KR101883460B1 - 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법 - Google Patents

도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101883460B1
KR101883460B1 KR1020170159867A KR20170159867A KR101883460B1 KR 101883460 B1 KR101883460 B1 KR 101883460B1 KR 1020170159867 A KR1020170159867 A KR 1020170159867A KR 20170159867 A KR20170159867 A KR 20170159867A KR 101883460 B1 KR101883460 B1 KR 101883460B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
clay
ceramic
mold
forming
clay product
Prior art date
Application number
KR1020170159867A
Other languages
English (en)
Inventor
김용일
Original Assignee
김용일
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김용일 filed Critical 김용일
Priority to KR1020170159867A priority Critical patent/KR101883460B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101883460B1 publication Critical patent/KR101883460B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/346—Manufacture of moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/24—Manufacture of porcelain or white ware
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/32—Burning methods
    • C04B33/34—Burning methods combined with glazing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치는 제작 플레이트; 상기 제작 플레이트로 이동되어, 상기 제작 플레이트 상에 3D 프린팅을 이용하여 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작하는 성형 틀 제작부; 상기 성형 틀 내에 점토를 분사시켜 주입하는 점토 주입부; 및 상기 성형 틀을 감싸도록 슬라이딩 동작으로 이송된 후, 상기 성형 틀을 가열하는 이동식 가마;를 포함한다..

Description

도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING CERAMIC OR CLAY PRODUCT, AND METHOD FOR MANUFACTURING CERAMIC OR CLAY PRODUCT USING THE SAME}
본 발명은 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법에 관한 것이다.
최근, 생활이 윤택해지면서 금속재로 이루어진 그릇 대신에 음식물을 담았을 경우, 온도와 맛이 비교적 오랫동안 유지되면서도 품격이 높은 도자기 그릇을 점차 선호하고 있는 추세이다.
이와 같은 도자기 그릇은 흙반죽을 그룻형태로 성형한 후, 가마에 넣어 굽는 방식으로 만들어지는데, 종래에는 물레의 상부 판상에 흙반죽을 가래로 만들어 원통형으로 쌓아올리고, 물레를 회전시켜가면서 쌓아올린 흙가래를 손으로 빚어 원하는 형태의 그릇으로 성형하기 때문에 하나의 도자기 그릇을 만드는데 많은 시간이 소요됨에 따라 단위시간당 생산량이 매우 저조하여 경제적으로 불리하다는 문제가 있다.
또한, 종래의 물레를 이용한 도자기 그릇의 성형방법에서는 작업자의 숙련도에 따라 성형된 그릇의 형태가 달라지기 때문에 불량발생률이 매우 높고, 제품이 균일하지 않다는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 개선하기 위하여, 석고를 이용하여 원하는 그릇형상의 성형틀을 제작하고, 석고재의 성형틀 내에 흙반죽을 주입한 후 외부로부터 압력을 가하여 그릇을 형성하는 기술이 개시되었다.
그러나, 이와 같이 석고재의 성형틀을 이용하는 도자기 그릇의 성형하는 경우에 그릇을 성형하기 까지 작업시간이 길어지고, 석고재의 성형틀이 외부의 충격에 의하여 쉽게 깨지거나 손상된다는 문제가 있으며, 상대적으로 숙력된 기술자가 필요하며, 단위시간당 생산량이 매우 저조하다는 문제가 있다.
등록특허공보 제10-1695759호 (발명의 명칭: 이중구조 도자기 제작틀 및 이를 이용한 이중구조 도자기 제작방법)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치는 제작 플레이트; 상기 제작 플레이트로 이동되어, 상기 제작 플레이트 상에 3D 프린팅을 이용하여 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작하는 성형 틀 제작부; 상기 성형 틀 내에 점토를 분사시켜 주입하는 점토 주입부; 제1 소성부 및 제2 소성부가 서로 반대방향에서 레일을 따라 슬라이딩 동작으로 이송된 후 탈착식 연결부를 통해 결속되어 상기 성형 틀을 감싼 후, 상기 성형 틀을 가열하는 이동식 가마; 상기 성형 틀 제작부에서 출력되는 성형 틀의 결함을 검출하는 결함 검출부; 및 상기 제1 소성부 및 상기 제2 소성부의 개폐속도를 제어하는 이동제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 방법은 성형 틀 제작부에서 성형할 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작 플레이트 상에 3D 프린팅하는 성형 틀 제작 단계; 점토 주입부를 통해 상기 성형 틀 내로 점토를 분사하여 주입하는 점토 주입 단계; 이동식 가마가 상기 성형 틀을 감싸도록 이동된 후, 상기 성형 틀을 건조 가열하여, 상기 성형 틀을 녹이는 건조 가열 단계를 포함하고, 상기 이동식 가마는 제1 소성부 및 제2 소성부가 서로 반대방향에서 레일을 따라 슬라이딩 동작으로 이송된 후 탈착식 연결부를 통해 결속된다.
상기 과제의 해결 수단은 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제 해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치 및 방법을 이용하면, 가마와 일체형 또는 탈착되는 3D 프린터를 이용하여 제작하고자 하는 도자기 또는 점토 제품의 성형틀을 용이하게 제작함과 동시에 이동 없이 건조 가열 시킬 수 있다는 이점이 있다.
상술한 이점으로 인하여, 도자기 또는 점토 제품 제작 과정에 소요되는 노동력 및 제작시간을 획기적으로 줄일 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치를 나타낸 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3 내지 도 8은 도 2에 도시된 단계들을 도시화한 예시도이다.
도 9는 본원발명의 도자기 제작 과정과 종래의 도자기 제작 과정을 비교한 비교표이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치를 나타낸 예시도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치(100)는 플레이트(200), 성형 틀 제작부(300), 점토 주입부(400) 및 이동식 가마(500)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치(100)는 성형 틀의 출력상황과 작동상황을 촬영하는 촬영부(700)를 더 포함할 수 있다.
상기 제작 플레이트(200)는 후술할 성형 틀 제작부(300)를 통해 성형할 도자기 또는 점토 제품의 성형 틀이 제작될 플레이트 일 수 있다.
상기 제작 플레이트(200)는 블록 구조로 생성되어, 작업자가 제작할 도자기 또는 점토 제품의 형상, 크기, 개수에 적합한 크기로 가변될 수 있는 구조체일 수 있다.
또한, 제작 플레이트(200)는 후술할 이동식 가마를 통해 녹은 성형 틀(T)의 잔여물을 배출하기 위한 배출구가 구비될 수 있고, 상기 배출구(P)는 외부에 구비된 흡입장치와 연결될 수 있다.
다음으로, 상기 성형 틀 제작부(300)는 제작 플레이트(200)로 이동되어, 상기 제작 플레이트(200)의 기 설정된 지점에 3D 프린팅을 이용하여 작업자가 원하는 형상, 크기 및 개수에 부합하는 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작하는 기능을 한다. 상기 성형 틀 제작부(300)는 후술할 이동식 가마(500)와 일체형 또는 탈착 분리되는 구조일 수 있다.
또한, 상기 성형 틀 제작부(300)는 외부의 작업자 단말과 무선 통신으로 연동될 수 있다. 보다 상세하게는 무선 통신채널(wireless communications-channel)을 통해 수신된 작동신호로 작동된다. 무선 통신채널은 전파를 이용해 선에 의한 연결없이 원격지인 성형 틀 제작부(300)에 정보를 전달하는 통신기술을 말한다.
이에 포함되는 기술로는 마이크로웨이브 전송기술, 안테나 설계기술, 레이더 기술, 이동통신기술, 위성통신기술, 근거리 무선통신기술 등을 모두 포함한다. 이동통신(移動通信, mobile telecommunication)과 위성통신(衛星通信, satellite communication)의 고유한 기술내용은 별도의 주제로 다루는 것이 좋고, 근거리 무선통신도 유비쿼터스 컴퓨팅(ubiquitous computing)의 주제하에 기술할 수 있어서 무선통신의 제하에서는 마이크로웨이브 전송기술, 안테나 설계기술 그리고 레이더 기술 등에 대해서만 다루도록 한다.
또한 무선기술이라는 개념을 확장하여 생각하면 음파나 적외선 등을 이용하는 경우도 무선통신기술의 범주에 들어가게 되나 여기에서의 무선통신은 전파를 이용하는 경우만으로 한정하고자 한다.
한편, 상기 성형 틀 제작부(300)는 SLA(Stereo-lithography) 또는 SLS(Selective Lasr Sintering) 또는 FDM(Fused Deposition Modeling) 또는 DLP 원리의 그리고 기타 3DP(3-Dimension-Printing)/Z-Corp방식, Polyjet 방식, LOM(Laminated-Object- Manufacturing) 등의 3D 프린터 종류 일체가 될 수 있다.
참고로, FDM(Fused Deposition Modelling) 방식은 적층기판에 열로 녹인 플라스틱을 가늘게 한층 한층씩 적층하여 형상을 만드는 방식일 수 있다.
DLP(Digital Light Processing)방식은 DLP 프로젝터의 광원을 활용하는 방식으로 광원에서 발생하는 UV(자외선)를 UV 경화성 수지에 쏴서 경화시키는 방법으로 프린팅한 후, 프린팅 형상대로 UV를 조사하여 UV 경화성 수지를 한층 한층 굳히면서 형상을 완성하는 방식일 수 있다.
SLA(Stereolithography) 방식은 레이저 프린팅 방식이며, UV 레진을 재료로 프린팅하는 방식으로, UV 레진을 경화시키는 레이저를 쏜 후, 고속으로 이동하면서 한층 한층 쌓아가면서 프린팅하는 방식일 수 있다.
SLS(Selective Laser Sintering) 방식은 분말 소결방식으로 분말로 된 재료를 레이저로 부분적으로 녹여 프린팅하는 방식일 수 있다.
3DP(3-Dimension-Printing)/Z-Corp 방식은 접착제를 분사해서 경화시키서 프린팅하는 방식일 수 있다.
Polyjet 방식 방식은 광경화성 수지와 서포트를 동시에 분사하면서 자외선으로 레이어층을 만들어 프린팅하는 방식일 수 있다.
LOM(Laminated-Object- Manufacturing) 방식은 종이나 시트 형태의 재료를 레이저나 칼등으로 조각하고 그것을 층층이 접착하는 방식일 수 있다.
상기 성형 틀 제작부(300)는 프린트 헤드의 수직 및 수평이동을 원활하게 하기 위한 다축 액추에이터를 구비할 수 있다.
또한, 상기 성형 틀 제작부(300)는 이동식 가마(500)의 일 측에 마운팅될 수 있도록 하기 위한 마운트 부재를 더 포함할 수 있다.
다음으로, 점토 주입부(400)는 제작 플레이트 상에 제작된 성형 틀(T) 내의 빈 공간에 점토를 분사시켜 주입하는 기능을 한다.
참고로, 상기 점토는 배합토과 혼합된 점토일 수 있다. 상기 배합토는 하나 이상의 흙 또는 흙과 유사한 것을 조합하여 마련되는 것으로, 옹기토, 마사토, 맥반석 가루 및 규조토로 알루미나실리카 세라믹 파우더, 프리 세라믹 폴리머, 세라믹 분말과 유리 재질등 기타 고온 사용을 필요로하는 모든 재질로 구성될 수 있다.
다음으로, 상기 이동식 가마(500)의 구조는 기존 재래식 가마와 현재 일반적으로 사용되고 있는 전기 가마등을 포함하여 도자기 제작에 필요한 모든 가마의 기본적인 구조 방식 방법을 포함하여 적용한다.
상기 성형 틀을 감싸도록 슬라이딩 동작으로 이송된 후, 상기 성형 틀을 가열하되, 상기 성형 틀 제작부(300)와 일체형 연결되는 구조 또는 탈착 분리되는 모듈 구조일 수 있다.
상기 이동식 가마(500)는 제1 소성부(510), 제2 소성부(520), 탈착식 연결부(530) 및 이동 제어부(540)를 포함할 수 있다. 상기 제1 소성부(510) 및 제2 소성부(520)는 지면에 설치된 레일(L)을 통해 이동될 수 있다.
또한, 제1 소성부(510) 또는 제2 소성부(520)에는 화구(511) 및 연통부(521)가 구비될 수 있고, 화구는 제1 소성부(510) 또는 제2 소성부(520)의 하측 테두리에 인접하도록 형성될 수 있다. 화구는 연소장치에 연결되며, 연소장치에 의해 발생된 열기를 화구가 구비된 소성부 내부로 제공되도록 한다. 상기 연통부는 가마 내의 가스 또는 폐열을 외부로 배출시킨다.
상기 연통부(521)는 대기압 배출 저지댐퍼 및 배기량 조절용 댐퍼가 구비될 수 있다.
상기 대기압 배출 저지댐퍼는 배출되는 열기의 배출량이 조절되도록 한다. 일례로, 대기압 배출저지 댐퍼(미도시)가 개방될 경우, 열기의 배출량이 억제되고, 가마에서는 불완전 연소가 이루어지도록 할 수 있다. 따라서 대기압 배출저지 댐퍼의 개방량에 따라 유약이 도포된 도자기 기물의 색상이 변화되도록 할 수 있으며, 이때 대기압 배출 저지 댐퍼의 개방량에 따라 대기압에 의한 압력이 가마 내부에 걸려 배출되는 열기가 조절되도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 배기량 조절용 댐퍼(미도시)는 기상 조건에 따라 배출되는 배기량이 조절되도록 한다. 일례로 산화소성이 필요한 경우 배기량 조절용 댐퍼를 완전 개방하여 완전 연소가 이루어지도록 할 수 있고, 환원소성 즉, 불완전 연소가 필요한 경우, 배기량 조절용 댐퍼를 일부 폐쇄하여 배출되는 열기를 제어하며, 대기압 배출저지 댐퍼를 일부 개방시켜 대기압에 의해 배출되는 열기가 제어되도록 할 수 있다. 또한 기상 조건이 양호한 경우에는 배출부가 최대 개방되도록 하여, 배기 효율이 향상되도록 할 수 있다. 그리고 기상 조건이 열악한 경우에는 최소 개방되어, 기상 조건의 영향이 최소화되도록 할 수 있다.
한편, 화구(511)는 소성부의 내부를 균일한 온도로 가열시키기 위해 복수 개로 구비될 수 있고, 연소장치에서 발생되는 열기는 도자기 또는 점토 제품의 기물의 재료 및 처리방법에 따라 가스, 석유 및 장작 중 적어도 하나 이상의 연소에 따라 발생된 열기일 수 있다.
한편, 상기 탈착식 연결부(530)는 각 소성부의 일측에 구비되어, 제1 소성부(510) 및 제2 소성부(520)를 결속 및 탈착시키도록 하는 구성일 수 있다.
상기 탈착식 연결부(530)의 형상 및 연결방식은 특정 모양 및 특정 방식으로 한정되지 않는다.
다음으로, 상기 이동 제어부(540)는 제1 소성부(510) 및 제2 소성부(520)의 이동을 제어하는 기능을 한다.
또한, 상기 이동 제어부(540)는 소성부의 개폐속도를 제어하는 기능을 더 포함할 수 있고 인공지능, 사물인터넷, 로봇 기술등이 추가로 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치(100)는 상기 성형 틀 제작부(300)의 출력물 및 출력상황을 촬영하는 스캐너와 촬영부(700)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치(100)는 상기 성형 틀 제작부(300)의 출력물의 결함을 검출하기 위한 결함 검출부(600)를 더 포함할 수 있다.
상기 결함 검출부(600)는 촬영영상의 파라메타, 가시광 또는 초음파 그리고 접촉식, 비접촉식 스캐너를 이용하여 성형 틀의 결함을 검출할 수 있다.
상기 촬영영상의 파라메타는 비대칭도(Skewness), 평균(Mean), 영상분할(Standard Deviation), 평활도(Smoothness), 균일성(Uniformity), 엔트로피(entropy) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
가령, 성형 틀의 촬영영상을 필터링한 후, 이진화하여 이진화 영상을 추출한 후, 이진화 영상으로부터 성형 틀의 표면에 존재하는 표면결함을 검출할 수 있다.
한편, 이진화 영상은 필터링된 영상의 픽셀값을 제공하여 에너지 영상을 만들고, 에너지 영상을 평활화한 후, 평활화된 에너지 영상의 픽셀의 회색도를 임계값과 비교하여, 상기 픽셀의 회색도가 임계값보다 작으면 픽셀을 1에 대응시키고, 픽셀의 회색도가 임계값보다 크면 픽셀을 0에 대응시켜 생성된 영상일 수 있다.
접촉식, 비접촉식 스캐너의 경우는 레이저, X-Ray, 고주파, 백색광등을 이용하여 대상물에 투사하여 대상물의 형상 정보를 디지털 정보로 전환하여 화면을 통해 스캔한 대상물의 입체적인 모습을 볼수 있어서 제품의 결함을 검토할수 있으며 스캔한 데이터를 다방면으로 재활용할수 있는데에도 추가 사용이 가능하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 방법을 설명하기 위한 흐름도이고, 도 3 내지 도 8은 도 2에 도시된 단계들을 도시화한 예시도이다.
도 2 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 방법(S700)은 성형 틀 제작 단계(S710), 점토 주입 단계(S720), 건조 가열 단계(S730) 및 잔여물 배출단계(S740)를 포함할 수 있다.
상기 성형 틀 제작 단계(S710)는 도 3 및 도 4를 참조, 성형 틀 제작부(300)에서 성형할 도자기 또는 점토제품의 성형 틀(T)을 제작 플레이트(200) 상에 3D 프린팅하는 단계로서, 성형 틀 제작부(300)가 제작 플레이트(200) 상으로 이동된 후, 상기 제작 플레이트(200) 상에 3D 프린팅 모델 자료에 기초하여 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작한다. 여기서, 성형 재료는 가열 시 액체 또는 기체, 고체 상태로 성분이 변하여 쉽게 제거될 수 있는 소재로 하고 기타 다른 제거 방법이라면 모두 가능할 수 있다.
상기 점토 주입 단계(S720)는 도 5를 참조, 점토 주입부(400)를 통해 상기 성형 틀(T) 내로 점토를 분사하여 주입하는 단계일 수 있다. 상기 점토 주입부 또한, 위치 이동이 가능한 다축 액추에이터를 구비할 수 있다.
상기 건조 가열 단계(S730)는 도 6을 참조, 이동식 가마(500)가 상기 성형 틀(T)을 감싸도록 이동된 후, 상기 성형 틀(T)을 건조 가열하여, 상기 성형 틀(T)을 녹이는 단계일 수 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 상기 건조 가열 단계(S730) 이후, 상기 성형 틀(T)이 녹은 잔여물을 상기 제작 플레이트(200)에 형성된 배출구를 통해 배출하는 단계(S740)를 포함할 수 있다. 여기서, 배출구(P)는 외부에 구비된 흡입장치와 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 방법(S700)은 상기 S740 단계 이후, 초벌, 재벌, 유약작업을 진행하기 위한 적어도 하나 이상의 후속 단계(S750)를 포함할 수 있으며, 상기 후속 단계은 도자기 또는 점토제품을 제작하기 위하여 수행하는 일반적인 과정임으로, 보다 상세한 설명한 생략하도록 한다.
도 9는 본원발명의 도자기 제작 과정과 종래의 도자기 제작 과정을 비교한 비교표이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 방법은 종래의 도자기 제작 과정에 비해, 제작에 필요한 공정 간 이동이 비약적으로 줄어들고, 이로 인하여, 제작 공정 시간을 단축할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도자기 또는 점토 제품 제작 장치 및 방법을 이용하면, 가마와 일체형 또는 탈착되는 3D 프린터를 이용하여 제작하고자 하는 도자기 또는 점토 제품의 성형틀을 용이하게 제작함과 동시에 이동 없이 건조 가열 시킬 수 있다는 이점이 있다.
상술한 이점으로 인하여, 도자기 또는 점토 제품 제작 과정에 소요되는 노동력 및 제작시간을 획기적으로 줄일 수 있다는 이점이 있다.
또한, 4차 산업혁명시대의 3D 프린터를 적용함으로 일반인도 쉽게 접근이 가능하여 도자기 산업 전반에 파급효과가 매우 큼으로 국내 제조의 기술 수준이 한층 상승할 수 있을 것으로 예상된다.
이상에서와 같이 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 도자기 또는 점토 제품 제작 장치
200: 제작 플레이트
300: 성형 틀 제작부
400: 점토 주입부
500: 이동식 가마
510: 제1 소성부
520: 제2 소성부
511: 화구
521: 연통부
530: 탈착식 연결부
540: 이동 제어부
600: 결함 검출부
700: 촬영부

Claims (7)

  1. 제작 플레이트;
    상기 제작 플레이트로 이동되어, 상기 제작 플레이트 상에 3D 프린팅을 이용하여 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작하는 성형 틀 제작부;
    상기 성형 틀 내에 점토를 분사시켜 주입하는 점토 주입부;
    제1 소성부 및 제2 소성부가 서로 반대방향에서 레일을 따라 슬라이딩 동작으로 이송된 후 탈착식 연결부를 통해 결속되어 상기 성형 틀을 감싼 후, 상기 성형 틀을 가열하는 이동식 가마;
    상기 성형 틀 제작부에서 출력되는 성형 틀의 결함을 검출하는 결함 검출부; 및
    상기 제1 소성부 및 상기 제2 소성부의 개폐속도를 제어하는 이동제어부;를 포함하는 도자기 또는 점토 제품 제작 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제작 플레이트는,
    상기 이동식 가마 내에서 녹은 성형 틀의 잔여물을 배출하기 위한 배출구를 포함하고,
    제작할 도자기 또는 점토 제품의 형상, 크기 및 개수에 따라 크기가 가변되는 블록 구조인 도자기 또는 점토 제품 제작 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형 틀 제작부는
    SLA(Stereo-lithography) 또는 SLS(Selective Lasr Sintering) 또는 FDM(Fused Deposition Modeling), DLP 방식 또는 3DP(3-Dimension-Printing)/Z-Corp방식, Polyjet 방식, LOM(Laminated-Object- Manufacturing) 중 어느 하나의 방식을 이용하는 3D 프린터인 도자기 또는 점토 제품 제작 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성형 틀 제작부는
    상기 이동식 가마와 탈착되는 모듈 구조인 도자기 또는 점토 제품 제작 장치.
  5. 청구항 제1항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 기재된 장치를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작 방법에 있어서,
    성형 틀 제작부에서 성형할 도자기 또는 점토제품의 성형 틀을 제작 플레이트 상에 3D 프린팅하는 성형 틀 제작 단계;
    점토 주입부를 통해 상기 성형 틀 내로 점토를 분사하여 주입하는 점토 주입 단계;
    이동식 가마가 상기 성형 틀을 감싸도록 이동된 후, 상기 성형 틀을 건조 가열하여, 상기 성형 틀을 녹이는 건조 가열 단계를 포함하고,
    상기 이동식 가마는 제1 소성부 및 제2 소성부가 서로 반대방향에서 레일을 따라 슬라이딩 동작으로 이송된 후 탈착식 연결부를 통해 결속되는 도자기 또는 점토 제품 제작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 건조 가열 단계 이후, 초벌 구이 단계, 재벌구이 단계, 유약 작업 단계를 순차적으로 진행하는 단계를 더 포함하는 도자기 또는 점토 제품 제작 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 건조 가열 단계 이후, 상기 성형 틀이 녹은 잔여물을 상기 제작 플레이트에 형성된 배출구를 통해 배출하는 단계를 더 포함하는 도자기 또는 점토 제품 제작 방법.
KR1020170159867A 2017-11-28 2017-11-28 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법 KR101883460B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170159867A KR101883460B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170159867A KR101883460B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101883460B1 true KR101883460B1 (ko) 2018-07-31

Family

ID=63078206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170159867A KR101883460B1 (ko) 2017-11-28 2017-11-28 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101883460B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110304899A (zh) * 2019-04-30 2019-10-08 北部湾大学 一种可供坭兴陶3d打印机使用的免烧陶土配方
US20210001424A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Norsk Titanium As Standoff distance monitoring and control for directed energy deposition additive manufacturing systems

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987006685A1 (en) * 1986-04-30 1987-11-05 Elettrocarbonium S.P.A. Movable graphitizing furnace
KR100715221B1 (ko) * 2006-03-30 2007-05-09 영훈산업 주식회사 도자기그릇 성형장치
KR101138008B1 (ko) * 2011-08-02 2012-04-20 박래헌 도자기의 유약도포방법
KR101680334B1 (ko) * 2015-06-15 2016-11-29 주식회사 퓨쳐캐스트 3차원 프린팅 방식을 이용한 금형 제작방법
KR101695759B1 (ko) 2015-06-10 2017-01-13 김명효 이중구조 도자기 제작틀 및 이를 이용한 이중구조 도자기 제작방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987006685A1 (en) * 1986-04-30 1987-11-05 Elettrocarbonium S.P.A. Movable graphitizing furnace
KR100715221B1 (ko) * 2006-03-30 2007-05-09 영훈산업 주식회사 도자기그릇 성형장치
KR101138008B1 (ko) * 2011-08-02 2012-04-20 박래헌 도자기의 유약도포방법
KR101695759B1 (ko) 2015-06-10 2017-01-13 김명효 이중구조 도자기 제작틀 및 이를 이용한 이중구조 도자기 제작방법
KR101680334B1 (ko) * 2015-06-15 2016-11-29 주식회사 퓨쳐캐스트 3차원 프린팅 방식을 이용한 금형 제작방법

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110304899A (zh) * 2019-04-30 2019-10-08 北部湾大学 一种可供坭兴陶3d打印机使用的免烧陶土配方
CN110304899B (zh) * 2019-04-30 2022-04-15 北部湾大学 一种可供坭兴陶3d打印机使用的免烧陶土配方
US20210001424A1 (en) * 2019-07-03 2021-01-07 Norsk Titanium As Standoff distance monitoring and control for directed energy deposition additive manufacturing systems

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104785780B (zh) 一种提高选择性激光烧结3d打印零件强度的装置及方法
US11718022B2 (en) Methods and apparatus for selectively combining particulate material
CN104226996B (zh) 一种激光3d打印泵用叶轮的装置及方法
KR101883460B1 (ko) 도자기 또는 점토 제품 제작용 장치 및 이를 이용한 도자기 또는 점토 제품 제작방법
FI84329B (fi) Foerfarande och apparat foer framstaellning av en detalj.
US10611694B2 (en) Systems and methods for additive manufacturing of ceramics
US20190151946A1 (en) Laser 3d printing method for metal workpiece and system thereof
US10676399B2 (en) Systems and methods for additive manufacturing using ceramic materials
CN103978684A (zh) 一种实现温度控制的高分子材料的3d打印方法
JP5243935B2 (ja) 積層造形装置及び積層造形方法
JPH07501765A (ja) ３次元対象物の製造方法および装置
CN104159724A (zh) 三维形状造型物的制造方法
CN106182772B (zh) 多种材料快速原型成型装置及方法
US20190134891A1 (en) Dmlm build platform and surface flattening
KR20240025053A (ko) 세라믹스 소결체의 제조 방법, 그리고 세라믹스 성형체의 제조 방법 및 제조 장치
CN110695357A (zh) 一种金属铺粉3d打印机
CN105712702A (zh) 一种墙内砖的生产工艺
KR102061729B1 (ko) 이종소재 공정을 위한 하이브리드 3d프린터
KR20170014618A (ko) 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치
CN109195732A (zh) 三维形状造型物的制造方法
CN109789634B (zh) 保护元件
CN109894612A (zh) 基于中频电磁加热原理的高温金属3d打印机及打印方法
CN109562565B (zh) 包括可移动的束生成单元或引导单元的增材制造装置
CN205888079U (zh) 金属工件的激光3d打印系统
JP6878364B2 (ja) 追加の粉末床用可動壁

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant