熔融沉積成型機(jī)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型是關(guān)于一種熔融沉積成型機(jī)，尤指一種具有成型線材表面著色裝置的熔融沉積成型機(jī)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]三維成型技術(shù)，亦稱為快速成型(Rapid Prototyping，RP)技術(shù)，因快速成型技術(shù)具有自動(dòng)、直接及快速，可精確地將設(shè)計(jì)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?，從而可?duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)進(jìn)行快速的評(píng)估，修改及功能試驗(yàn)，大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，因而使得三維打印成型技術(shù)廣受青睞。
[0003]然快速成型技術(shù)中，有一種恪融沉積成型(Fused Deposit1n Modeling，F(xiàn)DM)技術(shù)，其乃輸送成型材料通過加熱對(duì)成型材料加熱成熔融液態(tài)，再由一擠出口擠出熔融液態(tài)成型材料而冷卻堆疊出三維成型物。
[0004]然而，以目前恪融沉積成型(Fused Deposit1n Modeling，F(xiàn)DM)技術(shù)而言，其所成型的三維成型物的色彩，主要是決定于當(dāng)時(shí)供給FDM機(jī)的塑膠線材的顏色而定，且一般來說，該塑膠線材的顏色在生產(chǎn)時(shí)即已決定好，使用者僅能選擇廠商所提供的特定色彩的塑膠線材，并無(wú)法依照需求而自行決定塑膠線材的顏色，如此一來，則通過FDM技術(shù)所成型的三維成型物，其色彩通常為單一色系，或是僅由幾種特定的基本色系所構(gòu)成，而無(wú)法供使用者靈活運(yùn)用。
[0005]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種熔融沉積成型機(jī)，其內(nèi)具有成型線材表面著色裝置，用以將成型線材進(jìn)行加溫并可將成型線材的兩表面均噴涂著色，如此供使用者可依照需求而將成型線材進(jìn)行完整著色，并廣泛地應(yīng)用于三維成型技術(shù)中，供以產(chǎn)業(yè)上利用。
【【實(shí)用新型內(nèi)容】】
[0006]本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種熔融沉積成型機(jī)，其內(nèi)具有成型線材表面著色裝置，俾可解決目前熔融沉積成型(FDM)技術(shù)僅可制造單一色彩的三維成型物的技術(shù)瓶頸。
[0007]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型的一較廣義實(shí)施態(tài)樣為提供一種熔融沉積成型機(jī)，包含:兩組供輸驅(qū)動(dòng)器，分別設(shè)置于成型線材的U型導(dǎo)送路徑之前后段，供以導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)成型線材進(jìn)給導(dǎo)料；兩組噴頭組件，分別設(shè)置于其對(duì)應(yīng)的供輸驅(qū)動(dòng)器的一側(cè)，每一組噴頭組件包含至少一噴頭墨匣，每一噴頭墨匣內(nèi)是容置至少一顏色染料，并分隔儲(chǔ)置，以及每一噴頭墨匣的底部?jī)?nèi)設(shè)有至少一噴液產(chǎn)生器，供與至少一顏色染料連通，每一噴頭墨匣的底部更設(shè)置多個(gè)噴孔，且每一噴孔均與內(nèi)部對(duì)應(yīng)的噴液產(chǎn)生器相連通，促使噴液產(chǎn)生器受驅(qū)動(dòng)時(shí)可控制至少一顏色染料由噴孔向外噴出；至少一容器，具有容置空間及擠出口，容置空間內(nèi)更設(shè)有加熱器；以及控制裝置，與加熱器及擠出口電連接；借此，成型線材受兩組供輸驅(qū)動(dòng)器導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)并以U型導(dǎo)送路徑進(jìn)給至兩組噴頭組件處，通過兩組噴頭組件對(duì)成型線材的二表面進(jìn)行表面噴涂作業(yè)，以完成成型線材的完整線徑著色，其后再輸入至至少一容置空間中，由控制裝置控制加熱器的溫度，以使完成完整線徑著色的成型線材熔融并儲(chǔ)置于至少一容器的容置空間中，并通過控制裝置的控制以使熔融后的液態(tài)成型線材由擠出口擠出，并層層堆疊成三維成型物。
【【附圖說明】】
[0008]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的適用于熔融沉積成型(FDM)機(jī)的成型線材表面著色裝置的示意圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的熔融沉積成型(FDM)機(jī)的成型線材表面著色裝置的嗔頭墨匣的底部不意圖。
[0010]圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的熔融沉積成型(FDM)機(jī)的示意圖。
[0011]【符號(hào)說明】
[0012]1:熔融沉積成型機(jī)
[0013]10:成型線材表面著色裝置
[0014]11:成型線材
[0015]11’:已完成完整線徑著色的成型線材
[0016]11”:液態(tài)成型線材
[0017]110:第一表面
[0018]111:第二表面
[0019]12:材料匣
[0020]131、132:供輸驅(qū)動(dòng)器
[0021]141、142:預(yù)熱器
[0022]151、152:噴頭組件
[0023]1511、1521:噴頭墨匣
[0024]1511a:噴墨芯片
[0025]1511b:噴孔
[0026]1511c:噴液產(chǎn)生器
[0027]1512、1522:承載座
[0028]1513、1523:噴液回收盒
[0029]16:噴頭
[0030]161:擠出口
[0031]17:承載盤
[0032]18:驅(qū)動(dòng)輪
[0033]2:三維成型物
【【具體實(shí)施方式】】
[0034]體現(xiàn)本實(shí)用新型特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本實(shí)用新型能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本實(shí)用新型的范圍，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)于限制本實(shí)用新型。
[0035]請(qǐng)同時(shí)參閱圖1及圖3，圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的熔融沉積成型(FDM)機(jī)的成型線材表面著色裝置的示意圖，圖3為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的熔融沉積成型(FDM)機(jī)的示意圖。如圖所示，熔融沉積成型(FDM)機(jī)1(如圖3所示)是具有成型線材表面著色裝置10、容器16、控制裝置17及承載盤18等組件，其中，成型線材表面著色裝置10包含成型線材11、材料匣12、兩組供輸驅(qū)動(dòng)器131、132、兩組預(yù)熱器141、142、兩組噴頭組件151、152等組件。材料匣12用以儲(chǔ)置成型線材11，兩組供輸驅(qū)動(dòng)器131、132分別設(shè)置于成型線材11的U型導(dǎo)送路徑之前后段，供以導(dǎo)引、驅(qū)動(dòng)成型線材11進(jìn)給導(dǎo)料，兩組預(yù)熱器141、142及兩組噴頭組件151、152均分別設(shè)置于其對(duì)應(yīng)的供輸驅(qū)動(dòng)器131、132的一側(cè)，每一組噴頭組件
151、152各包含至少一噴頭墨匣1511、1521，且每一噴頭墨匣1511、1521內(nèi)均容置至少一顏色染料(未圖示)，并分隔儲(chǔ)置，且每一噴頭墨匣1511、1521的底部?jī)?nèi)設(shè)有至少一噴液產(chǎn)生器151 lc (如圖2所示)，供與至少一顏色染料連通，每一噴頭墨匣1511、1521的底部更設(shè)置多個(gè)噴孔1511b，且每一噴孔1511b均與內(nèi)部對(duì)應(yīng)的噴液產(chǎn)生器1511c相連通，促使噴液產(chǎn)生器1511c受驅(qū)動(dòng)時(shí)可控制至少一顏色染料由噴孔1511b向外噴出。如圖3所示，容器16具有容置空間160及擠出口 162，且容置空間160內(nèi)更設(shè)有加熱器161 ;以及控制裝置17是與加熱器161及擠出口 162電連接；借此，成型線材11受此兩組供輸驅(qū)動(dòng)器131、132導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)并以U型導(dǎo)送路徑進(jìn)給至兩組噴頭組件151、152處，通過兩組噴頭組件151、152對(duì)成型線材11的二表面進(jìn)行表面噴涂作業(yè)，以完成成型線材11的完整線徑著色，其后再輸入至容器16的容置空間160中，由控制裝置17控制加熱器161的溫度，以使完成完整線徑著色的成型線材11’熔融并儲(chǔ)置于容器16的容置空間160中，并通過控制裝置17的控制以使熔融后的液態(tài)成型線材11”由擠出口 162擠出，并層層堆疊成三維成型物2。
[0036]于本實(shí)施例中，如圖1所示，成型線材11是可為但不限為一細(xì)微的線狀體，例如:細(xì)微的塑膠線，但不以此為限，且其大致上可區(qū)分為第一表面110及第二表面111。于本實(shí)施例中，成型線材11的直徑是介于0.01mm至2.0mm，且其較佳值則介于0.1mm至1.0mm。以及，該成型線材11的材質(zhì)是可為但不限為一熱塑性高分子材料。
[0037]舉例來說，該成型線材11的熱塑性高分子材料是可為但不限為塑膠材料及支撐材料，舉例來說，高分子材料是為一聚氯乙烯、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，該成型線材11的熱塑性高分子材料是可為一聚乳酸(PLA)、一丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(ABS)、一丁二烯一苯乙烯(BS)、一丙烯腈一苯乙烯(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)、一硝酸纖維素、一聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PETE或PET)、一聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、一聚對(duì)苯二甲酸二丁酯(PBT)、一改質(zhì)聚氯化二甲基苯(m-PPE)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。
[0038]請(qǐng)續(xù)參閱圖1，如圖所示，成型線材表面著色裝置10具有材料匣12，用以儲(chǔ)置未進(jìn)行噴涂著色的成型線材11，成型線材11先是通過第一組供輸驅(qū)動(dòng)器131的導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)，使該成型線材11的第一表面110向上進(jìn)行輸送，并輸送至鄰設(shè)于第一組供輸驅(qū)動(dòng)器131 —側(cè)的預(yù)熱器141中，以進(jìn)行加溫，于本實(shí)施例中，該預(yù)熱器141的預(yù)熱溫度是介于50?100度之間，且其較佳的預(yù)熱溫度是介于70?75度之間，但不以此為限。經(jīng)過預(yù)熱器141進(jìn)行加溫的成型線材11并不會(huì)完全熔融，待加溫后的成型線材11通過供輸驅(qū)動(dòng)器131的導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)再向前輸送，則會(huì)繼續(xù)輸送至鄰設(shè)于預(yù)熱器141 一側(cè)的噴頭組件151中。
[0039]于一些實(shí)施例中，噴頭組件151具有噴頭墨匣1511、承載座1512及噴液回收盒1513等組件，但不以此為限，其中承載座1512是用以供該噴頭墨匣1511架構(gòu)于其上，且噴液回收盒1513是對(duì)應(yīng)設(shè)置于噴頭墨匣1511的下方，用以將噴頭墨匣1511噴出的顏色染料(未圖示)予以集中回收處理。且如前所述，每一噴頭墨匣1511的底部?jī)?nèi)設(shè)有至少一噴液產(chǎn)生器1511c (如圖2所示)，供與顏色染料(未圖示)連通，以及，每一噴頭墨匣1511的底部更設(shè)置多個(gè)噴孔1511b (如圖2所示)，每一噴孔1511b均與內(nèi)部對(duì)應(yīng)的噴液產(chǎn)生器1511c相連通，促使噴液產(chǎn)生器1511c受驅(qū)動(dòng)時(shí)可控制顏色染料由噴孔1511b向外噴出，因此，當(dāng)加溫后的成型線材11輸送至噴頭組件151處時(shí)，則可由噴頭墨匣1511對(duì)加溫后的成型線材11的第一表面110進(jìn)行噴涂表面著色程序。
[0040]請(qǐng)續(xù)參閱圖1，如圖所示，該完成第一表面110的噴涂表面著色程序的成型線材11會(huì)再因應(yīng)另一組供輸驅(qū)動(dòng)器132的導(dǎo)引驅(qū)動(dòng)，而繼續(xù)以U型導(dǎo)送路徑進(jìn)行輸送，當(dāng)該成型線材11輸送至第二組供輸驅(qū)動(dòng)器132處時(shí)，則會(huì)如圖1所示，成型線材11未著色的第二表面111會(huì)因其U型的導(dǎo)送路徑而轉(zhuǎn)為朝上，再通過第二組供輸驅(qū)動(dòng)器132的導(dǎo)引以向前輸送至鄰設(shè)于第二組供輸驅(qū)動(dòng)器132 —側(cè)的預(yù)熱器142，以對(duì)成型線材11的第二表面111實(shí)施加溫，其后，經(jīng)加溫后的成型線材11則會(huì)繼續(xù)輸送至鄰設(shè)于預(yù)熱器142 —側(cè)的噴頭組件
152。于本實(shí)施例中，第二組噴頭