KR101873097B1 - Three-dimensional printing apparatus - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의하면, 작업테이블의 상측에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되며, 하단부에 분말이 배출되는 토출부가 형성되는 메인 바디; 상기 메인 바디 내부에 위치하여, 분말에 열을 가하는 히터; 상기 메인 바디의 토출부 양측에 설치되어 상기 토출부에서 배출되는 분말을 상기 작업테이블로 안내하는 통로를 형성하는 제1, 2 이동 플레이트; 상기 제1, 2 이동 플레이트에 각각 고정설치되어 상기 메인 바디가 수평방향 이동할 때 상기 작업테이블에 공급되는 분말을 밀어 평탄화하는 제1, 2 블레이드; 및 상기 제1, 2 이동 플레이트 하방에 결합되어, 작업테이블에 분말을 평탄화 밀착 이동 시키는 고무플레이트; 를 포함하는 3차원 프린터.According to the present invention, a main body is provided on an upper side of a work table and is movable in a horizontal direction and a discharge part is formed at a lower end to discharge powder. A heater positioned inside the main body to apply heat to the powder; First and second moving plates provided on both sides of the discharge portion of the main body to form a passage for guiding the powder discharged from the discharge portion to the work table; First and second blades fixed to the first and second moving plates to push and planarize powder supplied to the work table when the main body moves in a horizontal direction; And a rubber plate coupled under the first and second moving plates for planarizing and adhering the powder to the work table; Wherein the printer is a three-dimensional printer.

Figure R1020160082979
Figure R1020160082979

Description

3차원 프린터{THREE-DIMENSIONAL PRINTING APPARATUS}THREE-DIMENSIONAL PRINTING APPARATUS

본 발명은 3차원 조형물 제작을 위한, 3차원 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional printer for producing three-dimensional sculptures.

일반적으로, 3차원(3 dimension; 3D) 데이터를 이용하여 목표하는 물건을 성형할 수 있는 3차원 프린터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 복잡한 구조의 제품을 기획한 디자인대로 손쉽게 성형하여 제작할 수 있어 앞으로 3차원 프린터 시장은 매우 커질 것으로 기대된다.In general, three-dimensional printers capable of forming desired objects using three-dimensional (3D) data have been actively studied. It is expected that the 3D printer market will become very big in the future as it can be easily molded by designing a product with a complicated structure.

이 중 분말을 사용하는 적층형 3차원 프린터는 분말을 30~150um 정도 얇게 펴고, 그 분말을 본딩용 수지로 본딩을 하거나 레이저를 사용하여 소결 또는 용융을 시켜 결합하고 다시 분말을 30~150um 정도 얇게 펴는 작업을 반복한다.In a multi-layer type three-dimensional printer using the powder, the powder is stretched thinly by 30 to 150 μm, the powder is bonded by bonding resin, or sintered or melted using laser, and the powder is stretched by 30 to 150 μm Repeat the operation.

이때 분말을 고르게 얇게 펴주는 장치를 ‘스퀴저’ 또는 ‘블레이드’라고 하는데, 이 블레이드를 사용하여 분말을 고르게 펴주는 기술은 분말을 사용하는 3차원 프린터의 핵심 기술이다. Here, the device for evenly thinning the powder is referred to as a 'squeezer' or 'blade'. The technique of evenly spreading the powder using the blade is a core technology of a three-dimensional printer using powder.

이러한 종래 3차원 프린터는 분말을 적층하기 전, 즉 레이저로 분말을 소결하기 전에 메인 바디에서 토출된 분말의 온도를 일정하게 유지시켜야 되는데, 이러한 온도를 유지시키는 것에 대한 어려운 문제점이 있었다.In the conventional three-dimensional printer, the temperature of the powder discharged from the main body must be kept constant before the powder is laminated, that is, before sintering the powder with the laser.

또한, 작업테이블에 분말을 평탄화를 못시키는 것뿐만 아니라, 작업테이블로 안내해주는 양을 한번에 깔끔하게 보내주지 못하는 문제점이 있었다.In addition, there is a problem in that it is not possible to flatten the powder on the work table, and to send the amount of guiding to the work table neatly at a time.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 분말의 온도를 일정하게 유지시킴과 더불어, 분말을 작업테이블로 안내할 때, 안내해야 하는 양을 말끔하게 안내해줄 뿐만 아니라, 분말을 평탄화 시키는 3차원 프린터를 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, in order to solve the above-mentioned problems, the present invention is to provide a method and apparatus for maintaining the temperature of a powder constantly, The present invention provides a three-dimensional printer.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 작업테이블의 상측에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되며, 하단부에 분말이 배출되는 토출부가 형성되는 메인 바디; 상기 메인 바디 내부에 위치하여, 분말에 열을 가하는 히터; 상기 메인 바디의 토출부 양측에 설치되어 상기 토출부에서 배출되는 분말을 상기 작업테이블로 안내하는 통로를 형성하는 제1, 2 이동 플레이트; 상기 제1, 2 이동 플레이트에 각각 고정설치되어 상기 메인 바디가 수평방향 이동할 때 상기 작업테이블에 공급되는 분말을 밀어 평탄화하는 제1, 2 블레이드; 및 상기 제1, 2 이동 플레이트 하방에 결합되어, 작업테이블에 분말을 평탄화 밀착 이동 시키는 고무플레이트; 를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a plasma display panel, including: a main body, which is horizontally movably disposed on an upper side of a work table and has a discharging portion through which powder is discharged at a lower end; A heater positioned inside the main body to apply heat to the powder; First and second moving plates provided on both sides of the discharge portion of the main body to form a passage for guiding the powder discharged from the discharge portion to the work table; First and second blades fixed to the first and second moving plates to push and planarize powder supplied to the work table when the main body moves in a horizontal direction; And a rubber plate coupled under the first and second moving plates for planarizing and adhering the powder to the work table; .

상기 제1, 이동 플레이트는, 측면에 상기 제1, 2 블레이드를 상기 제1, 2이동 플레이트에 고정시키는 제1, 2 체결판이 각각 나사결합될 수 있다.The first and second plates may be respectively screwed to the first and second plates for fixing the first and second blades to the first and second plates.

상기 제1, 2체결판은, 상기 메인 바디의 내부에 위치한 히터와 동일한 히터가 내부에 형성될 수 있다.The first and second fastening plates may have the same heater as the heater located inside the main body.

상기한 바와 같은 본 발명의 3차원 프린터에 의하면, 분말의 온도를 일정하게 유지시키기 때문에, 레이저가 분말을 소결할 때, 적정한 온도로 인해, 빠른 소결을 하는 효과를 갖는다.According to the above-described three-dimensional printer of the present invention, since the temperature of the powder is kept constant, the laser has the effect of fast sintering due to the appropriate temperature when the powder is sintered.

또한, 메인 바디에서 토출된 분말을 작업테이블에서 평탄화 시킬 뿐만 아니라, 메인 바디에서 토출된 분말을 작업테이블로 안내할 때, 안내해야 하는 분말을 말끔하게 안내해주기 때문에, 필요로 하는 분말의 양을 일정하고, 정확하게 안내하는 효과를 갖는다.Further, since not only the powder discharged from the main body is planarized on the work table but also the powder to be guided is guided neatly when guiding the powder discharged from the main body to the work table, And has an effect of accurately guiding it.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 나타낸 도면,
도 2 는 도 1에 도시된 3차원 프린터의 측면을 나타낸 도면,
도 3 은 도 1에 도시된 3차원 프린터의 동작상태를 나타낸 도면이다.1 is a view showing a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is a side view of the three-dimensional printer shown in Fig. 1,
3 is a view showing an operation state of the three-dimensional printer shown in FIG.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order that the present invention can be easily carried out by those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서는 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the entire specification.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In addition, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly define the concept of the term to describe its invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 프린터를 나타낸 도면이고, 도 2 는 도 1에 도시된 3차원 프린터의 측면을 나타낸 도면이고, 도 3 은 도 1에 도시된 3차원 프린터의 동작상태를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of the three-dimensional printer shown in FIG. 1, Fig.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 프린터는 메인 바디(100)와, 히터(200)와, 제1, 2 이동 플레이트(300, 400)와, 제1, 2 블레이드(500, 600) 및 고무플레이트(700)를 포함하여 이루어진다.1 to 3, a three-dimensional printer according to the present invention includes a main body 100, a heater 200, first and second moving plates 300 and 400, first and second blades 300 and 400, (500, 600) and a rubber plate (700).

상기 메인 바디(100)는 작업테이블(10)의 상측에 수평방향 이동 가능하게 설치되어 3차원 조형물 제작을 위한 금속, 합성수지, 모래 등과 같은 분말(P)(도 3참조)을 작업테이블(10)에 공급한다.The main body 100 is installed horizontally on the work table 10 to move the powder P (see FIG. 3) such as metal, synthetic resin, and sand to the work table 10, .

이를 위해 작업테이블(10)의 일측에는 메인 바디(100)에 결합되는 리니어 모터가 설치된다. 메인 바디(100)는 도시된 바와 같이 리니어 모터에 캔틸레버 형태로 결합되어 리니어 모터가 수평방향 이동할 때 작업테이블(10) 상측에서 수평방향 이동한다.To this end, a linear motor coupled to the main body 100 is installed on one side of the work table 10. The main body 100 is coupled to the linear motor in the form of a cantilever so as to move horizontally above the work table 10 when the linear motor moves in the horizontal direction.

또한 메인 바디(100)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 분말(P)이 채워지고, 하단부에는 분말(P)이 배출되는 토출부(110)가 형성된다. 토출부(110)는 메인 바디(100)가 이동할 때 개방되어 분말(P)이 이하 설명할 제1, 2 이동 플레이트(300, 400) 사이를 통과하여 작업테이블(10)에 공급되도록 한다.As shown in FIG. 3, the main body 100 has a discharge part 110 filled with the powder P and a discharge part 110 through which the powder P is discharged. The discharge part 110 is opened when the main body 100 moves and allows the powder P to pass between the first and second moving plates 300 and 400 to be supplied to the work table 10 as described below.

여기서, 작업테이블(10)에 공급되는 분말(P)은 블레이드에 의해 일정두께를 가지도록 평탄화된 후 본딩용 수지나 레이저에 의해 소결 또는 용융되어 결합되며, 이러한 분말공급과 분말평탄화 및 소결 또는 용융에 의한 분말결합 과정은 3차원 조형물 제작공정이 진행되는 동안 반복 수행된다. 따라서 메인 바디(100)는 3차원 조형물 제작공정이 진행되는 동안 리니어 모터에 의해 작업테이블(10) 상측에서 수평 왕복 이동한다.Here, the powder P supplied to the work table 10 is flattened by a blade to have a predetermined thickness, and then sintered or fused by a bonding resin or a laser, and the powder supply, powder planarization and sintering or melting Is repeatedly performed during the process of forming the three-dimensional molding. Accordingly, the main body 100 horizontally reciprocates on the upper side of the work table 10 by the linear motor while the three-dimensional molding production process is in progress.

히터(200)는, 메인 바디(100) 내부에 위치하여 분말(P)에 열을 가한다. 즉, 분말(P)이 채워졌을 때, 분말(P)의 온도를 일정하게 유지시키기 위해 설치된다. 더욱 상세하게 설명하면, 본딩용 수지나 레이저에 의해 분말(P)을 소결 또는 용융되어 결합시킬 때, 분말(P)의 온도가 일정하거나, 정해진 온도를 유지해여야 소결 또는 용융될 때, 정확하게 및 빠른 시간 내에 소결 또는 용융될 수 있다. 이로 인해, 메인 바디 내부 즉 벽에 히터(200)가 설치된다.The heater 200 is positioned inside the main body 100 to apply heat to the powder P. That is, when the powder P is filled, it is installed to keep the temperature of the powder P constant. More specifically, when the powder P is sintered or melted and bonded by the bonding resin or laser, when the temperature of the powder P is constant or when the sintered or melted at a predetermined temperature is sintered or melted, Lt; RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > As a result, the heater 200 is installed in the main body, that is, the wall.

제1, 2 이동 플레이트(300, 400)는 메인 바디(100)의 토출부(110) 양측에 일정간격을 두고, 설치되어 분말(P)을 작업테이블(10)로 안내하는 통로를 형성한다.The first and second moving plates 300 and 400 are provided on both sides of the discharge part 110 of the main body 100 at predetermined intervals to form a passage for guiding the powder P to the work table 10.

따라서, 토출부(110)에서 배출되는 분말(P)은 도 3과 같이 제1, 2 이동 플레이트(300, 400) 사이를 통과하여 작업테이블(10)로 공급되므로 분말이 공급될 때 발생하는 분진 등의 발생이 억제된다.Therefore, the powder P discharged from the discharging unit 110 passes between the first and second moving plates 300 and 400 and is supplied to the work table 10 as shown in FIG. 3. Therefore, And the like are suppressed.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 얇고 긴 판 형태의 제 1, 2 블레이드(500, 600)는 제1, 2 이동 플레이트(300, 400)의 외측면에 각각 고정 설치되어 메인 바디(100)가 수평방향 이동할 때 상술한 바와 같이 토출부(110) 및 제1, 2 이동 플레이트(300, 400)가 형성하는 통로를 거쳐 작업테이블(10)에 공급되는 분말(P)을 밀어 평탄화 시킨다.1 and 2, the first and second blades 500 and 600 are fixed to the outer surfaces of the first and second moving plates 300 and 400, respectively, The powder P supplied to the work table 10 is pushed and planarized through the passage formed by the discharge part 110 and the first and second moving plates 300 and 400 as described above.

여기서, 제, 2 블레이드(500, 600)의 고정은 제1, 2 이동 플레이트(300, 400)의 측면에 각각 나사결합되는 제1, 2 체결판(120, 130)에 의해 이루어지며, 이때 제1, 2 블레이드(500, 600)의 하단부는 제1, 2 이동 플레이트(300, 400) 외부로 각각 노출된다. 따라서 메인 바디(100)가 수평이동 할 때, 제1, 2 블레이드(500, 600)의 하단부에 분말평탄화 작업이 이루어진다. 또한, 제1, 2 체결판(120, 130)은 메인 바디(100)의 내부에 위치한 히터(200)와 동일한 히터(200)가 내부에 위치할 수 있다. 여기서 히터(200)는 열선으로 형성될 수 있다.The fixing of the first and second blades 500 and 600 is performed by first and second fastening plates 120 and 130 screwed to the side surfaces of the first and second moving plates 300 and 400, The lower ends of the first and second blades 500 and 600 are exposed to the outside of the first and second moving plates 300 and 400, respectively. Therefore, when the main body 100 moves horizontally, the powder flattening operation is performed on the lower end portions of the first and second blades 500 and 600. The first and second fastening plates 120 and 130 may have the same heater 200 as the heater 200 located inside the main body 100. Here, the heater 200 may be formed of a hot wire.

고무플레이트(700)는, 제1, 2 이동 플레이트(300, 400) 하방에 결합되어, 작업테이블(10)에 분말(P)을 평탄화 밀착 이동 시킨다. 더불어, 메인 바디(100)에서 토출된 분말(P)을 작업테이블(10)로 안내할 때, 안내해야 하는 분말(P)을 말끔하게 안내해줄 뿐만 아니라, 안내해야 하는 분말(P)을 말끔하게 안내해준다. The rubber plate 700 is coupled under the first and second moving plates 300 and 400 to flatten and move the powder P to the working table 10. In addition, when the powder P discharged from the main body 100 is guided to the work table 10, not only the powder P to be guided is guided neatly but also the powder P to be guided is cleaned Guide me.

지금까지 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 3차원 프린터에 의하면, 분말의 온도를 일정하게 유지시키기 때문에, 레이저가 분말을 소결할 때, 적정한 온도로 인해, 빠른 소결을 하는 효과를 갖는다.As described above, according to the three-dimensional printer according to the present invention, since the temperature of the powder is kept constant, the laser has the effect of fast sintering due to the proper temperature when the powder is sintered.

또한, 메인 바디(100)에서 토출된 분말을 작업테이블에서 평탄화 시킬 뿐만 아니라, 메인 바디(100)에서 토출된 분말을 작업테이블(10)로 안내할 때, 안내해야 하는 분말을 말끔하게 안내해주기 때문에, 필요로 하는 분말의 양을 일정하고, 정확하게 안내하는 효과를 갖는다.In addition to flattening the powder discharged from the main body 100 on the work table and guiding the powder discharged from the main body 100 to the work table 10, , And has the effect of guiding the amount of powder required and constantly guiding it accurately.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허등록청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 작업테이블
100 : 메인 바디
110 : 토출부
120 : 제1체결판
130 : 제2체결판
200 : 히터
300 : 제1 이동 플레이트
400 : 제2 이동 플레이트
500 : 제1블레이드
600 : 제2블레이드
700 : 고무플레이트
P : 분말10: Work table
100: Main body
110:
120: first fastening plate
130: second fastening plate
200: heater
300: first moving plate
400: second moving plate
500: first blade
600: second blade
700: Rubber plate
P: Powder

Claims (3)

작업테이블의 상측에 수평방향으로 이동 가능하게 설치되며, 하단부에 분말이 배출되는 토출부가 형성되는 메인 바디;
상기 메인 바디 내부에 위치하여, 분말에 열을 가하는 제 1 히터;
상기 메인 바디의 토출부 양측에 설치되어 상기 토출부에서 배출되는 분말을 상기 작업테이블로 안내하는 통로를 형성하는 제1, 2 이동 플레이트;
상기 제1, 2 이동 플레이트의 외측면에 각각 제1, 2 체결판을 덧대어 나사 결합되고, 상기 메인 바디가 수평방향 이동할 때 상기 작업테이블에 공급되는 분말을 밀어 평탄화하도록 상기 제1, 2 이동 플레이트 하방으로 노출되고, 상기 제1, 2 이동 플레이트 보다 두께가 얇은 제1, 2 블레이드; 및
상기 제1, 2 이동 플레이트 하방에 결합되고, 상기 제1, 2 블레이드 내측면에 각각 배치되고, 상기 작업테이블에 분말을 평탄화 밀착 이동 시키는 제1, 2 고무플레이트; 를 포함하고,
상기 제1, 2체결판은,
상기 제1, 2 블레이드보다 두께가 두껍고, 제 2 히터가 내부에 형성되는 3차원 프린터.A main body installed on the upper side of the work table so as to be movable in a horizontal direction and having a discharging portion through which powder is discharged at a lower end;
A first heater positioned inside the main body to apply heat to the powder;
First and second moving plates provided on both sides of the discharge portion of the main body to form a passage for guiding the powder discharged from the discharge portion to the work table;
Wherein the first and second fastening plates are respectively screwed to the outer surfaces of the first and second moving plates so as to sandwich the first and second fastening plates so as to flatten the powder supplied to the work table when the main body moves in the horizontal direction, First and second blades exposed below the plate and thinner than the first and second moving plates; And
First and second rubber plates coupled to the first and second moving plates and disposed on inner surfaces of the first and second blades, respectively, for planarizing and moving the powder on the work table; Lt; / RTI >
Wherein the first and second fastening plates are provided with:
Wherein the second heater is thicker than the first and second blades, and a second heater is formed inside the three-dimensional printer. 삭제delete 삭제delete
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