TWM502563U - 立體列印設備 - Google Patents

Description

立體列印設備

本創作係有關於立體列印設備，特別是一種可藉由可變平面光源成形的立體列印設備。

目前一般市面常見的3D列印機種大多以加熱噴嘴擠出材料的這種方法(Fused Deposition Modeling，FDM)，其成型時間相對於光固化樹脂面成型方法需要更多，因FDM是由噴嘴加熱擠出線狀材料，層層堆疊後產生3D工件。

一般商用光固化3D列印系統大多是利用DLP(Digital Light Processing)投影方法產生光罩圖型，液態光硬化樹脂(photopolymer)光吸收到光後產生交鏈反應而固化，並且利用升降平台堆疊成型。DLP需要投影的距離且投影面積增加時解析度會變差。

有鑑於此，本創作人遂針對上述現有技術，特潛心研究並配合學理的運用，盡力解決上述之問題點，即成為本創作人改良之目標。

本創作提供一種可藉由可變平面光源成形的立體列印設備。

本創作提供一種立體列印設備，其包含一機座、一透光槽、一升 降機構以及一成形座。透光槽設置於機座且其具有可透光的底面。夾具設置於機座且鄰近透光槽之底面外側。升降機構設置於機座。成形座對應底面內側設置在升降機構且能夠被升降機構驅動而相對於該底面位移。

前述之立體列印設備較佳地更包含一發光裝置，發光裝置包含可變形的一平面發光源，該發光裝置被該夾具夾持固定，且該平面發光源朝向該透光槽之該底面。發光裝置可以為一行動電子裝置，該平面發光源為設置在該行動電子裝置的液晶顯示器。平面發光源產的光之波長較佳地介於400nm至700nm之間。

前述之立體列印設備較佳地更包含一遮光罩，該遮光罩遮罩該透光槽以及該夾具。

前述之立體列印設備較佳地更包含一聚光透鏡，該聚光透鏡介於該平面發光源與該透光槽之間。聚光透鏡可以貼附在該透光槽的該底面外側。聚光透鏡也可以貼附在該平面發光源。

較佳地，升降機構包含一控制模組用以控制該升降機構之作動。控制模組可以電性連接該發光裝置。控制模組也可以藉由無線信號與該發光裝置溝通。

本創作直接利用行動電子裝置的液晶顯示器是產生面光源及光罩其成型速度快，且大面積仍然能維持一定的解析度。

10‧‧‧光硬化樹脂

11/12‧‧‧薄層

100‧‧‧機座

200‧‧‧遮光罩

201‧‧‧暗房

300‧‧‧透光槽

310‧‧‧底面

400‧‧‧夾具

500‧‧‧升降機構

510‧‧‧控制模組

600‧‧‧成形座

700‧‧‧發光裝置

710‧‧‧平面發光源

800‧‧‧聚光透鏡

圖1係本創作較佳實施例之立體列印設備之立體示意圖。

圖2係本創作較佳實施例之立體列印設備之部分之立體分解示意 圖。

圖3係本創作較佳實施例之立體列印設備中夾具及發光裝置之立體分解示意圖。

圖4係本創作較佳實施例之立體列印設備中夾具及發光裝置之立體示意圖。

圖5係本創作較佳實施例之立體列印設備之立體剖視圖。

圖6係本創作較佳實施例之立體列印設備中夾發光裝置之一使用狀態示意圖。

圖7係本創作較佳實施例之立體列印設備之一使用狀態示意圖。

圖8係本創作較佳實施例之立體列印設備中夾發光裝置之另一使用狀態示意圖。

圖9係本創作較佳實施例之立體列印設備之另一使用狀態示意圖。

圖10係本創作較佳實施例之立體列印設備之又一使用狀態示意圖。

參閱圖1及圖2，本創作之較佳實施例提供一種立體列印設備，其包含有一機座100、一遮光罩200、一透光槽300、一夾具400、一升降機構500、一成形座600、一發光裝置700以及一聚光透鏡800。遮光罩200可以是不透光的箱體或是罩體，遮光罩200罩蓋機座100並且圍設成一暗房201。

透光槽300具有一底面310，且至少其底面310為可透光。於本實施例中，透光槽300可以是透明或是半透明的槽體，其設置於機座100並且容置在遮光罩200內。

參閱圖3及圖4，夾具400設置於機座100並且容置在遮光罩200內，夾具400對齊透光槽300之底面310並且與透光槽300之底面310外側緊鄰配置。

參閱圖5，升降機構500設置於機座100，升降機構500包含一控制模組510用以控制升降機構500之升降作動。成形座600對應透光槽300的底面310內側設置在升降機構500且能夠被該升降機構500驅動而相對於該底面310位移。

參閱圖3及圖4，發光裝置700包含可變形的一平面發光源710，發光裝置700被該夾具400夾持固定於機座100，且平面發光源710朝向該光槽之底面310配置。於本實施例，發光裝置700較佳地為一行動電子裝置，平面發光源710則為設置在行動電子裝置的液晶顯示器(LCD，Liquid Crystal Display)，其光波波長介於400nm至700nm之間，藉由液晶顯示器能夠顯示任意形狀的光源。發光裝置700可以訊號線電性連接控制模組510，也可以藉由無線信號與控制模組510溝通，藉此以控制升降機構500驅動成形座600配合光源之變化而上升作動。前述的透光槽300可以懸設在夾具400的上方而藉此對齊平面發光源710，但本創作不以此為限，例如透光槽300也可以放置於平面發光源710上。

聚光透鏡800被設置介於平面發光源710與透光槽300的底面310外側之間，聚光透鏡800用於滙聚平面發光源710所發出之光，使其 沿垂直平面發光源710方向投射。於本實施例中，聚光透鏡800較佳地貼附在透光槽300的底面310外側，但本創作不以此為限，例如聚光透鏡800也可以貼附在透光槽300的底面310內側或者是平面發光源710上。

本創作的立體列印設備能夠以層疊之方式形成立體物件，其使用方式詳述如後。參閱圖6及圖7。透光槽300內用於盛裝液態的光硬化樹脂(photopolymer)10，光硬化樹脂10係一種能夠受足夠強度的光照而硬化的樹脂。透光槽300容置在遮光罩200內以確保光硬化樹脂10不受環境光源干擾其硬化成型。成形座600懸設在透光槽300上方，其至少一部分接觸透光槽300內的光硬化樹脂10，並且供光硬化樹脂10硬化成型於其上。藉由液晶顯示器顯示一幾和形狀而使平面發光源710朝向透光槽300的底面310投射該幾和形狀的光束。光束穿透聚光透鏡800且被調整，而後穿透透光槽300的底面310而照射透光槽300內的光硬化樹脂10，其使得光硬化樹脂10硬化呈該幾和形狀的薄層11並且附著在成形座600。

參閱圖8及圖9，行動電子裝置控制升降機構500構將成形座600上升而使前述的薄層11浮出液態的光硬化樹脂10並且接觸液態光硬化樹脂10的水位面。藉由液晶顯示器顯示另一幾和形狀的光束照射透光槽300內的光硬化樹脂10，使得光硬化樹脂10硬化形成附著在前一薄層11的另一薄層12。

參閱圖10，藉由行動電子裝置控制重覆前述步驟而能夠將多層薄層11/12堆疊形成一立體物件。

本創作之立體列印設備能夠藉由行動電子裝置的液晶顯示器作為 可變化的平面光源，利用本身背光模組之低強度可見光以及液晶顯示器產生光源以及光罩圖案。本創作直接利用使用手機或行動電子裝置是以面成型方法其成型速度快，其相較於DLP投影方法，DLP增加投影面積的時候解析度會變差，而液晶顯示器做大面積仍然能維持一定的解析度。

以上所述僅為本創作之較佳實施例，非用以限定本創作之專利範圍，其他運用本創作之專利精神之等效變化，均應俱屬本創作之專利範圍。

100‧‧‧機座

200‧‧‧遮光罩

201‧‧‧暗房

300‧‧‧透光槽

310‧‧‧底面

400‧‧‧夾具

500‧‧‧升降機構

510‧‧‧控制模組

600‧‧‧成形座

700‧‧‧發光裝置

800‧‧‧聚光透鏡

Claims (11)

1. 一種立體列印設備，包含：一機座；一透光槽，設置於該機座且具有可透光的一底面；一夾具，設置於該機座且鄰近該透光槽之該底面外側；一升降機構，設置於該機座；以及一成形座，對應該底面內側設置在該升降機構且能夠被該升降機構驅動而相對於該底面位移。
2. 如請求項1所述之立體列印設備，更包含一發光裝置，該發光裝置包含可變形的一平面發光源，該發光裝置被該夾具夾持固定，且該平面發光源朝向該透光槽之該底面。
3. 如請求項2所述之立體列印設備，其中該平面發光源產的光之波長介於400nm至700nm之間。
4. 如請求項2所述之立體列印設備，其中該發光裝置為一行動電子裝置，該平面發光源為設置在該行動電子裝置的液晶顯示器。
5. 如請求項1所述之立體列印設備，更包含一遮光罩，該遮光罩遮罩該透光槽以及該夾具。
6. 如請求項2所述之立體列印設備，更包含一聚光透鏡，該聚光透鏡介於該平面發光源與該透光槽之間。
7. 如請求項1所述之立體列印設備，更包含一聚光透鏡，該聚光透鏡貼附在該透光槽的該底面外側。
8. 如請求項2所述之立體列印設備，更包含一聚光透鏡，該聚光透 鏡貼附在該平面發光源。
9. 如請求項2所述之立體列印設備，其中該升降機構包含一控制模組用以控制該升降機構之作動。
10. 如請求項9所述之立體列印設備，其中該控制模組電性連接該發光裝置。
11. 如請求項9所述之立體列印設備，其中該控制模組藉由無線信號與該發光裝置溝通。