CN108274735B - 多色3d物件的切层打印方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种多色3D物件的切层打印方法，是读取所载入的多色3D物件的坐标信息及颜色信息，执行切层处理来产生多个物件打印层及多个物件影像数据，产生多个挡溅打印层并使各挡溅打印层与同层的物件打印层的边缘部分重叠，并控制多色3D印表机的成型喷头逐层打印多个物件打印层，于物件打印层打印完成时打印与物件打印层部分重叠的挡溅打印层，并于挡溅打印层打印完成时控制多色3D印表机的着色喷头对已打印的物件打印层进行着色。本发明可有效避免墨水喷溅至下方已打印的打印层而造成混色，而可有效提升打印品质。

Description

多色3D物件的切层打印方法
技术领域
本发明是涉及3D打印，特别是涉及多色3D物件的切层打印方法。
背景技术
为了打印多色3D实体模型，相关技术中已有一种使用熔融沉积成型(FusedDeposition Modeling，FDM)技术的多色3D印表机(multi-colour 3D printer)被提出。前述多色3D印表机同时设置有用以进行3S打印的成型喷头及用以着色的着色喷头。
请同时参阅图1A至图1D，图1A为相关技术的多色3D印表机的第一打印示意图，图1B为相关技术的多色3D印表机的第二打印示意图，图1C为相关技术的多色3D印表机的第三打印示意图，图1D为相关技术的多色3D印表机的第四打印示意图，用以说明相关技术的多色3D印表机如何进行多色3D打印。
于开始打印后，多色3D印表机先控制成型喷头10打印一层打印层140(如图1A所示)，并控制着色喷头12于打印层140上喷印有色墨水(如黑色)以进行着色(如图1B所示)。接着，多色3D印表机控制成型喷头10于已着色的打印层140上堆叠打印另一层打印层142(如图1C所示)，并控制着色喷头12于打印层142上喷印不同色的有色墨水(如蓝色)以进行着色(如图1D所示)。藉由重复上述打印及着色操作，多色3D印表机可生成多色3D实体模型。
于上述打印方法中，受限于着色喷头12无法精准地控制喷印范围，当上方的打印层142未完全遮挡下方打印层140(如图1C、图1D所示)时，多色3D印表机于对上方打印层142进行着色时，常发生墨水喷溅至打印范围外(如墨水喷溅至下方打印层140的表面)的状况，这使得所印出的多色3D实体模型存在混色缺陷，而降低了打印品质。
发明内容
本发明提供一种多色3D模型的切层打印方法，可自动添加挡溅打印层来于着色过程中遮挡朝打印范围外喷溅的墨水。
于一实施例，一种多色3D物件的切层打印方法，包括：a)载入一多色3D物件的一3D数据并读取该多色3D物件的一坐标信息及一颜色信息；b)依据该坐标信息执行一路径切层处理来产生多个物件打印层的多个物件路径数据，其中各该物件路径数据分别记录有一层数值；c)依据该颜色信息执行一影像切层处理来产生该多个物件打印层的多个物件影像数据，其中各该物件影像数据分别记录有该层数值；d)依据该多个物件路径数据产生多个挡溅打印层的多个挡溅路径数据，并设定各该挡溅路径数据为使各该挡溅打印层与同层的该物件打印层的边缘部分重叠，其中各该挡溅路径数据分别记录有该层数值；及e)控制一多色3D印表机的一成型喷头依据该物件路径数据逐层打印该多个物件打印层，于该物件打印层打印完成时依据同层的挡溅路径数据于已打印的该物件打印层的边缘打印部分重叠的该挡溅打印层，并于该挡溅打印层打印完成时依据同层的该物件影像数据控制该多色3D印表机的一着色喷头对已打印的该物件打印层进行着色。
本发明可有效避免墨水喷溅至下方已打印的打印层而造成混色，而可有效提升打印品质。
附图说明
图1A为相关技术的多色3D印表机的第一打印示意图。
图1B为相关技术的多色3D印表机的第二打印示意图。
图1C为相关技术的多色3D印表机的第三打印示意图。
图1D为相关技术的多色3D印表机的第四打印示意图。
图2为本发明第一实施例的多色3D印表机的架构图。
图3为本发明第一实施例的切层打印方法的流程图。
图4为本发明第二实施例的切层打印方法的部分流程图。
图5为本发明第三实施例的切层打印方法的部分流程图。
图6为本发明第四实施例的切层打印方法的部分流程图。
图7A为外部挡溅打印层的剖视示意图。
图7B为外部挡溅打印层的俯视示意图。
图8为打印路径的示意图。
图9A为内部挡溅打印层的剖视示意图。
图9B为内部挡溅打印层的俯视示意图。
图10A为一实施例的扩张挡溅打印层的俯视示意图。
图10B为另一实施例的扩张挡溅打印层的俯视示意图。
其中，附图标记：
10…成型喷头
12…着色喷头
140、142…打印层
1…多色3D印表机
100…成型喷头
102…着色喷头
104…记忆模块
106…连接模块
108…人机界面
110…控制模块
2…电子装置
20…切层软件
30-38、70-78…物件打印层
40-42…外部挡溅打印层
50-54…打印路径
60-66…位置
80-82…内部挡溅打印层
84…着色区域
90-92…扩张挡溅打印层
d1、d2…预设距离
g1、g2…预设间距
g3、g4…预设间隙
S10-S14…切层打印步骤
S200-S204…切层步骤
S206-S214…打印步骤
S30-S38…第一挡溅路径数据产生步骤
S40-S48…第二挡溅路径数据产生步骤
S50-S58…切层及扩张挡溅范围步骤
具体实施方式
兹就本发明的一较佳实施例，配合图式，详细说明如后。
首请参阅图2，为本发明第一实施例的多色3D印表机的架构图。本实施例揭露了一种3D打印系统，包括多色3D印表机1及切层软件20。切层软件20于被电子装置2(如桌上型电脑、笔记型电脑、云端服务器或智慧型手机)执行后，可载入多色3D物件的3D数据，经由修改3D数据对多色3D物件进行切层处理，并产生3D打印数据(即后述物件路径数据、挡溅路径数据或物件影像数据，3D打印数据可以G-code表示)。多色3D印表机1可依据3D打印数据进行打印来生成对应多色3D物件的多色3D实体模型。
多色3D印表机1主要包括成型喷头100、着色喷头102、记忆模块104、连接模块106、人机界面108及控制模块110。
成型喷头100连接耗材供应装置(图未标示)，并可使用耗材进行3D打印。
于一实施例中，多色3D印表机1是熔融沉积成型(Fused Deposition Modeling，FDM)3D打印机，耗材供应装置可提供热塑性耗材(如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)或聚乳酸(PLA))至成型喷头100，成型喷头100可加热耗材至半熔融态以进行3D打印。
于一实施例中，多色3D印表机1是光固化成形(Stereo-lithography，SL)3D打印机，耗材供应装置可提供液态的光敏树脂(UV curable resin)至成型喷头100，成型喷头100可喷印光敏树脂并对所喷印的光敏树脂施加光照(如紫外光或雷射光)使其固化以进行3D打印。
着色喷头102连接储存有墨水的墨匣(图未标示)。于一实施例中，着色喷头102可包括多个子喷头，各子喷头分别连接不同色(如青色(Cyan)、洋红色(Magenta)、黄色(Yellow)及黑色(Black))的多个墨匣，并可经由混色来实现全彩打印。
记忆模块104用以储存数据(如前述3D打印数据)。连接模块106(如USB模块、PCIbus模块、Wi-Fi模块或蓝牙模块)用以连接电子装置2，并自电子装置2接收3D打印数据。人机界面108(如按键、显示器、指示灯、蜂鸣器或上述任意组合)用以接受使用者操作并输出打印相关信息。
控制模块110可依据3D打印数据控制成型喷头100及着色喷头102进行打印。
续请参阅图3，为本发明第一实施例的切层打印方法的流程图。本发明各实施例的多色3D物件的切层打印方法(下称切层打印方法)主要是由图2所示的多色3D打印系统来加以实现。
于图3的实施例中，切层软件20于被电子装置2或多色3D印表机1(后续说明以电子装置2执行切层软件20为例)执行后，可控制电子装置2或多色3D印表机1执行步骤S10-S12。
步骤S10：电子装置2载入多色3D物件(如图7A所示的多色3D物件22)的3D数据。具体而言，3D数据为使用者预先编辑完成的OBJ文件或PLY文件或其他类型3D文件，不加以限定。并且，3D数据记录有使用者欲打印的多色3D物件。电子装置2于载入3D数据后可读取多色3D物件的坐标信息及颜色信息。
于一实施例中，坐标信息包括多色3D物件的各点在多色3D印表机1的X轴、Y轴及Z轴上的坐标，而颜色信息包括多色3D物件上的各点于特定色彩空间(如RGB色彩空间)中的色阶。
步骤S12：电子装置2对所载入的3D数据执行切层处理，并将切层处理所产生的3D打印数据传送至多色3D印表机1以进行3D打印。
于一实施例中，步骤S12包括以下步骤。
步骤S200：电子装置2对多色3D物件的本体进行路径切层处理来产生多个物件打印层的多个物件路径数据。
于一实施例中，电子装置2先读取坐标信息中的多个坐标值，前述多个坐标值描述多色3D物件的外形结构。接着，电子装置2依据预设的切层厚度或切层层数执行路径切层处理来产生多个物件打印层的多个物件路径数据，其中多色3D物件是由多个物件打印层所堆叠而成。
于一实施例中，各物件路径数据包括多个坐标值。并且，多个物件路径数据的数量是与切层层数相同。举例来说，若多色3D物件可被切割成一百层物件打印层，则路径切层处理后会产生一百个物件路径数据。一百个物件路径数据分别对应至一百个物件打印层，并分别描述所对应的物件打印层的打印路径。
步骤S202：电子装置2对多色3D物件的影像进行影像切层处理来产生多个物件打印层的多个物件影像数据。
步骤S204：电子装置2产生挡溅打印层的挡溅路径数据。具体而言，电子装置2依据多个物件路径数据产生多个挡溅打印层的多个挡溅路径数据。并且，电子装置2可设定各挡溅路径数据来使各挡溅打印层与同层的物件打印层的边缘部分重叠。前述挡溅打印层可为围绕物件打印层的外边缘的外部挡溅打印层(如图7A、7B所示的外部挡溅打印层40、42)或围绕物件打印层的内边缘的内部挡溅打印层(如图9A、9B所示的内部挡溅打印层80、82)，不加以限定。
请同时参阅图7A及图7B，图7A为外部挡溅打印层的剖视示意图，图7B为外部挡溅打印层的俯视示意图，用以说明如何添加外部挡溅打印层。
如图7A所示，于本例子中，多色3D物件经过路径切层处理后可被切割为多个物件打印层30-38。并且，由于下方的物件打印层30的边界超出上方的物件打印层32-38的边界，当着色喷头102对上方的物件打印层32-38进行上色时，墨水可能喷至下方的物件打印层30的表面而造成污染。
为解决此问题，本发明是经由产生并设定至少一组挡溅路径数据来于上方的全部或部分物件打印层32-38的外边缘添加外部挡溅打印层40-42(图7A是以添加挡溅打印层至物件打印层34、38为例)。藉此，所添加外部挡溅打印层40-42可于着色时遮挡朝下方的物件打印层30喷溅的墨水。
如图7B所示，为使所添加外部挡溅打印层40-42于打印过程中不会坍塌，本发明是经由设定挡溅路径数据来使外部挡溅打印层40与物件打印层34具有部分重叠以使外部挡溅打印层40经由沾黏物件打印层34来获得足够的支撑力而不会坍塌。
并且，为使所添加外部挡溅打印层40-42于打印过程中不会坍塌，本发明是经由设定挡溅路径数据来使外部挡溅打印层40分割为多个子挡溅打印层(如图7B所示外部挡溅打印层40的各区块)来分散重量。并且，本发明还可经由设定挡溅路径数据来使各子挡溅打印层间设定有间隙。藉此，于打印完成后，使用者可经由间隙来快速便利地拆除多个子挡溅打印层。
请参阅图8，为打印路径的示意图。于前述步骤S200中电子装置2可产生物件打印层34的物件路径数据，前述物件路径数据用来描述自位置60移动至位置62的打印路径50。具体而言，于打印过程中当成型喷头100沿打印路径50进行打印后可生成对应物件打印层34的实体模型。
并且，电子装置2是于前述步骤S204中可产生外部挡溅打印层40的挡溅路径数据，前述挡溅路径数据用来描述自位置62移动至位置60的打印路径52。具体而言，于打印过程中当成型喷头100沿打印路径52进行打印后可生成对应外部挡溅打印层40的实体模型。
更进一步地，打印路径50的终点是与打印路径52的起点相同(即位置62)，藉此，可有效减少成型喷头100的移动距离而可增进打印速度。
于一实施例中，打印路径52是至少每隔预设距离d1与打印路径50重叠一次以使于打印时外部挡溅打印层40经由多次沾黏物件打印层34来获得足够支撑力，预设距离d1的大小可依据所用耗材的黏着力来加以设定。并且，打印路径52与打印路径50间的最大间距为预设间距g1，预设间距g1可依据打印环境(如气流方向及强度、多色3D印表机1的打印孔径或耗材的黏着力)来加以决定。
于一实施例中，打印路径52每次与打印路径50重叠时，其切入点与返回点并不重叠，而是距离预设间隙g3。藉此，当成型喷头100沿打印路径52打印时，可产生由多个子挡溅打印层所组成的外部挡溅打印层40的实体模型。并且，各子挡溅打印层间会形成预设间隙g3，以供使用者于打印完成后可快速拆除所印出的子挡溅打印层。并且，由于切入点与返回点并不重叠，所印出的各子挡溅打印层的两端皆会生成独立的支撑梁(即相邻的子挡溅打印层不会共用同一根支撑梁)，而可获得更佳的支撑力。
请同时参阅图9A及图9B，图9A为内部挡溅打印层的剖视示意图，图9B为内部挡溅打印层的俯视示意图，用以说明如何添加内部挡溅打印层。
如图9A所示，于本例子中，多色3D物件为开放壳件(即多色3D物件内部空间与外部空间相连通，而可窥探其内部空间)。多色3D物件经过路径切层处理后可被切割为多个物件打印层70-78。并且，由于下方的物件打印层70的边界超出上方的物件打印层72-78的边界，当着色喷头102对上方的物件打印层72-78进行上色时，墨水可能喷至下方的物件打印层70的表面而造成污染。
为解决此问题，本发明是经由产生并设定至少一组挡溅路径数据来于上方的全部或部分物件打印层72-78的内边缘添加内部挡溅打印层80-82(图9A是以添加挡溅打印层至物件打印层74、78为例)。藉此，所添加内部挡溅打印层80-82可于着色时遮挡朝下方的物件打印层70喷溅的墨水。
于一实施例中，本发明还可依据着色区域的位置来决定是否添加内部挡溅打印层。如图9B所示，电子装置2可先依据同层的物件影像数据识别物件打印层78的着色区域84的位置及/或范围，再依据所识别的着色区域84的位置及/或范围决定是否添加内部挡溅打印层与内部挡溅打印层的添加位置(如图9B的例子中，是将内部挡溅打印层82添加于围绕着色区域84的内边缘的位置)。
此外，如同添加外部挡溅打印层，电子装置2亦可设定挡溅路径数据来使内部挡溅打印层82与物件打印层84具有重叠以使内部挡溅打印层82经由沾黏物件打印层84来获得足够的支撑力而不会坍塌。电子装置2亦可设定挡溅路径数据来使内部挡溅打印层82分割为多个子挡溅打印层(如图9B所示内部挡溅打印层82的各区块)，且各子挡溅打印层间设定有间隙。藉此，于打印完成后，使用者可经由间隙来快速便利地拆除多个子挡溅打印层。
于一实施例中，各物件路径数据、各物件影像数据及各挡溅路径数据还分别记录层数值，层数值用于描述各物件路径数据、各物件影像数据及各挡溅路径数据所对应的打印层的层数。举例来说，第一层物件路径数据/物件影像数据/挡溅路径数据的层数值为“1”、第十层物件路径数据/物件影像数据/挡溅路径数据的层数值为“10”、第一百层物件路径数据/物件影像数据/挡溅路径数据的层数值为“100”，以此类推。
于一实施例中，物件路径数据的总数量、物件影像数据的总数量及打印层的总数量是相同的，挡溅路径数据的总数量不大于物件路径数据的总数量。
复请参阅图3，接着执行步骤S14：多色3D印表机1依据切层处理所产生的3D打印数据逐层进行3D打印来生成多色3D实体模型。
于一实施例中，步骤S14包括以下步骤。
步骤S206：多色3D印表机1的控制模块110是读取第一层路径数据，依据所读取的路径数据来控制成型喷头100打印第一层物件打印层。
于一实施例中，控制模块110是控制成型喷头100沿物件路径数据所描述的打印路径来打印一层物件打印层，即控制成型喷头100于此打印路径所包括的多个坐标值间移动打印。
于一实施例中，控制模块110于每次物件打印层打印完成时执行残料回抽操作以避免成型喷头100上的残料沾黏已打印的物件打印层而降低打印品质。
步骤S208：于物件打印层打印完成后控制模块110判断依据是否存在同层的挡溅路径数据来判断是否需打印当件打印层。
若控制模块110判断需打印当件打印层，则执行步骤S210。否则，控制模块110执行步骤S212。
步骤S210：控制模块110读取同层的挡溅路径数据，并依据同层的挡溅路径数据于已打印的物件打印层的边缘打印挡溅打印层。所印出的挡溅打印层是围绕且与已打印的物件打印层部分重叠。
于一实施例中，控制模块110是控制成型喷头100沿挡溅路径数据所描述的打印路径来打印一层挡溅打印层，即控制成型喷头100于此打印路径所包括的多个坐标值间移动打印。
于一实施例中，控制模块110于每次挡溅打印层打印完成时执行残料回抽操作以避免成型喷头100上的残料沾黏已打印的物件打印层而降低打印品质。
步骤S212：控制模块110依据同层(即相同层数值)的物件影像数据控制着色喷头102对已打印的第一层物件打印层进行着色，藉此完成一层物件打印层的打印及着色。
值得一提的是，于喷印过程中着色喷头102喷溅至打印范围外的墨水会被事先打印的挡溅喷印层所阻挡，不会喷溅至下方的物件打印层，而不会对下方的物件打印层造成污染。
于一实施例中，各物件路径数据包括多个坐标值，同层的物件影像数据记录有分别对应此多个坐标值的多个色阶。控制模块110是控制着色喷头102依据各色阶于已打印的打印层上对应坐标值的位置喷印墨点。
于一实施例中，控制模块110读取与于步骤S208中所读取的物件路径数据同层的物件影像数据，并依据所读取的物件影像数据判断对应的物件打印层是否需着色，并于判断需着色时才控制着色喷头102对已打印的物件打印层进行着色。
步骤S214：多色3D印表机1判断是否所有物件打印层皆打印及着色，即多色3D实体模型已被完整地生成。多色3D印表机1于判断打印完成时结束打印，并于判断打印未完成时再次执行步骤S206以继续打印下一层物件打印层。
本发明可有效避免墨水喷溅至下方已打印的物件打印层而造成混色，而可有效提升打印品质。
续请参阅图3及图4，图4为本发明第二实施例的切层打印方法的部分流程图。相较于图3所示的实施例，于图4的实施例中，切层打印方法的步骤S204包括以下步骤。
步骤S30：电子装置2自第一层开始读取物件路径数据。
步骤S32：电子装置2取得层数值低于所读取的物件路径数据的另一物件路径数据。
举例来说，若于步骤S30中电子装置2是读取第十层物件路径数据，则于步骤S32中电子装置2取得层数值小于10的一或多层物件路径数据(如取得第九层物件路径数据或取的第一层至第九层物件路径数据)。
于一实施例中，电子装置2于步骤S32中所取得的各物件路径数据的层数值与于步骤S30中所读取的物件路径数据的层数值间的差值不大于预设的检查层数。
举例来说，若检查层数为5，当电子装置2是读取第十层物件路径数据时，会一并取得第五层至第九层的物件路径数据，当电子装置2是读取第十五层物件路径数据时，会一并取得第十层至第十四层的物件路径数据。
步骤S34：电子装置2判断于步骤S32中所取得的物件路径数据的边界是否超出于步骤S30中所读取的物件路径数据的边界，即判断于当前读取的物件打印层是否可完全遮蔽下方的其他物件打印层。
更进一步地，若物件打印层可完全遮蔽下方的其他物件打印层，则于后续着色时喷溅至打印范围外的墨水不会污染下方的其他物件打印层，反之亦然。
若电子装置2判断于步骤S32中所取得的任一物件路径数据的边界超出于步骤S30中所读取的物件路径数据的边界，则执行步骤S36。否则，执行步骤S38。
步骤S36：电子装置2产生挡溅打印层的挡溅路径数据并设定挡溅路径数据为使挡溅打印层围绕同层的物件打印层的着色区域并与同层的物件打印层部分重叠。
步骤S38：电子装置2判断是否所有物件路径数据皆已读取。若电子装置2判断所有物件路径数据皆已读取，则执行步骤S14。否则，电子装置2再次执行步骤S30。
续请参阅图3及图5，图5为本发明第三实施例的切层打印方法的部分流程图。相较于图3所示的实施例，于图5的实施例中，切层打印方法的步骤S204包括以下步骤。
步骤S40：电子装置2自第一层开始读取物件路径数据。
步骤S42：电子装置2判断读取的物件路径数据是否满足预设的挡溅打印层建置条件。
于一实施例中，电子装置2是于所读取的物件路径数据的层数值符合设置层数或其倍数(即挡溅打印层建置条件)时执行步骤S44以产生挡溅路径数据。
举例来说，若设置层数为3及其倍数，则电子装置2可于所读取的物件路径数据的层数值为3、6、9、12...时执行步骤S44来自动产生挡溅路径数据。若设置层数为5及其倍数，则电子装置2可于所读取的物件路径数据的层数值为5、10、15、20...时执行步骤S44来自动产生挡溅路径数据。
于一实施例中，电子装置2是读取同层的物件影像数据，并于依据物件影像数据判断同层的物件打印层包括着色区域(即挡溅打印层建置条件)时执行步骤S44来自动产生挡溅路径数据。
若电子装置2判断满足预设的需挡溅条件，则执行步骤S44。否则，电子装置2执行步骤S48。
步骤S44：电子装置2产生物件路径数据的副本并作为挡溅路径数据。
步骤S46：电子装置2修改挡溅路径数据来使挡溅打印层围绕并与物件打印层部分重叠。
于一实施例中，电子装置2依据预设间距(如图8所示的预设间距g1)修改挡溅路径数据来使挡溅打印层围绕同层的物件打印层。
举例来说，当欲添加外部挡溅打印层(如图7A、7B)时电子装置2是将挡溅路径数据所对应的打印路径扩大前述预设间距，来使修改后的挡溅路径数据的打印路径可围绕与物件路径数据的打印路径。当欲添加内部挡溅打印层(如图9A、9B)时电子装置2是将挡溅路径数据所对应的打印路径缩小前述预设间距，来使物件路径数据的打印路径围绕修改后的挡溅路径数据的打印路径。
于一实施例中，电子装置2依据预设距离(如图8所示的预设距离d1)修改挡溅路径数据来使所对应的挡溅打印层至少每隔预设距离与物件打印层的边缘重叠。藉此，可使所打印的挡溅打印层经由多次黏着所围绕的物件打印层来获得足够的支撑力。
藉此，本发明可快速产生挡溅路径数据。
步骤S48：电子装置2判断是否所有物件路径数据皆已读取。若电子装置2判断所有物件路径数据皆已读取，则执行步骤S14。否则，电子装置2再次执行步骤S40。
续请同时参阅图3、图6、图8、图10A及图10B，图6为本发明第四实施例的切层打印方法的部分流程图，图10A为一实施例的扩张挡溅打印层的俯视示意图，图10B为另一实施例的扩张挡溅打印层的俯视示意图。本实施例可经由于同一打印层中产生第二圈以上的挡溅打印层(下称扩张挡溅打印层)的挡溅路径数据(下称扩张挡溅路径数据)来增加挡溅范围以降低避免下方的物件打印层被污染的机率。
相较于图3所示的实施例，于图6的实施例中，切层打印方法的步骤S12包括步骤S50-S58。并且，步骤S50-S54是分别与图3所示的步骤S200-S204相同或相似，于此不再赘述。
步骤S56：电子装置2判断是否需扩张挡溅范围。具体而言，电子装置2是判断目前已产生的同层的扩张挡溅路径数据的数量是否符合使用者的预先设定(如二组)。
若电子装置2判断需扩张挡溅范围则执行步骤S58。否则，执行步骤S14。
步骤S58：电子装置2产生多个扩张挡溅打印层的多个扩张挡溅路径数据，并设定各扩张挡溅路径数据为使各扩张挡溅打印层围绕并与同层的前一组挡溅打印层部分重叠，其中各扩张挡溅路径数据亦分别记录有层数值。
举例来说，如图10A所示，电子装置2于产生外部挡溅打印层40的挡溅路径数据后可进一步产生扩张挡溅打印层90的扩张挡溅路径数据，并可设定扩张挡溅路径数据为使扩张挡溅打印层90围绕并与外部挡溅打印层40部分重叠。由于扩张挡溅打印层90已与外部挡溅打印层40的外边缘部分重叠，即便扩张挡溅打印层90未沾黏物件打印层34，亦可经由外部挡溅打印层40来获得足够的支撑力。
于另一例子中，如图10B所示，电子装置2所产生的扩张挡溅打印层92除了围绕并与外部挡溅打印层40的外边缘部分重叠之外，还被分割为多个子挡溅打印层(如图10B所示扩张挡溅打印层92的各区块)，且各子挡溅打印层间设定有间隙。藉此，于打印完成后，使用者可经由间隙来快速便利地拆除多个子挡溅打印层。
请一并参阅图8，前述扩张挡溅打印层92的扩张挡溅路径数据描述自位置64移动至位置66的打印路径54。具体而言，于打印过程中当成型喷头100沿打印路径54进行打印后可生成对应扩张挡溅打印层92的实体模型。
于一实施例中，打印路径54是至少每隔预设距离d2与打印路径52重叠一次以使于打印时扩张挡溅打印层92经由多次沾黏外部挡溅打印层40来获得支撑力，预设距离d2的大小可依据所用耗材的黏着力来加以设定。
并且，打印路径54与打印路径52间的最大间距为预设间距g2，预设间距g2是依据打印环境(如气流方向及强度、多色3D印表机1的打印孔径或耗材的黏着力)。更进一步地，由于扩张挡溅打印层92并不会直接沾黏物件打印层34，而可能导致支撑力不足，故前述预设间距g2较佳地是小于预设间距g1，以藉由增加沾黏面积来增加获得的支撑力。
于一实施例中，打印路径54每次与打印路径52重叠时，其切入点与返回点并不重叠，而是距离预设间隙g4(预设间隙g4可与预设间隙g3相同或不同)。藉此，当成型喷头100沿打印路径54打印时，可产生由多个子挡溅打印层所组成的扩张挡溅打印层92的实体模型。并且，各子挡溅打印层间会形成预设间隙g4，以供使用者于打印完成后可快速拆除所印出的子挡溅打印层。并且，由于切入点与返回点并不重叠，所印出的各子挡溅打印层的两端皆会生成独立的支撑梁，而可获得足够的支撑力。
接着，电子装置2再次执行步骤S56以再次判断是否需扩张挡溅范围。
藉此，本发明可有效增加挡溅范围，而可有效避免打印失败。
以上所述仅为本发明的较佳具体实例，非因此即局限本发明的权利要求范围，故举凡运用本发明内容所为的等效变化，均同理皆包含于本发明的范围内，合予陈明。

Claims (10)

1.一种多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，包括：
a)载入一多色3D物件的一3D数据并读取该多色3D物件的一坐标信息及一颜色信息；
b)依据该坐标信息执行一路径切层处理来产生分别对应多个物件打印层的多个物件路径数据，其中各该物件路径数据分别记录有一层数值，各该物件路径数据分别描述所对应的该物件打印层的打印路径；
c)依据该颜色信息执行一影像切层处理来产生分别对应该多个物件打印层的多个物件影像数据，其中各该物件影像数据分别记录有该层数值；
d)依据该多个物件路径数据产生多个挡溅打印层的多个挡溅路径数据，并设定各该挡溅路径数据为使各该挡溅打印层与同层的该物件打印层的边缘部分重叠，其中各该挡溅路径数据分别记录有该层数值，各该挡溅路径数据分别描述所对应的该挡溅打印层的打印路径；及
e)控制一多色3D印表机的一成型喷头依据该物件路径数据逐层打印该多个物件打印层，于该物件打印层打印完成时依据同层的挡溅路径数据于已打印的该物件打印层的边缘打印部分重叠的该挡溅打印层，并于该挡溅打印层打印完成时依据同层的该物件影像数据控制该多色3D印表机的一着色喷头对已打印的该物件打印层进行着色。
2.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤d包括：
d1)逐层读取各该物件路径数据；
d2)于读取该物件路径数据时取得该层数值低于所读取的该物件路径数据的另一该物件路径数据；及
d3)于判断对应所取得的该物件路径数据的该打印层的边界超出对应所读取的该物件路径数据的该打印层的边界时产生并设定与所读取的该物件路径数据同层的该挡溅路径数据。
3.如权利要求2所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤d2是取得该多个物件路径数据，所取得的各该物件路径数据的该层数值与所读取的该物件路径数据的该层数值间的差值不大于一检查层数。
4.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤d)包括一步骤d4)于任一该物件路径数据的该层数值符合一设置层数时产生并设定与符合的该物件路径数据同层的该挡溅路径数据。
5.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤d包括：
d5)于判断任一该物件路径数据需产生同层的该挡溅路径数据时产生该物件路径数据的一副本并作为该挡溅路径数据；
d6)依据一预设间距修改该挡溅路径数据来使所对应的该挡溅打印层围绕并与同层的该物件打印层部分重叠；及
d7)依据一预设距离修改该挡溅路径数据来使所对应的该挡溅打印层至少每隔该预设距离与该物件打印层的边缘重叠。
6.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤d是于依据同层的该物件影像数据判断任一该物件打印层需着色时产生同层的该挡溅路径数据并设定该挡溅路径数据为使该挡溅打印层与该物件打印层的外边缘部分重叠。
7.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤d是于判断该多色3D物件为开放壳件且依据同层的该物件影像数据判断任一该物件打印层需着色时产生同层的该挡溅路径数据并设定该挡溅路径数据为使该挡溅打印层与该物件打印层的内边缘部分重叠。
8.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，于该步骤d)之后，该步骤e)之前更包括一步骤f)产生多个扩张挡溅打印层的多个扩张挡溅路径数据，并设定各该扩张挡溅路径数据为使各该扩张挡溅打印层围绕并与同层的该挡溅打印层部分重叠，其中各该扩张挡溅路径数据分别记录有该层数值。
9.如权利要求8所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤f是设定各该扩张挡溅路径数据为使各该扩张挡溅打印层至少每隔一预设距离与该挡溅打印层重叠。
10.如权利要求1所述的多色3D物件的切层打印方法，其特征在于，该步骤e是于每次该物件打印层打印完成时执行一残料回抽操作，再打印同层的该挡溅打印层。
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