[发明专利]立体打印方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种立体打印方法。

背景技术

随着科技的日益发展，许多利用逐层建构模型等加成式制造技术（additive manufacturing technology）来建造物理三维（three-dimensional,简称3-D）模型的不同方法已纷纷被提出。一般而言，加成式制造技术是将利用电脑辅助设计（computer-aided design,简称CAD）等软体建构的3-D模型的设计数据转换为连续堆叠的多个薄（准二维）横截面层。

目前已发展出许多可以形成多个薄横截面层的方式。举例来说，打印头通常可依据3-D模型的设计数据建构的X-Y-Z坐标在基座上方沿着X-Y坐标移动，从而将建构材料喷涂出正确的横截面层形状。所沉积的材料可随后自然硬化或通过例如强光源而被固化，从而形成所要的横截面层，并在逐层固化的状态下进而形成立体物件。成型的技术随着材料性质而异，举例来说，可利用熔化或软化可塑性材料的方法来制造打印的“墨水”，例如：选择性激光烧结（selective laser sintering，简称SLS）和熔融沉积式（fused deposition modeling，简称FDM），还有一些技术是用液体材料作为打印的“墨水”的，例如：立体平板印刷（stereolithography，简称SLA）、分层实体制造（laminated object manufacturing，简称LOM）。打印机通过读取档案中的横截面信息，用液体状、粉状或片状的材料将这些截面逐层地打印出来，再将各层截面以各种方式粘合起来从而制造出一个实体。这种技术的特点在于其几乎可以造出任何形状的物品

在现有立体打印过程中，无论以前述何种成型方式进行立体打印，当所欲成型的立体物件存在悬空部时，即立体物件于该处相对于基底存在空间。因此，现有技术均需同步地在悬空部与基底之间立体打印出支撑结构，以避免悬空部造成立体物件在结构上应力集中的情形，甚至因而造成变形。当完成立体打印之后，将前述支撑结构从立体物件上移除。

据此，前述支撑结构仅作为立体物件的支撑之用，一旦成型完毕后便需将其移除而无法再利用。如此一来，一旦悬空部所占比例较多时，相对地便需要较多的支撑结构，进而造成材料的浪费，同时也因此而提高成型的时间，并因此降低立体打印的效率。

发明内容

本发明提供一种立体打印方法，具有节省材料、降低处理时间的效果。

本发明的立体打印方法，用以在基板上形成立体物件。立体打印方法包括：提供包含至少一支撑件的数据库。从数据库取出至少一支撑件并配置支撑件于基板。在基板与支撑件上立体打印出立体物件。立体物件具有相对于基板的至少一悬空部。支撑件填置于悬空部与基板之间。

在本发明的一实施例中，立体打印方法还包括：建立立体物件的图像模型，并计算图像模型的悬空部相对于基板的高度。从数据库搜寻支撑件，且所搜寻的支撑件的高度小于或等于悬空部相对于基板的高度。

在本发明的一实施例中，立体打印方法还包括：计算悬空部在基板上的正投影轮廓。从数据库选择支撑件，以使所选的支撑件在基板上的正投影轮廓逼近或符合悬空部在基板上的正投影轮廓，且支撑件在基板上的正投影面积小于或等于悬空部在基板上的正投影面积。

在本发明的一实施例中，立体打印方法还包括：从数据库选择多个支撑件，以使所选的这些支撑件在基板上的正投影轮廓逼近或符合悬空部在基板上的正投影轮廓，且这些支撑件在基板上的正投影面积和小于或等于悬空部在基板上的正投影面积。

在本发明的一实施例中，上述的支撑件为柱状体。

在本发明的一实施例中，上述的支撑件与立体物件为相同材质。

在本发明的一实施例中，上述的悬空部相对于基板的高度大于支撑件的高度，立体打印方法还包括：在支撑件上立体打印出悬空部与耗材部，其中耗材部可移除地连接在悬空部与支撑件之间。

在本发明的一实施例中，立体打印方法还包括：在支撑件与耗材部之间立体打印出拆解结构，且通过拆解结构而分离耗材部与支撑件。

在本发明的一实施例中，上述的拆解结构为立体式骑缝线结构。

在本发明的一实施例中，立体打印方法还包括：回收支撑件至数据库。

基于上述，在本发明的上述实施例中，通过多种不同规格及形式的支撑件所构成的数据库，因而得以让立体打印过程中所需的支撑结构均能从数据库中搜寻取得，因而得以减少材料的浪费并缩短处理时间与提高处理效率，同时也让完成立体打印后的立体物件能降低后续处理处理的复杂度也减少对于环境的污染。