KR101624406B1 - 3d printer having perforated board - Google Patents

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    • 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
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00

Abstract

유공판을 갖는 3D 프린터가 개시된다.
본 발명에 따른 3D 프린터는 X-Y축으로 이동하는 이송 헤드와, 상기 이송 헤드에 장착되고 필라멘트를 토출하는 노즐과 노즐바디를 포함하는 구성되는 압출기와, 성형되는 형상체가 놓여지고 Z축으로 승강하는 베이스로 이루어지고, 상기 노즐과 노즐바디에는 플레이트에 복수의 홀을 갖는 유공판이 구비된다.
A 3D printer having a plate is disclosed.
The 3D printer according to the present invention comprises a transfer head moving in the X and Y axes, an extruder mounted on the transfer head and configured to include a nozzle and a nozzle body for discharging the filament, a base And the nozzle and the nozzle body are provided with a perforated plate having a plurality of holes in the plate.

Description

유공판을 갖는 3D 프린터{3D PRINTER HAVING PERFORATED BOARD}3D PRINTER HAVING PERFORATED BOARD}
본 발명은 유공판을 갖는 3D 프린터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수개의 필라멘트를 선택적으로 사용할 수 있고, 토출되는 필라멘트의 크기를 선택적으로 조절할 수 있는 유공판을 갖는 3D 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D printer having a perforated plate, and more particularly, to a 3D printer having a perforated plate capable of selectively using a plurality of filaments and selectively controlling the size of discharged filaments.
3D 프린팅이란 입체로 디자인된 설계도를 이용하여 플라스틱, 금속, 세라믹 등 각종 소재를 층층이 쌓아 제조하는 것을 말한다. 3D 프린팅는 소재를 출력하는 방식에 따라 구분되는데, 분말로 된 소재를 레이저로 소결하는 SLS(Selective Laser Sintering) 방식, 빛으로 소재를 굳히는 SLA(Stereolithography) 방식, 플라스틱 필라멘트를 용융하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식이 널리 사용되고 있다.3D printing refers to the production of a variety of materials such as plastic, metal, and ceramics stacked on top of each other using a three-dimensional design scheme. 3D printing is classified according to the method of outputting the material, such as SLS (Selective Laser Sintering) method of laser-sintering the powdered material, SLA (Stereolithography) method of hardening the material by light, Fused Deposition Modeling ) Method is widely used.
도 1은 FDM 방식의 3D 프린터를 나타낸 것이다. FDM 방식을 이용한 3D 프린터는 Z축으로 승강하는 베이스(100)와, X-Y축으로 이동하는 이송 헤드(200)와, 이 이송 헤드에 장착되는 압출기(300)를 포함하여 구성되며, 압출기에는 필라멘트(F)가 공급된다. FDM 방식은 필라멘트를 토출시켜 베이스의 바닥에서부터 순차적으로 적층하면서 디자인된 형상을 성형한다.1 shows a 3D printer of the FDM type. The 3D printer using the FDM method includes a base 100 which moves up and down in the Z axis, a transfer head 200 which moves in the XY axis, and an extruder 300 mounted on the transfer head. The extruder is equipped with a filament F) is supplied. In the FDM method, filaments are discharged to form a designed shape while sequentially stacking from the bottom of the base.
도면을 참조하면, 필라멘트는 공급릴에 감겨져 있고, 이송 헤드에 장착된 한 쌍의 드라이버 휠(DW: Drive Wheel)로부터 가이드되어 압출기로 공급된다.Referring to the drawings, filaments are wound on a supply reel and are guided from a pair of drive wheels (DW) mounted on a transfer head and supplied to an extruder.
도 2는 3D 프린터의 압출기를 나타낸 것이다. 3D프린트에서 가장 중요한 역할을 하는 곳이 바로 압출기(Extruder)이다. 압출기는 용융된 필라멘트가 토출되는 노즐(310), 노즐에 필라멘트를 가이드 및 공급하는 노즐바디(320), 필라멘트를 가열하는 히터블럭(330), 도시하지는 않았지만 가열부의 온도를 검출하는 온도센서 등이 결합되어 있는 일련체를 말하는데, 압출기는 크게 콜드엔드(cold end)와 핫엔드(hot end) 영역으로 구분된다. 콜드엔드 영역에는 필라멘트가 리지드한 상태이며, 핫엔드 영역에는 필라멘트가 용융된 상태이다. 두 영역간 열전달을 막기위해 절연체 등에 의해 분리되거나 또는 긴 튜브로 두 영역이 분리될 수 있다.2 shows an extruder of a 3D printer. Extruder is the most important role in 3D printing. The extruder includes a nozzle 310 through which the melted filament is discharged, a nozzle body 320 for guiding and supplying the filament to the nozzle, a heater block 330 for heating the filament, and a temperature sensor for detecting the temperature of the heating unit The combined extruder is divided into a cold end and a hot end region. The filament is in a state of being rigid in the cold-end region and the filament is in a state of being melted in the hot-end region. To prevent heat transfer between the two regions, the two regions may be separated by an insulator or the like or by a long tube.
노즐과 압출기는 필라멘트를 가열하여 토출시킨다는 동일한 기능을 갖는 구성요소이므로 일반적으로 혼용되어 사용되기도 한다.The nozzle and the extruder are generally used together because they are components having the same function of heating and discharging the filament.
단일 필라멘트를 갖는 3D 프린터는 하나의 색상만 구현이 가능하다. 여러 색상을 갖는 제품이라면 장착된 해당 색상의 필라멘트를 분리하고, 다른 색상의 필라멘트를 다시 노즐에 연결하여야 하므로 시간소요가 상당하고, 불편하다는 문제점이 있다. 3D printers with single filaments can only implement one color. If the product has multiple colors, it is necessary to separate the filaments of the corresponding color and to connect the filaments of different colors to the nozzle again, resulting in considerable time and inconvenience.
또한 교체하는 동안 이미 성형된 용융부분이 경화되므로 다른 색상이 적층되는 부위에 불연속적인 이음매가 형성되거나, 층간 접착이 불량해져 층간분리나 제품의 강도가 저하되는 문제점이 있다.Further, since the already melted portion is hardened during the replacement, a discontinuous seam is formed at a portion where other colors are stacked, or the interlayer adhesion becomes poor, thereby deteriorating interlayer separation and strength of the product.
이를 해결하기 위해 복수의 필라멘트를 위한 복수의 노즐영역을 구성하는 경우가 있으나 노즐위치 및 이동에 대한 공간적 제약과 장치의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
In order to solve this problem, there is a case where a plurality of nozzle regions for a plurality of filaments are constituted, but there is a problem that the spatial restriction on the nozzle position and movement and the structure of the apparatus become complicated.
등록특허 제10-1346704호의 멀티칼라 제품성형이 가능한 3D 프린터는 복수개의 필라멘트를 개별적으로 공급된 후 단일의 통로로 합류되도록 구성하여, 필라멘트가 충분한 예열 상태에 있으므로 배출시 적층 이음매가 매끄러운 FDM 방식의 3D 프린터를 제공한다.In the 3D printer capable of forming a multicolor product of Patent No. 10-1346704, a plurality of filaments are individually fed and then joined together into a single passage. Since the filaments are in a sufficiently preheated state, the FDM-type Provide a 3D printer. 공개특허공보 제10-2014-0036285호의 3D 프린터 반액상소재용 카트리지 및 압출장치는 카트리지 상단 일부에 기체층을 충진하고 그 하단에 식품소재 이외의 비식품 반액상소재를 충진하여 압출 종료 후 카트리지에 잔여물이 남지않는 3D 프린터를 제공한다.In the cartridge for the 3D printer half-liquid sample material and the extrusion device of the present invention, the base layer is filled in the upper part of the cartridge and the non-food semi-liquid material other than the food material is filled at the lower end thereof. Provides a 3D printer with no water left.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 적층 중에 필라멘트의 교체없이 복수개의 필라멘트를 선택적으로 공급할 수 있는 3D 프린터를 제공하려는 데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a 3D printer capable of selectively feeding a plurality of filaments without replacing filaments during lamination.
또한, 본 발명은 단일 노즐로부터 토출구의 크기를 조절할 수 있는 3D 프린터를 제공하려는 데 그 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a 3D printer capable of adjusting the size of a discharge port from a single nozzle.
본 발명은 필라멘트를 이용하여 형상체를 성형하는 3D 프린터로서, 상기 3D 프린트는 X-Y축으로 이동하는 이송 헤드와, 상기 이송 헤드에 장착되고 필라멘트를 토출하는 노즐과 노즐바디를 포함하는 구성되는 압출기와, 성형되는 형상체가 놓여지고 Z축으로 승강하는 베이스로 이루어지고, 상기 노즐과 노즐바디에는 플레이트에 복수의 홀을 갖는 유공판이 구비된다.The present invention relates to a 3D printer for forming a mold by using a filament, wherein the 3D print comprises a transfer head moving in the XY axis, an extruder mounted on the transfer head and comprising a nozzle and a nozzle body for discharging the filament And a base on which the shape to be molded is placed and which moves up and down in the Z-axis, and the nozzle and the nozzle body are provided with a plurality of holes in the plate.
또한, 상기 유공판은 플레이트와 상기 플레이트를 관통하는 홀로 이루어지고, 상기 홀은 입구와 출구가 동일한 크기로 형성되거나 입구보다 출구가 좁은 형상으로 형성된다.The hole may be formed to have the same size as the inlet and the outlet, or may have a narrower outlet than the inlet.
또한, 상기 유공판은 중앙과 주변영역을 갖으며, 상기 홀은 주변영역에 일정간격으로 복수개 형성된다.The hole plate has a central region and a peripheral region, and a plurality of the holes are formed in the peripheral region at regular intervals.
또한, 상기 유공판에는 중앙에 하나의 홀이 부가형성된다.In addition, one hole is formed in the center of the plate.
또한, 상기 유공판은 노즐바디의 상단에 설치되거나, 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디가 접하는 경계지점에 개재되거나, 노즐팁의 단부와 접하도록 설치된다.The plate may be installed on the upper end of the nozzle body, interposed in the nozzle body, interposed at a boundary point between the nozzle and the nozzle body, or in contact with the end of the nozzle tip.
또한, 상기 노즐과 노즐바디에는 필라멘트가 통과하는 노즐구가 형성되고, 상기 유공판의 홀의 크기는 상기 노즐구의 크기보다 같거나 작도록 형성된다.In addition, the nozzle and the nozzle body are formed with nozzle holes through which the filaments pass, and the holes of the hole plate are formed to have the same or smaller size than the nozzle holes.
또한, 상기 유공판에 형성된 복수의 홀은 서로 다른 크기를 갖는다.
Further, the plurality of holes formed in the above-mentioned hole plate have different sizes.
본 발명에 따른 유공판은 제1 유공판과 제2 유공판으로 이루어지고, 상기 제1 유공판은 노즐바디의 상부에 설치되거나, 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디의 경계지점에 개재되고, 상기 제2 유공판은 제1 유공판의 하측에 설치되되, 상기 제2 유공판은 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디의 경계지점에 개재되거나, 노즐의 노즐팁에 맞대어 설치된다.A first aspect of the present invention is a method of manufacturing a nozzle plate, the method comprising the steps of: (a) forming a nozzle plate on the nozzle plate, The second plate is installed on the lower side of the first plate, the second plate is interposed on the nozzle body, is interposed at the boundary between the nozzle and the nozzle body, or is installed to face the nozzle tip of the nozzle.
또한, 상기 유공판은 제1 유공판과 제2 유공판으로 이루어지고, 상기 제1 유공판은 노즐바디의 상부에 설치되거나, 노즐바디에 개재되고, 상기 제2 유공판은 노즐을 제거하고 노즐바디의 하단에 설치된다.The first plate may be disposed on an upper portion of the nozzle body, or may be interposed in the nozzle body. The second plate may be formed by removing the nozzle, It is installed at the bottom of the body.
또한, 상기 유공판은 제1 유공판과 제2 유공판으로 이루어지고, 상기 제2 유공판은 제1 유공판의 하측에 설치되되, 상기 제1 유공판과 제2 유공판은 모두 노즐바디에 개재된다.The first and second plates may be disposed on the lower side of the first plate, and the first plate and the second plate may both be formed on the nozzle body. The first plate may include a first plate and a second plate, .
또한, 상기 제1 유공판과 제2 유공판은 입구와 출구가 동일한 크기를 갖거나 입구는 넓고 출구는 좁게 형성된다.In addition, the first and second plates may have the same size of the inlet and the outlet, or the inlet may be wide and the outlet may be narrow.
또한, 상기 제1 유공판과 제2 유공판에 형성된 복수의 홀의 크기는 동일하거나 서로 다른 크기를 갖는다.
The plurality of holes formed in the first and second holes may have the same or different sizes.
본 발명에 따르면, 유공판의 홀을 통하여 필라멘트를 선택적으로 공급할 수 있도록 구성하여 보다 정밀한 형상체를 구현할 수 있는 이점이 있다.
According to the present invention, the filament can be selectively supplied through the hole of the perforated plate, thereby realizing a more accurate molded body.
도 1은 FDM 방식의 3D 프린터를 나타낸 것이다.
도 2는 3D 프린터의 압출기를 나타낸 것이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 압출기를 나타낸 것이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유공판을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐구의 이동을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀을 갖는 유공판을 도시한 것이다.
도 7는 노즐 또는 노즐바디에 하나의 유공판을 설치한 것을 나타낸 것이다.
도 8은 노즐에 두 개의 유공판을 설치한 것을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐바디에 유공판을 설치한 것을 나타낸 것이다.
1 shows a 3D printer of the FDM type.
2 shows an extruder of a 3D printer.
3 shows an extruder of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 illustrates a plate according to an embodiment of the present invention.
5 illustrates movement of a nozzle orifice according to an embodiment of the present invention.
6 shows a hole plate having holes according to another embodiment of the present invention.
Fig. 7 shows one nozzle plate or nozzle plate provided with a single nozzle plate.
Fig. 8 shows that two nozzle plates are provided.
FIG. 9 shows a nozzle plate according to another embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유공판을 갖는 3D 프린터를 상세히 설명하기로 한다. 또한 도면에서 각 구성요소 또는 그 구성요소를 이루는 특정 부분의 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다.Hereinafter, a 3D printer having a stencil sheet according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the size of each element or a specific part constituting the element in the drawings may be exaggerated, omitted or schematically shown for convenience and clarity of explanation.
본 발명에 따른 3D 프린터는 X-Y축으로 이동하는 이송 헤드와, 상기 이송 헤드에 장착되는 압출기와 그리고 Z축으로 승강하는 베이스를 포함하여 구성되고, 상기 압출기에는 필라멘트가 공급된다.The 3D printer according to the present invention comprises a transfer head moving in the X-Y axis direction, an extruder mounted in the transfer head, and a base ascending and descending in the Z axis, and the filament is supplied to the extruder.
상기 필라멘트는 와이어 형태로 공급되며, ABS, PLA, PC, PVA 수지등을 예로 들 수 있으나, 이 외에도 적합한 물성을 갖는 수지, 세라믹, 금속, 또는 신소재 등이 사용될 수 있다.The filament is supplied in the form of a wire. Examples of the filament include ABS, PLA, PC, and PVA resin. However, resin, ceramic, metal, or new material having suitable physical properties may be used.
상기 이송 헤드는 압출기를 고정지지하고 X축과 Y축으로 수평 이동할 수 있다. 이러한 이동은 수평 구동부에 의해 이루어진다. 또한 이송 헤드의 일측에는 한 쌍의 드라이브 휠(DW)이 구비되어 있어 필라멘트(F)를 압출기로 가이드한다.The transfer head may support the extruder and move horizontally in the X and Y axes. This movement is made by the horizontal drive unit. Further, a pair of drive wheels DW are provided on one side of the transfer head to guide the filament F by an extruder.
상기 압출기는 필라멘트를 토출하는 노즐, 이 노즐의 상단에서 노즐과 일체로 결합되는 노즐바디, 필라멘트를 가열하는 히트블럭을 포함한다.The extruder includes a nozzle for discharging the filament, a nozzle body integrally coupled to the nozzle at the upper end of the nozzle, and a heat block for heating the filament.
상기 베이스는 Z축으로 승강한다. 베이스는 프린팅하여 적층되는 형상체가 놓여지는 작업대와 이 작업대의 하부에 결합되는 승강축으로 이루어지며, 상기 승강축은 수직 구동부에 의하여 상승 또는 하강한다. 본 발명에서는 적층이 진행됨에 따라 상승한다.
The base ascends and descends in the Z axis. The base includes a work table on which a printed material is stacked and a lift shaft coupled to a lower portion of the work table. The lift shaft is raised or lowered by the vertical drive unit. In the present invention, it rises as the lamination proceeds.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 압출기를 나타낸 것이다.3 shows an extruder of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 노즐의 상단에 노즐바디가 장착되어 있고, 노즐과 노즐바디 하단의 외부를 감싸도록 설치되는 히트블록이 형성되어 있다.Referring to the drawings, a nozzle body is mounted on an upper end of a nozzle, and a heat block is provided to surround the nozzle and an outer portion of the lower end of the nozzle body.
노즐과 노즐바디는 그 중앙에 필라멘트가 이송되는 노즐구가 형성되어 있다. 노즐과 노즐바디가 형성되어 있는 일 영역에는 유공판이 더욱 개재된다. 상기 유공판은 노즐바디의 상부에 설치되거나, 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디가 접하는 경계지점에 개재되거나, 노즐팁의 단부와 접하도록 설치될 수 있다. The nozzle and the nozzle body are formed with a nozzle orifice through which the filament is fed to the center. A perforated plate is further interposed in a region where the nozzle and the nozzle body are formed. The plate may be installed on the upper part of the nozzle body, interposed in the nozzle body, interposed at a boundary point where the nozzle and the nozzle body are in contact with each other, or in contact with the end of the nozzle tip.
본 발명의 실시예에서는 상기 유공판은 복수 개의 홀을 갖는 플레이트로 이루어지고, 홀과 프레이트는 모두 원형상인 것을 실시예로 한다. 그러나 홀과 플레이트의 형상은 사각 형상, 오각 형상 등의 다각 형상으로 형성할 수 있으며, 그 크기 및 형상에 대하여는 특별히 제한하지는 않는다. 다만, 홀의 크기는 노즐구의 크기와 동일하거나 작게 형성된다.In the embodiment of the present invention, the hole plate is formed of a plate having a plurality of holes, and both the holes and the plate are circular. However, the shape of the hole and the plate can be formed into a polygonal shape such as a square shape or a pentagonal shape, and the size and shape thereof are not particularly limited. However, the size of the hole is formed to be equal to or smaller than the size of the nozzle orifice.
상기 유공판은 복수 개의 홀 중 어느 한 홀의 중심과 노즐바디의 노즐구의 중심이 상호 일치하도록 배치되며, 유공판이 직선 또는 회전 이동하게 되면, 노즐구의 중심은 해당 홀의 중심에서 인근의 홀의 중심으로 이동할 수 있다. 이때, 유공판이 이동하는 것이 바람직하나 유공판은 고정되어 있고 유공판을 제외한 구성요소의 이동으로 노즐구의 중심과 홀의 중심을 일치시키도록 구성할 수 있다.
When the perforated plate is moved linearly or rotationally, the center of the nozzle orifice can move from the center of the hole to the center of the neighboring hole have. At this time, it is preferable that the perforated plate is moved, but the perforated plate is fixed and the center of the nozzle orifice and the center of the hole can be made to coincide with each other by moving the component except the perforated plate.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 유공판의 다양한 형상을 설명한다.Hereinafter, various shapes of the blowing plate according to the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 유공판을 도시한 것이다. 도면를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유공판에는 동일한 크기 및 형상을 갖는 복수 개의 홀이 일정 간격으로 이격되어 형성되어 있다. 도 4(a)에서, 홀은 플레이트의 중앙을 제외한 주변영역에 형성되어 있고, 홀의 중심은 플레이트의 중앙으로부터 모두 동일한 거리에 형성되어 있다. 이와 달리, 도 4(b)는 중앙에 홀이 형성된 것을 보여준다. 도면에서 하측에 도시한 것은 상측의 A-B선과 C-D선의 단면을 나타낸 것이다.
FIG. 4 illustrates a plate according to an embodiment of the present invention. Referring to the drawings, a plurality of holes having the same size and shape are formed at predetermined intervals in a perforated plate according to an embodiment of the present invention. In Fig. 4 (a), the holes are formed in the peripheral region except for the center of the plate, and the centers of the holes are all formed at the same distance from the center of the plate. 4 (b) shows a hole formed at the center. In the drawing, the lower part shows the cross section of the AB line and the CD line on the upper side.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 노즐구의 이동을 나타낸 것이다. 도면에서 도시된 화살표는 노즐구 중심의 이동을 나타낸 것이지만, 3D 프린트에서 노즐구를 기준으로 하여 유공판이 직선 또는 회전 이동하도록 장착된다.5 illustrates movement of a nozzle orifice according to an embodiment of the present invention. The arrows shown in the drawings indicate the movement of the nozzle sphere center, but in the 3D print, the perforated plate is mounted with a linear or rotational movement with respect to the nozzle sphere.
유공판의 주변영역 뿐만이 아니라 중앙에도 홀이 형성될 수 있다. 이때, 유공판의 초기 위치는 플레이트의 중앙에 배치되어 있는 홀이며, 동작시 주변영역에 형성된 어느 하나의 홀로 이동할 수 있다.Holes can be formed not only in the peripheral region of the perforated plate but also in the center. At this time, the initial position of the porous plate is a hole disposed at the center of the plate, and it can move to any one hole formed in the peripheral region in operation.
유공판의 홀의 선택은 성형 대상물의 형상에 따라 또는 공정순서의 필요에 따라 선택적일 수 있다. 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 홀이 형성되어 있지 않은 중앙에서 주변영역의 선택된 홀로 이동할 수 있다. 또한, 유공판의 이동은 해당 홀에서 인근의 선택된 홀로 이동할 수 있다. 즉, 3D 프린트가 동작을 시작하면 플레이트는 중앙에서 주변영역에 형성된 어느 하나의 홀로 이동하거나, 주변영역에 형성된 어느 하나의 홀에서 다른 어느 하나의 홀로 이동할 수 있다.
The selection of the holes of the plate can be selected according to the shape of the object to be molded or according to the necessity of the process sequence. As shown in Fig. 5 (a), it is possible to move from the center where holes are not formed to the selected holes in the peripheral region. In addition, the movement of the stencil can be moved from the hole to the adjacent selected hole. That is, when 3D printing starts to operate, the plate may move to any one hole formed in the peripheral region from the center, or from one hole formed in the peripheral region to any other hole.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 홀을 갖는 유공판을 도시한 것이다.6 shows a hole plate having holes according to another embodiment of the present invention.
도 6(a) 내지 도 6(c)를 참조하면, 유공판의 플레이트 주변영역에는 서로 다른 직경을 갖는 홀이 형성되어 있다. 홀은 시계방향 또는 반시계방향으로 점점 직경이 증가하도록 형성된다. 그리고 가장 큰 홀의 직경은 노즐구의 직경과 동일하거나 작게 형성하는 것이 바람직하다.6 (a) to 6 (c), holes having different diameters are formed in the plate peripheral region of the plate. The holes are formed so as to gradually increase in diameter clockwise or counterclockwise. The diameter of the largest hole is preferably equal to or smaller than the diameter of the nozzle orifice.
이러한 구성에 따르면, 유공판의 서로 다른 직경의 홀은 토출되는 재료의 크기를 선택적으로 조절할 수 있다. According to this configuration, holes having different diameters of the blowing plate can selectively control the size of the discharged material.
유공판의 초기위치는 플레이트의 중앙이고, 3D 프린트의 동작시 노즐구의 중심과 홀의 중심이 동일한 위치로 이동하게 된다. 물론, 본 실시예에서도 플레이트의 중앙에 홀을 설치하는 것을 배제하지는 않는다.The initial position of the plate is the center of the plate, and during the operation of the 3D printing, the center of the nozzle orifice and the center of the hole move to the same position. Of course, in this embodiment, it is not excluded to provide a hole at the center of the plate.
한편, 홀의 형상은 플레이트의 상측 입구와 하측 출구가 동일한 직경을 갖도록 형성되어 있다. 이와 달리 플레이트의 상측 입구는 넓게 형성하고 하측 출구는 좁게 형성될 수 있다. 이같은 홀의 형상 및 배치는 이어지는 도 7에서 실시예로서 도시된다.
On the other hand, the shape of the holes is formed such that the upper inlet and the lower outlet of the plate have the same diameter. Alternatively, the upper inlet of the plate may be formed wider and the lower outlet may be formed narrower. The shape and arrangement of such holes is shown as an example in the following FIG.
이어서, 본 발명에 따른 유공판의 설치위치를 설명한다.Next, the installation position of the blowing plate according to the present invention will be described.
유공판의 설치위치를 설명함에 있어서, 본 발명에 따른 유공판은 앞서 설명한 형상들의 유공판이 설치된다. 실시예의 유공판은 노즐과 노즐바디 중 어느 영역에도 개재될 수 있다.In describing the installation position of the blowing plate, the blowing plate according to the present invention is provided with a through-hole plate having the above-described shapes. The hole plate of the embodiment can be provided in any region of the nozzle and the nozzle body.
도 7는 노즐 또는 노즐바디에 하나의 유공판을 설치한 것을 나타낸 것이다.Fig. 7 shows one nozzle plate or nozzle plate provided with a single nozzle plate.
도 7(a)를 참조하면, 유공판은 노즐바디의 상부에 설치되어 있다. 이와 같은 유공판의 설치위치는 후술하는 다른 실시예의 유공판의 설치보다 간단하다. 필라멘트는 유공판의 홀을 통과하여 노즐바디의 노즐구와 노즐의 노즐팁으로 토출된다.Referring to Fig. 7 (a), the blowing plate is provided on the upper portion of the nozzle body. Such an installation position of the blowing plate is simpler than the installation of the blowing plate of another embodiment described later. The filament passes through the hole of the blowing plate and is discharged to the nozzle hole of the nozzle body and the nozzle tip of the nozzle.
도 7(b)를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유공판은 노즐바디에 개재된다. 노즐바디에 유공판이 개재되는 경우, 노즐바디는 상부과 하부으로 분리되고 분리된 곳에 유공판이 개재된다. 홀의 중심과 노즐구의 중심이 일치하도록 배치되면, 필라멘트는 상부 노즐바디의 노즐구에서 유공판의 홀을 지나고 마지막으로 하부 노즐바디의 노즐구를 통과한 다음 노즐팁으로 토출된다.Referring to FIG. 7 (b), the blowing plate according to the embodiment of the present invention is interposed in the nozzle body. When the nozzle body is provided with a perforated plate, the nozzle body is separated into an upper portion and a lower portion, and a perforated plate is interposed therebetween. When the center of the hole and the center of the nozzle are aligned to coincide with each other, the filament passes through the hole of the hole in the nozzle hole of the upper nozzle body, finally passes through the nozzle hole of the lower nozzle body, and then is discharged to the nozzle tip.
도 7(c)를 참조하면, 유공판은 노즐바디의 하측 단부에 설치된다. 노즐바디의 하측 단부에 유공판이 설치되어 있으며, 유공판의 홀은 상측이 넓고 하측이 좁은 깔대기 형상을 갖는다. 상기 유공판의 홀은 노즐의 노즐구를 대체된다. 노즐을 분리하고 유공판을 장착함으로써, 유공판은 노즐의 기능을 수행할 수 있다. 필라멘트는 홀에서 토출된다.Referring to Fig. 7 (c), the blowing plate is installed at the lower end of the nozzle body. A hole plate is provided at the lower end of the nozzle body, and the hole of the hole plate has a funnel shape with a wide upper side and a narrower lower side. The hole of the above-mentioned aperture plate is replaced with a nozzle hole of the nozzle. By separating the nozzles and attaching the blow plate, the blow plate can function as a nozzle. The filament is discharged from the hole.
도 7(d)를 참조하면, 유공판은 노즐팁의 하측 단부에 설치된다. 필라멘트는 노즐바디로부터 노즐팁으로 연이어 형성된 노즐구를 지나 최종적으로 유공판의 홀에서 토출된다.
Referring to Fig. 7 (d), the blowing plate is installed at the lower end of the nozzle tip. The filament is finally discharged from the hole of the blowing plate through the nozzle hole formed continuously from the nozzle body to the nozzle tip.
도 8은 노즐에 두 개의 유공판을 설치한 것을 나타낸 것이다. Fig. 8 shows that two nozzle plates are provided.
도 8(a)를 참조하면, 두 개의 유공판이 노즐과 노즐바디에 설치되어 있다. 본 실시예에 따른 유공판은 제1 유공판(500a)과 제2 유공판(500b)으로 이루어진다. 제1 유공판의 설치위치는 제2 유공판의 설치위치보다 높게 형성된다. 제1 유공판은 노즐바디에 개재되고 제2 유공판은 노즐의 노즐팁에 맞대어 설치되어 있다.Referring to FIG. 8 (a), two perforated plates are provided in the nozzle and the nozzle body. The porous plate according to the present embodiment includes a first porous plate 500a and a second porous plate 500b. The mounting position of the first blowing plate is formed higher than the mounting position of the second blowing plate. The first plate is interposed in the nozzle body and the second plate is arranged to face the nozzle tip of the nozzle.
다른 실시예로서, 제1 유공판은 노즐과 노즐바디의 경계지점에 개재되고 제2 유공판은 노즐의 노즐팁에 맞대어 설치될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 제1 유공판과 제2 유공판은 모두 노즐바디에 개재될 수 있다.In another embodiment, the first plate may be disposed at a boundary between the nozzle and the nozzle body, and the second plate may be installed to face the nozzle tip of the nozzle. In yet another embodiment, both the first and second plates may be interposed in the nozzle body.
또한, 도 8(b)에서 보듯, 제1 유공판은 노즐바디에 개재되고 제2 유공판은 노즐을 대체하도록 설치되어 있다. 이때 제2 유공판에 형성된 홀은 노즐의 노즐구의 형상으로 형성할 수 있다. 다시 말해서, 제2 유공판의 홀의 형상은 상측 입구는 넓고 하측 출구는 좁은 형상으로 구성할 수 있다.8 (b), the first plate is interposed in the nozzle body and the second plate is arranged to replace the nozzle. In this case, the holes formed in the second plate may be formed in the shape of a nozzle of a nozzle. In other words, the shape of the hole of the second plate can be configured such that the upper inlet is wide and the lower outlet is narrow.
이와 같은 구성에 의하면, 제1 유공판과 제2 유공판 사이의 노즐구에는 소정의 공간부가 형성되고, 상기 공간부에는 필라멘트가 수용된다. 필라멘트는 리지드(rigid)한 상태로 노즐바디에 공급되고 히트블록으로부터 전달되는 열에 의해 용융되어 최종적으로 노즐의 노즐팁으로 토출된다.According to such a constitution, a predetermined space portion is formed in the nozzle opening between the first and second porous plates, and the filament is accommodated in the space portion. The filament is supplied to the nozzle body in a rigid state, melted by heat transmitted from the heat block, and finally discharged to the nozzle tip of the nozzle.
도 8에서는 제1 유공판이 노즐바디에 개재되는 것으로 하여 실시예를 나타내었으나, 제1 유공판이 노즐바디의 상부에 설치될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 제1 유공판은 노즐바디의 중간에 개재되거나, 노즐바디와 노즐 사이에 개재되거나, 노즐팁의 단부에 접하도록 설치될 수 있다.
In the embodiment shown in FIG. 8, the first perforated plate is interposed in the nozzle body, but the first perforated plate may be provided on the nozzle body. According to such a structure, the first plate may be interposed in the middle of the nozzle body, interposed between the nozzle body and the nozzle, or may be provided so as to contact the end of the nozzle tip.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 노즐바디에 유공판을 설치한 것을 나타낸 것이다.FIG. 9 shows a nozzle plate according to another embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, 노즐바디는 상측에 2개의 필라멘트가 공급되어 하나로 합해지도록 구성되어 있으며 하측에는 합해진 필라멘트가 하나의 노즐구를 통과하도록 구성되어 있다.Referring to the drawing, the nozzle body is configured such that two filaments are supplied to the upper side to be combined into one, and the combined filaments pass through one nozzle orifice at the lower side.
본 발명에 따른 제1 유공판은 노즐바디의 상측 일단에 설치되고 제2 유공판은 노즐바디의 하측 타단에 설치하도록 구성할 수 있다. 도면에서는 노즐구와 홀을 직선으로 하여 나타내었고, 제1 유공판의 상측에 도시된 두 개의 사선은 각각 서로 다른 색상의 필라멘트가 공급되고 있음을 의미한다.The first plate may be installed at one end of the nozzle body, and the second plate may be installed at the other end of the nozzle body. In the drawing, the nozzle holes and the holes are shown as straight lines, and the two oblique lines shown on the upper side of the first plate indicate that filaments of different colors are supplied.
서로 다른 색상을 갖는 필라멘트가 공급되어 제1 유공판과 제2 유공판 사이에 형성된 노즐바디의 노즐구에서 합해져 색상의 혼합이 이루어지게 된다. 때문에, 노즐구에서 필라멘트는 불완전하게 혼합된 색상일 수 있다. 공간부에 수용된 필라멘트는 제거하여 해당 색상에서 다른 색상으로 명확한 전환을 이룰 수 있다. 이때, 상기 불완전한 색상의 필라멘트는 공정 중간에 별도의 장소에 토출하여 제거될 수 있다.The filaments having different colors are supplied and mixed at the nozzle holes of the nozzle body formed between the first and second holes. Therefore, the filament in the nozzle orifice may be an incompletely blended color. The filaments accommodated in the space portion can be removed to achieve a clear conversion from the corresponding color to the other color. At this time, the filament of incomplete color can be discharged and removed at a separate place in the middle of the process.
또한, 상기 노즐구에 수용된 필라멘트는 공정 중 moving time 및 delay time 동안 가열상태를 유지하고, 토출 준비가 완료된 상태를 유지하게 된다.
In addition, the filament accommodated in the nozzle hole maintains the heating state during the moving time and the delay time during the process, and the discharge preparation is maintained.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
100 : 베이스
200 : 이송 헤드
300 : 압출기
310 : 노즐
320 : 노즐바디
330 : 히트블럭
500 : 유공판
510 : 플레이트
520 : 홀
500a : 제1 유공판
500b : 제2 유공판
H : 노즐구
M : 형상체
F : 필라멘트
DW : 드라이버 휠
100: Base
200: Feed head
300: extruder
310: Nozzle
320: nozzle body
330: Heat block
500:
510: Plate
520: hole
500a: First plate
500b: the second baffle plate
H: Nozzle
M: Shape
F: filament
DW: Driver wheel

Claims (12)

  1. 필라멘트를 이용하여 형상체를 성형하는 3D 프린터로서,
    상기 3D 프린터는 X-Y축으로 이동하는 이송 헤드와, 상기 이송 헤드에 장착되고 필라멘트를 토출하는 노즐과 노즐바디를 포함하는 구성되는 압출기와, 성형되는 형상체가 놓여지고 Z축으로 승강하는 베이스로 이루어지며,
    상기 노즐과 노즐바디에는 필라멘트가 통과하는 노즐구가 형성되고,
    상기 노즐과 노즐바디에는 플레이트에 복수의 홀을 갖는 유공판이 개재되되,
    상기 유공판의 홀의 크기는 상기 노즐구의 크기보다 같거나 작도록 형성되고, 상기 유공판의 홀의 크기에 따라 토출되는 필라멘트의 크기가 정하여지는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    A 3D printer for forming a mold using a filament,
    The 3D printer includes an extruder configured to include a transfer head moving in the X and Y axes, a nozzle mounted on the transfer head and discharging the filament, and a nozzle body, and a base on which a molded body is placed and which is lifted and lowered in the Z axis ,
    The nozzle and the nozzle body are formed with nozzle holes through which filaments pass,
    Wherein the nozzle and the nozzle body are provided with a through hole having a plurality of holes in the plate,
    Wherein a size of the hole of the hole plate is formed to be equal to or smaller than a size of the nozzle hole, and a size of the filament to be discharged is determined according to a hole size of the hole plate.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판은 플레이트와 상기 플레이트를 관통하는 홀로 이루어지고, 상기 홀은 입구와 출구가 동일한 크기로 형성되거나 입구보다 출구가 좁은 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    Wherein the hole plate comprises a plate and a hole penetrating the plate, wherein the hole has the same size as the inlet and the outlet, or has a narrower outlet than the inlet.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판은 중앙과 주변영역을 갖으며, 상기 홀은 주변영역에 일정간격으로 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    Wherein the perforated plate has a center and a peripheral region, and the holes are formed at a plurality of intervals in a peripheral region.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 유공판에는 중앙에 하나의 홀이 부가형성되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method of claim 3,
    And a hole is formed at the center of the hole plate.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판은 노즐바디의 상단에 설치되거나, 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디가 접하는 경계지점에 개재되거나, 노즐팁의 단부와 접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    Wherein the plate is installed at an upper end of the nozzle body, at a boundary point between the nozzle body and the nozzle body, or in contact with an end of the nozzle tip.
  6. 삭제delete
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판에 형성된 복수의 홀은 서로 다른 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    And the plurality of holes formed in the hole plate have different sizes.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판은 제1 유공판과 제2 유공판으로 이루어지고,
    상기 제1 유공판은 노즐바디의 상부에 설치되거나, 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디의 경계지점에 개재되고,
    상기 제2 유공판은 제1 유공판의 하측에 설치되되, 상기 제2 유공판은 노즐바디에 개재되거나, 노즐과 노즐바디의 경계지점에 개재되거나, 노즐의 노즐팁에 맞대어 설치되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    Wherein the plate is composed of a first plate and a second plate,
    The first plate may be installed on an upper portion of the nozzle body, may be interposed in the nozzle body, or may be disposed at a boundary between the nozzle and the nozzle body,
    The second plate may be disposed on the lower side of the first plate, the second plate may be interposed in the nozzle body, may be interposed between the nozzle and the nozzle body, or may be disposed to face the nozzle tip of the nozzle. A 3D printer having a plate to perform printing.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판은 제1 유공판과 제2 유공판으로 이루어지고,
    상기 제1 유공판은 노즐바디의 상부에 설치되거나, 노즐바디에 개재되고,
    상기 제2 유공판은 노즐을 제거하고 노즐바디의 하단에 설치되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    Wherein the plate is composed of a first plate and a second plate,
    The first plate may be installed on the nozzle body, or may be disposed on the nozzle body,
    And the second blowing plate is installed at a lower end of the nozzle body after removing the nozzle.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 유공판은 제1 유공판과 제2 유공판으로 이루어지고, 상기 제2 유공판은 제1 유공판의 하측에 설치되되, 상기 제1 유공판과 제2 유공판은 모두 노즐바디에 개재되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to claim 1,
    Wherein the first and second holes are formed on the lower surface of the first plate and the second plate, the first plate and the second plate are both disposed on the nozzle body Wherein the three-dimensional image is a three-dimensional image.
  11. 청구항 8 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 유공판과 제2 유공판은 입구와 출구가 동일한 크기를 갖거나 입구는 넓고 출구는 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.
    The method according to any one of claims 8 to 10,
    Wherein the first and second plates have the same size of the inlet and the outlet, or the inlet is wide and the outlet is narrow.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 유공판과 제2 유공판에 형성된 복수의 홀의 크기는 동일하거나 서로 다른 크기를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 유공판을 갖는 3D 프린터.

    The method of claim 11,
    Wherein the plurality of holes formed in the first and second plates are formed to have the same or different sizes.

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