KR101891227B1 - 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법 - Google Patents

3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 분말 내에 존재할 수 있는 수분을 효율적으로 제거하고 금속 분말이 고밀도로 적층되도록 하기 위한 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 구성은 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치로서, 외형을 형성하며, 베드상에 적층된 금속 분말을 평탄화하는 롤 형태의 본체부; 및 상기 본체부에 마련되며, 상기 본체부의 외주면에 열을 발생시키는 히터부를 포함하며, 상기 금속 분말은 상기 본체부에 의해 평탄화될 때, 상기 히터부에 의하여 발생되는 열에 의해 수분이 제거되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 제공한다.

Description

3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법{3D LASER PRINTER FOR FLATTENING DEVICE AND METHOD FOR PRODUCING 3D OBJECTS USING THE SAME}
본 발명은 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 금속 분말의 수분을 효율적으로 제거하고 금속 분말이 고밀도로 적층되도록 하기 위한 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법에 관한 것이다.
금속 3차원 프린팅 기술 중 파우더 베드 용융 방식은 금속 분말을 평탄화 장치를 이용하여 일정한 두께(수십㎛)로 평평하게 적층하고 레이저 등의 열원을 이용하여 적층 된 금속 분말을 용해 및 응고하여 2차원 형상을 구현한다. 그리고, 금속 3차원 프린팅 기술은 위의 작업(평탄화장치에 의한 분말적층 레이저 용해 및 응고)을 반복하여 형성된 2차원 형상을 연속적으로 적층하여 3차원의 물건을 제조한다.
이러한 금속 3차원 프린팅 기술은 기존의 주조방법에 의해 제조된 복잡형상의 제품제조뿐 아니라, 고부가 산업제품군인 인체맞춤형 의료부품, 항공기용 부품, 군사용 부품 등의 높은 정밀도가 요구되는 제품에도 응용되어 적용되고 있다.
그러나, 금속 3차원 프린팅 기술은 적층 되는 금속 분말에 수분이 극소량이라도 포함되어 있을 경우, 레이저가 금속 분말에 조사될 때, 수분이 증발하면서 증발되는 수분에 의해 빛의 특성을 가진 레이저가 굴절되게 된다. 즉, 국소적으로 원하는 위치의 금속 분말이 용해되지 않아 최종 제품에 미세 기공(Pore)이 다수 발생하여 기계적 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 레이저를 이용한 금속 3차원 프린팅 기술을 이용 시, 적층 되는 금속 분말에 포함된 수분을 완전히 제거하기 위한 기술이 개발되고 있다. 일 예로, 종래에는 금속 분말을 보관하는 곳에서 미리 수분을 제거한 다음, 3차원 프린팅 제품이 만들어지는 베드부분에 금속 분말을 평탄화 장치로 고르게 적층하고, 레이저를 조사하는 기술을 사용하였다. 그러나. 이러한 방식은 금속 분말을 이송하고 베드에 적층하는 과정에서 건조된 금속 분말이 공기 중의 수분을 흡수하는 문제가 있었다. 또 다른 예로, 종래에는 베드에 평탄화 장치에 의해 고르게 적층 된 금속 분말에 대면적 레이저를 조사하여 예열을 한 다음 또 다시 용해 및 응고를 목적으로 레이저를 조사하는 기술을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법은 대면적에 레이저를 조사해야 하기 때문에 수분을 제거하기 위해 많은 시간이 소요되는 문제가 있다. 또한, 이러한 방법은 평탄화 장치에 의한 분말 적층, 레이저에 의한 대면적 수분제거 및 레이저에 의한 용해 및 응고과정을 거치기 때문에 상대적으로 많은 공정시간이 소요되는 문제가 있다.
미국공개특허공보 제2015-0158111호 (2015.06.11)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 금속 분말의 수분을 효율적으로 제거하고 금속 분말이 고밀도로 적층되도록 하기 위한 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치 및 이를 이용한 3차원 물체의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치로서, 외형을 형성하며, 베드상에 적층된 금속 분말을 평탄화하는 롤 형태의 본체부; 및 상기 본체부에 마련되며, 상기 본체부의 외주면에 열을 발생시키는 히터부를 포함하며, 상기 금속 분말은 상기 본체부에 의해 평탄화될 때, 상기 히터부에 의하여 발생되는 열에 의해 수분이 제거되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 본체부에 마련되며, 상기 금속 분말에 초음파를 조사하는 초음파부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 초음파부는, 상기 초음파부에 마련된 압전소자에 전압이 인가되면 상기 금속 분말에 초음파를 조사하도록 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 초음파부는 상기 히터부보다 상기 본체부의 내측에 위치하며, 상기 초음파부와 상기 히터부는 방열부재에 의해 분리 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 히터부에 의해 가열되는 상기 본체부의 외주면의 온도는 100 내지 800℃인 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체 제조 방법에 관한 것으로서, a) 상기 금속 분말을 상기 베드에 공급하여 적층하는 단계; b) 적층된 상기 금속 분말을 평탄화하는 단계; 및 c) 평탄화된 상기 금속 분말에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b) 단계는, b1) 상기 본체부가 상기 히터부에 의해 가열되는 단계; b2) 상기 본체부가 상기 금속 분말을 평탄화 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b1) 단계에서, 상기 본체부의 외주면은 상기 히터부에 의해 100 내지 800℃ 온도가 되도록 가열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 b2) 단계에서, 상기 초음파부는 상기 금속 분말을 향해 초음파를 조사하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 본체부 내에 히터부가 마련됨으로써, 금속 분말에 대한 평탄화 작업과 동시에 금속 분말에 함유된 수분을 제거할 수 있다. 따라서, 금속 분말에 함유된 수분을 제거하기 위해 별도의 작업을 수행하지 않고 평탄화 작업이 완료된 금속 분말에 즉시 레이저를 조사하여 신속한 작업이 가능하다.
또한, 본 발명은 금속 분말 내에 함유된 수분을 완전히 제거한 다음에 곧바로 금속 분말에 레이저를 조사하도록 마련됨으로써, 건조된 금속 분말이 공기 중의 수분을 흡수하기 전에 용해되도록 할 수 있다. 따라서, 최종 제품에 미세 공극으로 인한 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 본체부 내에 초음파부가 마련되어, 금속 분말에 초음파를 조사함으로써, 금속 분말에 함유된 수분이 더욱 효율적으로 제거되도록 하고, 금속 분말이 적층될 때, 고밀도로 치밀하게 적층되도록 할 수 있다. 즉, 최종 제품인 3차원 물체에 미세 공극이 발생하지 않도록 함과 동시에 3차원 물체의 기계적 특성이 향상되도록 할 수 있다. 그리고, 초음파부는 금속 분말에 함유된 수분이 더욱 빠르게 제거되도록 할 수 있기 때문에 평탄화 작업 속도를 향상시킬 수 있어 경제적이다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법의 순서도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법의 금속 분말을 평탄화하는 단계의 순서도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)는 본체부(110) 및 히터부(120)를 포함한다.
상기 본체부(110)는 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)의 외형을 형성하며, 베드(10)상에 적층된 금속 분말(P)을 평탄화할 수 있도록 롤 형태로 마련될 수 있다. 상기 본체부(110)의 형상은 상기 베드(10) 상에 적층된 상기 금속 분말(P)을 평탄화할 수 있는 형상을 모두 포함한다.
상기 히터부(120)는 상기 본체부(110)에 마련되며, 상기 본체부(110)의 외주면에 열을 발생시킬 수 있다. 구체적으로, 상기 히터부(120)는 상기 본체부(110)의 내부에 마련될 수 있으며, 상기 본체부(110)의 외주면에 열을 발생시키도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 금속 분말(P)은 상기 본체부(110)에 의해 평탄화될 때, 상기 열에 의해 수분이 제거되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 히터부(120)에 의해 가열되는 상기 본체부(110)의 외주면의 온도는 신속하게 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 제거하기 위해 100 내지 800℃인 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)는 상기 금속 분말(P)을 평탄화함과 동시에 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 제거하도록 마련된다.
한편, 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)는 초음파부(130)를 더 포함할 수 있다. 상기 초음파부(130)는 상기 본체부(110)에 마련되며, 상기 금속 분말(P)에 초음파를 조사할 수 있다. 구체적으로, 상기 초음파부(130)는 상기 본체부(110)의 내부에 마련될 수 있으며, 상기 초음파부(130)에는 압전소자(미도시)가 마련될 수 있다. 그리고, 상기 초음파부(130)는 상기 압전소자에 주기적으로 방향이 바뀌는 교류 전압이 인가되면 상기 금속 분말(P)에 초음파를 조사하도록 마련될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 초음파부(130)는 상기 금속 분말(P)에 초음파를 조사함으로써, 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분이 더욱 빠르게 제거될 수 있도록 할 수 있다. 그리고, 상기 초음파부(130)는 상기 금속 분말(P)에 초음파를 조사함으로써, 상기 금속 분말(P)이 더욱 치밀하게 적층되어 공극이 적어지도록 할 수 있다. 즉, 3차원 물체가 완성되었을 때, 공극이 적어 기계적 특성이 향상될 수 있다.
또한, 상기 초음파부(130)는 상기 히터부(120)보다 상기 본체부(110)의 내측에 위치하도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 초음파부(130)와 상기 히터부(120)는 방열부재(140)에 의해 분리되어 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 히터부(120)는 상기 금속 분말(P)을 제거하기 위해 최대 800℃까지 상기 본체부(110)를 가열할 수 있다. 따라서, 초음파부(130)가 높은 온도에 의해 손상되지 않도록 초음파부(130)는 상기 히터부(120)보다 내측에 위치하고, 상기 초음파부(130)와 상기 히터부(120) 사이에 방열부재(140)를 배치할 수 있다.
이처럼 마련된 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)는 효율적으로 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 제거함과 동시에 평탄화 작업을 실시하고, 평탄화된 상기 금속 분말(P)이 레이저부(20)로부터 조사된 레이저에 의해 용해되도록 할 수 있다. 구체적으로, 상기 금속 분말(P)에 수분이 함유되어 있는 상태에서 상기 금속 분말(P)에 레이저가 조사될 경우, 상기 금속 분말(P)의 온도가 급상승하여 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분이 증발하게 된다. 이때, 상기 금속 분말(P)에 조사되는 레이저는 증발되는 수분에 굴절되어 상기 금속 분말(P)이 레이저에 균일하게 조사되지 못하고, 레이저에 의해 조사되지 못한 상기 금속 분말(P)은 미세 공극으로 남게된다. 이러한 미세 공극이 많아지면 최종 제품인 3차원 물체의 기계적 특성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 그러나, 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)는 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 모두 제거할 수 있기 때문에 기계적 특성이 우수한 3차원 물체가 제조되도록 할 수 있다.
또한, 종래에는 상기 금속 분말(P)을 상기 베드(10)상에 공급하기 전에 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 제거하거나, 상기 베드(10)상에 적층된 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 제거한 다음, 평탄화 작업을 실시한 이후에 상기 금속 분말(P)에 레이저를 조사하였다. 그러나, 전자의 경우, 상기 금속 분말(P)을 상기 베드(10)로 이송하여 적층하는 과정에서 공기 중의 수분이 상기 금속 분말(P)에 흡수되는 문제가 있었다. 그리고, 후자의 경우에도, 상기 베드(10)상에 적층된 상기 금속 분말(P)의 수분을 제거하는 작업과 상기 금속 분말(P)을 평탄화하는 작업이 분리되어 수행되었기 때문에 작업 시간이 길어지고 비효율적이었다. 반면에, 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)는 상기 금속 분말(P)을 평탄화하는 작업과 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 제거하는 작업을 동시에 진행할 수 있기 때문에 공정이 단순화되고, 신속한 작업이 가능해 효율적이다. 또한, 상기 금속 분말(P)에 수분을 제거하는 작업 이후에 상기 금속 분말(P)에 레이저를 조사하는 작업을 바로 진행할 수 있기 때문에 공기 중에 수분이 상기 금속 분말(P)에 흡수되는 문제를 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법의 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법의 금속 분말을 평탄화하는 단계의 순서도이다.
도1과 함께 도 2 및 도 3을 더 참조하면, 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)를 이용한 3차원 물체 제조 방법은 상기 금속 분말(P)을 상기 베드(10)에 공급하여 적층하는 단계(S210), 적층된 상기 금속 분말(P)을 평탄화하는 단계(S220) 및 평탄화된 상기 금속 분말(P)에 레이저를 조사하는 단계(S230)를 포함한다.
먼저, 상기 S210 단계에서, 상기 베드(10)에는 상기 금속 분말(P)이 공급되어 적층될 수 있다. 이때, 상기 금속 분말(P)의 적층 두께는 조절될 수 있다.
다음, 상기 S220 단계를 진행할 수 있다. 상기 S220 단계는 상기 본체부(110)가 상기 히터부(120)에 의해 가열되는 단계(S221) 및 상기 본체부(110)가 상기 금속 분말(P)을 평탄화 하는 단계(S222)를 포함한다.
먼저, 상기 S221 단계에서, 상기 본체부(110)는 상기 본체부(110) 내부에 마련된 상기 히터부(120)에 의해 가열될 수 있다. 더욱 상세하게는, 상기 본체부(110)의 외주면은 상기 히터부(120)에 의해 가열될 수 있으며, 이때, 상기 본체부(110)의 온도는 100 내지 800℃에 도달하도록 상기 히터부(120)에 의해 가열되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 S222단계에서, 상기 본체부(110)는 상기 금속 분말(P)을 평탄화하는 단계를 실시할 수 있다. 단, 상기 S222단계는 상기 본체부(110)의 온도가 100 내지 800℃일 때 시작되는 것이 바람직하다. 이처럼, 가열된 상기 본체부(110)는 롤 형태로 마련되어 있어, 적층된 상기 금속 분말(P)의 상부를 구르면서 상기 금속 분말(P)을 평탄화할 수 있다. 그리고, 이와 동시에 상기 본체부(110)는 상기 금속 분말(P) 내에 함유된 수분을 모두 제거할 수 있다.
또한, S222 단계에서, 상기 초음파부(130)는 상기 금속 분말(P)을 향해 초음파를 조사할 수 있다. 구체적으로, 상기 초음파부(130)는 상기 금속 분말(P)에 초음파를 조사함으로써, 상기 본체부(110)가 상기 금속 분말(P)을 평탄화할 때, 상기 금속 분말(P)이 더욱 치밀하게 적층되도록 할 수 있다. 따라서, 완제품인 3차원 물체의 기계적 특성이 향상되도록 할 수 있다. 그리고, 상기 초음파부(130)는 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 진동시켜 더욱 빠르게 증발되도록 할 수 있다. 즉, 상기 초음파부(130)는 상기 금속 분말(P)에 함유된 수분을 더 빨리 제거하도록 함으로써, 작업 속도를 향상시킬 수 있다.
상기 S220 단계 이후에는 상기 S230 단계를 실시할 수 있다. 상기 S230 단계에서, 상기 레이저부(20)는 평탄화된 상기 금속 분말(P)에 레이저를 조사하여 상기 금속 분말(P)이 용해되도록 할 수 있다. 이때, 상기 레이저부(20)는 상기 본체부(110)가 평탄화한 상기 금속 분말(P)에 공기 중의 수분이 흡수되지 못하도록 상기 본체부(110)를 뒤 따라 이동하면서 평탄화된 상기 금속 분말(P)에 즉시 레이저를 조사하도록 마련될 수 있다. 따라서, 상기 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치(100)를 이용한 3차원 물체의 제조방법은 상기 금속 분말(P)에 공기 중의 수분이 흡수되기 전에 상기 금속 분말(P)에 레이저가 조사되도록 함으로써, 3차원 물체에 미세 공극이 다수 발생하여 기계적 특성이 저하되는 문제를 방지할 수 있다.
상술한 상기 S210 단계 내지 상기 S230 단계는 3차원 물체가 완성될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치
110: 본체부 120: 히터부
130: 초음파부 140: 방열부재

Claims (7)

  1. 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치로서,
    외형을 형성하며, 베드상에 적층된 금속 분말의 상부를 구르면서 상기 금속 분말을 평탄화하는 롤 형태의 본체부;
    상기 본체부의 내부에 마련되어 열을 발생시키고, 상기 발생된 열을 본체부의 외주면을 향하여 방출시켜 상기 베드상에 적층된 금속 분말에 레이저가 조사될 때 굴절 현상을 방지하도록 마련된 히터부; 및
    상기 본체부에 내부에 마련되며, 상기 베드상에 적층된 금속 분말에 초음파를 조사하는 초음파부를 포함하며,
    상기 베드상에 적층된 금속 분말은 상기 히터부에 의해 가열된 상기 본체부에 의해 평탄화됨과 동시에 상기 히터부에 의하여 발생되는 열에 의해 내부에 함유된 수분이 제거되도록 마련되어 공정을 단축시키고, 건조된 상기 베드상에 적층된 금속 분말에 공기 중의 수분이 흡수되는 것을 방지하며,
    상기 초음파부는, 상기 금속 분말이 상기 본체부에 의해 평탄화됨과 동시에 상기 히터부에 의해 상기 베드상에 적층된 금속 분말의 내부에 함유된 수분이 제거될 때, 상기 베드상에 적층된 금속 분말에 초음파를 조사하여 상기 베드상에 적층된 금속 분말 내 공극을 감소시킴과 동시에 상기 베드상에 적층된 금속 분말 내부에 함유된 수분을 진동시켜 증발시킴으로써 베드상에 적층된 금속 분말 내부에 함유된 수분을 신속하게 제거하도록 마련되며,
    레이저부는 평탄화 작업 및 수분 제거 작업이 완료된 상기 본체부를 뒤따라 이동하면서 상기 베드상에 적층된 금속 분말에 즉시 레이저를 조사하고, 상기 히터부 및 상기 초음파부에 의하여 수분과 공극이 제거되고 평탄화된 상기 베드상에 적층된 금속 분말에 공기 중의 수분이 다시 흡수되기 전에 레이저를 조사하여 상기 베드상에 적층된 금속 분말을 용융하도록 마련되어, 3차원 물체에 미세 공극이 다수 발생하여 기계적 특성이 저하되는 문제를 방지하도록 구비되고,
    상기 초음파부는 상기 히터부보다 상기 본체부의 내측에 위치하며, 상기 초음파부가 상기 히터부에서 발생되는 열에 의한 손상을 방지하고, 상기 히터부에서 발생되는 열이 상기 본체부의 외주면을 향하여 일방향으로만 방출되도록 상기 초음파부와 상기 히터부는 방열부재에 의해 분리 형성된 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파부는, 상기 초음파부에 마련된 압전소자에 전압이 인가되면 상기 금속 분말에 초음파를 조사하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 히터부에 의해 가열되는 상기 본체부의 외주면의 온도는 100 내지 800℃인 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치.
  4. 제1 항에 따른 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법에 관한 것으로서,
    a) 상기 금속 분말을 상기 베드에 공급하여 적층하는 단계;
    b) 적층된 상기 금속 분말을 평탄화하는 단계; 및
    c) 평탄화된 상기 금속 분말에 레이저를 조사하는 단계를 포함하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 b) 단계는,
    b1) 상기 본체부가 상기 히터부에 의해 가열되는 단계;
    b2) 상기 본체부가 상기 금속 분말을 평탄화 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 b1) 단계에서, 상기 본체부의 외주면은 상기 히터부에 의해 100 내지 800℃ 온도가 되도록 가열되는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 b2) 단계에서, 상기 초음파부는 상기 금속 분말을 향해 초음파를 조사하는 것을 특징으로 하는 3차원 레이저 프린터용 평탄화장치를 이용한 3차원 물체의 제조 방법.
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