TW201706116A - 三維列印物件的表面處理方法 - Google Patents

Abstract

一種三維列印物件的表面處理方法，其包括以下步驟。提供三維列印物件於工作平台上。利用噴砂單元對三維列印物件進行表面處理。噴砂單元噴塗於三維列印物的第一表面的噴料包含砂粒及著色料，以使三維列印物的第一表面透過砂粒整平為第二表面，並使著色料附著於該三維列印物的第二表面。

Description

三維列印物件的表面處理方法

本發明是有關於一種表面處理方法， 且特別是有關於一種三維列印物件的表面處理方法。

近年來， 隨著三維列印技術及其材料應用日趨成熟， 透過三維列印技術製造所得的三維物件在精密度和強度等方面已大幅提升， 故逐漸為製造業界或工業界所採用， 為新一代的前瞻製造技術。

通常而言，三維列印的製作步驟是先自欲成型物件的三維圖檔擷取出多個二維切層輪廓，再依據各個二維切層輪廓以逐層堆積的方式加工出三維物件。前述透過逐層堆疊累積來建構三維物件的製作方法即稱為積層製造。然而，三維列印物件普遍存在著表面粗糙度不佳的問題，通常需進行表面拋光等後處理程序。

本發明提出一種的三維列印物件的表面處理方法，其包括以下步驟。提供三維列印物件於工作平台上。利用噴砂單元對三維列印物件進行表面處理。噴砂單元噴塗於三維列印物的第一表面的噴料包含砂粒及著色料，以使三維列印物的第一表面透過砂粒整平為第二表面，並使著色料附著於該三維列印物的第二表面。

在本發明的一實施例中，上述的砂粒的重量百分比介於70%至95%之間，且著色料的重量百分比介於5%至30%之間。

在本發明的一實施例中，上述的噴砂單元具有噴射方向，且噴射方向與工作平台中用以承載三維列印物件的承載面夾有一夾角。

在本發明的一實施例中，在透過砂粒整平三維列印物的第一表面時，夾角介於5度至45度之間。

在本發明的一實施例中，在使著色料附著於三維列印物的第二表面時，夾角介於70度至90度之間。

在本發明的一實施例中，在透過砂粒整平三維列印物的第一表面時的噴射方向與工作平台的承載面所夾的夾角小於在使著色料附著於三維列印物的第二表面時的噴射方向與工作平台的承載面所夾的夾角。

在本發明的一實施例中，上述的砂粒的材質包括氧化鋁、氧化矽、氧化鈦或不鏽鋼。

在本發明的一實施例中，上述的著色料包括壓克力顏料、染劑、染料、色粉、銅粉、鋁粉或錫粉。

在本發明的一實施例中，上述的三維列印物件的表面處理方法更包括利用回收裝置回收噴料及/或自三維列印物的表面移除的材料。

在本發明的一實施例中，上述的噴砂單元包括乾式噴砂器或濕式噴砂器。

基於上述，本發明的三維列印物件的表面處理方法主要是透過噴砂處理來修整三維列印物件的表面。由於噴砂處理時所採用的砂粒混合有著色料，因此在將砂粒噴塗於三維列印物件的表面時，不僅能降低三維列印物件的表面粗糙度，亦能使著色料附著於三維列印物件的表面。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

在採用前述任一種三維列印製造技術的三維列印成型機台製作三維列印物件10之前，係先自欲成型物件的三維圖檔擷取出多個二維切層輪廓，再依據各個二維切層輪廓以逐層堆積的方式加工出三維列印物件10。如圖1所示，三維列印物件10例如是由多個子層11堆疊而成，且任兩相鄰的子層11之間具有明顯的分界線，使得三維列印物件10中由這些子層11的周面所定義的第一表面10a存在著表面粗糙度不佳的問題。

接著，請參考圖2，利用噴砂單元30對三維列印物件10的第一表面10a進行表面處理。在本實施例中，噴砂單元30可以是乾式噴砂器或濕式噴砂器，其噴塗於三維列印物件10的第一表面10a的噴料31包含砂粒31a及著色料31b。舉例來說，砂粒31a的材質可包括氧化鋁、氧化矽、氧化鈦或不鏽鋼，而著色料31b可包括壓克力顏料、染劑、染料、色粉、銅粉、鋁粉或錫粉。另一方面，砂粒31a佔噴料31的重量百分比約略介於70%至95%之間，而著色料31b佔噴料31的重量百分比約略介於5%至30%之間。值得一提的是，為使三維列印物件10的第一表面10a的粗糙度獲得顯著的改善，噴塗於三維列印物件10的第一表面10a的砂粒31a的型態大多為顆粒狀、珠狀、球狀或不規則狀。

詳細而言，在使三維列印物10的第一表面10a透過砂粒31a整平為第二表面10b(繪示於圖3)時，需使噴砂單元30的噴射方向D與工作平台20的承載面21夾有第一夾角A1，其中第一夾角A1約略介於5度至45度之間。請同時參考圖2與圖3，在透過砂粒31a將三維列印物10的第一表面10a整平為第二表面10b後，第一表面10a上原有的分界線以及不規則的凹凸(即第一表面10a上非屬於欲成型的部分)被移除，因而能有效地降低三維列印物10的表面粗糙度。也就是說，相較於第一表面10a而言，第二表面10b具有較佳的表面粗糙度。

在將第一表面10a整平為第二表面10b後，需使噴砂單元30的噴射方向D與工作平台20的承載面21所夾的夾角自如圖2所示的第一夾角A1調整為如圖3所示的第二夾角A2。在本實施例中，第二夾角A2約略介於70度至90度之間，且例如是大於第一夾角A1。詳細而言，使噴砂單元30的噴射方向D與工作平台20的承載面21夾有第一夾角A1，即以相對低角度來將噴料31噴塗於三維列印物10的第一表面10a上，有助於提高砂粒31a磨平三維列印物10的第一表面10a的效率。另一方面，使噴砂單元30的噴射方向D與工作平台20的承載面21夾有第二夾角A1，即以相對高角度來將噴料31噴塗於三維列印物10的第二表面10b上，會使得噴塗於第二表面10b上的著色料31b受到具有高動能的砂粒31a的衝擊，以確實地附著於三維列印物10的第二表面10b上。換言之，以相對高角度來將噴料31噴塗於三維列印物10的第二表面10b上，有助於提高著色料31b附著於三維列印物10的第二表面10b上的附著力。因此，透過前述製作步驟所得的三維列印物10不僅可具有均勻的表面且帶有噴砂質感，更能於帶有噴砂質感的表面上呈現出所需的色彩。

在本實施例中，噴塗於三維列印物10的表面的噴料31及/或自三維列印物10的表面移除的材料可利用回收裝置40加以回收，其中回收後的噴料31及/或自三維列印物10的表面移除的材料可重新利用，以降低製作成本。

綜上所述，本發明的三維列印物件的表面處理方法主要是透過噴砂處理來修整三維列印物件的表面。由於噴砂處理時所採用的砂粒混合有著色料，因此在將砂粒噴塗於三維列印物件的表面時，不僅能降低三維列印物件的表面粗糙度，亦能使著色料附著於三維列印物件的表面。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧三維列印物件
10a‧‧‧第一表面
10b‧‧‧第二表面
11‧‧‧子層
20‧‧‧工作平台
21‧‧‧承載面
30‧‧‧噴砂單元
31‧‧‧噴料
31a‧‧‧砂粒
31b‧‧‧著色料
40‧‧‧回收裝置
A1‧‧‧第一夾角
A2‧‧‧第二夾角
D‧‧‧噴射方向

圖1 至圖3 繪示出本發明一實施例對三維列印物件進行 表面處理的過程。

10‧‧‧三維列印物件

10b‧‧‧第二表面

20‧‧‧工作平台

21‧‧‧承載面

30‧‧‧噴砂單元

31‧‧‧噴料

31a‧‧‧砂粒

31b‧‧‧著色料

40‧‧‧回收裝置

A2‧‧‧第二夾角

D‧‧‧噴射方向

Claims (10)

1. 一種三維列印物件的表面處理方法，包括： 提供一三維列印物件於一工作平台上；以及 利用一噴砂單元對該三維列印物件進行表面處理，其中該噴砂單元噴塗於該三維列印物的一第一表面的噴料包含砂粒及著色料，以使該三維列印物的該第一表面透過該砂粒整平為一第二表面，並使該著色料附著於該三維列印物的該第二表面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中該砂粒的重量百分比介於70%至95%之間，且該著色料的重量百分比介於5%至30%之間。
3. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中該噴砂單元具有一噴射方向，且該噴射方向與該工作平台中用以承載該三維列印物件的一承載面夾有一夾角。
4. 如申請專利範圍第3項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中在透過該砂粒整平該三維列印物的該第一表面時，該夾角介於5度至45度之間。
5. 如申請專利範圍第3項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中在使該著色料附著於該三維列印物的該第二表面時，該夾角介於70度至90度之間。
6. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中在透過該砂粒整平該三維列印物的該第一表面時的該噴射方向與該工作平台的該承載面所夾的夾角小於在使該著色料附著於該三維列印物的該第二表面時的該噴射方向與該工作平台的該承載面所夾的夾角。
7. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中該砂粒的材質包括氧化鋁、氧化矽、氧化鈦或不鏽鋼。
8. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中該著色料包括壓克力顏料、染劑、染料、色粉、銅粉、鋁粉或錫粉。
9. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，更包括： 利用一回收裝置回收該噴料及/或自該三維列印物的表面移除的材料。
10. 如申請專利範圍第1項所述的三維列印物件的表面處理方法，其中該噴砂單元包括乾式噴砂器或濕式噴砂器。