KR101864727B1 - 3d 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법을 제공한다. 이와 같은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 금형 없이 신발창의 제조가 가능해지고, 이를 통해 금형제조기간이 생략되면서 신규 개발품의 납기가 단축될 수 있는 한편, 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착이 동시적으로 수행되어 고속생산이 가능해지며, 3D 프린팅 장치에 의한 신발 제조공정 자동화가 도모되면서 일대일 사용자 맞춤형 주문제작 및 급속제작이 가능해지는 기술적 특징을 갖는다.

Description

3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법{Shoes manufacturing method by 3D printing without mold}

본 발명은 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 금형 없이 신발창의 제조가 가능해지고, 이를 통해 금형제조기간이 생략되면서 신규 개발품의 납기가 단축될 수 있는 한편, 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착이 동시적으로 수행되어 고속생산이 가능해지며, 3D 프린팅 장치에 의한 신발 제조공정 자동화가 도모되면서 일대일 사용자 맞춤형 주문제작 및 급속제작이 가능해지는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에 관한 것이다.

직립보행하는 인류의 특성 상 일상적으로 발을 사용하게 되므로, 발을 보호하기 위한 신발이 개인의 신체조건이나 신체특성에 맞추어 최적화될 필요가 있다. 이를 위한 맞춤형 신발의 제조를 위해서는 신발 구성요소인 신발창{인솔(중창), 아웃솔, 밑창, 깔창 등)}과 갑피, 라스트 등을 모두 맞춤 제작해야 하는데, 이는 신발 제조시 비용과 시간의 증대를 야기시키는 것임에 따라, 널리 보급되기에 한계가 있었다.

한편 3D 프린팅 기술의 발달에 힘입어 신발 제조에 3D 프린터를 적용한 기술이 현재 개발되고 있는데, 이와 관련하여 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1601688호 "3D 프린터를 이용한 맞춤형 신발, 그 제조 장치 및 방법", 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0146737호 "3차원 프린터를 활용한 즉석맞춤신발창 제작방법", 공개번호 제10-2014-0142201호 "3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤 신발 제조 시스템" 등이 안출되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 3D 프린터 적용 신발제조기술의 경우, 맞춤형 신발의 제조를 위한 시스템 구성이나 장치구성이 복잡하고, 신발창 등의 특정 구성요소에 제한적으로 3D 프린팅 기술이 적용되는 한계가 있었다. 또한 단순 3D 프린팅에 의한 발포 적층성형으로 신발을 제조하게 될 시 신발 외형 표면이 좋지 않게 되는 성형성 저하의 문제점이 존재하였다.

대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1601688호 "3D 프린터를 이용한 맞춤형 신발, 그 제조 장치 및 방법" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0146737호 "3차원 프린터를 활용한 즉석맞춤신발창 제작방법" 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2014-0142201호 "3D 프린터 및 3D 스캐너를 이용한 맞춤 신발 제조 시스템"

따라서 본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하여, 3D 프린팅 장치에 의해 간편제작되는 간이 형틀을 이용한 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착 및 신발 제조를 위한 복수 공정에서의 3D 프린팅 장치 활용을 통해 금형 없이 신발창의 제조가 가능해질 수 있도록 하고, 이를 통해 금형제조기간이 생략되면서 신규 개발품의 납기가 단축될 수 있도록 하는 한편, 단순한 시스템 구성 및 장치 구성으로도 맞춤형 신발을 높은 성형성으로 제조할 수 있도록 하는 새로운 형태의 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착이 동시적으로 수행되면서 신발의 고속생산이 가능해지도록 하고, 3D 프린팅 장치에 의한 신발 제조공정 자동화가 도모되면서 일대일 사용자 맞춤형 주문제작 및 급속제작이 가능해지도록 하는 새로운 형태의 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 상부가 개방된 성형공간(210)이 형성된 신발제조용 간이 형틀(200)의 제작도면이 3D 프린팅 장치(100)에 입력되는 신발제조용 간이 형틀 제작도면 입력단계와; 경질 소재인 제1원료가 3D 프린팅 장치(100)에 공급되는 경질 소재 3D 프린팅 장치 공급단계와; 신발제조용 간이 형틀 제작도면에 따라 3D 프린팅 장치(100)에 의해 토출되는 제1원료가 설정패턴으로 적층되면서 신발제조용 간이 형틀(200)이 제작되는 신발제조용 간이 형틀 제작단계와; 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 발포원료가 투입되어 신발창 1차 성형품(1)이 발포성형되는 신발창 1차 성형품 발포성형단계와; 신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 1차 성형품(1)의 상부로부터 갑피 라스트(300)가 하강하여 신발창 1차 성형품(1)이 가압되면서 신발창의 외부 스킨이 형성된 신발창 2차 성형품(2)이 생성되는 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계와; 신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 3D 프린팅 장치(100)로부터 토출되는 접착물질이 도포되는 접착물질 신발창 도포단계와; 접착물질이 도포된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 신발 갑피(4)가 놓여지면서 신발 갑피(4)가 신발창 2차 성형품(2)에 접착되는 신발 갑피-신발창 접착단계를 거쳐, 신발이 제조되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법을 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서 상기 신발제조용 간이 형틀 제작도면 입력단계와 신발제조용 간이 형틀 제작단계는, 평판체로 이루어진 하부 바닥체(220), 하부 바닥체(220)의 상면에 배치되고 성형공간(210)이 형성된 형틀 본체(230), 형틀 본체(230)의 외부 측면에 설정간격으로 배치되는 복수의 보강 리브(240)로 이루어진 신발제조용 간이 형틀(200)의 제작도면의 입력과 제조가 수행되도록 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서 상기 신발제조용 간이 형틀 제작단계와 신발창 1차 성형품 발포성형단계 사이에 이형제 신발제조용 간이 형틀 도포단계가 수행될 수 있는데, 상기 이형제 신발제조용 간이 형틀 도포단계는 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)을 둘러싸는 내부표면으로 이형제가 도포되는 단계이다.

이와 같은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서 상기 신발창 1차 성형품 발포성형단계는, 발포원료인 제2원료가 3D 프린팅 장치(100)에 공급되는 발포원료 3D 프린팅 장치 공급단계와; 3D 프린팅 장치(100)로부터 토출되어 상압조건에서 발포 압출되는 제2원료 중간성형물(1')이 설정패턴으로 적층되면서 신발창 1차 성형품(1)이 생성되는 3D 프린팅 발포압출단계를 거쳐 수행될 수 있다.

이와 달리 상기 신발창 1차 성형품 발포성형단계는, 발포원료인 제2원료가 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 설정량만큼 주입(pouring)되는 발포원료 신발제조용 간이 형틀 주입단계와; 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 주입된 제2원료가 상압 조건에서 발포되면서 신발창 1차 성형품(1)이 성형되는 주입원료 상압 발포단계를 거쳐 수행될 수도 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서 상기 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계는, 신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 1차 성형품(1)의 상부로부터 갑피 라스트(300)가 하강하여 신발창 1차 성형품(1)을 설정압으로 다지는 신발창 1차 성형품 다짐 단계와; 설정압으로 다져지는 신발창 1차 성형품(1)을 설정온도로 냉각시키는 신발창 1차 성형품 냉각 단계를 거쳐 수행될 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서 상기 신발 갑피-신발창 접착단계는, 접착물질이 도포된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 신발 갑피(4)가 놓여져 신발 갑피(4)와 신발창 2차 성형품(2)이 간이 접착되는 신발 갑피-신발창 간이 접착단계와; 신발창 2차 성형품(2)의 외부 표면으로 가압력이 작용하면서 신발창 2차 성형품(2)이 신발 갑피(4)에 압착 고정되는 신발 갑피-신발창 압착 고정단계를 거쳐 수행될 수 있다.

본 발명에 의한 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에 의하면, 금형 없이 신발창의 제조가 가능해지고, 이를 통해 금형제조기간이 생략되면서 신규 개발품의 납기가 단축되는 한편, 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착이 동시적으로 수행되어 고속생산이 가능해지고, 3D 프린팅 장치에 의한 신발 제조공정 자동화가 도모되면서 일대일 사용자 맞춤형 주문제작 및 급속제작이 가능해지는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의한 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에 의하면, 단순한 시스템 구성 및 장치 구성으로도 맞춤형 신발을 높은 성형성으로 신속하게 용이하게 제작하게 되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법의 순서 블록도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법의 공정 개념도;
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 신발제조용 간이 형틀을 보여주기 위한 도면;
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법의 순서 블록도;
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 신발제조용 간이 형틀 제작단계와 이형제 신발제조용 간이 형틀 도포단계를 보여주기 위한 도면;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 신발창 1차 성형품 발포성형단계의 세부 순서 블록도;
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 신발창 1차 성형품 발포성형단계를 보여주기 위한 도면;
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 신발창 1차 성형품 발포성형단계의 세부 순서 블록도;
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 신발창 1차 성형품 발포성형단계를 보여주기 위한 도면;
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계의 세부 순서 블록도;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법에서의 신발 갑피-신발창 접착단계의 세부 순서 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 11에 의거하여 상세히 설명한다. 한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 신발창, 갑피, 갑피 라스트, 3D 프린터, 3D 프린팅, 발포원료, 발포성형, 발포 압출 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.

본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 도 1에서와 같이 신발제조용 간이 형틀 제작도면 입력단계, 경질 소재 3D 프린팅 장치 공급단계, 신발제조용 간이 형틀 제작단계, 신발창 1차 성형품 발포성형단계, 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계, 접착물질 신발창 도포단계, 신발 갑피-신발창 접착단계를 거쳐 신발(5)이 제조되도록 한다. 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 단순 3D 프린팅에 의한 발포 적층성형으로 신발을 제조하게 될 시 신발 외형 표면이 좋지 않기 때문에, 신발제조용 간이 형틀(200)을 통해 신발이 제조되도록 한다.

신발제조용 간이 형틀 제작도면 입력단계는 도 2의 (a)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀(200)의 제작도면이 3D 프린팅 장치(100)에 입력되는 단계이다. 신발제조용 간이 형틀(200)은 도 2에서와 같이 상부가 개방된 성형공간(210)이 형성된 것으로, 성형공간(210)은 신발창(3)의 외부 표면 형상에 대응하는 형상의 내주면으로 둘러싸이면서 형성된다. 이와 같은 신발제조용 간이 형틀(200)에 의해 신발창(3)이 성형되는 한편, 신발제조용 간이 형틀(200)에서 신발창(3)과 갑피(4) 간 접착이 수행된다.

경질 소재 3D 프린팅 장치 공급단계는 도 2의 (b)에서와 같이 경질 소재인 제1원료가 3D 프린팅 장치(100)에 공급되는 단계이다. 경질 소재인 제1원료는 신발제조용 간이 형틀(200)을 제작하기 위한 원료로서, 플라스틱과 같은 경질의 합성수지가 제1원료로 사용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 상압 발포에 의해 신발창을 제조하게 되므로, 금형/프레스를 통한 성형압력이 필요하지 않기 때문에 경질의 합성수지에 의해 간이 제작되는 신발제조용 간이 형틀(200)을 사용할 수 있게 된다.

신발제조용 간이 형틀 제작단계는 도 2의 (c)나 도 5의 (a)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀 제작도면에 따라 3D 프린팅 장치(100)의 노즐(110)을 통해 토출되는 제1원료가 설정패턴으로 적층되면서 신발제조용 간이 형틀(200)이 제작되는 단계이다. 본 발명에 따른 신발제조용 간이 형틀 제작단계는 3D 프린팅 장치(100)와 경질의 합성수지인 제1원료를 사용함에 따라, 신발제조용 간이 형틀(200)의 형상 및 표면 성형이 비교적 정교하게 이루어질 수 있게 된다.

한편 본 발명에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 설정 개수(예를 들어 100족이 설정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아님) 이상의 신발이 대량생산될 경우, 신발제조용 간이 형틀(200)을 경질의 합성수지가 아닌 경질의 금속으로 제작할 수 있다. 이는 반복적인 신발제조용 간이 형틀(200) 사용과정에서도 신발제조용 간이 형틀(200)의 변형이나 손상이 최소화되도록 하기 위함이다.

여기서 신발제조용 간이 형틀 제작도면 입력단계에서 제작도면이 입력되고, 신발제조용 간이 형틀 제작단계에서 제조되는 신발제조용 간이 형틀(200)은 도 3에서와 같이 평판체로 이루어진 하부 바닥체(220), 하부 바닥체(220)의 상면에 배치되고 성형공간(210)이 형성된 형틀 본체(230), 형틀 본체(230)의 외부 측면에 설정간격으로 배치되는 복수의 보강 리브(240)로 이루어질 수 있다. 이를 통해 신발제조용 간이 형틀(200)이 경질의 합성수지로 이루어지더라도 일정크기 이상의 강도 및 내구성을 가지게 되고, 신발창 성형공정이나 신발창-신발 갑피 접착 공정에서 변형이 최소화되면서 신발창의 성형성 증대와 신발창-신발 갑피 접착효율 증대가 도모되도록 한다.

한편 도 4와 도 5에서와 같이 신발제조용 간이 형틀 제작단계와 신발창 1차 성형품 발포성형단계 사이에 이형제 신발제조용 간이 형틀 도포단계가 수행되는 것이 바람직한데, 이형제 신발제조용 간이 형틀 도포단계는 도 5의 (b)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)을 둘러싸는 내부표면으로 이형제가 도포되는 단계이다. 이형제 도포에 의해 이후 신발제조용 간이 형틀(200)로부터 신발창(3)을 탈리시킬 시 신발창(3)이 용이하고 원할하게 탈리될 수 있게 된다.

신발창 1차 성형품 발포성형단계는 도 2의 (d)나 도 5의 (c)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 발포원료가 투입되어 신발창 1차 성형품(1)이 발포성형되는 단계로서, 신발창 1차 성형품(1)은 상압 조건에서 발포성형된다. 이를 위하여 신발창 1차 성형품 발포성형단계는 3D 프린팅 발포 압출에 의해 신발창 1차 성형품(1)을 상압 발포성형하거나, 폴리우레탄 상압 발포 주형에 의해 신발창 1차 성형품(1)을 상압 발포성형할 수 있다.

즉 본 발명의 실시예에 따른 신발창 1차 성형품 발포성형단계는 3D 프린팅 발포 압출에 의해 신발창 1차 성형품(1)을 상압 발포성형하게 되는 것으로, 도 6과 도 7에서와 같이 발포원료 3D 프린팅 장치 공급단계, 3D 프린팅 발포압출단계를 거쳐 수행된다.

발포원료 3D 프린팅 장치 공급단계는 도 7의 (a)에서와 같이 발포원료인 제2원료가 3D 프린팅 장치(100)에 공급되는 단계이다. 발포원료에는 폴리올과 이소시아네이트가 포함된다. 3D 프린팅 발포압출단계는 도 7의 (b)와 (c)에서와 같이 3D 프린팅 장치(100)의 노즐(110)로부터 토출되어 상압조건에서 발포 압출되는 제2원료 중간성형물(1')이 설정패턴으로 적층되면서 신발창 1차 성형품(1)이 생성되는 단계이다. 발포원료는 3D 프린팅 장치(100)의 노즐(110)로부터 토출되는 직후 발포하여 팽창하면서 제2원료 중간성형물(1')을 형성시키게 된다.

이와 달리 본 발명의 다른 실시예에 따른 신발창 1차 성형품 발포성형단계는 폴리우레탄 상압 발포 주형에 의해 신발창 1차 성형품(1)을 상압 발포성형하게 되는 것으로, 도 8과 도 9에서와 같이 발포원료 신발제조용 간이 형틀 주입단계, 주입원료 상압 발포단계를 거쳐 수행된다.

발포원료 신발제조용 간이 형틀 주입단계는 도 9의 (a)에서와 같이 발포원료인 제2원료가 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 설정량만큼 주입(pouring)되는 단계이다. 주입원료 상압 발포단계는 도 9의 (b)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 주입된 제2원료가 상압 조건에서 발포되면서 신발창 1차 성형품(1)이 성형되는 단계이다.

갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계는 도 2의 (e)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 1차 성형품(1)의 상부로부터 갑피 라스트(300)가 하강하여 신발창 1차 성형품(1)이 가압되면서 신발창의 외부 스킨이 형성된 신발창 2차 성형품(2)이 생성되는 단계이다. 여기서 갑피 라스트(300)는 신발창 1차 성형품(1)을 저압으로 압축시켜 신발창의 외부 스킨이 형성되도록 한다. 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계에서 사용되는 갑피 라스트(300)는 갑피와 라스트로 이루어질 수도 있고, 갑피 형상의 라스트로만 이루어질 수도 있다.

이와 같은 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계는 도 10에서와 같이 신발창 1차 성형품 다짐 단계와 신발창 1차 성형품 냉각 단계를 거쳐 수행된다.

신발창 1차 성형품 다짐 단계는 신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 1차 성형품(1)의 상부로부터 갑피 라스트(300)가 하강하여 신발창 1차 성형품(1)을 설정압으로 다지는 단계이다. 신발창 1차 성형품 냉각 단계는 설정압으로 다져지는 신발창 1차 성형품(1)을 설정온도로 냉각시키는 단계이다. 여기서 신발창 1차 성형품 냉각 단계는 신발창 1차 성형품 다짐 단계와 동시에 수행될 수도 있고, 신발창 1차 성형품 다짐 단계 완료 이후 수행될 수도 있다.

접착물질 신발창 도포단계는 도 2의 (f)에서와 같이 신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 3D 프린팅 장치(100)의 노즐(110)로부터 토출되는 접착물질이 도포되는 단계이다.

신발 갑피-신발창 접착단계는 접착물질이 도포된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 신발 갑피(4)가 놓여지면서 신발 갑피(4)가 신발창 2차 성형품(2)에 접착되는 단계이다. 여기서 본 발명의 실시예에 따른 신발 갑피-신발창 접착단계는 도 11에서와 같이 신발 갑피-신발창 간이 접착단계와 신발 갑피-신발창 압착 고정단계를 거쳐 수행된다.

신발 갑피-신발창 간이 접착단계는 도 2의 (g)에서와 같이 접착물질이 도포된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 신발 갑피(4)가 놓여져 신발 갑피(4)와 신발창 2차 성형품(2)이 간이 접착되는 단계이다.

신발 갑피-신발창 압착 고정단계는 도 2의 (i)에서와 같이 신발창 2차 성형품(2)의 외부 표면으로 가압력이 작용하면서 신발창 2차 성형품(2)이 신발 갑피(4)에 압착 고정되는 단계이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 3D 프린팅 장치(100)에 의해 간편제작되는 신발제조용 간이 형틀(200)을 이용한 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착 및 신발 제조를 위한 복수 공정에서의 3D 프린팅 장치(100) 활용을 통해 금형 없이 신발창의 제조가 가능해질 수 있도록 하고, 이를 통해 금형제조기간이 생략되면서 신규 개발품의 납기가 단축될 수 있도록 한다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 신발창의 성형과 신발창-갑피 간 접착이 동시적으로 수행되면서 신발(5)의 고속생산이 가능해지도록 하고, 3D 프린팅 장치(100)에 의한 신발 제조공정 자동화가 도모되면서 일대일 사용자 맞춤형 주문제작 및 급속제작이 가능해지도록 한다. 특히 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법은 단순한 시스템 구성 및 장치 구성으로도 맞춤형 신발(5)을 높은 성형성으로 제조할 수 있도록 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

1 : 신발창 1차 성형품
1' : 제2원료 중간성형물
2 : 신발창 2차 성형품
3 : 신발창
4 : 신발 갑피
5 : 신발
100 : 3D 프린팅 장치
110 : 노즐
200 : 신발제조용 간이 형틀
210 : 성형공간
220 : 하부 바닥체
230 : 형틀 본체
240 : 보강 리브
300 : 갑피 라스트

Claims (7)

1. 평판체로 이루어진 하부 바닥체(220), 하부 바닥체(220)의 상면에 배치되고 상부가 개방된 성형공간(210)이 형성된 형틀 본체(230), 형틀 본체(230)의 외부 측면에 설정간격으로 배치되는 복수의 보강 리브(240)로 이루어진 신발제조용 간이 형틀(200)의 제작도면이 3D 프린팅 장치(100)에 입력되는 신발제조용 간이 형틀 제작도면 입력단계와;
   경질 소재인 제1원료가 3D 프린팅 장치(100)에 공급되는 경질 소재 3D 프린팅 장치 공급단계와;
   신발제조용 간이 형틀 제작도면에 따라 3D 프린팅 장치(100)에 의해 토출되는 제1원료가 설정패턴으로 적층되면서 신발제조용 간이 형틀(200)이 제작되는 신발제조용 간이 형틀 제작단계와;
   신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)을 둘러싸는 내부표면으로 이형제가 도포되는 이형제 신발제조용 간이 형틀 도포단계와;
   신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 발포원료가 투입되어 신발창 1차 성형품(1)이 발포성형되는 신발창 1차 성형품 발포성형단계와;
   신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 1차 성형품(1)의 상부로부터 갑피 라스트(300)가 하강하여 신발창 1차 성형품(1)이 가압되면서 신발창의 외부 스킨이 형성된 신발창 2차 성형품(2)이 생성되는 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계와;
   신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 3D 프린팅 장치(100)로부터 토출되는 접착물질이 도포되는 접착물질 신발창 도포단계와;
   접착물질이 도포된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 신발 갑피(4)가 놓여지면서 신발 갑피(4)가 신발창 2차 성형품(2)에 접착되는 신발 갑피-신발창 접착단계를 거쳐,
   신발이 제조되도록 하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 신발창 1차 성형품 발포성형단계는,
   발포원료인 제2원료가 3D 프린팅 장치(100)에 공급되는 발포원료 3D 프린팅 장치 공급단계와;
   3D 프린팅 장치(100)로부터 토출되어 상압조건에서 발포 압출되는 제2원료 중간성형물(1')이 설정패턴으로 적층되면서 신발창 1차 성형품(1)이 생성되는 3D 프린팅 발포압출단계를 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 신발창 1차 성형품 발포성형단계는,
   발포원료인 제2원료가 신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 설정량만큼 주입(pouring)되는 발포원료 신발제조용 간이 형틀 주입단계와;
   신발제조용 간이 형틀(200)의 성형공간(210)으로 주입된 제2원료가 상압 조건에서 발포되면서 신발창 1차 성형품(1)이 성형되는 주입원료 상압 발포단계를 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 갑피 라스트 가압 기반 신발창 외부스킨 형성단계는,
   신발제조용 간이 형틀(200)에 배치된 신발창 1차 성형품(1)의 상부로부터 갑피 라스트(300)가 하강하여 신발창 1차 성형품(1)을 설정압으로 다지는 신발창 1차 성형품 다짐 단계와;
   설정압으로 다져지는 신발창 1차 성형품(1)을 설정온도로 냉각시키는 신발창 1차 성형품 냉각 단계를 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 신발 갑피-신발창 접착단계는,
   접착물질이 도포된 신발창 2차 성형품(2)의 상부 표면으로 신발 갑피(4)가 놓여져 신발 갑피(4)와 신발창 2차 성형품(2)이 간이 접착되는 신발 갑피-신발창 간이 접착단계와;
   신발창 2차 성형품(2)의 외부 표면으로 가압력이 작용하면서 신발창 2차 성형품(2)이 신발 갑피(4)에 압착 고정되는 신발 갑피-신발창 압착 고정단계를 거쳐 수행되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 기반 무금형 신발 제조방법.

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