KR101990308B1 - Three-dimensional object - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내부공간이 마련된 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되는 작업테이블; 및 상기 작업테이블을 둘레를 따라 설치되는 케이스를 포함하는 삼차원 프린터를 제공한다.According to the present invention, A work table installed inside the chamber, the work table having a plurality of powder layers sequentially stacked; And a case installed along the periphery of the work table.
Description
본 발명은 삼차원 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional printer.
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, .
일반적으로, CAD 프로그램으로 설계한 컴퓨터 파일에서 입체로 된 기계 부품 등을 인쇄하듯 실물모형을 만드는 장치를 삼차원 프린터라고 하며, 삼차원 프린터의 발전과 확산이 제조업계의 화두로 등장하였다.Generally, as a three-dimensional printer, a device that creates a real model as if it prints three-dimensional machine parts in a computer file designed by a CAD program is called a three-dimensional printer.
삼차원 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 are used in place of the photo- SLS (Selective Laser Sintering) using the principle of solidification and molding, Laminated Object Manufacturing (LOM) in which the paper coated with the adhesive is cut by a laser beam in a desired cross section, And Ballistic Particle Manufacturing (BPM) 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 삼차원 프린터의 경우, 성형물을 작업하기 위해, 작업테이블에 분말층을 쌓아가는 과정에서, 작업테이블의 움직임 및 성형 과정에서 비산되는 분말 재료 등이 작업테이블 하방으로 낙하되고, 낙하될 때, 작업테이블 틈으로 분말이 쌓이고, 쌓인 분말에 의해, 작업테이블의 작동이 불안전하여, 작업테이블이 평평하지 않아, 성형되는 제품의 정밀도를 하향시키는 문제점이 있었다.However, in the conventional three-dimensional printer, in the process of stacking the powder layer on the work table to work the molded article, when the powder material scattered in the movement and forming process of the work table falls down and falls down the work table, There is a problem that the operation of the work table is unstable due to the accumulation of powder in the gap between the work tables and the work table is not flat and the precision of the formed article is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 작업테이블 하방으로 분말이 낙하되거나, 작업테이블 내에 분진이 배출되지 못하고 쌓이는 것을 방지할 수 있는 삼차원 프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a three-dimensional printer capable of preventing powder from dropping below a work table or preventing dust from accumulating in a work table.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부공간이 마련된 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되는 작업테이블; 및 상기 작업테이블을 둘레를 따라 설치되는 케이스를 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, the work table having a plurality of powder layers sequentially stacked; And a case installed around the work table.
상기 케이스는, 분말이 다수의 분말층으로 적층될 때, 날리는 분진을 제거하기 위해 면적 일부에 다수개의 홀이 형성되는 내부 케이스와, 상기 내부 케이스의 둘레를 따라 설치되는 외부 케이스 및 상기 외부 케이스 일측에 조립 설치되어, 다수개의 홀로 유입된 분진을 제거하기 위해, 탈착되는 탈착부를 포함할 수 있다.The case includes an inner case in which a plurality of holes are formed in a part of an area in order to remove flying dust when the powder is stacked in a plurality of powder layers, an outer case installed along the periphery of the inner case, And may include a desorbing portion for desorbing dust to remove dusts that have been introduced into the plurality of holes.
상기 작업테이블은, 유입된 분진이 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해, 다수개의 홀을 덮어주는 덮개부를 더 포함할 수 있다.The work table may further include a cover for covering the plurality of holes to prevent the inflow of the dust to the outside.
본 발명에 따른 삼차원 프린터는 작업테이블 하방으로 분말이 낙하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.The three-dimensional printer according to the present invention has the effect of preventing the powder from falling down below the work table.
또한, 작업테이블 하방으로 분말이 낙하될 때, 작업테이블 틈으로 분말이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.Further, when the powder falls down below the work table, the powder can be prevented from accumulating in the work table gap.
또한, 작업테이블 내에 분진이 날린 후, 날린 분진이 작업테이블 면에 낙하되어 쌓이는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.Further, there is an effect that after the dust is blown into the work table, the blown dust can be prevented from falling and accumulating on the work table surface.
또한, 작업테이블이 상하로 이동될 때, 쌓인 분말에 의해 작업테이블이 불안전하게 이동 또는 비대칭으로 작동되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.Further, when the work table is moved up and down, the work table can be prevented from being safely moved or asymmetrically operated by the accumulated powder.
이로 인해, 성형되는 제품이 원하는 형태로 제작됨으로써, 성형 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.Thus, the molded product is manufactured in a desired shape, thereby improving the molding accuracy.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 삼차원 프린터의 작업테이블 및 케이스가 결합된 상태를 나타낸 도면,
도 3은 도2에 도시된 케이스의 내부케이스를 나타낸 도면,
도 4는 도2에 도시된 케이스의 외부케이스에 결합된 덮개부를 나타낸 도면,
도 5는 도2에 도시된 작업테이블이 상부로 이동된 상태 및 덮개부로 다수개의 홀을 덮은 상태를 나타낸 도면이다.1 illustrates a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a view showing a state where a work table and a case of the three-dimensional printer shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing an inner case of the case shown in FIG. 2,
FIG. 4 is a view showing a lid unit coupled to an outer case of the case shown in FIG. 2;
FIG. 5 is a view illustrating a state in which the work table shown in FIG. 2 is moved upward and a plurality of holes are covered with the lid.
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.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 삼차원 프린터의 작업테이블 및 케이스가 결합된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 도2에 도시된 케이스의 내부케이스를 나타낸 도면이고, 도 4는 도2에 도시된 케이스의 외부케이스에 결합된 덮개부를 나타낸 도면이며, 도 5는 도2에 도시된 작업테이블이 상부로 이동된 상태 및 덮개부로 다수개의 홀을 덮은 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view illustrating a state where a work table and a case of the three-dimensional printer shown in FIG. Fig. 4 is a view showing the lid part coupled to the outer case of the case shown in Fig. 2, Fig. 5 is a view showing the state in which the work table shown in Fig. In which the holes are covered.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터는 챔버(100)와, 작업테이블(200) 및 케이스(300)를 포함한다.1 to 5, a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention includes a
챔버(100)는, 내부 공간이 형성된다. In the
작업테이블(200)은, 챔버(100) 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층된다. 또한 작업테이블(200)은 베드(210)를 포함할 수 있다. 여기서 베드(210)는 상부에 분말이 적층될 수 있다. 즉 베드(210)에는 분말층이 순착적으로 적층되면서 제조하고자 하는 제품으로 용착될 수 있다. 또한 베드(210)는 하방에 피스톤(212)이 설치된다. 피스톤(212)은 z축 방향으로 수직 이동할 수 있다. 또한 베드(210)는 상면에 놓여진 분말소재가, 챔버(100) 내부에 위치하고, 베드(210) 상부에 설치되는 레이저에 의해 소결되면, 피스톤(212)에 의해 아래로 수직 하강하여 소결된 분말소재 위에 새로운 분말소재가 일정두께로 적층될 수 있도록 한다.The work table 200 is installed inside the
케이스(300)는, 작업테이블 즉 베드(210)의 둘레를 따라 설치된다. 그리고 케이스(300)는 내부 케이스(310)와, 외부케이스(320) 및 탈착부(330)를 포함할 수 있다. 여기서 내부 케이스(310)는 베드(210)로 적층되는 분말이 다수의 분말층으로 적층될 때, 날리는 분진을 제거하기 위해 면적 다수개의 홀(312)이 형성될 수 있다. 여기서 다수개의 홀(312)은 도시된 도 3을 참조하면, 일부면적에 형성되어있는데, 다만 이는 예시일 뿐, 전체 면적에 형성될 수 있다. 또한 다수개의 홀(312)은 양측뿐만 아니라 내부 케이스(310) 모든 면적에 형성될 수 있다. 그리고 외부 케이스(320)는 내부 케이스(310)의 둘레를 따라 설치될 수 있다. 즉 내부 케이스(310)와 외부 케이스(320) 사이에는 빈 공간이 형성된다. 이러한 빈 공간에는 날린 분진이 쌓이게 된다. The
탈착부(330)는 내부 케이스(310)와 외부 케이스(320) 사이에 형성된 빈 공간에 분진이 쌓인 것을 제거하기 위해 외부 케이스(320) 일측에 탈착 가능하도록 조립 설치될 수 있다. 이로 인해, 분진이 베드(210) 상에 가라앉아 쌓이지 않고, 다수개의 홀로 유입되어 내부 케이스(310) 및 외부 케이스(320) 사이의 빈 공간에 안착되어 쌓이게 된다. 그래서 탈착부(330)를 통해 쌓인 분진을 간편하게 제거할 수 있다.The
한편, 도시된 도 5와 같이, 작업테이블(200)은 덮개부(220)를 더 포함할 수 있다. 여기서 작업테이블(200)은 베드(210)와 같은 말로 사용해서 설명하도록 한다. 즉 베드(210)에 분말층이 쌓일 때, 베드(210)가 상방향 또는 하방향으로 이동하게 된다. 이때, 이미 다수개의 홀(312)에 유입된 분진이 다시 외부로 흘러나오는 것을 막기 위해, 베드(210)의 이동 방향에 따라, 다수개의 홀(312)이 유출되는 만큼 덮개부(330)로 덮을 수 있다. 이로 인해, 이미 유입된 분진이 다시 외부로 흘러나오는 것을 방지할 수 있다. 또한 덮개부(330)는 베드 일측과 테이핑으로 결합될 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐, 부착 또는 결합하는 구조이면 그 구조로 대응 가능하다. 또한 덮개부(330)는 고무처럼 탄성, 펄럭일 수 있는 재질, 금속으로 제작될 수 있다. 더불어, 덮개부(330)의 길이는 도시되지 않았지만, 도시된 도 5의 덮개부(330)보다 더 짧을 수도, 더 길 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 5, the work table 200 may further include a
반면, 챔버(100) 내부 공간에는 분말 공급부(110) 등 위치한다. 분말 공급부(110)는 베드(210)에 인접하게 위치한다. 그리고 분말 공급부(110)는 베드(210)의 상부에 분말층을 형성하고 남은 분말을 저장하는 분말 저장부(112)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the
분말 공급부(110)는 분말 저장부(112)와 더불어 베드(210)와 일렬로 배치되는 것이 바람직하다. 코터키가 분말 공급부(110)에서 베드(210)로 이동하면서 베드(210)의 상부에 분말층을 평탄하게 형성하게 하고, 코터기(114)가 베드(210)에서 분말 공급부(110)로 이동하면서 베드(210)에 분말층을 형성하고 남은 분말이 분말 저장부(112)로 이동되면서 저장되게 된다.The
코터기(114)는 별도의 이동부재(미도시) 및 진공부재(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 이동부재(미도시)는 코터기(114)를 베드(210)의 상부에서 좌우로 이동시키는 역할을 하고, 진공부재(미도시)는 코터기(114)가 분말 공급부(110)에 저장된 분말을 흡입 후 베드(210)의 상부로 배출하는 역할을 한다.The
또한 분말 공급부(110) 및 분말 저장부(112)는 별도의 승하강기구(116)와 연결되어 승하강기구(116)의 동작에 의해 챔버(100)의 내부에서 상하로 슬라이딩 이동하면서 승강 및 하강하게 된다. 승하강기구(116)는 제어부(미도시)에 의해 제어되므로 베드(210)의 승하강은 제어부(미도시)에 의해 제어된다.The
한편, 작업테이블(200) 및 케이스(300)는 분말 공급부(110) 및 분말 저장부(112)에도 적용가능하다.The work table 200 and the
이와 같이, 본 발명의 삼차원 프린터에 의하면, 작업테이블 하방으로 분말이 낙하되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.As described above, according to the three-dimensional printer of the present invention, it is possible to prevent the powder from falling down below the work table.
또한, 작업테이블 하방으로 분말이 낙하될 때, 작업테이블 틈으로 분말이 쌓이는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.Further, when the powder falls down below the work table, the powder can be prevented from accumulating in the work table gap.
또한, 작업테이블 내에 분진이 날린 후, 날린 분진이 작업테이블 면에 낙하되어 쌓이는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.Further, there is an effect that after the dust is blown into the work table, the blown dust can be prevented from falling and accumulating on the work table surface.
또한, 작업테이블이 상하로 이동될 때, 쌓인 분말에 의해 작업테이블이 불안전하게 이동 또는 비대칭으로 작동되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.Further, when the work table is moved up and down, the work table can be prevented from being safely moved or asymmetrically operated by the accumulated powder.
이로 인해, 성형되는 제품이 원하는 형태로 제작됨으로써, 성형 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.Thus, the molded product is manufactured in a desired shape, thereby improving the molding accuracy.
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
110 : 분말 공급부
112 : 분말 저장부
114 : 코터기
116 : 승하강기구
200 : 작업테이블
210 : 베드
212 : 피스톤
220 : 덮개부
300 : 케이스
310 : 내부 케이스
312 : 다수개의 홀
320 : 외부 케이스
330 : 탈착부100: chamber
110: Powder supply part
112: powder storage part
114: Coater machine
116: lifting mechanism
200: Work table
210: Bed
212: piston
220:
300: Case
310: inner case
312: a plurality of holes
320: outer case
330:
Claims (3)
상기 챔버 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되는 작업테이블; 및
상기 작업테이블의 둘레를 따라 설치되는 케이스를 포함하되,
상기 케이스는,
분말이 다수의 분말층으로 적층될 때, 날리는 분진을 제거하기 위해 면적 일부에 다수개의 홀이 형성되는 내부 케이스와,
상기 내부 케이스의 둘레를 따라 설치되는 외부 케이스 및
상기 외부 케이스 일측에 조립 설치되어, 다수개의 홀로 유입된 분진을 제거하기 위해, 탈착되는 탈착부를 포함하는 삼차원 프린터.A chamber provided with an internal space;
A work table installed inside the chamber, the work table having a plurality of powder layers sequentially stacked; And
And a case installed along the circumference of the work table,
In this case,
An inner case in which a plurality of holes are formed in a part of the area to remove flying dust when the powder is laminated with a plurality of powder layers,
An outer case installed along the periphery of the inner case,
And a removable attachment / detachment unit installed on one side of the outer case to remove dust adhering to the plurality of holes.
상기 작업테이블은,
유입된 분진이 외부로 흘러나오는 것을 방지하기 위해, 다수개의 홀을 덮어주는 덮개부를 더 포함하는 삼차원 프린터.
The method according to claim 1,
The work table includes:
Further comprising a lid part covering the plurality of holes to prevent the inflowing dust from flowing out to the outside.
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JP2000272018A (en) | 1999-03-25 | 2000-10-03 | Matsushita Electric Works Ltd | Method for producing three-dimensional object |
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KR101682087B1 (en) * | 2015-11-27 | 2016-12-02 | 한국기계연구원 | Apparatus and method for manufacturing three dimensional shapes using laser and powder |
-
2017
- 2017-08-18 KR KR1020170104658A patent/KR101990308B1/en active IP Right Grant
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