本發(fā)明涉及一種成型方法及三維打印材料，尤其涉及一種三維打印方法及三維打印粉體。

背景技術(shù)：

隨著科技發(fā)展，三維打印(3D printing)技術(shù)及增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術(shù)已經(jīng)成為最主要發(fā)展的技術(shù)之一。上述這些技術(shù)屬于快速成型技術(shù)的一種，它可以直接通過使用者設(shè)計好的數(shù)字模型文件來直接制造出所需的成品，且成品幾乎是任意形狀的三維實體。在過去的模具制造、工業(yè)設(shè)計等領(lǐng)域，三維打印技術(shù)常常被用于制造模型，現(xiàn)在則逐漸被應(yīng)用于珠寶、鞋類、工業(yè)設(shè)計、建筑、工程、汽車、航空、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、土木工程以及其他領(lǐng)域中。

現(xiàn)有的三維打印技術(shù)根據(jù)各式的機(jī)型及材料有多種不同的成型機(jī)制，其中選擇性激光燒結(jié)(Selective Laser Sintering,SLS)和選擇性激光熔結(jié)(Selective Laser Melting,SLM)因為是應(yīng)用光束來定義三維實體的外型，且三維實體可以是由陶瓷材料或金屬材料形成，并具有高精度及較佳的表面品質(zhì)，都常被廣泛應(yīng)用在上述各種領(lǐng)域中。

然而，上述的三維打印技術(shù)例如是以陶瓷粉末形成陶瓷粉末層，接著以光束照射局部陶瓷粉末層來加熱部分的陶瓷粉末，進(jìn)而使其燒結(jié)、冷卻成三維物體或三維物體的其中一層。由于陶瓷粉末之間具有空隙存在，因此當(dāng)陶瓷粉末被燒結(jié)成三維物體后，三維物體中也會存在空隙，進(jìn)而使三維物體的致密程度降低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施例提供一種三維打印方法，其可以有效率地形成致密程度高的三維物體。

本發(fā)明的實施例提供一種三維打印粉體，其可以形成品質(zhì)良好的三維物體。

本發(fā)明的實施例的三維打印方法包括提供成型粉體；摻雜納米粉體于成型粉體中來形成三維打印粉體；以及以光束加熱部分三維打印粉體，進(jìn)而形成三維物體。成型粉體的材質(zhì)與納米粉體的材質(zhì)相同，且納米粉體的平均粒徑與成型粉體的平均粒徑的比值落在0.001至0.1的范圍中。

本發(fā)明的實施例的三維打印粉體包括成型粉體以及與納米粉體。納米粉體的材質(zhì)與成型粉體的材質(zhì)相同，且納米粉體的平均粒徑與成型粉體的平均粒徑的比值落在0.001至0.1的范圍中。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的納米粉體的粒徑小于100納米。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的納米粉體在三維打印粉體的重量百分比落在50％以下的范圍。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的成型粉體與納米粉體的材質(zhì)包括陶瓷材料。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的光束適于加熱三維打印粉體至成型粉體及納米粉體的材質(zhì)的燒結(jié)溫度。

在本發(fā)明的一實施例中，上述的三維打印粉體適于經(jīng)由選擇性激光燒結(jié)或選擇性激光熔結(jié)形成三維物體。

基于上述，本發(fā)明的實施例的三維打印方法因為摻雜納米粉體于成型粉體中，因此可以提升三維物體的形成效率及三維物體的致密程度。本發(fā)明的實施例的三維打印粉體包括上述的納米粉體與成型粉體，因此可以經(jīng)由三維打印技術(shù)來輕易的形成良好的三維物體。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

圖1是依照本發(fā)明的實施例的三維打印方法的流程示意圖；

圖2是依照本發(fā)明的實施例的三維打印方法所形成的三維物體的示意圖；

圖3是依照比較例的三維打印方法所形成的三維物體的示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

S11～S13：步驟。

具體實施方式

圖1是依照本發(fā)明的實施例的三維打印方法的流程示意圖。請參照圖1，本發(fā)明的實施例的三維打印方法先提供成型粉體(步驟S11)，上述的成型粉體例如是由陶瓷材料或金屬材料所形成。具體來說，成型粉體的材質(zhì)適于通過光束照射來燒結(jié)或熔結(jié)，且成型粉體之間會形成空隙。

接著，本實施例的三維打印方法在成型粉體中摻雜納米粉體(步驟S12)來形成三維打印粉體。詳細(xì)來說，三維打印粉體例如是通過將納米粉體混合于成型粉體中，進(jìn)而使納米粉體可以分布于成型粉體之間的空隙。

本實施例的成型粉體的材質(zhì)與納米粉體的材質(zhì)相同，且納米粉體的平均粒徑與成型粉體的平均粒徑的比值落在0.001至0.1的范圍中，即納米粉體的顆粒大小小于成型粉體的顆粒大小，進(jìn)而使納米粉體可以分布于成型粉體的顆粒之間的空隙中。換句話說，本實施例的三維打印粉體中的空隙較小。

詳細(xì)來說，在本實施例中，上述的三維打印粉體適于形成三維打印粉層。本實施例的三維打印粉層的形成例如是通過滾筒將供粉槽中的三維打印粉體推壓并形成在成型載臺上，本發(fā)明不限于此。

本實施例的三維打印方法在形成三維打印粉體后，以光束照射三維打印粉體來加熱三維打印粉體，進(jìn)而使三維打印粉體形成三維物體(步驟S13)。詳細(xì)來說，本實施例的三維打印方法例如以上述的三維打印粉體在成型載臺上形成三維打印粉層，接著以光束照射三維打印粉層來加熱三維打印粉層的部分三維打印粉體，進(jìn)而讓部分三維打印粉體燒結(jié)或熔結(jié)并冷卻成三維物體。本實施例的光束例如是激光光束，而三維打印粉體適于被上述的激光光束加熱。

圖2是依照本發(fā)明的實施例的三維打印方法所形成的三維物體的示意圖。本實施例的三維打印方法是以上述的三維打印粉體來形成，且三維打印粉體具有相同材質(zhì)的納米粉體及成型粉體。納米粉體不但可以填補(bǔ)成型粉體之間的空隙，顆粒較小的納米粉體也會因為整體的表面積較大而大幅增加吸熱效率，進(jìn)而讓三維打印粉體的整體加熱效率大幅提升，進(jìn)而讓成型粉體和 納米粉體可以更有效率得燒結(jié)或熔結(jié)成三維物體。另一方面，請參照圖2，由圖2所顯示的電子顯微鏡所拍攝到的由上述三維打印方法所形成的三維物體可看出本實施例的三維打印方法不但可以增加三維物體的形成效率，還可以讓三維物體具有致密的表面。

圖3是依照比較例的三維打印方法所形成的三維物體的示意圖，在此比較例中形成三維物體的粉體中沒有摻雜納米粉體。因此，由圖2及圖3即可看出本發(fā)明的實施例的三維打印方法可以形成具有致密表面的三維物體。

具體來說，本發(fā)明的實施例的三維打印粉體因為同時包括成型粉體以及納米粉體，因此可以良好地應(yīng)用于例如是選擇性激光燒結(jié)或選擇性激光熔結(jié)的三維打印技術(shù)中。進(jìn)一步來說，本發(fā)明的實施例的三維打印方法尤其可以改善陶瓷材料在選擇性激光燒結(jié)技術(shù)及選擇性激光熔結(jié)技術(shù)中形成三維物體的效率。

詳細(xì)來說，上述的納米粉體例如是粒徑小于100納米的粉體，因此當(dāng)光束照射三維打印粉體中的納米粉體時，納米粉體可以快速得加熱，進(jìn)而加熱四周的成型粉體來讓三維打印粉體可以有效率地?zé)Y(jié)或熔結(jié)。

另一方面，本實施例的納米粉體在三維打印粉體的重量百分比落在50％以下的范圍，因此當(dāng)三維打印粉體形成三維打印粉層時，成型粉體和納米粉體可以大幅降低空隙在三維打印粉層所占的空間。

綜上所述，本發(fā)明的實施例的三維打印方法因為摻雜納米粉體于成型粉體來形成三維打印粉體，因此在通過光束加熱三維打印粉體時，三維打印粉體的加熱效率可以大幅提升，同時也可以形成具有致密表面的三維物體。本發(fā)明的實施例的三維打印粉體因為包括納米粉體與成型粉體，其可以改善例如是選擇性激光燒結(jié)或選擇性激光熔結(jié)的三維打印技術(shù)的三維物體形成效率，同時可以改善三維物體的表面品質(zhì)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。