TWI564086B - 噴液裝置 - Google Patents

Description

噴液裝置

本案係關於一種噴液裝置，尤指一種適用於立體快速成型機之噴液裝置。

3D 成型技術，亦稱為快速成型（Rapid Prrototyping，RP）技術，因快速成型技術具有自動、直接及快速，可精確地將設計思想轉變為具有一定功能的原型或可製造直接使用的零件或成品，從而可對產品設計進行快速的評估，修改及功能試驗，大大縮短產品的開發週期，因而使得3D列印成型技術廣受青睞。

然快速成型技術中，有一種膠水噴印固化粉末成型（Color-Jet Printing，CJP，或稱Binder Jetting）技術，因具備噴印膠水及顏色墨水之噴液裝置，其所採用的噴液裝置僅單純的噴出特定的膠水或是顏色墨水，故其所採用的噴液裝置與一般列印裝置常用之噴印墨匣並無兩樣。

是以，就目前3D列印成型技術裝置之產業而言，要如何使液態成型材料穩定噴出去成形，實為目前3D成型技術迫切需要解決之問題。

有鑑於此，本發明就以噴頭技術因應噴液3D成型技術，並搭配其所採用各種不同之成型物質，例如：高分子材料、生物組織材…等，以更穩定精確的噴出成型材料去堆疊出成型物，如此廣泛地應用於3D成型技術中，供以產業上利用 。

本案之主要目的在於提供一種穩定精確的噴出液態成型材料去堆疊出成型物之噴液裝置，俾可解決習知3D列印成型技術中所面臨的技術瓶頸。

為達上述目的，本案之一較廣義實施態樣為提供一種噴液裝置，適用於噴出一成型材料以成形一3D成型物，該噴液裝置包含：一供給槽，用以供給該成型材料並輸出液態之該成型材料；以及一噴頭，其內設有一容器，以及底部設有一噴孔，連通該容器，該容器供導入儲置該液態之成型材料於其中，且內部設有一加壓器，供以對該容器內施加壓力，促使該液態之成型材料由該噴孔噴出，以成形該3D成型物。

1‧‧‧噴液裝置

10‧‧‧噴頭

100‧‧‧殼體

101‧‧‧加壓器

102‧‧‧容器

103‧‧‧噴孔

11‧‧‧供給槽

12‧‧‧連接管

13‧‧‧液態成型材料

2‧‧‧3D成型物

20‧‧‧成型托盤

第1圖為本發明之噴液裝置示意圖。

第2圖為第1圖所示之噴液裝置應用於一3D成型機之示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構於限制本案。

請同時參閱第1圖及第2圖，第1圖為本發明之噴液裝置示意圖，第2圖為第1圖所示之噴液裝置應用於一3D成型技術示意圖。於本實施例中，噴液裝置1係應用於一3D成型技術裝置中，以將液態成型材料13噴出成形為一3D成型物2，但不以此為限，且噴液裝置1至少包含噴頭10及供給槽11，該供給槽11用以輸出一液態成型材料，該噴頭10內設有加壓器101及容器102，且在底部設有噴孔103，連通於容器102；其中，液態成型材料13由供給槽11輸送至噴頭10中，以儲置於噴頭10之容器102內，並透過噴頭10內的加壓器101對容器102內之液態成型材料13施加壓力，進而促使該液態成型材料13由噴頭10底部的噴孔103噴出，以成形為該3D成型物2。

如第1圖所示，本案之噴液裝置1更可包含一連接管12，連接管12之一端係連接於供給槽11，另一端則連接於噴頭10，以用於將供給槽11輸出之液態成型材料13輸送至噴頭10中的容器102，以儲置於102容器中，於一些實施例中，連接管12之材質係可由但不限由金屬材質、塑膠材質、塑膠包覆金屬材質之其中之一所構成。於本實施例中，噴頭10更包括殼體100，但不以此為限，殼體100內具有容置空間，用以供加壓器101及容器102設置，噴孔103則設置於殼體100之底部，並與容器102相連通，用以將設置於容器102內之液態成型材料13噴出。以及，該殼體100係可由但不限由金屬材質、塑膠材質、塑膠包覆金屬材質之至少其中之一種材質所構成。且噴頭10係可為但不限為壓電式噴頭、微機電製程製造噴頭之至少其中之一。設置於噴頭10內之加壓器則可為但不限為電動幫浦、氣動幫浦、電磁幫浦之至少其中之一。

以本實施例為例，該液態成型材料13係為一生物細胞組織液，且該生物細胞組織液係可為但不限為利用自體細胞大量培養而得，或由自體器官的組織細胞或結締組織之生物基材所構成。

請續參閱第2圖，如圖所示，本案之噴液裝置1係應用於3D成型技術裝置中，且其主要係透過供給槽11以儲置液態成型材料13，並透過連接管12以將液態成型材料13自供給槽11輸送至噴頭10中，以使液態成型材料13儲置於噴頭10之容器102中，其後，再透過加壓器101對容器102內之液態成型材料13施加壓力，進而促使該液態成型材料13由噴頭10底部的噴孔103噴出，使該液態成型材料13可噴出堆疊於一成型托盤20上，並依據每一層不同之斷面圖形進行堆疊，且隨著液態成型材料13的自然冷卻固化、依序堆疊成型，進而以層層堆疊出一3D成型物2。

綜上所述，本案之噴液裝置，係可應用於3D成型機中，透過供給槽以儲置液態成型材料，並由連接管將液態成型材料輸送至噴頭，透過噴頭內之加壓器將該液態成型材料施加壓力，進而可由噴孔噴出液態成型材料，以堆疊成型3D成型物，不僅以更穩定精確的噴出成型材料去堆疊出成型物，如此廣泛地應用於3D成型技術中，供以產業上利用。

本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

1‧‧‧噴液裝置

10‧‧‧噴頭

100‧‧‧殼體

101‧‧‧加壓器

102‧‧‧容器

103‧‧‧噴孔

11‧‧‧供給槽

12‧‧‧連接管

13‧‧‧液態成型材料

Claims (7)

1. 一種噴液裝置，適用於噴出一成型材料以成形一3D成型物，該噴液裝置包含：
   　　 一供給槽，用以供給該成型材料並輸出液態之該成型材料；以及
   　　 一噴頭，其內設有一容器，以及底部設有一噴孔，連通該容器，該容器供導入儲置該液態之成型材料於其中，且內部設有一加壓器，供以對該容器內施加壓力，促使該液態之成型材料由該噴孔噴出，以成形該3D成型物。
2. 如申請專利範圍第1項所述之噴液裝置，其中該噴液裝置更包括一連接管，以將該供給槽輸出之該液態成型材料輸送至該噴頭之該容器，以儲置於該容器中。
3. 如申請專利範圍第2項所述之噴液裝置，其中該連接管 係由一金屬材質、一塑膠材質、一塑膠包覆金屬材質之其中之一所構成。
4. 如申請專利範圍第1項所述之噴液裝置，其中該液態成型材料係為一生物細胞組織液。
5. 如申請專利範圍第4項所述之噴液裝置，其中該生物細胞組織液係利用一自體細胞大量培養而得，或由一自體器官的組織細胞或一結締組織之生物基材所構成。
6. 如申請專利範圍第1項所述之噴液裝置，其中該噴頭係為一壓電式噴頭、一微機電製程製造噴頭之至少其中之一。
7. 如申請專利範圍第1項所述之噴液裝置，其中該加壓器係為一電動幫浦、一氣動幫浦、一電磁幫浦之至少其中之一。