TW396076B - Method and apparatus for the formation of a free-form three-dimensional article without the use of a mold of the three-dimensional article and the three-dimensional article formed thereby - Google Patents

Description

明 /ο ,φ rrr>發 r 五 域 領 之 明 發

工裝 如和 諸法 於方 積之 沈體 屬物 金體 融立 熔成 將形 ,M 法 ， 方上 層的 逐標 M之' 於材 關基 致或 大台 明平 發間 本空 作 景 背 之 。 明 置發一 基稱或 於被η) 積亦10 沈法at 層製1C 料層br 材種fa 將此 a 由。or 經出-f 種提ee 各被fr 有法 d 已方11 之so 口 B 物，，造 體製 立式 成形 形由 而自 ， 揸 上固 材為 型 成 連 快 ο Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 組 層 之 層 罾成双 成 梯 割Ϊ樓 分 型 模 腦 電 之 體 物 望 期 將 將 然 隹 0 各 層 SMC 種 此 。 然 上 ， 層’ 之 成 生 前 先生 於產 合域 結區 其 園 將周 或或 ’ 緣 出邊 作之 製體 績物 連在 層會 各層 效可 梯觀 樓外 。 终 體最 物的 的體 體物 形。 定品 預產 之 副 體的 物法 體方 立之 為層 致料 大材 出立 作分 製用 可應 法係 製應 體 物 使 可 等 等 .砂 。 噴 良 如改 諸得 用獲 利而 或驟it , 步 ο 低工re 最加 t 至的(S 減外術 度額刷 厚之印 層滑版 各平石 將變體 由面立 經表 ο 材 合 聚 使 種1 係

*1T k 經濟部中央標準局员工消费合作社印双 中各 術生 刷產 印而 版’ 石化 體固 立束 在光 〇 射 法雷 方用 的利 形地 成性 品擇 物選 合物 聚合 體聚 立光 之感 成將 製係 料 ’ 昇入 於降. ’ 體 中物 0 之 之出 物作 合製 聚分 光部 感將 態 由 液經 有 。 含作 在製 係行 品進 物上 體 台 立平 中之 其型 〇 機 層降 固 射 雷 » ο 端層 上之 之續 體連 物出 成作 製製 分而 部 -此料 於材 並物 ’ 合 中聚 體光 液感 物的 合 新 聚層 光一 感 化 法 型 造 積 沈 融 熔 括 包 法 方 種1 另 ο Γ 並 融 熔 而 嘴 注 由 經 質 物 合 聚 將 其 本.认汍尺度適川中國It家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 明 /ο ,φ rrr>發 r 五 域 領 之 明 發

工裝 如和 諸法 於方 積之 沈體 屬物 金體 融立 熔成 將形 ,M 法 ， 方上 層的 逐標 M之' 於材 關基 致或 大台 明平 發間 本空 作 景 背 之 。 明 置發一 基稱或 於被η) 積亦10 沈法at 層製1C 料層br 材種fa 將此 a 由。or 經出-f 種提ee 各被fr 有法 d 已方11 之so 口 B 物，，造 體製 立式 成形 形由 而自 ， 揸 上固 材為 型 成 連 快 ο Γ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 組 層 之 層 罾成双 成 梯 割Ϊ樓 分 型 模 腦 電 之 體 物 望 期 將 將 然 隹 0 各 層 SMC 種 此 。 然 上 ， 層’ 之 成 生 前 先生 於產 合域 結區 其 園 將周 或或 ’ 緣 出邊 作之 製體 績物 連在 層會 各層 效可 梯觀 樓外 。 终 體最 物的 的體 體物 形。 定品 預產 之 副 體的 物法 體方 立之 為層 致料 大材 出立 作分 製用 可應 法係 製應 體 物 使 可 等 等 .砂 。 噴 良 如改 諸得 用獲 利而 或驟it , 步 ο 低工re 最加 t 至的(S 減外術 度額刷 厚之印 層滑版 各平石 將變體 由面立 經表 ο 材 合 聚 使 種1 係

*1T k 經濟部中央標準局员工消费合作社印双 中各 術生 刷產 印而 版’ 石化 體固 立束 在光 〇 射 法雷 方用 的利 形地 成性 品擇 物選 合物 聚合 體聚 立光 之感 成將 製係 料 ’ 昇入 於降. ’ 體 中物 0 之 之出 物作 合製 聚分 光部 感將 態 由 液經 有 。 含作 在製 係行 品進 物上 體 台 立平 中之 其型 〇 機 層降 固 射 雷 » ο 端層 上之 之續 體連 物出 成作 製製 分而 部 -此料 於材 並物 ’ 合 中聚 體光 液感 物的 合 新 聚層 光一 感 化 法 型 造 積 沈 融 熔 括 包 法 方 種1 另 ο Γ 並 融 熔 而 嘴 注 由 經 質 物 合 聚 將 其 本.认汍尺度適川中國It家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

A7 B7 五、發明説明（2 ) 擠塑於標的上，Μ形成立體物體。 尚有另一種涉及層合之方法，其中係將紙或聚合物材料 層進行切割並黏合於基材上，然後Κ雷射將遴緣或周圍修 整，使與整個物品之期望分層或橫剖面一致。各層之多餘 或廢棄區域係切割成方格。此等”方瑰”堆壘而形成方形稜 柱，再由物體之邊界截去。此”方塊”區域於產品完成後經 物理移除，而僅剩下期望的部分。 尚有另一種應用層合法之方法，其中係使用紙或其他蒙 片型材料（mask-type materials)於構成材科層。K雷射 光束將各層之形體切割入作為蒙Η之紙中。將材料沈積在 界定立體物品之單一層的切口區域中，且使部分之材料重 疊於蒙片材料上。 在過去，很難利用自由形式製造或沈積成層法 (deposition layering process)，使金屬製之立體物品 成形。. 有一種涉及雷射燒结法之金屬製造法，其係將一層金屬 層粉末材料散佈於部分物體之上，然後選擇性地燒结（利 用雷射光束）包含新的一層之部分。 另有一種金屬製造法涉及後燒结法（post sintering process)，其中金屬粉末材料係與聚合物黏合材料结合在 一起。然而*要完全將聚合物黏合材料自完成的立體物體 中移除有相當的困難。而殘餘黏合麵的存在，將會減損金 屬物體的期望強度及其他性質。此外，將聚合物材料移除 ，會在立體物品中造成空隙，以致物體稍微圼琨多孔性。 本认仏尺度通用中因1ST家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消贽合作社印裝

A7 B7 五、發明説明（2 ) 擠塑於標的上，Μ形成立體物體。 尚有另一種涉及層合之方法，其中係將紙或聚合物材料 層進行切割並黏合於基材上，然後Κ雷射將遴緣或周圍修 整，使與整個物品之期望分層或橫剖面一致。各層之多餘 或廢棄區域係切割成方格。此等”方瑰”堆壘而形成方形稜 柱，再由物體之邊界截去。此”方塊”區域於產品完成後經 物理移除，而僅剩下期望的部分。 尚有另一種應用層合法之方法，其中係使用紙或其他蒙 片型材料（mask-type materials)於構成材科層。K雷射 光束將各層之形體切割入作為蒙Η之紙中。將材料沈積在 界定立體物品之單一層的切口區域中，且使部分之材料重 疊於蒙片材料上。 在過去，很難利用自由形式製造或沈積成層法 (deposition layering process)，使金屬製之立體物品 成形。. 有一種涉及雷射燒结法之金屬製造法，其係將一層金屬 層粉末材料散佈於部分物體之上，然後選擇性地燒结（利 用雷射光束）包含新的一層之部分。 另有一種金屬製造法涉及後燒结法（post sintering process)，其中金屬粉末材料係與聚合物黏合材料结合在 一起。然而*要完全將聚合物黏合材料自完成的立體物體 中移除有相當的困難。而殘餘黏合麵的存在，將會減損金 屬物體的期望強度及其他性質。此外，將聚合物材料移除 ，會在立體物品中造成空隙，以致物體稍微圼琨多孔性。 本认仏尺度通用中因1ST家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局貝工消贽合作社印裝 A7 B7 仏年(丨 五、發明説明（3 經濟部中央標率局只工消费合作社印製 可利用溫差使另一種金靥材料（諸如較低溫之金靥）滲入多 孔性立體物體中，Μ嘗試填補此空隙。然而，此立體物體 將會具有性質較差的”蜂巢"型複合结構，且在原始材料的 燒结過程會發生潛變或翹曲。此外，殘餘聚合物及/或填 充材料的存在，形如立體物體中之污染物，因此會影響到 物體之性質。此污染物可包括氧化產物、過剰碳、殘餘黏 合劑及其類似物。應瞭解在滲入程序中之使用填充或缴錐 元素，並不同於使用合金材料。在滲入程序中，兩種材料 仍保持獨立；然而，在合金中，兩種材料係均勻地摻合在 一起而達到優良的性質組合。另一顧慮為當滲入材料與母 材料之结合有缺陷時，其微结構會有非常多數的應力集中 ，因此而會降低物體之強度。雖然此種立體”滲人”物體有 時被稱為”完全密實（fully dense)”物體*然由於此立體 物體實質上並非由一種類型之較佳金屬所組成，因此此一 名詞錯誤描述了立體物體的實際特性。 尚有其他利用金臛沈積技術结合諸如銑削、磨光、噴砂 等等之金屬移除技術的製造方法。在各層邊緣的”樓梯”效 應及糙度，係經由於各層沈積後，對各層及其周邊進行機 器加工而予Μ消除。即是此機器加工或金屬移除程序決定 了立體物體的實際尺寸準確性。 目前已有數種使熔融材料沈積之方法及裝置。例如， Mertz等人之美國專利第5,281,789號說明一種使熔融金屬 沈積之熔接法及裝置。其中熔融金靥係沈積於工作面上， 而後鑛之金屬層再沈積於其上。電極及熔接氣炬宜可成為 —-----ί---装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 k 本认瓜尺度適川中园囤'家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 6 一 A7 B7 仏年(丨 五、發明説明（3 經濟部中央標率局只工消费合作社印製 可利用溫差使另一種金靥材料（諸如較低溫之金靥）滲入多 孔性立體物體中，Μ嘗試填補此空隙。然而，此立體物體 將會具有性質較差的”蜂巢"型複合结構，且在原始材料的 燒结過程會發生潛變或翹曲。此外，殘餘聚合物及/或填 充材料的存在，形如立體物體中之污染物，因此會影響到 物體之性質。此污染物可包括氧化產物、過剰碳、殘餘黏 合劑及其類似物。應瞭解在滲入程序中之使用填充或缴錐 元素，並不同於使用合金材料。在滲入程序中，兩種材料 仍保持獨立；然而，在合金中，兩種材料係均勻地摻合在 一起而達到優良的性質組合。另一顧慮為當滲入材料與母 材料之结合有缺陷時，其微结構會有非常多數的應力集中 ，因此而會降低物體之強度。雖然此種立體”滲人”物體有 時被稱為”完全密實（fully dense)”物體*然由於此立體 物體實質上並非由一種類型之較佳金屬所組成，因此此一 名詞錯誤描述了立體物體的實際特性。 尚有其他利用金臛沈積技術结合諸如銑削、磨光、噴砂 等等之金屬移除技術的製造方法。在各層邊緣的”樓梯”效 應及糙度，係經由於各層沈積後，對各層及其周邊進行機 器加工而予Μ消除。即是此機器加工或金屬移除程序決定 了立體物體的實際尺寸準確性。 目前已有數種使熔融材料沈積之方法及裝置。例如， Mertz等人之美國專利第5,281,789號說明一種使熔融金屬 沈積之熔接法及裝置。其中熔融金靥係沈積於工作面上， 而後鑛之金屬層再沈積於其上。電極及熔接氣炬宜可成為 —-----ί---装-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 k 本认瓜尺度適川中园囤'家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 6 一 A7 B7

經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（4 一個單元而移動較佳，Μ使熔融金靥可沈積於 擇位置上。另一種方式為工作面可移動，而熔 電極則可移動或固定不動，Μ選擇性地將沈檳 作面上。微滴之大小係經由對供給線（f e e d w 外的機械能，M不斷振動供料金屬而加K控制 ?1^112等人之美國專利第5,286,573號說明一 结構，Μ經由分層沈積法而製作物體之方法。 中，各層係由兩部分所組成。其中一部分圼現 物體（”物體”）的橫剖面切片，且係由一或數種 料所組成。另一部分係第一部分物體形狀的互 用作為支承成長物體形態的支承结構（”支承體 料及支承體结構材料各以預定之順序使用。而 各位於先前之層上的材料層。Μ此方式，可製 構。此層狀结構包括被支承體材料包圍住之由 成的物.體。可使各層中之支承體材料及物體材 或其中一者、或無任何一者成形，Κ產生其所 。而宜在施用物體或支承體材料之後，及在施 前，進行成形較佳。

Prinz等人之美國專利第5,301,863號說明一 工作站，以藉由逐漸積累各分層，而製成物體 。各層包含待製作立體物體的横剖面切片，且 體材科所組成。除了物體材料之外，各層通常 沈積材料部分之物體形狀互補，且供作成長物 承结構用的第二部分。在物品之製造過程，對 本认讥尺度適川中囚囤家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 工作面的選 接氣炬及集 材料置於工 i r e )施加額 Ο 種利用支承 在此沈積法 待製作立體 期望沈積材 補，其係使 ”）。物體材 形成多數個 作出層狀结 沈積材料製 料的兩者、 期望之物體 用後續之層 種具有多個 之自動系統 係由期望物 尚包含作為 體形態之支 工作件之各 ------4--—^_ ·裝------訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7

經濟部中央標準局員工消费合作社印製 五、發明説明（4 一個單元而移動較佳，Μ使熔融金靥可沈積於 擇位置上。另一種方式為工作面可移動，而熔 電極則可移動或固定不動，Μ選擇性地將沈檳 作面上。微滴之大小係經由對供給線（f e e d w 外的機械能，M不斷振動供料金屬而加K控制 ?1^112等人之美國專利第5,286,573號說明一 结構，Μ經由分層沈積法而製作物體之方法。 中，各層係由兩部分所組成。其中一部分圼現 物體（”物體”）的橫剖面切片，且係由一或數種 料所組成。另一部分係第一部分物體形狀的互 用作為支承成長物體形態的支承结構（”支承體 料及支承體结構材料各以預定之順序使用。而 各位於先前之層上的材料層。Μ此方式，可製 構。此層狀结構包括被支承體材料包圍住之由 成的物.體。可使各層中之支承體材料及物體材 或其中一者、或無任何一者成形，Κ產生其所 。而宜在施用物體或支承體材料之後，及在施 前，進行成形較佳。

Prinz等人之美國專利第5,301,863號說明一 工作站，以藉由逐漸積累各分層，而製成物體 。各層包含待製作立體物體的横剖面切片，且 體材科所組成。除了物體材料之外，各層通常 沈積材料部分之物體形狀互補，且供作成長物 承结構用的第二部分。在物品之製造過程，對 本认讥尺度適川中囚囤家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 工作面的選 接氣炬及集 材料置於工 i r e )施加額 Ο 種利用支承 在此沈積法 待製作立體 期望沈積材 補，其係使 ”）。物體材 形成多數個 作出層狀结 沈積材料製 料的兩者、 期望之物體 用後續之層 種具有多個 之自動系統 係由期望物 尚包含作為 體形態之支 工作件之各 ------4--—^_ ·裝------訂-----線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 辦切ys -汗六 A 7 B7 ---- 五、發明説明（5 ) 層進行数項操作。除了材料沈積站外，尚使用數個加工站 ，其各至少具有一種個別之功能。此等功能可包括珠擊、 清潔、噴淨、熱處琿、成形、檢驗、製蒙片及包裝之任何 組合。_

Prinz等人之美國專利第5,301,415號說明一種Μ材料層 的逐漸累積材料，而製造立體物品之方法。在其中一種具 體例中，係使用一層物體及支承體材料。根據物體形狀之 不同，而先使用其中一種或另一種材料，然後進行成形Μ 達尺寸之準確性，接著再沈積另一種材料。然後將沈積層 進行機器加工、清潔、珠擊等等類似之處理。重覆進行此 程序，直至所有層皆已定位為止。於最後一層完成後，將 互補材料移去·，而留下由沈積材料製成之製作成品。 (^△1^^1丨5之美國專利第5,398,193號說明一種經由控制 逐層沈積及/或抽取（extraction)，而製作立體物體之方 法及裝置。其提供立體部分的三維電脑模型圖像，並將模 -----------.士、裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ¥ 經濟部中央標準局負工消费合作社印聚 。 材圍 模完確一 互製 層體 工腦以 而 下被得 續承加電， ，與成獲 連支於在驟去保製而 的之積。步除確以 ， 層補沈去除層 Μ ，去 度互料移移次-驟移 厚何材中及將強步料 定任之廊 工器增製材 預及用輪加機學層補 之分廓自積Μ化制互 分部輪料沈括及控將 部此個材此包粗此再 此之 多之覆 工弄覆 ， 於致或分重加面重分 當一 一部而的表。部 相層供將要步將合個 個各將。需一或结整 數與。上 視進；性之 多生列面， 。差擇庄 成產序 作下體 公選圍 切型的 工制物之的包 像模廊 之控體 度層料 圖腦輪 内之立 厚合材 型電料壁型成保集補 8 本认认尺度適川中囚國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 辦切ys -汗六 A 7 B7 ---- 五、發明説明（5 ) 層進行数項操作。除了材料沈積站外，尚使用數個加工站 ，其各至少具有一種個別之功能。此等功能可包括珠擊、 清潔、噴淨、熱處琿、成形、檢驗、製蒙片及包裝之任何 組合。_

Prinz等人之美國專利第5,301,415號說明一種Μ材料層 的逐漸累積材料，而製造立體物品之方法。在其中一種具 體例中，係使用一層物體及支承體材料。根據物體形狀之 不同，而先使用其中一種或另一種材料，然後進行成形Μ 達尺寸之準確性，接著再沈積另一種材料。然後將沈積層 進行機器加工、清潔、珠擊等等類似之處理。重覆進行此 程序，直至所有層皆已定位為止。於最後一層完成後，將 互補材料移去·，而留下由沈積材料製成之製作成品。 (^△1^^1丨5之美國專利第5,398,193號說明一種經由控制 逐層沈積及/或抽取（extraction)，而製作立體物體之方 法及裝置。其提供立體部分的三維電脑模型圖像，並將模 -----------.士、裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ¥ 經濟部中央標準局負工消费合作社印聚 。 材圍 模完確一 互製 層體 工腦以 而 下被得 續承加電， ，與成獲 連支於在驟去保製而 的之積。步除確以 ， 層補沈去除層 Μ ，去 度互料移移次-驟移 厚何材中及將強步料 定任之廊 工器增製材 預及用輪加機學層補 之分廓自積Μ化制互 分部輪料沈括及控將 部此個材此包粗此再 此之 多之覆 工弄覆 ， 於致或分重加面重分 當一 一部而的表。部 相層供將要步將合個 個各將。需一或结整 數與。上 視進；性之 多生列面， 。差擇庄 成產序 作下體 公選圍 切型的 工制物之的包 像模廊 之控體 度層料 圖腦輪 内之立 厚合材 型電料壁型成保集補 8 本认认尺度適川中囚國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

經濟部中央標準局負工消费合作杜印製 五、發明説明 ( 6 ) 1 1 I 成 部 分 〇 1 1 I K 上 方 法 的 主 要 缺 點 r 在 於 需 仰 賴 此 等 方 法 中 的 4*46 m 器 加 1 1 | 工 部 分 t Μ 達 到 am 體 物 體 的 期 望 尺 寸 準 確 性 0 在 許 多 情 況 請 Rfi 1 1 1 1 待 形 成 物 體 需 進 行 多 個 後 製 步 驟 Μ 製 造 出 可 接 受 的 Pt-J 讀 1 | 面 \ 體 物 watt 體 或 & 產 品 0 之 1 I 意 1 | 有 需 要 發 展 出 —' 種 利 用 材 料 的 準 確 沈 積 於 工 作 面 或 基 材 事 f 再 上 而 製 作 出 體 或 實 心 物 體 之 改 良 方 法 0 然 而 在 本 發 填 窝 本 裝 明 之 前 尚 未 有 任 何 未 經 使 用 集 電 極 或 模 具 即 可 準 確 地 頁 ·--^ | 控 制 並 分 配 微 滴 之 供 給 而 製 成 高 品 質 之 立 體 或 實 心 物 品 1 I 之 純 粹 外 形 的 發 表 或 提 議 0 1 1 Ch u η 等 人 之 美 國 專 利 第 5 , 26 6 , 0 9 8號中發表- -種形成實 1 訂 1 1 質 上 大 小 均 匀 之 微 滴 噴 霧 的 方 法 其 中 說 明 一 種 製 造 並 維 持 帶 電 大 小 均 勻 之 金 屬 微 滴 的 方 法 及 裝 置 〇 此 微 滴 係 Μ 1 1 1 噴 霧 沈 積 而 將 基 材 覆 蓋 〇 微 滴 產 生 器 係 配 置 於 噴 霧 室 之 1 1 內 〇 此 微 滴 產 生 器 包 括 — 個 容 納 及 液 化 一 件 金 屬 之 容 器 線 一 個 生 成 大 小 均 匀 之 金 屬 微 滴 的 構 件 及 個 當 金 屬 微 滴 i | 生 成 時 使 微 滴 帶 電 之 構 件 0 此 生 成 構 件 宜 為 使 容 器 中 之 熔 f 1 融 金 屬 振 動 之 振 動 構 件 (或至少- -個位在容器外部之液化 1 I 金 屬 離 開 容 器 處 的 擺 ffit, 動 氣 體 噴 柱 (〇 s C i 1 1 a t i n g g as j e t )) 1 1 較 佳 〇 液 化 金 屬 白 坩 堝 被 迫 通 過 容 器 中 之 孔 P 而 形 成 金 1 1 屬 微 滴 〇 當 液 化 金 屬 Μ 噴 射 流 或 物 流 離 開 至 少 一 個 孔 P 時 1 1 > 在 液 化 金 屬 中 之 外 加 振 動 使 噴 射 流 分 散 或 大 小 均 勻 之 金 1 I 屬 微 滴 〇 而 當 微 滴 生 成 時 則 將 電 荷 施 加 於 微 滴 上 〇 可 當 1 1 I 液 化 金 靥 尚 在 容 器 中 時 將 其 充 電 或 當 微 滴 生 成 而 m 開 坩 1 1 本.<人讥尺皮適川中囚囤家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐）

經濟部中央標準局負工消费合作杜印製 五、發明説明 ( 6 ) 1 1 I 成 部 分 〇 1 1 I K 上 方 法 的 主 要 缺 點 r 在 於 需 仰 賴 此 等 方 法 中 的 4*46 m 器 加 1 1 | 工 部 分 t Μ 達 到 am 體 物 體 的 期 望 尺 寸 準 確 性 0 在 許 多 情 況 請 Rfi 1 1 1 1 待 形 成 物 體 需 進 行 多 個 後 製 步 驟 Μ 製 造 出 可 接 受 的 Pt-J 讀 1 | 面 \ 體 物 watt 體 或 & 產 品 0 之 1 I 意 1 | 有 需 要 發 展 出 —' 種 利 用 材 料 的 準 確 沈 積 於 工 作 面 或 基 材 事 f 再 上 而 製 作 出 體 或 實 心 物 體 之 改 良 方 法 0 然 而 在 本 發 填 窝 本 裝 明 之 前 尚 未 有 任 何 未 經 使 用 集 電 極 或 模 具 即 可 準 確 地 頁 ·--^ | 控 制 並 分 配 微 滴 之 供 給 而 製 成 高 品 質 之 立 體 或 實 心 物 品 1 I 之 純 粹 外 形 的 發 表 或 提 議 0 1 1 Ch u η 等 人 之 美 國 專 利 第 5 , 26 6 , 0 9 8號中發表- -種形成實 1 訂 1 1 質 上 大 小 均 匀 之 微 滴 噴 霧 的 方 法 其 中 說 明 一 種 製 造 並 維 持 帶 電 大 小 均 勻 之 金 屬 微 滴 的 方 法 及 裝 置 〇 此 微 滴 係 Μ 1 1 1 噴 霧 沈 積 而 將 基 材 覆 蓋 〇 微 滴 產 生 器 係 配 置 於 噴 霧 室 之 1 1 內 〇 此 微 滴 產 生 器 包 括 — 個 容 納 及 液 化 一 件 金 屬 之 容 器 線 一 個 生 成 大 小 均 匀 之 金 屬 微 滴 的 構 件 及 個 當 金 屬 微 滴 i | 生 成 時 使 微 滴 帶 電 之 構 件 0 此 生 成 構 件 宜 為 使 容 器 中 之 熔 f 1 融 金 屬 振 動 之 振 動 構 件 (或至少- -個位在容器外部之液化 1 I 金 屬 離 開 容 器 處 的 擺 ffit, 動 氣 體 噴 柱 (〇 s C i 1 1 a t i n g g as j e t )) 1 1 較 佳 〇 液 化 金 屬 白 坩 堝 被 迫 通 過 容 器 中 之 孔 P 而 形 成 金 1 1 屬 微 滴 〇 當 液 化 金 屬 Μ 噴 射 流 或 物 流 離 開 至 少 一 個 孔 P 時 1 1 > 在 液 化 金 屬 中 之 外 加 振 動 使 噴 射 流 分 散 或 大 小 均 勻 之 金 1 I 屬 微 滴 〇 而 當 微 滴 生 成 時 則 將 電 荷 施 加 於 微 滴 上 〇 可 當 1 1 I 液 化 金 靥 尚 在 容 器 中 時 將 其 充 電 或 當 微 滴 生 成 而 m 開 坩 1 1 本.<人讥尺皮適川中囚囤家標準（CNS ) A4規格（21 OX 297公釐）

五、發明説明（7 ) 堝後，或在此之後，將微滴充電，而使金屜微滴帶電。當 各微滴自噴射流或物流分散開時，微滴仍保有部分之電荷 。以彼電荷，微滴在飛行途中將互相排斥，並在微滴落向 基材時，分散成圓錐形。當大小均勻之微滴帶有電荷時， 由於微滴的同類極性，及各微滴與其鄰近微滴間的互相排 斥，而會定向形成圓錐形態。Chun等人之Ό98專利進一步 提出在金屬微滴的流動路徑中施加電場Μ改變其軌跡之申 請。 C.H. Pas sow在1992年5月5日對麻省理工學院（ΜΙΤ， Massachusetts Institute, of Technology)機械工程系提 出之一篇論文中說明利用均勻微滴噴霧器、微滴配置製造 技術(droplet placement product ion techniques) ' 及 微滴選擇和偏向K形成噴霧之研究，其中平行板係位於充 電板之下〃，Κ使帶電微滴偏向其將被收集之一側。而未帶 電的微滴則可不受担撓的通過。 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) P.J. Acquaviva等人之一篇標題為”應用熱噴霧於熔融 模製之關鍵（Issues in Applicatin of Thermo Spraying to Melt Mold Fabrication) ”（IBEC International出版， 1994)的文章中，說明一種可使基材以各種速度及方向移 動，而加Μ控制的均勻微滴嗔霧器及沈積法。

Godard Karl Abel在1994年5月18日對ΜΙΤ之機械工程糸 提出之一篇論文中說明利用均勻微滴噴霧形成法在固定及 移動基材之上形成沈檟物；立體零件之噴霧成形；Μ及， 可使微滴帶不同量之電荷，再經偏向，Μ產生較可預測之 本认汍尺度適川中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ ! λ _

五、發明説明（7 ) 堝後，或在此之後，將微滴充電，而使金屜微滴帶電。當 各微滴自噴射流或物流分散開時，微滴仍保有部分之電荷 。以彼電荷，微滴在飛行途中將互相排斥，並在微滴落向 基材時，分散成圓錐形。當大小均勻之微滴帶有電荷時， 由於微滴的同類極性，及各微滴與其鄰近微滴間的互相排 斥，而會定向形成圓錐形態。Chun等人之Ό98專利進一步 提出在金屬微滴的流動路徑中施加電場Μ改變其軌跡之申 請。 C.H. Pas sow在1992年5月5日對麻省理工學院（ΜΙΤ， Massachusetts Institute, of Technology)機械工程系提 出之一篇論文中說明利用均勻微滴噴霧器、微滴配置製造 技術(droplet placement product ion techniques) ' 及 微滴選擇和偏向K形成噴霧之研究，其中平行板係位於充 電板之下〃，Κ使帶電微滴偏向其將被收集之一側。而未帶 電的微滴則可不受担撓的通過。 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) P.J. Acquaviva等人之一篇標題為”應用熱噴霧於熔融 模製之關鍵（Issues in Applicatin of Thermo Spraying to Melt Mold Fabrication) ”（IBEC International出版， 1994)的文章中，說明一種可使基材以各種速度及方向移 動，而加Μ控制的均勻微滴嗔霧器及沈積法。

Godard Karl Abel在1994年5月18日對ΜΙΤ之機械工程糸 提出之一篇論文中說明利用均勻微滴噴霧形成法在固定及 移動基材之上形成沈檟物；立體零件之噴霧成形；Μ及， 可使微滴帶不同量之電荷，再經偏向，Μ產生較可預測之 本认汍尺度適川中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） _ ! λ _ 經濟部中央標準局見工消费合作社印製 Α7 才賴 Β7 --—- 五、發明説明（8 ) 流束分佈，而不是使微滴根據未知的擾亂隨意分散。

Orme等人之美國專利第5, 171,360、5,226,948、 5,259,593、及5,3 4.0,090號說明使液態材料之物流集中於 具有期望產品形狀的集電極，而形成純粹形態產物之方法 及装置。其係施加隨時間而變的擾亂於物流，Μ產生液態 微滴物流，且微滴衝擊於集電極上，而固化成一致之形狀 。Orme等人於德州奧斯丁市之SFF上提出的1995論文說明^ 以控制微滴發展结構材料之實心自由形式製造的熱設計參 數。 有鑑於對製造及形成立體實心物體之更佳且更有效率之 方法的需求，且由於廣泛研究的结果，目前已發展出一種 藉由沈積熔融金屬而製作出立體實心物體的新方法。 就吾人所知，尚沒有可Μ高度準確之方式，逐層分配累 積大小均勻的金屬微滴，而形成立體實心物體之發表被提 出。. 因此，發展出一種製造高品質實心金屬物體的裝置及方 法，係本發明的目的之一。本發明更提供一種不需使用多 個加工步驟Μ形成各沈積層，或使立體實心物體達到準確 尺寸之方法。 發明之簡單說明 ^ 本發明提供一種將一或數種期望材料之大小均匀的金層 微滴*逐層重叠於標的或平台上，Κ形成立體實心物體之 髙準確性方法和裝置。此物體經由微滴的控制沈積，而被 快速且直接地製作出。而微滴之沈積成層，係利用物體形 本认汍尺度適;斤中國四'家標準（〇阳）八4現格（210'/ 297公釐） ,, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝— —訂 經濟部中央標準局見工消费合作社印製 Α7 才賴 Β7 --—- 五、發明説明（8 ) 流束分佈，而不是使微滴根據未知的擾亂隨意分散。

Orme等人之美國專利第5, 171,360、5,226,948、 5,259,593、及5,3 4.0,090號說明使液態材料之物流集中於 具有期望產品形狀的集電極，而形成純粹形態產物之方法 及装置。其係施加隨時間而變的擾亂於物流，Μ產生液態 微滴物流，且微滴衝擊於集電極上，而固化成一致之形狀 。Orme等人於德州奧斯丁市之SFF上提出的1995論文說明^ 以控制微滴發展结構材料之實心自由形式製造的熱設計參 數。 有鑑於對製造及形成立體實心物體之更佳且更有效率之 方法的需求，且由於廣泛研究的结果，目前已發展出一種 藉由沈積熔融金屬而製作出立體實心物體的新方法。 就吾人所知，尚沒有可Μ高度準確之方式，逐層分配累 積大小均勻的金屬微滴，而形成立體實心物體之發表被提 出。. 因此，發展出一種製造高品質實心金屬物體的裝置及方 法，係本發明的目的之一。本發明更提供一種不需使用多 個加工步驟Μ形成各沈積層，或使立體實心物體達到準確 尺寸之方法。 發明之簡單說明 ^ 本發明提供一種將一或數種期望材料之大小均匀的金層 微滴*逐層重叠於標的或平台上，Κ形成立體實心物體之 髙準確性方法和裝置。此物體經由微滴的控制沈積，而被 快速且直接地製作出。而微滴之沈積成層，係利用物體形 本认汍尺度適;斤中國四'家標準（〇阳）八4現格（210'/ 297公釐） ,, (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝— —訂 五、發明説明（9 Μ Β7 經濟部中央標準局與工消费合作社印裝 體的電 勻之微 微滴的 本發 體，其 實心物 孔性。 物品。 構。此 物品具 ，具有 、噴霧 此立 歷強度 物體的 等方性 本發 ，製造 Μ本發 所使用 製造出 佔空間 在較 國專利 腦基礎模 滴所產生 控制及使 明之方法 係由金靥 品具有均 其無需燒 而利用本 外，本發 有相當優 優良的物 或造模方 體實心物 、延性、 整個立體 材料内容 明可應用 配合顧客 明之裝置 ，諸如潛 期望的立 的庫存品 佳具體例 第 5 . 2 2 6 . 型加Κ 之分層 用，.提 及裝置 或期望 勻的密 结或滲 發明所 明之物 良的物 理特性 法形成 體具有 韌性、 物品结 控制。實 ，逐層累 供了實心 提供一種 的合金材 度，實質 入程序， 形成之實 品實質上 理特性。 ，以及實 之物品為 優良的尺 硬度及耐 構中，具 心物體則係利 積而製作出。 物體的期望尺 ”完全密實”的 料所組成。此 上沒有空隙存 Μ形成本發明 心物體，具有 未受污染，因 根據本發明而 質上較彼等Μ 佳的性質。 寸公差、抗拉 磨特性和特質 有賁質上之均 用由大小均 即是此各個 寸特性。 立體實心物 外，此立體 在’且非多 之完全密實 均質的微結 此所形成之 製得之物品 習知之鑼造 、疲勞及抗 。在此實心 勻或均質的 於設備内部，而Κ相當快速且經濟之方式 之生產需求的金屬工具或產品。此外，可 安裝成”桌上型”尺寸，以供空間有限之場 水艇或離岸鑽井機。並且，其可以快速地 體實心物體，因此顧客不需一直將貴重且 帶在身邊。 中，物體係利用諸如說明於Chun等人之美 098號中之均勻微滴生成法而製成出，其 本认汍尺度適用中因囤家標準（〇吣）八4規格（210/ 297公釐） -12 - —----„---^-M.-裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 :線- 五、發明説明（9 Μ Β7 經濟部中央標準局與工消费合作社印裝 體的電 勻之微 微滴的 本發 體，其 實心物 孔性。 物品。 構。此 物品具 ，具有 、噴霧 此立 歷強度 物體的 等方性 本發 ，製造 Μ本發 所使用 製造出 佔空間 在較 國專利 腦基礎模 滴所產生 控制及使 明之方法 係由金靥 品具有均 其無需燒 而利用本 外，本發 有相當優 優良的物 或造模方 體實心物 、延性、 整個立體 材料内容 明可應用 配合顧客 明之裝置 ，諸如潛 期望的立 的庫存品 佳具體例 第 5 . 2 2 6 . 型加Κ 之分層 用，.提 及裝置 或期望 勻的密 结或滲 發明所 明之物 良的物 理特性 法形成 體具有 韌性、 物品结 控制。實 ，逐層累 供了實心 提供一種 的合金材 度，實質 入程序， 形成之實 品實質上 理特性。 ，以及實 之物品為 優良的尺 硬度及耐 構中，具 心物體則係利 積而製作出。 物體的期望尺 ”完全密實”的 料所組成。此 上沒有空隙存 Μ形成本發明 心物體，具有 未受污染，因 根據本發明而 質上較彼等Μ 佳的性質。 寸公差、抗拉 磨特性和特質 有賁質上之均 用由大小均 即是此各個 寸特性。 立體實心物 外，此立體 在’且非多 之完全密實 均質的微結 此所形成之 製得之物品 習知之鑼造 、疲勞及抗 。在此實心 勻或均質的 於設備内部，而Κ相當快速且經濟之方式 之生產需求的金屬工具或產品。此外，可 安裝成”桌上型”尺寸，以供空間有限之場 水艇或離岸鑽井機。並且，其可以快速地 體實心物體，因此顧客不需一直將貴重且 帶在身邊。 中，物體係利用諸如說明於Chun等人之美 098號中之均勻微滴生成法而製成出，其 本认汍尺度適用中因囤家標準（〇吣）八4規格（210/ 297公釐） -12 - —----„---^-M.-裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 :線- A7 B7 f桃:Γ月？ |日

經濟部中*摞準扃只工消费合作社印裝 五、發明説明（10 ) 中沈積材料係供給至具有可使金屬熔融之加熱器的金屬供 給系統中。熔融金屬則容納於至少具有一個可使熔融金屬 自其中通過之孔口的微滴生成構件，諸如坩堝中。在一較 佳具體例中，孔Id之直徑係在約50至500微米之範圍内。 熔融材料承受約5-50psi之壓差，而迫使熔融材料Μ物流 形式自孔口通過。熔融金屬受到某種頻率及/或振幅之作 用，而使液化金屬產生振動。此振動與金屬之表面張力， 使得熔融材料自孔口流洩而出時，熔融金屬之物流可經控 制分散成大小均匀的微滴。當微滴生成時，此微滴會帶正 或負電荷。各個微滴上的同性電荷，可使微滴保持分離， 防止微滴在飛行途中與相鄰或鄰近的微滴结合起來，因此 而使微滴可保持其均匀之大小。 本發明係Chun等人之'098技術的改良，在’098技術中， 微滴上之同性電荷使微滴分散開，且Μ噴霧形式沈積下來 。本發朋則提供一種在微滴生成後，可使其集中，或使其 排列成狹窄物流或單列，而非使微滴分散成噴霧的方法。 本發明亦可防止微滴在垂直方向彼此結合，因此可進一步 地維持大小之一致。 根據本發明，係使帶電微滴之供給通過對準構件或其附 近，而使微滴之供給排列或集中成實質上之狹窄物流或線 路。此對準構件經由與微滴帶相同電荷，而施加額外之（ 電）力場。對準構件大致上均匀地將微滴向内排斥，使其 朝向延伸通過對準構件之蚰。此微滴之向内排斥，迫使微 滴形成缴细物流。經由在微滴的整個飛行過程排斥微滴， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) uh -裝.

、1T 本/人佐尺皮適川屮SS家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） A7 B7 f桃:Γ月？ |日

經濟部中*摞準扃只工消费合作社印裝 五、發明説明（10 ) 中沈積材料係供給至具有可使金屬熔融之加熱器的金屬供 給系統中。熔融金屬則容納於至少具有一個可使熔融金屬 自其中通過之孔口的微滴生成構件，諸如坩堝中。在一較 佳具體例中，孔Id之直徑係在約50至500微米之範圍内。 熔融材料承受約5-50psi之壓差，而迫使熔融材料Μ物流 形式自孔口通過。熔融金屬受到某種頻率及/或振幅之作 用，而使液化金屬產生振動。此振動與金屬之表面張力， 使得熔融材料自孔口流洩而出時，熔融金屬之物流可經控 制分散成大小均匀的微滴。當微滴生成時，此微滴會帶正 或負電荷。各個微滴上的同性電荷，可使微滴保持分離， 防止微滴在飛行途中與相鄰或鄰近的微滴结合起來，因此 而使微滴可保持其均匀之大小。 本發明係Chun等人之'098技術的改良，在’098技術中， 微滴上之同性電荷使微滴分散開，且Μ噴霧形式沈積下來 。本發朋則提供一種在微滴生成後，可使其集中，或使其 排列成狹窄物流或單列，而非使微滴分散成噴霧的方法。 本發明亦可防止微滴在垂直方向彼此結合，因此可進一步 地維持大小之一致。 根據本發明，係使帶電微滴之供給通過對準構件或其附 近，而使微滴之供給排列或集中成實質上之狹窄物流或線 路。此對準構件經由與微滴帶相同電荷，而施加額外之（ 電）力場。對準構件大致上均匀地將微滴向内排斥，使其 朝向延伸通過對準構件之蚰。此微滴之向内排斥，迫使微 滴形成缴细物流。經由在微滴的整個飛行過程排斥微滴， (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) uh -裝.

、1T 本/人佐尺皮適川屮SS家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 柷年铲月>|丨 經濟部中央標準局员工消费合作社印11 A7 B7 五、發明説明（u) 可使微滴保持集中成單列物流或微滴之缴细線路。 因此，應進一步瞭解本發明尚包括一部分之排列微滴的 方法。在不同的具體例中，可經由在微滴被分配而沈積於 標的或部分形成之立體物品上時，使微滴上之電荷維持不 變、減少、或增加，而將微滴加以排列。 在其中一個較佳具體例中，對準構件包括位在鄰近或靠 近於標的或部分形成物品之至少一個軸對稱的空心斥拒B 筒或截頭圓錐斥拒構件。而延伸通過對準構件之軸則與微 滴物流的標稱路徑排成一列。 由熔融材料產生之物流，具有與各微滴相同極性的電荷 。在一較佳具體例中，當噴射物流分散成微滴時，會有電 荷供給至各微滴。當充電構件係關於噴射物流而維持在預 定電壓時，充電構件及噴射物流間之電壓和電容的組合， 會將電荷帶給噴射物流的前導點。而各微滴可保有其在自 噴射物流分散開前所持有的電荷。微滴上之電荷可使各微 滴與鄰近之微滴互相排斥，而防止微滴之结合。 根據本發明，帶電微滴係由對準構件，而保持在預定的 狹窄線路或路徑上。在較佳具體例中，對準構件可使降落 微滴上之電荷保持不變，或另施加電荷於其上，或減少其 電荷。施加於降落微滴上的同性電荷，可使微滴遠離對準 構件，並且遠離各鄰近微滴。因此，當對準構件上之電荷夠 大時，各微滴之彼此間，將在物流中保持相同的距離，且 傾向於聚集在延伸通過對準構件的蚰附近。當微滴通過對 準構件或其附近時，微滴係保持在實質上的狹窄物流中。 木/人队尺度適川十因國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I------裝------訂-----j 緣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 柷年铲月>|丨 經濟部中央標準局员工消费合作社印11 A7 B7 五、發明説明（u) 可使微滴保持集中成單列物流或微滴之缴细線路。 因此，應進一步瞭解本發明尚包括一部分之排列微滴的 方法。在不同的具體例中，可經由在微滴被分配而沈積於 標的或部分形成之立體物品上時，使微滴上之電荷維持不 變、減少、或增加，而將微滴加以排列。 在其中一個較佳具體例中，對準構件包括位在鄰近或靠 近於標的或部分形成物品之至少一個軸對稱的空心斥拒B 筒或截頭圓錐斥拒構件。而延伸通過對準構件之軸則與微 滴物流的標稱路徑排成一列。 由熔融材料產生之物流，具有與各微滴相同極性的電荷 。在一較佳具體例中，當噴射物流分散成微滴時，會有電 荷供給至各微滴。當充電構件係關於噴射物流而維持在預 定電壓時，充電構件及噴射物流間之電壓和電容的組合， 會將電荷帶給噴射物流的前導點。而各微滴可保有其在自 噴射物流分散開前所持有的電荷。微滴上之電荷可使各微 滴與鄰近之微滴互相排斥，而防止微滴之结合。 根據本發明，帶電微滴係由對準構件，而保持在預定的 狹窄線路或路徑上。在較佳具體例中，對準構件可使降落 微滴上之電荷保持不變，或另施加電荷於其上，或減少其 電荷。施加於降落微滴上的同性電荷，可使微滴遠離對準 構件，並且遠離各鄰近微滴。因此，當對準構件上之電荷夠 大時，各微滴之彼此間，將在物流中保持相同的距離，且 傾向於聚集在延伸通過對準構件的蚰附近。當微滴通過對 準構件或其附近時，微滴係保持在實質上的狹窄物流中。 木/人队尺度適川十因國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） I------裝------訂-----j 緣 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 ㈣叫_ _B7_~~~ ’_ 五、發明説明（12 ) 應瞭解在不同的具體例中，對準構件可包括藉由，例如 |將可使微滴上之電荷降低的電子束，供給至帶正電荷的 微滴物流，而使降落微滴上之電荷降低的附加裝置。 經濟部中央標隼局只工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一較佳具體例中，微滴係於封閉系統中供給至標的上 ，因此發生任何污染之風險較低，該污染諸如發生於微滴 表面上，及因此而發生於沈積材料層之内的氧化。在其中 一個較佳具體例中，工作空間中之空氣，係為諸如氬或氮 之惰性氣體所替換。當係使用重惰性氣體，諸如氤時，宜 將惰性氣體由封閉工作空間之下端引入較佳。此重惰性氣 體將置換較輕之空氣，而空氣則可由封閉工作空間的上方 流出。在另一較佳具體例中，工作空間中之空氣，係被較 輕之惰性氣體，諸如氮所取代。然而應瞭解惰性氣體之類 型，係依欲沈積之金屬類型而定。應進一步瞭解，關於鋁 之沈積，不宜使用氮氣，由於氮及鋁會產生反應。更應瞭 解在不同之具體例中*惰性氣體與周圍空氣間之密度差， 可經由，例如，冷卻氬及加熱氮而加大。在一較佳具體例 中，工作空間係維持於正壓力下，因此任何之洩漏係向外 發生，而不會有周圍的空氣洩漏入封閉工作空間内。有各 種可將工作空間封閉起來之包圍構件，包括擦性圍板；例 如由適當材料諸如聚氣乙烯及其類似物所製成者|其係裝 設於金屬框架上。其他可將工作空間封閉之構件，包括由 適當材料製成之硬式透明塑膠罩。此等包圍構件可取代目 前所使用之大且笨重的真空室，因此本發明之裝置可設計 成桌上型而使用。然而仍可使用真空室，Μ獲得期望的微 '"石/人瓜Κ/i適用中囚囤家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） ，r _ 1 5 一 A7 ㈣叫_ _B7_~~~ ’_ 五、發明説明（12 ) 應瞭解在不同的具體例中，對準構件可包括藉由，例如 |將可使微滴上之電荷降低的電子束，供給至帶正電荷的 微滴物流，而使降落微滴上之電荷降低的附加裝置。 經濟部中央標隼局只工消费合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在一較佳具體例中，微滴係於封閉系統中供給至標的上 ，因此發生任何污染之風險較低，該污染諸如發生於微滴 表面上，及因此而發生於沈積材料層之内的氧化。在其中 一個較佳具體例中，工作空間中之空氣，係為諸如氬或氮 之惰性氣體所替換。當係使用重惰性氣體，諸如氤時，宜 將惰性氣體由封閉工作空間之下端引入較佳。此重惰性氣 體將置換較輕之空氣，而空氣則可由封閉工作空間的上方 流出。在另一較佳具體例中，工作空間中之空氣，係被較 輕之惰性氣體，諸如氮所取代。然而應瞭解惰性氣體之類 型，係依欲沈積之金屬類型而定。應進一步瞭解，關於鋁 之沈積，不宜使用氮氣，由於氮及鋁會產生反應。更應瞭 解在不同之具體例中*惰性氣體與周圍空氣間之密度差， 可經由，例如，冷卻氬及加熱氮而加大。在一較佳具體例 中，工作空間係維持於正壓力下，因此任何之洩漏係向外 發生，而不會有周圍的空氣洩漏入封閉工作空間内。有各 種可將工作空間封閉起來之包圍構件，包括擦性圍板；例 如由適當材料諸如聚氣乙烯及其類似物所製成者|其係裝 設於金屬框架上。其他可將工作空間封閉之構件，包括由 適當材料製成之硬式透明塑膠罩。此等包圍構件可取代目 前所使用之大且笨重的真空室，因此本發明之裝置可設計 成桌上型而使用。然而仍可使用真空室，Μ獲得期望的微 '"石/人瓜Κ/i適用中囚囤家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） ，r _ 1 5 一 經濟部中央標準局見工消贽合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（I3 ) 滴純度程度，及所得立體部分之性質。 在一較佳具體例中，工作環境具有惰性大氣。應瞭解可 使用氣體控制糸統，.Μ約20-50psi (二140-350kpa)之高壓 ，壓迫來自含有熔融材料之坩堝中的熔融材料。而由另一 個氣體控制系統提供約l-2Psi之低壓來源給工作環境。須 瞭解此等壓力係為錶壓，即其係高於大氣壓力，而非絕對 壓力，且其僅供顯示，以方便本發明之說明。在操作上， 若必要的話，可考慮將惰性氣體引入，重覆淨洗工作環境 ，K限制氧含量。應瞭解適當的最低氧含量，係經由測量 暴露於不同污染程度下之終產物的性質而決定。 將微滴之纖细物流或線路，準確地置於標的或工作站上 ，而形成立體物品。應瞭解根據本發明之方法，可移動微 滴物流之供給及/或標的，K形成立體物品。在其中一個 具體例中，可將標的反應欲施用在標的上之微滴線路，移 動預定之距離。例如，可將標的K至少係部分根據微滴沈 積速率而定之預定速率，而水平及/或垂直地移動。在某 些較佳具體例中，微滴沈積速率可由視覺/計數系統加以 監控。形成於工作站上之立體物品，在操作上係連接至定 位系統。在一較佳具體例中，定位糸統至少包括2-3個軸 ;而在某些具體例中，則包括3至5個軸台（axis table)、 軸之傳動構件、接收及傳送位置資料的編碼構件、K及協 調沿軸之運動的控制系統。此控制構件可包括物體形體的 電腦基礎圖像，其可提供了解工作站之動作的座標及方法 。在另一個具體例中，微滴生成/供給構件亦可在操作上 本认仏尺度.適川中园囤家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X29*7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂 —---------------- 經濟部中央標準局見工消贽合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（I3 ) 滴純度程度，及所得立體部分之性質。 在一較佳具體例中，工作環境具有惰性大氣。應瞭解可 使用氣體控制糸統，.Μ約20-50psi (二140-350kpa)之高壓 ，壓迫來自含有熔融材料之坩堝中的熔融材料。而由另一 個氣體控制系統提供約l-2Psi之低壓來源給工作環境。須 瞭解此等壓力係為錶壓，即其係高於大氣壓力，而非絕對 壓力，且其僅供顯示，以方便本發明之說明。在操作上， 若必要的話，可考慮將惰性氣體引入，重覆淨洗工作環境 ，K限制氧含量。應瞭解適當的最低氧含量，係經由測量 暴露於不同污染程度下之終產物的性質而決定。 將微滴之纖细物流或線路，準確地置於標的或工作站上 ，而形成立體物品。應瞭解根據本發明之方法，可移動微 滴物流之供給及/或標的，K形成立體物品。在其中一個 具體例中，可將標的反應欲施用在標的上之微滴線路，移 動預定之距離。例如，可將標的K至少係部分根據微滴沈 積速率而定之預定速率，而水平及/或垂直地移動。在某 些較佳具體例中，微滴沈積速率可由視覺/計數系統加以 監控。形成於工作站上之立體物品，在操作上係連接至定 位系統。在一較佳具體例中，定位糸統至少包括2-3個軸 ;而在某些具體例中，則包括3至5個軸台（axis table)、 軸之傳動構件、接收及傳送位置資料的編碼構件、K及協 調沿軸之運動的控制系統。此控制構件可包括物體形體的 電腦基礎圖像，其可提供了解工作站之動作的座標及方法 。在另一個具體例中，微滴生成/供給構件亦可在操作上 本认仏尺度.適川中园囤家標準（CNS ) Λ4規格（2丨0X29*7公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂 —---------------- 經濟部中央標车局只工消费合作社印製 凡年t月如沒'j A7 MJbi B7 ^--—' 五、發明説明（14 ) 連接至不同的定位構件，其可使微滴之供給在至少X、Y及 Ζ軸間之大約位置上，反應預定之圖樣而移動。在另一種 具體例中，工作站及微滴之供給兩者皆可移動，Μ形成立 體物品。 在一較佳具體例中，由一簿畫系統，諸如適當的軟體程 式，接受立體物體之實心模型圖像。此籌畫系統將物體形 體切割成有限數目的薄片，並計畫完成各層所需之沈積路 徑，包括物品整體之任何支承突出物的需求（詳述於下）。 而控制系統則協調籌畫系統、微滴生成/供給構件之動作 、以及工作站定位系統。此控制糸統亦監控所有傳遞各種 操作參數訊息之感測器的輸入，並維持正確的操作參數， 諸如壓力、溫度、電壓等等。 根據本發明，可變化參數（諸如壓力、孔口直徑、微滴 之振動頻率和振幅），Κ改變大小均匀之微滴的直徑。應 瞭解微滴之最適直徑，部分係視欲形成之立體物品及欲沈 積之材料類型而定。其他參數，諸如金屬進入坩蝸之供給 速率、坩堝壓力、溫度及微滴上之電荷量，亦會影響大小 均勻微滴之大小及生成速率。 尚有其他參數，包括標的或待形成物品之溫度，以及當 微滴沈積於標的或待形成物品上時之微滴狀態。微滴及/ 或標的之溫度及降落於標的上之速度，部分決定了微滴之 在標的材料上的結合或合併成均勻層。 在本發明之某些具體例中，另一個可改變之參數為微滴 生成構件與工作站間之”疏遠”距離。此距離之改變會影響 本认瓜尺政適川中因国家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） _ 1 7 - ------!---裝-------訂-----..、線- (诗先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標车局只工消费合作社印製 凡年t月如沒'j A7 MJbi B7 ^--—' 五、發明説明（14 ) 連接至不同的定位構件，其可使微滴之供給在至少X、Y及 Ζ軸間之大約位置上，反應預定之圖樣而移動。在另一種 具體例中，工作站及微滴之供給兩者皆可移動，Μ形成立 體物品。 在一較佳具體例中，由一簿畫系統，諸如適當的軟體程 式，接受立體物體之實心模型圖像。此籌畫系統將物體形 體切割成有限數目的薄片，並計畫完成各層所需之沈積路 徑，包括物品整體之任何支承突出物的需求（詳述於下）。 而控制系統則協調籌畫系統、微滴生成/供給構件之動作 、以及工作站定位系統。此控制糸統亦監控所有傳遞各種 操作參數訊息之感測器的輸入，並維持正確的操作參數， 諸如壓力、溫度、電壓等等。 根據本發明，可變化參數（諸如壓力、孔口直徑、微滴 之振動頻率和振幅），Κ改變大小均匀之微滴的直徑。應 瞭解微滴之最適直徑，部分係視欲形成之立體物品及欲沈 積之材料類型而定。其他參數，諸如金屬進入坩蝸之供給 速率、坩堝壓力、溫度及微滴上之電荷量，亦會影響大小 均勻微滴之大小及生成速率。 尚有其他參數，包括標的或待形成物品之溫度，以及當 微滴沈積於標的或待形成物品上時之微滴狀態。微滴及/ 或標的之溫度及降落於標的上之速度，部分決定了微滴之 在標的材料上的結合或合併成均勻層。 在本發明之某些具體例中，另一個可改變之參數為微滴 生成構件與工作站間之”疏遠”距離。此距離之改變會影響 本认瓜尺政適川中因国家標準（CNS )八4規格（210Χ297公釐） _ 1 7 - ------!---裝-------訂-----..、線- (诗先閲請背面之注意事項再填寫本頁)

B7 五、發明説明（15 ) * 微滴之”足跡”或衝擊面積之大小，Μ及微滴之液-固比例 。經由變化此液-固比例，可Μ改變微滴對基材之结合品 質。應瞭解沈積材料本身之溫度，會影響微滴之熱狀態。 在某些具體例中，沈積材料之溫.度可自僅在熔點之上，而 變化至在其他具體例中之，例如，高於熔點約50 °C。此液 態沈積材料溫度之差異，當然會相對於自孔口至標的之距 離（即”飛行”或”疏遠”距離）而影響微滴之溫度。 微滴係K最適或大約為最適之液-固比例供給。在種種 具體例中，當微滴撞擊標的時之微滴的固一液比例係一重 要之變數。微滴之衝擊於標的上，將降落微滴的動能轉變 成熱能。此熱使微滴及在微滴之衝擊點上的標的再熔融。 此再熔融有助於微滴之結合成新生成表面的程序。 為達到幾何準確性，本發明精確地排列並調整微滴物流 ，同時小心地找出標的蓮動之速度和方向，關於微滴物流 之配置及流速以及微滴物流之溫度間的關連。經控制微滴 物流Μ達到工作效率及準確性。在一較佳具體例中，由一 適當之流量測量系統，諸如在操作上連接至閃光測頻器（ stroboscope)之光源的電腦視覺条統，經由計算在一定時 間内通過一框架的微滴數目，而估計金靥之流速。 定位系統根據待製作之立體物品或支承體之切片或分層 的形體，而移動標的。標的沿預定路徑的運動速度，係由 沈積材料之流速所決定，該流速係如宜由流量測量糸統所 測得者。 層数及形成立體物品之各層的定位，係由許多因素而決 ϋΛ尺/1適扣中國國家標準（〇奶）八4規格（210乂 297公釐) _ ι 〇 , -----j---!_1 '1 裝------訂------、.蛛 (誇先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標卒局只工消贽合作社印製

B7 五、發明説明（15 ) * 微滴之”足跡”或衝擊面積之大小，Μ及微滴之液-固比例 。經由變化此液-固比例，可Μ改變微滴對基材之结合品 質。應瞭解沈積材料本身之溫度，會影響微滴之熱狀態。 在某些具體例中，沈積材料之溫.度可自僅在熔點之上，而 變化至在其他具體例中之，例如，高於熔點約50 °C。此液 態沈積材料溫度之差異，當然會相對於自孔口至標的之距 離（即”飛行”或”疏遠”距離）而影響微滴之溫度。 微滴係K最適或大約為最適之液-固比例供給。在種種 具體例中，當微滴撞擊標的時之微滴的固一液比例係一重 要之變數。微滴之衝擊於標的上，將降落微滴的動能轉變 成熱能。此熱使微滴及在微滴之衝擊點上的標的再熔融。 此再熔融有助於微滴之結合成新生成表面的程序。 為達到幾何準確性，本發明精確地排列並調整微滴物流 ，同時小心地找出標的蓮動之速度和方向，關於微滴物流 之配置及流速以及微滴物流之溫度間的關連。經控制微滴 物流Μ達到工作效率及準確性。在一較佳具體例中，由一 適當之流量測量系統，諸如在操作上連接至閃光測頻器（ stroboscope)之光源的電腦視覺条統，經由計算在一定時 間内通過一框架的微滴數目，而估計金靥之流速。 定位系統根據待製作之立體物品或支承體之切片或分層 的形體，而移動標的。標的沿預定路徑的運動速度，係由 沈積材料之流速所決定，該流速係如宜由流量測量糸統所 測得者。 層数及形成立體物品之各層的定位，係由許多因素而決 ϋΛ尺/1適扣中國國家標準（〇奶）八4規格（210乂 297公釐) _ ι 〇 , -----j---!_1 '1 裝------訂------、.蛛 (誇先閱請背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標卒局只工消贽合作社印製 6 1ί /ί\明説 ΓΓΓ-Τ 發 、五

要之 需料 ’ 材 此體 因 承 ; 支 點有 些設 某在 之解 過暸 通應 需 。 必品 所物 層體 各立 出成 指形 體 Μ 形數 體層 物之 。 小 定最 的應物 品。體 物度立 之厚解 出大瞭 .作最應 製之更 分層。 部各分 於為部 置素彼 被因之 亦之品 料體物 材形成 體體形 承物待 支響於 , 影厚 中項可 例 一 不 體另曆 具。各 種近解 種附瞭 因_亦 ο > Η Η 加加 面之 表理 之紋 上有 品 是 物或 體工 立加 了 面 定表 指之 , 滑 求平 需 上 能質 功實 的要 途需 用視 之 ， 品 此 至對 小 ， 徑品 直物 使體 種立 一 之 供成 提形 係所 明.此 發因 本 ， 解法 瞭方 應之 ， 積 而Μ沈 然滴 。 微 厚之 層米 制微 限50 可 約 解及 瞭， 步徑 一 直 進滴 應微 。 與 面僅 表不 的 ， 良應 優效 有梯 具樓 ， 何 言 任 而之 用圍 應周 途或 用緣 之邊 數品 多物 大在 散之 的品 滴物 微成 之形 時待 面 ， 表中 觸例 接體 滴具 微之 與分 亦部 ; 大 關在 有。 厚關 層有 近徑 迫直 與灑 而飛 此或 因佈 意 滿 人 令 當 相 之 。 小求 最需 應之 效途 梯用 .樓數 有多 具大 工於 加 合 面適 表其 的 ， 圍工 周加 或面 緣表 邊的 I---^---ΓΦ -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 訂 經濟部中央摞準局只工消开合作社印製 途小 用大 之之 品滴 物微 體各 立及 視制 係控 ,確 小準。 大的品 際積物 質沈心 的之實 滴滴體 微微立 之此出 積是造 沈即製 待。Μ 解定得 瞭而其 應求使 需 ’ 準上型 係小模 制大理 控滴物 之微的 小及間 大性中 滴確賴 微準仰 及置需 積位無 沈在 ， 之項作 料此製 材。之 , 内 品 法 Μ 物 方米體 之毫立 明一 得 發之使 本分， 據數良 根至改 確 之 立用 之業 成商 形及 而業 明工 發於 本用 據應 根接 〇 直 驟可 步其 Η 且 加 ’ 的染 步污 一 受 進未 或上 屬質 金實 射 品 噴物。 於體途 本认瓜尺度適川中园囤家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 9 1Α 6 1ί /ί\明説 ΓΓΓ-Τ 發 、五

要之 需料 ’ 材 此體 因 承 ; 支 點有 些設 某在 之解 過暸 通應 需 。 必品 所物 層體 各立 出成 指形 體 Μ 形數 體層 物之 。 小 定最 的應物 品。體 物度立 之厚解 出大瞭 .作最應 製之更 分層。 部各分 於為部 置素彼 被因之 亦之品 料體物 材形成 體體形 承物待 支響於 , 影厚 中項可 例 一 不 體另曆 具。各 種近解 種附瞭 因_亦 ο > Η Η 加加 面之 表理 之紋 上有 品 是 物或 體工 立加 了 面 定表 指之 , 滑 求平 需 上 能質 功實 的要 途需 用視 之 ， 品 此 至對 小 ， 徑品 直物 使體 種立 一 之 供成 提形 係所 明.此 發因 本 ， 解法 瞭方 應之 ， 積 而Μ沈 然滴 。 微 厚之 層米 制微 限50 可 約 解及 瞭， 步徑 一 直 進滴 應微 。 與 面僅 表不 的 ， 良應 優效 有梯 具樓 ， 何 言 任 而之 用圍 應周 途或 用緣 之邊 數品 多物 大在 散之 的品 滴物 微成 之形 時待 面 ， 表中 觸例 接體 滴具 微之 與分 亦部 ; 大 關在 有。 厚關 層有 近徑 迫直 與灑 而飛 此或 因佈 意 滿 人 令 當 相 之 。 小求 最需 應之 效途 梯用 .樓數 有多 具大 工於 加 合 面適 表其 的 ， 圍工 周加 或面 緣表 邊的 I---^---ΓΦ -- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本瓦) 訂 經濟部中央摞準局只工消开合作社印製 途小 用大 之之 品滴 物微 體各 立及 視制 係控 ,確 小準。 大的品 際積物 質沈心 的之實 滴滴體 微微立 之此出 積是造 沈即製 待。Μ 解定得 瞭而其 應求使 需 ’ 準上型 係小模 制大理 控滴物 之微的 小及間 大性中 滴確賴 微準仰 及置需 積位無 沈在 ， 之項作 料此製 材。之 , 内 品 法 Μ 物 方米體 之毫立 明一 得 發之使 本分， 據數良 根至改 確 之 立用 之業 成商 形及 而業 明工 發於 本用 據應 根接 〇 直 驟可 步其 Η 且 加 ’ 的染 步污 一 受 進未 或上 屬質 金實 射 品 噴物。 於體途 本认瓜尺度適川中园囤家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） 9 1Α A7 B7 0.· rf 1 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 五、發明説明（17 ) 本發明可生成以單一操作而沈積形成立體物品之微滴。 本發明包括可快速製造出準確、耐用之立體物品的純粹成 形法（net-shape pr.o cess)。微滴之逐量施用及後續之固 化皆係Μ準確控制之方式進行。待形成物品之微结構及形 體皆經精確之控制，因此無需額外之加工步驟，諸如機器 加工，Μ形成立體物品。 具有實質上之均匀大小的微滴，係Μ較佳速度，及在_ 標的之較佳距離處供給，Μ使微滴溫度及標的溫度係在最 適定義參數之内。尤其，此微滴具有較佳直徑，且係在較 佳距離處沈積，Μ致微滴之液-固比例特別適宜於结合至 立體物品。如微滴太冷，則微滴將會形成粉末材料，而不 會與物品有良好的结合。如微滴太過於液態，則在立體物 品之表面冷卻前，此液體將會流動，而在立體物品上造成 不均匀且無法控制的表面。在一較佳具體例中，液-固比 例大約為3 0 : 7 0，且微滴具有實質上之均勻大小，其直徑 變化不高於約土 2 5 3：，而Μ不高於約± 5 S：最佳。 在一特佳之具體例中，微滴係利用可生成均句帶電之熔 融金屬微滴的裝置生成。此裝置將金屬在坩堝中熔融，並 強迫熔融金屬通過小孔口（直徑45-200w πι)，而生成微滴 之層狀噴射流或物流。再經由對壓電式轉換器施加振動（ Μ自約5至3 0 k Η z較佳），而將此物流分散形成均勻微滴之 物流。當各微滴自層狀唄射流或物流中分散開時，經由諸 如高壓板（約300至400V)之充電構件而使各微滴帶電。微 滴將獲得相同極性之電荷，因此微滴將互相排斥，而可保 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) V裝. -3 、一線. 本適川中囚囤家標隼（CNS ) Α4現格（210Χ297公釐） -20 - A7 B7 0.· rf 1 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 五、發明説明（17 ) 本發明可生成以單一操作而沈積形成立體物品之微滴。 本發明包括可快速製造出準確、耐用之立體物品的純粹成 形法（net-shape pr.o cess)。微滴之逐量施用及後續之固 化皆係Μ準確控制之方式進行。待形成物品之微结構及形 體皆經精確之控制，因此無需額外之加工步驟，諸如機器 加工，Μ形成立體物品。 具有實質上之均匀大小的微滴，係Μ較佳速度，及在_ 標的之較佳距離處供給，Μ使微滴溫度及標的溫度係在最 適定義參數之内。尤其，此微滴具有較佳直徑，且係在較 佳距離處沈積，Μ致微滴之液-固比例特別適宜於结合至 立體物品。如微滴太冷，則微滴將會形成粉末材料，而不 會與物品有良好的结合。如微滴太過於液態，則在立體物 品之表面冷卻前，此液體將會流動，而在立體物品上造成 不均匀且無法控制的表面。在一較佳具體例中，液-固比 例大約為3 0 : 7 0，且微滴具有實質上之均勻大小，其直徑 變化不高於約土 2 5 3：，而Μ不高於約± 5 S：最佳。 在一特佳之具體例中，微滴係利用可生成均句帶電之熔 融金屬微滴的裝置生成。此裝置將金屬在坩堝中熔融，並 強迫熔融金屬通過小孔口（直徑45-200w πι)，而生成微滴 之層狀噴射流或物流。再經由對壓電式轉換器施加振動（ Μ自約5至3 0 k Η z較佳），而將此物流分散形成均勻微滴之 物流。當各微滴自層狀唄射流或物流中分散開時，經由諸 如高壓板（約300至400V)之充電構件而使各微滴帶電。微 滴將獲得相同極性之電荷，因此微滴將互相排斥，而可保 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) V裝. -3 、一線. 本適川中囚囤家標隼（CNS ) Α4現格（210Χ297公釐） -20 - A7 ./ /-f \ n年义月小！签 Β7 ---1 五、發明説明（1S) » 持分離，且因此而可維持原來之大小。 在一較佳具體例中，坩堝係保持於較工作空間環境為高 之壓力下，κ強迫液態金屬經過孔口而流出，因此液體上 之壓力可控制液體通過小孔口之流動。 本發明的一個優點為其現在可利用沈積金屬的表面張力 性質，而製作出材料的突出物部分。此突出物部分包括延 伸超過前一層之邊緣而形成突出物结構的微滴層。 本發明之另一優點為標的工作站可環繞3至5個軸而移動 。標的除了可沿X、Y及Z軸或在其間作線性蓮動外，尚可 關於軸而傾斜。此傾斜使立體物品可無需支承體，即能製 作出突出物部分。例如，可將立體物品旋轉90°至材料可 繼續進行垂直沈積，但與先前已沈積之材料成直角之位置 ，而在將此部分回歸其原來位置後，即在終產物上形成突 出物。 本發朗之另一優點為在某些具體例中至少可使用兩種材 料，其中一種材料係犧牲用的支承體材料，而另一種材料 係期望的物體材料。此支承體材料係分配於物體材料附近 ，且僅在支承期望物體材料之突出物部分時使用。在立體 物體完成後，則經由施給熱、氧化、溶劑、機械或其他不 會對立體物品造成傷害之適當方法，將支承體材料移除。 此支承體材料可包括任何適當之材料，諸如較低熔點之金 屬、合金、鹽、玻璃、陶瓷、石墨或其複合材料。 本發明尚有另一優點，即為在某些具體例中，當由微滴 生成構件至標的之距離夠大時•則分配自彼距離的微滴供 -21 - -----L---r^f L 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局只工消贽合作社印製 本认汍尺度適川中园囤家標準（〇奶）八4規格（210乂 297公釐） A7 ./ /-f \ n年义月小！签 Β7 ---1 五、發明説明（1S) » 持分離，且因此而可維持原來之大小。 在一較佳具體例中，坩堝係保持於較工作空間環境為高 之壓力下，κ強迫液態金屬經過孔口而流出，因此液體上 之壓力可控制液體通過小孔口之流動。 本發明的一個優點為其現在可利用沈積金屬的表面張力 性質，而製作出材料的突出物部分。此突出物部分包括延 伸超過前一層之邊緣而形成突出物结構的微滴層。 本發明之另一優點為標的工作站可環繞3至5個軸而移動 。標的除了可沿X、Y及Z軸或在其間作線性蓮動外，尚可 關於軸而傾斜。此傾斜使立體物品可無需支承體，即能製 作出突出物部分。例如，可將立體物品旋轉90°至材料可 繼續進行垂直沈積，但與先前已沈積之材料成直角之位置 ，而在將此部分回歸其原來位置後，即在終產物上形成突 出物。 本發朗之另一優點為在某些具體例中至少可使用兩種材 料，其中一種材料係犧牲用的支承體材料，而另一種材料 係期望的物體材料。此支承體材料係分配於物體材料附近 ，且僅在支承期望物體材料之突出物部分時使用。在立體 物體完成後，則經由施給熱、氧化、溶劑、機械或其他不 會對立體物品造成傷害之適當方法，將支承體材料移除。 此支承體材料可包括任何適當之材料，諸如較低熔點之金 屬、合金、鹽、玻璃、陶瓷、石墨或其複合材料。 本發明尚有另一優點，即為在某些具體例中，當由微滴 生成構件至標的之距離夠大時•則分配自彼距離的微滴供 -21 - -----L---r^f L 裝-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局只工消贽合作社印製 本认汍尺度適川中园囤家標準（〇奶）八4規格（210乂 297公釐） ».丄 A-···*· 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19) 給，在微滴供給到達標的時，將可完全固化。此在到達標 的前會固化的微滴供給，實質上係粉末粒子之供給，其係 充當沈積材料之後縯層的支承體。此粉末，由於未结合至 待形成物品，因此可於立體物品完成後移去。 本發明尚有另一儍點，即為在某些具體例中，提供釋放 沈積材料層中之應力的構件。在某些較佳具體例中，使用 雷射能源在材料層被分配而形成立體物品時，將其退火或 釋放應力，並控制鄰近區域的表面溫度。 根據本發明而形成之金屬立體物體，具有實質上與鑄造 零件之性質相當或更佳的優良特性及性質。 圖示之簡單說明 圖1係用於沈積熔融材料Μ形成立體物品之裝置，其部 分横剖面及部分假想的透視圖。 圖1Α係示於圖1之裝置之一部分的部分横剖面的高度放 大透視圖。 圖1 Β係微滴之高度放大横剖面圖。 圖1C係用於沈積熔融材料Μ形成立體物品之另一個具體 例的裝置的透視圖。 圖2係示於圖1之裝置之一部分的部分横剖面及部分高度 放大透視圖，其顯示一種沈積材料而製作出部分突出物的 技術。 圖3係用於沈積熔融金靨，Μ形成立體物品並製作部分 突出物，其另一具體例之裝置之一部分的部分横剖面、部 分高度放大及部分假想透視圖。 本认队尺度適川中园國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -22 -----J---Γ I -------訂-----.線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ».丄 A-···*· 經濟部中央標準局员工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（19) 給，在微滴供給到達標的時，將可完全固化。此在到達標 的前會固化的微滴供給，實質上係粉末粒子之供給，其係 充當沈積材料之後縯層的支承體。此粉末，由於未结合至 待形成物品，因此可於立體物品完成後移去。 本發明尚有另一儍點，即為在某些具體例中，提供釋放 沈積材料層中之應力的構件。在某些較佳具體例中，使用 雷射能源在材料層被分配而形成立體物品時，將其退火或 釋放應力，並控制鄰近區域的表面溫度。 根據本發明而形成之金屬立體物體，具有實質上與鑄造 零件之性質相當或更佳的優良特性及性質。 圖示之簡單說明 圖1係用於沈積熔融材料Μ形成立體物品之裝置，其部 分横剖面及部分假想的透視圖。 圖1Α係示於圖1之裝置之一部分的部分横剖面的高度放 大透視圖。 圖1 Β係微滴之高度放大横剖面圖。 圖1C係用於沈積熔融材料Μ形成立體物品之另一個具體 例的裝置的透視圖。 圖2係示於圖1之裝置之一部分的部分横剖面及部分高度 放大透視圖，其顯示一種沈積材料而製作出部分突出物的 技術。 圖3係用於沈積熔融金靨，Μ形成立體物品並製作部分 突出物，其另一具體例之裝置之一部分的部分横剖面、部 分高度放大及部分假想透視圖。 本认队尺度適川中园國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） -22 -----J---Γ I -------訂-----.線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（20 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4再顯示另一種具體例之用於沈積熔融金屬，以形成 立體物品並製作部分突出物之裝置，其一部分的部分橫剖 面、部分高度放大及部分假想透視圖。 圖4 A係示於圖4中之待形成物品之部分橫剖面的高度放 大側視圖。 圖5再顯示另一種具體例之用於沈積熔融金屬，以形成 立體物品並製作部分突出物之裝置，其一部分的部分橫剖 面、部分高度放大及部分假想透視圖。 圖6顯示用於沈積熔融材料，K形成立體物品之另一種 具體例之裝置，其一部分的部分横剖面透視圖。 較佳具體例之說明 經濟部中央標準局負工消於合作社印製 現在參照圖示，以下將詳细說明形成立體物品之方法及 用於實行此方法之裝置的各種具體例。如圖1所示，其將 立體物體形成裝置10大致表示出來。裝置10包括至少一個 均勻微滴生成裝置1 2，而在所示之具體例中，則包括另一 個微滴生成裝置13。應瞭解均勻微滴生成裝置可為如Chun 等人之美國專利第5,266,098號中所說明者，特將此參考 資料併入本文。此均勻微滴生成装置1 2及1 3係被包圍於較 佳具體例中之室15内。室15包括具有適當之透明圍板9的 框架8。室15内部包封惰性氣體，而可防止不必要的污染 物在立體物品形成時與熔融金屬發生接觸。然而，應瞭解 在不同的具體例中，其他可使污染物遠離待沈積之熔融金 屬的構件亦係在本發明之考慮範圍内，且另一種顧示半球 形之室1 5的具體例示於圖1 C。 23 本认仏尺及.適川中囚囤家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

A7 B7 五、發明説明（20 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4再顯示另一種具體例之用於沈積熔融金屬，以形成 立體物品並製作部分突出物之裝置，其一部分的部分橫剖 面、部分高度放大及部分假想透視圖。 圖4 A係示於圖4中之待形成物品之部分橫剖面的高度放 大側視圖。 圖5再顯示另一種具體例之用於沈積熔融金屬，以形成 立體物品並製作部分突出物之裝置，其一部分的部分橫剖 面、部分高度放大及部分假想透視圖。 圖6顯示用於沈積熔融材料，K形成立體物品之另一種 具體例之裝置，其一部分的部分横剖面透視圖。 較佳具體例之說明 經濟部中央標準局負工消於合作社印製 現在參照圖示，以下將詳细說明形成立體物品之方法及 用於實行此方法之裝置的各種具體例。如圖1所示，其將 立體物體形成裝置10大致表示出來。裝置10包括至少一個 均勻微滴生成裝置1 2，而在所示之具體例中，則包括另一 個微滴生成裝置13。應瞭解均勻微滴生成裝置可為如Chun 等人之美國專利第5,266,098號中所說明者，特將此參考 資料併入本文。此均勻微滴生成装置1 2及1 3係被包圍於較 佳具體例中之室15内。室15包括具有適當之透明圍板9的 框架8。室15内部包封惰性氣體，而可防止不必要的污染 物在立體物品形成時與熔融金屬發生接觸。然而，應瞭解 在不同的具體例中，其他可使污染物遠離待沈積之熔融金 屬的構件亦係在本發明之考慮範圍内，且另一種顧示半球 形之室1 5的具體例示於圖1 C。 23 本认仏尺及.適川中囚囤家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐）

A7 B7 經濟部中央標準局男工消费合作社印掣 五、發明説明 (2 1 ) 均 勻 微 滴 生 成 裝 置 1 2 在 其 中 — 種 較 佳 具 體 例 中 實 質 上 係 類 似 於 均 勻 微 滴 生 成 裝 置 13 0 為 方 便 說 明 起 見 對 各 均 勻 微 滴 生 成 装 置 1.2及 13 中 之 元 件 將 使 用 __. 組 共 同 的 數 字 0 均 勻 微 滴 生 成 裝 置 12及 裝 置 1.3各 包 括 一 個 振 動 構 件 16及 — 假 坩 堝 18 0 應 瞭 解 各 坩 堝 18具 有 使 沈 積 材 枓 14 熔 融 至 期 望 溫 度 的 加 熱 構 件 19 及 使 坩 堝 18在 至 少 一 個 方 向 及 在 某 些 具 體 例 中 在 3個方向及/或 在 X ‘ Y及 Z軸之間移動的 移 動 構 件 21 〇 更 應 瞭 解 在 某 些 具 體 例 中 在 坩 堝 18 内 之 熔 融 材 料 14 可 處 於 來 白 加 壓 構 件 17的 期 望 壓 力 之 下 〇 在 一 較 佳 具 體 例 中 之 熔 融 材 料 14 受 到 振 動 構 件 16 期 望 振 幅 及 頻 率 的 振 動 〇 材 料 14之 物 流 或 噴 射 流 28 經 形 成 並 由 至 少 一 個 孔 0 20 離 開 坩 堝 18 〇 物 流 28之 振 動 使 其 形 成 多 數 個 具 有 實 質 上 之 均 勻 大 小 及 形 狀 的 微 滴 36 ϋ 當 微 滴 36 一 形 成 微 滴 36 即 通 過 一 充 電 系 統 22 0 充 電 糸 統 22 一 般 包 括 至 . 少 具 有 — 個 開 口 26 的 充 電 板 24 該 開 口 係 對 準 孔 口 20 0 充 電 系 統 22在 微 滴 36形 成 時 將 帶 荷 施 給 微 滴 36 0 當 各 微 滴 36 g 物 流 28分 散 開 時 1 各 微 滴 36仍 保 有 一 部 分 之 電 荷 0 當 微 滴 36 降 落 時 微 滴 36 會 通 過 聚 焦 或 對 準 構 件 30或 其 附 近 0 在 所 示 之 具 體 »x& 例 中 9 對 準 構 件 30可 具 有 圓 筒 形 狀 或 圓 錐 形 狀 (未示於圖中） 而 為 方 便 說 明 起 見 係 顯 示 其 横 剖 面 0 ' 對 準 構 件 30 包 括 界 定 開 P 34 之 充 電 或 斥 拒 表 面 32 * 其 在 圖 1 A 中 有 最 詳 细 之 描 述 0 此 充 電 或 斥 拒 表 面 32宜 由 高 導 電 性 材 料 1 諸 如 銅 > 鋁 鋼 等 等 製 成 較 佳 且 在 某 些 具 -24 - 本认也尺度適)1]中囚國家標準（CNS〉A4規格（2UTX297公釐〉 請 先 閲 背 之 注 意 事 項 衰裝 頁 訂

A7 B7 經濟部中央標準局男工消费合作社印掣 五、發明説明 (2 1 ) 均 勻 微 滴 生 成 裝 置 1 2 在 其 中 — 種 較 佳 具 體 例 中 實 質 上 係 類 似 於 均 勻 微 滴 生 成 裝 置 13 0 為 方 便 說 明 起 見 對 各 均 勻 微 滴 生 成 装 置 1.2及 13 中 之 元 件 將 使 用 __. 組 共 同 的 數 字 0 均 勻 微 滴 生 成 裝 置 12及 裝 置 1.3各 包 括 一 個 振 動 構 件 16及 — 假 坩 堝 18 0 應 瞭 解 各 坩 堝 18具 有 使 沈 積 材 枓 14 熔 融 至 期 望 溫 度 的 加 熱 構 件 19 及 使 坩 堝 18在 至 少 一 個 方 向 及 在 某 些 具 體 例 中 在 3個方向及/或 在 X ‘ Y及 Z軸之間移動的 移 動 構 件 21 〇 更 應 瞭 解 在 某 些 具 體 例 中 在 坩 堝 18 内 之 熔 融 材 料 14 可 處 於 來 白 加 壓 構 件 17的 期 望 壓 力 之 下 〇 在 一 較 佳 具 體 例 中 之 熔 融 材 料 14 受 到 振 動 構 件 16 期 望 振 幅 及 頻 率 的 振 動 〇 材 料 14之 物 流 或 噴 射 流 28 經 形 成 並 由 至 少 一 個 孔 0 20 離 開 坩 堝 18 〇 物 流 28之 振 動 使 其 形 成 多 數 個 具 有 實 質 上 之 均 勻 大 小 及 形 狀 的 微 滴 36 ϋ 當 微 滴 36 一 形 成 微 滴 36 即 通 過 一 充 電 系 統 22 0 充 電 糸 統 22 一 般 包 括 至 . 少 具 有 — 個 開 口 26 的 充 電 板 24 該 開 口 係 對 準 孔 口 20 0 充 電 系 統 22在 微 滴 36形 成 時 將 帶 荷 施 給 微 滴 36 0 當 各 微 滴 36 g 物 流 28分 散 開 時 1 各 微 滴 36仍 保 有 一 部 分 之 電 荷 0 當 微 滴 36 降 落 時 微 滴 36 會 通 過 聚 焦 或 對 準 構 件 30或 其 附 近 0 在 所 示 之 具 體 »x& 例 中 9 對 準 構 件 30可 具 有 圓 筒 形 狀 或 圓 錐 形 狀 (未示於圖中） 而 為 方 便 說 明 起 見 係 顯 示 其 横 剖 面 0 ' 對 準 構 件 30 包 括 界 定 開 P 34 之 充 電 或 斥 拒 表 面 32 * 其 在 圖 1 A 中 有 最 詳 细 之 描 述 0 此 充 電 或 斥 拒 表 面 32宜 由 高 導 電 性 材 料 1 諸 如 銅 > 鋁 鋼 等 等 製 成 較 佳 且 在 某 些 具 -24 - 本认也尺度適)1]中囚國家標準（CNS〉A4規格（2UTX297公釐〉 請 先 閲 背 之 注 意 事 項 衰裝 頁 訂 A7 B7

經濟部中央標準局员工消资合作社印裝 體例中，長約 至約4 0 m in。應 和直徑，至少 立體物品之最 當充電或斥 3 6之彼此間及 。此斥拒力Μ 落時，前導微 會與充電或斥 同性電荷的微 聚集在由縱向 電荷使得微滴 應瞭解視用 各微滴上之實 且係微滴直徑 、Μ及在充電 滴36上，10 ~ ，應瞭解其他 各種參數而定 滴到達基材或 體狀態。如圖 3 7 |而將熔融 衝擊到工作站 開，而使微滴 五、發明説明（22 ) 150至約450mm。開口 34之直徑一般係自約10 瞭解在其他之具體例中，斥拒表面32之長度 部分係依欲沈積之材料類型、微滴大小、及 終形狀而定。 拒表面3 2係維持於預定之期望電壓時，微滴 與充電或斥拒表面32間，將保持預定的距離 圖1A中之雙箭頭35大概表示。當各微滴36降 滴36A不僅會與後續之微滴36B互相排斥，尚 拒表面32的側面發生排斥，因此而可防止帶 滴彼此结合，或向旁邊分散。微滴會傾向於 延伸通過對準構件30之軸的附近。微滴上之 可K纖细且非常準確之線路傳送。 途應用之不同，而可使用任何適當之金屬。 際電荷不僅係所採用之金屬類型的函數，並 、及帶電微滴36所降落通過之開口 34之直徑 或斥拒板32與微滴36間之電壓的函數。在微 7庫侖/克之數量级的電荷係有效的；然而 之電荷亦有效，且此電荷係視K上所討論之 。微滴在降落過程至少係部分固化，且在微 工作站定位系統4 0之衝擊點上時，係呈半液 1B所示，當微滴36冷卻時，其會形成一外骰 部分39遮蔽住。在某些具體例中，當微滴36 定位系統40或先前沈積之微滴時•外骰會破 變平。 ------_---^--- I 批衣------訂-----.線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本认佐尺/1通川中國囤家標隼（匚呢）/\4規格（210乂 297公釐） 25

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經濟部中央標準局员工消资合作社印裝 體例中，長約 至約4 0 m in。應 和直徑，至少 立體物品之最 當充電或斥 3 6之彼此間及 。此斥拒力Μ 落時，前導微 會與充電或斥 同性電荷的微 聚集在由縱向 電荷使得微滴 應瞭解視用 各微滴上之實 且係微滴直徑 、Μ及在充電 滴36上，10 ~ ，應瞭解其他 各種參數而定 滴到達基材或 體狀態。如圖 3 7 |而將熔融 衝擊到工作站 開，而使微滴 五、發明説明（22 ) 150至約450mm。開口 34之直徑一般係自約10 瞭解在其他之具體例中，斥拒表面32之長度 部分係依欲沈積之材料類型、微滴大小、及 終形狀而定。 拒表面3 2係維持於預定之期望電壓時，微滴 與充電或斥拒表面32間，將保持預定的距離 圖1A中之雙箭頭35大概表示。當各微滴36降 滴36A不僅會與後續之微滴36B互相排斥，尚 拒表面32的側面發生排斥，因此而可防止帶 滴彼此结合，或向旁邊分散。微滴會傾向於 延伸通過對準構件30之軸的附近。微滴上之 可K纖细且非常準確之線路傳送。 途應用之不同，而可使用任何適當之金屬。 際電荷不僅係所採用之金屬類型的函數，並 、及帶電微滴36所降落通過之開口 34之直徑 或斥拒板32與微滴36間之電壓的函數。在微 7庫侖/克之數量级的電荷係有效的；然而 之電荷亦有效，且此電荷係視K上所討論之 。微滴在降落過程至少係部分固化，且在微 工作站定位系統4 0之衝擊點上時，係呈半液 1B所示，當微滴36冷卻時，其會形成一外骰 部分39遮蔽住。在某些具體例中，當微滴36 定位系統40或先前沈積之微滴時•外骰會破 變平。 ------_---^--- I 批衣------訂-----.線- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本认佐尺/1通川中國囤家標隼（匚呢）/\4規格（210乂 297公釐） 25

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經濟部中央標準局员工消贽合作社印製 五、發明説明（2 3 在較佳具體例中，在衝擊點上微滴具有約50: 50至約20 :80之最適的微滴液-固比例，而以30: 70較佳。最適比 例既可確保各個微滴的準確沈積，亦可防止標的或液態材 料小池（puddling)在衝擊點之太嚴重的再熔融。 再參照圖1，工作站定位系統40包括多數個可使工作站 表面42移動之移動構件。第一個移動構件44使工作站表面 42在Y (向前及向後）方向移動，如由第一個移動構件44上胃 之箭頭Y所大致表示者。第二個移動構件46大致使工作站 表面42在X(水平或左右）方1¾移動，如示於移動構件46上 之箭頭X所大致表示者。第三個移動構件48使工作站在Z( 垂直或上下）方向移動，如在構件48上之箭頭Z所大致表示 者。在某些具體例中，有第四個移動構件50，大致上將工 作站定位系統40進一步地在X方向上，於至少第一個位置 或站與第二個位置或站之間移動。在圖1所示之具體例中 ，第一個微滴生成裝置12分配一種熔融材料，而第二個微 滴生成裝置13則分配不同類型之熔融材料。工作站定位系 統40經由第四個移動構件50，而可在微滴生成裝置12及13 之間移動。工作站定位系統40及第四個移動構件50，在操 作上係經由另一個移動構件52而相連，該移動構件52諸如 連接至電源（未示於圖中）M使工作站定位構件40移動之氣 力或水力構件。工作站定位系統40及微滴生成裝置12和13 ，在操作上偽連接至具有籌畫系統，以提供工作站定位条 統40之移動指示，及/或微滴生成裝置12和13之操作指示 的控制構件5 6。 本认恨尺/1通川中囚國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公廣） 26 I------裝------訂------ 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7

經濟部中央標準局员工消贽合作社印製 五、發明説明（2 3 在較佳具體例中，在衝擊點上微滴具有約50: 50至約20 :80之最適的微滴液-固比例，而以30: 70較佳。最適比 例既可確保各個微滴的準確沈積，亦可防止標的或液態材 料小池（puddling)在衝擊點之太嚴重的再熔融。 再參照圖1，工作站定位系統40包括多數個可使工作站 表面42移動之移動構件。第一個移動構件44使工作站表面 42在Y (向前及向後）方向移動，如由第一個移動構件44上胃 之箭頭Y所大致表示者。第二個移動構件46大致使工作站 表面42在X(水平或左右）方1¾移動，如示於移動構件46上 之箭頭X所大致表示者。第三個移動構件48使工作站在Z( 垂直或上下）方向移動，如在構件48上之箭頭Z所大致表示 者。在某些具體例中，有第四個移動構件50，大致上將工 作站定位系統40進一步地在X方向上，於至少第一個位置 或站與第二個位置或站之間移動。在圖1所示之具體例中 ，第一個微滴生成裝置12分配一種熔融材料，而第二個微 滴生成裝置13則分配不同類型之熔融材料。工作站定位系 統40經由第四個移動構件50，而可在微滴生成裝置12及13 之間移動。工作站定位系統40及第四個移動構件50，在操 作上係經由另一個移動構件52而相連，該移動構件52諸如 連接至電源（未示於圖中）M使工作站定位構件40移動之氣 力或水力構件。工作站定位系統40及微滴生成裝置12和13 ，在操作上偽連接至具有籌畫系統，以提供工作站定位条 統40之移動指示，及/或微滴生成裝置12和13之操作指示 的控制構件5 6。 本认恨尺/1通川中囚國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公廣） 26 I------裝------訂------ 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

A7 B7 五、發明説明（24 ) 控制構件54 Μ具有電腦軟體程式或籌畫系統，而可讓入 物體形體之實心模型圖像，且簿畫糸統可將此圖像切成有 限數目的薄片較佳q此電腦程式協調工作站定位系統40之 動作，並監控任何感測器之輸入，諸如壓力、溫度、電荷 、供給速率、頻率、振幅及距離。 本發明之方法具有在大約數小時内，直接由CAD擋案， 自畫痕（scratch)，製造出具有突出物部分之新穎金屬部· 分的能力。此立體物品具有與機器加工得之類似物相較為 佳的強度及耐用性質。此外，雖然此處所示之沈積顯示單 一的孔口 20，但應瞭解在本發明中，依據待形成立體物品 形體之不同，亦可使用多個孔口。 可進一步考慮使室15包括真空室，Μ將任何環境中之空 氣或氧自沈積室中抽出。亦可考慮使用其他裝置，例如， 具有如圖1C所示之更小的玻璃圓頂室或類似容器，於自沈 積室15中抽出環境之空氣、氧等等，並於室內置入一種惰 性氣體，諸如氩或氮。此室可包括能將惰性氣體及/或環 境大氣注入及抽真空的下方汽門口 56和上方汽門口 58。 在圖1所示之具體例中，工作站定位系統4 0可準確地在 至少三個平面上移動，以致當微滴36以預定圖樣沈積時， 各微滴36會堆積於先前所沈積之微滴上，而形成立體物品 60的新表面38，如圖2所示。 立體物品60可大致表示成由多数個生成新表面3 8之變平 的微滴36C所形成。當各微滴沈積下來時，微滴會结合而 形成物品6 0的直立壁6 2。在此具體例中，會肜成後讀的微 人瓜尺/H.適中四囤家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） :~~Γη~: I----!---^舞'-裝------訂-----NhJ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局男工消費合作社印製

A7 B7 五、發明説明（24 ) 控制構件54 Μ具有電腦軟體程式或籌畫系統，而可讓入 物體形體之實心模型圖像，且簿畫糸統可將此圖像切成有 限數目的薄片較佳q此電腦程式協調工作站定位系統40之 動作，並監控任何感測器之輸入，諸如壓力、溫度、電荷 、供給速率、頻率、振幅及距離。 本發明之方法具有在大約數小時内，直接由CAD擋案， 自畫痕（scratch)，製造出具有突出物部分之新穎金屬部· 分的能力。此立體物品具有與機器加工得之類似物相較為 佳的強度及耐用性質。此外，雖然此處所示之沈積顯示單 一的孔口 20，但應瞭解在本發明中，依據待形成立體物品 形體之不同，亦可使用多個孔口。 可進一步考慮使室15包括真空室，Μ將任何環境中之空 氣或氧自沈積室中抽出。亦可考慮使用其他裝置，例如， 具有如圖1C所示之更小的玻璃圓頂室或類似容器，於自沈 積室15中抽出環境之空氣、氧等等，並於室內置入一種惰 性氣體，諸如氩或氮。此室可包括能將惰性氣體及/或環 境大氣注入及抽真空的下方汽門口 56和上方汽門口 58。 在圖1所示之具體例中，工作站定位系統4 0可準確地在 至少三個平面上移動，以致當微滴36以預定圖樣沈積時， 各微滴36會堆積於先前所沈積之微滴上，而形成立體物品 60的新表面38，如圖2所示。 立體物品60可大致表示成由多数個生成新表面3 8之變平 的微滴36C所形成。當各微滴沈積下來時，微滴會结合而 形成物品6 0的直立壁6 2。在此具體例中，會肜成後讀的微 人瓜尺/H.適中四囤家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） :~~Γη~: I----!---^舞'-裝------訂-----NhJ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局男工消費合作社印製

Α7 Β7 五、發明説明（25) 滴層36D，M致此微滴與部分先前沈積之微滴36C互相重叠 。後壤之微滴36D衝擊於先前之微滴36C之上，Μ致微滴 36D之直徑與微滴3 6.C重叠。Μ此方式，當後續之微滴列 36Ε、36F、36G等等生成時，微滴36D、36Ε、36F及36G即 形成大致如6 4所示之突出物部分。當各微滴衝擊先前所沈 積之微滴並固化時，突出物部分64即直接形成，而無需任 何之支承基材。 圖3顯示另一個具體例之例子：其中具有.平坦表面或工 作站142的支承體或工作站定位系統140，可繞著5個軸而 旋轉，Μ致工作站142可於另一維中旋轉，。例如，所示之 定位系統140係旋轉至垂直（Υ)方向，Μ致微滴36可沈積而 形成物品70的複雜立體形狀。應瞭解物品70之第一部分72 ，可在平坦表面140係在實質上之水平（X)平面上時形成。 其後，當定位構件140仍在實質上之水平面面上時，將第 二部分7 4形成，其中微滴係沈積而構成實質上係延伸自第 一部分7 2之直角位置的第二部分7 4。其後，再將定位構件 140繞軸在Χ-Υ平面上旋轉，而以一角度形成物品70之第三 部分7 6。如圖3所示，物品7 0之第四部分7 8，係經由將定 位構件140旋轉至垂直（Υ)方向，Κ使微滴Κ垂直方式沈積 而彤成。. 現在參照圖4，另一個立體物品80大致係於具有工作站 表面242之工作站定位系統240上形成。定位系統240宜至 少可於三個方向*在）（、Υ及Ζ軸之間移動較佳。在圖4所示 之具體例中，第一個微滴生成構件12將第一種材料84之微 本尺度適川中國囤家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )裝- 訂 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 28 -

Α7 Β7 五、發明説明（25) 滴層36D，M致此微滴與部分先前沈積之微滴36C互相重叠 。後壤之微滴36D衝擊於先前之微滴36C之上，Μ致微滴 36D之直徑與微滴3 6.C重叠。Μ此方式，當後續之微滴列 36Ε、36F、36G等等生成時，微滴36D、36Ε、36F及36G即 形成大致如6 4所示之突出物部分。當各微滴衝擊先前所沈 積之微滴並固化時，突出物部分64即直接形成，而無需任 何之支承基材。 圖3顯示另一個具體例之例子：其中具有.平坦表面或工 作站142的支承體或工作站定位系統140，可繞著5個軸而 旋轉，Μ致工作站142可於另一維中旋轉，。例如，所示之 定位系統140係旋轉至垂直（Υ)方向，Μ致微滴36可沈積而 形成物品70的複雜立體形狀。應瞭解物品70之第一部分72 ，可在平坦表面140係在實質上之水平（X)平面上時形成。 其後，當定位構件140仍在實質上之水平面面上時，將第 二部分7 4形成，其中微滴係沈積而構成實質上係延伸自第 一部分7 2之直角位置的第二部分7 4。其後，再將定位構件 140繞軸在Χ-Υ平面上旋轉，而以一角度形成物品70之第三 部分7 6。如圖3所示，物品7 0之第四部分7 8，係經由將定 位構件140旋轉至垂直（Υ)方向，Κ使微滴Κ垂直方式沈積 而彤成。. 現在參照圖4，另一個立體物品80大致係於具有工作站 表面242之工作站定位系統240上形成。定位系統240宜至 少可於三個方向*在）（、Υ及Ζ軸之間移動較佳。在圖4所示 之具體例中，第一個微滴生成構件12將第一種材料84之微 本尺度適川中國囤家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) )裝- 訂 經濟部中央標準局只工消费合作社印製 28 - A7 K年y月?>丨日"多正 —_ 1 B7 五、發明説明（26 ) 滴36，以預定方式沈積於工作站表面242之上。在所示之 具體例中，第二個微滴生成構件13包含第二種材料或支承 體材料90，其將第二種材料90之微滴92沈積於一部分物品 8 0之上或其附近，Μ作為支承體材料。如圖4 A所示，物品 80包含形成一部分物品80的多數個層80A。第二種材料90 則沈積在鄰近沈積材料80之區域中。第二種材料90可接著 接受其他的微滴80B，其被第二種材料90而固定於位置上 。當立體物品80完成後，則可以如以上所討論之任何方法 ，將第二種材料9 0移除。 接著參照圖5，此微滴生成構件12可在X、Y及Z方向移動 。微滴生成構件12在操作上係連接至移動構件21，且至少 可在垂直或Z方向上移動，Μ將微滴生成構件12升起，而 使微滴生成構件12與支持待形成立體物品120之工作站定 位系統340間之距離增加。應瞭解工作站定位糸統340亦可 在Ζ或垂直方向上移動（如圖5中之假想圖所示者），Μ增加 微滴生成構件12與待形成物品120間之距離。此微滴生成 構件12與微滴衝擊區域間之距離的增加，可使多數個微滴 3 6 Ζ在衝擊於標的上之前，實質上即已固化。由於微滴3 6 Ζ 已固化，·此固化之微滴36Ζ形成粉末顆粒材料122，而可充 當為支承體材料。當立體物品1 2 0完成後，即可將此粉末 或支承體材料122自立體物品120上移除。微滴36Ζ進行沈 積或測虽之距離及速率係經監控，Μ使微滴36Ζ不會生成 或结合於物品1 2 0之上。 在不同之具體例中，為將粉末支承區域122充當作為部 本/乂队尺/1適川中囚囤家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐) _ 9 Q _ /\+ / 卜 » --------„--^—r 裝------訂-----一,级- (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標隼局只工消f合作社印製 A7 K年y月?>丨日"多正 —_ 1 B7 五、發明説明（26 ) 滴36，以預定方式沈積於工作站表面242之上。在所示之 具體例中，第二個微滴生成構件13包含第二種材料或支承 體材料90，其將第二種材料90之微滴92沈積於一部分物品 8 0之上或其附近，Μ作為支承體材料。如圖4 A所示，物品 80包含形成一部分物品80的多數個層80A。第二種材料90 則沈積在鄰近沈積材料80之區域中。第二種材料90可接著 接受其他的微滴80B，其被第二種材料90而固定於位置上 。當立體物品80完成後，則可以如以上所討論之任何方法 ，將第二種材料9 0移除。 接著參照圖5，此微滴生成構件12可在X、Y及Z方向移動 。微滴生成構件12在操作上係連接至移動構件21，且至少 可在垂直或Z方向上移動，Μ將微滴生成構件12升起，而 使微滴生成構件12與支持待形成立體物品120之工作站定 位系統340間之距離增加。應瞭解工作站定位糸統340亦可 在Ζ或垂直方向上移動（如圖5中之假想圖所示者），Μ增加 微滴生成構件12與待形成物品120間之距離。此微滴生成 構件12與微滴衝擊區域間之距離的增加，可使多數個微滴 3 6 Ζ在衝擊於標的上之前，實質上即已固化。由於微滴3 6 Ζ 已固化，·此固化之微滴36Ζ形成粉末顆粒材料122，而可充 當為支承體材料。當立體物品1 2 0完成後，即可將此粉末 或支承體材料122自立體物品120上移除。微滴36Ζ進行沈 積或測虽之距離及速率係經監控，Μ使微滴36Ζ不會生成 或结合於物品1 2 0之上。 在不同之具體例中，為將粉末支承區域122充當作為部 本/乂队尺/1適川中囚囤家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐) _ 9 Q _ /\+ / 卜 » --------„--^—r 裝------訂-----一,级- (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) 經濟部中央標隼局只工消f合作社印製 經濟部中央標準局貝工消贽合作社印裝 A7 卿冲It B7 五、發明説明（27 ) 分突出物之適當支承體，其可能無法保有期望之形態。在 此種情況，粉末支承區域122宜由熔融材料36製成之外壁 或内壁124支承較佳，。 圖6進一步顯示一種釋放待彤成物品280中之應力之構件 300的具體例。應瞭解雖然所顯示之懕力釋放構件3 00係與 坩堝系統290相連，但應力釋放構件300可應用於本發明之 所有具體例中，而為方便說明起見，此處係顯示一個世墒 系統。應力釋放構件300可包含一個雷射能源。應力釋放 構件300具有各種將雷射光或能源之光束306指引至待沈積 材料之一部分286的轉商構件302及304。雷射光束306將沈 積並同時结合至先前沈積層之材料280中的應力釋放出， Μ防止任何之擇邊、翹曲或其他之應力累積於物品280中 。此外，當微滴282沈積於待形成之立體物品280上時，可 利用雷射光束306於維持直接衝擊區域的溫度控制。 然而應瞭解在某些具體例中，亦可考慮使用其他釋放各 層中之應力的有效方法於本發明中，諸如珠擊法、感應加 熱或其他之退火方法。 另一種可利用兩個微滴生成裝置於形成粉末粒子之具體 例，亦係在本發明之考慮範圍内；其中一個裝置係位在離 工作站定位系統第一個距離處，Μ使微滴形成立體物品， 而其中第二個裝置係位在離工作站定位系統之第二個較大 距離處，以形成粉末粒子。 根據本發明，一旦沈積程序完成後，即無需對完工物品 進行進一步之加工步驟。此處所述之用於形成立體物品之 本/人汍尺度適用中因國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） _ Ο Λ _ -----L---^-c',_裝------訂------4. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局貝工消贽合作社印裝 A7 卿冲It B7 五、發明説明（27 ) 分突出物之適當支承體，其可能無法保有期望之形態。在 此種情況，粉末支承區域122宜由熔融材料36製成之外壁 或内壁124支承較佳，。 圖6進一步顯示一種釋放待彤成物品280中之應力之構件 300的具體例。應瞭解雖然所顯示之懕力釋放構件3 00係與 坩堝系統290相連，但應力釋放構件300可應用於本發明之 所有具體例中，而為方便說明起見，此處係顯示一個世墒 系統。應力釋放構件300可包含一個雷射能源。應力釋放 構件300具有各種將雷射光或能源之光束306指引至待沈積 材料之一部分286的轉商構件302及304。雷射光束306將沈 積並同時结合至先前沈積層之材料280中的應力釋放出， Μ防止任何之擇邊、翹曲或其他之應力累積於物品280中 。此外，當微滴282沈積於待形成之立體物品280上時，可 利用雷射光束306於維持直接衝擊區域的溫度控制。 然而應瞭解在某些具體例中，亦可考慮使用其他釋放各 層中之應力的有效方法於本發明中，諸如珠擊法、感應加 熱或其他之退火方法。 另一種可利用兩個微滴生成裝置於形成粉末粒子之具體 例，亦係在本發明之考慮範圍内；其中一個裝置係位在離 工作站定位系統第一個距離處，Μ使微滴形成立體物品， 而其中第二個裝置係位在離工作站定位系統之第二個較大 距離處，以形成粉末粒子。 根據本發明，一旦沈積程序完成後，即無需對完工物品 進行進一步之加工步驟。此處所述之用於形成立體物品之 本/人汍尺度適用中因國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） _ Ο Λ _ -----L---^-c',_裝------訂------4. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7

五、發明説明（28 ) 各 種 方 法 皆 可 用 於 製 造 任 體 物 品 0 雖 然 文 中 已 顯 示 並 說 明 某 明 並 不 受 其 所 限 制 ， 而 可 在 不 同 的 例 示 〇 [ 元 件 編 號 之 說 明 ] 8 框 架 9 透 明 圍 板 10 體 物 體 形 成 裝 置 12 均 勻 微 滴 形 成 裝 置 13 均 勻 徽 滴 形 成 裝 置 14 沉 積 材 科 15 室 16 振 動 構 件 17 加 壓 構 件 18 坩 鍋 19 加 熱 構 件 20 孔 □ 21 移 動 構 件 22 充 電 % 統 24 充 電 板 2 8 物 流 噴 射 流 30 聚 隹 (對準） 構 件 32 充 電 (斥拒） 表 面 經濟部中央榀牟^Μ工消仆合作社印奴 何形態、尺寸及/或複雜性的 些較佳具體例，但應瞭解本發 下述之申請專利範圍内作各種 --------S ΐ------訂------滅 ·,< - ^ . ____^*、、 (#先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 31 _修正頁 本紙張尺度適川’丨’囤國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） A7 B7

五、發明説明（28 ) 各 種 方 法 皆 可 用 於 製 造 任 體 物 品 0 雖 然 文 中 已 顯 示 並 說 明 某 明 並 不 受 其 所 限 制 ， 而 可 在 不 同 的 例 示 〇 [ 元 件 編 號 之 說 明 ] 8 框 架 9 透 明 圍 板 10 體 物 體 形 成 裝 置 12 均 勻 微 滴 形 成 裝 置 13 均 勻 徽 滴 形 成 裝 置 14 沉 積 材 科 15 室 16 振 動 構 件 17 加 壓 構 件 18 坩 鍋 19 加 熱 構 件 20 孔 □ 21 移 動 構 件 22 充 電 % 統 24 充 電 板 2 8 物 流 噴 射 流 30 聚 隹 (對準） 構 件 32 充 電 (斥拒） 表 面 經濟部中央榀牟^Μ工消仆合作社印奴 何形態、尺寸及/或複雜性的 些較佳具體例，但應瞭解本發 下述之申請專利範圍内作各種 --------S ΐ------訂------滅 ·,< - ^ . ____^*、、 (#先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) _ 31 _修正頁 本紙張尺度適川’丨’囤國家標準（CNS ) Λ4規格（210Χ 297公釐） 五、發明説明（29 ) A7 B7

34 開 P 36 微 滴 37 外 殼 38 表 面 39 熔 融 部 份 40 (基材） 工 作 站定位系統（構件） 42 工 作 站 表 面 44 第 一 移 動 構 件 46 第 二 移 動 構 件 48 第 三 移 動 構 件 50 第 四 移 動 構 件 52 移 動 構 件 54 控 制 構 件 56 下 方 汽 門 口 58 上 方 汽 門 □ 60 物 品 62 直 壁 64 突 出 物 部 份 70 物 品 72 ,第 — 部 份 74 第 二 部 份 76 第 三 部 份 78 第 四 部 份 80 立 體 物 品 #ϊΐτί 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通川中國國'家梯準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公釐） 一 32 «修正頁 五、發明説明（29 ) A7 B7

34 開 P 36 微 滴 37 外 殼 38 表 面 39 熔 融 部 份 40 (基材） 工 作 站定位系統（構件） 42 工 作 站 表 面 44 第 一 移 動 構 件 46 第 二 移 動 構 件 48 第 三 移 動 構 件 50 第 四 移 動 構 件 52 移 動 構 件 54 控 制 構 件 56 下 方 汽 門 口 58 上 方 汽 門 □ 60 物 品 62 直 壁 64 突 出 物 部 份 70 物 品 72 ,第 — 部 份 74 第 二 部 份 76 第 三 部 份 78 第 四 部 份 80 立 體 物 品 #ϊΐτί 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度通川中國國'家梯準（CNS ) Λ4規格（2丨0X297公釐） 一 32 «修正頁 五、發明説明（30 ) A7 B7

經"部中央i?:^-^h-T'-消合作社卬51 82 微 滴 84 第 — 材 科 90 第 二 材 科 9 2 微 滴 100 nyg m 力 釋 放 構 件 120 Ύ 體 物 品 122 粉 末 顆 粒 材 料 124 壁 140 定 位 構 件 142 (平坦） 工 作 站 表 面 240 工 作 站 定 1 乂 糸 統 242 工 作 站 表 面 280 物 品 286 待 積 材 料 一 部 份 290 坩 鍋 系 統 300 懕 力 釋 放 構 件 302 轉 向 構 件 304 轉 向 構 件 306 雷 射 光 束 340 工 作 站 定 位 糸 統 ^'批衣 訂 豫 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適州屮國國家#準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 一 33 - 修正頁 五、發明説明（30 ) A7 B7

經"部中央i?:^-^h-T'-消合作社卬51 82 微 滴 84 第 — 材 科 90 第 二 材 科 9 2 微 滴 100 nyg m 力 釋 放 構 件 120 Ύ 體 物 品 122 粉 末 顆 粒 材 料 124 壁 140 定 位 構 件 142 (平坦） 工 作 站 表 面 240 工 作 站 定 1 乂 糸 統 242 工 作 站 表 面 280 物 品 286 待 積 材 料 一 部 份 290 坩 鍋 系 統 300 懕 力 釋 放 構 件 302 轉 向 構 件 304 轉 向 構 件 306 雷 射 光 束 340 工 作 站 定 位 糸 統 ^'批衣 訂 豫 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適州屮國國家#準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） 一 33 - 修正頁

Claims (1)

1. 10. 1 9 正_本 六、申請專利範圍 1 . 一種無需使用立體物品之橫具即可準確形成自由形式 之立體物品的方法，此方法包含有： (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) 提供期望材料之實質上大小均勻的熔融或半熔融微滴供 給，每一徽滴帶有相同的正或負電荷； 將微滴供給中之每一微滴對準成實質上狹窄的物流，其 係經由使微滴通過與該微滴具有相同電荷之至少一個對準 構件而使微滴被對準，其中，該對準構件會將每一微'滴排 斥向延伸通過對準構件的軸；Μ及 將每一經對準的微滴以預定圖樣及預定速率沉積於標的 物或立體物品之新生層上，而形成立體物品。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，每一對準構件 提供一持續的電荷於每一微滴上，藉由維持每一微滴上的 正或負電荷直至每一微滴被沉積於標的物或所形成的立體 物品之新生層上為止，使徽滴保持與鄰近的微滴相分離。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，.其中，微滴係穿過具 有實質上圓筒或截頭圓錐形狀的對準構件。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 4 .如申請.專利範圍第1項之方法，其中，標的物可在至 少三個方向上移動。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，期望材料之供 給可在至少一個方向上移動。 6 .如申請專利範圍第1項之方法，其中I該大小均勻的 微滴係藉由以期望頻率及/或振幅振動期望材料之供給而 被形成。 7 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該標的物可以 本紙張尺度逋用中國闺家梂準（CNS ) Α4現格（210乂297公麓） .

   10. 1 9 正_本 六、申請專利範圍 1 . 一種無需使用立體物品之橫具即可準確形成自由形式 之立體物品的方法，此方法包含有： (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) 提供期望材料之實質上大小均勻的熔融或半熔融微滴供 給，每一徽滴帶有相同的正或負電荷； 將微滴供給中之每一微滴對準成實質上狹窄的物流，其 係經由使微滴通過與該微滴具有相同電荷之至少一個對準 構件而使微滴被對準，其中，該對準構件會將每一微'滴排 斥向延伸通過對準構件的軸；Μ及 將每一經對準的微滴以預定圖樣及預定速率沉積於標的 物或立體物品之新生層上，而形成立體物品。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，每一對準構件 提供一持續的電荷於每一微滴上，藉由維持每一微滴上的 正或負電荷直至每一微滴被沉積於標的物或所形成的立體 物品之新生層上為止，使徽滴保持與鄰近的微滴相分離。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，.其中，微滴係穿過具 有實質上圓筒或截頭圓錐形狀的對準構件。 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 4 .如申請.專利範圍第1項之方法，其中，標的物可在至 少三個方向上移動。 5 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，期望材料之供 給可在至少一個方向上移動。 6 .如申請專利範圍第1項之方法，其中I該大小均勻的 微滴係藉由以期望頻率及/或振幅振動期望材料之供給而 被形成。 7 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該標的物可以 本紙張尺度逋用中國闺家梂準（CNS ) Α4現格（210乂297公麓） . 經濟部中央標準局員工消費合作社印袋 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 期望速率相對於微滴供給而移動，Μ形成立體物品。 8 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該立體物品係 由電腦模型所形成，Κ及其中，藉由軟體，可引導材料之 準確沉積。 9 .如申請專利範圍第1項之方法，其中，該期望材料之 對準和沉積係被進行於一具有預定壓力·、預定溫度分怖及 預定大氣條件的環境中。 I 0 .如申請專利範圍第9項之方法，.其中，鞠品係被形成 於一惰性氣體環境中。· II . 一種利用申請專利範圚第1項之方法所形成的立體物 品0 12.—種無需使用立體物品之模具即可準確形成自由形 式之立體物品的裝置，其包含有：. 一個提供期望材料之實質上大小均匀之微滴供給的構件 ，每一微滴帶有相同的正或負電荷·; 一個將微滴供給對準成實質上狹窄的物流的構件，經對 準的微滴係Μ預定圖樣及預定速率沉積於標的物或立體物 品之新生層上，而形成立體物品，其中，該對準構件係將 微滴排斥（¾延伸通過對準構件的軸，直至每一微滴沉積於 標的物或立體物品之新生層上為止。 1 3 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其中，該對準構件 包含有至少一個與微滴具有相同電荷之斥拒板，其中，每 一微滴係與郯近之微滴及與該斥拒板互相排斥。 1 4 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其中，該對準構件 本紙張尺度適用中國®家梂準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -9 - n - -- ------裝-- (请先閎請背面之注意事項再填窝本頁) 訂 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 具有實質上圓茼或截頭圓錐形狀。 1 5 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其更包含有振動期 望材科之供給的構件，藉Μ形成大小均匀之微滴。 1 6 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其更包含有一電腦 輔助設計軟體程式，Μ引導標的物及/或期望材科之供給。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項之装置，其中，該立體物品 係由電腦模型所形成，且其中，藉由軟體，可引導期'望材 料之準確沉積。 1 8 .如申請專利範圍第_ 1 6項之装置，其更包含有一個提 供具有預定壓力、預定溫度分佈及預定大氣條件的封閉環 境的構件。 1 9 .如申請專利範圚第1項之方法，其中，該微滴係被供 給於一具有預定壓力·、預定溫度分佈及預定大氣條件的封 閉環境之中。 2 0 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其中，該装置係被 密封於一具有預定壓力、預定溫度分佈及預定大氣條件的 封閉環境之中。 2 1 ,如申請專利範圍第1項之方法，其更包括有一減低沉 積微滴中之應力之步驟，其係藉由在沉積微滴形成為立體 物品之新生層時將沉積微滴予Μ退火而達成，藉著使用雷 射能量源以減低沉積微滴中之應力。 2 2 .如申請專利範圍第1 2項之裝置，其更包含有一減低 沉積微滴中之任何應力的構件，其係藉由在沉積之後立刻 將微滴予以退火而達成。 本紙張尺度適用中國國'家梯準（CNS ) Α4规名·（ 210X297公釐） 。 Vi裝 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局負工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 23.如申請專利範圍第22項之裝置，其中，該減低沉積 微滴中之應力的構件包含有一雷射能量源。 2 4 .如申請專利範圍第2 2項之裝置，其中，該雷射能量 源包含有一將雷射能量聚集於形成為立體物品之新生層的 沉積微滴中之至少一部份上的構件。 ,25. —種無需使用立體物品之模具即可準確形成自由形 式之立體物品βϋ方法，此方法包含有： _ 提供至少一個期望金屬材科之實質上大小均句的微滴供 給，每一微滴帶有正或負電荷； 將微滴供給中之每一微滴對準成實質上狹窄的物流，其 係經由使微滴通過與微滴具有相同電荷之至少一個對準構 件或其附近而使微滴被對準，其中，對準構件會將每一徽 滴排斥向延伸通過對準構件的軸； 將每一經對準的微滴以預定圖樣及預定速率沈積於標的 物或立體物品之新生層上，而形成立體物品；以及 以預定圔樣鄰近於每一層之沈積微滴而提供一支承體材 料之供給，之後再提供另一期望金屬材料之微滴供給於此 支承體材料之上，其中，此支承體材科使得此期望金屬材 科之微滴之再沈積形成立體物品之至少一部份。 2 6 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該支承體材 料具有較該微滴材料為低的熔點溫度。 2 7 .如申諳專利範圍第2 5項之方法，其中，該支承體材 料包含有至少一金屬、鹽類、玻璃、陶瓷、金屬合金、碳 素或其合成物。 本紙浪尺度適用中國®家梯準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4 - (请先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 、裝—— 訂. 經濟部中央標準局爲工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 2 8 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該支承體材 料係在不傷害立體物品之狀況下被移離於該立體物品。 2 9 .如申請專利释圍第2 5項之方法，其中，該支承體材 科係藉由將該立體物品和支承體材料加熱至一足Μ熔化該 支承體材科的溫.度而被移除。 30 .如申請專利範圍第25項之方法，其中，該支承體材 料係藉由將該立體物品和該支承體材料暘露於一溶劑中Μ 溶解該支承體材料而被移離於該立體物品。 3 1 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該支承體材 科係藉由將該立體物品和該支承體材料曝露於足Μ氧化該 支承體材料的氧氣中而被移離於該立體物品。 3 2 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該支承體材 料為易碎者，且係藉由將該支承體材科曝露於可使該支承 體材料破碎的狀況中而被移離於該立體物品。 3 3 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，藉由維持每 一微滴上的正或負電荷直至每一微滴沈積於標的物或立體 物品之新生層上，使每一微商與鄰近的微滴保持分離。 3 4 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該經對準的 微滴係穿過賀質上具有圓筒或截頭圓维形狀的該對準構件 *以便在實質上狹窄的物流中對準該微滴。 3 5 .如申請專利範園第2 5項之方法，其中，該標的物至 少可在三個方向上移動。 3 6 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其中，該期望材料 之供給至少可在一個方向上移動。 本紙張尺度適用中國國·家橾準（CNS ) Α4現格（210X297公釐） _ ς _ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ，裝_ 訂 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 [ 1 | 37 .如申請專利範圍第2 5項之方法 ，其中 ，該大小均勻 Γ 1 的 微 滴 係 藉 由 Μ 期 望 頻 率 和 振 幅 振 動 該 期 望 材 料 之 供 給 而 1 | 被 形 成 0 請 先 1 1 閲 | 38 .如申請專利範圍第2 5項之方法 其中 該標的物可 讀 背 | 面 I 期 望 .速 率 相 對 於 徽 滴 供 給 而 移 動 形 成 體 物 品 0 之 注 1 I 意 1 1 39 .如申請專利範圍第2 5項之方法 其中 該立體物品 事 項 1 I 藉 ... 再 1 係 由 Μ 預 定 圖 樣 對 準 該 期 望 金 屬 材 科 之 每 一 微 滴 而 被 形 填 { 成 且 係 利 用 —·. 適 田 的 軟 體 電 腦. 程 式 引 導 該 期 望 金 屬 材. 窝 本 頁 % 1 料 之 準 確 沈 積 〇 1 1 40 -種藉由申請專利範圍第2 5項之方法而被形成的立 1 1 體 物 品 〇 1 訂 41 -種無需使用立體物品之模具即可準確形成自由形 1 式 之 體 物 品 的 裝 cxrr 直 此 装 cm 包 含 有 1 1 至 少 一 個 提 供 至 少 一 個 期 望 材 科 之 實 質 上 -JL. 小 均 勻 之 徽 丨 滴 供 給 的 構 件 每 — 微 滴 帶 有 正 或 負 電 ·*- 何 1 k- 一 個 將 微 滴 烘 給 對 準 成 頁 .質 上 狹 窄 的 物 流 之 構 件 此 經 1 I 對 準 的 微 滴 係 Μ 預 定 圖 樣 及 預 定 速 率 沈 積 於 標 的 物 或 體 1 1 物 品 之 新 生 層 上 Μ 彫 成 立 體 物 品 其 中 該 對 準 構 件 係 1 1 將 微 滴 排 斥 间 延 伸 通 過 對 準 構 件 之 軸 直 至 每 一 微 滴 沈 積 I 於 標 的 物 或 體 物 品 之 新 生 層 上 為 止 Μ 及 1 I 至 少 一 0 預 定 Μ 樣 鄰 近 於 沈 積 微 滴 而 提 供 一 支 承 體 材 1 1 I 料 之 供 給 的 構 件 其 中 該 支 承 體 材 料 使 得 期 望 金 屬 材 料 1 1 之 另 一 微 滴 沈 積 形 成 立 體 物 品 之 至 少 一 部 份 VX 及 其 中 i 1 1 該 支 承 體 材 科 ί系 在 立 體 物 品 形 成 之 後 被 移 離 於 鄰 近 的 期 望 1 1 一 6 - 本紙張尺度適用中國國·家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍 « 金屬材料。 42.如申請專利範圍第41項之裝置，其中，該對準構件 包含有至少一個與微滴具有相同電荷之斥拒板，其中，每 一微滴係與鄰近之微滴和斥拒板相排斥。 43 .如申請專利範圍第4 1項之裝置，其更包含有一用來 振動期望材料之供給藉K形成大小均匀之微滴的構件。 44 .如申請專利範圍第4 1項之裝置，其更包含有一k 一 電腦輔肋設計軟體程式而程式化的適當電腦，Μ引導標的 物、期望金屬材料之供給或支承體材料中之至少一種。 4 5 .如申請專利範圍第44項之裝置，其中，該立體物品 係藉由期望金屬材料之準確沈積而被形成，其中.，該軟體 程式係接受該立體物品之實心模型圖像，將該立體.物品分 割為有限數目之二維平面層片，並繪出完成每一層所需的 沈積路徑。 4 6 .如申請專利範圍第4 1項之裝置，其中，該對準構件 具有實質上之圓筒形狀。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 4 7 .如申請專利範圍第4 1項之装置，其中，該對準構件 具有賀質上之截頭圓錐形狀。 4 8 .如申請專利範圍第2 5項之方法，其更包含有： 提供第一數量和第二數量之金屬材科微滴； 將該第一數量之微滴Μ實質上熔融或半熔融狀態沈積於 標的物或物品之新生層上，藉此，該第一數量之微滴中之 微滴結合至該標的物或是該第一數量之微滴之至少一個先 前沈積的微滴，Μ形成物品； 本紙張尺度適用中國國'家梯準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） _ 7 _ A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 1 1 I 將 第 二 數 量 之 微 滴 Μ 完 全 固 體 狀 態沈 積 於標的 物 或是 1 I 形 成 物 品 的 已 沈 積 之 第 一 數 量 之 微 澗 ，該 第 二數量 之 徽滴 ----K 1 I 形 成 可 移 除 的 支 承 體 材 料 j 用 Μ 容 納 該第 —-* 數量之 微 滴於 請 1 1 閲 | 後 Μ ir·只 之 界 定 出 物 品 之 突 出 部 份 的 層 片 中， 藉 此，該 第 二數 讀 背 | 面 I 量 之 微 滴 中 之 微 滴 不 會 结 合 至 該 第 一 數量 之 微滴或 該 第二 之 注 ! I 意 1 I 數 量 之 微 滴 中 之 微 滴 * t >λ 及 事 項 再 1 將 形 成 為 可 移 除 的 支 承 體 材 料 的 該 第二 數 量之徽 滴 於沈 填 積 所 有 的 徽 滴 Μ 之 後 移 離 於 標 的 物 或 勸品 0 % 本 頁 裝 1 49 .如申請專利範圍第48項之方法 其中 該第二數量 1 1 之 微 滴 所 供 給 的 第 二 距 離 係 大 於 第 一數 量 之微滴 所 供給 1 1 於 標 的 物 上 的 第 一 距 離 0 1 訂 50 .如申請專利範圍第4 8項之方法 其中 j 該第- -數量 1 | 和 第 二 數 量 之 微 滴 係 藉 著 維 持 微 滴 上 的電 何 直到微 滴 被沈 1 1 積 到 標 的 物 或 其 他 先 前 已 被 沈 積 的 徽 滴上 止，而 保 持與 1 1 物 流 中 之 其 他 微 滴 相 分 離 〇 I Ί 5 1 ，如申請專利範圍第4 8項之方法 其中 該第二數量 1 1 之 微 滴 .係 在 無 -icr m 於 物 品 之 情 況 下 被 移 除0 1 1 52 .如申請專利範圍第4 S項之方法 其中 金屬材科之 1 1 對 準 和 沈 積 係 被 進 行 於 一 不 同 於 周 圍 璟境 的 具有一 壓 力.、 I — 溫 度 分 佈 和 預 定 大 氣 條 件 的 密 閉 環 境中 0 ! I 53 .如申請專利範圍第4 1項之裝置 其中， 該供給構件 I 1 1 係 離 開 於 標 的 物 之 第 一 距 離 提 供 第 一數 量 之微滴 該第 1 1 一 數 量 之 微 滴 中 之 每 — 微 滴 至 少 结 合 至漂 的 物或一 個 先前 1 1 沈 積 的 微 滴 ， Μ 及 1 1 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4現格（210X 297公釐） —8 — 經濟部中央標隼局貝工消費合作社印裝 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 其中，該供給構件係以離開於標的物之第二距離提供第 二數量之微滴，該第二數量之微滴中之每一微滴具有不同 於該第一數量之微.滴之溫度；藉此，當該第二數量之微滴 接觸到標的物或先前沈積的微滴時，該第二數量之徽滴不 會结合至先前沈積的徽滴或該苐二數量之微滴中之其他徽 滴0 5 4 .如申請專利範圍第5 3項之装置，其中，提供第一徽 滴供給和提供第二微滴供給的該供給構件更包含有至少一 個定位系統，其可將標的物由該第一距離移動至該第二距. 離0 5 5 .如申請專利範圍第5 4項之裝置，其中，該定位系統 係在至少三個方向上移動標的物。 56. 如申請專利範圍第53項之裝置，其中，用來提供第 一微滴供給和提供第二微滴供給的該供給構件包含有一個 用來在至少一垂直方向上移動該供給構件的構件。 57. 如申請專利範圍第53項之裝置，+其中，該裝置包含 有至少兩個用來供給實質上均勻的微滴的構件，第一供給 構件係在第一距離處提供第一微滴供給，而第二供給構件 係在第二距離處提供第二微滴供給。 本紙浪尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再填窝本頁) ~裝------tT---^---I -9 -