KR20150049736A - Three dimensional printer improving printing velocity - Google Patents

Three dimensional printer improving printing velocity Download PDF

Info

Publication number
KR20150049736A
KR20150049736A KR1020130130651A KR20130130651A KR20150049736A KR 20150049736 A KR20150049736 A KR 20150049736A KR 1020130130651 A KR1020130130651 A KR 1020130130651A KR 20130130651 A KR20130130651 A KR 20130130651A KR 20150049736 A KR20150049736 A KR 20150049736A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
dimensional
filament
size
printing
Prior art date
Application number
KR1020130130651A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
고산
Original Assignee
(주)에이팀벤처스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에이팀벤처스 filed Critical (주)에이팀벤처스
Priority to KR1020130130651A priority Critical patent/KR20150049736A/en
Publication of KR20150049736A publication Critical patent/KR20150049736A/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/209Heads; Nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

The present specification discloses a three-dimensional printer for improving printing velocity. The three-dimensional printer comprises: a plate; a first nozzle of the first size for printing the boundary area of a three-dimensional object by discharging a second material on the plate; and a second nozzle of the second size, different from the first size, for printing an interior area of the three-dimensional object by discharging the second material on the plate.

Description

프린팅 속도가 개선된 3차원 프린터{Three dimensional printer improving printing velocity}Three dimensional printer improving printing velocity < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 3차원 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional printer.

3차원 프린팅 또는 가산형 프로세스(additive process)은 3차원 데이터(예를 들어, CAD(computer-aided design) 모델)로부터, 3차원 대상물품(3D object)를 형성한다. 3차원 프린팅은 물질층을 연속적으로 적층하면서 대상물품을 형성한다는 점에서, 커팅 또는 드릴링과 같은 감산형 프로세스(subtractive process)와 다르다.A three-dimensional printing or additive process forms a three-dimensional object (3D object) from three-dimensional data (e.g., a computer-aided design (CAD) model). 3D printing differs from a subtractive process such as cutting or drilling in that it forms an object article while continuously stacking the material layers.

3차원 프린팅은 FDM(Fused deposition modeling), EBF3(Electron Beam Freeform Fabrication), DMLS(Direct metal laser sintering), SLS(Selective laser sintering), LOM(Laminated object manufacturing), SLA(Stereolithography) 등 여러가지 방식이 있다. 이러한 3차원 프린팅은 프로토타이핑(prototyping), 건축, 산업 디자인, 자동차, 항공, 엔지니어링, 교육, 보석, 패션 등 상당히 많은 분야에서 사용될 수 있다. Three-dimensional printing can be performed by various methods such as FDM (Fused Deposition Modeling), EBF 3 (Direct Metal Laser Sintering), DMLS (Selective Laser Sintering), LOM (Laminated Object Manufacturing), SLA have. Such 3D printing can be used in a great many fields such as prototyping, architecture, industrial design, automobile, aviation, engineering, education, jewelry, and fashion.

한편, 3차원 프린팅은 미국공개특허 US2012/0219698 (2012년 8월 30일 공개) 등에 개시된 바 있다.On the other hand, three-dimensional printing has been disclosed in U.S. Published Patent Application No. US2012 / 0219698 (published on Aug. 30, 2012).

본 발명이 해결하려는 과제는, 프린팅 속도가 개선된 3차원 프린터를 제공하는 것이다.A problem to be solved by the present invention is to provide a three-dimensional printer with improved printing speed.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 3차원 프린터의 일 면(aspect)은 플레이트; 상기 플레이트 상에 제1 물질을 토출하여, 3차원 대상물품의 경계 영역을 프린팅하는 제1 사이즈의 제1 노즐; 및 상기 플레이트 상에 제2 물질을 토출하여, 상기 3차원 대상물품의 내부 영역을 프린팅하는 상기 제1 사이즈와 다른 제2 사이즈의 제2 노즐을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional printer comprising: a plate; A first nozzle of a first size for ejecting a first material on the plate to print a boundary region of the three-dimensional object; And a second nozzle of a second size different from the first size for ejecting a second material onto the plate and printing an interior region of the three-dimensional object article.

상기 제2 노즐의 제2 사이즈가 상기 제1 노즐의 제1 사이즈보다 클 수 있다.The second size of the second nozzle may be larger than the first size of the first nozzle.

제 1항에 있어서, 상기 제1 물질과 상기 제2 물질은 서로 다를 수 있다.The method of claim 1, wherein the first material and the second material may be different.

상기 플레이트 상에 제3 물질을 토출하여, 상기 3차원 대상물품을 지지하기 위한 서포터를 프린팅하는 제3 사이즈의 제3 노즐을 포함할 수 있다.And a third nozzle of a third size for ejecting a third substance on the plate and printing a supporter for supporting the three-dimensional object.

상기 3차원 데이터를 다수의 2차원 데이터로 슬라이싱하고, 상기 2차원 데이터를 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터로 분리하고, 상기 경계 영역 데이터를 이용하여 상기 제1 노즐을 제어하고, 상기 내부 영역 데이터를 이용하여 상기 제2 노즐을 제어하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.Dimensional data by dividing the three-dimensional data into a plurality of two-dimensional data, separating the two-dimensional data into boundary area data and inner area data, controlling the first nozzle using the boundary area data, And a controller for controlling the second nozzle by using the second nozzle.

상기 3차원 대상물품의 경계 영역은 제1 간격(interval)의 제1 그리드(grid)로 표현되고, 상기 3차원 대상물품의 내부 영역은 상기 제1 간격과 다른 제2 간격의 제2 그리드로 표현될 수 있다.Wherein the boundary region of the 3D object is represented by a first grid of an interval and the inner region of the 3D object is represented by a second grid of a second spacing different from the first spacing .

상기 제1 간격보다 상기 제2 간격이 더 클 수 있다. The second spacing may be larger than the first spacing.

상기 제1 노즐에 제1 필라멘트를 공급하는 제1 필라멘트 홀더와, 상기 제2 노즐에 제2 필라멘트를 공급하는 제2 필라멘트 홀더를 더 포함하고, 상기 제1 노즐과 제2 노즐 사이에 배치되어, 상기 제1 필라멘트 및 상기 제2 필라멘트를 녹이는 공용 멜팅유닛을 포함할 수 있다. Further comprising: a first filament holder for supplying a first filament to the first nozzle; and a second filament holder for supplying a second filament to the second nozzle, wherein the second filament holder is disposed between the first nozzle and the second nozzle, And a common melting unit for melting the first filament and the second filament.

상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐은 하나의 노즐 바디 내에 설치될 수 있다.The first nozzle and the second nozzle may be installed in one nozzle body.

상기 노즐 바디의 주변에 배치된 다수의 축과, 상기 다수의 축에 각각 설치되고, 상기 축의 연장방향을 따라서 개별적으로 움직일 수 있는 다수의 구동유닛과, 상기 노즐 바디와 상기 다수의 구동유닛을 각각 연결하는 다수의 연결바를 포함할 수 있다.A plurality of driving units disposed on the periphery of the nozzle body and respectively disposed on the plurality of shafts and capable of moving individually along the extending direction of the shaft; And may include a plurality of connecting bars to connect.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Other specific details of the invention are included in the detailed description and drawings.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린팅 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2d는 도 1의 흐름도를 설명하기 위한 중간단계 도면들이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린팅 방법을 이용하여 제조한 3차원 대상물품을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 8a 및 도 8b은 도 7에 도시된 노즐 구조체를 설명하기 위한 예시적인 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 사시도 및 측면도이다.
1 is a flowchart illustrating a three-dimensional printing method according to some embodiments of the present invention.
2A to 2D are intermediate diagrams for explaining the flow chart of FIG.
FIGS. 3 to 5 are cross-sectional views illustrating a three-dimensional object article manufactured using a three-dimensional printing method according to some embodiments of the present invention.
6 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to some embodiments of the present invention.
7 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to the first embodiment of the present invention.
Figs. 8A and 8B are exemplary views for explaining the nozzle structure shown in Fig. 7. Fig.
9 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to a second embodiment of the present invention.
10 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to a third embodiment of the present invention.
11 and 12 are a perspective view and a side view for explaining a three-dimensional printer according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

하나의 소자(elements)가 다른 소자와 "접속된(connected to)" 또는 "커플링된(coupled to)" 이라고 지칭되는 것은, 다른 소자와 직접 연결 또는 커플링된 경우 또는 중간에 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 하나의 소자가 다른 소자와 "직접 접속된(directly connected to)" 또는 "직접 커플링된(directly coupled to)"으로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자를 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. One element is referred to as being "connected to " or" coupled to "another element, either directly connected or coupled to another element, One case. On the other hand, when one element is referred to as being "directly connected to" or "directly coupled to " another element, it does not intervene another element in the middle. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. "And / or" include each and every combination of one or more of the mentioned items.

비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.Although the first, second, etc. are used to describe various elements, components and / or sections, it is needless to say that these elements, components and / or sections are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element, element or section from another element, element or section. Therefore, it goes without saying that the first element, the first element or the first section mentioned below may be the second element, the second element or the second section within the technical spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of illustrating embodiments and is not intended to be limiting of the present invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. It is noted that the terms "comprises" and / or "comprising" used in the specification are intended to be inclusive in a manner similar to the components, steps, operations, and / Or additions.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless explicitly defined otherwise.

도 1은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린팅 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 2a 내지 도 2d는 도 1의 흐름도를 설명하기 위한 중간단계 도면들이다. 도 3 내지 도 5는 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린팅 방법을 이용하여 제조한 3차원 대상물품을 설명하기 위한 단면도들이다.1 is a flowchart illustrating a three-dimensional printing method according to some embodiments of the present invention. 2A to 2D are intermediate diagrams for explaining the flow chart of FIG. FIGS. 3 to 5 are cross-sectional views illustrating a three-dimensional object article manufactured using a three-dimensional printing method according to some embodiments of the present invention.

우선, 도 1을 참조하면, 플레이트 상에 제1 물질을 제1 속도로 토출하여, 3차원 대상물품의 경계 영역을 프린팅한다(S10). 이어서, 플레이트 상에 제2 물질을 제1 속도와 다른 제2 속도로 토출하여, 3차원 대상물품의 내부 영역을 프린팅한다(S20).First, referring to FIG. 1, a first material is discharged onto a plate at a first speed to print a boundary region of a three-dimensional object (S10). Subsequently, the second material is discharged onto the plate at a second speed different from the first speed, and the inner area of the three-dimensional object is printed (S20).

예를 들어, 도 2a와 같이, 먼저 대상물품의 일부 경계 영역(B1)을 형성한다. 이어서, 도 2b와 같이, 대상물품의 일부 내부 영역(I1)을 형성한다. 여기서, 일부 경계 영역(B1)의 높이(H1)은, 내부영역(I1)을 용이하게 채울 수 있는 정도의 높이이다. 만약 일부 경계 영역(B1)의 높이(H1)가 너무 높아지면, 노즐의 형상/위치/구동 방법 등에 따라서 내부 영역(I1)을 채우기 어려울 수 있기 때문이다. 이어서, 도 2c와 같이, 도 2b의 결과물 상에, 대상물품의 일부 경계 영역(B2)을 형성한다. 이어서, 도 2d와 같이, 대상물품의 일부 내부 영역(I2)을 형성한다. 여기서, 일부 경계 영역(B2)의 높이(H2)은, 내부영역(I2)을 용이하게 채울 수 있는 정도의 높이이다.For example, as shown in FIG. 2A, first, a partial boundary area B1 of the object article is formed. Subsequently, as shown in FIG. 2B, a partial internal region I1 of the object article is formed. Here, the height H1 of the partial boundary area B1 is a height enough to easily fill the inside area I1. If the height H1 of the boundary region B1 is too high, it may be difficult to fill the inner region I1 according to the shape / position / driving method of the nozzle or the like. Subsequently, as shown in Fig. 2C, a partial boundary region B2 of the object article is formed on the result of Fig. 2B. Subsequently, as shown in FIG. 2D, a partial internal region I2 of the object article is formed. Here, the height H2 of some of the boundary regions B2 is a height enough to easily fill the inside region I2.

도 2a 내지 도 2d는 일부 경계 영역(B1, B2)을 형성하고, 일부 내부 영역(I1, I2)을 형성하는 것을 교대로 반복하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않는다. 내부 영역(I1, I2)을 채우는 것이 어렵지 않은 경우에는, 경계 영역(B1, B2)을 완성한 후에 내부 영역(I1, I2)을 형성할 수도 있다.Although FIGS. 2A to 2D illustrate that some of the boundary regions B1 and B2 are formed and some of the inner regions I1 and I2 are formed alternately, the present invention is not limited thereto. If it is not difficult to fill the inner regions I1 and I2, the inner regions I1 and I2 may be formed after completing the boundary regions B1 and B2.

다시 도 1을 참조하면, 제2 속도는 제1 속도보다 빠를 수 있다. 즉, 3차원 대상물품의 경계영역은 상대적으로 천천히 프린팅하는 데 반해, 내부 영역은 상대적으로 빠르게 프린팅할 수 있다. 경계 영역은 3차원 대상물품의 외관이기 때문에, 프린팅 속도보다는 프린팅 정밀도가 더 중요할 수 있다. 반면, 내부 영역은 외부로 보이지 않고, 대상물품의 경계 영역을 지지하는 역할을 한다. 즉, 경계 영역과 내부 영역은 역할 및 필요한 특성이 다르다. 따라서, 대상물품의 내부 영역은 속도를 높여서 프린팅할 수 있다.Referring again to FIG. 1, the second speed may be faster than the first speed. That is, the boundary area of the three-dimensional target article is printed relatively slowly, whereas the inner area can be relatively quickly printed. Since the boundary region is the appearance of the three-dimensional object article, the printing precision may be more important than the printing speed. On the other hand, the inner region does not appear to the outside and serves to support the boundary region of the target article. That is, the boundary region and the inner region have different roles and necessary characteristics. Therefore, the inner area of the object article can be printed at a higher speed.

예를 들어, 경계 영역을 프린팅하기 위한 제1 물질과, 내부 영역을 프린팅하기 위한 제2 물질이 서로 다를 수 있다. 제1 물질은 상대적으로 견고성이 높은 물질이고, 제2 물질은 상대적으로 토출 속도가 빠른 물질일 수 있다. For example, the first material for printing the border area and the second material for printing the inner area may be different. The first material may be a material having relatively high rigidity and the second material may be a material having a relatively high discharge speed.

또한, 제1 물질과 제2 물질은 사용하는 3차원 프린팅 기술에 따라 다를 수 있다. 예를 들어, FDM 기술을 사용할 경우에는, 폴리머 물질, 금속 물질일 수 있다. 또한, 아몰포스 특성을 갖는 물질 예를 들어, 써모플라스틱 물질(thermoplastic materials), 아몰포스 메탈릭 물질(amorphous metallic materials) 또는 이들의 조합일 수 있다. 예를 들어, ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene), 폴리카보네이트, 폴리 술폰(polysulfones), 폴리에테르술폰(polyethersulfones), 폴리페닐술폰(polyphenylsulfones), 폴리에테르이미드(polyetherimides), 아몰포스 폴리아미드(amorphous polyamides), 폴리스티렌(polystyrene), 및 이들의 조합일 수 있다.Also, the first material and the second material may differ depending on the three-dimensional printing technique used. For example, when using FDM technology, it may be a polymer material, a metal material. Also, materials having amorphous properties can be used, for example, thermoplastic materials, amorphous metallic materials, or combinations thereof. For example, it is possible to use an acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polycarbonate, polysulfones, polyethersulfones, polyphenylsulfones, polyetherimides, amorphous polyamides ), Polystyrene, and combinations thereof.

SLS기술을 사용할 경우에는 분말(파우더)일 수 있고, SLA기술을 사용할 경우에는 액체 플라스틱일 수 있다.It may be powder (powder) when using SLS technology, or liquid plastic when using SLA technology.

제1 물질을 프린팅하는 제1 노즐의 제1 사이즈(예를 들어, 직경)와, 제2 물질을 프린팅하는 제2 노즐의 제2 사이즈를 다르게 할 수 있다. 제2 사이즈는 제1 사이즈보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 사이즈가 0.2이고, 제2 사이즈가 0.6이라면, 제2 노즐이 3배 정도 빠르게 물질이 토출될 수 있다. 이에 대해서는, 도 7 내지 도 8b를 이용하여 자세히 후술한다.The first size (e.g., diameter) of the first nozzle for printing the first material and the second size of the second nozzle for printing the second material may be different. The second size may be larger than the first size. For example, if the first size is 0.2 and the second size is 0.6, the material can be ejected about three times faster than the second nozzle. This will be described later in detail with reference to Figs. 7 to 8B.

또는, 제1 물질과 제2 물질은 동일한 노즐을 통해서 토출되되, 제1 물질은 제1 구간동안 토출되고, 제2 물질은 제1 구간과 다른 제2 구간동안 토출될 수도 있다. 즉, 시간을 분할하여, 하나의 노즐을 2가지 용도로 사용할 수 있다. 이에 대해서는, 도 10을 참조하여 자세히 후술한다. Alternatively, the first material and the second material may be discharged through the same nozzle, the first material may be discharged during the first section, and the second material may be discharged during the second section different from the first section. That is, one nozzle can be used for two purposes by dividing the time. This will be described later in detail with reference to FIG.

한편, 3차원 대상물품을 프린팅하기 위해서는, 소오스 데이터가 필요하다. 3차원 데이터를 다수의 2차원 데이터로 슬라이싱하고, 2차원 데이터를 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터로 분리한다. 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터가 소오스 데이터가 된다. 제1 물질을 토출하는 것은, 경계 영역 데이터에 따라서 제1 물질을 토출하고, 제2 물질을 토출하는 것은, 상기 내부 영역 데이터에 따라서 제2 물질을 토출한다. On the other hand, in order to print a three-dimensional target article, source data is required. The three-dimensional data is sliced into a plurality of two-dimensional data, and the two-dimensional data is separated into the boundary area data and the inner area data. The boundary area data and the inner area data are source data. The discharging of the first material discharges the first material in accordance with the boundary area data, and discharging the second material discharges the second material in accordance with the inside area data.

또한, 프린팅된 3차원 대상물품은 그리드(grid)로 표현될 수 있다. 특히, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린팅 방법에서, 경계 영역은 제1 간격의 제1 그리드로 표현되고, 내부 영역은 제2 간격의 제2 그리드로 표현될 수 있다. 제2 간격은 제1 간격보다 클 수 있다. 왜냐하면, 경계 영역은 견고함/정확성을 위해서 제1 간격이 좁고, 내부 영역은 프린팅 속도를 높이기 위해서 제2 간격이 넓을 수 있다.In addition, the printed three-dimensional object article can be represented by a grid. In particular, in a three-dimensional printing method according to some embodiments of the present invention, the boundary region may be represented by a first grid of a first spacing and the inner region may be represented by a second grid of a second spacing. The second spacing may be greater than the first spacing. Because the border area is narrow for a first distance for robustness / accuracy and the second area may be wide for an inner area to increase printing speed.

여기서 도 3 내지 도 5를 참조하면, 내부 영역(IR1, IR2, IR3)은 여러가지 형상일 수 있다. 도 3과 같이, 내부 영역(IR1)이 경계 영역(BR1)을 완전히 채우도록 형성될 수 있다. 또는, 도 4와 같이, 내부 영역(IR2)이 경계 영역(BR2) 중 일부(바닥 부분)만을 채우도록 형성될 수 있다. 또는 도 5와 같이, 내부 영역(IR3)이 경계 영역(BR3)의 측벽과 바닥면을 따라서 컨포말하게(conformally) 형성될 수 있다. 도 3 내지 도 5에 도시된 내부 영역(IR1, IR2, IR3)의 형상은 예시적인 것에 불과하다.3 to 5, the inner regions IR1, IR2, and IR3 may have various shapes. As shown in Fig. 3, the inner region IR1 may be formed so as to completely fill the boundary region BR1. Alternatively, as shown in Fig. 4, the inner region IR2 may be formed so as to fill only a part (bottom portion) of the boundary region BR2. Alternatively, as shown in Fig. 5, the inner region IR3 may be formed conformally along the sidewall and bottom surface of the boundary region BR3. The shapes of the inner regions IR1, IR2 and IR3 shown in Figs. 3 to 5 are merely illustrative.

도 3 내지 도 5에서, 내부 영역(IR1, IR2, IR3)과 경계 영역(BR1, BR2, BR3)이 그리드 형상으로 도시되어 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 내부 영역(IR1, IR2, IR3)은 직선 형상(rectilinear shape), 동심원 형상(concentric shape), 벌집 형상(Honeycomb shape), 힐베르트 커브 형상(Hilbert Curve shape), 아르키메데스 코드 형상(Archimedean Chords shape) 또는 이들의 조합일 수 있다. 3 to 5, the inner regions IR1, IR2, and IR3 and the boundary regions BR1, BR2, and BR3 are shown in a grid shape, but are not limited thereto. For example, the inner regions IR1, IR2, and IR3 may have a shape selected from the group consisting of a rectilinear shape, a concentric shape, a honeycomb shape, a Hilbert curve shape, an Archimedean Chord shape, or a combination thereof.

또한, 도 3 내지 도 5에서는 각 내부 영역(IR1, IR2, IR3)에 채워지는 그리드 형상이 일정하고, 각 경계 영역(BR1, BR2, BR3)에 채워지는 그리드 형상이 일정한 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 내부 영역(IR1, IR2, IR3)에 몇 개의 서로 다른 크기의 그리드가 채워질 수도 있고, 경계 영역(BR1, BR2, BR3)에 몇 개의 서로 다른 크기의 그리드가 채워질 수도 있다.3 to 5, the grid shape filled in each of the inner regions IR1, IR2, and IR3 is constant and the grid shape filled in each of the boundary regions BR1, BR2, and BR3 is constant. However, It does not. For example, several different sized grids may be filled in the inner areas IR1, IR2 and IR3, and several different sized grids may be filled in the border areas BR1, BR2 and BR3.

도 6은 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.6 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to some embodiments of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린터는, 컨트롤러(110), 플레이트(140), 노즐 구조체(130), 소오스 제공부(120) 등을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6, a three-dimensional printer according to some embodiments of the present invention may include a controller 110, a plate 140, a nozzle structure 130, a source providing unit 120, and the like.

플레이트(140)는 3차원 대상물품(190)을 형성하기 위한 공간이다. 플레이트(140)는 고정될 수도 있고, 컨트롤러(110)의 제어에 따라서 이동 또는 회전할 수도 있다. 또한, 플레이트(140)는 3차원 대상물품(190)을 안정적으로 고정하기 위해서, 3차원 대상물품(190)을 플레이트(140)에 가볍게 접착시킬 수 있다. 또는, 플레이트(140)에는 열을 가해질 수도 있다(즉, 히트 베드(heat bed) 역할).The plate 140 is a space for forming the three-dimensional object 190. The plate 140 may be fixed or moved or rotated under the control of the controller 110. Further, the plate 140 can lightly adhere the three-dimensional object 190 to the plate 140 in order to stably fix the three-dimensional object 190. Alternatively, the plate 140 may be subjected to heat (i.e., serves as a heat bed).

소오스 제공부(120)는 노즐 구조체(130)에 소오스 물질을 제공할 수 있다. 예를 들어, 소오스 물질은 필라멘트 형상일 수 있다. 노즐 구조체(130)는 소오스 물질을 녹이고, 녹은 물질을 노즐을 통해서 플레이트(130)에 토출할 수 있다. 또는, 소오스 물질은 분말(파우더), 액체 플라스틱 형상일 수도 있으며, 특정한 형태로 한정되는 것은 아니다. The source supply 120 may provide a source material to the nozzle structure 130. For example, the source material may be filamentous. The nozzle structure 130 dissolves the source material and can discharge the molten material to the plate 130 through the nozzle. Alternatively, the source material may be in the form of a powder (powder) or a liquid plastic, and is not limited to a specific form.

컨트롤러(110)는 플레이트(140), 소오스 제공부(120), 노즐 구조체(130) 등을 제어할 수 있다.The controller 110 may control the plate 140, the source providing unit 120, the nozzle structure 130, and the like.

또한, 컨트롤러(110)는 3차원 데이터를 다수의 2차원 데이터로 슬라이싱하고, 2차원 데이터를 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터로 분리할 수 있다. 여기서, 3차원 데이터는 (x, y, z) 좌표값을 포함하고, 2차원 데이터는 z값이 없는 (x, y) 좌표값을 의미한다. 여기서, z값이 일정한 값으로 고정되기 때문에, 2차원 데이터는 z값을 포함하지 않는다.Further, the controller 110 can slice the three-dimensional data into a plurality of two-dimensional data, and can separate the two-dimensional data into the boundary area data and the inner area data. Here, the three-dimensional data includes (x, y, z) coordinate values, and the two-dimensional data refers to (x, y) coordinate values having no z value. Here, since the z value is fixed to a constant value, the two-dimensional data does not include the z value.

경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터로 분리하는 것은 다양한 방법을 채택할 수 있다. 예를 들어, 최외각 경계면으로부터 기설정된 두께만큼에 대응되는 영역을 경계 영역 데이터로 설정하고, 기설정된 두께보다 안쪽에 위치하는 영역을 내부 영역 데이터로 설정할 수 있다. 또한, 기설정된 두께는 필요에 따라 조절될 수도 있다. 또한, 예를 들어, 옥트리 모델링(octree modeling)을 통해서 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터를 만들어낼 수도 있다. 또한, 내부 영역 데이터는 도 3 내지 도 5에서 설명한 것과 같이 여러가지 형태로 구현가능하기 때문에, 구현하고자 하는 내부 영역의 형태에 따라서, 내부 영역 데이터가 변경될 수도 있다.Various methods can be adopted for separating into boundary area data and internal area data. For example, an area corresponding to a predetermined thickness from the outermost boundary surface may be set as the boundary area data, and an area located inside the predetermined thickness may be set as the inside area data. In addition, the predetermined thickness may be adjusted as needed. In addition, boundary region data and internal region data can be generated through, for example, octree modeling. In addition, since the internal area data can be implemented in various forms as described with reference to FIGS. 3 to 5, the internal area data may be changed according to the type of the internal area to be implemented.

특히, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 3차원 프린터에서, 노즐 구조체(130)는 제1 물질을 제1 속도로 토출하여 3차원 대상물품(190)의 경계 영역을 프린팅하고, 제2 물질을 제1 속도와 다른 제2 속도로 토출하여 3차원 대상물품(190)의 내부 영역을 프린팅할 수 있다.Particularly, in a three-dimensional printer according to some embodiments of the present invention, the nozzle structure 130 discharges the first material at a first speed to print the boundary region of the three-dimensional object 190, 1 < / RTI > speed and at a second speed different from the first speed, so that the inner area of the three-dimensional object 190 can be printed.

여기서, 노즐 구조체(130)가 동작하는 방식은 특정한 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 노즐 구조체(130)는 포인트 A에서 포인트 B로 움직이고자 할 때, 리니어 구동 방식(linear operating method)에 따라서 노즐 구조체(130)가 x축을 따라서 직선으로 움직이거나, y축을 따라서 직선으로 움직일 수 있다. 또는, 델타 구동 방식(delta operating method)에 따라서 구동할 수 있다. 델타 구동 방식은 도 11 및 도 12를 이용하여 후술하는 것과 같이, 노즐 구조체(130)가 3개의 축에 3개의 연결바를 통해서 각각 연결된다. 노즐 구조체(130)는 3개의 연결바의 움직임에 따라서 x축, y축, 대각선 방향 등으로 자유롭게 움직일 수 있다. Here, the manner in which the nozzle structure 130 operates is not limited to a specific method. For example, when the nozzle structure 130 moves from point A to point B, the nozzle structure 130 moves linearly along the x-axis, or moves linearly along the y-axis according to a linear operating method Can move. Alternatively, it can be driven according to a delta operating method. In the delta driving method, the nozzle structure 130 is connected to three axes through three connecting bars, as described later with reference to FIGS. 11 and 12, respectively. The nozzle structure 130 can freely move in the x-axis, the y-axis, the diagonal direction, etc. according to the movement of the three connecting bars.

또한, 포인트 A와 포인트 B 사이의 거리가 x축 방향으로 d라고 가정할 때, 리니어 구동 방식에서 노즐 구조체(130)가 x축 방향으로 3t시간 동안 d만큼 움직인다. 하지만, 델타 구동 방식에서 노즐 구조체(130)는 예를 들어, t시간 동안 d만큼 움직일 수 있다. 3개의 연결바가 조금만 움직여도, 노즐 구조체(130)는 많이 움직일 수 있기 때문이다.Assuming that the distance between the point A and the point B is d in the x-axis direction, in the linear driving method, the nozzle structure 130 moves in the x-axis direction by d for 3 hours. However, in the delta driving scheme, the nozzle structure 130 may move by d for, for example, t hours. This is because even if the three connection bars are moved a little, the nozzle structure 130 can move a lot.

도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다. 도 8a 및 도 8b은 도 7에 도시된 노즐 구조체를 설명하기 위한 예시적인 도면이다. 도 7 내지 도 8b의 3차원 프린터는, 도 6의 3차원 프린터를 보다 구체화한 것이다. 설명의 편의상 도 6을 이용하여 설명하지 않은 부분을 위주로 설명한다. 7 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to the first embodiment of the present invention. Figs. 8A and 8B are exemplary views for explaining the nozzle structure shown in Fig. 7. Fig. The three-dimensional printer of Figs. 7 to 8B is a more specific embodiment of the three-dimensional printer of Fig. For the sake of convenience of explanation, a description will be given mainly of a part not described with reference to Fig.

도 7 내지 도 8b을 참조하면, 소오스 제공부(120)는 예를 들어, 2개의 필라멘트 홀더(121, 122)를 포함할 수 있다. 제1 필라멘트 홀더(121)는 제1 노즐(131)에 제1 튜브(171)를 통해서 제1 필라멘트를 공급하고, 제2 필라멘트 홀더(122)는 제2 노즐(132)에 제2 튜브(172)를 통해서 제2 필라멘트를 공급한다.7 to 8B, the source providing unit 120 may include two filament holders 121 and 122, for example. The first filament holder 121 supplies the first filament to the first nozzle 131 through the first tube 171 and the second filament holder 122 supplies the second filament to the second nozzle 132 through the second tube 172 To supply the second filament.

도 8a에 도시된 것과 같이, 노즐 구조체(130)는 노즐 바디(138) 내에 배치된 제1 노즐(131), 제2 노즐(132), 제1 멜팅유닛(135), 제2 멜팅유닛(136)을 포함할 수 있다. 제1 멜팅유닛(135)은 제1 노즐(131)에 인접하여 설치되고, 제1 필라멘트를 녹여서 제1 물질을 생성한다. 제2 멜팅유닛(136)은 제2 노즐(132)에 인접하여 설치되고, 제2 필라멘트를 녹여서 제2 물질을 생성할 수 있다. 즉, 별개의 멜팅유닛(135, 136)을 이용하여 제1 필라멘트 및 제2 필라멘트를 녹인다. 별도로 도시하지 않았으나, 노즐 바디(138) 내에는 제1 노즐(131), 제2 노즐(132), 제1 멜팅유닛(135) 또는 제2 멜팅유닛(136)의 온도를 센싱하는 온도 센서가 더 포함될 수 있다.8A, the nozzle structure 130 includes a first nozzle 131, a second nozzle 132, a first meltting unit 135, a second meltting unit 136 ). The first melting unit 135 is installed adjacent to the first nozzle 131 and melts the first filament to produce the first material. The second melting unit 136 is installed adjacent to the second nozzle 132 and can melt the second filament to produce the second material. That is, the first and second filaments are melted by using separate melting units 135 and 136. A temperature sensor for sensing the temperature of the first nozzle 131, the second nozzle 132, the first melting unit 135, or the second melting unit 136 is further included in the nozzle body 138 .

전술한 것과 같이, 제1 노즐(131)의 제1 사이즈와 제2 노즐(132)의 제2 사이즈는 서로 다를 수 있다. 따라서, 제1 노즐(131)을 통해서 제1 물질이 토출되는 속도와, 제2 노즐(132)을 통해서 제2 물질이 토출되는 속도는 서로 다를 수 있다. 제1 노즐(131)이 경계 영역을 프린팅하고 제2 노즐(132)이 내부 영역을 프린팅하는 경우, 제2 노즐(132)의 제2 사이즈가 제1 노즐(131)의 제1 사이즈보다 클 수 있다. As described above, the first size of the first nozzle 131 and the second size of the second nozzle 132 may be different from each other. Accordingly, the rate at which the first material is discharged through the first nozzle 131 may be different from the rate at which the second material is discharged through the second nozzle 132. When the first nozzle 131 prints the boundary area and the second nozzle 132 prints the inner area, the second size of the second nozzle 132 may be larger than the first size of the first nozzle 131 have.

도 8b에 도시된 것과 같이, 제1 노즐(131)과 제2 노즐(132) 사이에 공용 멜팅유닛(139a)이 배치될 수 있다. 공용 멜팅유닛(139a)은 제1 필라멘트를 녹이거나, 제2 필라멘트를 녹일 때 모두 사용될 수 있다. 또한, 온도 센서(139b)는 공용 멜팅유닛(139a), 제1 노즐(131) 또는 제2 노즐(132)의 온도를 센싱한다. 공용 멜팅유닛(139a)을 사용함으로써 노즐 구조체(130)의 사이즈를 줄일 수 있다.A common melt-melting unit 139a may be disposed between the first nozzle 131 and the second nozzle 132, as shown in FIG. 8B. The common melting unit 139a can be used both for melting the first filament and melting the second filament. Further, the temperature sensor 139b senses the temperature of the common melting unit 139a, the first nozzle 131, or the second nozzle 132. The size of the nozzle structure 130 can be reduced by using the common melting unit 139a.

컨트롤러는 3차원 데이터를 다수의 2차원 데이터로 슬라이싱하고, 2차원 데이터를 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터로 분리하고, 경계 영역 데이터를 이용하여 제1 노즐(131)을 제어하고, 내부 영역 데이터를 이용하여 제2 노즐(132)을 제어할 수 있다.The controller slices the three-dimensional data into a plurality of two-dimensional data, separates the two-dimensional data into the boundary area data and the inner area data, controls the first nozzle 131 using the boundary area data, So that the second nozzle 132 can be controlled.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.9 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to a second embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 소오스 제공부(120)는 예를 들어, 3개의 필라멘트 홀더(121, 122, 123)를 포함할 수 있다. 노즐 구조체(130)는 제1 노즐(131), 제2 노즐(132), 제3 노즐(133)을 포함할 수 있다. 제1 필라멘트 홀더(121)는 제1 노즐(131)에 제1 튜브(171)를 통해서 제1 필라멘트를 공급하고, 제2 필라멘트 홀더(122)는 제2 노즐(132)에 제2 튜브(172)를 통해서 제2 필라멘트를 공급하고, 제3 필라멘트 홀더(123)는 제3 노즐(133)에 제3 튜브(173)를 통해서 제3 필라멘트를 공급한다.Referring to FIG. 9, the source providing unit 120 may include three filament holders 121, 122 and 123, for example. The nozzle structure 130 may include a first nozzle 131, a second nozzle 132, and a third nozzle 133. The first filament holder 121 supplies the first filament to the first nozzle 131 through the first tube 171 and the second filament holder 122 supplies the second filament to the second nozzle 132 through the second tube 172 And the third filament holder 123 supplies the third filament to the third nozzle 133 through the third tube 173. The third filament is supplied through the third tube 173 to the third nozzle 133,

전술한 것과 같이, 제1 노즐(131)은 경계 영역을 프린팅하고, 제2 노즐(132)은 내부 영역을 프린팅할 수 있다. 제3 노즐(123)은 3차원 대상물품을 지지하기 위한 지지체(supporter)를 프린팅할 수 있다. 예를 들어, 3차원 대상물품이 종유석 형태(stalactite shape)일 경우, 프린팅하는 동안 3차원 대상물품이 넘어지지 않도록 지지체가 필요할 수 있다. 지지체는 주로 3차원 대상물품의 경계부분의 바깥부분에 형성되고, 3차원 대상물품이 완성되면 지지체는 제거된다. 제3 노즐(123)은 이러한 지지체를 형성한다. 예를 들어, 제3 노즐(123)도 제1 노즐(131) 또는 제2 노즐(132)과 다른 속도로 물질을 토출하여 지지체를 형성할 수 있다. As described above, the first nozzle 131 prints the border area, and the second nozzle 132 prints the inner area. The third nozzle 123 can print a supporter for supporting the three-dimensional object. For example, if the three-dimensional target article is a stalactite shape, a support may be required to prevent the three-dimensional article from falling over during printing. The support is mainly formed on the outer portion of the boundary portion of the three-dimensional target article, and when the three-dimensional target article is completed, the support is removed. The third nozzle 123 forms such a support. For example, the third nozzle 123 may also form a support by discharging the material at a different speed than the first nozzle 131 or the second nozzle 132.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 개념도이다.10 is a conceptual diagram for explaining a three-dimensional printer according to a third embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 3차원 대상물품의 경계 영역과 내부 영역을 형성하기 위해서, 2개의 노즐을 사용하지 않고 1개의 노즐을 사용할 수도 있다.Referring to FIG. 10, one nozzle may be used instead of two nozzles in order to form the boundary region and the inner region of the three-dimensional object article.

도시된 것과 같이, t1 시간동안 경계 영역을 프린팅하고(예를 들어, 도 2a의 B1 참조), t2 시간동안 내부영역을 프린팅하고(예를 들어, 도 2b의 I1 참조), 다시 t3 시간동안 경계 영역을 프린팅하고(예를 들어, 도 2c의 B2 참조), t4 시간동안 경계 영역을 프린팅할 수 있다(예를 들어, 도 2d의 I2 참조). 이러한 과정을 반복하여 3차원 대상물품을 완성할 수 있다.As shown, printing the border area for t1 time (e.g., see B1 in Fig. 2a), printing the inside area for t2 hours (e.g., see I1 in Fig. 2b) The region may be printed (e.g., see B2 in Figure 2c) and the border region printed for t4 hours (see, for example, I2 in Figure 2d). This process can be repeated to complete the 3D object.

경계 영역을 프린팅하는 t1, t3 시간이, 내부 영역을 프린팅하는 t2, t4 시간보다 길 수 있다. 즉, 내부 영역을 프린팅할 때, 노즐은 경계 영역을 프린팅할 때보다 빠른 속도로 물질을 토출할 수 있다. The times t1 and t3 for printing the border area may be longer than the times t2 and t4 for printing the inner area. That is, when printing the inner area, the nozzles can eject the material at a higher rate than when printing the boundary area.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 사시도 및 측면도이다. 11 and 12 are a perspective view and a side view for explaining a three-dimensional printer according to a fourth embodiment of the present invention.

도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 3차원 프린터는 소오스 제공부(220), 다수의 튜브(271, 272), 다수의 축(260), 다수의 연결바(265), 다수의 구동유닛(261), 노즐 구조체(230), 컨트롤러(210) 등을 포함할 수 있다. 11 and 12, a 3D printer according to a fourth embodiment of the present invention includes a source providing unit 220, a plurality of tubes 271 and 272, a plurality of shafts 260, 265, a plurality of drive units 261, a nozzle structure 230, a controller 210, and the like.

노즐 구조체(230)는 델타 구동 방식(delta operating method)으로 구동된다. 예를 들어, 3개의 축(260)이 노즐 구조체(230)의 주변에 배치된다. 3개의 구동유닛(261)은 3개의 축(260)의 연장방향을 따라서(예를 들어, 상하 방향으로) 개별적으로 움직일 수 있다. 구체적으로, 3개의 축(260)의 안쪽면에는 레일(267)이 형성되고, 구동유닛(261)은 레일(267)을 따라서 움직일 수 있다. 또한, 예를 들어, 구동유닛(261)은 축(260) 내부에 설치되어 있는 벨트(belt)에 의해 움직일 수 있다. 벨트는 예를 들어, 스텝모터와 같은 모터로 구동될 수 있다. 구동유닛(261)과 노즐 구조체(230)는 연결바(265)를 통해서 연결된다. 따라서, 3개의 구동유닛(261)이 움직임으로써, 노즐 구조체(230)를 원하는 위치로 옮길 수 있다. The nozzle structure 230 is driven by a delta operating method. For example, three axes 260 are disposed around the nozzle structure 230. The three drive units 261 can be moved individually along the extending direction of the three axes 260 (for example, up and down). Specifically, a rail 267 is formed on the inner surface of the three shafts 260, and the drive unit 261 can move along the rail 267. Further, for example, the drive unit 261 can be moved by a belt provided inside the shaft 260. [ The belt may be driven by a motor such as, for example, a stepper motor. The driving unit 261 and the nozzle structure 230 are connected through a connecting bar 265. Therefore, by moving the three drive units 261, the nozzle structure 230 can be moved to a desired position.

소오스 제공부(220) 내부에는 예를 들어, 2개의 필라멘트 홀더가 배치되고, 2개의 필라멘트 홀더에 각각 대응되는 2개의 튜브(271, 272)가 소오스 제공부(220)의 일면(예를 들어, 상면)에 형성될 수 있다. Two filament holders are disposed in the source supplying part 220 and two tubes 271 and 272 corresponding to the two filament holders are provided on one surface of the source supplying part 220 (E.g., an upper surface).

노즐 구조체(230)는 전술한 것과 같이, 플레이트 상에 제1 물질을 토출하여, 3차원 대상물품의 경계 영역을 프린팅하는 제1 사이즈의 제1 노즐과, 플레이트 상에 제2 물질을 토출하여, 3차원 대상물품의 내부 영역을 프린팅하는 제1 사이즈와 다른 제2 사이즈의 제2 노즐을 포함할 수 있다.As described above, the nozzle structure 230 includes a first nozzle of a first size for ejecting a first substance on a plate and printing a boundary region of the three-dimensional object, a second nozzle for ejecting a second substance on the plate, And a second nozzle of a second size different from the first size for printing the interior area of the three-dimensional object article.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, You will understand. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

110: 컨트롤러 120: 소오스 제공부
130: 노즐 구조체 140: 플레이트
121: 제1 필라멘트 홀더 122: 제2 필라멘트 홀더
131: 제1 노즐 132: 제2 노즐
171: 제1 튜브 172: 제2 튜브
110: controller 120: source provided
130: nozzle structure 140: plate
121: first filament holder 122: second filament holder
131: first nozzle 132: second nozzle
171: first tube 172: second tube

Claims (10)

플레이트;
상기 플레이트 상에 제1 물질을 토출하여, 3차원 대상물품의 경계 영역을 프린팅하는 제1 사이즈의 제1 노즐; 및
상기 플레이트 상에 제2 물질을 토출하여, 상기 3차원 대상물품의 내부 영역을 프린팅하는 상기 제1 사이즈와 다른 제2 사이즈의 제2 노즐을 포함하는 3차원 프린터.
plate;
A first nozzle of a first size for ejecting a first material on the plate to print a boundary region of the three-dimensional object; And
And a second nozzle of a second size different from the first size for ejecting a second material onto the plate and printing an inner area of the three-dimensional object.
제 1항에 있어서,
상기 제2 노즐의 제2 사이즈가 상기 제1 노즐의 제1 사이즈보다 큰 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Wherein the second size of the second nozzle is larger than the first size of the first nozzle.
제 1항에 있어서, 상기 제1 물질과 상기 제2 물질은 서로 다른 3차원 프린터.The three-dimensional printer according to claim 1, wherein the first material and the second material are different from each other. 제 1항에 있어서,
상기 플레이트 상에 제3 물질을 토출하여, 상기 3차원 대상물품을 지지하기 위한 서포터를 프린팅하는 제3 사이즈의 제3 노즐을 포함하는 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
And a third nozzle of a third size for ejecting a third material on the plate and printing a supporter for supporting the three-dimensional object.
제 1항에 있어서,
상기 3차원 데이터를 다수의 2차원 데이터로 슬라이싱하고,
상기 2차원 데이터를 경계 영역 데이터와 내부 영역 데이터로 분리하고,
상기 경계 영역 데이터를 이용하여 상기 제1 노즐을 제어하고, 상기 내부 영역 데이터를 이용하여 상기 제2 노즐을 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Slicing the three-dimensional data into a plurality of two-dimensional data,
Separating the two-dimensional data into boundary area data and inner area data,
And a controller for controlling the first nozzle using the boundary area data and controlling the second nozzle using the inside area data.
제 5항에 있어서,
상기 3차원 대상물품의 경계 영역은 제1 간격(interval)의 제1 그리드(grid)로 표현되고,
상기 3차원 대상물품의 내부 영역은 상기 제1 간격과 다른 제2 간격의 제2 그리드로 표현되는 3차원 프린터.
6. The method of claim 5,
Wherein the boundary region of the 3D object is represented by a first grid of a first interval,
Dimensional object, and the inner area of the three-dimensional object article is represented by a second grid having a second gap different from the first gap.
제 6항에 있어서,
상기 제1 간격보다 상기 제2 간격이 더 큰 3차원 프린터.
The method according to claim 6,
Wherein the second gap is larger than the first gap.
제 1항에 있어서,
상기 제1 노즐에 제1 필라멘트를 공급하는 제1 필라멘트 홀더와,
상기 제2 노즐에 제2 필라멘트를 공급하는 제2 필라멘트 홀더를 더 포함하고,
상기 제1 노즐과 제2 노즐 사이에 배치되어, 상기 제1 필라멘트 및 상기 제2 필라멘트를 녹이는 공용 멜팅유닛을 포함하는 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
A first filament holder for supplying a first filament to the first nozzle,
And a second filament holder for supplying a second filament to the second nozzle,
And a common melting unit disposed between the first nozzle and the second nozzle for melting the first filament and the second filament.
제 1항에 있어서,
상기 제1 노즐과 상기 제2 노즐은 하나의 노즐 바디 내에 설치된 3차원 프린터.
The method according to claim 1,
Wherein the first nozzle and the second nozzle are installed in one nozzle body.
제 9항에 있어서,
상기 노즐 바디의 주변에 배치된 다수의 축과,
상기 다수의 축에 각각 설치되고, 상기 축의 연장방향을 따라서 개별적으로 움직일 수 있는 다수의 구동유닛과,
상기 노즐 바디와 상기 다수의 구동유닛을 각각 연결하는 다수의 연결바를 포함하는 3차원 프린터.

10. The method of claim 9,
A plurality of shafts disposed around the nozzle body,
A plurality of drive units mounted on the plurality of shafts and capable of moving individually along the extending direction of the shafts,
And a plurality of connecting bars connecting the nozzle body and the plurality of driving units, respectively.

KR1020130130651A 2013-10-31 2013-10-31 Three dimensional printer improving printing velocity KR20150049736A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130130651A KR20150049736A (en) 2013-10-31 2013-10-31 Three dimensional printer improving printing velocity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130130651A KR20150049736A (en) 2013-10-31 2013-10-31 Three dimensional printer improving printing velocity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150049736A true KR20150049736A (en) 2015-05-08

Family

ID=53387764

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130130651A KR20150049736A (en) 2013-10-31 2013-10-31 Three dimensional printer improving printing velocity

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150049736A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170093661A (en) * 2016-02-05 2017-08-16 엑스와이지프린팅, 인크. Printing slicing method for 3D model
WO2022016938A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-27 苏州美梦机器有限公司 3d printing system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170093661A (en) * 2016-02-05 2017-08-16 엑스와이지프린팅, 인크. Printing slicing method for 3D model
WO2022016938A1 (en) * 2020-07-20 2022-01-27 苏州美梦机器有限公司 3d printing system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA3034682C (en) Methods of printing 3d parts with localized thermal cycling
EP2523799B1 (en) Method for generating and building support structures with deposition-based digital manufacturing systems
US9399320B2 (en) Three-dimensional parts having interconnected hollow patterns, and method for generating and printing thereof
EP3568247B1 (en) Method and apparatus for continuously refreshing a recoater blade for additive manufacturing
KR101430582B1 (en) 3D printer with extruder including multi feeder and rotable multi nozzle and thereof operating method
JP6436435B2 (en) Method and apparatus for producing tangible products by layered manufacturing
KR101641709B1 (en) multi color 3D printer
EP3002112A1 (en) Selective zone temperature control build plate
US20160039194A1 (en) Additive manufacturing using miscible materials
CN103734216B (en) 3D sweets is printed processing unit (plant) and corresponding processing method
JP3699359B2 (en) Variable lamination high-speed modeling method and high-speed modeling apparatus using linear thermal cutting system
EP2851179B1 (en) Device for printing simultaneously three dimensional objects
CN103950201B (en) The unlimited Method of printing in threedimensional model single shaft direction and system
JP2006526524A (en) Three-dimensional article manufacturing equipment
EP3505329B1 (en) Three-dimensional printer of fused deposition modeling method
CN104441656A (en) Three-dimensional printer and printing method thereof
NL1041597A (en) Method for optimized manufacturing.
US10807273B2 (en) High temperature additive manufacturing print head
KR20150049736A (en) Three dimensional printer improving printing velocity
KR20160109099A (en) Three-dimensional printing apparatus
KR20150049737A (en) Three dimensional printing method improving printing velocity
KR101959222B1 (en) A lower bed of 3d-printer
CN103802319A (en) Additive manufacturing method
KR101591572B1 (en) Three dimensional printer
CN203661901U (en) 3D (3-dimensional) dessert printing processing device

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
WITN Withdrawal due to no request for examination