TWI797029B - 具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統 - Google Patents

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陳伯任
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Abstract

本發明關於一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：製造平台；熱傳導模組，其經構型為在中央處包含工作井，該製造平台係配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之間隙釋放功能性液體。

Description

具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統
本發明係關於一種交換式積層製造機系統，尤其是一種具備特殊設計之功能性液體毛細釋放模組以向機台之組裝縫或微小間隙釋放功能性液體之交換式積層製造機系統。
在習用生物列印機執行生物列印的過程中，為了配合特殊生物列印材料的特性，除了常常須要在低溫環境中進行列印作業，如-20℃度到-40℃度的低溫，才能使得所沉積的生物列印材料瞬間凝固以利材料之堆疊，為因應不同生物列印材料所需要的不同工作溫度，生物列印往往還需要在-40℃和+37℃的溫度間實施，因而需要不斷的對工作溫度進行反複切換調控。
然而，習用生物列印機在進行低溫列印時，機台本身的組裝縫，或活動部件與基座之間的間隙常因空氣中溼氣滲入而遭遇結霜問題，因而在列印過程中導致各種異常狀況的發生，如撞機、抖動、卡針，甚至導致停機等，嚴重影響列印品質與速度，也對機台造成一定程度的傷害，而在常溫列印時，機台上的組裝縫與間隙又因充滿空氣而導致熱傳效率不佳。
傳統的解決方式是以手動方式在組裝縫或間隙中滴入抗凍液，以溶解冰霜而排除異常狀況，或在間隙中手動注入熱傳導液以提高熱傳效率。但各種手動操作不僅需要暫停列印，造成列印時間延長，也可能因為人工介入導致列印中的半成品受到汙染。
職是之故，有鑑於習用技術中存在的缺點，發明人經過悉心嘗試與研究，並一本鍥而不捨之精神，終構思出本案「具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統」，能夠克服上述缺點，以下為本發明之簡要說明。
本發明開發一套利用毛細作用釋放如抗凍液或熱傳導液等功能性液體的模組，其可供整合併入交換式積層製造機系統包含之三維積層製造機以及旋轉積層製造機中，且不影響交換式積層製造機系統之原有功能。在低溫操作時向機台的微小間隙或組裝縫釋放，例如但不限於抗凍液。除了去除冰霜，也可以取代間隙中包含的空氣，因空氣是良好的隔熱介質，因此抗凍液的加入能改善能量傳遞效率。在常溫以上操作時向機台間隙或組裝縫釋放，例如但不限於潤滑油，除有效降低摩擦阻力外還能取代間隙中的空氣提高熱傳導效率。
據此本發明提出一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：製造平台；熱傳導模組，其經構型為在中央處包含工作井，該製造平台係配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之間隙 釋放功能性液體。
較佳的，該熱傳導模組還包含以下其中之一：定位件；以及複數平面積層製造組合件，其依照該定位件而組合到該熱傳導模組上，並配置在該熱傳導模組之中央處以形成該工作井之內壁，而使該交換式積層製造機系統構型為三維積層製造機。其中選自該等平面積層製造組合件其中之一的第一平面積層製造組合件與該製造平台之間包含該間隙。
較佳的，該功能性液體毛細釋放模組還包含以下其中之一：功能性液體儲存器，其係用於儲存功能性液體；輸送管路，其係連通該功能性液體儲存器以作為該功能性液體之輸送路徑；至少一輸送流道，其設置於選自該第一平面積層製造組合件內部以作為該功能性液體之輸送路徑；釋放孔，其開設於該第一平面積層製造組合件上並與該至少一輸送流道連通；毛細釋放溝，其包含入流口與出流口並設置於該第一平面積層製造組合件上，且具有坡度與小於1mm的寬度，以透過毛細力與重力驅動該功能性液體。該毛細釋放溝與該釋放孔連通並以該釋放孔作為該入流口，該出流口之位置經配置係導向該間隙；蠕動泵，其從該功能性液體儲存器中抽取該功能性液體，並透過該輸送管路泵送至該釋放孔，而將該功能性液體輸送至該毛細釋放溝，以透過該毛細力與該重力將該功能性液體推動至該出流口，其中該功能性液體最終流入該間隙並在該間隙中受到毛細作用之驅動而在該間隙中無差別擴散；以及控制器，其控制該蠕動泵定時或不定時啟動，以驅動該功能性液體流向該釋放孔。
據此本發明進一步提出一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：製造轉軸；熱傳導模組，其經構型為在 中央處包含工作井，該製造轉軸係配置於該工作井內旋轉，該製造轉軸與該工作井形成製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造轉軸間所包含之第一間隙、第二間隙以及第三間隙其中之一釋放功能性液體。
較佳的，該熱傳導模組還包含以下其中之一：定位件以及第一軸承孔，該第一軸承孔係提供該製造轉軸通過以進入該工作井，該第一軸承孔與該製造轉軸之間包含該第一間隙；以及複數曲面積層製造組合件，其依照該定位件而組合到該熱傳導模組上，並配置在該熱傳導模組之中央處以形成該工作井之內壁，而使該交換式積層製造機系統構型為旋轉積層製造機。其中選自該等曲面積層製造組合件其中之一的第一曲面積層製造組合件還包含第二軸承孔以提供該製造轉軸通過而進入該工作井，該第二軸承孔與該製造轉軸之間包含該第二間隙，其中選自該等曲面積層製造組合件其中之一的第二曲面積層製造組合件還包含第三軸承孔以配置該製造轉軸，該第三軸承孔與該製造轉軸之間包含該第三間隙。
較佳的，該功能性液體毛細釋放模組還包含以下其中之一：功能性液體儲存器，其係用於儲存功能性液體；輸送管路，其係連通該功能性液體儲存器以作為該功能性液體之輸送路徑；至少一輸送流道，其設置於選自該等曲面積層製造組合件其中之一的第一曲面積層製造組合件內部以作為該功能性液體之輸送路徑；釋放孔，其開設於該第一曲面積層製造組合件上並與該至少一輸送流道連通，該釋放孔之位置經配置係導向該第一間隙、該第二間隙以及該第三間隙其中之一；蠕動泵，其從該功能性液體儲存器中抽取該功能性液體，並透過該輸送管路泵送至該釋放孔，其 中該功能性液體最終流入該間隙並在該間隙中受到毛細作用之驅動而在該間隙中無差別擴散；以及控制器，其控制該蠕動泵定時或不定時啟動，以驅動該功能性液體流向該釋放孔。
據此本發明進一步提出一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：熱傳導模組；製造平台與複數平面積層製造組合件，其中該等平面積層製造組合件係選擇性組合於該熱傳導模組之中央處以形成工作井，該製造平台係選擇性配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成製造區；製造轉軸與複數曲面積層製造組合件，其中該等曲面積層製造組合件係選擇性組合於該熱傳導模組之中央處以形成工作井，該製造轉軸係選擇性配置於該工作井內旋轉，該製造轉軸與該工作井形成該製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其經配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之間隙或者該熱傳導模組與該製造轉軸間所包含之該間隙釋放功能性液體，其中該交換式積層製造機系統經由選擇性配置該製造平台與該等平面積層製造組合件而構型為三維積層製造機，或經由選擇性配置該製造轉軸與該等曲面積層製造組合件而構型為旋轉積層製造機。
上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使讀者對本揭示內容具備基本的理解，此發明內容並非揭露本發明的完整描述，且用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。
10:三維積層製造機
20:旋轉積層製造機
50:機台空間
100:三維運動機構
110:龍門式多軸運動平台
111:X軸導軌
113:X軸導軌
115:Y軸導軌
117:Z軸導軌
119:掛載器
120:底座
200:積層製造模組
210:噴嘴
300:熱傳導模組
310:熱傳導基座
311:矩形通道
313:介質流道
3131:入口
3132:出口
315:定位槽
370:製造區
380:熱傳介質
391:第一承軸孔
393:第二承軸孔
395:第三承軸孔
400:製造平台運動控制模組
410:傳動軸
450:旋轉運動控制模組
460:步進馬達
600:功能性液體毛細釋放模組
610:蠕動泵
620:輸送管路
630:功能性液體儲存器
640:控制器
651:第一段輸送流道
652:入流口
653:出流口
655:第二段輸送流道
656:入流口
661:第一段輸送流道
317:組裝孔
321-324:平面積層製造組合件
331-334:曲面積層製造組合件
340:製造平台
350:製造轉軸
351:連接段
353:製造段
360:工作井
363:底板
662:入流口
663:出流口
665:第二段輸送流道
666:入流口
670:釋放孔
671:釋放孔
680:毛細釋放溝
681:出流口
690:功能性液體
第1圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機之整體系統示意圖；
第2(a)圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機所包含之熱傳導模組第一實施例所包含之熱傳導基座之結構示意圖；
第2(b)圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機所包含之熱傳導模組第一實施例所包含之平面積層製造組合件之結構示意圖；
第2(c)圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機所包含之熱傳導模組第一實施例所包含之升降式製造平台之結構示意圖；
第3圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第一實施例之結構組裝示意圖；
第4(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第一實施例之整體結構之側剖面示意圖；
第4(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第一實施例之整體結構示意圖；
第5(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導基座內部介質流道之結構配置之側剖面示意圖；
第5(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導基座內部介質流道之結構配置之俯視示意圖；
第6圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之旋轉積層製造機示意圖；
第7(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之熱傳導基座之結構示意圖；
第7(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之曲面積層製造組合件之結構示意圖；
第7(c)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之製造轉軸之結構示意圖；
第8圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例之結構組裝示意圖；
第9(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例之整體結構之側剖面示意圖；
第9(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例之整體結構示意圖；
第10圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之製造轉軸之兩段式結構之側剖面示意圖；
第11圖係揭示本發明功能性液體毛細釋放模組所包含之通用元件之示意圖；
第12(a)圖係揭示配置在三維積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面分解示意圖；
第12(b)圖係揭示配置在三維積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面組裝示意圖；
第13(a)圖係揭示配置在平面積層製造組合件上的功能性液體毛細釋放模組所包含之釋放孔與毛細釋放溝之前視面示意圖；
第13(b)圖係揭示配置在平面積層製造組合件上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道與釋放孔之輸送流道之側剖面示意圖；
第14圖係揭示本發明功能性液體毛細釋放模組之俯視面操作示意圖；
第15(a)圖係揭示配置在旋轉積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面分解示意圖；
第15(b)圖係揭示配置在旋轉積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面組裝示意圖；
第16(a)圖係本發明三維積層製造機在低溫製造過程中製造平台結霜的照片；以及
第16(b)圖係本發明功能性液體毛細釋放模組在三維積層製造機上實施後在低溫製造過程中實際排除製造平台結霜的照片。
本發明將可由以下的實施例說明而得到充分瞭解，使得熟習本技藝之人士可以據以完成之，然本發明之實施並非可由下列實施案例而被限制其實施型態；本發明之圖式並不包含對大小、尺寸與比例尺的限定，本發明實際實施時其大小、尺寸與比例尺並非可經由本發明之圖式而被限制。
本文中用語“較佳”是非排他性的，應理解成“較佳為但不限於”，任何說明書或請求項中所描述或者記載的任何步驟可按任何順序執行，而不限於請求項中所述的順序，本發明的範圍應僅由所附請求項及其均等方案確定，不應由實施方式示例的實施例確定；本文中用語“包含”及其變化出現在說明書和請求項中時，是一個開放式的用語，不具有限制性含 義，並不排除其他特徵或步驟。
第1圖到第5圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統第一實施例示意圖；第1圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機之整體系統示意圖；本發明提出的交換式積層製造機系統，將可經由簡單交換組件而組態或構型(configured)為第一實施例的三維積層製造機，或者第二實施例的旋轉積層製造機。三維積層製造機較佳為一台三維生物列印機並用於執行基於三維直角坐標運動的平面積層製造作業，旋轉積層製造機較佳為一台旋轉生物列印機並用於執行基於三維直角坐標運動並結合旋轉運動的曲面積層製造作業。
在第一實施例中，如第1圖所示，本發明交換式積層製造機系統較佳係經構型為一組三維積層製造機10，其包含一組三維運動機構100，三維運動機構100較佳是一組龍門式多軸運動平台110，其較佳包含設置在底座120上的二支X軸導軌111與113、一支Y軸導軌115、一支Z軸導軌117以及一個負載掛載器119，其中Y軸導軌115係可動地架設於X軸導軌111與113上並經由X軸線性馬達(未示出)之驅動而沿著X軸導軌111與113進行X方向之線性運動，Z軸導軌117係可動地架設於Y軸導軌115上並經由Y軸線性馬達(未示出)之驅動而沿著X軸導軌111與113進行Y方向之線性運動，掛載器119係可動地架設於Z軸導軌117上並經由Z軸線性馬達(未示出)之驅動而沿著Z軸導軌117進行Z方向之線性運動，掛載器119係提供噴嘴210安裝，噴嘴210經安裝於掛載器119後，將依照預先規劃與設定之路徑進行X軸方向、Y軸方向、Z軸方向之三軸運動。
在某實施例中，龍門式多軸運動平台110在X軸方向、Y軸方 向、Z軸方向之最大移動範圍較佳係486×486×196mm，且X軸導軌111與113、Y軸導軌115與Z軸導軌117等各軸導軌皆有搭載外部的光學尺回授模組與水平校正模組，平台整體定位精度可達±1μm。
三維積層製造機10還包含一個積層製造模組200，積層製造模組200包含製造材料供應單元(未示出)與噴嘴210，製造材料供應模組透過材料管路向噴嘴210供應製造材料，噴嘴210透過掛載器119而安裝到龍門式多軸運動平台110而進行X軸方向、Y軸方向、Z軸方向之三軸運動，噴嘴210較佳是例如但不限於：擠出式噴嘴或者噴墨式噴嘴，用以輸出製造材料進行三維平面積層製造，製造材料較佳是例如但不限於：可生物降解聚胺酯(biodegradable polyurethane,Bio-PU)材料。
三維積層製造機10還包含一個配置在龍門式多軸運動平台110運動範圍下方的一組熱傳導模組300以及配置在熱傳導模組300上方的一組功能性液體毛細釋放模組600等。
第2(a)圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機所包含之熱傳導模組第一實施例所包含之熱傳導基座之結構示意圖；第2(b)圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機所包含之熱傳導模組第一實施例所包含之平面積層製造組合件之結構示意圖；第2(c)圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之三維積層製造機所包含之熱傳導模組第一實施例所包含之升降式製造平台之結構示意圖；第3圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第一實施例之結構組裝示意圖；第4(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第一實施例之整體結構之側剖面示意圖；第4(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第一實施例之整體結構示意 圖。
三維積層製造機10還包含一個熱傳導模組300，熱傳導模組300包含熱傳導基座310、多片平面積層製造組合件321、322、323與324、升降式製造平台340等，熱傳導基座310的結構幾何形式較佳是一個框形結構體，框形結構體在中央處形成一個矩形通道311，結構體內部包含多條介質流道313以提供熱傳介質380於其中流動，矩形通道311在內側表面上則包含一系列定位件包含多個定位槽315以及組裝孔317，以提供平面積層製造組合件321、322、323與324依照定位槽315與組裝孔317而組合到熱傳導基座310上。
熱傳導基座310的結構幾何外形較佳還可為例如但不限於：矩形、圓形、橢圓形等幾何形狀，而熱傳導基座310的材質較佳為不鏽鋼，能抗腐蝕，且易於消毒。
多片平面積層製造組合件321、322、323與324主要是安裝在熱傳導基座310矩形通道311之內側表面上以共同構成一個工作井360，四片平面積層製造組合件321、322、323與324可以為工作井360的四個內壁提供平整表面，以便製造平台340嵌入工作井360內並沿著工作井360移動，例如：升起或者下降，以改變製造平台340在Z軸方向上的高度，工作井360與製造平台340將共同構成一個深度/高度可變的製造區370。
本發明提出的三維積層製造機10還包含一個製造平台運動控制模組400，製造平台運動控制模組400包含線性馬達(未示出)與一根或多根的傳動軸410，其中傳動軸410係配置在製造平台340下方，線性馬達透過驅動傳動軸410而驅動製造平台340沿著工作井360移動。
在本發明提出的三維積層製造機10中，積層製造將在升降式製造平台340上方的製造區370進行，噴嘴210透過龍門式多軸運動平台110之控制，而定位在製造區370的範圍內進行積層製造，而製造平台340可沿著工作井360在Z軸方向上進行升降，因此在製作同一層沉積結構或者整個積層製造的過程中，噴嘴210在Z軸方向上的高度可以固定不變，只在XY平面上進行X軸與Y軸方向之移動，另藉由改變製造平台340在Z軸方向上之高度來達成分層積層積層製造之效果。
三維積層製造機10還包含一個溫度循環控制模組，其包含循環冷卻單元以及循環加熱單元，循環冷卻單元較佳是例如但不限於：循環冷卻機(refrigerated circulator)，其係主動將熱傳介質380冷卻至預設溫度，再將冷卻後的熱傳介質380透過循環管路泵送給熱傳導基座310內部的介質流道313，再經由循環管路回收熱傳介質380重新冷卻，如此不斷重複循環，藉此冷卻熱傳導基座310至預設工作溫度，而循環加熱單元較佳是例如但不限於：循環加熱機(heating circulator)，其係主動將熱傳介質380加熱至預設溫度，再將加熱後的熱傳介質380透過循環管路泵送給熱傳導基座310內部的介質流道313，再經由循環管路回收熱傳介質380重新加熱，如此不斷重複循環，藉此加熱熱傳導基座310至預設工作溫度。熱傳介質380較佳是冷卻液(coolant)或循環液，在本實施例中，冷卻液較佳是濃度99.5%的乙醇(Ethanol,ECOH)。
第5(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導基座內部介質流道之結構配置之側剖面示意圖；第5(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導基座內部介質流道之結構配置之俯視示意圖；介質流道313在熱傳導基座310的內部結 構配置上，係採取每間隔一定高度配置一圈介質流道313的多層配置，有助於使製造平台340在工作井360升降的過程中溫度分佈更加均勻，而介質流道313的入口3131配置在熱傳導基座310之下層，而出口3132則配置在熱傳導基座310之上層，當製造排程進入到較高層結構之製造時，例如但不限於較高層生物支架結構之製造，將使得製造平台340在高度下降後，可以越接近入口3131，而在靠近入口3131處的熱傳介質380因能量耗散較小，將處於較冷或較熱的狀態，藉此提高熱傳導效率。
在積層製造過程中，熱傳介質380係由溫度循環控制模組供應，經過加熱或冷卻的熱傳介質380，經由溫度循環控制模組之泵送而傳輸至介質流道313的入口3131，進入介質流道313而在熱傳導基座310內部循環，而冷卻或加熱熱傳導基座310，能量將透過熱傳導基座310傳輸給工作井360四周之平面積層製造組合件321、322、323與324，再經由接觸傳導而傳輸至中央的製造平台340，而冷卻或加熱製造平台340，並傳輸給製造平台340上沉積的製造材料。
第6圖到第10圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統第二實施例示意圖；第6圖係揭示本發明具功能性液體毛細釋放模組之旋轉積層製造機示意圖；在第二實施例中，本發明交換式積層製造機系統較佳係經構型為一組旋轉積層製造機20，其包含第一實施例、以及第一實施例所揭示的至少三維運動機構100、積層製造模組200、熱傳導模組300、溫度循環控制模組以及功能性液體毛細釋放模組600等。
第7(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之熱傳導基座之結構示意圖；第7(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第 二實施例所包含之曲面積層製造組合件之結構示意圖；第7(c)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之製造轉軸之結構示意圖；第8圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例之結構組裝示意圖；第9(a)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例之整體結構之側剖面示意圖；第9(b)圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例之整體結構示意圖。
旋轉積層製造機20還包含第一實施例所揭示的熱傳導模組300，熱傳導模組300包含熱傳導基座310、多片曲面積層製造組合件331、332、333與334、製造轉軸350等，熱傳導基座310內部包含提供熱傳介質380於其中流動的介質流道313，熱傳導基座310上包含多個定位槽315以及組裝孔317，以提供每一片曲面積層製造組合件331、332、333與334按照定位槽315以及組裝孔317而組合到熱傳導基座310上，並形成工作井360。
為便於拆裝，製造轉軸350之裝配係採用單邊***方式，製造轉軸350依序貫穿熱傳導基座310上開設之第一承軸孔391、對應之曲面積層製造組合件332上的第二軸承孔393並***對面的曲面積層製造組合件334上的第三軸承孔395，***第三軸承孔395的製造轉軸350將不會接觸曲面積層製造組合件333後面的熱傳導基座310，以降低旋轉時的摩擦力，能量將經由與製造轉軸350接觸之第一承軸孔391、第二承軸孔393以及第三承軸孔395而傳遞至製造轉軸350。熱傳導基座310下方還包含一片底板363以封閉工作井360底部，使製造區370構成一個五面封閉空間。
本發明提出的旋轉積層製造機20還包含一個旋轉運動控制模組450，旋轉運動控制模組450包含步進馬達460，製造轉軸350較佳是透過旋轉運動控制模組450的步進馬達460而驅動。
在本發明提出的旋轉積層製造機20中，積層製造將在製造轉軸350上方的製造區370進行，噴嘴210將在製造區370的範圍內工作進行積層製造，旋轉積層製造機20主要可供製作例如但不限於三維管狀結構。
第10圖係揭示本發明提出之熱傳導模組第二實施例所包含之製造轉軸之兩段式結構之側剖面示意圖；由於積層製造將在製造轉軸350上進行，當積層製造完成後，成品是附著在製造轉軸350上，將導致製造轉軸350不能直接從第一承軸孔391、第二承軸孔393以及第三承軸孔395中抽出。
因此在本發明提出的旋轉積層製造機20中，製造轉軸350係設計為兩段式結構，製造轉軸350包含透過螺紋鎖配(screwing)的連接段351與製造段353，因此本發明提出的製造轉軸350，在曲面積層製造完成後，製造段353可以直接從工作井360內部直接取下，避免損壞成品。
本發明提出的交換式積層製造機系統，至少包含第一實施例的三維積層製造機10，以及第二實施例的旋轉積層製造機20，其設計概念在於將積層製造過程的溫控範圍，限縮到只須針對由工作井360之四個內壁與製造平台340或製造轉軸350所構成的五面封閉空間或半封閉空間即製造區370，藉此大幅縮小積層製造過程的溫控範圍，極有效的提升熱傳導效率，機台在整體效能與耗能上都獲得顯著改進。
本發明提出的交換式積層製造機系統，可以在三維運動機構100、積層製造模組200、溫度循環控制模組500及功能性液體毛細釋放模組600不變更的情況下，只透過簡單更換熱傳導基座310上的平面積層製造組合件321、322、323與324與曲面積層製造組合件331、332、333與334，就 可以非常簡單的在三維積層製造機10以及旋轉積層製造機20這兩種工作模式之間切換。
但對於三維積層製造機10以及旋轉積層製造機20而言，當操作溫度需低於0℃度以下時，機台所包含的低溫組件與空氣中水氣接觸後容易結霜，若在製造作業過程中，製造平台需在某個高度位置上停留一段時間，或製造轉軸需要暫停旋轉一段時間時，工作井或組合件與製造平台或製造轉軸之間包含的組裝縫很容易結凍，導致製造平台移動時產生抖動、卡停等，或製造轉軸無法均勻旋轉，嚴重時製造平台將卡在工作井內無法移動，或製造轉軸無法旋轉。除了製造作業受到中斷外，也可能使機台造成損傷。
習用解決方法是手動加入抗凍液，以降低或溶解產生的冰霜，但手動加入抗凍液不僅需要暫停製造作業，造成製造時間延長，也可能會因人為失誤而汙染製造中的半成品。
再者，無論是三維積層製造機10或者旋轉積層製造機20，在工作井與製造平台或製造轉軸等可動件(movable parts)之間將包含微小間隙(gap)，這些間隙除了在操作溫度低於0℃度以下時容易結凍之外，在操作溫度為常溫(room temperature)或者更高時，間隙中包含的空氣也可能造成較低的熱傳導效率。積層製造製程的操作溫度常會需要在水體凝固點0℃度以下或以上之間變化。
為了解決上述問題，本發明開發一套利用毛細作用釋放抗凍液或熱傳導液等功能性液體的模組，其可供整合併入交換式積層製造機系統包含三維積層製造機10以及旋轉積層製造機20之中，且不影響交換式積 層製造機系統之原有功能。在低溫操作時向機台間隙釋放例如但不限於抗凍液，除了去除冰霜，也可以取代間隙中包含的空氣，因空氣是良好的隔熱塑材，因此抗凍液的加入能改善能量傳遞效率。在常溫以上操作時向機台間隙釋放例如但不限於潤滑油，降低摩擦阻力外還能取代間隙中的空氣，提高熱傳導效率。
第11圖係揭示本發明功能性液體毛細釋放模組所包含之通用元件之示意圖；第12(a)圖係揭示配置在三維積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面分解示意圖；第12(b)圖係揭示配置在三維積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面組裝示意圖；第13(a)圖係揭示配置在平面積層製造組合件上的功能性液體毛細釋放模組所包含之釋放孔與毛細釋放溝之前視面示意圖；以及第13(b)圖係揭示配置在平面積層製造組合件上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道與釋放孔之輸送流道之側剖面示意圖。
本發明提出之功能性液體毛細釋放模組600包含蠕動泵(peristaltic pump)610、輸送管路620、功能性液體儲存器630及控制器640等通用元件，以及配置在熱傳導模組300以及平面積層製造組合件321、322、323與324上的輸送流道、釋放孔以及毛細釋放溝，其中通用元件較佳是配置在熱傳導模組300下方之機台空間50。
每一片平面積層製造組合件321、322、323與324上皆配置有以下所述的結構，但下文以平面積層製造組合件322為例說明。在三維積層製造機上，第一段輸送流道651係開設在熱傳導基座310內部，第一段輸送流道651之入流口652設置在熱傳導基座310之底部，第二段輸送流道655則 開設在例如但不限於平面積層製造組合件322內部，第一段輸送流道651的出流口653與第二段輸送流道655的入流口656在位置上係互相對應，當平面積層製造組合件322在熱傳導基座310上組合完成後第一段輸送流道651與第二段輸送流道655可互相連通，第二段輸送流道655之出流口為連接毛細釋放溝680的釋放孔670。入流口652連通於輸送管路620。
平面積層製造組合件322在作為工作井360內壁的工作表面325上設置有兩條毛細釋放溝680以及開設在中間處的釋放孔670，每一條毛細釋放溝680皆連通於釋放孔670，並以釋放孔670作為入流口而接收從釋放孔670流出的功能性液體690。
毛細釋放溝680的出流口681位於工作表面325的兩側，且大致靠近熱傳導基座310的四個角落，出流口681的高度低於釋放孔670而賦予毛細釋放溝680具有一定的斜度，毛細釋放溝680之結構幾何較佳是一條深度與寬度小於0.2mm的狹長開放流道(open channel)，因此流入毛細釋放溝680的功能性液體690主要受毛細作用之驅動與重力的推動，從釋放孔670移動至出流口681而排出進入平面積層製造組合件322與製造平台340之間的間隙G。
每一片平面積層製造組合件321、322、323與324上皆開設有毛細釋放溝680，也就是工作井360的四邊內壁上皆配置有毛細釋放溝680。每一片平面積層製造組合件321、322、323與324上皆配置有以上所述的結構，但上文以平面積層製造組合件322為例說明。
第14圖係揭示本發明功能性液體毛細釋放模組之俯視面操作示意圖；當本發明功能性液體毛細釋放模組在三維積層製造機上操作 時，控制器640啟動蠕動泵610運作，從功能性液體儲存器630中抽取功能性液體690，透過輸送管路620而泵送至熱傳導基座310第一段輸送流道651之入流口652，然後通過熱傳導基座310內部的第一段輸送流道651，進入平面積層製造組合件321、322、323與324內部的第二段輸送流道655而抵達釋放孔670。
釋放孔670將釋放功能性液體690進入毛細釋放溝680，功能性液體690最終從出流口681流出並流向工作井360的四個角落，最終注入平面積層製造組合件321、322、323與324與製造平台340之間的微小間隙G，由於間隙G是非常小的狹縫，其間距通常小於1mm，因此流入間隙G的功能性液體690其流動將由毛細力主導，藉由毛細作用在整個間隙G中無差別的向四周擴散，最終將填充在大部分的間隙G之中。
功能性液體690較佳可以是抗凍液，如凝固點為-114℃度的高純度乙醇溶液，經由注入間隙G後，在作業溫度低於0℃度以下時，可避免水氣停留在間隙G中而結霜或結冰，並溶解附近的冰霜，且乙醇會使細菌細胞脫水兼有消毒殺菌效果。功能性液體690較佳也可以是熱傳導液如潤滑油或摩擦油，在作業溫度大於0℃度以上時，經填充入間隙G中後，能直接提升熱傳導效率，將熱傳導基座310的能量有效率的傳遞給製造平台340，可提供機台在常溫(room temperature)製造或更高溫度製造作業時作為熱傳導介質使用。
功能性液體690之加入量不應過量以免影響製造品質，蠕動泵610較佳可泵送每分鐘0.5ml的流量，透過控制器640之聯合控制可使蠕動泵610精度來到±1%。當功能性液體690為高純度乙醇溶液時，由於乙醇係揮 發速度快之揮發性溶液，故在低溫製造時，每隔一段時間例如但不限於15分鐘便須重新注入，避免冰霜再度產生，可以確保製造平台340與工作井360之間不會因為霜而黏在一起造成撞機，可以正常的上下移動。而功能性液體690注入間隙G後也可以增加低溫從工作井360傳導到製造平台340的效率。
第15(a)圖係揭示配置在旋轉積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面分解示意圖；第15(b)圖係揭示配置在旋轉積層製造機上的功能性液體毛細釋放模組所包含之輸送流道之側剖面組裝示意圖。在旋轉積層製造機20上，第一段輸送流道661佳可以與三維積層製造機10的第一段輸送流道651共用，或獨立分開設置亦可，第一段輸送流道661開設在熱傳導基座310內部，第一段輸送流道661入流口662置在熱傳導基座310之底部。
第二段輸送流道665則開設在曲面積層製造組合件332與334內部，第一段輸送流道661的出流口663與第二段輸送流道665的入流口666在位置上係互相對應，當曲面積層製造組合件332與334在熱傳導基座310上組合完成後第一段輸送流道661與輸送流道665可互相連通，輸送流道665之出流口為釋放孔671。入流口662連通於輸送管路620。
在旋轉積層製造機20上，釋放孔671經配置將直接與第二軸承孔393和第三軸承孔395連通，即釋放孔671可以將功能性液體690直接注入第二軸承孔393和第三軸承孔395與製造轉軸350間所包含的第二間隙G2與第三間隙G3，流入第二間隙G2與第三間隙G3的功能性液體690將在毛細力牽引下，在整個第二間隙G2與第三間隙G3中無差別的向四周擴散，最終 將填充在大部分的第二間隙G2與第三間隙G3之中，以避免製造轉軸350之結霜，或提升製造轉軸350之熱傳導效率。流入第二軸承孔393中的功能性液體690在毛細力之牽引下也會流入第一軸承孔391與製造轉軸350間所包含的第一間隙G1。
當本發明功能性液體毛細釋放模組在三維積層製造機上操作時，功能性液體690的流動路徑是從功能性液體儲存器630開始，透過蠕動泵610之驅動經過輸送管路620而泵送至熱傳導基座310內部的第一段輸送流道661，然後進入曲面積層製造組合件332與334內部的第二段輸送流道665而抵達釋放孔671，然後流入第一軸承孔391、第二軸承孔393和第三軸承孔395，以注入第一間隙G1、第二間隙G2與第三間隙G3。
第16(a)圖係本發明三維積層製造機在低溫製造過程中製造平台結霜的照片；第16(b)圖係本發明功能性液體毛細釋放模組在三維積層製造機上實施後在低溫製造過程中實際排除製造平台結霜的照片；從第16(a)圖之展示可知，三維積層製造機在低溫製造過程中製造平台常遭遇結霜現象，而引起機台發生撞機或卡頓。
第16(b)圖係展示本發明功能性液體毛細釋放模組在-20℃度的工作溫度下，透過釋放孔向製造平台四周角落與四邊間隙釋放抗凍液的效果。為了增加視覺展示效果，第16(b)圖展示的案例在間隙中注入較多的抗凍液，因此清楚展示出抗凍液從製造平台四邊間隙溢出的現象，且間隙附近的冰霜也明顯出現融化。從第16(b)圖中可以發現，在-20℃度的低溫下，在製造平台上、平面積層製造組合件上以及熱傳導基座上已經形成一層薄霜，但製造平台四周角落與四邊間隙則幾乎充滿抗凍液，未出現結冰 結霜現象。
本發明提出的交換式積層製造機系統，可以在三維運動機構100、積層製造模組200、溫度循環控制模組及功能性液體毛細釋放模組600不更換的情況下，透過簡單更換熱傳導基座310上的平面積層製造組合件321、322、323與324與曲面積層製造組合件331、332、333與334，就可以簡單的在三維積層製造機10以及旋轉積層製造機20這兩種工作模式之間切換。
本發明具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統還至少包含以下特點：(1)透過在Z軸方向升降之製造平台進行積層製造分層沉積作業，減少龍門式多軸運動平台在Z軸方向之運動；(2)在不更換大部分主要零組件的情況下，透過簡單交換使用不同組合件，就可以在三維積層製造機和旋轉積層製造機之間切換；以及(3)具備功能性液體毛細釋放模組，排除機台結霜並增加機台能量傳輸效率，高低溫操作皆可使用。
本發明以上各實施例彼此之間可以任意組合或者替換，從而衍生更多之實施態樣，但皆不脫本發明所欲保護之範圍，茲進一步提供更多本發明實施例如次：
實施例1：一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：製造平台；熱傳導模組，其經構型為在中央處包含工作井，該製造平台係配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之間隙釋放功能性液體。
實施例2：如實施例1所述之交換式積層製造機系統，其中該熱傳導模組還包含以下其中之一：定位件；以及複數平面積層製造組合件，其依照該定位件而組合到該熱傳導模組上，並配置在該熱傳導模組之中央處以形成該工作井之內壁，而使該交換式積層製造機系統構型為三維積層製造機，其中選自該等平面積層製造組合件其中之一的第一平面積層製造組合件與該製造平台之間包含該間隙。
實施例3：如實施例2所述之交換式積層製造機系統，其中該功能性液體毛細釋放模組還包含以下其中之一：功能性液體儲存器，其係用於儲存功能性液體；輸送管路，其係連通該功能性液體儲存器以作為該功能性液體之輸送路徑；至少一輸送流道，其設置於選自該第一平面積層製造組合件內部以作為該功能性液體之輸送路徑；釋放孔，其開設於該第一平面積層製造組合件上並與該至少一輸送流道連通；毛細釋放溝，其包含入流口與出流口並設置於該第一平面積層製造組合件上，且具有坡度與小於1mm的寬度，以透過毛細力與重力驅動該功能性液體，該毛細釋放溝與該釋放孔連通並以該釋放孔作為該入流口，該出流口之位置經配置係導向該間隙；蠕動泵，其從該功能性液體儲存器中抽取該功能性液體，並透過該輸送管路泵送至該釋放孔，而將該功能性液體輸送至該毛細釋放溝，以透過該毛細力與該重力將該功能性液體推動至該出流口，其中該功能性液體最終流入該間隙並在該間隙中受到毛細作用之驅動而在該間隙中無差別擴散；以及控制器，其控制該蠕動泵定時或不定時啟動，以驅動該功能性液體流向該釋放孔。
實施例4：如實施例1所述之交換式積層製造機系統，還包含 以下其中之一：該熱傳導模組內部包含介質流道以提供熱傳介質於其中流動，其中該介質流道之入口係配置於該熱傳導模組之底部；三維運動機構，其包含龍門式多軸運動平台以搭載該噴嘴並驅動該噴嘴沿著X軸導軌、Y軸導軌與Z軸導軌而分別朝向X軸方向、Y軸方向與Z軸方向移動；噴嘴，其透過該三維運動機構而定位於該製造區上方；循環冷卻單元，其經配置以主動冷卻該熱傳介質；循環加熱單元，其經配置以主動加熱該熱傳介質；循環管路，其連通該循環冷卻單元與該熱傳導模組，或者連通該循環加熱單元與該熱傳導模組，並提供該熱傳介質於其中流動；以及製造平台運動控制模組，其包含線性馬達以驅動該製造平台沿著該工作井移動。
實施例5：如實施例4所述之交換式積層製造機系統，其中該熱傳介質係為冷卻液、循環液或者乙醇，該功能性液體係為抗凍液、除霜液、熱傳導液、潤滑油或者摩擦油。
實施例6：一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：製造轉軸；熱傳導模組，其經構型為在中央處包含工作井，該製造轉軸係配置於該工作井內旋轉，該製造轉軸與該工作井形成製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造轉軸間所包含之第一間隙、第二間隙以及第三間隙其中之一釋放功能性液體。
實施例7：如實施例6所述之交換式積層製造機系統，其中該熱傳導模組還包含以下其中之一：定位件以及第一軸承孔，該第一軸承孔係提供該製造轉軸通過以進入該工作井，該第一軸承孔與該製造轉軸之間包含該第一間隙；以及複數曲面積層製造組合件，其依照該定位件而組合 到該熱傳導模組上，並配置在該熱傳導模組之中央處以形成該工作井之內壁，而使該交換式積層製造機系統構型為旋轉積層製造機，其中選自該等複數曲面積層製造組合件其中之一的第一曲面積層製造組合件還包含第二軸承孔以提供該製造轉軸通過而進入該工作井，該第二軸承孔與該製造轉軸之間包含該第二間隙，其中選自該等曲面積層製造組合件其中之一的第二曲面積層製造組合件還包含第三軸承孔以配置該製造轉軸，該第三軸承孔與該製造轉軸之間包含該第三間隙。
實施例8：如實施例7所述之交換式積層製造機系統，其中該功能性液體毛細釋放模組還包含以下其中之一：功能性液體儲存器，其係用於儲存功能性液體；輸送管路，其係連通該功能性液體儲存器以作為該功能性液體之輸送路徑；至少一輸送流道，其設置於選自該等曲面積層製造組合件其中之一的第一曲面積層製造組合件內部以作為該功能性液體之輸送路徑；釋放孔，其開設於該第一曲面積層製造組合件上並與該至少一輸送流道連通，該釋放孔之位置經配置係導向該第一間隙、該第二間隙以及該第三間隙其中之一；蠕動泵，其從該功能性液體儲存器中抽取該功能性液體，並透過該輸送管路泵送至該釋放孔，其中該功能性液體最終流入該間隙並在該間隙中受到毛細作用之驅動而在該間隙中無差別擴散；以及控制器，其控制該蠕動泵定時或不定時啟動，以驅動該功能性液體流向該釋放孔。
實施例9：如實施例6所述之交換式積層製造機系統，還包含以下其中之一：該熱傳導模組內部包含介質流道以提供熱傳介質於其中流動，其中該介質流道之入口係配置於該熱傳導模組之底部；三維運動機構， 其包含龍門式多軸運動平台以搭載該噴嘴並驅動該噴嘴朝向X軸方向、Y軸方向或Z軸方向移動；噴嘴，其透過該三維運動機構而定位於該製造區上方；循環冷卻單元，其經配置以主動冷卻該熱傳介質；循環加熱單元，其經配置以主動加熱該熱傳介質；循環管路，其連通該循環冷卻單元與該熱傳導模組，或者連通該循環加熱單元與該熱傳導模組，並提供該熱傳介質於其中流動；以及轉軸運動控制模組，其包含步進馬達以驅動該製造轉軸旋轉。
實施例10：一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：熱傳導模組；製造平台與複數平面積層製造組合件，其中該等平面積層製造組合件係選擇性組合於該熱傳導模組之中央處以形成工作井，該製造平台係選擇性配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成製造區；製造轉軸與複數曲面積層製造組合件，其中該等曲面積層製造組合件係選擇性組合於該熱傳導模組之中央處以形成工作井，該製造轉軸係選擇性配置於該工作井內旋轉，該製造轉軸與該工作井形成該製造區；以及功能性液體毛細釋放模組，其經配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之間隙或者該熱傳導模組與該製造轉軸間所包含之該間隙釋放功能性液體，其中該交換式積層製造機系統經由選擇性配置該製造平台與該等平面積層製造組合件而構型為三維積層製造機，或經由選擇性配置該製造轉軸與該等曲面積層製造組合件而構型為旋轉積層製造機。
本發明各實施例彼此之間可以任意組合或者替換，從而衍生更多之實施態樣，但皆不脫本發明所欲保護之範圍，本發明保護範圍之界 定，悉以本發明申請專利範圍所記載者為準。
310:熱傳導基座
321-324:平面積層製造組合件
340:製造平台
670:釋放孔
680:毛細釋放溝
681:出流口
690:功能性液體

Claims (9)

  1. 一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：
    一熱傳導模組；
    一製造平台與複數平面積層製造組合件，其中該等平面積層製造組合件係選擇性組合於該熱傳導模組之中央處以形成一工作井，該製造平台係選擇性配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成一製造區；
    一製造轉軸與複數曲面積層製造組合件，其中該等曲面積層製造組合件係選擇性組合於該熱傳導模組之中央處以形成一工作井，該製造轉軸係選擇性配置於該工作井內旋轉，該製造轉軸與該工作井形成該製造區；以及
    一功能性液體毛細釋放模組，其經配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之一間隙或者該熱傳導模組與該製造轉軸間所包含之一第一間隙、一第二間隙以及一第三間隙其中之一釋放一功能性液體，
    其中該交換式積層製造機系統經由選擇性配置該製造平台與該等平面積層製造組合件而構型為一三維積層製造機，或經由選擇性配置該製造轉軸與該等曲面積層製造組合件而構型為一旋轉積層製造機。
  2. 如請求項1所述之交換式積層製造機系統，其中該熱傳導模組還包含以下其中之一：
    一定位件；以及
    該等平面積層製造組合件依照該定位件而組合到該熱傳導模組 上，並配置在該熱傳導模組之中央處以形成該工作井之內壁，而使該交換式積層製造機系統構型為一三維積層製造機，
    其中選自該等平面積層製造組合件其中之一的一第一平面積層製造組合件與該製造平台之間包含該間隙。
  3. 如請求項2所述之交換式積層製造機系統，其中該功能性液體毛細釋放模組還包含以下其中之一：
    一功能性液體儲存器，其係用於儲存一功能性液體；
    一輸送管路，其係連通該功能性液體儲存器以作為該功能性液體之輸送路徑；
    至少一輸送流道，其設置於選自該第一平面積層製造組合件內部以作為該功能性液體之輸送路徑；
    一釋放孔，其開設於該第一平面積層製造組合件上並與該至少一輸送流道連通；
    一毛細釋放溝，其包含一入流口與一出流口並設置於該第一平面積層製造組合件上，且具有一坡度與小於1mm的一寬度，以透過一毛細力與一重力驅動該功能性液體，該毛細釋放溝與該釋放孔連通並以該釋放孔作為該入流口，該出流口之位置經配置係導向該間隙；
    一蠕動泵，其從該功能性液體儲存器中抽取該功能性液體，並透過該輸送管路泵送至該釋放孔，而將該功能性液體輸送至該毛細釋放溝，以透過該毛細力與該重力將該功能性液體推動至該出流口，其中該功能性液體最終流入該間隙並在該間隙中受到毛細作用之驅動而在該間隙中無差別擴散；以及
    一控制器，其控制該蠕動泵定時或不定時啟動，以驅動該功能性液 體流向該釋放孔。
  4. 如請求項1所述之交換式積層製造機系統，其中該熱傳導模組還包含以下其中之一：
    一定位件以及一第一軸承孔，該第一軸承孔係提供該製造轉軸通過以進入該工作井，該第一軸承孔與該製造轉軸之間包含該第一間隙；以及
    該等曲面積層製造組合件依照該定位件而組合到該熱傳導模組上，並配置在該熱傳導模組之中央處以形成該工作井之內壁，而使該交換式積層製造機系統構型為一旋轉積層製造機，
    其中選自該等複數曲面積層製造組合件其中之一的一第一曲面積層製造組合件還包含一第二軸承孔以提供該製造轉軸通過而進入該工作井，該第二軸承孔與該製造轉軸之間包含該第二間隙，
    其中選自該等曲面積層製造組合件其中之一的一第二曲面積層製造組合件還包含一第三軸承孔以配置該製造轉軸，該第三軸承孔與該製造轉軸之間包含該第三間隙。
  5. 如請求項4所述之交換式積層製造機系統，其中該功能性液體毛細釋放模組還包含以下其中之一：
    一功能性液體儲存器，其係用於儲存一功能性液體；
    一輸送管路，其係連通該功能性液體儲存器以作為該功能性液體之輸送路徑；
    至少一輸送流道，其設置於選自該等曲面積層製造組合件其中之一的一第一曲面積層製造組合件內部以作為該功能性液體之輸送路徑； 一釋放孔，其開設於該第一曲面積層製造組合件上並與該至少一輸送流道連通，該釋放孔之位置經配置係導向該第一間隙、該第二間隙以及該第三間隙其中之一；一蠕動泵，其從該功能性液體儲存器中抽取該功能性液體，並透過該輸送管路泵送至該釋放孔，其中該功能性液體最終流入該間隙並在該間隙中受到毛細作用之驅動而在該間隙中無差別擴散；以及一控制器，其控制該蠕動泵定時或不定時啟動，以驅動該功能性液體流向該釋放孔。
  6. 如請求項1所述之交換式積層製造機系統，還包含以下其中之一：該熱傳導模組內部包含一介質流道以提供一熱傳介質於其中流動，其中該介質流道之入口係配置於該熱傳導模組之底部；一三維運動機構，其包含一龍門式多軸運動平台以搭載一噴嘴並驅動該噴嘴沿著一X軸導軌、一Y軸導軌與一Z軸導軌而分別朝向一X軸方向、一Y軸方向與一Z軸方向移動；該噴嘴，其透過該三維運動機構而定位於該製造區上方；一循環冷卻單元，其經配置以主動冷卻該熱傳介質；一循環加熱單元，其經配置以主動加熱該熱傳介質；一循環管路，其連通該循環冷卻單元與該熱傳導模組，或者連通該循環加熱單元與該熱傳導模組，並提供該熱傳介質於其中流動；一製造平台運動控制模組，其包含一線性馬達以驅動該製造平台沿著該工作井移動；以及一轉軸運動控制模組，其包含一步進馬達以驅動該製造轉軸旋轉。
  7. 如請求項6所述之交換式積層製造機系統，其中該熱傳介質係為一冷卻液、一循環液或者一乙醇，該功能性液體係為一抗凍液、一除霜液、一熱傳導液、一潤滑油或者一摩擦油。
  8. 一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：
    一製造平台；
    一熱傳導模組，其經構型為在中央處包含一工作井，該製造平台係配置於該工作井內並可沿著該工作井移動，該製造平台與該工作井形成一製造區；以及
    一功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造平台間所包含之一間隙釋放一功能性液體。
  9. 一種具功能性液體毛細釋放模組之交換式積層製造機系統，其包含：
    一製造轉軸；
    一熱傳導模組，其經構型為在中央處包含一工作井，該製造轉軸係配置於該工作井內旋轉，該製造轉軸與該工作井形成一製造區；以及
    一功能性液體毛細釋放模組，其係配置在至少該熱傳導模組上而向該熱傳導模組與該製造轉軸間所包含之一第一間隙、一第二間隙以及一第三間隙其中之一釋放一功能性液體。
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