KR101876803B1 - Three-dimensional printer - Google Patents

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KR101876803B1
KR101876803B1 KR1020170051527A KR20170051527A KR101876803B1 KR 101876803 B1 KR101876803 B1 KR 101876803B1 KR 1020170051527 A KR1020170051527 A KR 1020170051527A KR 20170051527 A KR20170051527 A KR 20170051527A KR 101876803 B1 KR101876803 B1 KR 101876803B1
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KR
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bed
laser
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metal material
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KR1020170051527A
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Inventor
김보경
배성우
김장명
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(주)센트롤
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Abstract

The present invention provides a three-dimensional printer including: a bed which is vertically movable, and outputs supplied material as a sculpture by sintering and stacking the material; a printing nozzle which is provided at one side of the bed, receives a polymer material and a metal material supplied onto the bed, and flows out and applies the received polymer and metal materials to a top portion of the bed; a laser irradiation unit which irradiates lasers onto the polymer and metal materials to sinter the polymer and metal materials flown out and applied onto the bed; and a control unit which controls operations of the printing nozzle and the laser irradiation unit. Therefore, the three-dimensional printer can improve utilization of material and space by applying the polymer material and the metal material that are different materials onto the bed by using one printing nozzle, thereby enabling the polymer and metal materials applied onto the bed to be outputted as the sculpture. Further, the three-dimensional printer can improve efficiency and practicality by irradiating the lasers with different wavelengths onto the different materials, and sintering and stacking the materials such that the sintered and stacked materials can be outputted as the sculpture, thereby enabling different types of three-dimensional printing methods to be used in a machine.

Description

삼차원 프린터{Three-dimensional printer}Three-dimensional printer

본 발명은 삼차원 프린터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 조형물이 출력되는 베드로 인쇄 노즐을 이용하여 서로 다른 소재를 공급하면서 공급된 소재에 레이저를 조사하여 소재가 소결되어 적층되면서 조형물로 출력되는 삼차원 프린터에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to a three-dimensional printer, and more particularly, to a three-dimensional printer in which different materials are supplied using a printing nozzle for printing a molding, .

대한민국 등록특허 제1705696호에 기재된 배경기술을 참조하면, 일반적으로 프린터는 프린트 대상물에 문자, 도안 등을 인쇄하는 장치를 의미하며, 컴퓨터에 연결하여 지면에 인쇄하는 프린터 장치 등은 업무용, 가정용으로 널리 사용되고 있다.[0003] Referring to the background art described in Korean Patent No. 1705696, a printer generally refers to a device that prints letters, figures, etc. on a print object. Printer devices that are connected to a computer and print on the paper are widely used for business, .

종래의 프린터는 프린터 대상물이 되는 종이 혹은 시트재를 소정의 방향으로 이동하며 미세 잉크를 뿌리는 것으로 모두 2차원 인쇄를 하는 것이었으나, 최근 3차원 형상을 형상할 수 있는 삼차원 프린터가 등장하였으며, 삼차원 프린터는 형성하고자 하는 입체 모양을 인쇄기법에 의해 성형할 수 있는 장치를 말한다.The conventional printer is a two-dimensional printing system in which a paper or a sheet material as a printer object is moved in a predetermined direction and sprays fine ink. However, a three-dimensional printer capable of forming a three- A printer is a device capable of forming a three-dimensional shape to be formed by a printing technique.

최근에는 제품의 디자이너 및 설계자가 캐드(CAD)나 캠(CAM)을 이용하여 3차원 모델링 데이터를 생성하고, 생성한 데이터를 이용하여 3차원 입체 형상의 시제품을 제작하는 이른바 3차원 프린팅 방법이 등장하게 되었으며, 이러한 3D 프린터를 산업, 생활, 의학 등 매우 다양한 분야에서 활용하고 있다.In recent years, there has been a so-called three-dimensional printing method in which product designers and designers generate three-dimensional modeling data using CAD (CAD) or cam (CAM), and produce prototypes of three- , And these 3D printers are utilized in a wide variety of fields such as industry, life, and medicine.

일반적으로 3D 프린터의 기본적인 원리는 얇은 2D 레이어를 쌓아서 3D 물체를 만드는 것이다. 즉, 3D 프린터 방법에는 광경화성 수지에 레이저 광선을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(Stereo Lithography Apparatus)와, SLA에서의 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하여 레이저 광선으로 주사하여 기능성 고분자 또는 금속분말을 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering), 열가소성 수지를 이용한 IM(Inkjet modeling), 석회가루를 이용한 3DP(3Dimension Printing) 등이 있다.In general, the basic principle of a 3D printer is to build a 3D object by stacking thin 2D layers. That is, in the 3D printer method, there are a SLA (Stereo Lithography Apparatus) using a principle in which a scanned portion is cured by scanning a laser beam with a photo-curable resin, and a laser beam SLS (Selective Laser Sintering), IM (Inkjet modeling) using thermoplastic resin, and 3Dimension Printing (3DP) using lime powder are the principles of forming a functional polymer or metal powder by curing by injection.

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본 발명은 서로 다른 소재인 폴리머 소재와 메탈 소재를 공용으로 사용할 수 있고, 서로 다른 소재를 하나의 인쇄 노즐을 이용하여 베드 상에 도포할 수 있으며, 베드의 상면에 서로 다른 파장을 가지는 레이저를 조사하여 소결하면서 적층하여 조형물을 출력할 수 있어 효율성 및 실용성을 향상시킬 수 있는 삼차원 프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.In the present invention, a polymer material and a metal material, which are different materials, can be commonly used, and different materials can be coated on a bed by using one printing nozzle, and a laser having different wavelengths is irradiated onto the top surface of the bed Dimensional printer that can be stacked while being sintered to output a molding, thereby improving the efficiency and practicality of the three-dimensional printer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 상하로 이동 가능하며 공급되는 소재가 소결되면서 적층되어 조형물로 출력되는 베드; 상기 베드의 일측에 구비되며 상기 베드로 공급되는 폴리머 소재 및 메탈 소재를 수용하면서 수용된 폴리머 소재 및 메탈 소재를 상기 베드의 상부로 유출하면서 도포하는 인쇄 노즐; 상기 베드상에 유출되어 도포된 폴리머 소재 및 메탈 소재를 소결시키기 위해 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 및 상기 인쇄 노즐, 및 상기 레이저 조사부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 삼차원 프린터를 제공한다.In order to accomplish the above object, there is provided a bed comprising: a bed movable up and down and stacked while being sintered; A printing nozzle provided on one side of the bed and adapted to discharge the polymer material and the metal material accommodated in the polymer material and the metal material supplied to the bed while flowing out to the upper portion of the bed; A laser irradiating unit for irradiating a laser to sinter the polymer material and the metal material flowing out on the bed and applied; And a control unit for controlling the operation of the printing nozzle and the laser irradiation unit.

본 발명에 따른 삼차원 프린터에 있어서, 상기 레이저 조사부는 상기 인쇄 노즐에서 공급되어 상기 베드 상에 도포된 폴리머 소재를 소결하기 위해 레이저를 조사하는 레이저 다이오드와, 상기 베드 상에 도포된 메탈 소재를 소결하기 위해 레이저를 조사하는 광섬유 레이저를 포함할 수 있다.In the three-dimensional printer according to the present invention, the laser irradiating unit may include a laser diode for irradiating a laser to sinter the polymer material supplied from the printing nozzle and coated on the bed, and a laser diode for sintering the metal material coated on the bed And a fiber laser for irradiating the laser beam.

본 발명에 따른 삼차원 프린터는 상기 베드의 하부에 설치되며 상기 베드를 상하로 이동시키는 승하강기구를 더 포함할 수 있으며, 상기 승하강기구의 구동은 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.The three-dimensional printer according to the present invention may further include an up-down mechanism installed at a lower portion of the bed for vertically moving the bed, and the driving of the up-down mechanism may be controlled by the controller.

상기 제어부는 상기 베드의 상면에 메탈 소재와 폴리머 소재가 소결되어 적층 시 상기 승하강기구를 제어하여 메탈 소재와 폴리머 소재가 적층된 높이만큼 상기 베드를 하부로 이동시킬 수 있다.The control unit may move the bed to a lower height by stacking the metal material and the polymer material by controlling the lifting mechanism when the metal material and the polymer material are sintered on the upper surface of the bed.

상기 인쇄 노즐은 상기 폴리머 소재를 수용하는 제1수용홈과, 상기 메탈 소재를 수용하는 제2수용홈과, 상기 제1수용홈에 수용된 상기 폴리머 소재를 상기 베드의 상부로 유출하는 제1슬릿과, 상기 제2수용홈에 수용된 상기 메탈 소재를 상기 베드의 상부로 유출하는 제2슬릿을 포함할 수 있다.The printing nozzle includes a first receiving groove for receiving the polymer material, a second receiving groove for receiving the metal material, a first slit for discharging the polymer material accommodated in the first receiving groove to the upper portion of the bed, And a second slit for discharging the metal material accommodated in the second receiving groove to an upper portion of the bed.

상기 인쇄 노즐은 상기 인쇄 노즐을 상기 베드의 상부에서 좌우로 이동시키는 좌우이동부재를 더 포함할 수 있으며, 상기 좌우이동부재의 이동은 상기 제어부에 의해 제어될 수 있다.The printing nozzle may further include a left and right moving member for moving the printing nozzle from the top of the bed to the left and right, and the movement of the left and right movable member may be controlled by the control unit.

본 발명에 따른 삼차원 프린터는 서로 다른 소재인 폴리머 소재와 메탈 소재를 하나의 인쇄 노즐을 이용하여 베드 상에 도포하여 조형물로 출력할 수 있어 소재 및 공간 활용성을 향상시킬 수 있고, 서로 다른 소재를 파장이 다른 레이저를 조사하여 소재를 소결하면서 적층하여 조형물로 출력할 수 있어 하나의 기기에서 다른 방식의 삼차원 프린터 방법을 사용할 수 있어 효율성 및 실용성을 향상시킬 수 있다.The three-dimensional printer according to the present invention can apply polymer materials and metal materials, which are different materials, to a bed using a single printing nozzle, and output them as sculptures, thereby improving material and space usability, It is possible to laminate the material while sintering the material by irradiating laser having a different wavelength, and output it as a sculptured material, so that it is possible to use another three-dimensional printer method in one device, thereby improving the efficiency and practicality.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄 노즐을 이용하여 폴리머 소재를 베드의 상부에 도포하는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 레이저 조사부를 이용하여 폴리머 소재를 소결하는 상태를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 도시된 인쇄 노즐을 이용하여 메탈 소재를 베드의 상부에 도포하는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 도시된 레이저 조사부를 이용하여 폴리머 소재를 소결하는 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에 도시된 베드가 승하강기구에 의해 상하로 이동되는 상태를 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a configuration of a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a state in which a polymer material is applied to the top of a bed using the printing nozzle shown in FIG. 1. FIG.
3 is a view showing a state in which a polymer material is sintered using the laser irradiation unit shown in FIG.
FIG. 4 is a view showing a state in which a metal material is applied to an upper portion of a bed using the printing nozzle shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a view showing a state in which a polymer material is sintered using the laser irradiation unit shown in FIG. 1. FIG.
Fig. 6 is a view showing a state in which the bed shown in Fig. 1 is moved up and down by a lifting mechanism.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 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.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터(100)는 베드(110)와, 인쇄 노즐(120)과, 레이저 조사부(130)와, 제어부(140)를 포함하고, 승하강기구(150)를 더 포함할 수 있다.The three-dimensional printer 100 according to the embodiment of the present invention includes a bed 110, a printing nozzle 120, a laser irradiation unit 130, and a control unit 140, 150).

상기 베드(110)는 후술되는 승하강기구(150)에 의해 상하로 이동 가능하며, 상기 베드(110)에는 공급되는 소재가 소결되어 적층되면서 조형물(W)로 출력되게 된다.The bed 110 can be moved up and down by a lifting mechanism 150 to be described later and the material to be supplied to the bed 110 is sintered and stacked and outputted as a molding W. [

상기 베드(110)의 상부로는 폴리머 소재와 메탈 소재가 공급된 후 레이저 조사부(130)에서 조사되는 파장이 다른 레이저에 의해 소결되어 적층되면서 조형물(W)로 출력되며, 상기 베드(110)로 공급되는 폴리머 소재와 메탈 소재는 인쇄 노즐(120)에 수용된다.After the polymer material and the metal material are supplied to the upper part of the bed 110, the laser beam irradiated from the laser irradiation part 130 is sintered by the laser beams of different wavelengths and stacked and output to the molding material W, The supplied polymer material and the metal material are accommodated in the printing nozzle 120.

상기 인쇄 노즐(120)은 서로 다른 소재인 폴리머 소재와 메탈 소재를 수용하면서 상기 베드(110)의 상부를 좌우로 이동하면서 상기 베드(110)의 상부로 유출하면서 도포하는 역할을 한다.The printing nozzle 120 receives the polymer material and the metal material, which are different materials, and discharges the upper part of the bed 110 to the upper part of the bed 110 while moving the upper part of the bed 110 left and right.

상기 인쇄 노즐(120)은 제1수용홈(121), 제2수용홈(122), 제1슬릿(123), 및 제2슬릿(124)을 포함하고, 좌우이동부재(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 제1수용홈(121)에는 상기 베드(110)의 상부에 도포되는 폴리머 소재가 수용되며, 상기 폴리머 소재로는 폴리머 파우더(Polymer Powder)가 사용되는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며 PA 계열인 나일론(Nylon) 및 PEI 계열인 울템(Ultem)이 사용될 수 있다.The printing nozzle 120 includes a first receiving groove 121, a second receiving groove 122, a first slit 123, and a second slit 124, and a left and right moving member (not shown) . The polymer material applied to the upper portion of the bed 110 is accommodated in the first receiving groove 121, and a polymer powder is used as the polymer material. However, the present invention is not limited thereto, Nylon, which is a PEI series, and Ultem, which is a PEI series, can be used.

상기 인쇄 노즐(120)에는 상기 제1수용홈(121)과 연결된 제1연결구(미도시)가 구비되며, 상기 제1연결구(미도시)를 통해 외부에서 상기 제1수용홈(121)으로 폴리머 소재가 공급되어 수용되게 되고, 상기 제1수용홈(121)에 수용된 폴리머 소재는 잉크-젯(ink-jet) 방식에 의해 상기 베드(110)의 상부에 도포되는 것이 바람직하다.The printing nozzle 120 is provided with a first connection port (not shown) connected to the first receiving recess 121 and a second connection port (not shown) And the polymer material accommodated in the first receiving groove 121 is preferably applied to the top of the bed 110 by an ink-jet method.

상기 제2수용홈(122)에는 상기 베드(110)의 상부에 도포되는 메탈 소재가 수용되며, 상기 메탈 소재는 메탈-젯(metal-jet) 방식에 의해 상기 베드(110)의 상부에 도포되는 것이 바람직하며, 상기 인쇄 노즐(120)에는 상기 제2수용홈(122)와 연결된 제2연결구(미도시)가 구비되며, 상기 제2연결구(미도시)를 통해 외부에서 상기 제2수용홈(122)으로 메탈 소재가 공급되어 수용되게 되며, 상기 메탈 소재로는 메탈 파우더(Metal Powder)가 사용되는 것이 바람직하다.A metal material applied to the upper portion of the bed 110 is accommodated in the second receiving groove 122 and the metal material is applied to the upper portion of the bed 110 by a metal- The printing nozzle 120 is provided with a second connection port (not shown) connected to the second receiving groove 122, and the second receiving groove (not shown) 122, and a metal powder is preferably used as the metal material.

상기 제1수용홈(121)은 제1슬릿(123)과 연결되며, 상기 제1슬릿(123)은 상기 제1수용홈(121)에 수용된 폴리머 소재를 상기 베드(110)의 상부로 유출하고, 상기 제2수용홈(122)은 상기 제2슬릿(124)와 연결되며, 상기 제2슬릿(124)은 상기 제2수용홈(122)에 수용된 메탈 소재를 상기 베드(110)의 상부로 유출하면서 일정두께로 도포한다.The first receiving groove 121 is connected to the first slit 123 and the first slit 123 flows out the polymer material accommodated in the first receiving groove 121 to the upper portion of the bed 110 The second receiving groove 122 is connected to the second slit 124 and the second slit 124 is formed in the upper portion of the bed 110, Spread out with a certain thickness.

상기 인쇄 노즐(120)은 상기 잉크-젯 방식 및 메탈-젯 방식을 이용하는 것을 한정하는 것은 아니며, 전기장을 이용한 EHD(Electro Hydro Dynamic) 방식 및 주사기처럼 압력을 주어 토출하는 투여조제(Dispensing) 방식을 이용할 수 있으며, 원하는 사양에 따라 상기 잉크-젯 방식, 메탈-젯 방식, EHD(Electro Hydro Dynamic) 방식, 투여조제(Dispensing) 방식 중 하나의 방식을 상기 인쇄 노즐(120)에 적용하여 사용하는 것이 바람직하다. The printing nozzle 120 is not limited to the ink-jet method and the metal-jet method, but may be an EHD (Electro Hydro Dynamic) method using an electric field or a dispensing method in which a pressure is applied to the printing nozzle 120 And one of the ink-jet method, the metal-jet method, the EHD (Electro Hydro Dynamic) method and the dispensing method may be applied to the printing nozzle 120 according to a desired specification desirable.

상기 인쇄 노즐(120)은 좌우이동부재(미도시)에 의해 상기 베드(110)의 상부에서 좌우로 이동하게 되며, 상기 좌우이동부재(미도시)는 후술되는 제어부(140)에 의해 제어되는 것이 바람직하다.The printing nozzle 120 moves left and right at the top of the bed 110 by a left and right moving member (not shown), and the left and right moving members (not shown) are controlled by a control unit 140 desirable.

상기 인쇄 노즐(120)에 의해 상기 베드(110) 상에 유출되어 도포된 폴리머 소재 및 메탈 소재는 레이저 조사부(130)에서 조사되는 레이저에 의해 소결되며, 상기 레이저 조사부(130)는 레이저 다이오드(132)와 광섬유 레이저(134)를 포함한다.The polymer material and the metal material flowing out onto the bed 110 by the printing nozzle 120 are sintered by the laser irradiated by the laser irradiating unit 130. The laser irradiating unit 130 irradiates a laser beam And a fiber laser 134.

상기 레이저 다이오드(132)는 상기 인쇄 노즐(120)을 통해 상기 베드(110) 상에 도포된 폴리머 소재를 소결하며, 상기 레이저 다이오드(132)는 레이저의 출력이 높아 대면적에 레이저 조사가 가능한 장점을 가지고, 상기 레이저 다이오드(132)에서 조사되는 레이저의 파장은 10600~10700nm인 것이 바람직하다.The laser diode 132 sinters the polymer material applied on the bed 110 through the printing nozzle 120. The laser diode 132 has advantages of high laser output and laser irradiation in a large area And the wavelength of the laser beam irradiated from the laser diode 132 is preferably 10600 to 10700 nm.

상기 광섬유 레이저(134)는 상기 인쇄 노즐(120)을 통해 상기 베드(110) 상에 도포된 메탈 소재를 소결하며, 상기 광섬유 레이저(134)는 넓은 범위에 걸쳐서 출력 조절이 가능한 장점을 가진다. 상기 광섬유 레이저(134)에서 조사되는 레이저의 파장은 1060~1070nm인 것이 바람직하다. 상기 레이저 다이오드(132)와 상기 광섬유 레이저(134)는 일반적인 것으로 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The optical fiber laser 134 sintered the metal material applied on the bed 110 through the printing nozzle 120. The optical fiber laser 134 has an advantage that the power can be controlled over a wide range. The wavelength of the laser beam emitted from the optical fiber laser 134 is preferably 1060 to 1070 nm. The laser diode 132 and the optical fiber laser 134 are generally used, and a detailed description thereof will be omitted.

상기 베드(110)에는 이격되게 구비되는 상기 레이저 다이오드(132)가 레이저를 조사하는 제1영역(A)과 상기 광섬유 레이저(134)가 레이저를 조사하는 제2영역(B) 및 상기 제1영역(A)과 상기 제2영역(B)이 중복되는 제3영역(C)이 형성되며, 상기 폴리머 소재와 상기 메탈 소재는 제3영역(C)에서 소결되어 적층되는 것이 바람직하다.The laser diode 132 provided in the bed 110 is divided into a first region A for irradiating a laser beam, a second region B for irradiating the laser beam to the optical fiber laser 134, A third region C in which the first region A overlaps with the second region B is formed and the polymer material and the metal material are preferably sintered and laminated in the third region C. [

상기 베드(110)를 승하강시키는 승하강기구(150)는 상기 베드(110) 상부에 공급된 폴리머 소재 및 상기 메탈 소재가 상기 레이저 조사부(130)에 의해 소결되면 소결된 두께만큼 상기 베드(110)를 하부로 이동시키게 되며, 상기 승하강기구(150)의 구동은 제어부(140)에 의해 제어되는 것이 바람직하다.When the polymer material and the metal material supplied to the upper part of the bed 110 are sintered by the laser irradiation part 130, the lifting and lowering mechanism 150 for moving the bed 110 up and down moves the bed 110 And the driving of the lifting mechanism 150 may be controlled by the controller 140. [0034] As shown in FIG.

상기 제어부(140)는 상기 승하강기구(150)의 구동만 제어하는 것이 아니라 상기 인쇄 노즐(120), 상기 레이저 조사부(130)의 동작 역시 제어하는 것이 바람직하다.The control unit 140 may control not only the driving of the lifting mechanism 150 but also the operation of the printing nozzle 120 and the laser irradiation unit 130.

상기 제어부(140)가 상기 인쇄 노즐(120), 상기 레이저 조사부(130), 및 상기 승하강기구(200)의 동작을 순차적으로 제어함으로써 서로 다른 소재인 폴리머 소재와 메탈 소재를 하나의 인쇄 노즐(120)을 이용하여 베드(110) 상에 도포하여 조형물(W)로 출력할 수 있어 소재 및 공간 활용성을 향상시킬 수 있고, 서로 다른 소재를 파장이 다른 레이저를 조사하여 소재를 소결하면서 적층하여 조형물(W)로 출력할 수 있어 하나의 기기에서 다른 방식의 삼차원 프린터 방법을 사용할 수 있어 효율성 및 실용성을 향상시킬 수 있다.The control unit 140 sequentially controls the operations of the printing nozzle 120, the laser irradiation unit 130 and the lifting mechanism 200 so that the polymer material and the metal material, which are different materials, 120 can be applied onto the bed 110 and output to the molding material W to improve the material and space usability and the different materials can be laminated while sintering the material by irradiating laser beams having different wavelengths It is possible to use a three-dimensional printer method of another type in one device, thereby improving efficiency and practicality.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 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.

100 : 삼차원 프린터
110 : 베드
120 : 인쇄 노즐
121 : 제1수용홈
122 : 제2수용홈
123 : 제1슬릿
124 : 제2슬릿
130 : 레이저 조사부
132 : 레이저 다이오드
134 : 광섬유 레이저
140 : 제어부100: Three-dimensional printer
110: Bed
120: Printing nozzle
121: first receiving groove
122: second receiving groove
123: 1st slit
124: second slit
130: laser irradiation unit
132: laser diode
134: Fiber laser
140:

Claims (6)

상하로 이동 가능하며 공급되는 소재가 소결되면서 적층되어 조형물로 출력되는 베드;
상기 베드로 공급되는 폴리머 소재 및 메탈 소재를 수용하면서 수용된 폴리머 소재 및 메탈 소재를 상기 베드의 상부로 유출하면서 도포하는 인쇄 노즐;
상기 베드상에 유출되어 도포된 폴리머 소재 및 메탈 소재를 소결시키기 위해 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 및
상기 인쇄 노즐, 및 상기 레이저 조사부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 레이저 조사부는,
상기 인쇄 노즐에서 공급되어 상기 베드 상에 도포된 폴리머 소재를 소결하기 위해 제1 파장 범위의 레이저를 조사하는 레이저 다이오드와,
상기 베드 상에 도포된 메탈 소재를 소결하기 위해 상기 제1 파장 범위와 상이한 제2 파장 범위의 레이저를 조사하는 광섬유 레이저를 포함하고,
상기 인쇄 노즐은,
상기 폴리머 소재를 수용하는 제1수용홈과,
상기 메탈 소재를 수용하는 제2수용홈과,
상기 제1수용홈에 수용된 상기 폴리머 소재를 상기 베드의 상부로 유출하는 제1슬릿과,
상기 제2수용홈에 수용된 상기 메탈 소재를 상기 베드의 상부로 유출하는 제2슬릿과,
상기 제어부에 의해 제어되며, 상기 제1수용홈, 상기 제2수용홈, 상기 제1슬릿 및 상기 제2슬릿을 상기 베드의 상부에서 좌우로 이동시키는 좌우이동부재
를 포함하는 삼차원 프린터.
A bed movable up and down and stacked while sintering the supplied material to be output as a sculpture;
A printing nozzle for discharging the polymer material and the metal material accommodated therein while discharging the polymer material and the metal material supplied to the bed while flowing out to the upper portion of the bed;
A laser irradiating unit for irradiating a laser to sinter the polymer material and the metal material flowing out on the bed and applied; And
And a control unit for controlling operations of the printing nozzle and the laser irradiation unit,
The laser irradiation unit
A laser diode for emitting a laser beam of a first wavelength range to sinter the polymer material supplied from the printing nozzle and coated on the bed;
And a fiber laser for irradiating a laser in a second wavelength range different from the first wavelength range for sintering the metal material applied on the bed,
The printing nozzle includes:
A first receiving groove for receiving the polymer material;
A second receiving groove for receiving the metal material,
A first slit for discharging the polymer material accommodated in the first receiving groove to an upper portion of the bed,
A second slit for discharging the metal material accommodated in the second receiving groove to an upper portion of the bed,
A second receiving groove, a first slit, and a second slit, which are controlled by the control unit and which move the first receiving groove, the second receiving groove, the first slit,
Dimensional printer.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 베드의 하부에 설치되며 상기 베드를 상하로 이동시키는 승하강기구를 더 포함하며,
상기 승하강기구의 구동은 상기 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 삼차원 프린터.
The method according to claim 1,
And a lifting mechanism installed at a lower portion of the bed and moving the bed up and down,
Wherein the driving of the lifting mechanism is controlled by the controller.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부는 상기 베드의 상면에 메탈 소재와 폴리머 소재가 소결되어 적층 시 상기 승하강기구를 제어하여 메탈 소재와 폴리머 소재가 적층된 높이만큼 상기 베드를 하부로 이동시키는 것을 특징으로 하는 삼차원 프린터.
The method of claim 3,
Wherein the controller controls the lifting / lowering mechanism when the metal material and the polymer material are sintered on the upper surface of the bed so that the bed is moved downward by the height of the lamination of the metal material and the polymer material.
삭제delete 삭제delete
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