KR20200045027A - Apparatus and method for powder control of 3D printing system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 파우더 노즐부와 근접하게 배치된 파우더 제어부에 포함된 자석을 이동시키거나, 또는 자석의 세기를 변화시킴으로써 파우더 노즐부로부터 분사되는 파우더의 포커싱 위치를 제어함으로써 열원부의 디포커싱으로 형성되는 용융풀의 위치와, 파우더가 포커싱되는 상대적인 관계에 따른 적층효율이 향상되고, 보다 정교한 3차원 대상물을 제작할 수 있는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D printing system powder control device and method, and more particularly, by moving a magnet included in a powder control unit disposed close to the powder nozzle unit, or by changing the strength of the magnet, spraying from the powder nozzle unit. 3D printing system powder control device that improves the lamination efficiency according to the relative relationship between the position of the molten pool formed by defocusing the heat source and the relative focus of the powder by controlling the focusing position of the powder to be produced. And methods.
일반적으로 3D 프린팅 기술은 청사진, 도면 등의 2D 평면 인쇄와 달리 입체적으로 형상을 구현 및 복제하는 기술이며, 불과 수시간 정도의 짧은 시간에 제품 모습을 그대로 제작해 낼 수 있어 산업 전반에 걸쳐 기획부터 제품 생산에 이르기까지 많은 변화를 야기했다.In general, 3D printing technology is a technology that implements and replicates shapes in three dimensions unlike 2D flat printing such as blueprints, drawings, etc., and can produce products as they are in just a few hours. It has brought about a lot of changes from production to production.
3D 프린팅 기술은 기존에 사용하던 평면 프린팅 방식을 개선하여 출력물을 단계별로 쌓아 실제 모양을 만들어 내게 되며, 의료산업에서는 치아 모형, 수술 전 모의수술 실험용 형상 등에 사용되고 있고, 건설산업에서는 소형 건축물 및 실시간 건축 디자인 형상 제작에 실제로 적용되고 있다.3D printing technology improves the existing planar printing method, and stacks prints step by step to create a real shape.It is used in dental industry, pre-surgery simulation shape, etc., and in the construction industry, small buildings and real-time construction It is actually applied to design shape production.
또한, 3차원 프린팅 기술은 이미 제작된 형상물을 복제하거나, 3차원 컴퓨터 지원 설계(CAD)를 이용해 만든 형상을 실물로 제작함으로써 설계 오차를 줄이고 리버스 엔지니어링(완성된 제품을 상세히 분석해 기본적인 설계내용을 추적) 설계가 이루어질 수 있도록 해주고 있다.In addition, the 3D printing technology reduces design errors and duplicates the basic design by tracing the basic design by duplicating an already produced shape or making a shape created using 3D computer-aided design (CAD) in real. ) Design is being made.
이와 같은 일을 가능케 하는 3차원 프린터는 물건을 찍어내는 실물 복제기로서, 물체를 3차원으로 설계해 컴퓨터 파일을 CAD 방식으로 만든 후 3D 프린터에 구비되는 실린더에서 가압부재를 통해 액체형 플라스틱 또는 금속 파우더 등을 분사하여 설계 모양대로 제품을 형성하며, 하나의 3D 프린터에 여러 종류의 성형재료가 분사될 수 있는 시스템을 구축함으로써 복합재료로 구성되는 제품 또한 제작할 수 있게 된다.A 3D printer that enables such a task is a real-life replicator that prints an object, designing the object in 3D to create a computer file in CAD, and then presses a liquid plastic or metal powder through a pressing member in a cylinder provided in the 3D printer. The product is formed according to the design shape by spraying, and it is also possible to manufacture a product composed of composite materials by constructing a system in which several types of molding materials can be sprayed on one 3D printer.
상술한 여러 종류의 3D 프린터 중 금속 파우더를 분사하여 성형재료를 적층하는 3D 프린터의 경우, 다중 홀을 구비한 노즐로부터 금속 파우더가 분사되고, 금속 파우더의 포커싱 위치에 따라 적층되는 영역의 크기가 달라진다.In the case of the 3D printer in which the molding material is stacked by spraying metal powder among the various types of 3D printers described above, the metal powder is ejected from the nozzle having multiple holes, and the size of the stacked area varies according to the focusing position of the metal powder. .
그러나 이러한 3D 프린터의 경우, 열원의 크기가 변화할 때 노즐로부터 분사되는 금속 파우더의 포커싱 위치를 변경하기 어려운 문제점이 있으며, 이에 따라, 적층하고자 하는 영역에 금속 파우더를 적층할 수 없어 제작하고자 하는 대상물의 제작이 어려운 문제점이 있다.However, in the case of such a 3D printer, there is a problem in that it is difficult to change the focusing position of the metal powder sprayed from the nozzle when the size of the heat source changes, and accordingly, the metal powder cannot be stacked in the area to be stacked, so the object to be produced is There is a difficult problem of the production.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 파우더 노즐부와 근접하게 배치된 파우더 제어부에 포함된 자석을 이동시키거나, 또는 자석의 세기를 변화시킴으로써 파우더 노즐부로부터 분사되는 파우더의 포커싱 위치를 제어함으로써 열원부의 디포커싱으로 형성되는 용융풀의 위치와, 파우더가 포커싱되는 상대적인 관계에 따른 적층효율이 향상되고, 보다 정교한 3차원 대상물을 제작할 수 있는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치 및 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved in the present invention is to move the magnet included in the powder control unit disposed close to the powder nozzle unit, or by changing the strength of the magnet to control the focusing position of the powder sprayed from the powder nozzle unit to control the heat source unit. It is to provide a 3D printing system powder control device and method for improving the lamination efficiency according to the position of the molten pool formed by focusing and the relative relationship in which the powder is focused, and to produce a more sophisticated three-dimensional object.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 파우더를 분사하는 파우더 노즐부와, 상기 파우더를 용융시키는 열원부와, 상기 파우더를 제어하는 파우더 제어부를 포함하되, 상기 파우더 제어부는 자력을 이용하여 파우더의 분사 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치를 제공한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention includes a powder nozzle unit for spraying powder, a heat source unit for melting the powder, and a powder control unit for controlling the powder, wherein the powder control unit uses a magnetic force to Provided is a 3D printing system powder control device characterized in that it controls the injection angle.
여기서, 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 복수개의 파우더 노즐을 포함하며, 상기 파우더 제어부는 복수개로 구성되되, 상기 복수개의 파우더 노즐과 상기 열원부 사이에 배치될 수 있다.Here, the powder nozzle unit includes a plurality of powder nozzles arranged in a virtual circle with the heat source as a center point, and the powder control unit includes a plurality of powder nozzles, and may be disposed between the plurality of powder nozzles and the heat source unit. .
또한, 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 복수개의 파우더 노즐을 포함하며, 상기 파우더 제어부는 복수개로 구성되되, 상기 복수개의 파우더 노즐이 배치되는 가상의 원의 외부에 배치될 수 있다.In addition, the powder nozzle unit includes a plurality of powder nozzles arranged in a virtual circle with the heat source as a center point, and the powder control unit is composed of a plurality, and is disposed outside the virtual circle in which the plurality of powder nozzles are arranged. Can be.
또한, 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 복수개의 파우더 노즐을 포함하며, 상기 파우더 제어부는 복수개로 구성되되, 상기 복수개의 파우더 노즐의 하부에 배치될 수 있다.In addition, the powder nozzle unit includes a plurality of powder nozzles arranged in a virtual circle with the heat source as a center point, and the powder control unit includes a plurality of powder nozzles, and may be disposed under the plurality of powder nozzles.
또한, 상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되, 상기 자석 지지부는 상하좌우로 이동가능할 수 있다.In addition, the powder control unit includes a magnet and a magnet support, the magnet support may be movable up, down, left and right.
또한, 상기 자석은 영구자석, 전자석 또는 자성을 가진 물체 중 적어도 어느 하나로 이루어질 수 있다.In addition, the magnet may be made of at least one of a permanent magnet, an electromagnet, or an object having magnetism.
또한, 상기 자석은 상기 파우더의 분사 방향을 따라 적어도 2개 이상으로 이루어질 수 있다.In addition, the magnet may be made of at least two or more along the spraying direction of the powder.
또한, 상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되, 상기 자석은 상기 복수개의 파우더 노즐에 각각 배치될 수 있다.In addition, the powder control unit includes a magnet and a magnet support, and the magnet may be disposed on each of the plurality of powder nozzles.
또한, 상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되, 상기 자석은 도넛 형상일 수 있다.In addition, the powder control unit includes a magnet and a magnet support, the magnet may be a donut shape.
또한, 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상이며, 상기 파우더 제어부는 상기 노즐부와 상기 열원부 사이에 배치될 수 있다.In addition, the powder nozzle portion is a cone shape disposed on a virtual circle having the heat source portion as a center point, and the powder control portion may be disposed between the nozzle portion and the heat source portion.
또한, 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상이며, 상기 파우더 제어부는 상기 파우더 노즐부의 외측부를 따라 배치될 수 있다.In addition, the powder nozzle portion is a cone shape disposed on a virtual circle having the heat source portion as a center point, and the powder control unit may be disposed along an outer portion of the powder nozzle portion.
또한, 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상이며, 상기 파우더 제어부는 상기 파우더 노즐부의 하부에 배치될 수 있다.In addition, the powder nozzle portion is a cone shape disposed on a virtual circle having the heat source portion as a central point, and the powder control unit may be disposed under the powder nozzle portion.
또한, 상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되, 상기 자석은 복수개로 구성되되, 상기 파우더 노즐부를 중심으로 이격되어 배치될 수 있다.In addition, the powder control unit includes a magnet and a magnet support, the magnet is composed of a plurality, it may be arranged spaced apart from the center of the powder nozzle.
또한, 상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되, 상기 자석은 도넛 형상일 수 있다.In addition, the powder control unit includes a magnet and a magnet support, the magnet may be a donut shape.
또한, 본 발명은 파우더 노즐부 내부에 위치하는 파우더를 파우더 제어부가 제어하는 파우더 제어단계와, 상기 파우더 노즐부가 상기 파우더를 분사하는 파우더 분사단계와, 분사된 상기 파우더를 용융시키는 파우더 용융단계와, 용융된 상기 파우더가 적층되는 파우더 적층단계를 포함하되, 상기 파우더 제어단계에서 상기 파우더 제어부는 자력을 이용하여 파우더의 분사 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 방법을 제공한다.In addition, the present invention, the powder control step of the powder control unit to control the powder located inside the powder nozzle unit, the powder spraying step of the powder nozzle unit spraying the powder, and a powder melting step of melting the powdered powder, It includes a powder lamination step in which the molten powder is laminated, the powder control unit in the powder control step provides a 3D printing system powder control method characterized in that it controls the injection angle of the powder using a magnetic force.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치 및 방법은 다음과 같은 효과를 가진다.3D printing system powder control apparatus and method according to the present invention has the following effects.
첫째, 파우더 노즐부와 근접하게 배치된 파우더 제어부에 포함된 자석을 이동시키거나, 또는 자석의 세기를 변화시킴으로써 파우더 노즐부로부터 분사되는 파우더의 포커싱 위치를 제어함으로써 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있는 이점이 있다.First, by moving the magnet included in the powder control unit disposed close to the powder nozzle unit, or by changing the strength of the magnet to control the focusing position of the powder sprayed from the powder nozzle unit can be produced more precisely three-dimensional object. There is an advantage.
둘째, 파우더 제어부를 통해 포커싱 위치를 제어할 뿐만 아니라, 파우더 노즐부로부터 분사되는 분말의 분사량 및 분사속도를 제어함으로써 곡면영역의 적층시 보다 정교하게 분말의 분사를 제어함으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있는 이점이 있다.Second, not only controlling the focusing position through the powder control unit, but also controlling the injection amount and the injection speed of the powder sprayed from the powder nozzle unit to more precisely control the spraying of the powder during lamination of the curved area to more precisely control the three-dimensional object. There is an advantage that can be produced.
셋째, 열원부의 디포커싱으로 형성되는 용융풀의 위치와, 파우더가 포커싱되는 상대적인 관계에 따른 적층효율을 향상되며, 파우더 제어부에 의하여 능동적으로 파우더의 포커싱 위치를 바꿈으로써 파우더의 적층 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.Third, the lamination efficiency according to the position of the molten pool formed by the defocusing of the heat source portion and the relative relationship of the powder being focused is improved, and the lamination efficiency of the powder can be improved by actively changing the focusing position of the powder by the powder control unit. There is an advantage.
넷째, 파우더 노즐부에 포함되는 복수개의 파우더 노즐에서 분사되는 파우더의 분사각도를 파우더 제어부를 통해 독립적으로 조절함으로써 경사면 적층시 또는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치가 로봇 등에 장착되어 헤드가 기울어져 공급되는 파우더가 중력의 영향을 받을 때 이를 보상해주어 정교한 적층을 수행할 수 있을뿐만 아니라 적층효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.Fourth, by independently controlling the injection angle of the powder sprayed from a plurality of powder nozzles included in the powder nozzle part through the powder control unit, the 3D printing system powder control device according to the present invention is mounted on a robot or the like, and the head is tilted. When the powder supplied is compensated for by gravity, it is possible to perform sophisticated lamination as well as to improve the lamination efficiency.
다섯째, 파우더 제어부를 통해 파우더가 포커싱되는 위치를 조정하여 파우더의 적층량을 조절함으로써 파우더가 과다하게 적층된 특정 영역에 파우더의 포커싱 위치를 변경하여 파우더의 분사량을 줄임으로써 적층량을 줄일 수 있게 되고, 이로 인하여 평탄면 적층면을 구현할 수 있는 이점이 있다.Fifth, it is possible to reduce the amount of stacking by reducing the spraying amount of powder by changing the focusing position of the powder in a specific area where the powder is excessively stacked by adjusting the amount of powder stacking by adjusting the position where the powder is focused through the powder control unit. , Due to this, there is an advantage that can implement a flat surface laminated surface.
여섯째, 3D 프린터가 DED 방식인 경우, 파우더 제어부의 자력을 이용함으로써 직경이 작은 파우더들도 자력에 의하여 날리지 않고 용융풀로 공급될 수 있어 적층효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 이용하여 직경이 작은 파우더를 분사하는 동시에, 열원부에서 조사되는 열원의 직경을 줄임으로써 DED로 좁은 선폭을 가지는 전선 등을 제작하는 정밀한 적층을 수행할 수 있게 되는 이점이 있다.Sixth, when the 3D printer is a DED method, by using the magnetic force of the powder control unit, powders with a small diameter can be supplied to the molten pool without being blown by the magnetic force, so that the lamination efficiency can be improved as well as the diameter. At the same time spraying a small powder, by reducing the diameter of the heat source irradiated from the heat source portion, there is an advantage that it is possible to perform precise lamination to manufacture wires having a narrow line width with DED.
도 1은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제1 실시예에서 파우더 제어부의 제1 변형예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제1 실시예에서 파우더 제어부의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제1 실시예에서 파우더 제어부의 제3 변형예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제1 실시예에서 파우더 제어부의 제4 변형예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제1 실시예에서 파우더 제어부의 제5 변형예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제1 실시예에서 파우더 제어부의 제6 변형예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제2 실시예에서 파우더 제어부의 제1 변형예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제2 실시예에서 파우더 제어부의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제2 실시예에서 파우더 제어부의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제2 실시예에서 파우더 제어부의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제2 실시예에서 파우더 제어부의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 제2 실시예에서 파우더 제어부의 제2 변형예를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 방법을 설명하기 위하여 도시한 도면이다.1 is a view showing a first modification of the powder control unit in the first embodiment of the 3D printing system powder control apparatus according to the present invention.
2 is a view showing a second modification of the powder control unit in the first embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
3 is a view showing a third modification of the powder control unit in the first embodiment of the 3D printing system powder control apparatus according to the present invention.
4 is a view showing a fourth modification of the powder control unit in the first embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
5 is a view showing a fifth modification of the powder control unit in the first embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
6 is a view showing a sixth modification of the powder control unit in the first embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
7 is a view showing a first modification of the powder control unit in the second embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
8 is a view showing a second modification of the powder control unit in the second embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
9 is a view showing a second modification of the powder control unit in the second embodiment of the 3D printing system powder control apparatus according to the present invention.
10 is a view showing a second modification of the powder control unit in the second embodiment of the 3D printing system powder control apparatus according to the present invention.
11 is a view showing a second modification of the powder control unit in the second embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
12 is a view showing a second modification of the powder control unit in the second embodiment of the 3D printing system powder control device according to the present invention.
13 is a view illustrating a 3D printing system powder control method according to the present invention.
이하, 상술한 해결하고자 하는 과제가 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예들을 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention, in which the above-mentioned problem to be solved can be realized in detail, will be described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiments, the same name and the same code are used for the same configuration, and additional descriptions thereof are omitted below.
도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 일 실시예를 설명하면 다음과 같다.When explaining an embodiment of a 3D printing system powder control apparatus according to the present invention with reference to Figures 1 to 6 as follows.
먼저, 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치는 파우더 노즐부, 열원부(1100) 및 파우더 제어부를 포함한다.First, as illustrated in FIGS. 1 to 6, the 3D printing system powder control device according to the present embodiment includes a powder nozzle unit, a
상기 파우더 노즐부는 내부에 파우더(P)가 수용되며, 상기 파우더(P)를 분사한다. 본 실시예에서의 상기 파우더 노즐부는 상기 열원부(1100)를 중심점으로 하는 가상의 원에 일정한 간격으로 이격되어 배치되는 복수개의 파우더 노즐를 포함하며, 본 명세서에서는 상기 파우더 노즐부가 제1 파우더 노즐(1210), 제2 파우더 노즐(1220), 제3 파우더 노즐(1230) 및 제4 파우더 노즐(미도시)을 포함하는 것을 예시로 하여 본 발명의 설명을 후술하도록 한다.Powder (P) is accommodated in the powder nozzle part, and the powder (P) is injected. In the present embodiment, the powder nozzle part includes a plurality of powder nozzles spaced apart at regular intervals on a virtual circle centering on the
여기서, 상기 파우더 노즐부에 포함되는 상기 파우더 노즐의 갯수는 이에 한정되지 아니하며, 상기 파우더(P)가 적층하고자 하는 영역의 최소 및 최대 직경을 기준으로 자유롭게 변경가능하다.Here, the number of the powder nozzles included in the powder nozzle unit is not limited to this, and can be freely changed based on the minimum and maximum diameters of the region to which the powder P is to be stacked.
상기 열원부(1100)는 상기 파우더 제어부로부터 분사되는 상기 파우더(P)에 열원을 조사하여 상기 파우더(P)를 용융시킴으로써 결과적으로 제작하고자 하는 대상물을 제작할 수 있도록 하며, 상기 열원부(1100)는 아크, 전자빔, 레이저 등으로 구성될 수 있다.The
상기 파우더 제어부는 상기 자력을 이용하여 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 분사 각도뿐만 아니라 분사량 및 분사속도 또한 제어할 수도 있으며, 이에 대한 설명은 후술하도록 한다.The powder control unit may control not only the injection angle of the powder P injected from the powder nozzle unit but also the injection amount and injection speed using the magnetic force, and a description thereof will be described later.
구체적으로, 도 1 및 도 6을 참조하여, 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(1310)의 변형예를 설명하면 다음과 같다.Specifically, referring to FIGS. 1 and 6, a modification of the
먼저, 도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(1310)의 제1 변형예를 설명하면 다음과 같다.First, referring to FIG. 1, a first modified example of the
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 파우더 제어부(1310)는 상기 파우더 노즐부(1210, 1220, 1230)와 상기 열원부(1100) 사이에 배치되며, 자석(1311)과 자석지지부(1312)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the
상기 자석(1311)은 영구자석, 전자석 또는 자성을 가진 물체 중 적어도 어느 하나이며, 상기 자석(1311)은 복수개로 구성되어 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치되고, 상기 자석은 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 제1 자석(1311a, 1311c, 1311e) 및 상기 제1 자석(1311a, 1311c, 1311e)의 하부 영역에 배치되는 제2 자석(1311b, 1311d, 1311f)을 포함한다.The
상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치되는 상기 자석(1311)의 갯수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기를 기준으로 자유롭게 변경 가능하고, 상기 자석(1311)의 갯수를 기준으로 자력의 최대치를 조절함으로써 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐 각각에서 분사되는 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사 속도를 조절할 수 있으며, 이에 대한 설명은 후술하도록 한다.The number of the
또한, 도시되지 않았지만 상기 제1 파우더 노즐(1210) 측에 배치된 자석(1311)의 갯수와, 상기 제2 파우더 노즐(1220) 측에 배치된 자석의 갯수는 다를 수 있으며, 이에 따라 상기 파우더(P)의 분사 방향이 조절될 수 있다.In addition, although not shown, the number of
상기 자석지지부(1312)가 상하좌우로 이동함으로써 상기 자석을 상하좌우 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이때 상기 자석지지부(1312)는 상기 자석을 개별적으로 이동시킬 수 있다.The
상술한 바와 같이, 상기 자석(1311)은 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치되며, 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 자석(1311a, 1311c, 1311e) 및 제2 자석(1311b, 1311d, 1311f)을 포함한다.As described above, the
또한, 상기 자석은 자력의 세기를 조절할 수 있으며, 이에 따라 상기 자석의 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사 각도를 조절할 수 있다. In addition, the magnet can control the strength of the magnetic force, and accordingly, the injection angle of the powder P can be adjusted by adjusting the strength of the magnetic force of the magnet.
예를 들어, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치된 상기 제1 자석(1311a, 1311c, 1311e)과 상기 제2 자석(1311b, 1311d, 1311f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(1311)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(1100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(A 방향)보다 상기 자석(1311)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(A' 방향)가 더 커진다.For example, as shown in (a) of FIG. 1, the
또한, 이때 상기 제1 자석(1311a, 1311c, 1311e)과 상기 제2 자석(1311b, 1311d, 1311f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (1311a, 1311c, 1311e) and the second magnet (1311b, 1311d, 1311f), the diameter inside the powder nozzle portion to which the powder (P) moves is made smaller. By forming, it is possible to reduce the injection amount of the powder (P) as well as to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, it is possible to manufacture a more precisely three-dimensional object by controlling the focusing position of the powder P injected from the powder nozzle unit. .
또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210)에 배치된 상기 제1 자석(1311a)과 상기 제2 자석(1311b)의 자력의 세기를 강하게 하고, 상기 제3 파우더 노즐(1230)에 배치된 상기 제1 자석(1311f)과 상기 제2 자석(1311e)의 자력의 세기는 보통 수준 또는 세기를 약하게 하며, 상기 제2 파우더 노즐(1220) 및 상기 제4 파우더 노즐에 배치된 상기 제1 자석(1311c)과 상기 제2 자석(1311d)의 자력의 세기는 보통 수준을 유지하되, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 측으로 이동시킴으로써 상기 파우더(P)의 분사방향을 A 방향에서 A'' 방향으로 조절할 수 있다.In addition, as shown in (b) of FIG. 1, the magnetic strength of the
이로 인하여, 곡면영역의 적층시 상기 파우더(P)의 분사방향에 대한 각도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있게 된다.Due to this, it is possible to precisely adjust the angle with respect to the spraying direction of the powder P when laminating the curved area, thereby making it possible to more precisely manufacture a three-dimensional object.
도 2를 참조하여, 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(1320)의 제2 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, a second modification of the
도 2에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 제2 변형예의 상기 파우더 제어부(1320)는 자석(1321)과 자석지지부(1322)를 포함하고, 상기 자석(1321)은 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치되며, 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 자석(1321a, 1321c, 1321e) 및 제2 자석(1321b, 1321d, 1321f)을 포함하며, 상기 자석지지부(1322)가 상기 자석(1321)을 이동시키는 내용은 일 실시예에 따른 제1 변형예의 파우더 제어부(1310)와 동일하다.As shown in FIG. 2, the
다만, 본 변형예의 상기 파우더 제어부(1320)는 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐이 배치되는 가상의 원의 외부에 배치된다.However, the
상기 파우더 제어부(1320)가 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐이 배치되는 가상의 원의 외부에 배치됨에 따라 상기 파우더(P)의 분사 각도, 분사량 및 분사속도를 상기 자석(1321)의 자력의 세기를 조절하여 제어할 수 있다.As the
예를 들어, 도 2의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치된 상기 제1 자석(1321a, 1321c, 1321e)과 상기 제2 자석(1321b, 1321d, 1321f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(1321)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(1100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(1321)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(B 방향)보다 상기 자석(1321)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(B' 방향)가 더 작아진다.For example, as shown in (a) of FIG. 2, the
또한, 이때 상기 제1 자석(1321a, 1321c, 1321e)과 상기 제2 자석(1321b, 1321d, 1321f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (1321a, 1321c, 1321e) and the second magnet (1321b, 1321d, 1321f), the diameter inside the powder nozzle portion to which the powder (P) moves is made smaller. By forming, it is possible to reduce the injection amount of the powder (P) as well as to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, it is possible to manufacture a more precisely three-dimensional object by controlling the focusing position of the powder P injected from the powder nozzle unit. .
또한, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210)에 배치된 상기 제1 자석(1321a)과 상기 제2 자석(1321b)의 자력의 세기는 보통 수준으로 유지하고, 상기 제3 파우더 노즐(1230)에 배치된 상기 제1 자석(1321e)과 상기 제2 자석(1321f)의 자력의 세기를 강하게 하며, 상기 제2 파우더 노즐(1220) 및 상기 제4 파우더 노즐에 배치된 상기 제1 자석(1321c)과 상기 제2 자석(1321d)의 자력의 세기는 보통 수준을 유지하되, 상기 제3 파우더 노즐(1230) 측으로 이동시킴으로써 상기 파우더(P)의 분사방향을 B 방향에서 B'' 방향으로 조절할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2B, the magnetic strengths of the
이로 인하여, 곡면영역의 적층시 상기 파우더(P)의 분사방향에 대한 각도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있게 된다.Due to this, it is possible to precisely adjust the angle with respect to the spraying direction of the powder P when laminating the curved area, thereby making it possible to more precisely manufacture a three-dimensional object.
도 3을 참조하여, 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(1330)의 제3 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 3, a third modified example of the
도 3에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 제3 변형예의 상기 파우더 제어부(1330)는 자석(1331)과 자석지지부(1332)를 포함하고, 상기 자석(1331)은 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치되며, 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 자석(1331a, 1331c, 1331e) 및 제2 자석(1331b, 1331d, 1331f)을 포함하며, 상기 자석지지부(1332)가 상기 자석(1331)을 이동시키는 내용은 일 실시예에 따른 제1 변형예의 파우더 제어부(1310)와 동일하다.As illustrated in FIG. 3, the
다만, 본 변형예의 상기 파우더 제어부(1330)는 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐의 하부에 배치된다.However, the
상기 파우더 제어부(1330)가 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐의 하부에 배치됨에 따라 상기 파우더(P)의 분사 각도, 분사량 및 분사속도를 상기 자석의 자력의 세기를 조절하여 제어할 수 있다.As the
예를 들어, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 제4 파우더 노즐에 각각 배치된 상기 제1 자석(1331a, 1331c, 1331e)과 상기 제2 자석(1331b, 1331d, 1331f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(1331)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(1100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(1331)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(C 방향)보다 상기 자석(1331)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(C' 방향)가 더 작아진다.For example, as shown in (a) of FIG. 3, the
또한, 이때 상기 제1 자석(1331a, 1331c, 1331e)과 상기 제2 자석(1331b, 1331d, 1331f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)의 분사량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 빠르게 할 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (1331a, 1331c, 1331e) and the second magnet (1331b, 1331d, 1331f) can not only increase the injection amount of the powder (P), but also the powder (P ) Can be accelerated.
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, it is possible to manufacture a more precisely three-dimensional object by controlling the focusing position of the powder P injected from the powder nozzle unit. .
또한, 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210)에 배치된 상기 제1 자석(1331a)과 상기 제2 자석(1331b)의 자력의 세기를 강하게 하고, 상기 제3 파우더 노즐(1230)에 배치된 상기 제1 자석(1331e)과 상기 제2 자석(1331f)의 자력의 세기는 보통 수준을 유지하며, 상기 제2 파우더 노즐(1220) 및 상기 제4 파우더 노즐에 배치된 상기 제1 자석(1331c)과 상기 제2 자석(1331d)의 자력의 세기는 보통 수준을 유지하되, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 측으로 이동시킴으로써 상기 파우더(P)의 분사방향을 C 방향에서 C'' 방향으로 조절할 수 있다.In addition, as shown in (b) of FIG. 3, the magnetic strength of the
본 실시예에서, 상기 자석은 상술한 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐 하부에만 배치될 수도 있지만, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐의 상부 및 하부에 한 세트로 배치되어 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수도 있으며, 이 경우 상기 파우더(P)의 분사각도 조절을 더 효과적으로 수행할 수 있다.In this embodiment, as described above, the magnet may be disposed only under the
이로 인하여, 곡면영역의 적층시 상기 파우더(P)의 분사방향에 대한 각도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있게 된다.Due to this, it is possible to precisely adjust the angle with respect to the spraying direction of the powder P when laminating the curved area, thereby making it possible to more precisely manufacture a three-dimensional object.
도 4를 참조하여, 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(1340)의 제4 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 4, a fourth modified example of the
도 4에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 제4 변형예의 상기 파우더 제어부(1340)가 상기 파우더 노즐부 및 상기 열원부(1100) 사이에 배치되며, 자석(1341)과 자석지지부(1342)를 포함하는 내용은 상술한 일 실시예에 따른 제1 변형예의 파우더 제어부(1310)와 동일하다.4, the
다만, 본 변형예에서 상기 자석(1341)은 도넛 형상으로 형성되며, 도넛 형상의 상기 자석은 상기 파우더(P)의 분사방향을 따라 제1 자석(1341a) 및 상기 제1 자석(1341a)의 하부영역에 배치되는 제2 자석(1341b)을 포함하며, 상기 자석(1341)의 개수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기에 따라 변경될 수 있다.However, in this modification, the
상기 자석지지부(1342)는 상기 제1 자석(1341a) 및 상기 제2 자석(1341b)을 개별적으로 상하로 이동시킬 수 있다.The
또한, 상기 제1 자석(1341a) 및 상기 제2 자석(1341b)의 위치와, 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절할 수 있다.In addition, by adjusting the positions of the
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자석(1341a)과 상기 제2 자석(1341b)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(1341)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(1100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(1341)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(D 방향)보다 상기 자석(1341)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(D' 방향)가 더 커지게 된다.As illustrated in FIG. 4, when the strengths of the magnetic forces of the
또한, 이때 상기 제1 자석(1341a)과 상기 제2 자석(1341b)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by strengthening the strength of the magnetic force of the
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, it is possible to manufacture a more precisely three-dimensional object by controlling the focusing position of the powder P injected from the powder nozzle unit. .
도 5를 참조하여, 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(1350)의 제5 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 5, a fifth modified example of the
도 5에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 제5 변형예의 상기 파우더 제어부(1350)가 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐이 배치되는 가상의 원의 외부에 배치되며, 자석(1351)과 자석지지부(1352)를 포함하는 내용은 상술한 일 실시예에 따른 제2 변형예의 파우더 제어부(1320)와 동일하다.As shown in FIG. 5, the
다만, 본 변형예에서 상기 자석(1351)은 도넛 형상으로 형성되며, 도넛 형상의 상기 자석(1351)은 상기 파우더(P)의 분사방향을 따라 제1 자석(1351a) 및 상기 제1 자석(1351a) 하부영역에 배치되는 제2 자석(1351b)을 포함하며, 상기 자석(1351)의 개수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기에 따라 변경될 수 있다.However, in the present modification, the
상기 자석지지부(1352)는 상기 제1 자석(1351a) 및 상기 제2 자석(1351b)을 개별적으로 상하로 이동시킨다.The
또한, 상기 제1 자석(1351a) 및 상기 제2 자석(1351b)의 위치와, 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절할 수 있다.In addition, by adjusting the positions of the
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자석(1351a) 및 상기 제2 자석(1351b)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(1351)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(1100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(1351)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(E 방향)보다 상기 자석(1351)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(E' 방향)가 더 작아진다.As shown in FIG. 5, when the strengths of the magnetic forces of the
또한, 이때 상기 제1 자석(1351a) 및 상기 제2 자석(1351b)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (1351a) and the second magnet (1351b) to form a small diameter inside the powder nozzle portion where the powder (P) is moved, the powder (P) of the In addition to reducing the injection amount, it is possible to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, it is possible to manufacture a more precisely three-dimensional object by controlling the focusing position of the powder P injected from the powder nozzle unit. .
도 6을 참조하여 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부의 제6 변형예를 설명하면 다음과 같다.A sixth modification of the powder control unit included in the 3D printing system powder control apparatus according to an embodiment will be described with reference to FIG. 6 as follows.
도 6에 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 제6 변형예의 상기 파우더 제어부(1360)가 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐의 하부에 배치되며, 자석(1361)과 자석지지부(1362)를 포함하는 내용은 상술한 일 실시예에 따른 제3 변형예의 파우더 제어부(1330)와 동일하다.As shown in FIG. 6, the
다만, 본 변형예에서 상기 자석(1361)은 도넛 형상으로 형성되며, 도넛 형상의 상기 자석(1361)은 상기 파우더(P)의 분사방향을 따라 제1 자석(1361a) 및 상기 제1 자석(1361a) 하부영역에 배치되는 제2 자석(1361b)을 포함하며, 상기 자석(1361)의 개수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기에 따라 변경될 수 있다.However, in the present modification, the
상기 자석지지부(1362)는 상기 제1 자석(1361a) 및 상기 제2 자석(1361b)을 개별적으로 상하로 이동시킨다.The
또한, 상기 제1 자석(1361a) 및 상기 제2 자석(1361b)의 위치와, 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절할 수 있다.In addition, by adjusting the positions of the
도시되지 않았지만, 상기 제1 자석(1361a) 및 상기 제2 자석(1361b)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(1361)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(1100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(1361)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(F 방향)보다 상기 자석(1361)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(F' 방향)가 더 작아진다.Although not shown, when the strengths of the magnetic forces of the
또한, 이때 상기 제1 자석(1361a) 및 상기 제2 자석(1361b)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)의 분사량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 빠르게 할 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (1361a) and the second magnet (1361b) can not only increase the injection amount of the powder (P), but also can speed up the injection speed of the powder (P) There will be.
본 실시예에서, 상기 자석은 상술한 바와 같이, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐 하부에만 배치될 수도 있지만, 상기 제1 파우더 노즐(1210) 내지 상기 제4 파우더 노즐의 상부 및 하부에 한 세트로 배치되어 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수도 있으며, 이 경우 상기 파우더(P)의 분사각도 조절을 더 효과적으로 수행할 수 있다.In this embodiment, as described above, the magnet may be disposed only under the
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, it is possible to manufacture a more precisely three-dimensional object by controlling the focusing position of the powder P injected from the powder nozzle unit. .
다음으로, 도 7 내지 도 12를 참조하여 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 다른 실시예를 설명하면 다음과 같다.Next, another embodiment of the 3D printing system powder control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 7 to 12 as follows.
도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 파우더 노즐부(2200)에서 파우더(P)가 분사되고, 열원부(2100)가 열원을 조사하여 파우더(P)를 적층시키며, 파우더 제어부가 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절하는 내용은 상술한 일 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치와 동일하다.7 to 12, the powder (P) is sprayed from the
다만, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 파우더 노즐부(2200)는 일실시예와 달리 상기 열원부(2100)를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상으로 형성되며, 상술한 바와 같이 상기 파우더 제어부는 상기 자력을 이용하여 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 분사 각도, 분사량 및 분사속도를 제어한다.However, the
구체적으로, 도 7 및 도 12를 참조하여, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부의 변형예를 설명하면 다음과 같다.Specifically, with reference to FIGS. 7 and 12, a modification example of the powder control unit included in the 3D printing system powder control apparatus according to another embodiment will be described as follows.
먼저, 도 7을 참조하여, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(2310)의 제1 변형예를 설명하면 다음과 같다.First, referring to FIG. 7, a first modification of the
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 파우더 제어부(2310)는 상기 파우더 노즐부(2200)와 상기 열원부(2100) 사이에 배치되며, 자석(2311)과 자석지지부(2312)를 포함한다.As shown in FIG. 7, the
상기 자석(2311)은 영구자석, 전자석 또는 자성을 가진 물체 중 적어도 어느 하나이며, 상기 자석(2311)은 복수개로 구성되어 상기 파우더 노즐부(2200)의 중심을 기준으로 일정한 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 자석(2311)은 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e) 및 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)의 하부 영역에 배치되는 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)을 포함한다.The
다만, 상기 자석(2311)의 갯수는 상기 파우더 노즐부(2200)의 길이 및 크기를 기준으로 자유롭게 변경 가능하고, 상기 자석(2311)의 갯수를 기준으로 자력의 최대치를 조절함으로써 상기 파우더 노즐부(2200)에서 분사되는 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사 속도를 조절할 수 있으며, 이에 대한 설명은 후술하도록 한다.However, the number of the
상기 자석지지부(2312)가 상하좌우로 이동함으로써 상기 자석(2311)을 상하좌우 방향으로 이동시킬 수 있으며, 이때 상기 자석지지부(2312)는 상기 자석(2311)을 개별적으로 이동시킬 수 있다.The
또한, 상기 자석(2311)은 자력의 세기를 조절할 수 있으며, 이에 따라 상기 자석(2311)의 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사 각도를 조절할 수 있다. In addition, the
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 파우더 노즐부(2200) 중 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치된 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(2311)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(2100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(2311)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(G 방향)보다 상기 자석(2311)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(G' 방향)가 더 커지게 된다.For example, as illustrated in FIG. 7, the
이때, 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)이 위치하지 않는 영역에서 상기 파우더 노즐부(2200)의 내측을 이동하는 상기 파우더(P)의 경우, 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)의 영향을 받지 않고 이동할 수도 있지만, 이를 이용함으로써 포커싱되는 영역의 위치에 따라 상기 파우더의 분사량을 다르게 할 수 있다.In this case, in the case where the
또는, 상기 자석의 갯수를 증가시키거나 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)의 자력을 세게 조절함으로써 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)이 위치하지 않는 영역에서 상기 파우더 노즐부(2200)의 내측을 이동하는 상기 파우더(P)도 자력의 영향을 받을 수 있도록 하여, 상기 파우더(P)의 분사각도를 조절할 수 있도록 할 수도 있다.Alternatively, the
또한, 이때 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부(2200) 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by strengthening the strength of the magnetic force of the first magnet (2311a, 2311c, 2311e) and the second magnet (2311b, 2311d, 2311f), the powder (P) moves inside the powder nozzle unit (2200) By forming a small diameter, it is possible not only to reduce the injection amount of the powder (P), but also to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, the focusing position of the powder P injected from the
또한, 도시되지는 않았지만, 상기 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치된 상기 제1 자석(2311a, 2311c, 2311e)과 상기 제2 자석(2311b, 2311d, 2311f)의 자력의 세기를 서로 다르게 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수 있다.Further, although not shown, the magnetic strengths of the
이로 인하여, 곡면영역의 적층시 상기 파우더(P)의 분사방향에 대한 각도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있게 된다.Due to this, it is possible to precisely adjust the angle with respect to the spraying direction of the powder P when laminating the curved area, thereby making it possible to more precisely manufacture a three-dimensional object.
도 8를 참조하여, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(2320)의 제2 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 8, a second modified example of the
도 8에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 제2 변형예의 상기 파우더 제어부(2320)는 자석(2321)과 자석지지부(2322)를 포함하고, 상기 자석(2321)은 복수개로 구성되어 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치되며, 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e) 및 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)을 포함하며, 상기 자석지지부(2322)가 상기 자석(2321)을 이동시키는 내용은 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치의 다른 실시예에 따른 제1 변형예의 파우더 제어부(2320)와 동일하다.As shown in FIG. 8, the
다만, 다른 실시예에 따른 제2 변형예의 상기 파우더 제어부(2320)는 상기 파우더 노즐부(2200)의 외부에 배치되며, 이에 따라 상기 파우더(P)의 분사 각도, 분사량 및 분사속도를 상기 자석의 자력의 세기를 조절함으로써 제어할 수 있다.However, the
예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 파우더 노즐부(2200) 중 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치된 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e) 및 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(2321)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(2100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(2321)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(H 방향)보다 상기 자석(2321)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(H' 방향)가 더 작아진다.For example, as illustrated in FIG. 8, the
이때, 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e)과 상기 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)이 위치하지 않는 영역에서 상기 파우더 노즐부(2200)의 내측을 이동하는 상기 파우더(P)의 경우, 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e)과 상기 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)의 영향을 받지 않고 이동할 수도 있지만, 이를 이용함으로써 포커싱되는 영역의 위치에 따라 상기 파우더의 분사량을 다르게 할 수 있다.At this time, in the case where the first magnet (2321a, 2321c, 2321e) and the second magnet (2321b, 2321d, 2321f) is located in the area where the
또는, 상기 자석의 갯수를 증가시키거나 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e)과 상기 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)의 자력을 세게 조절함으로써 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e)과 상기 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)이 위치하지 않는 영역에서 상기 파우더 노즐부(2200)의 내측을 이동하는 상기 파우더(P)도 자력의 영향을 받을 수 있도록 하여, 상기 파우더(P)의 분사각도를 조절할 수 있도록 할 수도 있다.Alternatively, the
또한, 이때 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e) 및 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부(2200) 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (2321a, 2321c, 2321e) and the second magnet (2321b, 2321d, 2321f), the diameter inside the powder nozzle portion (2200) to which the powder (P) moves By forming a small, it is possible not only to reduce the injection amount of the powder (P), but also to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, the focusing position of the powder P injected from the
또한, 도시되지는 않았지만, 상기 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치된 상기 제1 자석(2321a, 2321c, 2321e) 및 제2 자석(2321b, 2321d, 2321f)의 자력의 세기를 서로 다르게 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수 있다.In addition, although not shown, by adjusting the intensity of the magnetic force of the first magnet (2321a, 2321c, 2321e) and the second magnet (2321b, 2321d, 2321f) disposed in each of the first region to the fourth region differently The injection direction of the powder (P) can be adjusted.
이로 인하여, 곡면영역의 적층시 상기 파우더(P)의 분사방향에 대한 각도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있게 된다.Due to this, it is possible to precisely adjust the angle with respect to the spraying direction of the powder P when laminating the curved area, thereby making it possible to more precisely manufacture a three-dimensional object.
도 9를 참조하여, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(2330)의 제3 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 9, a third modified example of the
도 9에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 제3 변형예의 상기 파우더 제어부(2330)는 자석(2331)과 자석지지부(2332)를 포함하고, 상기 자석(2331)은 복수개로 구성되어 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치되며, 상기 파우더(P)의 분사 방향을 기준으로 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)을 포함하며, 상기 자석지지부(2332)가 상기 자석(2331)을 이동시키는 내용은 다른 실시예에 따른 제1 변형예의 파우더 제어부(2310)와 동일하다.As illustrated in FIG. 9, the
다만, 본 변형예의 상기 파우더 제어부(2330)는 상기 파우더 노즐부(2200)의 하부에 배치되며, 이에 따라 상기 파우더(P)의 분사 각도, 분사량 및 분사속도를 상기 자석(2331)의 자력의 세기를 조절하여 제어할 수 있다.However, the
예를 들어, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 파우더 노즐부(2200) 중 제1 영역 내지 제 4 영역에 각각 배치된 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(2331)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(2100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(2331)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(I 방향)보다 상기 자석(2331)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(I' 방향)가 더 작아진다.For example, as illustrated in FIG. 9, the
이때, 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)이 위치하지 않는 영역에서 상기 파우더 노즐부(2200)의 내측을 이동하는 상기 파우더(P)의 경우, 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)의 영향을 받지 않고 이동할 수도 있지만, 이를 이용함으로써 포커싱되는 영역의 위치에 따라 상기 파우더의 분사량을 다르게 할 수 있다.At this time, in the case where the first magnet (2331a, 2331c, 2331e) and the second magnet (2331b, 2331d, 2331f) is not located in the case of the powder (P) to move the inside of the
또는, 상기 자석의 갯수를 증가시키거나 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)의 자력을 세게 조절함으로써 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)이 위치하지 않는 영역에서 상기 파우더 노즐부(2200)의 내측을 이동하는 상기 파우더(P)도 자력의 영향을 받을 수 있도록 하여, 상기 파우더(P)의 분사각도를 조절할 수 있도록 할 수도 있다.Alternatively, the
또한, 이때 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)의 분사량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 빠르게 할 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (2331a, 2331c, 2331e) and the second magnet (2331b, 2331d, 2331f) can not only increase the injection amount of the powder (P), but also the powder (P) It is possible to increase the injection speed of.
본 실시예에서, 상기 자석은 상술한 바와 같이, 상기 파우더 노즐부(2200) 의 하부에만 배치될 수도 있지만, 상기 파우더 노즐부(2200)의 상부 및 하부에 한 세트로 배치되어 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수도 있으며, 이 경우 상기 파우더(P)의 분사각도 조절을 더 효과적으로 수행할 수 있다.In this embodiment, as described above, the magnet may be disposed only on the lower portion of the
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, the focusing position of the powder P injected from the
또한, 도시되지는 않았지만, 상기 제1 영역 내지 제4 영역에 각각 배치된 상기 제1 자석(2331a, 2331c, 2331e) 및 제2 자석(2331b, 2331d, 2331f)의 자력의 세기를 서로 다르게 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수 있다.In addition, although not shown, by adjusting the intensity of the magnetic force of the first magnet (2331a, 2331c, 2331e) and the second magnet (2331b, 2331d, 2331f) disposed in each of the first region to the fourth region differently The injection direction of the powder (P) can be adjusted.
이로 인하여, 곡면영역의 적층시 상기 파우더(P)의 분사방향에 대한 각도를 정밀하게 조절할 수 있게 됨으로써 3차원 대상물을 보다 정교하게 제작할 수 있게 된다.Due to this, it is possible to precisely adjust the angle with respect to the spraying direction of the powder P when laminating the curved area, thereby making it possible to more precisely manufacture a three-dimensional object.
도 10을 참조하여, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(2340)의 제4 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 10, a fourth modified example of the
도 10에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 제4 변형예의 상기 파우더 제어부(2340)가 상기 파우더 노즐부 및 상기 열원부(2100) 사이에 배치되며, 자석(2341)과 자석지지부(2342)를 포함하는 내용은 상술한 다른 실시예에 따른 제1 변형예의 파우더 제어부(2310)와 동일하다.As illustrated in FIG. 10, the
다만, 본 변형예에서 상기 자석(2341)은 도넛 형상으로 형성되며, 도넛 형상의 상기 자석(2341)은 상기 파우더(P)의 분사방향을 따라 제1 자석(2341a, 2341c, 2341e) 및 상기 제1 자석(2341a, 2341c, 2341e)의 하부영역에 배치되는 제2 자석(2341b, 2341d, 2341f)을 포함하며, 이때 상기 자석(2341)의 개수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기에 따라 변경될 수 있다.However, in this modification, the
상기 자석지지부(2342)는 상기 제1 자석(2341a, 2341c, 2341e) 및 상기 제2 자석(2341b, 2341d, 2341f)을 개별적으로 상하로 이동시킬 수 있다.The
또한, 상기 제1 자석(2341a, 2341c, 2341e) 및 상기 제2 자석(2341b, 2341d, 2341f)의 위치와, 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절할 수 있다.In addition, by adjusting the position of the first magnet (2341a, 2341c, 2341e) and the second magnet (2341b, 2341d, 2341f), and the intensity of the magnetic force, the injection angle, injection amount and injection speed of the powder (P) can be adjusted. You can.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자석(2341a, 2341c, 2341e)과 상기 제2 자석(2341b, 2341d, 2341f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(2341)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(2100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(2341)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(J 방향)보다 상기 자석(2341)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(J' 방향)가 더 커지게 된다.As shown in FIG. 10, when the strengths of the magnetic forces of the first magnets 2431a, 2341c, 2341e and the second magnets 2431b, 2341d, 2341f are constantly strong, the powder P is the magnet ( 2341) is sprayed while moving in the direction in which it is located, so when the injection angle of the powder P is based on the center of the
또한, 이때 상기 제1 자석(2341a, 2341c, 2341e)과 상기 제2 자석(2341b, 2341d, 2341f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부(2200) 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (2341a, 2341c, 2341e) and the second magnet (2341b, 2341d, 2341f), the powder (P) is moved inside the powder nozzle unit (2200) By forming a small diameter, it is possible not only to reduce the injection amount of the powder (P), but also to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, the focusing position of the powder P injected from the
도 11을 참조하여, 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(2350)의 제5 변형예를 설명하면 다음과 같다.Referring to FIG. 11, a fifth modified example of the
도 11에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 제5 변형예의 상기 파우더 제어부(2350)가 상기 파우더 노즐부(2200)의 외부에 배치되며, 자석(2351)과 자석지지부(2352)를 포함하는 내용은 상술한 다른 실시예에 따른 제2 변형예의 파우더 제어부(2320)와 동일하다.11, the
다만, 본 변형예에서 상기 자석(2351)은 도넛 형상으로 형성되며, 도넛 형상의 상기 자석(2351)은 상기 파우더(P)의 분사방향을 따라 제1 자석(2351a, 2351c, 2351e) 및 상기 제1 자석(2351a, 2351c, 2351e) 하부영역에 배치되는 제2 자석(2351b, 2351d, 2351f)을 포함하며, 상기 자석(2351)의 개수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기에 따라 변경될 수 있다.However, in the present modification, the
상기 자석지지부(2352)는 상기 제1 자석(2351a, 2351c, 2351e) 및 상기 제2 자석(2351b, 2351d, 2351f)을 개별적으로 상하로 이동시킨다.The
또한, 상기 제1 자석(2351a, 2351c, 2351e) 및 상기 제2 자석(2351b, 2351d, 2351f)의 위치와, 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절할 수 있다.In addition, by adjusting the positions of the
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자석(2351a, 2351c, 2351e) 및 상기 제2 자석(2351b, 2351d, 2351f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(2351)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(2100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(2351)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(K 방향)보다 상기 자석(2351)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(K' 방향)가 더 작아진다.As illustrated in FIG. 11, when the strengths of the magnetic forces of the
또한, 이때 상기 제1 자석(2351a, 2351c, 2351e) 및 상기 제2 자석(2351b, 2351d, 2351f)의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)가 이동하는 상기 파우더 노즐부(2200) 내부의 직경을 작게 형성하여 상기 파우더(P)의 분사량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 줄일 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (2351a, 2351c, 2351e) and the second magnet (2351b, 2351d, 2351f), the powder (P) is moved inside the powder nozzle unit (2200) By forming a small diameter, it is possible not only to reduce the injection amount of the powder (P), but also to reduce the injection speed of the powder (P).
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, the focusing position of the powder P injected from the
도 12를 참조하여 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함되는 상기 파우더 제어부(2360)의 제6 변형예를 설명하면 다음과 같다.A sixth modification of the
도 12에 도시된 바와 같이, 다른 실시예에 따른 제6 변형예의 상기 파우더 제어부(2360)가 상기 파우더 노즐부(2200)의 하부에 배치되며, 자석(2361)과 자석지지부(2362)를 포함하는 내용은 상술한 다른 실시예에 따른 제3 변형예의 파우더 제어부(2330)와 동일하다.As illustrated in FIG. 12, the
다만, 본 변형예에서 상기 자석(2361)은 도넛 형상으로 형성되며, 도넛 형상의 상기 자석(2361)은 상기 파우더(P)의 분사방향을 따라 제1 자석(2361a, 2361c, 2361e) 및 상기 제1 자석(2361a, 2361c, 2361e) 하부영역에 배치되는 제2 자석(2361b, 2361d, 2361f)을 포함하며, 상기 자석(2361)의 개수는 상기 파우더 노즐부의 길이 및 크기에 따라 변경될 수 있다.However, in the present modification, the magnet 2361 is formed in a donut shape, and the donut-shaped magnet 2361 is the
상기 자석지지부(2362)는 상기 제1 자석(2361a, 2361c, 2361e) 및 상기 제2 자석(2361b, 2361d, 2361f)을 개별적으로 상하로 이동시킨다.The
또한, 상기 제1 자석(2361a, 2361c, 2361e) 및 상기 제2 자석(2361b, 2361d, 2361f)의 위치와, 자력의 세기를 조절함으로써 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 조절할 수 있다.In addition, by adjusting the position of the first magnet (2361a, 2361c, 2361e) and the second magnet (2361b, 2361d, 2361f), and the strength of the magnetic force to adjust the injection angle, injection amount and injection speed of the powder (P) You can.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 제1 자석(2361a, 2361c, 2361e) 및 상기 제2 자석(2361b, 2361d, 2361f)의 자력의 세기가 일정하게 강해진 경우, 상기 파우더(P)는 상기 자석(2361)이 위치한 방향으로 이동하면서 분사되므로, 상기 파우더(P)의 분사각도를 상기 열원부(2100)의 중심부를 기준으로 하였을 때, 상기 자석(2361)의 자력의 세기가 보통 수준일 때의 분사각도(L 방향)보다 상기 자석(2361)의 자력의 세기가 강해졌을 때의 분사각도(L' 방향)가 더 작아진다.As illustrated in FIG. 12, when the strengths of the magnetic forces of the
또한, 이때 상기 제1 자석(2361a, 2361c, 2361e) 및 상기 제2 자석(2361b, 2361d, 2361f)석의 자력의 세기를 강하게 함으로써 상기 파우더(P)의 분사량을 늘릴 수 있을 뿐만 아니라 상기 파우더(P)의 분사속도를 빠르게 할 수 있게 된다.In addition, at this time, by increasing the strength of the magnetic force of the first magnet (2361a, 2361c, 2361e) and the second magnet (2361b, 2361d, 2361f) stone can not only increase the injection amount of the powder (P), but also the powder (P ) Can be accelerated.
본 실시예에서, 상기 자석은 상술한 바와 같이, 상기 파우더 노즐부(2200) 의 하부에만 배치될 수도 있지만, 상기 파우더 노즐부(2200)의 상부 및 하부에 한 세트로 배치되어 상기 파우더(P)의 분사방향을 조절할 수도 있으며, 이 경우 상기 파우더(P)의 분사각도 조절을 더 효과적으로 수행할 수 있다.In this embodiment, as described above, the magnet may be disposed only on the lower portion of the
결과적으로 상기 파우더(P)의 분사각도, 분사량 및 분사속도를 제어할 수 있게 됨으로써 상기 파우더 노즐부(2200)로부터 분사되는 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 제어하여 보다 정교하게 3차원 대상물을 제작할 수 있게 된다.As a result, by controlling the injection angle, injection amount and injection speed of the powder P, the focusing position of the powder P injected from the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치 및 방법은 열원부의 디포커싱으로 형성되는 용융풀의 위치와, 상기 파우더(P)가 포커싱되는 상대적인 관계에 따른 적층효율을 향상시키기 위한 것으로, 상기 파우더 제어부에 의하여 능동적으로 상기 파우더(P)의 포커싱 위치를 바꿈으로써 상기 파우더(P)의 적층 효율을 향상시킬 수 있게 된다.As described above, the 3D printing system powder control apparatus and method according to the present invention is for improving the stacking efficiency according to the relative relationship between the location of the molten pool formed by defocusing the heat source and the relative focus of the powder (P). , It is possible to improve the stacking efficiency of the powder (P) by actively changing the focusing position of the powder (P) by the powder control unit.
또한, 상기 파우더 노즐부에 포함되는 복수개의 파우더 노즐에서 분사되는 파우더의 분사각도를 상기 파우더 제어부를 통해 독립적으로 조절함으로써 경사면 적층시 또는 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치가 로봇 등에 장착되어 헤드가 기울어져 공급되는 파우더가 중력의 영향을 받을 때 이를 보상해주어 정교한 적층을 수행할 수 있을뿐만 아니라 적층효율이 향상될 수 있도록 한다.In addition, by independently adjusting the spray angle of the powder sprayed from the plurality of powder nozzles included in the powder nozzle part through the powder control unit, a 3D printing system powder control device according to the present invention is mounted on a robot or the like when stacking a slope When the supplied powder is tilted, it compensates for it when it is affected by gravity, so that it can perform sophisticated lamination as well as improve lamination efficiency.
또한, 상기 파우더 제어부를 통해 상기 파우더가 포커싱되는 위치를 조정하여 상기 파우더의 적층량을 조절함으로써 상기 파우더가 과다하게 적층된 특정 영역에 상기 파우더의 포커싱 위치를 변경하여 상기 파우더의 분사량을 줄임으로써 적층량을 줄일 수 있게 되고, 이로 인하여 평탄면 적층면을 구현할 수도 있다.In addition, by adjusting the position of the powder by adjusting the position of the powder through the powder control unit to change the focusing position of the powder in a specific area where the powder is excessively stacked, thereby reducing the amount of spraying of the powder. It is possible to reduce the amount, thereby realizing a flat surface laminated surface.
또한, 3D 프린터가 DED 방식인 경우, 상기 파우더는 약 45마이크론에서 150 마이크론 크기 직경을 가지며 분사되고, 이때 상기 파우더를 이동시키기 위하여 일반적인 캐리어 가스를 쓰는 경우, 직경이 작은 파우더는 용융풀에 도달하지 못하고 날라가는 문제가 발생하지만, 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 포함된 상기 파우더 제어부의 자력을 이용함으로써 직경이 작은 파우더들도 자력에 의하여 날리지 않고 용융풀로 공급될 수 있어 적층효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 이용하여 직경이 작은 파우더를 분사하는 동시에 열원부에서 조사되는 열원의 직경을 줄임으로써 DED로 좁은 선폭을 가지는 전선 등을 제작하는 정밀한 적층을 수행할 수도 있게 된다.In addition, if the 3D printer is a DED method, the powder is sprayed with a diameter of about 45 microns to 150 microns, and when using a common carrier gas to move the powder, the powder with a small diameter does not reach the melt pool. A problem that can not be carried away occurs, but by using the magnetic force of the powder control unit included in the 3D printing system powder control device according to the present invention, powders having a small diameter can be supplied to the molten pool without being blown by magnetic force, thereby increasing lamination efficiency. Not only can it be improved, it is also possible to perform precise lamination to manufacture wires having a narrow line width with DED by reducing the diameter of the heat source irradiated from the heat source portion while simultaneously spraying powder having a small diameter.
다음으로, 도 13을 참조하여 본 발명은 3D 프린팅 시스템 분말제어 방법을 설명하면 다음과 같다.Next, the present invention will be described with reference to FIG. 13 when the 3D printing system powder control method is described.
본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 방법은 파우더 제어단계(S100), 파우더 분사단계(S200), 파우더 용융단계(S300) 및 파우더 적층단계(S400)를 포함한다.The 3D printing system powder control method according to the present invention includes a powder control step (S100), a powder spraying step (S200), a powder melting step (S300), and a powder lamination step (S400).
상기 파우더 제어단계(S100)에서는 상술한 파우더 노즐부 내부에 위치하는 파우더를 파우더 제어부가 제어하며, 이때 상기 파우더 제어부는 자석을 포함하고, 상기 파우더 제어부는 자력을 이용하여 파우더의 분사 각도를 제어한다.In the powder control step (S100), the powder control unit controls the powder located inside the above-described powder nozzle unit, wherein the powder control unit includes a magnet, and the powder control unit controls the injection angle of the powder using magnetic force. .
상기 파우더 분사단계(S200)에서는 상기 파우더 노즐부가 상기 파우더를 분사한다.In the powder spraying step (S200), the powder nozzle part sprays the powder.
상기 파우더 용융단계(S300)에서는 상술한 열원부가 포커싱된 상기 파우더를 용융시키며, 상기 파우더 적층단계(S400) 용융된 상기 파우더가 적층되어 대상물을 제작한다.In the powder melting step (S300), the above-mentioned heat source part melts the focused powder, and the powder stacking step (S400) melts the powder to produce an object.
이외 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 방법에 대한 구체적인 설명은 상술한 본 발명에 따른 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치에 기재한 설명과 대응되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.In addition, a detailed description of the 3D printing system powder control method according to the present invention corresponds to the description described in the 3D printing system powder control device according to the present invention described above, so a detailed description thereof will be omitted.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the specific preferred embodiments described above, and various modifications can be carried out by those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. It is possible and such modifications are within the scope of the present invention.
1100, 2100: 열원부
2200: 파우더 노즐부
1210: 제1 파우더 노즐
1220: 제2 파우더 노즐
1230: 제3 파우더 노즐
1310, 1320, 1330, 1340, 1350, 1360, 2310, 2320, 2330, 2340, 2350, 2360: 파우더 제어부
1311, 1321, 1331, 1341, 1351, 1361, 2311, 2321, 2331, 2341, 2351, 2361: 자석
1311a, 1321a, 1331a, 1341a, 1351a, 1361a, 2311a, 2321a, 2331a, 2341a, 2351a, 2361a, 1311c, 1321c, 1331c, 1341c, 1351c, 1361c, 2311c, 2321c, 2331c, 2341c, 2351c, 2361c, 1311e, 1321e, 1331e, 1341e, 1351e, 1361e, 2311e, 2321e, 2331e, 2341e, 2351e, 2361e: 제1 자석
1311b, 1321b, 1331b, 1341b, 1351b, 1361b, 2311b, 2321b, 2331b, 2341b, 2351b, 2361d, 1311d, 1321d, 1331d, 1341d, 1351d, 1361d, 2311d, 2321d, 2331d, 2341d, 2351d, 2361d, 1311f, 1321f, 1331f, 1341f, 1351f, 1361f, 2311f, 2321f, 2331f, 2341f, 2351f, 2361f: 제2 자석
1312, 1322, 1332, 1342, 1352, 1362, 2312, 2322, 2332, 2342, 2352, 2362: 자석지지부1100, 2100: heat source
2200: powder nozzle
1210: first powder nozzle
1220: second powder nozzle
1230: third powder nozzle
1310, 1320, 1330, 1340, 1350, 1360, 2310, 2320, 2330, 2340, 2350, 2360: powder control
1311, 1321, 1331, 1341, 1351, 1361, 2311, 2321, 2331, 2341, 2351, 2361: magnet
1311a, 1321a, 1331a, 1341a, 1351a, 1361a, 2311a, 2321a, 2331a, 2341a, 2351a, 2361a, 1311c, 1321c, 1331c, 1341c, 1351c, 1361c, 2311c, 2321c, 2331c, 2341c, 2351c, 2361c,
1311b, 1321b, 1331b, 1341b, 1351b, 1361b, 2311b, 2321b, 2331b, 2341b, 2351b, 2361d, 1311d, 1321d, 1331d, 1341d, 1351d, 1361d, 2311d, 2321d, 2331d, 2341d, 2351d, 2361d, 1311d 1321f, 1331f, 1341f, 1351f, 1361f, 2311f, 2321f, 2331f, 2341f, 2351f, 2361f: Second magnet
1312, 1322, 1332, 1342, 1352, 1362, 2312, 2322, 2332, 2342, 2352, 2362: magnet support
Claims (15)
상기 파우더를 용융시키는 열원부; 및
상기 파우더를 제어하는 파우더 제어부를 포함하되,
상기 파우더 제어부는 자력을 이용하여 파우더의 분사 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.A powder nozzle part for spraying powder;
A heat source unit for melting the powder; And
It includes a powder control unit for controlling the powder,
The powder control unit 3D printing system powder control device, characterized in that for controlling the injection angle of the powder using a magnetic force.
상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 복수개의 파우더 노즐을 포함하며,
상기 파우더 제어부는 복수개로 구성되되, 상기 복수개의 파우더 노즐과 상기 열원부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder nozzle unit includes a plurality of powder nozzles arranged in a virtual circle with the heat source as a center point,
The powder control unit is composed of a plurality of, 3D printing system powder control device, characterized in that disposed between the plurality of powder nozzles and the heat source.
상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 복수개의 파우더 노즐을 포함하며,
상기 파우더 제어부는 복수개로 구성되되, 상기 복수개의 파우더 노즐이 배치되는 가상의 원의 외부에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder nozzle unit includes a plurality of powder nozzles arranged in a virtual circle with the heat source as a center point,
The powder control unit is composed of a plurality of, 3D printing system powder control device characterized in that the plurality of powder nozzles are arranged outside of a virtual circle.
상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 복수개의 파우더 노즐을 포함하며,
상기 파우더 제어부는 복수개로 구성되되, 상기 복수개의 파우더 노즐의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder nozzle unit includes a plurality of powder nozzles arranged in a virtual circle with the heat source as a center point,
The powder control unit is composed of a plurality of, 3D printing system powder control device characterized in that it is disposed under the plurality of powder nozzles.
상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되,
상기 자석 지지부는 상하좌우로 이동가능한 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder control unit includes a magnet and a magnet support,
3D printing system powder control device, characterized in that the magnet support is movable up, down, left, and right.
상기 자석은 영구자석, 전자석 또는 자성을 가진 물체 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.The method of claim 5,
The magnet is a permanent magnet, an electromagnet or a 3D printing system powder control device characterized in that it is made of at least one of magnetic objects.
상기 자석은 상기 파우더의 분사 방향을 따라 적어도 2개 이상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.The method of claim 5,
3D printing system powder control device, characterized in that the magnet is made of at least two or more along the spraying direction of the powder.
상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되,
상기 자석은 상기 복수개의 파우더 노즐에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.The method according to any one of claims 2 to 4,
The powder control unit includes a magnet and a magnet support,
3D printing system powder control device, characterized in that the magnets are respectively disposed on the plurality of powder nozzles.
상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되,
상기 자석은 도넛 형상인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.The method according to any one of claims 2 to 4,
The powder control unit includes a magnet and a magnet support,
The magnet is a donut shape 3D printing system powder control device.
상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상이며,
상기 파우더 제어부는 상기 노즐부와 상기 열원부 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder nozzle portion is a cone shape disposed in a virtual circle with the heat source portion as a center point,
The powder control unit 3D printing system powder control device, characterized in that disposed between the nozzle portion and the heat source portion.
상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상이며,
상기 파우더 제어부는 상기 파우더 노즐부의 외측부를 따라 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder nozzle portion is a cone shape disposed in a virtual circle with the heat source portion as a center point,
The powder control unit 3D printing system powder control device, characterized in that disposed along the outer portion of the powder nozzle.
상기 파우더 노즐부는 상기 열원부를 중심점으로 하는 가상의 원에 배치되는 콘 형상이며,
상기 파우더 제어부는 상기 파우더 노즐부의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.According to claim 1,
The powder nozzle portion is a cone shape disposed in a virtual circle with the heat source portion as a center point,
The powder control unit 3D printing system powder control device, characterized in that disposed in the lower portion of the powder nozzle.
상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되,
상기 자석은 복수개로 구성되되, 상기 파우더 노즐부를 중심으로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치The method according to any one of claims 10 to 12,
The powder control unit includes a magnet and a magnet support,
The magnet is composed of a plurality of, 3D printing system powder control device characterized in that it is arranged spaced apart from the center of the powder nozzle
상기 파우더 제어부는 자석 및 자석 지지부를 포함하되,
상기 자석은 도넛 형상인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 장치.The method according to any one of claims 10 to 12,
The powder control unit includes a magnet and a magnet support,
The magnet is a donut shape 3D printing system powder control device.
상기 파우더 노즐부가 상기 파우더를 분사하는 파우더 분사단계;
분사된 상기 파우더를 용융시키는 파우더 용융단계; 및
용융된 상기 파우더가 적층되는 파우더 적층단계;를 포함하되,
상기 파우더 제어단계에서 상기 파우더 제어부는 자력을 이용하여 파우더의 분사 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 시스템 분말제어 방법.A powder control step in which the powder control unit controls the powder located inside the powder nozzle unit;
A powder spraying step in which the powder nozzle part sprays the powder;
A powder melting step of melting the sprayed powder; And
Including; a powder lamination step in which the molten powder is laminated;
In the powder control step, the powder control unit 3D printing system powder control method, characterized in that for controlling the injection angle of the powder using a magnetic force.
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