TWI609769B - 立體結構與立體列印方法 - Google Patents

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Abstract

一種立體結構，包括外殼與多個填充件。外殼具有第一開口。填充件配置於外殼的內部以支撐外殼。填充件將外殼的內部定義出多個空心部，其中第一開口連通其中一個空心部與外部環境，而位於相鄰空心部之間的填充件具有至少一第二開口以連通所述相鄰的空心部。另提供一種立體列印方法。

Description

立體結構與立體列印方法
本發明是有關於一種立體結構，且特別是有關於一種形成所述立體結構的立體列印方法。
近年來，隨著科技的日益發展，許多利用逐層建構模型等加成式製造技術(additive manufacturing technology)來建造物理三維(three dimensional,3D)模型的不同方法已紛紛被提出。一般而言，加成式製造技術是將利用電腦輔助設計(computer aided design,CAD)等軟體所建構的3D模型的設計資料轉換為連續堆疊的多個薄(准二維)橫截面層。於此同時，許多可以形成多個薄橫截面層的技術手段也逐漸被提出。舉例來說，列印裝置的列印模組通常可依據3D模型的設計資料所建構的空間座標XYZ在基座的上方沿著XY平面移動，從而使建構材料形成正確的橫截面層形狀。所沉積的建構材料可隨後自然硬化，或者透過加熱或光源的照射而被固化，從而形成所要的橫截面層。因此，藉由列印模組沿著軸向Z逐層移動，即可使多個橫截面層沿Z軸逐漸堆 疊，進而使建構材料在逐層固化的狀態下形成立體結構。
以透過光源固化建構材料而形成立體結構的技術為例，列印模組適於浸入盛裝在盛槽中的液態成型材中，而光源模組在XY平面上照射液態成型材，以使液態成型材被固化，並堆疊在列印模組的移動平台上。如此，藉由列印模組的移動平台沿著軸向Z逐層移動，即可使液態成型材逐層固化並堆疊成立體結構。惟，對成型後的立體結構而言，為了節省成型材的使用量，因此會將立體結構設計成具有多個空心部的結構特徵，以藉此降低製造成本。但，此舉相對地也容易在成型過程中因空心部會被外殼封閉後而造成液態成型材殘留在空心部的情形，其中殘留的液態成型材容易因此影響立體結構的結構性與安定性。據此，如何在立體列印的成型過程中，同時兼具節省材料且避免仍有液態成型材殘留於立體結構內，便成為相關技術人員所應思考並對應解決的問題。
本發明提供一種立體結構與立體列印方法，用以讓液態成型材能於立體結構成型之後順利地從其內部被排出。
本發明的立體結構，包括外殼與多個填充件。外殼具有第一開口。填充件配置且支撐於外殼的內部。填充件將外殼的內部定義出多個空心部，第一開口連通其中一空心部與外部環境，而位於相鄰空心部之間的填充件具有至少一第二開口以連通相鄰 的空心部。
本發明的立體列印方法，用以在平台上形成立體結構。立體列印方法包括：建構立體結構的外殼模型；在外殼的內部空間中定義出多個空心部，且以其中一個空心部為中心而使其餘空心部在徑向上多層地環繞位於中心的空心部；在平台上逐層堆疊成型材而成型出立體結構的外殼與多個填充件，其中外殼封閉部分空心部。填充件是位於外殼的內部空間中未定義空心部的部分；以及，連通任意相鄰的兩個空心部。
在本發明的一實施例中，所述立體結構為SLA(Stereolithography)立體結構，其中外殼與填充件是以成型材沿一方向逐層地堆疊而成型於平台上。各空心部呈柱狀且沿所述方向延伸，而所述方向為平台的法線方向。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第二開口連通於空心部沿所述方向的至少一端。
在本發明的一實施例中，上述的第一開口位於外殼連接於平台的一側。
在本發明的一實施例中，上述的空心部呈蜂巢狀排列。
在本發明的一實施例中，上述的空心部的截面尺寸相同。
在本發明的一實施例中，與上述第一開口連通的空心部是所述空心部中具有最大空間者。
在本發明的一實施例中，在上述相鄰的兩個空心部中，其中一空心部相對於平台的距離不等於另一空心部相對於平台的 距離。
在本發明的一實施例中，上述的空心部分別沿平台的法線方向延伸而形成柱狀蜂巢結構。
在本發明的一實施例中，上述的空心部分別沿平台的法線方向延伸而形成四方柱狀結構。
在本發明的一實施例中，以上述平台的法線方向為中心的徑向上，空心部標識為數列{An}的多層狀配置，其中n為正整數且以作為中心的空心部為A1。立體列印方法還包括：於外殼形成至少一第一開口，且第一開口連通空心部的至少其中之一與外部環境；以及，判斷相鄰兩層的空心部相對於平台的高度，而於相鄰兩層的空心部之間的填充件上形成至少一第二開口，以使第二開口連通於相鄰兩層的空心部之間。
在本發明的一實施例中，上述的第一開口連通空心部(A1)與外部環境。
在本發明的一實施例中，上述的至少一第一開口連通非空心部(A1)的其餘空心部的至少其中之一與外部環境。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法為SLA立體列印，且立體列印方法還包括：當外殼與填充件成型之後，未固化的液態成型材經由第二開口流至上述至少一空心部後經第一開口流出立體結構。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法還包括：當上述的外殼與填充件成型之後，上下倒置立體結構以使未固化的 液態成型材經由第二開口流至上述至少一空心部後經第一開口流出立體結構。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法還包括：當空心部(Ak)相對於平台的高度低於空心部(Ak-1)相對於平台的高度時，第二開口位於填充件上遠離平台的一端，其中k為大於1的正整數。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法還包括：當空心部(Ak)相對於平台的高度高於空心部(Ak-1)相對於平台的高度時，第二開口位於填充件上鄰近平台的一端，其中k為大於1的正整數。
在本發明的一實施例中，上述的空心部(Ak)具有彼此相對的第一端與第二端，且第一端鄰近平台，第二端遠離平台。空心部(Ak-1)具有彼此相對的第三端與第四端，且第三端鄰近平台，第四端遠離平台。所述立體列印方法還包括：當空心部(Ak)的第一端相對於平台的高度低於空心部(Ak-1)的第三端相對於平台的高度，且空心部(Ak)的第二端相對於平台的高度高於空心部(Ak-1)的第四端相對於平台的高度時，在填充件上形成至少兩個第二開口，且其中一第二開口鄰近第一端與該第三端，而其中另一第二開口鄰近第二端與第四端。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法還包括：當空心部(Ak)相對於平台的高度等於空心部(Ak-1)相對於平台的高度時，於空心部(Ak)鄰近平台的一端形成階部，以使階部相 對於平台的高度高於空心部(Ak-1)相對於平台的高度。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法還包括：選擇具有最大空間的空心部為中心。
在本發明的一實施例中，所述立體列印方法還包括：選擇成型過程中最後被外殼封閉的空心部為中心。
基於上述，在本發明的上述實施例中。立體結構藉由在其外殼的內部形成空心部，並在填充件上形成用以連通空心部的開口，因此在立體列印過程中，即使液態成型材因空心部被外殼所封閉而殘留其中，也能經由上述開口流至其中一空心部後，經由與該空心部與外部環境連通的開口而流出立體結構。據此，便能有效地避免液態成型材殘留於成型後的立體結構之中，而本案所述立體結構與立體列印方法便能在藉由外殼內部的空心結構而有效節省製造成本之外，還能以所述開口因應空心結構，而順利地將立體結構內的液態成型材排出。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
100‧‧‧立體列印裝置
140‧‧‧控制單元
110‧‧‧盛槽
200、400、500‧‧‧立體結構
120‧‧‧光源
210‧‧‧外殼
130‧‧‧平台
220‧‧‧填充件
230、A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7,A8…An、Ak-1、Ak、430、530‧‧‧空心部
240‧‧‧第一開口
E2‧‧‧第二端
250、450‧‧‧第二開口
E3‧‧‧第三端
260‧‧‧階部
E4‧‧‧第四端
300‧‧‧液態成型材
L1、L2‧‧‧路徑
E1‧‧‧第一端
S100~S600、S210、S220、S310~S340、S410、S420‧‧‧步驟
圖1是依照本發明一實施例的一種立體列印裝置的示意圖。
圖2是依照本發明一實施例的一種立體列印方法的流程圖。
圖3是圖1的立體結構的剖面圖。
圖4是以立體視角繪示圖3的立體結構的局部剖視圖。
圖5繪示步驟S300的細部流程。
圖6至圖9分別繪示圖3空心部的局部等效示意圖。
圖10繪示圖2流程圖中步驟S200的細部流程。
圖11繪示圖2流程圖中步驟S400的細部流程。
圖12與圖13分別以不同實施例繪示立體結構的立體剖視圖。
圖1是依照本發明一實施例的一種立體列印裝置的示意圖。圖2是依照本發明一實施例的一種立體列印方法的流程圖，以使圖1中的立體列印裝置100能夠立體列印出立體結構200。圖3是圖1的立體結構的剖面圖，且圖3用以表示成型後的立體結構200從平台130取下的狀態，並以虛線繪示平台130作為參考物件，以利判斷立體結構200的方位。請同時參考圖1至圖3，在本實施例中，立體列印裝置100為SLA(Stereolithography)立體列印裝置，其包括盛槽110、光源120、平台130以及控制單元140，其中盛槽110用以裝盛液態成型材300，平台130受控於控制單元140而沿Z軸可移動地配置於盛槽110上。藉此，平台130能移出盛槽110或移入盛槽110並浸置於液態成型材300中。
在本實施例中，光源120配置於盛槽110的下方，以穿透盛槽110的底部而照射至液態成型材300。液態成型材300例如是光敏樹脂，而光源120則是用以提供能固化光敏樹脂之波段的 光線(例如紫外線)，因此藉由光源120所提供的光線穿透盛槽110並掃描照射平台130與盛槽110底部之間的液態成型材300，便能將液態成型材300逐層固化並堆疊固著在平台130上，隨著平台(沿正Z軸方向)逐漸遠離盛槽110的底部，最終便能在平台130上成型出立體結構200(亦即立體結構200的成型方向是朝向負Z軸方向)。
請再參考圖2與圖3，如前所述，本實施例是將利用電腦輔助設計所建構的3D模型的設計資料予以轉換並傳送至立體列印裝置100據以成型出立體結構200，因此後續的部分步驟即在於描述3D模型的設計階段中對於相關結構的定義方式。首先，在步驟S100中，建構出立體結構200的外殼210的模型，以確定立體結構200的外形輪廓。接著，在步驟S200中，進一步地將外殼210的內部空間定義出多個空心部230，而使內部空間中未被定義成空心部230的部分形成多個填充件220，同時所述空心部230與填充件220均是沿平台130的法線方向(即圖3所示Z軸)延伸，亦即空心部230的延伸方向是與填充件220的立體列印方向一致。接著，於步驟S300中，分別在填充件220上形成第二開口250，以讓第二開口250連通相鄰的空心部230，而於步驟S400中，在外殼上形成第一開口240，以使第一開口240連通其中一個空心部230與外部環境。值得一提的是，本實施例的步驟S300與步驟S400並未限制其先後關係，即第一開口240與第二開口250無論在模型設計階段或後續實體列印階段彼此間均不存在先、後關係。
屆此，便完成立體結構200於設計階段所建構出的3D模型。接著，於步驟S500中，將上述3D模型資料予以轉換傳送至立體列印裝置100，並進一步地藉由控制單元140控制平台130與光源120，而使光源120所提供的光線依據前述3D模型資料逐層掃描液態成型材300並將其固化，而在平台130上逐層堆疊出外殼210與填充件220等實體部分，並同時形成上述空心部230、第一開口240與第二開口250。
如前所述，在立體列印出立體結構200的過程中，會因外殼210將空心部220封閉而導致液態成型材300被封閉在空心部220中，但由於前述第一開口240與第二開口250的存在，而使液態成型材300能在外殼210的內部空間流動。因此，本實施例於步驟S600中，當使用者將立體結構200從平台130取下後，空心部230內的液態成型材300便能經由這些第二開口250而被導流至其中一個空心部230，再經由外殼210上的第一開口240而順利地將液態成型材300排出於立體結構200。
在此將圖3的空心部230予以標識為A1、A2、A3...A8等以利於後續說明。詳細而言，請同時參考圖1與圖3，明顯可看出在成型前後，圖1的立體結構200相較於圖3而言是處於倒置狀態，亦即立體結構200在從平台130取下後會將其倒置，而使立體結構200原本貼附於平台130的一側作為結構的基底。如此一來，本實施例中位於該側的第一開口240便能在不影響外觀的狀態下，同時達到將空心部230的液態成型材300排出的效果。惟， 本實施例並未限制第一開口240在外殼210上的位置與數量，設計者能依據立體結構200的外觀而予以適當地調整。以本實施例而言，第一開口240能用以連通空心部(A1)與外部環境，當然亦可用以連通其他空心部(A2、A3...或A8)與外部環境。
類似地，本實施例亦未限制第二開口250的配置。進一步地說，第二開口250仍須因應立體結構200的結構特徵而予以適當地改變。舉例來說，在圖1所示的狀態(即相當於將圖3的立體結構200予以倒置視之)，位於立體結構200右側處是呈現袋狀結構(即圖3所示包含空心部A7、A8的部分結構)，因此成型過程中液態成型材300會因此被封閉在空心部A7、A8而無法排出。惟，一旦完成立體列印而從平台130取下立體結構200後會將其倒置為圖3所示狀態，此時位於空心部A7、A8的液態成型材300便能順著第二開口250而被導流至空心部A1，以經由第一開口240排出，如圖3的路徑L2所示。
相對地，在圖1中，位於立體結構200左側的液態成型材300未存在如右側的結構，因此位於空心部A5~A7內的液態成型材300在成型過程中便會即時地沿著第二開口250而先行流動至空心部A4，而後當取下立體結構200並將其倒置成圖3所示狀態時，位於空心部A4的液態成型材300便能繼續順著第二開口250流至空心部A1，並從第一開口240排出，如圖3的路徑L1所示。
基於上述，本實施例的第二開口250能因應空心部230之間的相對關係而設置於空心部230沿Z軸的至少其中一端，以 在步驟S600中，使用者能藉由對立體結構200予以至少一次的上、下倒置的操作方式而達到讓液態成型材300排出立體結構200的效果。
圖4是以立體視角繪示圖3的立體結構的局部剖視圖。請同時參考圖2至圖4，在此進一步描述步驟S200中定義出空心部230的方法，即以其中一個空心部A1為中心而使其餘空心部A2、A3...在徑向(即X-Y平面上以空心部A1為中心的射出線方向)上多層地環繞位於中心的空心部A1，進而形成截面尺寸彼此相同且如同蜂巢般的排列。如圖4所示，除作為中心的空心部A1之外，將其餘同一層的空心部230予以相同標識。據此，本實施例的空心部230便能呈六方柱狀結構並以此進行逐層排列，而圖3可被視為是以空心部A1為中心而在其徑向上的剖面圖。同時，空心部230藉由其蜂巢結構而能達到最密配置，且立體結構200亦能藉此而具備較佳的結構強度。
換句話說，在本實施例中，空心部230的排列方式是在以平台130的法線方向為中心的徑向上，形成為數列{An}的多層狀配置，其中n為正整數並代表蜂巢的層數，且以作為中心的空心部230標識為A1。
圖5繪示步驟S300的細部流程。圖6至圖9分別繪示圖3空心部的局部等效示意圖，藉以說明第二開口250的形成。請參考圖5及圖6至圖9。在此分別以多個不同步驟進一步描述關於步驟S300中對於第二開口250與空心部230之間的對應關係。
在步驟S310中，同時對照圖3與圖6，判斷相鄰兩層空心部230分別相對於平台130的高度，當空心部(Ak)相對於平台130的高度低於空心部(Ak-1)相對於平台130的高度時，第二開口250是位於填充件220上遠離平台的一端，其中k為大於1的正整數。在此以圖3立體結構200右側的空心部A5、A6為例，如前所述，立體結構200在圖3與圖1的狀態是呈相互倒置的情形，而圖3右側的空心部A6比空心部A5較為接近平台130，此即代表在成型過程中，空心部A5會較空心部A6來得晚被外殼210所封閉，故依據步驟S310所述將第二開口250設置於空心部230沿Z軸遠離平台130的一端，以讓態成型材300在空心部被A5封閉的當下已實質上被導流至空心部A4。由此即能推知第二開口250的其中一個設計邏輯為：以位在中心處的空心部A1而言，在相鄰兩層的空心部230中，當外層的空心部(Ak)相對於平台130的距離小於內層的空心部(Ak-1)相對於平台130的距離時，則需將第二開口250設計於空心部230遠離平台130的一端。
再者，於步驟S320中，請對照圖3與圖7，判斷相鄰兩層空心部230分別相對於平台130的高度，當空心部(Ak)相對於平台130的高度高於空心部(Ak-1)相對於平台130的高度時，第二開口250位於填充件220上鄰近平台130的一端，其中k為大於1的正整數。在此以圖3立體結構200右側的空心部A3、A4為例，由於空心部A3比空心部A4較為接近平台130，此即代表在成型過程中，空心部A4會較空心部A3來得晚被外殼210所封閉， 因此依據步驟S320所述，第二開口250需設置在空心部230沿Z軸靠近平台130的一端。據此，雖然在成型過程中液態成型材300無法順利地朝向立體結構200中心處的空心部230流動，但完成立體列印並將立體結構倒置為圖3所示狀態時，便能讓液態成型材300順利地從空心部A4流向空心部A3。據此即能推知第二開口230的另一設計邏輯為：以位在中心處的空心部A1而言，在相鄰兩層的空心部230中，當外層的空心部(Ak)相對於平台130的距離大於內層的空心部(Ak-1)相對於平台130的距離時，則需將第二開口250設計於空心部230靠近平台130的一端。
此外，請參考圖8，其為另一實施例之空心部的配置示意圖，其中相對於位在中心處的空心部A1而言，空心部(Ak)被視為外層，而空心部(Ak-1)被視為內層。在本實施例的步驟S330中，空心部(Ak)具有彼此相對的第一端E1與第二端E2，且第一端E1鄰近平台130，第二端E2遠離平台130。空心部(Ak-1)具有彼此相對的第三端E3與第四端E4，且第三端E3鄰近平台130，第四端E4遠離平台130。類似地，在此判斷相鄰兩層空心部230分別相對於平台130的高度，當空心部(Ak)的第一端E1相對於平台130的高度低於空心部(Ak-1)的第三端E3相對於平台130的高度，且空心部(Ak)的第二端E2相對於平台130的高度高於空心部(Ak-1)的第四端E4相對於平台130的高度時，則在填充件220上形成至少兩個第二開口250，且其中一第二開口250鄰近第一端E1與第三端E3，而其中另一第二開口250鄰近第 二端E2與第四端E4。
據此推知第二開口230的另一設計邏輯為：以位在中心處的空心部A1而言，在相鄰兩層的空心部230中，當外層的空心部(Ak)的底部相對於平台130的距離小於內層的空心部(Ak-1)的底部相對於平台130的距離，且外層的空心部(Ak)的頂部相對於平台130的距離大於內層的空心部(Ak-1)的頂部相對於平台130的距離時，則需於空心部230沿Z軸的相對兩端均設計第二開口230。換句話說，此舉能讓立體結構200於成型之後，無論以正置或倒置的狀態，均能使其中的液態成型材300在空心部230之間流通。
另一方面，請參考圖9，其為另一實施例之空心部的配置示意圖。在本實施例的步驟S340中，判斷相鄰兩層空心部230分別相對於平台130的高度，當空心部(Ak)相對於平台130的高度等於空心部(Ak-1)相對於平台130的高度時，於空心部(Ak)鄰近平台130的一端形成階部260，以使階部260相對於平台130的高度高於空心部(Ak-1)相對於平台130的高度，且階部260實質上朝向空心部(Ak-1)傾斜以利導引液態成型材300。換句話說，本實施例藉由階部260的設置而讓外層的空心部(Ak)能高於內層的空心部(Ak-1)，以確保液態成型材300能順利地從外層朝向內層流動。據此即能推知本實施例上述步驟S310至S340即在於使相鄰的兩個空心部230分別相對於平台130是處於不同高度的狀態，亦即其中一空心部230相對於平台130的距離是不等於另 一空心部230相對於平台130的距離，因而藉由結構上的高低差而確保液態成型材300在其間能順利地流動。
此外，上述第二開口250的設置均是確保液態成型材300能順利地在空心部230之間流動(無論是在成型過程中，或是成型後以至少一次正、反置操作立體結構)，因此第一開口240的設置便能依據所需而在外殼210上對應設置，以讓空心部230能與外部環境連通，使液態成型材300在空心部230之間流動的同時能進而經由第一開口240排出於立體結構200。圖10繪示圖2流程圖中步驟S200的細部流程。圖11繪示圖2流程圖中步驟S400的細部流程。請參考圖10、圖11以及圖3，大致而言，本實施例對於步驟S200所述定義第一開口240的方法包括：步驟S210，選擇具有最大空間的空心部230為中心，以在步驟S410中形成第一開口240連通具有最大空間的該空心部230與外部環境；亦或是步驟S220，選擇成型過程中最後被外殼210封閉的空心部230為中心，以在步驟S420讓第一開口240連通最後被封閉的該空心部230與外部環境。
詳細而言，請對照圖3，在步驟S210中，由於呈柱狀蜂巢結構的空心部230的截面(即X-Y平面)尺寸相同，因此空心部230的空間大小實質上取決於其空心部230的延伸長度。因此，在步驟S210中定義空心部230時以具有最大空間的空心部A1為層狀排列結構的中心，進而在步驟S410時將第一開口240設置於能連通空心部A1的外殼210處。換句話說，步驟S210可視為將 立體結構200予以分隔為多個截面積相同的柱狀單元，而以具有最大體積的柱狀單元作為設置空心部A1的標的，以利於在步驟S410中將空心部A1作為設置第一開口240的參考。再者，具有較大空間的空心部A1亦代表其能容納較多的液態成型材300，因而有利於在成型過程中作為液態成型材300的匯流之處，亦即讓其餘空心部230處的液態成型材300均能被導流至空心部A1。
然空心部230的空間亦隨著立體結構200的外形而改變，因此於步驟S220中，則是以成型過程中最後被外殼210封閉的空心部A1為中心，而步驟S420則在被最後封閉的空心部A1處設置第一開口240，以讓匯流於該處的液態成型材300能被順利排出。
基於上述，本發明藉由步驟S310至S340提供設計第二開口250的判斷方式，而從步驟S210、步驟220及與其對應的步驟S410、步驟S420即能在決定出作為中心的空心部230後決定第一開口240的位置。據此，立體結構200及其內的空心部230與填充件220便能被完全定義而形成完整的3D模型。惟，設計者仍可依據實際需求或結構外形、材料等而調整空心部230的外形、尺寸、數量及其在內部空間中的排列方式。
圖12與圖13分別以不同實施例繪示立體結構的立體剖視圖。請分別參考圖12與圖13，與上述實施例不同的是，立體結構400的空心部430以及立體結構500的空心部530均分別是呈四方柱狀的集合式結構，而立體結構400類似於圖4的立體結構 300其同樣藉由第二開口450而達到液態成型材300能在空心部430之間流動的效果。惟不同的是，立體結構500的空心部530是呈矩陣排列，而立體結構400則是以相鄰的行(或列)的空心部430局部交錯的狀態排列。據此，設計者可依據立體結構的外形而適當地調整其內空心部的截面輪廓與排列方式。
綜上所述，在本發明的上述實施例中，藉由立體結構設置在外殼內部空間的填充件與空心部，而在立體列印過程中被封存其內的液態成型材能經由第二開口在空心部之間流動，進而予以匯流之後經由第一開口排出於立體結構，以有效解決液態成型材的殘留問題。
進一步地說，在進行立體結構的3D模型設計時，即藉由配置空心部、第一開口與第二開口等結構設計而達到上述效果，其中空心部是以最大空間或成型過程中最後被封閉者為中心，而讓其餘空心部逐層環繞位於中心的該空心部，因而在形成多層式的集合結構時亦能藉此決定第一開口的位置。再者，藉由判斷相鄰兩層空心部相對於平台的高度差異而決定出第二開口的位置。據此，除能以上述集合式結構的空心部有效節省填充材的使用外，亦能以此提高立體結構的強度，而最重要地是能使液態成型材順利地被排出於立體結構。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍 當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
S100~S600、S210、S220、S310~S340、S410、S420‧‧‧步驟

Claims (17)

  1. 一種立體列印方法，用以在一平台上形成一立體結構，該立體列印方法包括：建構該立體結構的一外殼的模型；將該外殼的內部空間定義出多個空心部，且以其中一個空心部為中心而使其餘空心部在徑向上多層地環繞位於中心的該空心部；在該平台上逐層堆疊成型材而成型出該立體結構的該外殼與多個填充件，其中該外殼封閉部分該些空心部，該些填充件是位於該外殼的內部空間中未定義該些空心部的部分；以及連通任意相鄰的兩個空心部，其中以該平台的法線方向為中心的徑向上，該些空心部標識為數列{An}的多層狀配置，n為正整數且以作為中心的該空心部為(A1)，該立體列印方法還包括：於該外殼形成至少一第一開口，且該第一開口連通該些空心部的至少其中之一與外部環境；以及判斷相鄰兩層的該些空心部相對於該平台的高度，而於相鄰兩層的該些空心部之間的該填充件上形成至少一第二開口，以使該第二開口連通於相鄰兩層的該些空心部之間，其中當空心部(Ak)相對於該平台的高度低於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度時，該第二開口位於該填充件上遠離該平台的一端，其中k為大於1的正整數，其中當空心部(Ak)相對於該平台的高度高於空心部(Ak-1) 相對於該平台的高度時，該第二開口位於該填充件上鄰近該平台的一端，其中k為大於1的正整數，其中空心部(Ak)具有彼此相對的一第一端與一第二端，且該第一端鄰近該平台，該第二端遠離該平台，而空心部(Ak-1)具有彼此相對的一第三端與一第四端，且該第三端鄰近該平台，該第四端遠離該平台，當空心部(Ak)的第一端相對於該平台的高度低於空心部(Ak-1)的第三端相對於該平台的高度，且空心部(Ak)的第二端相對於該平台的高度高於空心部(Ak-1)的第四端相對於該平台的高度時，在該填充件上形成至少兩個第二開口，且其中一第二開口鄰近該第一端與該第三端，而其中另一第二開口鄰近該第二端與該第四端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，其中該些空心部分別沿該平台的法線方向延伸而形成柱狀蜂巢結構。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，其中該些空心部分別沿該平台的法線方向延伸而形成四方柱狀結構。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，其中該第一開口連通該空心部(A1)與外部環境。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，其中該至少一第一開口連通非該空心部(A1)的其餘空心部的至少其中之一與外部環境。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，其為SLA立體列印，立體列印方法還包括： 當該外殼與該些填充件成型之後，未固化的液態成型材經由該些第二開口流至該至少一空心部後經該第一開口流出該立體結構。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，還包括：當該外殼與該些填充件成型之後，上下倒置該立體結構以使未固化的液態成型材經由該些第二開口流至該至少一空心部後經該第一開口流出該立體結構。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的立體列印方法，還包括：當空心部(Ak)相對於該平台的高度等於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度時，於空心部(Ak)鄰近該平台的一端形成一階部，以使該階部相對於該平台的高度高於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度。
  9. 如申請專利範圍第4項所述的立體列印方法，還包括：選擇具有最大空間的空心部為中心。
  10. 如申請專利範圍第4項所述的立體列印方法，還包括：選擇成型過程中最後被該外殼封閉的空心部為中心。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之立體列印方法所製成的一種立體結構，包括：一外殼，具有一第一開口；以及多個填充件，配置且支撐於該外殼的內部，該些填充件將該外殼的內部定義出多個空心部，其中該第一開口連通其中一空心部與外部環境，而位於相鄰的空心部之間的該填充件具有至少一 第二開口以連通相鄰的空心部，其中該立體結構為SLA(Stereolithography)立體結構，該外殼與該些填充件是以成型材沿一方向逐層地堆疊而成型於一平台上，各該空心部呈柱狀且沿該方向延伸，而該方向為該平台的法線方向，其中該些空心部標識為數列{An}的多層狀配置，n為正整數且以作為中心的該空心部為(A1)，在該些空心部{An}中，當空心部(Ak)相對於該平台的高度低於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度時，該第二開口位於該填充件上遠離該平台的一端，其中k為大於1的正整數，在該些空心部{An}中，當空心部(Ak)相對於該平台的高度高於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度時，該第二開口位於該填充件上鄰近該平台的一端，其中k為大於1的正整數，在該些空心部{An}中，當空心部(Ak)相對於該平台的高度等於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度時，空心部(Ak)在鄰近該平台的一端還形成一階部，該階部相對於該平台的高度高於空心部(Ak-1)相對於該平台的高度，其中k為大於1的正整數，在這些空心部{An}中，空心部(Ak)具有彼此相對的一第一端與一第二端，且該第一端鄰近該平台，該第二端遠離該平台，而空心部(Ak-1)具有彼此相對的一第三端與一第四端，且該第三端鄰近該平台，該第四端遠離該平台，且當空心部(Ak)的該第一端相對於該平台的高度低於空心部(Ak-1)的該第三端相對於該平台的高度，且空心部(Ak)的該第二端相對於該平台的高度高 於空心部(Ak-1)的該第四端相對於該平台的高度時，該填充件具有至少兩個第二開口，且其中一第二開口鄰近該第一端與該第三端，而其中另一第二開口鄰近該第二端與該第四端。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的立體結構，其中該至少一第二開口連通於該空心部沿該方向的至少一端。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的立體結構，其中該第一開口位於該外殼連接於該平台的一側。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的立體結構，其中該些空心部呈蜂巢狀排列。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的立體結構，其中該些空心部的截面尺寸相同。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的立體結構，其中與該第一開口連通的該空心部是該些空心部中具有最大空間者。
  17. 如申請專利範圍第11項所述的立體結構，在相鄰的兩個空心部中，其中一空心部相對於該平台的距離不等於另一空心部相對於該平台的距離。
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