[0001] 本发明是关于一种成型方法，特别是关于一种用以成型彩色物品的成型方法。

[0002] 快速成型(Rapid Prototyping，RP)技术使用堆叠加工技术，能够依照电脑辅助设计(Computer Aided Design，CAD)软件所建构的立体几何图形，自动制造出三维实体物件的技术。快速成型技术可克服工具机加工无法完成的几何形状死角，自动化地制造自由形状的物品，节省人力与加工时间。

[0003] 现行的快速成型技术包含有立体印刷(Stereo-Lithography，SLA)、选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)、立体制版(Solider Process，SP)、熔合沉积模型(Fused Deposition Modeling，FDM)、三维印刷(3-D Printing)以及层化物品制造(Laminated Object Manufacturing，LOM)等技术。一般来说，不同的快速成型技术具有不同的优缺点，而目前市面上通过快速成型技术制造具有颜色的物品时，一种方法是当物品成型完成后再进行喷涂上色，另一种方法是于粉末原料中混合颜料树脂再照射辐射能熔融。这两种方法中，前者需要后制加工而增加了制作时间与不便利，后者必须在所有粉末原料中混合颜料树脂，造成成本上的浪费。

[0022] 以下将参照相关附图，说明依本发明较佳实施例的一种成型系统，其中相同的构件、元件将以相同的元件符号加以表示以及说明。

[0023] 图1是本发明一实施例的成型系统的示意图。图2是本发明一实施例的激光装置照射时的示意图。图3是本发明一实施例的成型薄层成型后的示意图。图4是本发明一实施例的彩色物品成型后的示意图。图5是本发明一实施例的成型系统的方块图。

[0024] 请参照图1至图5，本发明的成型系统1可用以成型一成型薄层S，并将成型后的成型薄层S叠加新的成型材料M进行制造，最后成型一彩色物品O。成型系统1包含操作平台10、供料装置20、激光装置30、上色装置40及控制单元50。供料装置20用以铺设一层成型材料M于操作平台10。激光装置30用以照射一激光L于该层成型材料M。上色装置40用以喷涂一层颜料D。控制单元50依据对应成型薄层S的截面图案P控制激光装置30照射激光L于该层成型材料M以形成固化层G，且控制单元50依据对应成型薄层S的截面图案P控制上色装置40喷涂该层颜料D于固化层G，以形成成型薄层S。

[0025] 控制单元50分别连接操作平台10、供料装置20、激光装置30与上色装置40，控制单元50可为台式机或笔记本电脑等消费性电子产品，控制单元50亦可为中央处理器、微处理器、微控制器或集成电路及电子零件组成的控制线路，本发明不以此为限。

[0026] 供料装置20可包含供料平台22与滚轮24。成型材料M可预先放置于供料平台22上，控制单元50可控制供料平台22上升，并驱动滚轮24滚动，以铺设一层成型材料M于操作平台10上，如图1所示。

[0027] 激光装置30可照射一激光L于操作平台10上的成型材料M，而激光装置30的操作原理为本领域技术人员所熟悉，故不再赘述。上色装置40可预先装设有一颜料D，而控制单元50可控制上色装置40喷涂一层颜料D。

[0028] 对应成型薄层S的截面图案P可经由电脑辅助设计(Computer Aided Design，CAD)软件进行绘制。彩色物品O可通过电脑辅助设计软件进行模拟，将彩色物品O模拟成由多层成型薄层S所组成，并分别绘制出对应多层成型薄层S的多个截面图案P。

[0029] 举例来说，彩色物品O可由第一层成型薄层S1至第n层成型薄层Sn所组成(图未显示)，n为一正整数。当通过成型系统1进行制造彩色物品O时，控制单元50控制操作平台10下降第一预定厚度，控制单元50控制供料平台22上升第一预定厚度，并驱动滚轮24滚动，以铺设第一层成型材料M1于操作平台10上。在第一层成型材料M1铺设完成后，控制单元50依据对应第一层成型薄层S1的第一截面图案P1控制激光装置30照射激光L于第一层成型材料M1以形成第一层固化层G1，如图2所示。在第一层固化层G1完成后，控制单元50依据对应第一层成型薄层S1的第一截面图案P1控制上色装置40喷涂第一层颜料D1于第一层固化层G1，以形成第一层成型薄层S1，如图3所示。

[0030] 当第一层成型薄层S1完成后，控制单元50控制操作平台10下降第二预定厚度，控制单元50控制供料平台22上升第二预定厚度，并驱动滚轮24滚动，以铺设第二层成型材料M2于第一层成型薄层S1上。在第二层成型材料M2铺设完成后，控制单元50依据对应第二层成型薄层S2的第二截面图案P2控制激光装置30照射激光L于第二层成型材料M2以形成第二层固化层G2。在第二层固化层G2完成后，控制单元50依据对应第二层成型薄层S2的第二截面图案P2控制上色装置40喷涂第二层颜料D2于第二层固化层G2，以形成第二层成型薄层S2。于成型后的第(n-1)层成型薄层Sn-1上叠加第n层成型材料Mn并进行重复步骤，直到第n层固化层Gn与第n层成型薄层Sn成型后，即完成彩色物品O的制作，如图4所示。

[0031] 在一实施例中，上色装置40是喷涂该层颜料D于固化层G的部分表面。亦即，在制作第一层成型薄层S1时，上色装置40是喷涂第一层颜料D1于第一层固化层G1的部分表面，在制作第二层成型薄层S2时，上色装置40是喷涂第二层颜料D2于第二层固化层G2的部分表面，以此类推。

[0032] 图6是本发明一实施例的成型方法的流程图。请参考图1至图6，本发明提供一种成型方法100，成型方法100可与上述之成型系统1相互配合使用。本发明的成型方法100用以成型一彩色物品O，成型方法100包含下列步骤。首先，铺设一层成型材料M(步骤S102)。然后，依据对应成型薄层S的截面图案P，熔融该层成型材料M以形成固化层G(步骤S104)。接着，依据对应成型薄层S的截面图案P，喷涂一层颜料D于固化层G以形成成型薄层S(步骤S106)。最后，重复上述步骤至成型彩色物品O(步骤S108)。

[0033] 在步骤S102中，该层成型材料M可铺设于操作平台10上。在步骤S104中，熔融该层成型材料M可通过激光L照射于操作平台10上的该层成型材料M。

[0034] 对应成型薄层S的截面图案P可经由电脑辅助设计软件进行绘制。彩色物品O可通过电脑辅助设计软件进行模拟，将彩色物品O模拟成由多层成型薄层S所组成，并分别绘制出对应多层成型薄层S的多个截面图案P。

[0035] 举例来说，彩色物品O可由第一层成型薄层S1至第n层成型薄层Sn所组成，n为一正整数。首先，进行步骤S102的铺设步骤，当通过成型方法100进行制造彩色物品O时，控制单元50控制操作平台10下降第一预定厚度，控制单元50控制供料平台22上升第一预定厚度，并驱动滚轮24滚动，以铺设第一层成型材料M1于操作平台10上。在第一层成型材料M1铺设完成后，进行步骤S104的熔融步骤，控制单元50依据对应第一层成型薄层S1的第一截面图案P1控制激光装置30照射激光L于第一层成型材料M1以形成第一层固化层G1，如图2所示。在第一层固化层G1完成后，进行步骤S106的上色步骤，控制单元50依据对应第一层成型薄层S1的第一截面图案P1控制上色装置40喷涂第一层颜料D1于第一层固化层G1，以形成第一层成型薄层S1，如图3所示。

[0036] 当第一层成型薄层S1完成后，进行步骤S108的重复步骤，重复进行步骤S102、步骤S104以及步骤S106直到完成彩色物品O。也就是说，控制单元50可控制操作平台10下降第二预定厚度，控制单元50控制供料平台22上升第二预定厚度，并驱动滚轮24滚动，以铺设第二层成型材料M2于第一层成型薄层S1上(步骤S102)。在第二层成型材料M2铺设完成后，控制单元50依据对应第二层成型薄层S2的第二截面图案P2控制激光装置30照射激光L于第二层成型材料M2以形成第二层固化层G2(步驟S104)。在第二层固化层G2完成后，控制单元50依据对应第二层成型薄层S2的第二截面图案P2控制上色装置40喷涂第二层颜料D2于第二层固化层G2，以形成第二层成型薄层S2(步骤S106)。在成型后的第(n-1)层成型薄层Sn-1上叠加第n层成型材料Mn进行步骤S102、步驟S104及步骤S106，直到第n层固化层Gn与第n层成型薄层Sn成型后，即完成彩色物品O的制作，如图4所示。

[0037] 在步骤S106中，该层颜料D可喷涂于固化层G的部分表面。亦即，在制作第一层成型薄层S1时，上色装置40是喷涂第一层颜料D1于第一层固化层G1的部分表面，在制作第二层成型薄层S2时，上色装置40是喷涂第二层颜料D2于第二层固化层G2的部分表面，以此类推。

[0038] 图7是本发明一实施例的成型方法的另一流程图。如图7所示，成型方法100还包含固化该层颜料D于固化层G上(步骤S107)的步骤。亦即，当步骤S106的上色步骤完成后，可进行步骤S107的固化步骤，将固化层G上的颜料D固化。

[0039] 在步骤S107中，固化该层颜料D可通过紫外光照射于该层颜料D。在本发明一实施例中，颜料D可包含紫外光固化树脂，成型材料M可包含树脂粉末、玻璃粉末、陶瓷粉末、金属粉末或其组合。

[0040] 综上所述，通过本发明的成型方法100与成型系统1，将成型后的成型薄层S叠加新的成型材料M进行制造，并于制造每一层成型薄层S的过程中分别将每一层颜料D进行喷涂上色，重复执行铺设步骤、熔融步骤以及上色步骤，最后成型一彩色物品O。故，通过此种配置将可以实现提供一种便利的成型方法100与成型系统1。

[0041] 以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范围，而对其进行之等效修改或变更，均应包含于权利要求书的范围中。