KR101810007B1 - 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법 - Google Patents

수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적층과정에서 복수의 적층체가 수축되더라도 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정(보정)하여 불량 없이 미세 패턴을 적층하기 위한 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법에 관한 것이다.
또한, 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하기 위한 제1 적층단계와 상기 제1 적층단계에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계와 상기 인식단계에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계와 상기 연산단계를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법{fine pattern stacking device and method for corrected according to contraction}
본 발명은 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적층과정에서 복수의 적층체가 수축되더라도 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정(보정)하여 불량 없이 미세 패턴을 적층하기 위한 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 2차원 또는 3차원 형태로 제품을 제조하기 위해서는 절삭 가공 또는 사출 성형 등의 방법이 사용되고 있으며, 고가의 금형 제조비로 인해 소량 생산의 경우 대부분 절삭가공에 의존하고 있다.
반면, 공구를 이용하여 가공하는 절삭가공의 한계로 인해 제조하기 어려운 형태의 제품들이 존재하였으며, 복잡한 제품을 보다 쉽고 빠르게 제조하기 위한 필요성에 의해 입력된 3D 모델링 데이터를 바탕으로 제품을 적층하여 제조하는 3D 프린터가 개발되었다.
한국등록특허 제10-1407050호 "가변형 수조 적층방식을 이용한 3차원 프린터 및 이를 이용한 조형방법"과 같이 적층 재료의 소모를 줄이기 위한 방법을 비롯하여 보다 효율적이고 높은 품질로 적층체를 형성하기 위한 다양한 방법이 개발되고 있다.
반면, 3차원 적층체를 형성하는 과정에서 적층체가 냉각에 의해 수축되는 문제로 인해 정밀한 제품의 제조가 어려운 문제점이 있었다.
특히, 2개 이상의 다른 재료를 적층하여 하나의 적층체를 형성할 때 각각의 재료가 수축되는 정도가 달라 하나의 재료를 이용하여 적층할 때보다 품질이 매우 낮은 문제점이 있었다.
특히, 고 정밀을 요구하는 회로와 같은 미세 패턴을 형성할 때 수축된 적층체에 의해 미세 패턴을 형성할 위치가 이동되었으나, 이와 관계 없이 기 설정된 경로를 따라 미세 패턴을 형성함에 따라, 회로의 배선 또는 위치의 틀어짐이 심해 사용할 수 없는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1407050호 "가변형 수조 적층방식을 이용한 3차원 프린터 및 이를 이용한 조형방법"
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 수축에 의한 불량 없이 2개 이상의 재료로 적층된 적층체를 높은 품질로 형성하기 위한 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 수축에 의한 불량 없이 미세 패턴을 형성하기 위한 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치는 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하기 위한 제1 적층부와 상기 제1 적층부에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식부와 상기 인식부에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 제어부와 상기 제어부를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-1 재료를 적층하여 제1-1 적층체를 형성하기 위한 제1-1 적층부와 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-2 재료를 적층하여 제1-2 적층체를 형성하기 위한 제1-2 적층부와 상기 제1-1 적층부에 의해 형성된 제1-1 적층체와 제1-2 적층부에 의해 형성된 제1-2 적층체로 구성된 제1 적층체가 냉각되어 수축된 후 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식부와 상기 인식부에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 제어부와 상기 제어부를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2 재료는 도전성 물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1-2 재료는 액상의 광 경화성 물질로 구성되며, 적층된 제1-2 재료에 UV를 조사하여 강제 경화시키기 위한 경화부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1-1 적층부, 제1-2 적층부, 제2 적층부는 소정의 간격으로 하나의 이송장치에 배치되어 하나의 이송장치에 의해 이송가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 방법은 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하기 위한 제1 적층단계와 상기 제1 적층단계에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계와 상기 인식단계에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계와 상기 연산단계를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-1 재료를 적층하여 제1-1 적층체를 형성하기 위한 제1-1 적층단계와 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-2 재료를 적층하여 제1-2 적층체를 형성하기 위한 제1-2 적층단계와 상상 제1-1 적층단계에 의해 형성된 제1-1 적층체와 제1-2 적층단계에 의해 형성된 제1-2 적층체로 구성된 제1 적층체가 냉각되어 수축된 후 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계와 상기 인식단계에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계와 상기 연산단계를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1-2 적층 단계 이후에 적층된 제1-2 재료에 UV를 조사하여 강제 경화시키기 위한 경화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법에 의하면, 각 재료를 적층한 후 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정(보정)하여 수축에 의한 불량 없이 2개 이상의 재료로 적층된 적층체를 높은 품질로 형성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치 및 방법에 의하면, 미세 패턴을 형성하기 전에 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정(보정)하여 수축에 의한 불량 없이 미세 패턴을 형성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 방법 중 제1 실시예를 순서대로 도시한 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 방법 중 제2 실시예를 순서대로 도시한 순서도.
도 3은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 제1 실시예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 제2 실시예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 인식부를 도시한 도면.
도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치에 의해 적층 위치가 보정되는 적층체를 도시한 도면.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 방법 중 제1 실시예를 순서대로 도시한 순서도이며, 도 2는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 방법 중 제2 실시예를 순서대로 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 제1 실시예를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 제2 실시예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 인식부를 도시한 도면이며, 도 6 또는 도 7은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치에 의해 적층 위치가 보정되는 적층체를 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 방법 중 제1 실시예를 도시한 것이며, 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하기 위한 제1 적층단계(S1)와 상기 제1 적층단계(S1)에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계(S2)와 상기 인식단계(S2)에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계(S3)와 상기 연산단계(S3)를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계(S4)를 포함하여 구성된다.
보다 상세하게는, 사용자가 기 입력한 제조할 제품에 대한 모델링 데이터(제1 모델링 데이터와 제2 모델링 데이터)를 바탕으로 적층체를 형성하기 위해 제1 적층단계(S1)를 통해 가상의 좌표값을 바탕으로 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하게 된다.
또한, 상기 제1 모델링 데이터는 기 설정된 높이로 수평분할된 복수 개의 레이어로 나누어진 후 최하단의 레이어부터 최상단의 레이어까지 각각의 레이어에 대응하는 복수 개의 적층체를 반복 적층하여 제1 적층체를 형성하게 된다.
또한, 인식단계(S2)를 통해 상기 제1 적층단계(S1)에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻고, 연산단계(S3)를 통해 상기 인식단계(S2)에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하게 된다.
또한, 제2 적층단계(S4)를 통해 수축된 제1 적층체의 상부에 상기 연산단계(S3)를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 기 입력된 미세 패턴을 형성하게 되며,
제1 적층체의 상부에 보정된 좌표값을 바탕으로 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 미세 패턴의 제2 적층체를 형성하게 된다.
또한, 다른 실시예로서 제1 적층체를 형성한 후에만 인식단계(S2)를 실시하지 않고, 제1 적층체를 형성하는 과정에서도 지속적으로 인식단계(S2)와 연산단계(S3)를 실시하여 제1 적층체가 형성되는 과정에서 수축이 발생하더라도 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하여 제1 적층체가 높은 품질로 형성되도록 지속적인 보정을 수행할 수도 있다.
또한, 상기 제1 적층 단계 이후에 적층된 제1 재료에 UV를 조사하여 제1 재료를 강제 경화시켜 제1 적층체의 형성시간을 단축시키기 위한 경화단계를 더 포함할 수도 있다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-1 재료를 적층하여 제1-1 적층체를 형성하기 위한 제1-1 적층단계(S11)와 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-2 재료를 적층하여 제1-2 적층체를 형성하기 위한 제1-2 적층단계(S12)와 상상 제1-1 적층단계(S11)에 의해 형성된 제1-1 적층체와 제1-2 적층단계(S12)에 의해 형성된 제1-2 적층체로 구성된 제1 적층체가 냉각되어 수축된 후 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계(S2)와 상기 인식단계(S2)에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계(S3)와 상기 연산단계(S3)를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계(S4)를 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터 및 제1-2 모델링 데이터는 사용자에 의해 분할되거나, 기 설정된 재료의 물성 또는 모델링 데이터의 형상에 따라 제어부(미도시)에 의해 나누어질 수도 있다.
또한, 상기 제1-1 적층 단계 이후 또는 제1-2 적층 단계 이후에 적층된 각 재료(제1-1 재료 또는 제1-2 재료)에 UV를 조사하여 각 재료를 강제 경화시켜 제1 적층체(제1-1 적층체 및 제1-2 적층체)의 형성시간을 단축시키기 위한 경화단계를 더 포함할 수도 있다.
도 3은 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 제1 실시예를 도시한 것이며, 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체(21)를 형성하기 위한 제1 적층부(1)와 상기 제1 적층부(1)에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체(21)를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식부(3)와 상기 인식부(3)에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 제어부(4)와 상기 제어부(4)를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체(21)의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체(24)를 형성하기 위한 제2 적층부(2)를 포함하여 구성된다.
상기 제2 재료는 미세 패턴의 회로를 형성할 수 있도록 C, Cu, Au, Ag, Pt 등의 도전성 물질을 포함하도록 구성됨이 바람직하다.
보다 상세하게는, 상기 제1 적층부(1)는 제1 공급부(30A)로부터 PLA, ABS, 아크릴과 같은 수지계열의 제1 재료를 공급받아 테이블(5)의 상부에 제1 재료를 압출하여 제1 적층체(21)를 형성하게 된다.
이때, 상기 제1 적층부(1)는 제어부(4)의 제어에 따라 이송부(32)에 의해 X축, Y축, Z축 이송되면서 제1 적층체(21)를 형성하게 되며, 이와 같은 이송부(32)는 널리 공지되었음에 따라 상세한 설명을 생략한다.
다만, 상기 제1 적층부(1)와 제2 적층부(2) 사이 간격(1L)은 제어부(4)에 기 설정되어 있으며, 제1 적층부(1)를 통해 제1 재료를 압출할 때와 동일한 좌표값을 가지기 위해 제2 적층부(2)를 사용할 때 Y축 방향으로 1L만큼 더 이송시킨 후 제2 적층부(2)를 이용하여 제2 재료를 압출하게 된다.
즉, 제1 적층부(1)와 제2 적층부(2)가 이격된 소정의 거리(1L)를 감안하여 Y축 방향으로 제2 적층부(2)를 이송시킴으로서 제2 적층부(2)가 제1 적층부(1)가 있던 위치에서 제1 적층부(1)와 동일한 좌표축을 바탕으로 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기 제1 재료가 적층되어 형성된 제1 적층체(21)를 형성하는 과정에서 제1 재료에 UV를 조사하여 강제 경화시키기 위한 경화부를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 제2 실시예를 도시한 것이며, 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-1 재료를 적층하여 제1-1 적층체(22)를 형성하기 위한 제1-1 적층부(11)와 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-2 재료를 적층하여 제1-2 적층체(23)를 형성하기 위한 제1-2 적층부(12)와 상기 제1-1 적층부(11)에 의해 형성된 제1-1 적층체(22)와 제1-2 적층부(12)에 의해 형성된 제1-2 적층체(23)로 구성된 제1 적층체(21)가 냉각되어 수축된 후 제1 적층체(21)를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식부(3)와 상기 인식부(3)에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 제어부(4)와 상기 제어부(4)를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체(21)의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체(24)를 형성하기 위한 제2 적층부(2)를 포함하여 구성될 수도 있다.
보다 상세하게는, 상기 제1-1 적층부(11)는 제1-1 공급부(31A)로부터 PLA, ABS, 아크릴과 같은 수지계열의 제1 재료를 공급받아 테이블(5)의 상부에 제1-1 재료를 압출하여 제1-1 적층체(22)를 형성하게 되며, 상기 제1-2 적층부(12)는 제1-2 공급부(31B)로부터 PLA, ABS, 아크릴과 같은 수지계열의 재료 중 제1 재료와 상이한 재료를 공급받아 제1-1 적층체의 상부에 제1-2 재료를 압출하여 제1-2 적층체(23)를 형성하여 제1-1 적층체(22)와 제1-2 적층체(23)로 구성된 제1 적층체(21)를 완성하게 된다.
즉, 제1 적층체(21)는 상이한 재질의 제1-1재료와 제1-2재료로 구성된 제1-1 적층체(22)와 제1-2 적층체(23)가 적층되어 구성되는 것이다.
또한, 상기 제1-1 재료 또는 제1-2 재료가 적층되어 형성되는 제1 적층체(21)를 형성하는 과정에서 제1-1 재료 또는 제1-2 재료에 UV를 조사하여 강제 경화시키기 위한 경화부(6)를 더 포함하도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 제1-1 적층부(11)와 제2 적층부(2) 사이 간격(1L) 및 상기 제1-1 적층부(11)와 제1-2 적층부(12) 사이 간격(2L)은 제어부(4)에 기 설정되어 있으며, 제1-1 적층부(11)를 통해 제1-1 재료를 압출할 때와 동일한 좌표값을 가지기 위해 제1-2 적층부(12)를 사용할 때 -Y축 방향으로 2L만큼 더 이송시킨 후 제1-2 적층부(12)를 이용하여 제1-2 재료를 압출하게 된다.
또한, 제1-1 적층부(11)를 통해 제1-1 재료를 압출할 때 및 제1-2 적층부(12)를 통해 제1-2 재료를 압출할 때와 동일한 좌표값을 가지기 위해 제2 적층부(2)를 사용할 때에는 제1-2 적층부(12)를 사용할 때 대비 Y축 방향으로 1L+2L만큼 더 이송시킨 후 제2 적층부(2)를 이용하여 제2 재료를 압출하게 된다.
즉, 제1-1 적층부(11)와 제2 적층부(2)가 이격된 소정의 거리(1L) 및 제1-1 적층부(11)와 제1-2 적층부(12)가 이격된 소정의 거리(2L)를 감안하여 Y축 방향으로 제1-2 적층부(12)와 제2 적층부(2)를 이송시킴으로서 제1-2 적층부(12)와 제2 적층부(2)가 제1-1 적층부(11)가 있던 위치에서 제1-1 적층부(11)와 동일한 좌표축을 바탕으로 작업을 수행할 수 있게 되는 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치의 인식부를 도시한 것이며, 상기 제1-1 적층부(11) 및 제1-2 적층부(12)를 이용하여 제1 적층체(21)를 형성한 후 상기 제어부(4)는 인식부(3)가 테이블(5)의 상부에 형성된 제1 적층체(21)를 촬영할 수 있도록 이송부(32)를 이용하여 상기 제1-1 적층부(11), 제1-2 적층부(12), 제2 적층부(2) 등을 이송시키게 된다.
인식부(3)는 제어부가 도 6의 (6-I)에 도시된 바와 같은 모델링 데이터의 제1 적층체의 모델링(21A)과 제2 적층체의 적층위치(P1)를 기반으로 테이블(5)의 상부에 적층된 후 (6-II)와 같이 수축되어 변형된 제1 적층체(21B)를 촬영하게 된다.
또한, 상기 수축되어 변형된 제1 적층체(21B)의 이미지는 제어부에 의해 (6-III)과 같이 제1 적층체의 모델링(21A)과 비교 연산되어 제2 적층체가 적층될 위치(P1)를 제1 적층체(21B)의 수축을 고려한 위치(P2)로 보정하게 되며, 제어부는 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하게 된다.
이에 따라, 추후 제2 적층부는 제어부의 제어에 따라 변동된 가상의 좌표값을 바탕으로 보정된 위치(P2)에 미세 패턴의 제2 적층체를 형성하게 된다.
이에 따라, 제1 적층체(21B)가 수축에 의해 변형되더라도 제2 적층체가 P1과 같이 정위치에서 벗어난 위치에 적층되어 불량이 발생하는 문제를 해결할 수 있는 것이다.
또한, 미세 패턴의 상기 제2 적층체가 외부로 노출되어 파손되는 것을 방지하기 위해 상기 제2 적층체의 상부에 다른 적층부(제1 적층부 또는 제1-1 적층부 또는 제1-2 적층부)를 이용하여 제1 재료 또는 제1-1 재료 또는 제1-2 재료 등을 더 적층할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
1 : 제1 적층부
2 : 제2 적층부
3 : 인식부
4 : 제어부
5 : 테이블
6 : 경화부
11 : 제1-1 적층부
12 : 제1-2 적층부
21 : 제1 적층체
22 : 제1-1 적층체
23 : 제1-2 적층체
24 : 제2 적층체
30 : 공급부
32 : 이송부

Claims (8)

  1. 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하기 위한 제1 적층부와;
    상기 제1 적층부에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식부와;
    상기 인식부에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 제어부와;
    상기 제어부를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층부를 포함하며,
    상기 제2 재료는 미세 패턴의 회로를 형성할 수 있도록 C, Cu, Au, Ag, Pt 중 적어도 어느 하나 이상의 도전성 물질을 포함하도록 구성되며
    상기 제1 적층부 및 상기 제2 적층부는 소정의 간격으로 하나의 이송장치에 배치되어 하나의 이송장치에 의해 이송가능하도록 하여
    상기 제2 적층부는 상기 제1 적층부가 있던 위치에서 상기 제1 적층부와 동일한 좌표축으로 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는
    수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치.
  2. 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-1 재료를 적층하여 제1-1 적층체를 형성하기 위한 제1-1 적층부와;
    기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-2 재료를 적층하여 제1-2 적층체를 형성하기 위한 제1-2 적층부와;
    상기 제1-1 적층부에 의해 형성된 제1-1 적층체와 제1-2 적층부에 의해 형성된 제1-2 적층체로 구성된 제1 적층체가 냉각되어 수축된 후 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식부와;
    상기 인식부에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 제어부와;
    상기 제어부를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층부를 포함하며,
    상기 제2 재료는 미세 패턴의 회로를 형성할 수 있도록 C, Cu, Au, Ag, Pt 중 적어도 어느 하나 이상의 도전성 물질을 포함하도록 구성되며
    상기 제1-1 적층부, 상기 제1-2 적층부 및 상기 제2 적층부는 소정의 간격으로 하나의 이송장치에 배치되어 하나의 이송장치에 의해 이송가능하도록 하여
    상기 제1-2 적층부와 상기 제2 적층부는 상기 제1-1 적층부가 있던 위치에서 상기 제1-1 적층부와 동일한 좌표축으로 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는
    수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 기 입력된 제1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1 재료를 적층하여 제1 적층체를 형성하기 위한 제1 적층단계와;
    상기 제1 적층단계에 의해 형성된 후 냉각되어 수축된 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계와;
    상기 인식단계에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계와;
    상기 연산단계를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계를 포함하며,
    상기 제2 재료는 미세 패턴의 회로를 형성할 수 있도록 C, Cu, Au, Ag, Pt 중 적어도 어느 하나 이상의 도전성 물질을 포함하도록 구성되며
    상기 제1 적층체를 형성하는 제1 적층부와 상기 제2 적층체를 형성하는 제 2 적층부는 소정의 간격으로 하나의 이송장치에 배치되어 하나의 이송장치에 의해 이송가능하도록 하여
    상기 제2 적층부는 상기 제1 적층부가 있던 위치에서 상기 제1 적층부와 동일한 좌표축으로 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는
    수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층방법.
  7. 기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-1 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-1 재료를 적층하여 제1-1 적층체를 형성하기 위한 제1-1 적층단계와;
    기 입력된 제1 모델링 데이터가 분할된 제1-2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 가상의 좌표값을 바탕으로 제1-2 재료를 적층하여 제1-2 적층체를 형성하기 위한 제1-2 적층단계와;
    상상 제1-1 적층단계에 의해 형성된 제1-1 적층체와 제1-2 적층단계에 의해 형성된 제1-2 적층체로 구성된 제1 적층체가 냉각되어 수축된 후 제1 적층체를 촬영하여 이미지를 얻기 위한 인식단계와;
    상기 인식단계에 의해 촬영된 이미지를 제1 모델링 데이터와 비교 연산하여 수축에 의해 변동된 가상의 좌표값을 재 설정하는 연산단계와;
    상기 연산단계를 통해 보정된 가상의 좌표값을 바탕으로 수축된 제1 적층체의 상부에 기 입력된 미세 패턴의 제2 모델링 데이터에 대응하는 형태로 제2 재료를 적층하여 제2 적층체를 형성하기 위한 제2 적층단계를 포함하며,
    상기 제2 재료는 미세 패턴의 회로를 형성할 수 있도록 C, Cu, Au, Ag, Pt 중 적어도 어느 하나 이상의 도전성 물질을 포함하도록 구성되며
    상기 제1-1 적층체를 형성하는 제1-1 적층부, 제1-2 적층체를 형성하는 제1-2 적층부 및 제2 적층체를 형성하는 제2 적층부는 소정의 간격으로 하나의 이송장치에 배치되어 이송가능하도록 하여
    상기 제1-2 적층부와 상기 제2 적층부가 상기 제1-1 적층부가 있던 위치에서 상기 제1-1 적층부와 동일한 좌표축으로 작업을 수행하는 것을 특징으로 하는
    수축에 따른 보정이 가능한 미세 패턴 적층방법.
  8. 삭제
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