KR100261848B1 - 왁스를 서포트 재료로 하는 광조형 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 서포트 재료로서 왁스를 사용하여 조형물의 품질 향상 및 후 가공작업의 편리성을 향상할 수 있도록 한 광조형 장치 및 방법에 관한 것으로, 왁스공급장치(20)를 이용하여 용기(4)내에 왁스를 공급하여 바닥왁스층(11)를 형성하고, 수지저장탱크(60)의 액상의 수지를 수지공급장치(30)를 이용하여 상기 바닥 왁스층 (11)상에 공급하여 한층의 수지층(12)를 형성하고, 이 후, 상기 수지층(12)상에 레이저를 주사하여 상기 액상 수지를 소정의 단면형상을 갖도록 경화시키어 경화조형층(13)을 형성하고, 상기 바닥왁스층(11)에 구멍(14)을 형성하여 잔류 액상수지를 배출하고, 상기 경화 형성된 경화조형층(13)에 다시 왁스를 공급하여 왁스층(11')를 입힌 후, 밀링장치(40)를 이용하여 상기 왁스층(11')을 수평으로 형성하고 상기 수평왁스층(11')에 한층에 해당하는 양만큼 액상수지를 공급하여 다음 수지층(12')을 형성하고, 상기 수지층(12')상에 레이저를 주사하여 경화층(13')을 형성시키고, 이후 상기 과정을 반복한 후, 조형이 완료되면, 열수공급장치(50)를 이용하여 용기 (4)내에 열수를 공급하여 용기내의 왁스를 제거한다.

Description

왁스를 서포트 재료로 하는 광조형 장치 및 방법

본 발명은 광조형에 관한 것으로, 특히, 서포트 재료로서 왁스를 사용하여 조형물의 품질 향상 및 후 가공 작업의 편리성을 향상할 수 있도록 한 광조형 장치 및 방법에 관한 것이다.

광조형장치는 액상의 광경화성수지에 레이저를 주사하여 광경화성수지를 경화시키어 입체조형물을 조형하기 위한 것으로, 제1도에 도시된 바와 같이, 레이저를 발생하는 레이저광원(1)과, 용기(4)에 수용된 광경화성수지(5)의 액면(c)에 촛점을 형성하도록 상기 광원에서 발새이된 레이저(a)를 반사하는 회전가능한 스캐닝미러(2)를 구비한다. 한편, 광경화성수지가 경화되어 형성되는 조형물(b)을 상하이동할 수 있는 엘리베이터(6)가 설치되어 있다. 그리고, 제1도에서 (7)은 광셔터, (8)은 렌즈, (9)는 서포트, (10)은 플랫폼을 나타낸다.

레이저광원(1)에서 발생된 레이저는 광셔터(7), 렌즈(8)을 거쳐 회전가능한 스캐닝미러(2)에 의해 용기(4)에 수용된 광경화성수지(5)의 액면에 촛점(c)를 형성하도록 반사된다. 따라서, 레이저에 의해 경화된 광경화성수지의 층은 일정두께만큼 하강되고, 그 위에 또 다른 광경화성수지층이 형성되는 과정이 수행되어 소정의 형상의 입체조형물이 형성된다.

이와 같이, 종래의 광조형 장치에서는 액상에서 조형물을 조형하기 때문에 조형물의 바닥부위 및 언더컷 부위에 같은 재질로 조형물을 지지하기 위한 서포트 (9)를 광조형하여 세워야 한다는 문제점이 있었다.

상기 서포트(9)는 조형 후 수작업으로 제거되어야 하는데, 이때 조형물이 무너지거나, 접촉흔적등을 남기게 되어 조형물의 표면이 지저분해져서 후가공 시간의 증가, 치수정밀도의 저하등의 문제점을 야기한다.

또한 용기내에 일정량의 액상수지를 채워놓고 작업을 하기 때문에 저장된 수지의 물성변화가 발생되는 문제점도 있었다.

본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 서포트 재료로 왁스를 사용하여 후가공을 용이하게 할 수 있고, 각 층을 밀링작업하여 각 층의 높이를 균일하게 하여 정밀한 조형물을 제조할 수 있고, 수지를 한층에 해당하는 양만큼 수시로 충전하여 수지의 물성변화를 감소시킬 수 있는 광조형 장치 및 방법의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 광조형 장치는, 레이저광원에서 발생된 레이저를 광경화성수지에 조사하여 조형물을 형성시키는 광조형 장치에 있어서, 용기내에 소정량의 왁스를 공급하는 왁스공급장치와, 상기 용기내에 소정량의 광경화성수지를 공급하는 수지공급장치와, 상기 용기내에 공급된 왁스를 수평으로 형성하기 위한 밀링장치와, 상기 용기내에 공급된 왁스를 용해하기 위한 열수공급장치를 구비한 것을 특징으로 하고,

본 발명의 광조형 방법은, 용기내에 왁스를 공급하여 바닥재로 쌓아 놓고, 상기 왁스 바닥재상에 액상의 수지를 한개 층에 해당하는 양만큼 공급한 후, 상기 레이저를 주사하여 단면 형상의 경화층을 형성시키고, 상기 바닥왁스층에 구멍을 형성하여 잔류 액상수지를 배출하고, 상기 경화형성된 수지층에 다시 왁스층을 입힌 후, 밀링하여 상기 왁스층을 수평으로 형성하고 상기 수평왁스층에 한층에 해당하는 양만큼 액상수지를 공급하여 다음 조형층을 형성하는 단계를 반복한 후, 조형이 완료되면, 열수를 용기내에 공급하여 왁스를 제거하는 것을 특징으로 한다.

제1도는 종래의 광조형 장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 광조형 장치의 구성도.

제3도 내지 제6도는 본 발명에 따른 광조형 방법의 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 용기 20 : 왁스공급장치

30 : 수지공급장치 40 : 밀링장치

50 : 열수공급장치

이하, 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 광조형 장치 및 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 광조형 장치는, 제2도에 도시된 바와 같이, 레이저를 발생하는 레이저광원(1)과, 용기(4)에 수용된 광경화성수지(5)의 액면(c)에 촛점을 형성하도록 상기 광원에서 발생된 레이저(a)를 반사하는 회전가능한 스캐닝미러(2)와, 광경화성수지가 경화되어 형성되는 조형물(b)을 상하이동할 수 있는 엘리베이터(6)등을 구비한 것은 종래와 동일하고, 상기 용기(4)내에 소정량의 왁스를 공급하는 왁스공급장치(20)와, 상기 용기내에 소정량의 광경화성수지를 공급하는 수지공급장치(30)와, 상기 용기내에 공급된 왁스를 수평으로 형성하기 위한 밀링장치(40)와, 상기 용기내에 공급된 왁스를 용해하기 위한 열수공급장치(50)를 구비하고 있다. 도면에서(60)은, 수지저장탱크를 나타낸다.

이하, 본 발명의 광조형 장치 및 방법의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저 왁스공급장치(20)를 이용하여 용기(4)내에 왁스를 공급하여 바닥왁스층 (11)를 형성하고, 수지저장탱크(60)의 액상의 수지를 수지공급장치(30)를 이용하여 상기 바닥 왁스층(11)상에 공급하여 한층의 수지층(12)를 형성한다. 이 후, 상기 수지층(12)상에 레이저를 주사하여 상기 액상 수지를 소정의 단면형상을 갖도록 경화시키어 경화조형층(13)을 형성하고, 상기 바닥왁스층(11)에 구멍(14)을 형성하여 잔류 액상수지를 배출하고, 상기 경화 형성된 경화조형층(13)에 다시 왁스를 공급하여 왁스층(11')를 입힌 후, 밀링장치(40)를 이용하여 상기 왁스층(11')을 수평으로 형성하고 상기 수평왁스층(11')에 한층에 해당하는 양만큼 액상수지를 공급하여 다음 수지층(12')을 형성하고, 상기 수지층(12')상에 레이저를 주사하여 경화층 (13')을 형성시키고, 이후 상기 과정을 반복한 후, 조형이 완료되면, 열수공급장치 (50)를 이용하여 용기(4)내에 열수를 공급하여 용기내의 왁스를 제거한다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 서포트재료로서 왁스를 사용하므로, 서포트제거가 용이하고, 조형물상에 그 흔적을 남기지 않아 조형물의 표면정도가 향상되고, 용기내에 한층, 한층의 수지을 공급하여 조형하므로 수지의 시간의 경과에 따른 물성변화를 방지할 수 있다.

Claims (1)

1. 레이저광원에서 발생된 레이저를 광경화성수지에 조사하여 조형물을 형성시키는 광조형 장치에 있어서, 용기내에 소정량의 왁스를 공급하는 왁스공급장치와, 상기 용기내에 소정량의 광경화성수지를 공급하는 수지공급장치와, 상기 용기내에 공급된 왁스를 수평으로 형성하기 위한 밀링장치와, 상기 용기내에 공급된 왁스를 용해하기 위한 열수공급장치를 구비한 것을 특징으로 하는 광조형장치.

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