CN106738871A - 以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法 - Google Patents

Abstract

一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其包含步骤：(a)提供熔融沉积成型机构及资料***；(b)将欲成型的立体拖鞋物件之外观型态及色彩信息输入资料***进行切层运算，以产生叠加资料，并将其转换成二维切层叠加格式影像资料；(c)资料***将的传送至熔融沉积成型机构的接口***；(d)对其进行解译以及编排资料格式；以及(e)驱动熔融沉积成型机构的成型驱动平台位移至打印位置，使成型挤出头挤出熔融的高分子材料，以构成立体拖鞋物件的外观型态，且全彩喷印头喷出颜色染料于该外观型态上，以堆叠成型出该立体拖鞋物件。

Description

以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法

【技术领域】

本发明是关于一种立体拖鞋物件的制造方法，尤指一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法。

【背景技术】

三维成型技术，亦称为快速成型(Rapid Prototyping，RP)技术，因快速成型技术具有自动、直接及快速，可精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或可制造直接使用的零件或成品，从而可对产品设计进行快速的评估，修改及功能试验，大大缩短产品的开发周期，因而使得3D打印成型技术广受青睐。

然快速成型技术中，有一种熔融沉积成型(Fused DepositionModeling，FDM)技术，其乃运输成型材料透过加热对成型材料加热成熔融液态，再由一挤出口挤出熔融液态成型材料而冷却堆叠出三维成型物。此熔融沉积成型技术可以精确地构成非常复杂的产品，而且成型的过程中无需模具的辅助，更可以完成传统工艺无法完成的一些特殊形状产品，因此熔融沉积成型技术已被广泛地运用在市面上的三维成型机构。

一般来说，已知的拖鞋，例如：人字型夹脚拖，通常为一组合物件，可区分为鞋底部分及鞋带部分，其中鞋底部分材质通常为泡棉，鞋带部分为一体成型的橡胶、帆布或细绳等，其末端均具有一宽部，其制作方式为：先制成固定厚度的泡棉后，依据需要的大小及形状，已固定形状的制作模板裁剪出鞋底部分，于适当的位置加工一适当大小的孔洞，再透过印刷模板以印刷方式印制欲打印的图形于鞋底部分；待其干燥后，将鞋带部分的末端宽部穿过孔洞中，使该宽部与鞋底部分的背面相抵顶，以使鞋带部分固定于鞋底部分，以制成人字型夹脚拖。

然而，前述传统的人字型夹脚拖制造方法中，裁剪后剩余的不规则形状泡棉无法再制成完整的鞋底部分，更无法回收再利用，造成余料过剩，成本增加等问题；再者，人字型夹脚拖为鞋带部分与鞋底部分组装而成，并非一体成型的结构，于使用中容易造成鞋带部分与鞋底部分分离或损坏；且于此传统制作过程需透过组装、印刷，步骤繁复，不但耗时且效率低落，也消耗人力资源，更使组装后的品质不一。此外，已知的人字型夹脚拖制造方法中，其鞋带部分与鞋底部分之外型均受限于制作模板，鞋底部分的图形亦受限于印刷模板，故如欲制作客制化的人字型夹脚拖，必须开设新的制作模板及印刷模板，其成本甚高，而难以实现，因此亦难以实现少量、具个人特色的客制化产品。

有鉴于此，本发明提供一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，即采以三维成型技术制造人字型夹脚拖，以制成一体成型、无需组装且可因应不同需求而客制化的人字型夹脚拖。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，以解决已知的人字型夹脚拖制作过程繁复、品质不一、耐用性低及客制化成本高等缺点。

为达上述目的，本发明的一较广义实施态样为提供一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其至少包含下列步骤：(a)提供一熔融沉积成型机构及一资料***，其中该熔融沉积成型机构具有一全彩喷印头、一成型挤出头、一成型驱动平台及一接口***，该全彩喷印头用以喷出一颜色染料，该成型挤出头是将一高分子材料导入且加热，该全彩喷印头及该成型挤出头共同架构于该成型驱动平台上，且该资料***具有一资料传输平台；(b)将欲成型的一立体拖鞋物件的一外观型态及一色彩信息输入该资料***，使该资料传输平台进行一切层运算，以产生一叠加资料，并将该叠加资料转换成一二维切层叠加格式影像资料；(c)将该二维切层叠加格式影像资料由该资料***台传送至该熔融沉积成型机构的该接口***；(d)该接口***对该二维切层叠加格式影像资料进行解译以及编排资料格式；以及(e)驱动该熔融沉积成型机构的该成型驱动平台位移至一打印位置，使该成型挤出头挤出熔融的该高分子材料，以构成该立体拖鞋物件之外观型态，同时该全彩喷印头喷出该颜色染料于该立体拖鞋物件之外观型态上，以层层堆叠成型出该立体拖鞋物件。

【附图说明】

图1为本发明较佳实施例的熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的流程示意图。

图2为本发明较佳的实施例的熔融沉积成型机构与资料***的架构示意图。

图3为本发明较佳的实施例的熔融沉积成型机构的打印模块的结构示意图。

【符号说明】

以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的步骤：S110～S150

资料***：1

资料传输平台11

熔融沉积成型机构：2

接口***：21

打印模块：22

成型驱动平台：220

成型挤出头：221

挤出头：221a

第一容置槽：221b

全彩喷印头：222

喷印头：222a

第二容置槽：222b

立体拖鞋物件：3

高分子材料：4

熔融的高分子材料：4’

颜色染料：5

【具体实施方式】

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非架构于限制本发明。

请参阅图1、图2及图3，其中图1为本发明较佳实施例的熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的流程示意图，图2为本发明较佳的实施例的熔融沉积成型机构与资料***的架构示意图，图3为本发明较佳的实施例的熔融沉积成型机构的打印模块的结构示意图。本发明主要采以熔融沉积成型技术以制造出立体拖鞋物件，例如：人字型夹脚拖鞋，但不以此为限。且如图1所示，本发明以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法首先是如步骤S110所述，为提供熔融沉积成型机构2(如图2所示)及资料***1，其中熔融沉积成型机构2具有全彩喷印头222(如图3所示)、成型挤出头221、成型驱动平台220及接口***21，全彩喷印头222用以喷出颜色染料5(如图3所示)，成型挤出头221是将高分子材料4导入且加热，且全彩喷印头222及成型挤出头221共同架构于成型驱动平台220上，且资料***1具有资料传输平台12；其后，如步骤S120所述，将欲成型的立体拖鞋物件3之外观型态及色彩信息输入资料***1中，使资料传输平台12进行切层运算，以产生叠加资料，并将叠加资料转换成二维切层叠加格式影像资料；再如步骤S130所述，将二维切层叠加格式影像资料由资料***1传送至熔融沉积成型机构2的接口***21中；接着，则如步骤S140所述，接口***21对二维切层叠加格式影像资料进行解译以及编排资料格式，当该二维切层叠加格式影像资料解译及编排资料格式完成后，再如步骤S150所述，驱动熔融沉积成型机构1的成型驱动平台220位移至打印位置(如图3所示)，使成型挤出头221挤出熔融的高分子材料4’，以构成立体拖鞋物件3之外观型态，同时全彩喷印头222喷出颜色染料5于立体拖鞋物件3之外观型态上，以层层堆叠成型出立体拖鞋物件5。

请参阅图2，如图所示，本发明技术中主要具备资料***1与熔融沉积成型机构2，且资料***1与熔融沉积成型机构2电性连接，举例来说，资料***1可为但不限为电脑***，且其更具有资料传输平台11，于本实施例中，资料传输平台11中可具备第一处理器(未图示)，用以对欲成型的立体拖鞋物件3进行切层运算，以产生叠加资料，并可将其运算后产生的叠加资料转换成二维切层叠加格式影像资料，此外，资料传输平台11更可具备第一传输模块(未图示)，用以将其运算、转换后的二维切层叠加格式影像资料传送至熔融沉积成型机构2。于本实施例中，熔融沉积成型机构2具备接口***21及打印模块22，接口***21亦可具备第二处理器(未图示)及第二传输模块(未图示)，第二传输模块用以接收资料传输平台11所产生的二维切层叠加格式影像资料，并透过第二处理器以对该二维切层叠加格式影像资料进行解译、并进一步编排资料格式，以利于产生打印资料，且再透过第二传输模块将编排好的打印资料传送至打印模块22，打印模块22即可依据接口***21传送过来的打印资料及打印指令，以喷印出欲成型的立体物件的外观型态及其相对应的色彩。

请参阅图3，于本实施例中，熔融沉积成型机构2的打印模块22至少包含成型驱动平台220、成型挤出头221及全彩喷印头222，以本实施例为例，全彩喷印头222的数量是为2，但不以此为限，其亦可仅具备单个全彩喷印头222，或是具备更多个全彩喷印头222，其数量是可依照实际施作情形而任施变化。以及，于本实施例中，成型挤出头221及全彩喷印头222是共同架构于成型驱动平台220上，且该成型驱动平台220为可移动式的平台，其主要透过一驱动元件(未图示)所驱动，以进行上下、或是左右的XYZ三轴的位移，于一些实施例中，当进行三维打印程序时，该成型驱动平台220是先位移至一打印位置，该打印位置是可相对于一承载盘(未图示)，但不以此为限，此时架构于其上的成型挤出头221及全彩喷印头222即随的位移至该打印位置，以利于进行欲成型的立体物件的三维打印作业。

请继续参阅图3，于本实施例中，成型挤出头221具有挤出头221a及第一容置槽221b，于一些实施例中，第一容置槽221b中更可设置一加热器(未图示)，但不以此为限。该成型挤出头221与装载高分子材料4的材料盘(未图示)相连接，于进行欲成型的立体拖鞋物件的打印时，高分子材料4被导送至成型挤出头221中，并借由设置于容置槽221b的加热器使高分子材料4加热熔融，再由挤出头221a将熔融的高分子材料4’挤出，以制成欲成型的立体拖鞋物件3的立体外观型态。于一些实施例中，高分子材料4是为线性材料，即其可为一细微的线状体，例如：细微的塑胶线，但不以此为限，且该细微的线状体的直径是介于0.01mm至2.0mm，较佳值则介于0.1mm至1.0mm。

于另一些实施例中，高分子材料4是可为但不限为塑胶材料及支撑材料，举例来说，高分子材料4为一聚氯乙烯、一聚乙烯、一聚苯乙烯、一聚氨基甲酸酯、一聚酰胺、一聚甲醛、一纤维素塑料、一聚四氟乙烯、一聚酰亚胺、一聚苯硫醚、一聚碳酸脂、一酚醛塑料、一氨基塑料、一环氧树脂、一有机硅树脂的至少其中之一或其混合物，以作为塑胶材料，但不以此为限；又或者是，高分子材料4为一聚乳酸(PLA)、一丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)、一丁二烯－苯乙烯(BS)、一丙烯腈－苯乙烯(AS)、一聚乙酰胺(PA)、一尼龙6、一尼龙66、一聚酸甲酯(PMMA)、一氯化聚乙烯(CPE)、一丙烯酸酯类(ACR)、一硝酸纤维素、一乙基纤维素、一醋酸纤维素、一聚对苯二甲酸乙二酯(PETE或PET)、一高密度聚乙烯(HDPE)、一低密度聚乙烯(LDPE)、一聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、一高抗冲聚苯乙烯(HIPS)的至少其中之一或其混合物，以作为支撑材料，但不以此为限。

请续参阅图3，如图所示，熔融沉积成型机构2的打印模块22的全彩喷印头222是架构于成型驱动平台220上，且如前所述，本发明虽采以两全彩喷印头222为例，但其数量及设置位置是可依据实际施作情形而任施变化，并不以此为限。于本实施例中，每一全彩喷印头222均包含喷印头222a及第二容置槽222b，其中第二容置槽222b用以容置颜色染料5，且不同的全彩喷印头222内是可供不同的颜色染料5容设于其中，并可透过其相对应的喷印头222a以喷印出不同的颜色染料。举例来说，打印模块2亦可具备4个全彩喷印头222，则其第二容置槽222b是可分别对应容设4种不同色彩的颜色染料，并可由其所对应的4个喷印头222a喷印出该4种不同色彩的颜色染料，且这些颜色染料可为黄色(Yellow)染料、青色(Cyan)染料、洋红色(Magenta)染料或黑色(Black)染料等，但不以此为限。当然，全彩喷印头222的数量亦可为6个，借以容设6种不同色彩的颜色染料。换言之，全彩喷印头222的数量、设置方式及其内所容设的颜色染料的选择等是可依照实际情形而任施变化，并不以此为限。

请同时参阅第1～3图，再次详述本实施例采以熔融沉积成型技术制造立体拖鞋物件的详细流程，首先，如步骤S110所述，先提供资料***1及熔融沉积成型机构2，且资料***1是与熔融沉积成型机构2电性连接，其中资料***1具有资料传输平台12，以及熔融沉积成型机构2具有接口***21及打印模块22，于本实施例中，打印模块22是由全彩喷印头222、成型挤出头221及成型驱动平台220所共同构成，成型挤出头221是用以导入高分子材料4，且将的加热熔融，全彩喷印头222则用以喷出颜色染料5，且成型挤出头221及全彩喷印头222是共同架构于成型驱动平台220上，以同步进行位移；接着，再如步骤S120所述，将欲成型的立体拖鞋物件(即人字型夹脚拖)之外观型态及色彩信息输入至资料***1中，并透过资料传输平台11中的第一处理器(未图示)对所输入的立体拖鞋物件之外观型态及色彩信息进行切层运算，以产生一叠加资料，于一些实施例中，该叠加资料是可为但不限为立体拖鞋物件的二维外观及色彩的轮廓切层，再透过第一处理器以将该叠加资料转换成二维切层叠加格式影像资料；并如步骤S130所述，将转换好的二维切层叠加格式影像资料由资料***1的资料传输平台11透过其第一传输模块(未图示)，以传送至熔融沉积成型机构2的接口***21；接着，再如步骤S140所述，由接口***21的第二传输模块(未图示)接收资料***1传送而来的二维切层叠加格式影像资料，并由其第二处理器(未图示)对其进行解译以及编排资料格式；最后，再如步骤S105所述，驱动该熔融沉积成型机构2的成型驱动平台220位移至打印位置，使架构于成型驱动平台220上的成型挤出头221及全彩喷印头222均随的同步位移至该打印位置，并由成型挤出头221先将高分子材料4加热熔融，进而挤出熔融的高分子材料4’，以构成欲成型的立体拖鞋物件(即人字型夹脚拖)之外观型态，同时，架构于成型驱动平台220的全彩喷印头222的喷印头222a亦随的喷出其内所容置的颜色染料5于该立体拖鞋物件3之外观型态上，以构成二维的立体拖鞋物件3的单层轮廓，再透过层层堆叠的反复作业，以层层堆叠成型出立体拖鞋物件3。

综上所述，本发明提供一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，采以熔融沉积成型技术制造人字型夹脚拖，不但解决已知传统的人字型夹脚拖制造方法中，余料过剩导致成本增加的问题；且制成的人字型夹脚拖鞋是为一体成型的结构，相较于传统的人字型夹脚拖鞋更不易损坏；再者，以熔融沉积成型技术制造人字型夹脚拖不但效率高、速度快、品质均一，更减少人力资源消耗；此外，其更有效地解决了传统人字型夹脚拖制造方法中，外型、图案均受限于制作模板的问题，更实现以较低成本制造少量且具个人特色的客制化人字型夹脚拖。

本发明得由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附申请专利范围所欲保护者。

Claims (10)

1.一种以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其至少包含下列步骤：

(a)提供一熔融沉积成型机构及一资料***，其中该熔融沉积成型机构具有一全彩喷印头、一成型挤出头、一成型驱动平台及一接口***，该全彩喷印头用以喷出一颜色染料，该成型挤出头将一高分子材料导入且加热，该全彩喷印头及该成型挤出头共同架构于该成型驱动平台上，且该资料***具有一资料传输平台；

(b)将欲成型的一立体拖鞋物件的一外观型态及一色彩信息输入该资料***，使该资料传输平台进行一切层运算，以产生一叠加资料，并将该叠加资料转换成一二维切层叠加格式影像资料；

(c)将该二维切层叠加格式影像资料由该资料***传送至该熔融沉积成型机构的该接口***；

(d)该接口***对该二维切层叠加格式影像资料进行解译以及编排资料格式；以及

(e)驱动该熔融沉积成型机构的该成型驱动平台位移至一打印位置，使该成型挤出头挤出熔融的该高分子材料，以构成该立体拖鞋物件之外观型态，同时该全彩喷印头喷出该颜色染料于该立体拖鞋物件之外观型态上，以层层堆叠成型出该立体拖鞋物件。

2.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该高分子材料为一线性材料。

3.如权利要求2所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该线性材料的直径是介于0.1mm至1.0mm之间。

4.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该高分子材料为一聚氯乙烯、一聚乙烯、一聚苯乙烯、一聚氨基甲酸酯、一聚酰胺、一聚甲醛、一纤维素塑料、一聚四氟乙烯、一聚酰亚胺、一聚苯硫醚、一聚碳酸脂的至少其中之一或其混合物。

5.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该高分子材料为一聚乳酸(PLA)、一丙烯腈－丁二烯－苯乙烯(ABS)、一丁二烯－苯乙烯(BS)、一丙烯腈－苯乙烯(AS)、一聚乙酰胺(PA)、一尼龙6、一尼龙66、一聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、一氯化聚乙烯(CPE)、一醋酸纤维素、一聚对苯二甲酸乙二酯(PETE或PET)、一聚氯乙烯(PVC)、一聚丙烯(PP)、一聚对苯二甲酸二丁酯(PBT)、一改质聚氯化二甲基苯(m-PPE)的至少其中之一或其混合物。

6.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该成型挤出头更具有一加热器。

7.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该颜色染料为一青色(Cyan)染料。

8.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该颜色染料为一洋红色(Magenta)染料。

9.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该颜色染料为一黄色(Yellow)染料。

10.如权利要求1所述的以熔融沉积成型机构制造立体拖鞋物件的方法，其特征在于，该颜色染料为一黑色(Black)染料。