TWI228114B - Method and equipment for making ceramic work piece - Google Patents

Description

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借.ΐ =係提供—種直接快速製作陶瓷工件之製程及設 備，2別疋二種以膠結及加熱連結兩種不同機制將材料連 結兩也，沈是先以耐火性黏劑連结一層陶吏粉 的，形狀的生达，#以高功率能量束，如雷射，燒： 刀陶瓷生坯成為陶瓷成品的某一剖面的形狀，未經雷射 掃描之生坯邰为與陶瓷不但強度不同，而且因連結機制不 同，二者之物理、化學性質也不同，玎以適當方法將之分 離，如此可快速地製出陶瓷工件。

過去數年來，結合電腦之設計及製造技術開創了快速 原型（Rap id Prototyping)的產業，發明了很多製造方 法’這些製程使用不同的連結機制，有的使用光引起化學 鍵結’有的使用熱使材料溶解而連結。有的使用黏接劑連 結工件材料。也有使用不同的工件材料如分子材料、金屬 材料、陶兗材料’也有使用不同的能源如用雷射的，也有 使用電熱的。故我們可因使用能源，使用工件材料，使用 連結機制的不同將其分成五大類，這些製程也可用來製造 陶瓷工件之生坯。 1 ·以紫外線掃描液態樹脂使之產生聚合而固化。此技 術以 3D System Inc·之立體顯像法（stereo Lithography 簡稱SL)(US Patent NO· 4,575,33 0 )為代表。美國密西根 大學（University of Michigan) Brady教授使用陶瓷樹脂 (陶瓷粉末與感光樹脂之混合物）為工件材料，以UV光線照 射陶瓷樹脂，使液態樹脂鍵結固化而黏結陶瓷粉末，形成 陶瓷生坯，可以習用陶瓷熱加工技術去黏劑並且敏密化。

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五、發明說明（2) 2 ·以雷射燒結粉末材料，此技術可以德克薩斯〜肉戈 汀大學Deckard先生在1 986年發明（u.S· paten1; N〇六斯 4,863,538，September，1 989 Deckard)之選擇性带 在 結法（Selective Laser Sintering，簡稱SLS)為代田表射 ^ 由DTM公司商品化，可以應用於各種不同材料，、且 叹出快速 原型產品。只要是粉末狀的材料，皆可能利用此法製成二 次元之工件。現階段以粉末選擇燒結（SLS)法製作陶瓷工一 件係以陶瓷粉末被覆樹脂，再以雷射照射樹脂，樹脂溶解 後黏接陶瓷粉末成為生坯，再以傳統技術燒結成陶瓷工 件’如美國德克薩斯-奥斯、汀大學（University Texas at Austin)使用氧化鋁及高分子材料結合成粒，利用sls 法製成生坯’再以燒結處理製成陶瓷工件。 3 ·加熱使線狀材料溶解後擠壓成形，此法可以 Stratasys Inc·之熔解積層製模法（Fused Dep〇si ti〇n Modeling 簡稱 FDM)為代表。美國 Center f〇;r Ceramic

Research, Rutgers University 之 Agarwala 教授以陶瓷粉 末混合有機黏劑製成細線，然後以FDM系統製成陶瓷生 坯，可再施以燒結後處理製造陶瓷工件。 4 ·喷黏劑連結粉末材料，此法可以美國麻省理工學院 (MIT)之三次元印製法（Three Dimensi〇nal Printing 簡稱 3DP)(U.S. Patent NO. 5,204,055, April 1993, Sachs e t a 1 ·)為代表。此法利用噴墨技術將黏劑選擇性的喷於 粉末材料上而將之連結。首先舖一薄層粉末，以喷墨頭將 液狀黏結劑喷到粉末表面，將粉末連結成一薄層剖面，此

1228114 五、發明說明（3) 面下降後’再舖一層粉末，重覆卜；十、& ,iτ从 覆上述動作直到實體工件完 成’要做成陶竟工件可使用陶莞粉末為材料，以黏 結而製作陶莞生述，再施以燒結即可成為陶竟工件、。 5.以雷射切割薄層固態材料，並以黏 二美國？_ETICS公司發明的層狀物體製造―^

Object Manufacturing)(US Patent NO 4 752 353

FeygirO簡稱LOM為代表。將薄層材料切成適當形狀，每芦 之間利用黏劑連結並互相堆疊成形，此法之每層材料内^ 材料粒子已互相鍵結，每層材料均事先備置，可用紙、金 ” ^材料來製作。Klosterman教授應用此法做陶竟工件 =，先以粉末及高分子黏劑混合製成薄板，將薄板材料以 替射切成適當形狀，每層之間利用黏劑連結並互相堆疊成 生坯，這些生坯必須再施以燒結後處理以成為陶曼燒結 品0 八 社這五大類技術均為製造陶瓷生坯的技術，必須備置燒 結設備，發展燒結技術以做後續的燒結處理，此種製程^ 此稱為間接製作陶瓷工件之方法，不但延長製造時間，而 且使製程複雜化，故在快速原型機上直接做出陶瓷材質的 件不茜要再做後段燒結是快速原型製造追求的目標。 間接製作陶瓷工件之方法可製出複雜生坯並可免模 具’但仍有下列缺點： ^必須有後段燒結設備及燒結技術 夕 *必須去除黏劑而會因此產生污染，產品孔洞也會增

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五、發明說明（4) _ 氺產品不能在快速原型機器一次製成“ 有鑑於此，本發明的主要目的乃 k #間拖長 術之不足進行研究改善，以期旦:對習知陶瓷製造技 造，在不需生述傳統燒結技術配之陶莞模型製 無機黏結劑成型之陶兗生埋反覆加哉刊用高能量束將以 實體，而可以快速製作出陶莞i J ^2層燒結成三次元 根據本發明製作陶瓷工件的美 ^。 及稀釋劑加入陶莞粉末成為塑性ς.二=為：將無機黏劑 佈塑性配料成生链薄層，最好再加埶適當方法盡 再以尚能量束，最好是雷射，聚 ς 、速乾煉硬化。 受熱熔解並互相黏結。# 田之。陶瓷生坯局部 形狀之2次元薄剖面。利工用：同二知描路'可製出任意 上堆出第二層陶竟薄層，此層且 在一弟-層陶莞薄層 接。如此，可一層一厣' 層陶瓷薄層連 經雷射掃描之生坯“以適當方法人去^充二件形狀，未 出陶瓷工件。 去除’如此可快速的製 故本發明之特徵為以m0 _ 制將材料連結：先以盔：：‘、、、熔解連結兩種不同機 的、簡單形狀的生坧薄芦 ：：2拉成極缚 坯成為陶瓷工件的衷a ，田、液悲k、·、口部分陶瓷生 究工件的強度較生柱=面的形狀。因連結機制不同’陶 與生堪分離。而且二：J二水或以”衝擊將之 坯較耐化學侵蝕， 子貝不同，陶瓷工件比生 與生述♦·。 了 Μ浸氫氧化納或氫氧化鉀水溶液將之

1228114 五、發明說明（5) 本發明與先前技術SLA、SLS、FDM、3DP、LOM之比較 見表一。本發明製作生坯與燒結成陶瓷在一台原型機上先 後完成，利用先前技術之原型機製作陶瓷工件只能製作生 坯，兩者比較，本發明之功能較多，利用本發明之製程及 設備製作陶瓷工件不但整體費用較低而且製作時間可以縮 短。 表一本發明與先前技術SLA、SLS、FDM、3DP、LOM之比較 製程 製作生坯 燒結成陶瓷 本發明 以無機黏劑之膠合作用使陶曼顆粒連接，1生強 度，並製作極薄的，與下層連結的月狀生堪 以高能董束燒結 SLA 使用陶瓷樹脂為工#材料，以UV光線照射陶瓷樹 脂，使液態樹脂鍵結图化而黏結陶曼粉末，形成 特定之形狀的陶瓷生堪 在高溫爐燒結 SLS 舖上一層亙不相連之被覆有機黏劑之粉末，再以 高能董束燒結分散的粉末製成特定之形狀的生坯 在高溫爐繞結 FDM 以陶筻粉末混合有機黏劑製成細線，然後以FDM 系統製成特定之形狀的陶芰生坯 在高溫爐燒結 3DP 利用啧墨技術將黏劑選擇性的啧於粉末材料上而 將之連結成特定之形狀的生堪 在高溫爐繞結 LOM 裁剪溥月材料然後使用黏劑與下層黏結，再以t 射切斜成特定之形狀的生堪 在高溫爐燒結

高熔點之工業陶瓷之燒結需要特殊的高溫爐，本發明 使用中功率雷射機，只需3W以上功率即可製造高熔點之氧 化铭工件，設備低廉且消耗能源甚少。可增加相關產業之 競爭力。此外，製造陶瓷成品時，可一次建構多個不同零 件，或一次建構多個相同零件，機器容易自動化，所需之

第8頁 1228114 五、發明說明（6) 陶瓷材料不但費用便宜且在安全及環保方面的考量有其潛 ，权勢.氧化鋁及氧化;5夕在地球儲量最多、便宜、且安全 衛生’沒添加有機黏結劑，加熱連結時不產生有毒氣體， 且材料可循環使用。 知合本製程上述功能及性能之特點，可見本發明可供 產業上應用，具新穎性與進步性。 另依據Kingery 在n Introduction to Ceramics1，一書 ^斤述.陶瓷工件越厚或製造時周遭溫度變化越快，抵抗熱 衝擊之能力越低。傳統粉末冶金燒結過程通常必須慢慢加 熱’以防止產品龜裂，以雷射直接燒結陶瓷之加熱及冷卻 過程非常快速’例如從室溫加熱到氧化鋁的熔點在一秒之 内即元成，故以此方式製作之陶瓷工件因溫度變化甚大而 ^生甚大之熱應力而非常容易龜裂，只有在工件之厚度極 薄之情況下才有機會不會產生裂痕。依此，若能舖設極薄 之生坯並燒結成極薄之陶瓷薄層或可以雷射快速燒結陶瓷 工件而不會產生裂痕。 為驗證此理念，經實驗將陶瓷粉末與無機黏劑、稀釋 劑混合’攪拌成塑性狀態，製成厚度極薄之生坯，藉著無 機黏劑之膠合作用使生坯中之陶瓷顆粒互相連結，產生強 度，此陶瓷生坯以雷射快速燒結後陶瓷顆粒不聚集成球 狀，利用此方法可以使用細陶瓷粉製出極薄的陶瓷燒結工 件剖面薄層（0 · 2 mm以下），且發現由這些薄層堆疊製出之 工件不易龜裂’此技術適合成形複雜的陶瓷工件，得到高 解析度’並在合理的時間内完成，適合快速製作陶兗工件 1228114

原型，並適合少量生產之用。 圖式之簡單說明： 為使本發明之上述目的、特徵 懂，下文特舉較佳實施例並配合圖 第1A圖至第1L圖顯示本發明製 特例之各道步驟。 、和優點能更 示作詳細說明 作陶瓷工件的 明顯易 一個製程 圖 第2 A圖顯示本發明之一個陶 瓷快速原型機特例之組合 弟2B圖為第2A圖一個陶瓷快速原型機特、 第2C圖為糾圖-個陶变快速原型機特=圖。 第2D圖為第2A圖-個陶瓷快速原型機 二J。 第2E圖為第2A圖中的陶瓷快速原型機 乞側視圖。 第2F圖所示為第2A圖中一個陶曼快速_ ϋ分解圖。 製薄層用具之分解圖。 无决速原型機特例之一 第2 G圖所不為該陶瓷快速原型機特 方塊圖。 上制糸統架構 第3圖所示為一劈形梭動饋料裝置圖。 之對照圖 第4Α圖至第4D圖為本發明與SLS法不同處 卜陶瓷快速原型機；2a〜陶瓷粉末 2c〜稀釋劑；3〜攪拌裝置；4〜塑性陶瓷^機黏劑； 6〜工件座；7〜滚輪；8〜鬆散塑性配料層.〜饋料槽； 壓實塑性配料層；11〜塑性配料薄層；9 身形板；10 板；13~紅外線加熱器；14〜檔板；^〜拍^形出料梭動 生场缚層；1 6〜第

1228114 五、發明說明（8) :7〜高能量束；18〜陶瓷工件"9HfM 歼降台；21〜中間階段1千，19陶是厚層；20 器；24〜溶劑；25〜製f 坯塊；23~去生坧容 件框；^製薄層用Λ = 2926〜Λ射燒結設備；27〜工 第一螺母；31〜第一滾珠導螺浐衣溥層用具導執；30〜 33〜時規皮帶；3[皮帶輪.干•一〜製薄層用具馬達； 料槽；37〜出料機構；38"出 缚層用具控制器；36〜_ 饋料機構㈠卜饋料馬達；42〜饋H9〜出料控制器;40〜 簧；以〜劈形板彈簧；45〜步進馬達控弗器，43〜滾輪彈 桿，47〜第二螺母；48〜 哭6:苐一滾珠導螺 射控制器；5卜雷射光；52~反二〜雷射機；5〇〜雷 聚焦鏡；55〜χ-γ工作Α ^ ν、見，53〜雷射聚焦頭；54〜 61〜Υ軸導螺桿；62〜χ_γ工作ft; 60〜Υ軸伺服馬達； 技術内容及較佳實施例之詳細說明' 在此先探討本發明製程中各

備，再敘述-個設備的特例及一個：驟相關之技術及汉 實作功效顯示出本發明之=性個製程的特例，最後H •製 •去 明之製程包括下述四個 仏生坯溥層、3·高能量束掃描生 二備衣原枓 除未燒結之生坯。 乂、、⑺成陶瓷工件、 第一步驟：備製原料 陶究粉末2a指氧化銘、氧化石夕、氧化錯等單4分之 1228114 ------- 五、發明說明（9) '- 陶瓷粉末2a及兩種以上陶瓷粉末2a混和之複合粉末。 無機黏劑2b為水玻璃、黏土、磷酸二氫二^盔機耐火 1結劑，其功能為將陶竟粉末2a連結成為生坯，並在燒結 日寸防止陶瓷粉末2a移位、凝聚成球狀。 水玻璃、黏土、磷酸二氫鋁皆可以水為稀釋劑2c，借 助稀釋劑2c可將無機黏劑2b均勻的與陶瓷粉末2a混合。 以上所述之二種材料以適當比例混合，置於一擾拌裝 =3或習用之混練機中均勻攪拌，維持潮濕狀態'，以備製< 造生坯。在一實施例中以氧化矽（顆粒大小：79以爪〜53 # m)加入6%的水玻璃及6°/。的水即可獲得連結良好之生坯。 上述之無機黏劑2b中，經實驗以磷酸二氫鋁之使用效 果最佳。再另一實施例中以22〇目粒度之氧化鋁加上㈣的 乐S夂一氲|呂（A 1 ( Η? P 〇4)3 )與6 %的水混合成塑性配料，在1 5 〇 °c以上加熱1 0分鐘，塑性配料脫水，氧化鋁顆粒互相連結 而硬化，將之置於常溫下此硬化之配料會吸濕而軟化，可 見加熱脫水硬化，在常溫吸水軟化可重複發生，為可逆反 應。因為此特性，加磷酸二氫鋁之氧化鋁塑性配料可回收 繼續使用，而且經實驗加磷酸二氫鋁之氧化矽塑性配料也 有同樣特性，也可回收重複使用。 第二步驟：製造生场薄層 製造生坯薄層1 5乃將備製好的塑性配料舖成極薄的一 層生坯薄層。為達此目的，首先，必須將塑性配料定量的 輸送到工件座6上，若塑性配料無堵塞之虞時，可利用葉 片式之饋料機構（見第2F圖件號40)來定量，利用重力將塑

1228114 五、發明說明（10) 性配料輸送到工件座6 邊约玺从丄 /、出料口可做成長方形，苴旦 ί運: 層15之寬邊，令輸出之塑性配料 動而形成生链薄層15大致之形狀。若塑性 向 基卞，可利用螺桿式擠壓機並接裝一 易於堵 具，出口之長邊約等於生…形之模 狀。η 之運動而形成生链薄層15大致之形 之圓擠壓機也可連結一出口為圓形之模具，令擠出 塑性配料做X、Y二方向之平面運動而形成㊁ 盾15大致之形狀。 寻

利用螺桿擠壓塑性配料必須有大功率的動力設備， 欲：較小功率之動力設備並防止配料堵塞，經實驗可 形梭動饋料裝置（如第3圖所示）。此饋料裝置包括一 饋料槽5，一劈形梭動板12，一調整板⑽，複數攪動桿 64，及一檔板14。該饋料槽5備裝塑性配料， 隨著該整組饋料裝置做單一方向之直線運動以順在勢：— 鬆散塑性配料層8。一劈形梭動板12則設置於饋料槽5下方 出料口，且垂直相對於該饋料裝置之運動方向作快速的左 右運動，而該複數攪動桿64是被設置在劈形出料梭動板上 並朝外伸出於一縱向側邊緣，隨劈形梭動板丨2做垂直相對 於該镇料裝置之運動方向的左右運動，可防止塑性配料產 生架橋現象，並使上方的配料受攪動而跌落到容器底部， 經劈形梭動板1 2之壓磨與重力作用排出镇料裝置外，成為 扁平狀之鬆散塑性配料層8。劈形梭動板1 2與容器底部之 距離可調，以變更扁平鬆散塑性配料層8之厚度。欲停止

第13頁 1228114 五、發明說明（π) "^1~ 饋料時，可將檔板14插入饋料槽5之出料口處且置於劈形 梭動板1 2之下，而藉此截斷塑性配料至出料口之通路。 由上述饋料裝置形成生坯薄層丨5大致之形狀後，塑性 配料必須均勻的塗佈在工件座6上並加壓力以與下層生柱 連結以及控制生坯之密度。可行的塗佈塑性配料的方法有 滾動輾壓法及滑動刮壓法。滾動輾壓法乃施壓力於滾輪 (見第1C圖、第2E圖、第2F圖，件號7)，輾壓過塑性配 料。^性配料受壓後由受壓點流向壓力低處，有減少厚度

及壓實的效果。滑動刮壓法乃施壓力於一劈形板（見第i D 圖、第2C圖、第2D圖，件號9)，同時推動此劈形板9向 前，因劈形板9與塑性配料表面呈一小角度的夾角χ(第2ρ 圖’件说9)’劈形板9前述動作有壓實、滑磨及括平塑性 配料的三重效果。 因濕的塑性配料會黏附在輾壓工具上，故配料中水量 應少，但水量也不能太少，否則塑性配料不易輾軋成薄 層，而太濕的塑性配料易附著於輾壓工具表面。經實驗使 =6/。到1 2%之水分可得到滿意的結果。同時，也經實驗 付知輾壓工具之材料性質與塑性配料沾黏的程度有關，使 用鐵弗龍材吳製造之輾壓工具可降低塑性配料附著於輾壓 工具之傾向。 、貫驗顯不使用滾輪7有壓平塑性配料之效果，但不易 將塑性配料摄壓成、、壤@ . ^ 成厚層，使用劈形板9可以將塑性配料擴 展並刮壓成薄層。 使用劈形板9必須加壓，才有壓平塑性配料之效果，

第14頁 1228114 五、發明說明（12) 且此工具刮 得到更好的 者，單獨使 料裝置67下 塑性配料再 定的成果。 潮濕之 使用雷射光 薄層11時， 必須使用推 工件剖面不 料薄層1 1烘 塑性配料時 動，則此問 烘乾塑 可用電熱絲 實驗顯示使 上，能迅速 (波長6 // m c 塑性配 時，塑性配 大小、形狀 框，可將工 製薄層 分。若沒有將其硬化就 較高。因製作塑性配料 壓法，塗佈塑性配料時 剖面移動，導致上下層 寸不正確。若將塑性配 ’可以承受在塗佈上層 層的工件剖面不會移 壓密實之塑性配料較刮壓鬆散之塑性配料可以 結果。故若饋料裝置6 7下來之塑性配料為密實 用劈形板9即可將塑性配料刮壓成薄層，但饋a 來之塑性配料多為鬆散者，先使用滾輪7壓實 使用劈形版將塑性配料刮壓成薄層可得到較穩 塑性配料薄層11含有水 來燒結在製作上困難度 右使用車父有效的滑動刮 力’容易使下層的工件 能對正，製出之工件尺 乾硬化，使其強度增加 所產生的側向推力，下 題可以解決。 性，料薄層1 1時，由工件上方加熱效果良好， 、微波、紅外線以及C〇2雷射光等方式加熱。 用幸S射熱傳直接將能量加到塑性配料薄層1 1 的使塑性配料薄層Π硬化，尤其使用遠二外線 I上）效果最佳。 料塗佈的面積可用一工件框來規範。製薄層 料置於此框内。此框之大小、形狀可視工件的 而改變。為了使多餘的配料能順利的離開工件 2框外緣製成斜邊（參見第2£:圖件號27)。 h，工具（滾輪7、劈形板9等）與工件必須有相 1228114 五、發明說明（13) 對運動。工具運動或工件運動皆可，較佳的配置為工具做 水平（X軸）方向之移動，工件做垂直（z軸）方向之移動。這 些相對運動可以時規皮帶、導螺桿、索線、鏈條等 現。 、 工具可各別的㈣，用此方〉去則各個工具的速度町 二個別的調整成最佳值。卫具也可以裝置於—玉具支持架 單：以同-速度同時動作’用此方法，則驅動機構較簡 剖面= =後而：：即下降，剛燒結過之 -層生&薄層15。工出—空間以備再次舖設 第二步ΐ 2 Ϊ能量束掃描生坯燒結成陶瓷工件 材料在丄取好是雷射束’掃描生柱時，其與生场 可互作用而生熱，經由表面向裏面傳導， 因此，=㈡C ’而使掃描過的區域互相連結’ 相重疊而成魂ρ >數控制材料熔解的深度，點與點互 而與線互相重疊而成面，面與面互相重疊 於二無機結合劑如黏土、水玻璃等添加 層，授摔、做成塑性配料、舖成一薄 化，再以雷射^l硬化，或一加熱器將之快速加熱硬 、结成之陶究薄層：J遭：二==使生达變成陶瓷，燒 保持連接，不產 下面的未k結之硬化生坯薄層1 5 舖砂厚度，^2捲曲變形’ H薄層19厚度約等於 Λ驗可製出薄於之薄層。另以雷射掃

第16頁 1228114 五、發明說明（14) ___ 描無機黏劑2b磷酸二氫鋁添加於〜产 生坯亦可得到相同之結果。由此二氧化二鋁並事先硬化之 添加無機黏劑2 b並事先硬化之可證以咼功率能量束掃描 陶瓷工件1 8。 可以製成正確的三次元 本發明以無機黏劑2b黏結陶咨 2a間隙，將空氣驅除，也就私末2a可填補陶瓷粉末 力來源。而且可以使陶瓷粉末2\ 瓷顆粒受熱移位之動 止陶瓷粉末2a被受熱膨脹的心=:原來的位置，可防 製造方法可以高能量束直接燒^離原位，因此本發明之 易移動，經熔解、凝固後不合臂隹5，陶究顆粒受熱時不 薄層的厚度約略相等。 ’、陶究薄層厚度與生坯 陶瓷粉末2a對C02雷射光走之口双^古 以。〇2雷射光束照射陶曼生坯時，極==9〇%以上。故 另外’極短波長雷射光也容易被陶易達二材：的熔點。 曰土 > t J亢杨末2 a吸收。扮古处 1束知描生述燒結成陶曼的效果以使用遠紅外^ 射光束及極短遠紫外線為最佳。高^如C02苗 動可以是生述運動，能量束靜止，運 生坯靜止，但後者的設計較佳。能量束 =束運動， (Scanner) table) 已很成熟，廣泛應用於雷射雕刻、標記上。 種技術 用電腦以數控程式控制掃描機之兩片反射鏡^田機技術利 束之運動路徑及運動速度。胃能量縱高能量 確的聚焦在一平面上。x-γ工作台技術利用電腦σ透鏡可^正 式控制兩個互相垂直之韩，X軸，γ軸。高能量束經反工射鏡 1228114 發明說明（15) 等導光裝置到達聚焦裝置内 五 上。雷射光之掃描可；：”透鏡可聚焦在工作 式知彳田路徑加工所需時間較掃里式或掃描式。以向量 CAD/CAM套裝軟體可以自動田式^為短。利用習用之 先，利用三次元繪圖軟體將°置式的掃描路徑，首 成很多平行的剖面，再製作每=體圖繪出，再將之切 二次兀加工問題轉變成簡單 二-的NC程式，將困難的 次元加工常遇到的加工死角問題二兀加工方式，避開了三 高能量束掃描生坯時，在 高能量束要開㉟，當其離開工件剖輪！内時， f關閉，這些開啟及關閉動作的配合：：：，高能量束 尚能量束控制器來達成。 由數控程式控制 度。本製程= = 數主要為光功率及掃描速 束掃描氧化: = 二 =生雷二光 高，=ί ΐ的設定亦與材料性f息息相關，舉凡溶點 g。谷g厚度大，熱傳導率低的材料需要較低的掃描速 第四步驟：去除未燒結生坯 本製程之配料包括陶瓷粉末2a與無機黏劑2b、稀釋劑 一ϋ ^拌成塑性狀態，可製成厚度極薄之生坯，在雷射掃 描2藉著無機黏劑2 b之膠合作用使生坯中之陶瓷顆粒互相 連、、Ό 縱不刻思乾燥也可產生若干強度。雷射掃描時，縱 使不事先烘乾，施加的熱量也足夠將工件周圍的生坯乾燥 1228114

五、發明說明（16) 而硬化，因燒結成之陶瓷工件埋在硬化之生坯裡面，故在 高功率能量束掃描生链以堆疊法製出陶瓷工件後必須將生 坯從陶瓷工件周圍去除。 形成燒結陶瓷工件的陶瓷顆粒係經高能量束照射加熱 炼解而互相連結’陶瓷工件周圍的生坯係經化學反應或藉 著無機黏劑2 b之膠合作用而互相連結，因二者連結機制不 同’故其強度不同，化學性質也不同，可用外力或化學 劑使二者分離。 μ ^ +使用水玻璃當黏劑之生坯在經雷射燒結製出陶瓷工件 後若浸於水中，未燒結生坯不會自動與燒結陶瓷工件分 離，但生坯會軟化，容易以外力，如利用水束衝擊而去 2。這生述若浸於適量的氫氧化鈉水溶液，生坯自動 離，但陶瓷工件仍保持原狀。 使用磷酸二氫鋁當黏劑之生坯可以浸入水内去 :t Ϊ : 5工件周邊—以内之生达受到高溫產生不可逆一 的化千反應，浸入水内不能自動去思 氫氧化納水溶液或氫氧化鉀水 ；： 於 除。 」从使它完全溶解去 故經試驗可使用水 鈉水溶液將未燒结生③去除。^ ’化學藥劑如氫氧化 件可於燒結完成後移置於一容”二：陶竞工 化學藥劑或以水束沖刷，以達 ：匕谷器中放入水、 設備實施例 ’、未k結生埋的目的。 本發明的製程包括四個步驟。第—步驟(備製原料)可

1228114 五、發明說明（17) 用習用的混練機做為攪拌裝置（見第1 A圖件號3 )。第四步 驟（去除未經雷射掃描燒結之生坯）可使用習用的盛液體容 器做為去生述容器（見第丨κ圖件號2 3 )，必要時使用耐強鹼 容器來裝盛溶劑以供去除未經雷射掃描燒結之生坯。第二 步驟（製造生述薄層）及第三步驟（高能量束掃描生坯燒結 成陶曼工件）必須重複執行無數次，是本發明的重心，執 行此二步驟的設備稱為陶瓷快速原型機丨。此機器雖可以 人工控制。但因其相同動作重複多次，故有必要發展自動 化：：具及機構，並以現代的控制技術例如製程電腦代替 人力來操控工作。 第2 Α圖顯示根據本發明之陶：是快 圖，此機器包含製镇JB讲/共9C； ^ ^ 1 ^ σ 第2B圖為該陶瓷快速；‘田射燒結設備26二部分。 快速原型機!之俯視圖3 ，第％圖為該陶竟 視圖，該三視圖顯示此二部分圖為/陶究快速原錢1之側 26位於製薄層設備25 勺相對位置。雷射燒結設備 !之分解圖，顯示Γ零组正件上之方形狀第^圖為陶?速原型機 要組件係依照第1B圖至第1H圖所立置。此δ又備之各重 製薄層設備25主要由製薄層；：：作：：運動。 層用具包括饋料裝置67、滾輪7、后，、及工作台組成。製薄 13及相關運動機構，此四種:、劈形板9、紅外線加熱器 2F圖。另工作台則包括：工曰用具之零件圖顯示於第 及相關運動機構。 、工件座β、昇降台2 〇 在4薄層用具支持架28

第20頁 第2Ε圖顯示製薄層用具固 1228114 五、發明說明（18) 上，製薄層用具支持架28支撐於二製薄層用具導執29上， 第：螺母30及二支第-滾珠導螺桿之i速 機構π動此一第一滾珠導螺桿31由一製薄層用且焉遠32 經由時規皮帶33及皮帶於34*勤。制讀恳田曰 " 薄層馬達32及製薄層二4 :二心層用^運動由製

持架28可於X軸方向來回走動，#製薄層用 到-X方向之盡頭時，饋料槽5位於儲料槽36 =内盛裝大量混合攪拌過之塑性配料4，= ”此接受儲料槽36送出之配料。儲料槽;槽5:: 出料娜㈣，出料機構37之轉速里: 料控制器39控制。餹斜驻以7丄^ t π ^逐μ及出 r a ^枓裝置67由一饋料機構4〇控制饋料量 多見苐圖），饋料機構40之轉速由一饋料馬達41及饋料 ，制器42控制：只當其由+χ方向盡頭向_χ方向前進經= 框27上方適當位置始開始饋料，將鬆散塑性 設於工件座6上方之工件㈣内。其後之滾輪7將鬆；塑:生 ίΐΓ壓Λ，/形板9將壓實塑性配料層10擴展成塑性配 =層。紅外線加熱器13放射出遠紅外線照射於塑性配料 ::層上’可將潮濕之塑性配料薄層llr〔燥硬化，成為生坯 ::15。’饋料裝置67、滾輪7、劈形板9固定在製薄層用 :支持架28上之高度可以調整，#以變化塑性配料薄層之 旱度。利用滾輪彈簧43施力於滚輪7(參見第2F圖），利用 ^形板彈簧44施力於劈形板9上，這些彈簧之作用力可調 正，以便經由滾輪7及劈形板9施加各種不同大小的壓力於 塑性配料上，以調整生述之密声。

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五、發明說明（19) ，件座6位於工件框27之正下方，置於昇降台2〇上。 其功忐為裝載陶瓷生坯，其頂面可做數個凹槽以便其上 之陶瓷生坯在舖設時不至於因受力而 ^ 一 又刀而滑動。每次形成陶瓷 “4 :降口 20即向下移動一定高度，以備繼續製作另一 層^溥層。昇降台2G由—步進馬達45連結—第二滚珠導 螺杯46及第二螺母4?變速機構驅動，由一昇降台控制器48 來控制其運動。 雷射燒結設備2 6包括雷射光產生裝置、雷 導

置、雷射光聚焦裝置、雷射光掃描裝置四部：射J 生裝置包括雷射機49及雷射控制器50。雷射機49將電能轉 ί成光能。雷射控制器5〇能依數控程式之指令開啟及關閉 雷射光5 1，並控制其功率及脈衝頻率。雷射光導光裝置包 括一只反射鏡52，將雷射光51前進的方向轉變go度。雷射 光水焦I置為一雷射聚焦頭5 3，内裝一聚焦鏡5 4，將由反 射鏡52引入之雷射光聚焦，增大雷射光束之能量密度，以 行陶兗生迷之燒結。雷射光掃描裝置為一 χ —Υ工作台5 5。 此X-Υ工作台55依數控程式之指令引導雷射光束51在乂―γ平 面上沿特定路徑運動。 雷射聚焦頭53可於Χ-Υ工作台55之Υ軸導執56上來回移 動。Υ軸導軌56可於Χ-Υ工作台55之X軸導執57上來回移 動。故雷射光聚焦頭53可做Χ-Υ平面運動。Χ-Υ工作台55係 利用X軸伺服馬達58連結X軸導螺桿59及Υ軸伺服馬達60連 結Υ軸導螺桿61來驅動，其運動係利用χ_γ工作台控制器62 來控制。Χ-Υ工作台控制器62接受數控程式之指令然後指

第22頁 1228114 五、發明說明（20) 揮X軸词服馬達58及Υ軸伺服馬達60運動。 圖。^圖所示為陶曼快速原型機1之控制系統架構方塊 ^^快速原型m之動作由儲料槽36之出料控制器 降心=之饋料控制器42、製薄層用具控制器35、昇 須、x一γ工作台控制器62來控制，而燒結時必 制哭二：先的開啟及關閉、功率大小、脈衝頻率由雷射控 則态5 0來調控。這此i軍翻 田河τ ί工 f 一 動之先後順序則由一製程電腦6 3來 PRO 5 型切成兀工件實體模型以設定的精度將實體模 Ϊ片的2次70剖面圖，轉換成NC碼後’開始進行陶 昇降作各先選擇要做的剖面，通知昇降台控制器48將 ..曰5衣溥層用具支持架28隨後開始依製薄層用且控 制器35之設定速度運動，製程電腦63在適當位置令饋料工 5之饋料控制器42送出塑性配料，隨後滾輪7、劈形板9、 紅外線^熱器1 3依序經過並作用於塑性配料，形成此剖面 的生坯薄層1 5，再協調雷射控制器50及X-Y工作台控制器 62依照NC程式碼之指令以雷射掃描生坯，燒結成陶瓷薄層 19。掃描完後，再選擇下一剖面，直到三次元陶瓷工件^ 完成為止。 製程實施例 前述已說明本發明製程各道步驟相關之技術及設備， 在此由第1 A圖至第1 L圖說明一個應用本發明來製作陶瓷工 件的較佳製程實施例。

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第1 A圖顯示製備原料之 粉末2a、無機黏劑2b與稀釋 比例混合、攪拌，將製備完 槽5中。 過程（相當於第一步驟）。陶瓷 劑2c置於攪拌裝置3中以適當 成之塑性陶瓷配料4倒入饋料 第1B圖至第if圖顯示製作一層生坯之過程（第二步 驟）。以饋料裝置舖設塑性陶瓷配料4於工件座6的頂面（第 1B圖），滾輪7隨後輥壓鬆散塑性配料層8的表面， 壓實（第1C圖），再以劈形板9將壓實塑性配料層1〇擴展成 薄層（第1 D圖），然後以紅外線加熱器丨3施加能量於塑性配

料薄層11，使之昇溫（第1E圖），乾燥硬化成一生坯薄層 15(第1F圖）。第一層生坯16之厚度可較厚，約5mm，隨後 的生坯薄層1 5覆蓋在前一層之上，厚度應儘可能減少，通 常在2 0 0 // m以下，以便做出工件的細微部分形狀。 第1 G圖顯示燒結生坯之過程（第三步驟）。以高能量束 1 7照射生坯，生坯受熱溶解而互相連結。高能量束丨7之行 進路徑係依欲成形的三次元陶瓷工件1 8之剖面由電腦程式 自動創造出來的。控制高能量束1 7掃描路徑可製出任意形 狀之一次元陶免薄層。南能量束17由上向下垂直掃描平 面，生坯表面任何一點均可照射到，任意複雜的物體均盔 ^ #、、、 _ 加工死角的問題。此後，工件座6隨一昇降台2 0下降，下 降距離等於每層陶瓷薄層19之厚度（第1H圖）。 一再重覆第1B圖至第1H圖之過程即可將三次元陶瓷工 件1 8所需的薄層剖面依序堆疊製出。第1 I圖顯示已經做好 數層，適值中間階段的工件2 1形狀。第1 J圖顯示完成階段

第24頁 1228114 +五、發明說明（22) " ' ----- 之三次元陶瓷工件18及包圍在其四周之生运塊a。 最後（第四步驟），取出含三次元陶瓷工件 卞1 8之生埋塊 2 2連同工件座6置於去生坯容器2 3内，容器内之、、六七^ 土 生述與燒結陶瓷工件18分離（第1K圖），得到所要制 次元陶瓷工件1 8 (第1 L圖）。 衣 白、二 實作功效 利用本發明之製程及設備之原理已製出三次元氧化銘 陶究工件。將2 2 0目粒度之氧化|g加上5 %之鱗酸二氯銘 (Α1(Η2Ρ〇4)3)及6%之水分以習用之攪拌機混合成塑=配 料。 * 將塑性配料送入一半自動之原型機中，因饋料裝置6 7 下末之塑性配料為鬆散者’故必須先使用滾輪7壓實塑性 配料再使用劈形板9將塑性配料滑軋成薄層。烘乾塑性配 料薄層11時，使用1 00 0W遠紅外線（波長6〜12 #'m)加熱器 置於塑性配料薄層1 1之上，由上面直接照射加熱，約一八 鐘即硬化。 以C〇2雷射光束，以3瓦特之功率，128〇 mm/min之掃 描速度經由X-Y工作台之運動以向量方式掃描照射生坯薄 層15，在二次元陶瓷薄層19形成後昇降台2〇向下移動 0· 2mm，繼續製作另一層陶瓷薄層19，直到三次元陶瓷工 件18完成。χ-γ工作台接受HPGL檔之指令，工件各剖面之 HPGL檔由一個人電腦供給。 工件各剖面之HPGL檔係利用功能強大的三次元繪圖軟 體Pro/Engineer建構立體模型，再以此軟體製作剖面的功

1228114 五、發明說明（23) 能在Z軸垂直方向製作很多平行的剖面 面有個別的名稱，以PLT格式輪出T狹===線，每一剖 換，可輸入RP原型機的控制器，控制:早的座標轉 量運動及雷射光開關以掃描生坯展】ς工作台做平面向 結的陶瓷薄層19。 /曰做出一層層互相連 燒結後將陶瓷工件1 8連硬化之生这^ 水分離去除。但於成品周邊lmm以 =入水中’生堪吸 ，，將之浸人氫氧化納水溶液中，周邊之 用二去一 解去除，而燒結後的成品不受氫氧化納水溶液王； 見燒結後的陶瓷工件18具陶瓷耐鹼性物質的特性^ 經顯微鏡檢驗，陶瓷粉末2a顆粒經 :斷本製程之燒結成品之耐火溫度約為主；二 枓：耐火溫度。將此工件置於高溫爐中，加熱至1〇〇〇。。， 工件耄無損傷，證明此工件可耐1〇〇〇 t以上之高严。麫 微鏡觀察雷射燒結各道次之間連結良好，沒有穿痕， =燒結成品與其周遭硬化之生述連結良好，成品 姓^形也侍以降低，本實作例每層厚度約〇 . 2mm，各層連 、'、α良3好。以電子密度計量測此工件之密度為3. 558 g/cm3。由此實作例證明可利用本發明之製程與設備直接 機上製作陶究生坯並燒結成陶瓷工件，不需再 奴燒結。 制本發明所提供之快速直接製造陶瓷原型的方法，可以 ^作複雜的產品，降低陶瓷原型之生產成本，並促進陶瓷 料的應用’除可製作三次元概念模型，亦可製作結構工

1228114 五、發明說明（24) 件以及耐熱、耐磨、絕緣的機能工件。陶瓷材料硬度高， 切削加工不易，又不導電故不易利用放電加工的方式做去 除加工，、焊接及機械連接均不容易，故大多是使用粉末冶 金的方式來製造。工業用精密陶瓷之粉末冶金製造，必須 先製作金屬模具以屬：制& γ a 7 % ^ a &衣生坯，再經鬲溫爐燒結才完成，不 但複亦隹的產品不易製^^ 日/生金 主 、个匆衣作且件數太少時其製作單價相當昂 二而=μ、隔熱、耐磨耗、絕緣等應用領域使用陶瓷 以‘出高性能的機器，提高產業之競爭力，故此項 生產技術的進展，對國民經濟的重要性極高。 一另d纟發明與SLS法之製程不同在於，士口第4Α圖顯 :曰法舖上一層互不相連結之陶究粉末以，在第4B Γ二尚=束17燒結這些分散的陶莞粉末2a可能造成陶兗 t”9: ’聚集成球狀等現象。第4C圖表示本發明先 之膠合作用使陶究顆粒連結，產生強度，成 : 斗5。再如第4D圖所示以高能量束1 7掃描此互相

連:人田f ’其被掃描過的陶瓷顆粒不易移位。以SLS法 不適合用來直接燒结_ ψ t /L # π 出陶兗工件。若嘗試以SLS法直接 使用雷射照射陶瓷粉太9 η锋@ . ^ ^ ^ j尤物末2a溥層，令其互相連接成形，以免 除後&燒結之製程時，實驗顯示，舖設0·2_之互不相連 結氧化石夕陶兗粉末2a #，古& /士 ro & 在受熱時產生位雷射燒結m末2a 在η-之間，出；；；凝固後聚集，其高度大約 丄枚Q 雜以衣出原先想要的0· 2mm薄層。 太菸明：杯Γ:5佺貝施例揭露如上，然其並非用以限定 " 可无、習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和

I 1228114 五、發明說明（25) 範圍内，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。 ill 第28頁

Claims (1)

1228114 六、申請專利範nl·- 1. (1) 成塑性 (2) 此薄層 (3) 而使上 瓷薄層 (4) 堆疊層 相連結 (5) 工件上2. 料薄層 之快速 3. 兗粉末 複合粉 一種陶 將陶瓷 配料； 將上述 因連結 以高能 述已硬 ，而此 重複步 ，且上 ;以及 將未經 去除， 如申請 在以高 硬化。 如申請 為單 4. -成分 或碳化 5. 機黏劑 末。 如申請 之陶瓷 物、氮 如申請 為水玻 竟工件之製造方法，包栝下述步驟： 粉末與無機黏劑、稀釋劑混合、攪拌以配製 塑性配料在一限定區内铺成配料薄層，並令 陶瓷粉末之無機黏劑乾燥而硬化； 量束依特定之路捏掃描上述已硬化之薄層， 化之薄層上被掃插過的區域昇溫而燒結成陶 陶兗薄層具陶瓷工件之剖面形狀； 驟（2 )、（ 3 )至預定次數，而製出預定數量的 述堆β層在受到步驟（3 )高能量束掃描時互 冋^ ΐ束掃描燒結之配料層從已燒結之陶瓷 而得到陶瓷工件。 f f ft圍第1項所述之製造方法，其中該配 能$束依特定之路徑掃描之前事先被加熱使 專利乾圍第1項所述之製造方法，其中該陶 成刀之陶瓷粉末或兩種以上陶瓷粉末混合之 專利範圍第3項所述之製造方法，其中該單 粉末為氧化鋁、氧化矽或氧化錯等氧化物， 化物等之陶瓷粉末。 專利範圍弟1項所述之製造方法，其中該無 璃、勘土、磷酸二氳鋁等之無機黏劑。 η

mm 0231-4896TW.ptd 第29頁 1228114 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該稀 釋劑為水。 7. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中將塑 性配料在一限定區内舖成薄層之方法為滾動輾壓法。 8. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中將塑 性配料在一限定區内舖成薄層之方法為滑動刮壓法。 9. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中將塑 性配料在一限定區内舖成薄層之方法為先施行滾動輾壓法 後施行滑動刮壓法。 1 〇 .如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該高 能量束為雷射光。 1 1 .如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該高 能量束為C02雷射光。 1 2 .如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該高 能量束為遠紫外線雷射光。 1 3.如申請專利範圍第2項所述之製造方法，其中該加 熱方法為利用光線或微波來照射。 1 4.如申請專利範圍第2項所述之製造方法，其中該加 熱方法為利用遠紅外線來照射。 1 5 .如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該去 除不經南能量束掃描燒結之配料層的方法為浸氮氧化納水 溶液。 1 6 .如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該去 除未經南能1束掃描燒結之配料層的方法為浸水。

0231-4896TW.ptd 第30頁 1228114 六、申請專利範圍 1 7 ·如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該去 除未經高能量束掃描燒結之配料層的方法為浸氫氡化 溶液。 1 8 · —種陶瓷工件製造設備，包括·· 一攪拌裝置，將陶瓷粉末與無機黏劑、稀釋劑混合、 擾拌以製成塑性配料； 一製薄層設備，包括/工作台與製薄層用具；該製薄 層=具^括一附有饋料槽的饋料裝置，並且藉由與工作: 做 =&距離之相對運動而將塑性配料舖製成配料薄層於 η ，口上並可令此薄層因連結陶瓷粉末之無機黏劑經乾 工作台用來接受且支標該饋料裝置所供給的塑 性配料薄層之堆疊； 先掃:Ϊ Ϊ燒結設備’包括有一雷射光產生裝置與一雷射 ..Ρ ^ 2 ^ 其中’該雷射光掃描裝置引導雷射光束在上 ^ 之^料薄層上沿特定路徑掃描運動，而使上述已 f .匕之配料潯層被雷射掃描過之區域昇溫而燒結成陶瓷薄 層，以及 19 '、衣置 用以去除未燒結的上述配料層。 •如申請專利範圍第1 8項所述之設備，其中該製薄 ^ V包括一加熱器，以將配料薄層加熱使之快速硬 化。 爲田&如申睛專利範圍第1 8項所述之設備，其中該製薄 一 、、 形杬動饋料裝置，包栝· 貝料槽，在饋料時隨著該寶形梭動饋料裝置做單一

0231-4896TW.ptd 第31頁 1228114

方向之直線運動； 一出料口，位於該饋料槽之下方； 朝冰：劈形梭動板’裝設有複數授動桿在其縱向侧邊緣且 口月夕卜伸.出，該劈形梭動板可將配料壓磨成扁平狀以由出料 、攪動桿，隨著劈形梭動板做垂直相對於該饋料裝 之運動方向的左右運動以防止儲料槽中的塑性配料產 橋現象並協助饋料 王 凋正板，在製作第一層配料薄層時，用來調整出料 之扁平塑性配料層之厚度；以及 一樓板，可在欲停止饋料時關閉出料口。 21· 士口申請專利範圍第18項所述之設備，其中該饋料 :置為螺桿式擠壓機並接裝一出口為長方形之模具，出口 長邊为等於配料薄層之寬邊，擠出之塑性配料並做X方 °之運動而形成配料薄層大致之形狀。 22.如申請專利範圍第18項所述之設備，其中該饋料 為螺桿式擠壓機並接裝一出口為圓形之模具，擠出之 #配料並做χ-γ方向之運動而形成配料薄層大致之形 % 壯2 3 ·如申請專利範圍第1 8項所述之設備，其中該饋料 旋轉葉片式，其出口為長方形，出口之長邊約等於 士 ；斗薄層之寬邊’擠出之塑性配料並做X方向之運動而形 成配料薄層大致之形狀。 24·如申請專利範圍第1 8項所述之設備，其中該製薄

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層用具尚包括一滾輪，盆 間之高度可配合高能量束工 =調整，並可在垂直“移動，在其上付一向下之 施力衣置，施力之大 α便於擴展塑性配料時，可 改變壓力之大小。 j ^ $ 25·如申請專利範圍第18項所述之設備，其中該製薄 層用具尚包括一劈形板，其作用於塑性配料之板面與水平 面成一小角度傾斜，其在空間之高度可配合高能量束之工 作位置而調整，並可在垂直方兩移動，在其上付一向下之 施力裝置，施力之大小可調，以便於擴展塑性配料時，可 改變壓力之大小。 2 6 ·如申請專利範圍第丨8項所述之設備，其中該製薄 層用具尚包括一滾輪及劈形板；滚輪在空間之高度可配合 高能量束之工作位置而調整，旅可在垂直方向移動，在其 上付一向下之施力裝置，施力之大小可調，以便於擴展塑 性配料時，可改變壓力之大小；劈形板作用於塑性配料之 板面與水平面成一小角度傾斜，其在空間之高度可配合高 能量束之工作位置而調整，並可在垂直方向移動，在其上

付一向下之施力裝置，施力之大小可調，以便於擴展塑性 配料時，可改變壓力之大小；滾輪先作用於塑性配料，劈 形板後作用於塑性配料。 2 7 ·如申請專利範圍第1 8項所述之設備’其中該工作 台包括一工件框，工件座及升降台，工件框限制配料薄層 之舖設範圍，工件座承載配料層，其上設有凹槽，以防止 配料層受力滑動，升降台承載工件座做垂直運動。

-- 第33頁 1228114 六、申請專利範圍 2 8 女 氺旙y壯口申清專利範圍第1 8項所述之設備’其中該雷射 光產生f如申晴專利範圍第18項所述之設備，其中該雷射 &結她:置包括一雷射機與一雷射控制器，該雷射機將雷 月b轉換成朵合匕 ™ 啟及關閉上+b = 雷射光束，而該雷射控制器被用來開 J闭上述雷射光束。 3 0 ^ #击·如申凊專利範圍第2 8項所述之設備，其中該雷射 反Μ #動裝置為掃描機，其特徵為雷射光束經二只轉動的 反射f改變其^方向而可做二次元平面之掃描。 移動的反射鏡改變其方向而口可做 取隹j·如申請專利範圍第28項所述之設備 來焦裝置為透鏡。 述之設備 朵去·如申凊專利範圍第2 8項所述之設備，其中該雷射 # ^運動裝置為χ—γ工作平台，其特徵為雷射光束經二只 的反射鏡改鑤甘+ '——"·二次元平面之掃描。 其中該光束 其中該光束 其中該饋料 取隹3壯3·如申請專利範圍第28項所 ♦焦襄置為面鏡。 3 4 ·如申請專利範圍第丨8項所述之設備 、:置、製薄層工具與塑性配料接觸部分使用鐵弗龍材料製 〇

_、、3 5 ·如申請專利範圍第1 9項所述之設備，其中該加熱 為為紅外線加熱器。 w、3 6 ·如申請專利範圍第丨9項所述之設備，其中該加熱 器為微波產生裝置。 3 7 ·如申請專利範圍第丨9項所述之設備，其中該加熱

第34貢 1228114 六、申請專利範圍 器為電熱絲。 3 8.如申請專利範圍第1 9項所述之設備，其中該加熱 器為C02雷射機。 3 9.如申請專利範圍第1 8項所述之設備，其中該去除 裝置為一去生坯容器，内裝氫氧化鈉水溶液，以將與成品 連結之未燒結配料層去除。 $ 蠹

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