(tài)樹脂34照射，并沿著一分層截面輪廓進行掃描，使液態(tài)樹脂34產(chǎn)生聚合反應(yīng)，以固化成一樹脂微粒，且借由至少一噴墨芯片304噴出至少一顏色墨水303，使至少一顏色墨水303附著于已固化的樹脂微粒上，以形成彩色的固化樹脂，并逐漸堆疊多層彩色的固化樹脂，以堆疊形成全彩化的三維成型物35。

請參閱圖6，于本實施例中，激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(SLA)機3的成型裝置36具有成型槽31，于本實施例中，成型槽31用以容設(shè)升降臺32、成型托盤33及液態(tài)樹脂34等結(jié)構(gòu)，且成型托盤33是設(shè)置于升降臺32上，并可隨升降臺32的帶動以進行上下往復(fù)作動。至于液態(tài)樹脂34則容設(shè)于成型槽31中，且具有一定的液面高度h。本發(fā)明的多功能復(fù)合打印裝置30是對應(yīng)設(shè) 置于成型槽31的上方，且如前所述，多功能復(fù)合打印裝置30具有殼體300，于一些實施例中，殼體300是可由但不限由金屬材質(zhì)、塑膠材質(zhì)、塑膠包覆金屬材質(zhì)的至少其中之一種材質(zhì)所構(gòu)成。且于殼體300中包含多個空室301，以本實施例為例，殼體300具有三個空室301a、301b、301c，但不以此為限。其中，空室301a及301b是用以供顏色墨水303容納于其中，而空室301c則是用以供光源裝置302設(shè)置于其內(nèi)，于本實施例中，光源裝置302所提供的光源是為一紫外線(UV)光，且于光源裝置302的底部更具有可提供對準照射的相關(guān)結(jié)構(gòu)，俾可供該紫外線光對液態(tài)樹脂34進行對準照射，且借由多功能復(fù)合打印裝置30可于XY方向進行位移，故升降臺32承載成型托盤33并位移至液態(tài)樹脂34的液面高度h時，光源裝置302則可對液態(tài)樹脂34的液面沿著一分層截面輪廓進行掃描，使上層的液態(tài)樹脂34產(chǎn)生聚合反應(yīng)，以固化成一樹脂微粒，并透過至少一噴墨芯片304噴出至少一顏色墨水303，使至少一顏色墨水303附著于已固化的樹脂微粒上，以形成彩色的固化樹脂，再借由升降臺32逐步向下位移，如此以層層堆疊固化形成多層彩色的固化樹脂，并堆疊形成全彩化的三維成型物35。

請續(xù)參閱圖6，如圖所示，多功能復(fù)合打印裝置30的殼體300的底面上是具有至少一噴墨芯片304，該噴墨芯片304是對應(yīng)于每一空室301的底面而設(shè)置，舉例來說，于本實施例中，空室301a及空室301b的底面上是分別對應(yīng)設(shè)置一噴墨芯片304a及304b，且于噴墨芯片304a、304b的下方更對應(yīng)具有多個噴孔(未圖示)，用以分別噴印出空室301a、301b內(nèi)所容設(shè)的顏色墨水303a、303b。

于一些實施例中，噴墨芯片304是可為但不限為熱汽泡式噴墨芯片、壓電式噴墨芯片及微機電(MEMS)制程制造的噴墨芯片的至少其中之一。

又以本實施例為例，顏色墨水303a是為黑色墨水、顏色墨水303b是為彩色墨水，但不以此為限，則其所對應(yīng)的噴墨芯片304a則為具有單一流道的黑色噴墨芯片，而另一對應(yīng)于彩色墨水的噴墨芯片304b則為具有三流道的彩色噴墨芯片，但不以此為限。

而于另一些實施例中，殼體300亦可具有四個用以容設(shè)四種顏色墨水303及一光源裝置302的空室301，其中四個容設(shè)一種顏色墨水303 的每一空室301中，由其所對應(yīng)的噴墨芯片304的噴孔輸出顏色墨水303，則該對應(yīng)的噴墨芯片304的數(shù)量同樣為四，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片304。當(dāng)然，殼體300亦可具有六個用以容設(shè)六種顏色墨水303、一光源裝置302的空室301，再由所對應(yīng)的噴墨芯片304的噴孔輸出顏色墨水303，則該對應(yīng)的噴墨芯片304的數(shù)量同樣為六個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片304，甚至，殼體400亦可具有七個用以容設(shè)七種顏色墨水303、一光源裝置302的空室301，由其所對應(yīng)的噴墨芯片304的噴孔輸出顏色墨水303，則該對應(yīng)的噴墨芯片304的數(shù)量同樣為七個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片304。由此可見，空室301、顏色墨水303及噴墨芯片304的數(shù)量、設(shè)置方式及型態(tài)等是可依照實際情形而任施變化，并不以此為限。

如前所述，本發(fā)明的激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(SLA)機3的成型裝置36進行激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(SLA)成型作業(yè)時，主要是透過成型裝置36的升降臺32承載成型托盤33并位移至液態(tài)樹脂34的液面高度，并借由多功能復(fù)合打印裝置30可于XY方向進行位移，使得其光源裝置302及其所中所容設(shè)的至少一顏色墨水303均可隨的進行XY方向的位移，進而可供光源裝置302對最上層液面的液態(tài)樹脂34沿著分層截面輪廓進行掃描，使上層液面處的液態(tài)樹脂34產(chǎn)生聚合反應(yīng)，以固化成樹脂微粒，此時，再透過鄰設(shè)于光源裝置302的至少一噴墨芯片304控制于一預(yù)定時間由噴孔噴出對應(yīng)的顏色墨水303，并使該顏色墨水303附著于已固化的樹脂微粒上，以構(gòu)成彩色的固化樹脂，且透過程序驅(qū)動及控制，使彩色的逐點固化樹脂形成彩色的逐線固化樹脂，最后形成彩色的逐面固化樹脂，以形成一薄層，再借由升降臺32逐步向下位移，如此以層層堆疊固化形成多層彩色的固化樹脂，并堆疊形成全彩化的三維成型物35，俾可使傳統(tǒng)的激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型(SLA)機能突破瓶頸，制造出全彩化的3D成型物。

請參閱圖7，其是為本發(fā)明第三較佳實施例的適用于紫外光固化液態(tài)樹脂成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。如圖7所示，本發(fā)明的多功能復(fù)合打印裝置40是適用于一紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)機4中，且此紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)機4的成型裝置43至少包含多功能復(fù)合打印裝置40及成型托盤41等組件，其中多功能復(fù)合打印裝置40包 含：殼體400、光源裝置402、液態(tài)樹脂403、至少一顏色墨水404以及至少一噴墨芯片405，且殼體400具有多個空室401；光源裝置402設(shè)置于殼體400的其中一個空室401d中；液態(tài)樹脂403設(shè)置于殼體400的另一空室401a中；每一顏色墨水404分別容設(shè)于殼體400的其他空室401b、401c中；噴墨芯片405對應(yīng)設(shè)置于殼體400的底面，且每一噴墨芯片405均具有多個噴孔(未圖示)，可連通液態(tài)樹脂403或顏色墨水404受驅(qū)動噴出；其中，噴墨芯片405先噴印液態(tài)樹脂403的液滴，再由其他噴墨芯片405噴出至少一顏色墨水404，使至少一顏色墨水404附著于液態(tài)樹脂403的液滴上，并由光源裝置402提供一光源，對液態(tài)樹脂403的液滴照射，使液態(tài)樹脂403的液滴固化，以形成彩色的固化樹脂，并逐漸堆疊多層該彩色的固化樹脂，以堆疊形成全彩化的三維成型物42。

請參閱圖7，于本實施例中，紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)機4的成型裝置43具有成型托盤41，于一些實施例中，成型托盤41是可設(shè)置于一可升降的基座(未圖示)上，并隨該基座進行上下升降的位移作動，且多功能復(fù)合打印裝置40是對應(yīng)設(shè)置于成型托盤41的上方，且如前所述，多功能復(fù)合打印裝置40具有殼體400，于一些實施例中，殼體400是可由但不限由金屬材質(zhì)、塑膠材質(zhì)、塑膠包覆金屬材質(zhì)的至少其中之一種材質(zhì)所構(gòu)成。且于殼體400中包含多個空室401，以本實施例為例，殼體400具有四個空室401a、401b、401c及401d，但不以此為限。其中，空室401a是用以供液態(tài)樹脂403容設(shè)于其中，其他二個空室401b及401c是用以供顏色墨水404容設(shè)于其中，而另一空室401d則是用以供光源裝置402設(shè)置于其內(nèi)，于本實施例中，光源裝置402所提供的光源是為一紫外線(UV)光，且于光源裝置402的底部更具有可提供對準照射的相關(guān)結(jié)構(gòu)(未圖示)。

請續(xù)參閱圖7，如圖所示，多功能復(fù)合打印裝置40的殼體400的底面上是具有至少一噴墨芯片405，該噴墨芯片405是對應(yīng)于每一空室401的底面而設(shè)置，舉例來說，于本實施例中，空室401a、401b及401c的底面上是分別對應(yīng)設(shè)置一噴墨芯片405a、405b及405c，且于噴墨芯片405a、405b及405c中更對應(yīng)具有多個噴孔(未圖示)，用以分別噴印出空室401a、401b及401c內(nèi)所容設(shè)的液態(tài)樹脂403及顏色墨水404a、404b。

于一些實施例中，噴墨芯片405是可為但不限為熱汽泡式噴墨芯片、壓電式噴墨芯片及微機電(MEMS)制程制造的噴墨芯片的至少其中之一。

又以本實施例為例，顏色墨水404a是為黑色墨水、顏色墨水404b是為彩色墨水，但不以此為限，則其所對應(yīng)的噴墨芯片405b則為具有單一流道的黑色噴墨芯片，而另一對應(yīng)于彩色墨水的噴墨芯片405c則為具有三流道的彩色噴墨芯片，但不以此為限。

而于另一些實施例中，殼體400亦可具有四個用以容設(shè)四種顏色墨水404及一容置液態(tài)樹脂403的空室401，再由容設(shè)一種顏色墨水404的每一空室401中對應(yīng)的噴墨芯片405的噴孔輸出顏色墨水404，則該對應(yīng)的噴墨芯片405的數(shù)量同樣為四，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片405。當(dāng)然，殼體400亦可具有六個用以容設(shè)六種顏色墨水404、一液態(tài)樹脂403及一光源裝置402的空室401，再由所對應(yīng)的噴墨芯片405的噴孔輸出顏色墨水404，則該對應(yīng)的噴墨芯片405的數(shù)量同樣為六個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片405，甚至，殼體400亦可具有七個用以容設(shè)七種顏色墨水403一光源裝置402的空室401，再由所對應(yīng)的噴墨芯片405的噴孔輸出顏色墨水404，則該對應(yīng)的噴墨芯片405的數(shù)量同樣為七個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片405。由此可見，空室401、顏色墨水404及噴墨芯片405的數(shù)量、設(shè)置方式及型態(tài)等是可依照實際情形而任施變化，并不以此為限。

如前所述，本發(fā)明的紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)機4的成型裝置43進行紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)作業(yè)時，主要透過基座承載成型托盤41上升位移至一特定高度后，借由多功能復(fù)合打印裝置40可于XY方向進行位移至定位，使得其中所容設(shè)的光源裝置402、液態(tài)樹脂403及至少一顏色墨水404均可隨的進行XY方向的位移定位，并由噴墨芯片405a先于成型托盤41上噴印出液態(tài)樹脂403的液滴，此時，再透過鄰設(shè)于光源裝置402的至少一噴墨芯片405b、405c控制于一預(yù)定時間由噴孔噴出對應(yīng)的顏色墨水404a、404b，使該顏色墨水404a、404b附著于剛噴出的液態(tài)樹脂403的液滴上，再由光源裝置402提供的紫外光(UV)線，對已噴印色彩的液態(tài)樹脂403的液滴照射，使彩色液態(tài)樹脂403的液滴固化，以形成彩色的固化樹脂，并逐漸堆疊多層該彩色的固化樹脂，且透過程序驅(qū)動及控制，使彩色的逐點固化樹 脂形成彩色的逐線固化樹脂，最后形成彩色的逐面固化樹脂，再借由基座帶動成型托盤41逐步向下位移，如此以層層堆疊固化形成多層彩色的固化樹脂，并堆疊形成全彩化的三維成型物42。

又于實施例中，殼體400亦也可設(shè)置一容置液態(tài)支撐材料42a的空室401(未圖示)，故當(dāng)噴墨芯片405對應(yīng)噴出該液態(tài)支撐材料42a后，其亦可因光源裝置402的紫外光線照射而固化，借以形成如圖7所示的固化的支撐材料42a。

又，在另一些實施例中，當(dāng)噴墨芯片405噴出液態(tài)樹脂403后，亦可先由光源裝置402的紫外光照射，以對液態(tài)樹脂403的液滴進行固化，其后再由其他噴墨芯片405噴出對應(yīng)的顏色墨水404，而對該已固化的液態(tài)樹脂403進行上色，以形成彩色的固化樹脂，并逐漸堆疊多層該彩色的固化樹脂，而構(gòu)成全彩化的三維成型物42。

如此一來，透過本實施例的多功能復(fù)合打印裝置40，則可借由噴印芯片405以噴印液態(tài)樹脂403，并可由噴墨芯片405的多個噴孔噴出所需的彩色或黑色墨水，使之附著于液態(tài)樹脂403的液滴上，再以光源裝置402對已噴印色彩的液態(tài)樹脂403的液滴照射，使其固化以形成彩色的固化樹脂；或是先以光源裝置402照射液態(tài)樹脂403的液滴，使其固化后再透過其他噴印芯片405噴印所需的彩色或黑色墨水，以進成彩色的固化樹脂；由此可見，本實施例的多功能復(fù)合打印裝置40是可采用多樣的實施方式以進行全彩的紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)作業(yè)，使傳統(tǒng)的紫外光固化液態(tài)樹脂成型機能突破瓶頸，制造出全彩化的3D成型物。

請參閱圖8，其是為本發(fā)明第四較佳實施例的適用于激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型機的成型裝置及其多功能復(fù)合打印裝置的示意圖。如圖8所示，本發(fā)明的多功能復(fù)合打印裝置50是適用于一激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)機5中，且此激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)機5的成型裝置58包含多功能復(fù)合打印裝置50、基座51、供粉槽52、建構(gòu)槽53、升降底座54、粒狀粉末55及滾輪56等組件，其中多功能復(fù)合打印裝置50包含：殼體500、光源裝置502、至少一顏色墨水503以及至少一噴墨芯片504，且殼體500具有多個空室501；光源裝置502設(shè)置于殼體500的其中一個空室501c中；每一顏色墨水503分 別容設(shè)于殼體500的其他空室501a、501b中；噴墨芯片504對應(yīng)設(shè)置于殼體500的底面，且每一噴墨芯片504均具有多個噴孔(未圖示)，連通顏色墨水503受驅(qū)動噴出；其中，光源裝置502提供一激光光源，對建構(gòu)槽53內(nèi)的粒狀粉末55照射，并沿著一分層截面輪廓進行燒結(jié)，使粒狀粉末55溫度升至融點，并借由至少一噴墨芯片504噴出至少一顏色墨水503，使至少一顏色墨水503附著于固化過程中的粒狀粉末55上，以形成彩色的固化微粒，且彩色的固化微粒是相互粘接，并逐層堆疊成型，進而堆疊形成全彩化的三維成型物57。

請參閱圖8，于本實施例中，激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)機5的成型裝置58具有基座51，且于基座51中設(shè)置有內(nèi)嵌式的供粉槽52及建構(gòu)槽53，供粉槽52是鄰設(shè)于建構(gòu)槽53，且于基座51的表面上形成工作平臺510，其中，供粉槽52及建構(gòu)槽53的底面是由活動式的升降底座54a、54b所構(gòu)成，其可因應(yīng)驅(qū)動裝置(未圖示)的驅(qū)動以進行上下往復(fù)式的升降作業(yè)，借以分別將供粉槽52及建構(gòu)槽53內(nèi)容設(shè)的粒狀粉末55進行上下推送。舉例來說，當(dāng)欲進行激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)作業(yè)前，則借由升降底座54a的上升作業(yè)，以將供粉槽52內(nèi)的粒狀粉末55推送至略高于工作平臺510的高度，其后再由滾輪56于工作平臺510上進行水平位移的推送作業(yè)，進而可將粒狀粉末55推移至鄰設(shè)的建構(gòu)槽53內(nèi)，此時，建構(gòu)槽53的升降底座54b則會略為下降，使多功能復(fù)合打印裝置50可對建構(gòu)槽53內(nèi)的粒狀粉末55進行后續(xù)的激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)作業(yè)，如此透過供粉槽52及建構(gòu)槽53彼此獨立的往復(fù)式的升降作業(yè)，可有效調(diào)控粒狀粉末55的供粉及成型作業(yè)。以及，于一些實施例中，粒狀粉末55是為一復(fù)合塑膠粉末、一金屬粉末及一復(fù)合金屬粉末的至少其中之一，但不以此為限。

此外，如前所述，多功能復(fù)合打印裝置50亦與前述的諸多實施例相仿，同樣具有殼體500，且殼體500是可由但不限由金屬材質(zhì)、塑膠材質(zhì)、塑膠包覆金屬材質(zhì)的至少其中之一種材質(zhì)所構(gòu)成。且于殼體500中亦具有三個空室501a、501b及501c，但不以此為限。其中，空室501a及501b是用以分別供顏色墨水503a、503b容設(shè)于其中，而另一空室501c則是用以供光源裝置502設(shè)置于其內(nèi)，于本實施例中，光源裝置502所提供的光源是為一激光光源，且于光源裝置502更具有可提供對準照射的相關(guān)結(jié)構(gòu)(未圖示)。以 及，多功能復(fù)合打印裝置50的殼體500的底面上是具有噴墨芯片504，且噴墨芯片504是對應(yīng)于每一空室501的底面而設(shè)置，故于本實施例中，空室501a、501b的底面上分別對應(yīng)設(shè)置有噴墨芯片504a及504b，且其更分別具有多個噴孔(未圖示)，用以對應(yīng)噴印出空室501a及501b內(nèi)所容設(shè)的顏色墨水503a、503b。

于一些實施例中，噴墨芯片504是可為但不限為熱汽泡式噴墨芯片、壓電式噴墨芯片及微機電(MEMS)制程制造的噴墨芯片的至少其中之一。且以本實施例為例，顏色墨水503a是為黑色墨水、顏色墨水503b是為彩色墨水，但不以此為限，則其所對應(yīng)的噴墨芯片504a則為具有單一流道的黑色噴墨芯片，而另一對應(yīng)于彩色墨水的噴墨芯片504b則為具有三流道的彩色噴墨芯片，但不以此為限。

而于另一些實施例中，殼體500亦可具有四個用以容設(shè)四種顏色墨水503的空室501，再由可容設(shè)一種顏色墨水503的每一空室501中所對應(yīng)的噴墨芯片504的噴孔輸出顏色墨水503，則該對應(yīng)的噴墨芯片504的數(shù)量同樣為四，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片504。當(dāng)然，殼體500亦可具有六個用以容設(shè)六種顏色墨水503、一光源裝置502的空室501，再由所對應(yīng)的噴墨芯片504的噴孔輸出顏色墨水503，則該對應(yīng)的噴墨芯片504的數(shù)量同樣為六個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片504，甚至，殼體500亦可具有七個用以容設(shè)七種顏色墨水503、一光源裝置502的空室501，再由所對應(yīng)的噴墨芯片504的噴孔輸出顏色墨水503，則該對應(yīng)的噴墨芯片504的數(shù)量同樣為七個，且其是均為具有單一流道的單色噴墨芯片504。由此可見，空室501、顏色墨水502及噴墨芯片504的數(shù)量、設(shè)置方式及型態(tài)等是可依照實際情形而任施變化，并不以此為限。

如前所述，本發(fā)明的激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)機5的成型裝置58進行激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)作業(yè)時，主要透過滾輪56將供粉槽52內(nèi)容設(shè)的粒狀粉末55推送至建構(gòu)槽53內(nèi)，此時，借由對應(yīng)設(shè)置于建構(gòu)槽53上方的多功能復(fù)合打印裝置50可于XY方向進行位移至定位，并使得其中所容設(shè)的光源裝置502及至少一顏色墨水503均可隨的進行XY方向的位移定位，再由光源裝置502提供的激光光源，對建構(gòu)槽53內(nèi)的粒狀粉末55照射， 并使多功能復(fù)合打印裝置50位移以沿著一分層截面輪廓進行燒結(jié)，使粒狀粉末55溫度升至融點，同時，并借由噴墨芯片504控制于一預(yù)定時間由噴孔噴出對應(yīng)的顏色墨水503a、503b，使該顏色墨水503a、503b附著于固化過程中的粒狀粉末55上，以形成彩色的固化微粒，且該彩色的固化微粒亦相互粘結(jié)，且透過程序驅(qū)動及控制，使彩色的逐點固化微粒形成彩色的逐線固化微粒，最后形成彩色的逐面固化微粒，再借由升降基座54b帶動建構(gòu)槽53逐步向下位移，如此以層層堆疊成型，以堆疊形成全彩化的三維成型物57。

如此一來，透過本實施例的多功能復(fù)合打印裝置50的光源裝置502對粒狀粉末55進行激光燒結(jié)的同時，則可即時借由噴墨芯片504的多個噴孔噴出所需的彩色或黑色墨水，使的附著于已固化的粒狀粉末55上，如此具彩色的逐點形成彩色的逐線，最后形成彩色的逐面，進而成為彩色的立體3D成型物，使傳統(tǒng)的激光燒結(jié)固態(tài)粉末成型(SLS)裝置能突破瓶頸，制造出全彩化的3D成型物。

綜上所述，本發(fā)明的多功能復(fù)合打印頭，其借由殼體中具有多個空室，用以容設(shè)加熱機構(gòu)或光源裝置、至少一顏色墨水、或是液態(tài)樹脂等，進而可廣泛應(yīng)用于熔融沉積成型(FDM)技術(shù)、激光燒結(jié)液態(tài)樹脂成型SLA)技術(shù)、紫外光固化液態(tài)樹脂成型(MJM)技術(shù)、或是選擇性激光燒結(jié)成型(SLS)技術(shù)等3D打印成型機中，均可有效地實施全彩化的3D打印，不僅可突破傳統(tǒng)單色的3D成型品的技術(shù)瓶頸，增加3D成型品的色彩擬真及藝術(shù)性，同時更利于推廣全彩化3D打印技術(shù)，并使全彩化3D打印技術(shù)更為普及化。

本發(fā)明得由熟知此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利范圍所欲保護者。