KR101958733B1 - Three-dimensional object - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부공간이 마련된 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어, 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며, 공급된 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되면서 제조하고자 하는 제품으로 용착되는 작업 테이블; 및 상기 작업 테이블의 상부로 공급되는 분말 공급부;를 포함하고, 상기 분말 공급부는, 분말이 채워지도록 복수개의 홀을 구비한 덮개를 더 포함하는 삼차원 프린터를 제공한다.According to the present invention, A work table installed inside the chamber and installed to be slidable up and down, and to be welded to a product to be manufactured while sequentially stacking the supplied powders with a plurality of powder layers; And a powder supply unit supplied to an upper portion of the work table, wherein the powder supply unit further includes a cover having a plurality of holes so that the powder is filled.

Description

3차원 프린터{THREE-DIMENSIONAL OBJECT}[0001] THREE-DIMENSIONAL OBJECT [0002]

본 발명은 3차원 프린터에 관한 것이다. The present invention relates to a three-dimensional printer.

일반적으로, CAD 프로그램으로 설계한 컴퓨터 파일에서 입체로 된 기계 부품 등을 인쇄하듯 실물모형을 만드는 장치를 3차원 프린터라고 하며, 3차원 프린터의 발전과 확산이 제조업계의 화두로 등장하였다.Generally, a device that creates a real model, such as a three-dimensional machine part, is printed on a computer file designed by a CAD program. The device is called a 3D printer.

3차원 프린터 방식에는 광경화성 수지에 레이저 광선을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(Stereo Lithographic Apparatus)와, SLA에서의 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속 분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결(固結)시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering)와, 접착제가 칠해져 있는 종이를 원하는 단면으로 레이져 광선을 이용하여 절단하여 한층씩 적층하여 성형하는 LOM(Laminated Object Manufacturing)과, 잉크젯(Ink-Jet) 프린터 기술을 이용한 BPM(Ballistic Particle Manufacturing) 등이 있다. 레이저 기반 방법들은 1980년대 초반/1990년대 초반에 미국 오스틴의 UOT(University of Texas)에서 개발되었으며, 3D 프린팅 또는 선택적 레이저 소결로서 공지되어 있다.In the three-dimensional printer method, SLA (Stereo Lithographic Apparatus) which uses the principle that a scanned portion is cured by injecting a laser beam to a photo-curable resin, and a functional polymer or metal powder instead of a photo- SLS (Selective Laser Sintering), which uses the principle of solidification by injection, and Laminated Object Manufacturing (LOM), which cuts glue-coated paper using a laser beam in a desired cross-section, , And BPM (Ballistic Particle Manufacturing) using Ink-Jet printer technology. Laser-based methods were developed at the University of Texas at UOT in Austin, USA in the early 1980's / early 1990's and are known as 3D printing or selective laser sintering.

SLS 기술로 종래의 중합체 분말을 비롯한 다양한 분말 물질로부터 높은 해상도 및 치수정밀도를 갖는 3차원 물품의 직접적 제조가 가능해졌다. SLS(Selective Laser Sintering)은 그 전문이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제4,863,568호에 기재되어 있다. 선택적 레이저 소결법은 디티엠 코포레이션(DTM Corporation)에 의해 상용화되었다. 선택적 레이져 소결법은 얇은 분말층을 평면상에 펴는 것을 포함한다.SLS technology has enabled the direct production of three-dimensional articles with high resolution and dimensional accuracy from a variety of powder materials including conventional polymer powders. Selective Laser Sintering (SLS) is described in U.S. Patent No. 4,863,568, which is incorporated herein by reference in its entirety. Selective laser sintering was commercialized by DTM Corporation. Selective laser sintering involves spreading a thin layer of powder on a flat surface.

분말은 카운터-롤링(counter-rolling) 메카니즘 또는 카운터-롤러(counter-roller)로 당업계에 알려진, 선택적 레이저 소결법에 사용하기 위해 개발된 도구를 사용하여 작업대 위에 펼친다. 연속적인 분말층들을 카운터-롤러를 사용하여 이미 형성된 층 상에 편 후, 레이저로 소결 또는 용융시킨다. 분말층을 표면상에 편 후, 레이저를 사용하여 레이저 에너지를 예정된 2차원 패턴으로 분말상에 가한다. 레이저는 레이저 빔 에너지가 충돌한 영역에서 분말을 함께 소결 또는 용융시킨다. 분말은 플라스틱, 금속, 중합체, 세라믹 또는 복합체일 수 있다.The powder is spread on a worktable using a tool developed for use in a selective laser sintering process known in the art as a counter-rolling mechanism or a counter-roller. Continuous powder layers are sieved on a layer that has already been formed using a counter-roller and then sintered or melted with a laser. After the powder layer is deposited on the surface, the laser energy is applied to the powder in a predetermined two-dimensional pattern using a laser. The laser sinter or melt the powder together in the region where the laser beam energy impinges. The powder may be a plastic, a metal, a polymer, a ceramic or a composite.

그러나, 종래 이러한 분말을 재료로 하는 3차원 프린터의 경우, 3차원 입체 성형 과정에서, 분말 공급부의 분말이 다 소진 되었을 경우, 다시 채워 넣는 과정에서, 분말이 분말 공급부 외로 낙하되거나, 비산되는 문제점이 발생하였다.However, in the case of a three-dimensional printer using such a powder as a material, there is a problem that when the powder of the powder supply part is exhausted in the three-dimensional solid molding process, the powder falls or is scattered to the outside of the powder supply part Respectively.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 분말 공급부에 덮개를 제작하여, 덮개로 비산되는 분말이 낙하되도록 홀이 형성되는 3차원 프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a three-dimensional printer in which a cover is formed on a powder supply unit and a hole is formed so that the powder scattered by the cover falls down.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부공간이 마련된 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어, 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며, 공급된 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되면서 제조하고자 하는 제품으로 용착되는 작업 테이블; 및 상기 작업 테이블의 상부로 공급되는 분말 공급부;를 포함하고, 상기 분말 공급부는, 분말이 채워지도록 복수개의 홀을 구비한 덮개를 더 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display apparatus comprising: a chamber having an internal space; A work table installed inside the chamber and installed to be slidable up and down, and to be welded to a product to be manufactured while sequentially stacking the supplied powders with a plurality of powder layers; And a powder supply unit supplied to an upper portion of the work table, wherein the powder supply unit further includes a cover having a plurality of holes so that the powder is filled.

상기 덮개는, 분말이 삽입되는 삽입홀과, 상기 삽입홀을 중심으로 복수개로 형성된 비산홀을 포함할 수 있고, 상기 비산홀은, 상기 삽입홀보다 낮은 높이로 형성될 수 있다.The lid may include an insertion hole into which the powder is inserted and a plurality of arcuate holes formed around the insertion hole, and the arcuate hole may be formed at a lower height than the insertion hole.

본 발명에 따른 3차원 프린터는 분말 공급부에 분말 소진 시, 분말을 채워 넣는 과정에서, 비산되는 분말, 또는 비산되어 낙하되는 분말 등 분말 공급부에 분말이 80% 이상 공급되도록 분말 공급부에 홀이 형성된 덮개를 구비함으로, 분말 낭비를 줄일 뿐만 아니라, 분말 비용 절감 효과를 갖는다.The three-dimensional printer according to the present invention is characterized in that a powder supply portion is provided with a hole in a powder supply portion such that powder is supplied to the powder supply portion such as scattered powder or scattered powder when the powder is exhausted, Thereby not only reducing the waste of the powder but also reducing the cost of the powder.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 삼차원 프린터를 나타낸 도면,
도 2 내지 도 1에 도시된 삼차원 프린터에 분말 공급부의 덮개를 상세히 나타낸 도면이다.1 illustrates a three-dimensional printer according to an exemplary embodiment of the present invention,
2 is a detailed view of a cover of a powder supply unit in the three-dimensional printer shown in Figs. 2 to 1. 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 위해서 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 not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 삼차원 프린터를 나타낸 도면이고, 도 2 내지 도 1에 도시된 삼차원 프린터에 분말 공급부의 덮개를 상세히 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention, and is a detailed view of a cover of a powder supply unit in the three-dimensional printer shown in FIG. 2 to FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 프린터는 챔버(100)와, 작업 테이블(200) 및 분말 공급부(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention may include a chamber 100, a work table 200, and a powder supply unit 300.

챔버(100)는 작업공간을 형성하며, 챔버(100)의 내부에는 작업 테이블(200)이 설치된다.The chamber 100 forms a work space, and a work table 200 is installed inside the chamber 100.

작업 테이블(200)은 챔버(100)의 내부에 상하로 슬라이드 이동 가능하게 설치되며, 작업 테이블(200)은 별도의 승하강기구(220)와 연결되어 상기 승하강기구(220)의 동작에 의해 챔버(100)의 내부에서 상하로 슬라이드 이동하면서 승강 및 하강하게 된다. 승하강기구(220)는 제어부(미도시)에 의해 제어되므로 작업 테이블(200)의 승하강은 제어부(미도시에 의해 제어된다.The work table 200 is installed in the chamber 100 so as to be slidable upward and downward and the work table 200 is connected to a separate raising and lowering mechanism 220. By the operation of the raising and lowering mechanism 220 And moves upward and downward while sliding up and down in the chamber 100. Since the lifting mechanism 220 is controlled by a controller (not shown), the lifting and lowering of the work table 200 is controlled by a controller (not shown).

또한 작업 테이블(200)은 분말 공급부(300)에서 공급되는 분말이 순차적으로 적층되는 작업대(210)를 더 포함하고, 작업 테이블(200)의 상부에 작업대(210)가 구비되는 것이 바람직하며, 작업대(210)는 챔버(100) 내부 및 작업 테이블(200)의 상부에 정전기가 발생하는 것을 방지하는 역할을 하고, 작업대(210)는 정전기 발생을 억제하기 위한 고무 재질을 가지는 것이 바람직하다.The work table 200 may further include a work table 210 on which powder supplied from the powder supply unit 300 is sequentially stacked and a work table 210 is preferably provided on the work table 200, It is preferable that the work table 210 has a function of preventing static electricity from being generated in the chamber 100 and the upper part of the work table 200 and the work table 210 has a rubber material for suppressing the generation of static electricity.

즉, 작업대(210)는 금속과 비금속으로 제작될 수 있다. 여기서 금속은 금, 은, 동, 주석, 납, 철, 수은이 될 수 있고, 비금속은 플라스틱 및 고무일 수 있다.That is, the work table 210 can be made of metal and non-metal. The metal may be gold, silver, copper, tin, lead, iron, or mercury, and the base metal may be plastic and rubber.

더불어, 작업대(210)는 금속으로 제작된 프레임으로 형성되고, 프레임 내부에 비금속인 플라스틱 및 고무가 균형적 도는 비균형적으로 삽입될 수 있다.In addition, the work table 210 is formed of a frame made of metal, and nonmetal plastics and rubber can be balancedly or non-balancedly inserted into the frame.

또한, 작업 테이블(200)은 상부로 공급되는 분말은 분말 공급부(300)에 저장되며, 분말 공급부(300)는 작업 테이블(200)을 중심으로 대응되게 작업 테이블(200)의 양측에 구비되는 바람직하다.The powder supplied to the upper part of the work table 200 is stored in the powder supplying part 300 and the powder supplying part 300 is provided on both sides of the work table 200 in correspondence with the work table 200 Do.

분말 공급부(300)에 저장된 분말은 코터기(미도시)에 의해 작업 테이블(200)의 상부로 공급된다. 코터기(미도시)는 분말 공급부(300)에 저장된 금속 분말을 흡입한 후 작업 테이블(200)의 상부로 이동하면서 흡입한 금속 분말을 작업 테이블(200)의 상부로 공급한 후 작업 테이블(200)의 상부로 이동하면서 공급된 분말을 일정한 두께로 도포하여 작업 테이블(200)의 상부에 분말층을 형성하는 역할을 한다.The powder stored in the powder supply part 300 is supplied to the upper part of the work table 200 by a cotter machine (not shown). After the metal powder stored in the powder supply part 300 is sucked into the upper part of the work table 200, a coater machine (not shown) feeds the sucked metal powder to the upper part of the work table 200, The powder is applied to the work table 200 at a predetermined thickness to form a powder layer on the work table 200.

작업 테이블(200)에 인접하게 분말 공급부(300)가 구비된다. 분말 공급부(300)는 작업 테이블(200)의 상부에 분말층을 형성하고 남은 분말을 저장하는 분말 저장부(310)를 더 포함할 수 있다.A powder supply part 300 is provided adjacent to the work table 200. The powder supply unit 300 may further include a powder storage unit 310 that forms a powder layer on the work table 200 and stores the remaining powder.

분말 공급부(300)는 분말 저장부(310)와 더불어 작업 테이블(200)과 일렬로 배치되는 것이 바람직하다. 코터기가 분말 공급부(300)에서 작업 테이블(200)로 이동하면서 작업 테이블(200)의 상부에 분말층을 평탄하게 형성하게 되고, 코터기가 작업 테이블(200)에서 분말 공급부(300)로 이동하면서 작업 테이블(200)에 분말층을 형성하고 남은 분말이 분말 저장부(310)로 이동되면서 저장되게 된다.The powder supply part 300 is preferably arranged in line with the work table 200 together with the powder storage part 310. The powder layer is flatly formed on the work table 200 while the coater group moves from the powder supply unit 300 to the work table 200 and the worker 200 moves from the work table 200 to the powder supply unit 300 A powder layer is formed on the table 200 and the remaining powder is stored while being moved to the powder storage part 310.

코터기(미도시)는 별도의 이동부재(미도시) 및 진공부재(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 이동부재(미도시)는 코터기(미도시)를 작업 테이블(200)의 상부에서 좌우로 이동시키는 역할을 하고, 진공부재(미도시)는 코터기가 분말 공급부(300)에 저장된 금속 분말을 흡입 후 작업 테이블(200)의 상부로 배출하는 역할을 한다.The cotter machine (not shown) preferably includes a separate moving member (not shown) and a vacuum member (not shown). The moving member (not shown) serves to move a cotter machine (not shown) from the top of the work table 200 to the left and right, and a vacuum member (not shown) To the upper portion of the rear work table 200.

도시된 도2를 참조하면, 분말 공급부(300)는 분말이 채워지도록 복수개의 홀이 형성된 덮개(310)를 포함한다. 그리고 덮개(310)는 삽입홀(312)과, 비산홀(314)을 더 포함할 수 있다. 여기서 삽입홀(312)은 분말 소진 시, 분말이 삽입되는 홀이다. 그리고 비산홀(314)은 삽입홀(312)을 중심으로 하나 또는 복수개로 형성될 수 있다. 이러한 비산홀(314)은 삽입홀(312)보다 낮은 높이로 형성될 수 있다. 다만, 비산홀(314)은 도시된 도2에 나타낸 것과 같이, 비산홀(314)이 일정하게 형성되지 않을 수도 있다. 그리고 홀이 더 작을 수 있고, 클 수 있으며, 분포되는 개수는 무한으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the powder supply unit 300 includes a cover 310 having a plurality of holes formed therein to fill the powder. The lid 310 may further include an insertion hole 312 and a flying hole 314. Here, the insertion hole 312 is a hole into which the powder is inserted when the powder is exhausted. The baffle hole 314 may be formed in one or a plurality of holes around the insertion hole 312. Such a scattering hole 314 may be formed at a lower height than the insertion hole 312. However, as shown in FIG. 2, the scattering holes 314 may not be formed uniformly. And the holes can be smaller and larger, and the number distributed can be made infinite.

따라서, 분말 공급부(300)에 분말 소진 시, 분말을 채워 넣는 과정에서, 비산되는 분말, 또는 비산되어 낙하되는 분말 등 분말 공급부(300)에 분말이 80% 이상 공급되도록 분말 공급부(300)에 홀이 형성된 덮개(310)를 구비함으로, 분말 낭비를 줄일 뿐만 아니라, 분말 비용 절감 효과를 갖는다.Therefore, in the process of filling the powder when the powder is consumed in the powder supplying part 300, the powder is supplied to the powder supplying part 300 such that the powder is supplied to the powder supplying part 300, such as scattered powder or scattered falling powder, The lid 310 formed thereon is provided, which not only reduces the waste of the powder but also reduces the cost of the powder.

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 : 챔버
200 : 작업 테이블
300 : 분말 공급부
310 : 덮개
312 : 삽입홀
314 : 비산홀 100: chamber
200: Work table
300: Powder supply part
310: cover
312: insertion hole
314: Bass hole

Claims (2)

내부공간이 마련된 챔버;
상기 챔버 내부에 설치되어, 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 설치되며, 공급된 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되면서 제조하고자 하는 제품으로 용착되는 작업 테이블; 및
상기 작업 테이블의 상부로 공급되는 분말 공급부;를 포함하고,
상기 분말 공급부는,
분말이 채워지도록 복수개의 홀을 구비한 덮개를 더 포함하되,
상기 덮개는,
분말이 삽입되는 삽입홀과,
상기 삽입홀을 중심으로 복수개로 형성된 비산홀을 포함하고,
상기 비산홀은,
상기 삽입홀보다 낮은 높이로 형성된 삼차원 프린터.
A chamber provided with an internal space;
A work table installed inside the chamber and installed to be slidable up and down, and to be welded to a product to be manufactured while sequentially stacking the supplied powders with a plurality of powder layers; And
And a powder supply unit supplied to an upper portion of the work table,
Wherein the powder supply unit comprises:
Further comprising a cover having a plurality of holes for filling the powder,
Wherein the cover comprises:
An insertion hole into which the powder is inserted,
And a plurality of scattering holes formed around the insertion holes,
The baffle hole
And a height lower than the insertion hole.
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