KR101672757B1 - 3d 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3d 프린터 - Google Patents

3d 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3d 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3D 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3D 프린터에 관한 것이다. 3D 프린터의 원료 압출 장치는, 원료를 저장하는 호퍼; 상기 호퍼로부터 원료를 공급받고, 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제1 전실; 상기 제1 전실과 연결되고, 상기 제1 전실의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제2 전실; 상기 제2 전실과 연결되고, 단부에 원료를 배출하기 위한 제2 노즐을 갖는 제4 전실; 상기 제1 전실 및 상기 제2 전실에 걸쳐 연장되도록 형성되고, 모터에 의해 회전되어 원료를 상기 제1 전실에서 상기 제2 전실로 가압 이송하기 위한 스크류부; 상기 제4 전실을 가열하기 위한 제2 히터; 를 포함한다.
이러한 구성에 따르면, 세라믹과 수지의 혼합 분말과 같이 이종재료의 혼합 분말의 유동성을 확보하고, 균일한 압력으로 배출될 수 있도록 하며, 적층되는 층 사이의 접착 성능을 향상시킬 수 있는 3D 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3D 프린터를 제공할 수 있다.

Description

3D 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3D 프린터 {Apparatus for extruding raw material in 3D printer and 3D printer using the same}
본 발명은 3D 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3D 프린터에 관한 것이다.
빠르게 변화하는 시장의 경향만큼이나 제품의 개발 주기도 짧아지고 있다. 특정 제품의 개발 시간을 단축하기 위해 현재 3차원 임의 형상 제작 기술이 주목을 받고 있다.
청사진, 도면 등의 2차원 인쇄와 달리 입체물을 복제할 수 있는 3차원 프린팅 기술은 불과 수시간 정도의 짧은 시간에 제품의 모습을 그대로 제작해 낼 수 있어 산업 전반에 걸쳐 많은 변화를 가져올 것으로 기대되고 있다.
이러한 일을 가능케 하는 3차원 프린터는 물건을 찍어내는 실물 복제기로서, 물체를 3차원으로 설계해 컴퓨터 파일을 CAD 방식으로 만든 후, 프린터 노즐에서 액체형 플라스틱, 금속 파우더 등을 적층하여 설계 모양대로 만든다.
3차원 프린팅 기술은 설계된 형상을 단순히 보여주는 초기 단계의 급속 조형 (RP, Rapid Prototype) 기술을 넘어서 금속, 석회, 합성수지, 고무 등의 재료를 직접 분사해 기계 부품이나 제작품을 찍어내는 임의 형상 제작(SFF, Solid Freeform Fabrication) 기술로 진화하고 있다.
3차원의 형상물을 제작하기 위한 원료로는 주로 수지가 사용되지만, 필요에 따라 기존에 다른 복잡한 공정으로 제작되던 형상물을 3D 프린팅 기술로 제작하기 위해 세라믹과 같은 재료도 원료로 사용되고 있다.
그러나, 세라믹과 같은 원료는 수지보다 훨씬 높은 온도에서 용융되므로, 3D 프린팅 기술로 세라믹 조형물을 제작하기 위해서는 세라믹 분말에 수지 분말을 혼합하여 원료로 사용하고 있다.
세라믹과 수지의 혼합 분말을 원료로 사용할 경우, 원하는 유동성을 확보하여 원료를 순차적으로 적층하기 위해서는 원료가 적절한 유동성을 가지면서 균일한 압력으로 배출되게 하는 것이 중요하다.
또한, 세라믹과 수지는 이종재료로서 이종재료가 혼합된 원료 중에 포함된 오염물질을 제거하고, 적층되는 층 사이의 결합 성능을 향상시킬 수 있는 방안이 요구된다.
대한민국 등록특허 제10-1506704호
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 세라믹과 수지의 혼합 분말과 같이 이종재료의 혼합 분말의 유동성을 확보하고, 균일한 압력으로 배출될 수 있도록 하며, 적층되는 층 사이의 접착 성능을 향상시킬 수 있는 3D 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3D 프린터를 제공하고자 함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 3D 프린터의 원료 압출 장치는, 원료를 저장하는 호퍼; 상기 호퍼로부터 원료를 공급받고, 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제1 전실; 상기 제1 전실과 연결되고, 상기 제1 전실의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제2 전실; 상기 제2 전실과 연결되고, 단부에 원료를 배출하기 위한 제2 노즐을 갖는 제4 전실; 상기 제1 전실 및 상기 제2 전실에 걸쳐 연장되도록 형성되고, 모터에 의해 회전되어 원료를 상기 제1 전실에서 상기 제2 전실로 가압 이송하기 위한 스크류부; 상기 제4 전실을 가열하기 위한 제2 히터; 를 포함한다.
또한, 상기 제4 전실의 단부에 인접하여 상기 단부를 링 형태로 둘러싸도록 설치되고, 제1 전극, 절연체 및 제2 전극을 포함하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생장치; 를 더 포함한다.
또한, 상기 제2 전실과 상기 제4 전실 사이에 유체 연통 가능하게 연결되고, 상기 제2 전실의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 제1 노즐을 갖는 제3 전실; 상기 제3 전실을 가열하기 위한 제1 히터; 를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 원료 압출 장치는, 원료를 저장하는 호퍼; 상기 호퍼로부터 원료를 공급받고, 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제1 전실; 상기 제1 전실과 연결되고, 상기 제1 전실의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제2 전실; 상기 제2 전실과 연결되고, 상기 제2 전실의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 제1 노즐을 갖는 제3 전실; 상기 제3 전실의 상기 제1 노즐과 연결되고, 상기 제1 노즐의 직경보다 3배 이상 확대된 직경을 갖고 단부가 좁아지는 보조 전실; 상기 보조 전실과 연결되고, 상기 보조 전실의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 원료를 배출하기 위한 제2 노즐을 갖는 제4 전실; 상기 제1 전실 및 상기 제2 전실에 걸쳐 형성되고, 모터에 의해 회전되어 원료를 상기 제1 전실에서 상기 제2 전실로 가압 이송하기 위한 스크류부; 상기 제3 전실을 가열하기 위한 제1 히터; 상기 제4 전실을 가열하기 위한 제2 히터; 상기 제4 전실의 단부에 인접하여 상기 단부를 링 형태로 둘러싸도록 설치되고, 제1 전극, 절연체 및 제2 전극을 포함하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생장치; 를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터는 상기 3D 프린터의 원료 압출 장치를 포함한다.
본 발명에 따르면, 세라믹과 수지의 혼합 분말과 같이 이종재료의 혼합 분말의 유동성을 확보하고, 균일한 압력으로 배출될 수 있도록 하며, 적층되는 층 사이의 접착 성능을 향상시킬 수 있는 3D 프린터의 원료 압출 장치 및 이를 이용한 3D 프린터를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 원료 압출 장치를 상세히 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 원료 압출 장치의 내부 구조를 상세히 도시하는 단면도이다.
도 4는 도 3에서 플라즈마 발생장치의 예시적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 3의 원료 압출 장치를 이용하여 프린팅 작업을 하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원료 압출 장치의 내부 구조를 상세히 도시하는 단면도이다.
도 7은 도 6에서 주요부의 구성을 상세히 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린터를 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 원료 압출 장치를 상세히 도시하는 도면이다. 도 3은 도 2의 원료 압출 장치의 내부 구조를 상세히 도시하는 단면도이다. 도 4는 도 3에서 플라즈마 발생장치의 예시적인 구성을 도시하는 도면이다. 도 5는 도 3의 원료 압출 장치를 이용하여 프린팅 작업을 하는 상태를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 3D 프린터(200)는 본체(210), 성형 트레이(220), 이송 모듈(230) 및 원료 압출 장치(100)를 포함한다.
본체(210)는 다른 부품들을 지지할 수 있도록 편평하게 형성된다.
성형 트레이(220)는 원료 압출 장치(100)로부터 압출되는 원료들이 순차적으로 적층되어 3차원으로 형성될 수 있게 한다.
이송 모듈(230)은 3차원 형상에 따라 원료가 적층될 수 있도록 원료 압출 장치(100)를 이송하는 역할을 한다.
원료 압출 장치(100)는 원료가 가열되어 유동성을 갖는 상태에서 노즐을 통해 압출될 수 있도록 한다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 원료 압출 장치(100)는 호퍼(110), 제1 전실(120), 제2 전실(125), 제3 전실(130), 보조 전실(135), 제4 전실(140), 스크류부(150), 제1 히터(141), 제2 히터(143), 제1 방열부(142), 제2 방열부(144) 및 플라즈마 발생장치(170)를 포함한다.
호퍼(110)는 원료(1)를 저장한다. 여기서, 원료는 이종 재료가 혼합된 상태로서, 예를 들어 세라믹 분말에 수지 분말이 혼합된 혼합 재료가 될 수 있다. 일반적으로, 세라믹 분말은 용융점이 높아서 열을 가해도 충분한 유동성이 확보되기 어려우므로, 용융점이 낮은 수지 분말과 혼합하여 3D 프린팅에 필요한 유동성을 확보하게 된다. 호퍼(110)는 이송관(111)을 통해 제1 전실(120)과 연결될 수 있다.
제1 전실(120)은 호퍼(110)로부터 원료(1)를 공급받는다. 제1 전실(120)은 원료를 수용할 수 있도록 충분한 직경의 원통형으로 형성되고 단부는 깔때기 형상으로 좁아지도록 형성된다.
제2 전실(125)은 제1 전실(120)과 연결된다. 제2 전실(125)은 제1 전실(120)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부는 좁아지도록 형성된다.
스크류부(150)는 제1 전실(120)과 제2 전실(125)에 걸쳐 연장되도록 형성된다. 스크류부(150)는 그 축(151)이 모터(160)와 연결되어 모터(160)에 의해 회전된다. 스크류부(150)는 호퍼(110)에서 제1 전실(120)로 공급된 원료를 제1 전실(120)에서 제2 전실(125)로 가압 이송한다. 수지와 혼합된 세라믹은 가열에 의해서도 완전 용융 상태가 아니므로, 스크류부(150)는 3D 프린팅을 위해 원료가 제2 노즐(140a)을 통해 배출될 수 있도록 배출압을 제공하는 역할을 한다.
제3 전실(130)은 제2 전실과 연결된다. 제3 전실(130)은 제2 전실(125)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 제1 노즐(130a)을 갖는다. 여기서, 제1 노즐(130a)은 원료가 배출될 수 있도록 단면적이 좁아지는 형태를 갖는다.
제3 전실(130)의 주위를 둘러싸도록 제1 히터(141)가 설치되어, 제3 전실(130)을 통해 이송되는 원료를 가열한다. 제1 히터(141)에 의해 가열된 원료는 일부 용융 상태가 될 수 있다. 제1 방열부(142)는 제1 히터(141)에 인접하여 제2 전실(125)과 제3 전실(130)의 주위를 둘러싸도록 설치되어, 제1 히터(141)의 열이 제2 전실(125) 쪽으로 전달되는 것을 최소화한다.
보조 전실(135)은 제3 전실(130)의 제1 노즐(130a)과 연결된다. 보조 전실(135)은 제1 노즐(130a)의 직경보다 3배 이상 확대된 직경을 갖고 단부가 좁아지도록 형성된다. 보조 전실(135)은 제1 노즐(130a)보다 큰 직경을 갖고 소정의 수용 공간을 가지므로, 제1 노즐(130a)을 통과한 일부 용융 상태의 원료가 보조 전실(135)에 일정량 축적될 수 있게 한다. 보조 전실(135)은 일부 용융 상태의 원료를 일정량 저장하는 역할을 하며, 원료가 보조 전실(135)에 일정량이 축적된 상태에서 제4 전실(140)을 통과하도록 함으로써, 용융된 원료의 밀도(또는 유량) 변화를 최소화하고, 제2 노즐(140a)을 통해 원료가 일정한 양으로 배출될 수 있게 한다.
제4 전실(140)은 보조 전실(135)과 연결된다. 제4 전실(140)은 보조 전실(135)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에는 원료를 배출하기 위한 제2 노즐(140a)을 갖는다.
제2 히터(143)는 제4 전실(140)의 주위를 둘러싸도록 설치되어, 일부 용융 상태에서 제4 전실(140)을 통해 이송되는 원료를 추가로 가열하여 더욱 용융된 상태가 되게 한다. 제2 방열부(144)는 보조 전실(135)에 인접하는 제4 전실(140)의 주위를 둘러싸도록 설치된다.
플라즈마 발생장치(170)는 제4 전실(140)의 단부에 인접하여 단부를 링 형태로 둘러싸도록 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 플라즈마 발생장치(170)는 링 형상의 본체(171)와, 이러한 본체(171) 내에 삽입되는 제1 전극(172), 절연체(173) 및 제2 전극(174)을 포함한다.
제1 전극(172)에는 전원라인을 통해 제1 극성의 전기가 공급되고, 제2 전극(174)에는 제2 극성의 전기가 공급된다. 절연체(173)는 제1 전극(172)과 제2 전극(174)의 사이에 위치된다.
제1 전극(172)과 제2 전극(174)에 전기가 공급되면, 제1 전극(172)과 제2 전극(174)의 사이에서 플라즈마(5)가 발생된다. 플라즈마는 초고온에서 음전하를 가진 전자와 양전하를 띤 이온으로 분리된 기체 상태를 말한다.
본 실시예의 플라즈마 발생장치(170)는 대기압 상태에서 플라즈마를 발생시키는 장치로서, 이러한 대기압 플라즈마의 장점으로는 진공 장비의 불 필요성, 저가의 장비, 빠른 처리 공정, 다양한 응용 분야, 넓은 처리 표면적과 3차원 처리 공정 등을 들 수 있다.
도 5를 참조하면, 제1 히터(141)와 제2 히터(143)를 거치면서 용융된 원료(2)는 제2 노즐(140a)을 통해 배출된다. 이때, 원료 중의 세라믹 분말은 용융된 수지에 의해 유동성을 가질 수 있다.
용융된 원료(2)는 3D 데이터에 따라 이송되는 원료 압출 장치(100)에 의해 베이스(10) 위에 순차적으로 적층될 수 있다. 도면번호 20은 베이스(10) 위에 적층된 원료층을 나타내고 있다. 용융된 원료(2)가 제2 노즐(140a)을 통해 배출되어 원료층(20) 위에 추가로 적층될 때, 플라즈마 발생장치(170)로부터 발생되는 플라즈마(5)는 제2 노즐(140a)을 통해 배출되는 용융된 원료(2) 및 베이스(10) 위에 이미 적층된 원료층(20)에 영향을 미치게 된다.
이러한 플라즈마(5)는 표면 에너지를 증가시켜 표면을 활성화하고, 젖음성을 향상시키고, 유기물의 제거, 정전기 제거, 표면 거칠기 증가를 통한 표면 개질 등의 효과를 갖는다.
본 실시예에서 플라즈마 발생장치(170)로부터 발생되는 플라즈마는 용융된 원료(2)와 원료층(20)에 포함된 유기물을 제거하고 표면을 활성화하여, 용융된 원료(2)가 순차적으로 원료층(20) 위에 결합될 때 양자 사이의 결합 성능을 향상시킨다. 그에 따라, 3D 프린터에 의해 조형물이 제작될 때, 적층되는 원료층(20)의 안정적인 결합을 통해 더욱 견고한 조형물을 제작할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시예의 원료 압출 장치(100)는 세라믹과 같은 원료가 유동성을 확보하면서 일정한 밀도로 배출될 수 있게 하고, 원료가 노즐을 통해 배출되는 동안의 플라즈마 발생에 의해 적층되는 층과 층 사이의 결합 성능을 향상시킬 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원료 압출 장치의 내부 구조를 상세히 도시하는 단면도이다. 도 7은 도 6에서 주요부의 구성을 상세히 도시하는 도면이다.
본 실시예의 원료 압출 장치(300)는 호퍼(310), 제1 전실(320), 제2 전실(325, 326, 327), 제3 전실(330), 보조 전실(335), 제4 전실(340), 스크류부(350), 제1 히터(341), 제2 히터(343), 제1 방열부(342), 제2 방열부(344) 및 플라즈마 발생장치(370)를 포함한다.
호퍼(310), 제1 전실(320), 제3 전실(330), 보조 전실(335), 제4 전실(340), 제1 히터(341), 제2 히터(343), 제1 방열부(342), 제2 방열부(344) 및 플라즈마 발생장치(370)의 구성은 도 3에 도시된 호퍼(110), 제1 전실(120), 제3 전실(130), 보조 전실(135), 제4 전실(140), 제1 히터(141), 제2 히터(143), 제1 방열부(142), 제2 방열부(144) 및 플라즈마 발생장치(170)와 동일한 구성을 가지므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
제2 전실(325, 326, 327)은 제1 전실(320)과 연결된다. 제2 전실(325, 326, 327)은 제2-1 전실(325), 제2-2 전실(326) 및 제2-3 전실(327)로 이루어진다.
제2-1 전실(325)은 제1 전실(120)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성된다.
제2-2 전실(326)은 제2-1 전실(325)과 연결되고, 제2-1 전실(325)과 동일한 직경에서 시작하여 단부 직경이 점점 좁아지는 형태를 갖는다.
제2-3 전실(327)은 제2-2 전실(326)과 연결되고, 제2-2 전실(326)과 동일한 직경에서부터 바로 확장된 후, 일정한 직경으로 연장되다가 단부에서 좁아지도록 형성된다.
제3 전실(330)은 제2-3 전실과 연결된다. 제3 전실(330)은 제2-3 전실(327)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 제1 노즐(330a)을 갖는다.
스크류부(351, 352, 353; 350)는 축(351)이 모터(360)와 연결되어 모터(160)에 의해 회전된다. 스크류부(350)는 호퍼(310)에서 제1 전실(320)로 공급된 원료를 제1 전실(320)에서 제2 전실(325, 326, 327)로 가압 이송한다.
스크류부(351, 352, 353; 350)는 축(351)을 중심으로 형성된 제1 스크류(352)와 제2 스크류(353)를 포함한다. 서로 이격되는 제1 스크류(352)와 제2 스크류(353) 사이에는 스크류 없이 축만 있는 연장 축부(351a)가 형성된다.
제1 스크류(352)는 제1 전실(320)과 제2-1 전실(325)에 걸쳐 형성된다. 연장 축부(351a)는 제2-2 전실(326)에 위치된다. 제2 스크류(353)는 제2-3 전실(327)에 위치된다.
스크류부(350)를 통해 이송되는 원료는 이종 재료가 혼합된 상태로서, 예를 들어 세라믹 분말에 수지 분말이 혼합된 혼합 재료가 될 수 있다.
이러한 혼합 재료는 호퍼(310)에서 이송관(311)을 통해 제1 전실(320)로 공급되었을 때 비압축 상태이며 불균일한 밀도를 가지게 된다.
따라서, 원료가 스크류부(350)를 통해 이송되는 동안 소정의 힘으로 압축되면서 균일한 밀도를 갖도록 할 필요가 있다. 원료가 압축 상태의 균일한 밀도를 가질 때, 제2 노즐(340a)을 통해 배출되는 용융된 원료가 더욱 일정한 양과 일정한 밀도로 배출될 수 있다.
본 실시예에서는, 제1 스크류(352)와 제2 스크류(353) 사이에 스크류가 없는 연장 축부(351a)를 형성한다. 이러한 연장 축부(351a)를 둘러싸는 제2-2 전실(326)은 하부로 갈수록 직경이 점점 좁아지는 형태를 갖도록 함으로써, 제1 스크류(352)를 통해 이송된 원료가 제2-2 전실(326)을 지나면서 압축되어 더욱 균일한 밀도를 갖게 된다. 이 상태에서, 원료는 제2-3 전실(327)에 위치하는 제2 스크류(353)를 통해 이송되어 전체적으로 균일한 밀도로 제3 전실(130)로 유입될 수 있다.
또한, 제1 전실(320)에는 바이브레이터(380)가 연결되어, 이러한 바이브레이터(380)에 의해 제1 전실(320)로 미세한 진동이 전달되게 할 수 있다. 이는 제1 전실(320)의 원료가 제1 스크류(352)로 잘 유입되도록 하면서, 원료가 균일한 밀도를 유지할 수 있도록 돕는다. 바이브레이터(380) 후단의 제2 전실(325, 326, 327)에는 방진 고무(381)가 제2 전실(325, 326, 327)을 둘러싸도록 위치되어, 바이브레이터(380)의 진동이 하류로 전달되는 것을 방지한다.
본 실시예의 원료 압출 장치(300)는 원료의 압축을 통해 원료가 더욱 균일한 밀도로 이송될 수 있도록 함으로써, 제2 노즐(340a)을 통해 배출되는 용융된 원료가 더욱 일정한 양과 밀도를 갖도록 하여 3D 조형물의 품질을 향상시킬 수 있게 한다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 원료 압출 장치
110 : 호퍼
111 : 이송관
120 : 제1 전실
125 : 제2 전실
130 : 제3 전실
130a : 제1 노즐
135 : 보조 전실
140 : 제4 전실
140a : 제2 노즐
141 : 제1 히터
142 : 제1 방열부
143 : 제2 히터
144 : 제2 방열부
150 : 스크류부
160 : 모터
170 : 플라즈마 발생장치

Claims (5)

  1. 3D 프린터의 원료 압출 장치에 있어서,
    원료를 저장하는 호퍼(110);
    상기 호퍼(110)로부터 원료를 공급받고, 원통형으로 형성되어 단부가 깔때기 형상으로 좁아지는 제1 전실(120);
    상기 제1 전실(120)과 연결되고, 상기 제1 전실(120)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제2 전실(125);
    상기 제2 전실(125)과 연결되고, 단부에 원료를 배출하기 위한 제2 노즐(140a)을 갖는 제4 전실(140);
    상기 제1 전실(120) 및 상기 제2 전실(125)에 걸쳐 연장되도록 형성되고, 모터에 의해 회전되어 상기 제1 전실(120)로 공급된 원료를 상기 제2 전실(125)로 가압 이송하기 위한 스크류부(150);
    상기 제4 전실(140)을 가열하기 위한 제2 히터(143);
    상기 제4 전실(140)의 단부에 인접하여 상기 단부를 링 형태로 둘러싸도록 설치되고, 제1 전극, 절연체 및 제2 전극을 포함하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생장치(170);
    를 포함하고,
    상기 플라즈마 발생장치(170)에서 발생되는 플라즈마는 상기 제4 전실(140)의 단부를 통해 배출되는 원료로 에너지를 전달할 수 있는 3D 프린터의 원료 압출 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2 전실(125)과 상기 제4 전실(140) 사이에 유체 연통 가능하게 연결되고, 상기 제2 전실(125)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 제1 노즐(130a)을 갖는 제3 전실(130);
    상기 제3 전실(130)을 가열하기 위한 제1 히터(141);
    를 더 포함하는 3D 프린터의 원료 압출 장치.
  4. 3D 프린터의 원료 압출 장치에 있어서,
    원료를 저장하는 호퍼(110);
    상기 호퍼(110)로부터 원료를 공급받고, 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제1 전실(120);
    상기 제1 전실(120)과 연결되고, 상기 제1 전실(120)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되어 단부가 좁아지는 제2 전실(125);
    상기 제2 전실(125)과 연결되고, 상기 제2 전실(125)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 제1 노즐(130a)을 갖는 제3 전실(130);
    상기 제3 전실(130)의 상기 제1 노즐(130a)과 연결되고, 상기 제1 노즐(130a)의 직경보다 3배 이상 확대된 직경을 갖고 단부가 좁아지는 보조 전실(135);
    상기 보조 전실(135)과 연결되고, 상기 보조 전실(135)의 단부와 동일한 직경의 원통형으로 형성되고 단부에 원료를 배출하기 위한 제2 노즐(140a)을 갖는 제4 전실(140);
    상기 제1 전실(120) 및 상기 제2 전실(125)에 걸쳐 형성되고, 모터에 의해 회전되어 원료를 상기 제1 전실(120)에서 상기 제2 전실(125)로 가압 이송하기 위한 스크류부(150);
    상기 제3 전실(130)을 가열하기 위한 제1 히터(141);
    상기 제4 전실(140)을 가열하기 위한 제2 히터(143);
    상기 제4 전실(140)의 단부에 인접하여 상기 단부를 링 형태로 둘러싸도록 설치되고, 제1 전극, 절연체 및 제2 전극을 포함하여 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 발생장치(170);
    를 포함하고,
    상기 플라즈마 발생장치(170)에서 발생되는 플라즈마는 상기 제4 전실(140)의 단부를 통해 배출되는 원료로 에너지를 전달할 수 있는 3D 프린터의 원료 압출 장치.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 따른 상기 3D 프린터의 원료 압출 장치를 포함하는 3D 프린터.
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