具备局部立体列印治具的陶瓷坯体的制作方法
【专利摘要】一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其包括一治具及一陶瓷坯体，该治具嵌设于该陶瓷坯体上；其中：该治具经由电脑运算模拟该陶瓷坯体的局部结构，该局部结构包含多个孔穴；并以3D列印机列印出该陶瓷坯体的该局部结构。据此，将该陶瓷坯体翻制成石膏模具，由该石膏模具再型塑的陶瓷坯体经烧结后，在陶瓷件的局部表面上已经形成有多个镶嵌水钻用的定位孔穴，如此将水钻镶嵌在陶瓷件上可以节省人力工时及降低成本，并可大幅提升孔穴的尺寸精度，生产造型复杂但工整的水钻排列图案。
【专利说明】具备局部立体列印治具的陶瓷坯体
【技术领域】
[0001]本实用新型关于一种塑型模具，特别地指一种应用在陶瓷器少量多样或量产的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体。
【背景技术】
[0002]陶瓷器不单祇是用品而已，特别是观赏、收藏用的高价陶瓷器，对于美感的讲求及手工的精致要求很高，不仅对于釉料、配色讲究甚至连贵金属及宝石等都是其装饰材料之
一。目前已知有将水钻应用在陶瓷品上，现有陶瓷器镶嵌水钻的技术，是将水钻裁切、研磨成具有特定厚度的扁平状后，塞入预先挖好的凹槽内并加以粘附固定。惟，对于大量使用人工的陶瓷生产业者而言，在陶瓷器上预留孔洞定位相当不容易且生产品质不一，影响产品的良率。
[0003]一般陶瓷材料，是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料，它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，通常作结构材料、刀具材料、或装饰品等等。陶瓷的是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上，且陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，且可塑性、可挠性和韧性很差。本领域具有通常知识者可以理解的是，陶瓷无法如同金属镶嵌宝石的方式来固定水钻，然而陶瓷材料因烧结成型后不但硬度高且又脆，无法提供可挠成型的特性，故将水钻镶嵌在陶瓷器上的困难度及生产成本相当高。
[0004]另一方面，传统模具是从一大块的材料雕琢出可用的部份，材料及形状的复杂程度受到相当限制，开模的成本也相对很高，这对于少量多样制造的应用，特别是对于那些生产时程较短或是专注在客制化产品的制造商来说，无疑是制造成本居高不下的重要因素。
[0005]3D列印发展至今商业化的阶段，已经开始将这项技术应用到先进的产品线上。和传统的减法开模方式相比，3D列印则是一层一层的积层制造出物件，相较之下3D列印使用的耗材可以是石膏、陶瓷材料、塑胶粉、不锈钢粉甚至钛粉，而可堆迭出精细的真实物体，能制造出的复杂物件是其他方式所不可企及，这对于生产时程短、客制化、少量多样制造的应用来说，使得一切变得更具成本效益。
[0006]创作人等思及，将3D列印技术与传统石膏模具整合，能将水钻镶嵌在陶瓷器上的困难度及成本相对降低很多，遂而提供本实用新型。已知有许多有关“3D列印”的相关文献被提出，例如台湾发明公开201208890等。
实用新型内容
[0007]本实用新型的主要目的在于提供一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，用以在陶瓷件上产生多个定位孔穴，能将水钻镶嵌在陶瓷件上的困难度及生产成本相对降低。
[0008]本实用新型的另一目的在于提供一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，能使陶瓷件上的复杂的3D立体图形生产简单化，及降低少量多样化的制造成本。
[0009]为了达成上述目的及其他目的，本实用新型采用如下技术方案:[0010]一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其包括一治具及一陶瓷坯体，该治具嵌设于该陶瓷坯体上；其中:该治具经由电脑运算模拟该陶瓷坯体的局部表面，并由3D列印机所列印而出；该局部表面上包含多个孔穴。
[0011]可选择的，该治具是由多层的树脂材料所构成的堆积层。
[0012]可选择的，该治具厚度在0.5~IOmm之间。
[0013]可选择的，该孔穴具有锥角，该孔穴的孔径由该局部表面向深度方向逐渐变小，该孔穴用来镶嵌水钻。将该结合有治具的陶瓷坯体翻制成石膏模具，应用在陶瓷器的量产。
[0014]可选择的,该水钻包含一具有锥角的底段,该孔穴的锥角角度小于该水钻底段的锥角角度。
[0015]据此，由石膏模具再型塑的陶瓷坯体经烧结后的陶瓷件已经形成有多个镶嵌水钻用的定位孔穴，如此将水钻镶嵌在陶瓷件上可以节省人力工时，且能降低成本，并提升孔穴尺寸的精准度。
[0016]根据本实用新型具备局部立体列印治具的陶瓷坯体的另一种实施例，一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其包括一治具及一陶瓷坯体，该治具嵌设于该陶瓷坯体中；其中:该治具经由电脑运算模拟该陶瓷坯体的局部表面，并由3D列印机所列印而出；该局部表面包含一立体浮雕图形。
[0017]可选择的，该治具是由多层的树脂材料所构成的堆积层。
[0018]该治具的局部表 面及立体浮雕或阴雕图形，是由一层一层的树脂材料所构成的堆积层，将该结合有治具的陶瓷坯体翻制成石膏模具，应用在陶瓷器的少量生产或量产。据此，由石膏模具再型塑的陶瓷坯体经烧结后的陶瓷件已经形成有3D立体图形，能使陶瓷器上的复杂的3D立体图形生产简单化，更可降低少量多样化的制造成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型立体列印治具的示意图(其中显示在治具表面上形成有多个定位孔穴);
[0020]图2为将图1的治具结合在陶瓷坯体上的状态的立体示意图；
[0021]图3为将图2结合有本实用新型治具的陶瓷坯体翻制成石膏模具的立体示意图；
[0022]图4为镶嵌有水钻的陶瓷器的局部示意图；
[0023]图5为图4的局部剖面示意图；
[0024]图6为本实用新型立体列印治具的第二实施例的示意图，(在治具表面上形成有3D立体图形)；
[0025]图7为将图6中第二实施例的治具结合在陶瓷坯体上的状态的立体示意图；
[0026]图8为将图7结合有本实用新型治具的陶瓷坯体翻制成石膏模具的立体示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]10、10’ 本实用新型治具
[0029]20陶瓷还体
[0030]20a陶瓷件
[0031]21区域
[0032]21’表面[0033]22、22’孔穴
[0034]22a孔穴
[0035]23水钻
[0036]23a底段
[0037]24、24’立体浮雕图形
[0038]30石膏模具
[0039]31模壁
[0040]31a凸榫
[0041]32阴花纹
【具体实施方式】
[0042]下面结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细描述。
[0043]以下将配合实施例对本实用新型技术特点作进一步地说明，该实施例仅为较佳代表的范例并非用来限定本实用新型的实施范围，谨藉由参考附图结合下列详细说明而获致最好的理解。
[0044]首先，请参考图1至图3，图1用来说明本实用新型藉由3D立体列印成型的治具的第一实施例，图2为将第一实施例的治具结合在陶瓷坯体上，及图3说明了将结合有第一实施例治具的陶瓷坯体翻制成石膏模具。本实施例以在陶瓷器表面形成多个镶嵌水钻用的定位孔的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体作为代表说明，如图所示，其主要包括一治具10，及一陶瓷坯体20。
[0045]该治具10经由电脑运算模拟该陶瓷坯体20的局部表面，例如对应于设计图上预定镶嵌水钻的区域21，包括其表面的高低起伏、曲率、范围大小等，及在该区域21表面的多个预定点上的多个预定大小孔径及深度的孔穴22，并以特定材料例如树脂材料等经由3D列印机列印出具有对应于该陶瓷坯体20该区域21表面的表面21’，和对应于该陶瓷坯体20该区域21表面上的该多个预定点上的多个预定大小孔径及深度的孔穴22的孔穴22’ (如图1及图2所示)。当然，列印材料有很多其他选择，树脂材料只是举例说明并不限定该树脂材料。
[0046]该治具10实质上由一层一层的树脂材料所形成的堆积层，厚度约在0.5~IOmm之间。按照本实用新型，将该列印完成的治具10结合在该陶瓷坯体20的预定区域21上，例如先在该陶瓷坯体20的预定区域21预留一对应于该该治具10形状大小的凹槽，且此凹槽凹陷的深度对应于该治具10的厚度，再以树脂材料为接着剂将该治具10嵌接在该凹槽中，并将该结合有治具10的陶瓷坯体20翻制成石膏模具30，俾在该石膏模具30的模壁31上形成对应该治具10多个孔穴22’的多个凸榫31a(成如图3所示)。
[0047]请再参考图4及图5，由上述石膏模具30再型塑的陶瓷坯体经烧结后的陶瓷件20a已经形成有多个镶嵌水钻23用的定位孔穴22a。本领域具有通常知识者可以理解的是，一般现有水钻23至少包含一具有锥角的底段23a ;其中，该孔穴22a的孔径对应于该水钻23的底段23a，成由表面向深度方向逐渐变小的具有锥角的锥形状。
[0048]较佳地，该孔穴22a的 锥角小于该水钻23底段23a的锥角，因此在该孔穴22a的槽底面与该水钻23的底段23a之间维持有一收容粘着剂的空间，故该水钻23可以牢靠地固着在陶瓷件20a上。据此，本实用新型具备局部立体列印治具的陶瓷坯体应用在陶瓷器少量生产或量产，而将水钻23镶嵌在陶瓷件20a上可以节省人力工时，相对能降低成本。
[0049]图6、7及8为本实用新型具备局部立体列印治具的陶瓷坯体的第二实施例。本实施例基本上如同前述实施例，唯不同的是在该治具表面布局的是浮雕或阴雕图形，如图所示，其主要包括一治具10’及一陶瓷坯体20 ;其中，该治具10’经由电脑运算模拟陶瓷坯体20的局部表面，例如对应于设计图上预定布置浮雕图形的区域21，包括其表面的高低起伏、曲率、范围大小等，及在该区域21表面的立体浮雕图形24，并以特定材料例如树脂材料等经由3D列印机列印出具有对应于该陶瓷坯体20该区域21表面的表面21’，和对应于该陶瓷坯体20该区域21表面上的立体浮雕图形24的立体浮雕图形24’(如图6及图7所示)O
[0050]如同上述实施例，将该治具10’结合在该陶瓷坯体20的预定点上，并将该结合有治具10’的陶瓷坯体20翻制成石膏模具30，俾在该石膏模具30的模壁31上形成凹进、对应该治具10’表面21’的立体浮雕图形24’的阴花纹32 (成如图8所示)。如同前述的，由该石膏模具30再型塑的陶瓷坯体已经布设有立体浮雕图形24。如此，对于需要大量使用人工来塑造立体浮雕图形的陶瓷生产业者而言，能大大节省人力、降低成本，且生产品质可以确保。
[0051]虽然本实用新型是结合以上实施例进行描述的，但本实用新型并不限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本实用新型的实质构思和范围。
【权利要求】
1.一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，其包括一治具及一陶瓷坯体，该治具嵌设于该陶瓷坯体上；其中: 该治具经由电脑运算模拟该陶瓷坯体的局部表面，并由3D列印机所列印而出；该局部表面上包含多个孔穴。
2.如权利要求1所述的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，该治具是由多层的树脂材料所构成的堆积层。
3.如权利要求2所述的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，该治具厚度在0.5?10_之间。
4.如权利要求1所述的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，该孔穴具有锥角，该孔穴的孔径由该局部表面向深度方向逐渐变小，该孔穴用来镶嵌水钻。
5.如权利要求4所述的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，该水钻包含一具有锥角的底段，该孔穴的锥角角度小于该水钻底段的锥角角度。
6.一种具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，其包括一治具及一陶瓷坯体，该治具嵌设于该陶瓷坯体中；其中: 该治具经由电脑运算模拟该陶瓷坯体的局部表面，并由3D列印机所列印而出；该局部表面包含一立体浮雕图形。
7.如权利要求6所述的具备局部立体列印治具的陶瓷坯体，其特征在于，该治具是由多层的树脂材料所构成的堆积层。
【文档编号】B44C5/04GK203651304SQ201320713391
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年11月12日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】张于飞, 张景星, 吕志伟, 董俊言, 郑世伟 申请人:法蓝瓷股份有限公司