[发明专利]一体化积层制造方法及其所制造的物件

说明书

本发明提供一种一体化积层制造方法及其制造的物件，物件包括第一组件、第二组件以及旋转轴，第一组件与第二组件通过旋转轴彼此枢接。第一组件包括第一啮合件，第二组件包括第二啮合件，第一啮合件与第二啮合件于空间上彼此相对。物件于一制造空间进行积层制造时，第一组件贴近第二组件，第一啮合件与第二啮合件彼此脱离接触。物件于积层制造后，第一组件以旋转轴为中心相对第二组件转动一调整角度，第一啮合件与第二啮合件彼此啮合并锁固，以使物件形成使用空间大于制造空间，借以可达成缩减所需制造空间的目的。

技术领域

本发明涉及一种积层制造的方法，尤其涉及一种缩减所需制造空间的一体化积层制造方法及其所制造的物件。

背景技术

近年来积层制造(Additive Manufacturing)的技术已大幅度的进步。由于生产速度的提升，使积层制造技术能够进行批次量产，且积层制造相对于传统制造具有较少的限制，所以在产品的设计上能够通过积层制造来提升产品性能。但目前的积层制造技术，都必须在有限体积的腔体内制造，若尺寸大于腔体限制的零件或组件，则必须要将零件或组件分割，借以缩小尺寸进行制造。于分别制造完成后，再以后加工的方式结合或组装。再者，大尺寸的零件或组件于越大尺寸的成型腔体中进行一次性工艺制造时，需耗费较长的生产时间，将致使产能下降。

另一方面，例如粉体熔化成型(Powder Bed Fusion,PBF)的积层制造技术具有无须支撑的特点，可实现各种细密组件的积层制造。但仍受限于粉体熔化成型技术的最小距离限制，于批次生产多数个组件时，各组件间的距离必须大于粉体熔化成型技术的最小距离限制，使各组件间维持必要的间隙空间，以在生产的过程中能够让热量散出，同时避免各组件间在降温的过程中黏着而成为不良品。因此，在有限的制造空间内，传统积层制造应用于各组件的批次量产时仍存有许多限制，无法有效提升生产效能。

有鉴于此，如何发展一种缩减所需制造空间的一体化积层制造方法来解决现有技术所面临的问题，实为本领域亟待解决的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种缩减所需制造空间的一体化积层制造方法及其所制造的物件。通过例如粉体熔化成型(Powder Bed Fusion,PBF)的积层制造技术实现可动组件的一体化制造，并将大尺寸物件设计为可折叠而进行生产，即可实现缩小积层制造所需制造空间，增加生产的密度。进行一体化积层制造的大尺寸物件包括至少一旋转轴以及至少一不可逆啮合件结构。于制造的初始位置，大尺寸物件保持于一折叠状态，以符合工艺限制要求，维持各组件间之间隙限制，并达成缩减制造空间的目的。而于生产后，通过至少一旋转轴旋转展开各组件，并以不可逆啮合件结构使大尺寸物件维持最大尺寸化，即可进行使用，毋需再进行组装。有效简化组装流程、节省制造成本，并提升操作效能。

本发明的目的在于提供一种缩减所需制造空间的一体化积层制造方法及其所制造的物件。通过至少一旋转轴以及至少一不可逆啮合件结构的设计提供一物件的积层制造的生产位置与使用位置的变化，使该物件于生产位置保持折叠状态，维持各组件间的间隙需求，确保不因降温过程中热量无法散出而黏着，且物件的各组件于生产后通过至少一旋转轴展开，并以至少一不可逆啮合件结构固定各组件的使用位置。藉此，一体化积层制造方法可达成缩减所需制造空间的目的，同时简化大尺寸物件的制造流程，节省制造成本，并提升操作效能。

为达到前述目的，本发明提供一种缩减所需制造空间的一体化积层制造方法，包括步骤：(a)积层制造一物件，其中物件包括至少一第一组件、至少一第二组件以及至少一旋转轴，第一组件与第二组件通过旋转轴彼此枢接，且第一组件贴近第二组件，以使物件于一制造空间进行积层制造，其中第一组件包括至少一第一啮合件，第二组件包括至少一第二啮合件，第一啮合件与第二啮合件于空间上彼此相对，且于物件于制造空间进行积层制造时，第一啮合件与第二啮合件彼此脱离接触；以及(b)将物件移出制造空间，第一组件以旋转轴为中心相对第二组件转动一调整角度，第一啮合件与第二啮合件彼此啮合并锁固，以使物件形成一使用空间，其中使用空间大于制造空间。