[发明专利]滚动式三维打印装置及其操作方法

说明书

本发明公开一种滚动式三维打印装置及其操作方法，所述滚动式三维打印装置包含一滚动机构、一光学模块及一粉体输送模块，其中所述滚动机构用以夹持一工件而承接一粉体，利用所述滚动机构的设计，圆柱或圆椎型的工件可被迭层制造。

技术领域

本发明是有关于一种三维打印装置及其操作方法，特别是关于一种滚动式三维打印装置及其操作方法。

背景技术

3D快速成型(也称为3D打印)的主要技术内容是把数据数据及原料放进3D打印机中，透过铺粉装置将产品一层一层的打印出来，而形成最终成品。3D打印主要包括选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)、选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)、直接金属粉料激光烧结(Direct Metal Laser Sintering，DMLS)，及电子束熔化(Electron Beam Melting,EBM)等技术。SLS是利用低功率激光烧结低熔点高分子粉料；SLM是利用高能束激光直接熔化金属粉料；DMLS是采用激光对二元金属进行烧结；而EBM采用电子束熔化金属粉料。

然而，传统积层制造在粉末供给/铺粉机构/气流吹送及回收/激光加工制程等会因为受限于激光路使用现有技术的透镜镜组(f-Theta lens)的工作范围，仅能由一固定平面制造堆栈物体，而无法进行圆柱或圆锥型的工件的制作，而且吹吸气体无法有效提供长行程的粉尘回收，工作范围受限于气场的层流距离及风速。

因此，有必要提供一种改良的三维打印装置及其操作方法，以解决现有技术所存在的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种滚动式三维打印装置及其操作方法，利用滚动机构的设计，来进行圆柱或圆椎型的工件的迭层制造，使圆柱或圆锥型的工件可依指定区域加上特定材料，而产生厚度及特定尺寸。

为达上述的目的，本发明提供一种滚动式三维打印装置，包含一滚动机构、一光学模块及一粉体输送模块；所述滚动机构用以夹持一工件而承接一粉体，并带动所述工件沿着一轴线旋转；所述光学模块具有至少一激光源，设置在所述滚动机构的上方，用以对所述粉体发射一激光；所述粉体输送模块具有至少一粉体通道、至少一粉体信道口、二气体信道及二气体信道口，所述粉体通道设置在所述滚动机构的上方，所述粉体通道口形成在所述粉体通道的一出口端，用以将所述粉体输出至所述工件上，所述气体通道设置在所述滚动机构的上方，所述气体通道口分别形成在所述气体通道的一端且位于所述激光的二侧，用以分别输出气体至所述工件的上方以及吸收所述激光熔融所述工件上的粉体所产生的一粉尘，其中所述气体通道口之间形成一气体流场。

在本发明的一实施例中，所述滚动机构具有二回转轴，分别固定在所述工件的二侧。

在本发明的一实施例中，所述滚动机构另具有二升降架，所述回转轴分别设置在所述升降架上，所述升降架用以带动所述回转轴上下移动。

在本发明的一实施例中，所述粉体输送模块另具有至少一刮刀，设置在其中一气体通道的一外表面，用以接触所述工件。

在本发明的一实施例中，所述滚动式三维打印装置另包含一粉体回收槽，所述滚动机构设置在所述粉体回收槽内，且所述工件位于所述粉体回收槽的一顶部缺口。

在本发明的一实施例中，所述滚动式三维打印装置另包含一材料移除机构，设置在所述滚动机构的一侧，所述材料移除机构具有一刀具轴，用以安装一刀具而对所述工件进行切削。

在本发明的一实施例中，所述材料移除机构另具有一水平移动座及一升降座，所述升降座用以带动所述水平移动座进行上下移动，所述水平移动座用以带动所述刀具轴在一平面移动。