KR102030059B1 - 3D Printers for Concrete Specimen - Google Patents

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KR102030059B1
KR102030059B1 KR1020180142034A KR20180142034A KR102030059B1 KR 102030059 B1 KR102030059 B1 KR 102030059B1 KR 1020180142034 A KR1020180142034 A KR 1020180142034A KR 20180142034 A KR20180142034 A KR 20180142034A KR 102030059 B1 KR102030059 B1 KR 102030059B1
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이호재
문재흠
김원우
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한국건설기술연구원
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Abstract

According to the present invention, a 3D printer for manufacturing a test body (10) for physical property evaluation comprises: a nozzle head (100) including a nozzle (110) through which a sample (1) forming a test body (10) is discharged; a first driving unit (210) for vertically moving the nozzle head (100); a second driving unit (220) for horizontally moving the nozzle head (100); a third driving unit (230) for moving the nozzle head (100) in a forward and backward direction; and a supply unit (300) for supplying the sample (1) to the nozzle head (100). The nozzles (110) are formed in the nozzle head (100). According to the present invention, a concrete test body including a plurality of layers can be easily manufactured and physical properties of the concrete test body can be practically evaluated.

Description

물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 시험체 제작 방법{3D Printers for Concrete Specimen}3D printer for test material fabrication for property evaluation and test method using the same {3D Printers for Concrete Specimen}

본 발명은 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 시험체 제작 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 복수의 노즐 토출구를 갖는 3D 프린터를 이용하여 복수의 시험체를 한번에 제작함으로써 정확한 시험체의 부착 강도 및 쳐짐량을 측정할 수 있도록 한 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 시험체 제작 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a 3D printer for producing a test body for evaluation of physical properties and a test body manufacturing method using the same. More specifically, by using a 3D printer having a plurality of nozzle discharge ports at the same time to produce a plurality of test specimens at once, a 3D printer for producing a test object for evaluation of physical properties so as to measure the adhesion strength and the amount of deflection of the exact test specimen and a test specimen using the same It is about a method.

종래의 강도 측정을 위한 콘크리트 시험체는 거푸집을 통해 제작되었다. 그러나 거푸집을 통한 시험체의 제작은 복수의 시험체 간의 부착 강도를 정확하게 측정할 수 없을 뿐만 아니라 제작 과정이 복잡하고 시험을 위한 시험체 제작 시간이 많이 소요되는 문제가 있었다. The concrete test specimen for the conventional strength measurement was made through the formwork. However, the fabrication of the test specimen through the formwork has a problem that it is not possible to accurately measure the adhesion strength between the plurality of test specimens, and the manufacturing process is complicated and the test specimen for the test takes a long time.

이러한 문제의 해결을 위해 건축용 3D 프린터를 활용하여 시험체를 제작하는 방법을 고려해볼 수 있다. In order to solve this problem, a method of manufacturing a test specimen using an architectural 3D printer can be considered.

그러나 건축용 3D 프린팅 장치의 경우 1개의 노즐을 이용하여 적층을 하는 방식으로 일정한 두께를 갖도록 적층하기 위해서는 수회 이동을 통해 적층을 해야 한다. 이 경우 일정한 노즐의 이동시간이 소요되기 때문에 구조물 및 시험체 제작 시 재료의 물성이 불가피하게 변화하게 된다.However, in the case of a building 3D printing device to be laminated to have a constant thickness by laminating by using a single nozzle must be laminated through several movements. In this case, since the movement time of a certain nozzle is required, the physical properties of the material will inevitably change when fabricating the structure and the specimen.

콘크리트의 경우, 시간이 지남에 따라 물성이 변화하는 재료로 배합 이후 시간이 지남에 따라 물성이 변하는데, 재료의 물성이 변화한 후에 후속층이 적층되면 이전층과 후속층의 계면에서 부착강도 저하가 발생한다. 따라서 콘크리트 3D 프린팅을 위해서는 압출 및 적층을 위한 노즐부의 이동속도가 중요하다. 노즐부의 이동속도는 재료의 압출속도와 연동해서 고려해야 한다. In the case of concrete, the physical properties change over time. After mixing, the physical properties change over time. If the subsequent layers are laminated after the material properties change, the adhesion strength decreases at the interface between the previous and subsequent layers. Occurs. Therefore, the moving speed of the nozzle unit for extrusion and lamination is important for concrete 3D printing. The moving speed of the nozzle section should be considered in conjunction with the extrusion speed of the material.

그러나 압출속도는 적층을 위해서는 재료 유동성이 작기 때문에 압출속도를 빠르게 조절할 수 없다. 압출속도의 한계로 인해 노즐부의 이동속도를 향상 시킬 수 있는 범위는 한정되어 있다. 적층 시 발생하는 문제점 중 하나는 적층 이후 처짐이다. However, the extrusion rate cannot be controlled quickly because the material flowability is small for lamination. Due to the limitation of the extrusion speed, the range that can improve the moving speed of the nozzle unit is limited. One problem that occurs during lamination is deflection after lamination.

그러나 시공 중에 처짐량을 관찰하기 위해서는 별도의 장치를 이용해야 하는데 별도의 장치를 이용할 경우, 시공과정에서 3D 프린팅 장치와의 간섭이 발생하는 문제점이 있다.However, in order to observe the amount of deflection during construction, a separate device must be used. However, when a separate device is used, interference with the 3D printing device occurs during the construction process.

종래의 원자력 발전소의 해체 기술에 관한 선행 기술 목록은 이하와 같다.The prior art list on the decommissioning technology of the conventional nuclear power plant is as follows. - 대한민국 등록특허 10-0440356-Republic of Korea Patent Registration 10-0440356 - 대한민국 등록특허 10-1913671-Republic of Korea Patent Registration 10-1913671 - 대한민국 등록특허 10-0426325-Republic of Korea Patent Registration 10-0426325

본 발명은 상술된 종래의 콘크리트 물성 평가용 시험체 제작의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 목적은 복수의 레이어를 포함하는 콘크리트 시험체를 용이하게 제작할 수 있는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 콘크리트 시험체의 물성 측정 방법을 제공함에 있다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the production of the test body for the evaluation of the conventional concrete properties, the object of the present invention is a 3D printer for producing a test body for evaluation of physical properties that can easily produce a concrete test body including a plurality of layers And to provide a method for measuring the physical properties of the concrete test body using the same.

본 발명의 다른 목적은 복수의 레이어 간의 부착강도 및 쳐짐강도를 정확하게 측정할 수 있도록 한 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 콘크리트 시험체의 물성 측정 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide a 3D printer and a method for measuring properties of a concrete test specimen using the same for the production of test specimens for evaluation of physical properties to accurately measure the adhesion strength and deflection strength between a plurality of layers.

본 발명의 또 다른 목적은 복수의 콘크리트 레이어 시험체의 직경 및 간격을 용이하게 변경 제작할 수 있도록 한 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 콘크리트 시험체의 물성 측정 방법을 제공함에 있다. It is still another object of the present invention to provide a 3D printer and a method for measuring physical properties of concrete specimens using the same for fabricating test specimens for evaluation of physical properties, which enables easy changes in diameter and spacing of a plurality of concrete layer specimens.

본 발명의 일 측면에 따르면 물성 평가용 시험체(10) 제작을 위한 3D 프린터에 있어서, 상기 시험체(10)를 형성하는 시료(1)가 토출되는 노즐(110)이 포함된 노즐헤드(100); 상기 노즐헤드(100)를 상하 방향으로 이동시키는 제1 구동부(210); 상기 노즐헤드(100)를 좌우 방향으로 이동시키는 제2 구동부(220); 상기 노즐헤드(100)를 전후 방향으로 이동시키는 제3 구동부(230); 및 상기 노즐헤드(100)에 상기 시료(1)를 공급하는 공급부(300);를 포함하되, 상기 노즐헤드(100)에는 상기 노즐(110)이 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터가 제공된다. According to an aspect of the present invention, in the 3D printer for the production of the test body 10 for evaluation of physical properties, the nozzle head 100 including a nozzle 110 for discharging the sample (1) forming the test body 10; A first driver 210 for moving the nozzle head 100 in the vertical direction; A second driver 220 for moving the nozzle head 100 in a left and right direction; A third driving part 230 moving the nozzle head 100 in the front and rear directions; And a supply unit 300 for supplying the sample 1 to the nozzle head 100, wherein the nozzle head 100 has a plurality of nozzles 110 formed therein. There is provided a 3D printer.

이 경우 상기 제1 구동부(210)에 의해 이동된 상기 노즐헤드(100)의 상하 이동량을 측정하는 제1 센서(410);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In this case, the first sensor 410 for measuring the vertical movement amount of the nozzle head 100 moved by the first drive unit 210; 3D printer for the production of a test object for evaluation of physical properties further comprises a Can be.

또한, 상기 제2 구동부(220)에 의해 이동된 상기 노즐헤드(100)의 좌우 이동량을 측정하는 제2 센서(420);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In addition, the 2D sensor 420 for measuring the left and right movement amount of the nozzle head 100 moved by the second drive unit 220; 3D printer for the production of a test object for evaluation of physical properties further comprises a Can be.

또한, 상기 제3 구동부(230)에 의해 이동된 상기 노즐헤드(100)의 전후 이동량을 측정하는 제3 센서(430);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In addition, the third sensor 430 for measuring the front and rear movement amount of the nozzle head 100 moved by the third driving unit 230; 3D printer for the production of a test body for evaluation of physical properties further comprising Can be.

또한, 상기 노즐헤드(100)에는 상기 노즐(110)이 분배되는 분배구간(A)이 형성되며, 상기 분배구간(A)에서의 상기 노즐(110)의 분배각(B)은 이웃하는 상기 노즐(110a)의 분배각(Ba)과 동일한 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In addition, the nozzle head 100 is provided with a distribution section A through which the nozzle 110 is distributed, and the distribution angle B of the nozzle 110 in the distribution section A is adjacent to the nozzle. It may be a 3D printer for manufacturing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that the same as the distribution angle (Ba) of (110a).

또한, 상기 분배구간(A)은 중력방향(b)을 따라 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In addition, the distribution section (A) may be a 3D printer for manufacturing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that formed in plurality in the gravity direction (b).

또한, 상기 노즐헤드(100)에는 상기 노즐(110)을 따라 이동한 상기 시료(1)가 토출되는 토출구(111)가 형성되며, 상기 토출구(111)는 상기 노즐헤드(100)의 폭방향(a)을 따라 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In addition, the nozzle head 100 is formed with a discharge port 111 for discharging the sample 1 moved along the nozzle 110, the discharge port 111 is a width direction ( It may be a 3D printer for manufacturing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that formed in plurality in accordance with a).

또한, 복수의 상기 토출구(111)의 이웃하는 상기 토출구(111) 간의 거리(c)는 동일하되, 상기 토출구(111) 간의 거리(c)는 상기 토출구(111)를 통해 토출된 시료(1)가 서로 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터일 수 있다. In addition, the distance (c) between the discharge port 111 adjacent to the plurality of the discharge port 111 is the same, but the distance (c) between the discharge port 111 is the sample (1) discharged through the discharge port 111 It may be a 3D printer for manufacturing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that formed in contact with each other.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 3D 프린터를 이용하여 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법에 있어서, 상기 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(S100); 및 상기 제1 시험체(11)의 부착강도를 측정하는 제2 단계(S200);를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in the method of measuring the bonding strength of the concrete test body using a 3D printer, the plurality of discharge ports (moving the nozzle head 100 using the third driving unit 230) A first step (S100) of discharging the sample (1) through the 111 to produce a first test body (11); And a second step (S200) of measuring the adhesion strength of the first test body 11. A method of measuring the bonding strength of a concrete test body is provided.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면 상기 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(A100); 상기 제1 단계(S100)를 통해 제작된 상기 제1 시험체(11) 상부에, 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제2 시험체(12)를 제작하는 제2 단계(A200); 및 상기 제1 시험체(11)와 상기 제2 시험체(12)의 부착강도를 측정하는 제3 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention by discharging the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 using the third driving unit 230, the first test body 11 A first step (A100) of manufacturing; The sample through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 by using a third drive unit 230 on the first test body 11 produced through the first step (S100). A second step (A200) of discharging (1) to produce a second test body 12; And a third step (S300) of measuring adhesion strengths of the first test body 11 and the second test body 12. A method of measuring the bonding strength of a concrete test body is provided.

본 발명의 또 다른 일 측면에 따르면 3D 프린터를 이용하여 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법에 있어서, 상기 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(B100); 상기 제1 구동부(110)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 상부로 이동시키는 제2 단계(B200); 및 상기 제1 단계(S100)를 통해 제작된 상기 제1 시험체(11) 상부에, 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제2 시험체(12)를 제작하는 제3 단계(B300);를 포함하되, 상기 시험체(10)의 높이가 소정의 높이에 이르기까지 상기 제2 단계(B200) 및 상기 제3 단계(S300)를 반복하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법이 제공된다. According to another aspect of the present invention, in the method for measuring the amount of deflection of the concrete test body by using a 3D printer, the plurality of discharge ports (moving the nozzle head 100 using the third driving unit 230) A first step (B100) of discharging the sample (1) through the 111 to produce a first test body (11); A second step (B200) of moving the nozzle head (100) upward by using the first driving unit (110); And through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 by using a third driving unit 230 on the first test body 11 manufactured through the first step S100. And a third step (B300) of discharging the sample (1) to produce a second test body (12), wherein the height of the test body (10) reaches a predetermined height. There is provided a method of measuring the amount of deflection of a concrete test body, characterized in that repeating the third step (S300).

이 경우 상기 제1 센서(410)가 생성하는 높이 이동정보와 상기 시험체(10)의 높이를 비교하여 상기 시험체(10)의 처짐량을 측정하는 제4 단계(B400);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법일 수 있다. In this case, a fourth step (B400) of comparing the height movement information generated by the first sensor 410 with the height of the test body 10 and measuring the amount of deflection of the test body 10 is further included. It may be a method of measuring the amount of deflection of the concrete test specimen.

본 발명에 따르면 복수의 레이어를 포함하는 콘크리트 시험체를 용이하게 제작할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention there is an effect that can be easily produced concrete test body including a plurality of layers.

본 발명에 따르면 복수의 레이어 간의 부착강도 및 쳐짐강도를 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention there is an effect that can accurately measure the adhesion strength and the deflection strength between the plurality of layers.

본 발명에 따르면 복수의 콘크리트 레이어 시험체의 직경 및 간격을 용이하게 변경 제작할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention there is an effect that can easily change the diameter and spacing of the plurality of concrete layer test specimen.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용하여 제작된 시험체.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 적층 시험체.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 노즐헤드의 단면도. 1 is a perspective view of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a test body produced using a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a laminated test body according to another embodiment of the present invention.
5 is a cross-sectional view of the nozzle head of the 3D printer according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 따른 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터 및 이를 이용한 콘크리트 시험체의 물성 측정 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부된 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.An embodiment of a 3D printer and a method for measuring properties of a concrete test body using the same for manufacturing a test body for evaluation of physical properties according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Components to be assigned the same reference numerals and duplicate description thereof will be omitted.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.In addition, terms such as first and second used below are merely identification symbols for distinguishing the same or corresponding components, and the same or corresponding components are limited by terms such as the first and second components. no.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.In addition, the coupling does not only mean the case where the physical contact is directly between the components in the contact relationship between the components, other components are interposed between the components, the components in the other components Use it as a comprehensive concept until each contact.

본 발명은 콘크리트 물성 평가용 시험체(10) 제작을 위한 3D 프린터에 관한 것이다. The present invention relates to a 3D printer for manufacturing the test body 10 for evaluation of concrete properties.

본 발명에 따라 제작되는 시험체(10)는 복수의 레이어로 구성된다(도 3). The test body 10 produced according to the present invention is composed of a plurality of layers (Fig. 3).

복수의 레이어는 좌우방향은 물론 상향방향으로 형성될 수 있다(도 4). The plurality of layers may be formed in the upward direction as well as the left and right directions (FIG. 4).

복수의 레이어로 형성된 시험체(10)를 이용하여 각 레이어 간의 부착강도 및 상하방향으로 적층된 레이어의 처짐을 측정하여 콘크리트의 다양한 물성을 평가하는 것이 가능하다. It is possible to evaluate various physical properties of the concrete by measuring the adhesion strength between each layer and the deflection of the layers stacked in the vertical direction using the test body 10 formed of a plurality of layers.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터는 시험체(10)를 형성하는 시료(1)가 토출되는 노즐(110)이 포함된 노즐헤드(100), 노즐헤드(100)를 상하 방향으로 이동시키는 제1 구동부(210), 노즐헤드(100)를 좌우 방향으로 이동시키는 제2 구동부(220) 및 노즐헤드(100)를 전후 방향으로 이동시키는 제3 구동부(230) 및 노즐헤드(100)에 상기 시료(1)를 공급하는 공급부(300)를 포함한다(도 1). According to an embodiment of the present invention, a 3D printer includes a nozzle head 100 including a nozzle 110 through which a sample 1 forming a test body 10 is discharged, and an agent for moving the nozzle head 100 in a vertical direction. The sample in the first driving unit 210, the second driving unit 220 for moving the nozzle head 100 in the left and right directions, and the third driving unit 230 and the nozzle head 100 for moving the nozzle head 100 in the front and rear directions. It includes the supply part 300 which supplies (1) (FIG. 1).

여기서 상하 방향이란 도 1을 기준으로 Y 방향을 의미한다. 좌우 방향이란 도 1을 기준으로 X 방향을 의미한다. 또한, 전후 방향이란 도 1을 기준으로 Z 방향을 의미한다. Here, the vertical direction refers to the Y direction based on FIG. 1. The left and right directions refer to the X direction based on FIG. 1. In addition, the front-rear direction means a Z direction with reference to FIG.

본 발명에 따른 3D 프린터의 노즐헤드(100)에는 노즐(110)이 복수로 형성된 특징이 있다(도 5). The nozzle head 100 of the 3D printer according to the present invention has a feature in which a plurality of nozzles 110 are formed (FIG. 5).

본 발명에 따르면 복수의 레이어를 갖는 시험체(10)를 이용하여 콘크리트의 물성을 측정하므로 복수의 레이어를 동시에 형성하기 위해 복수의 노즐(110)을 포함하는 노즐헤드(100)가 요구된다. According to the present invention, since the physical properties of the concrete are measured using the test body 10 having a plurality of layers, a nozzle head 100 including a plurality of nozzles 110 is required to simultaneously form a plurality of layers.

이 경우 복수의 노즐헤드(100)의 토출구(111)는 일정 간격으로 형성되어야 하며, 토출구(111)를 통해 토출되는 시료의 양이 일정할 것이 요구된다. In this case, the discharge holes 111 of the plurality of nozzle heads 100 should be formed at regular intervals, and the amount of the sample discharged through the discharge holes 111 is required to be constant.

이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터는 노즐헤드(100)에는 노즐(110)을 따라 이동한 시료(1)가 토출되는 토출구(111)가 형성되며, 토출구(111)는 노즐헤드(100)의 폭방향(a)을 따라 복수로 형성될 수 있다. 더하여 복수의 토출구(111)의 이웃하는 토출구(111) 간의 거리(c)는 동일하다(도 5). To this end, in the 3D printer according to the exemplary embodiment of the present invention, the nozzle head 100 is formed with a discharge port 111 through which the sample 1 moved along the nozzle 110 is discharged, and the discharge port 111 is a nozzle head ( It may be formed in plurality along the width direction (a) of the (100). In addition, the distance c between neighboring discharge ports 111 of the plurality of discharge ports 111 is the same (FIG. 5).

이 경우 토출구(111) 간의 거리(c)는 토출구(111)를 통해 토출된 시료(1)가 서로 접촉되도록 형성되는 것이 바람직하다. In this case, it is preferable that the distance c between the discharge ports 111 is formed such that the samples 1 discharged through the discharge ports 111 are in contact with each other.

또한, 각 토출구(111)에서 토출되는 시료(1)의 양을 동일하게 유지하기 위해 노즐헤드(100)에는 노즐(110)이 분배되는 분배구간(A)이 형성되며, 분배구간(A)에서의 노즐(110)의 분배각(B)은 이웃하는 노즐(110a)의 분배각(Ba)과 동일한 특징을 갖는다(도 5). In addition, in order to maintain the same amount of the sample 1 discharged from each discharge port 111, the nozzle head 100 is formed with a distribution section A to which the nozzle 110 is distributed, and in the distribution section A The distribution angle B of the nozzle 110 has the same characteristics as the distribution angle Ba of the neighboring nozzle 110a (Fig. 5).

이 경우 분배구간(A)은 중력방향(b)을 따라 복수로 형성될 수 있다. In this case, the distribution section A may be formed in plural along the gravity direction b.

이에 따라 분배구간(A)에서 분배되는 시료의 양이 동일하게 유지될 수 있으므로 최종적으로 토출구(111)를 통해 토출되는 각 시료(1)의 양을 동일하게 유지할 수 있다. Accordingly, since the amount of the sample dispensed in the distribution section A can be maintained the same, the amount of each sample 1 finally discharged through the discharge port 111 can be maintained the same.

또한, 노즐(110)의 개수 및 폭을 다양하게 변형하여 시험자가 의도한 시험체(10)를 제작하는 것이 가능하다. 이를 위해 노즐헤드(100)는 3D 프린터 본체에서 탈부착 및 교환이 가능한 구조를 취하는 것이 바람직하다. In addition, the number and width of the nozzles 110 may be variously modified to manufacture the test body 10 intended by the tester. To this end, the nozzle head 100 preferably takes a structure that can be attached and detached from the 3D printer body.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터는 제1 구동부(210)에 의해 이동된 노즐헤드(100)의 상하 이동량을 측정하는 제1 센서(410), 제2 구동부(220)에 의해 이동된 노즐헤드(100)의 좌우 이동량을 측정하는 제2 센서(420) 및 제3 구동부(230)에 의해 이동된 노즐헤드(100)의 전후 이동량을 측정하는 제3 센서(430)를 포함할 수 있다(도면 미도시). 3D printer according to an embodiment of the present invention is a nozzle moved by the first sensor 410, the second drive unit 220 for measuring the vertical movement amount of the nozzle head 100 moved by the first drive unit (210). It may include a second sensor 420 for measuring the left and right movement amount of the head 100 and a third sensor 430 for measuring the forward and backward movement amount of the nozzle head 100 moved by the third driving unit 230 ( Drawing not shown).

제1 센서(410), 제2 센서(420) 및 제3 센서(430)는 노즐헤드(100)의 이동에 따른 이동정보를 생성하며, 이동정보를 이용하여 노즐헤드(100)의 이동량을 측정함과 아울러 노즐헤드(100)의 이동을 위한 제어를 수행하는 것이 가능하다. The first sensor 410, the second sensor 420, and the third sensor 430 generate movement information according to the movement of the nozzle head 100, and measure the movement amount of the nozzle head 100 using the movement information. In addition, it is possible to perform control for movement of the nozzle head 100.

이에 따라 사용자가 특정한 소정의 규격을 갖는 시험체(10)를 제작할 수 있다. Thereby, the user can manufacture the test body 10 which has a predetermined | prescribed predetermined standard.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용하여 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법을 설명한다. Hereinafter will be described a method of measuring the bonding strength of the concrete test body using a 3D printer according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법은 제3 구동부(230)를 이용하여 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 토출구(111)를 통해 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(S100) 및 제1 시험체(11)의 부착강도를 측정하는 제2 단계(S200)를 포함한다. Method for measuring the bonding strength of the concrete test body according to an embodiment of the present invention by discharging the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 using the third drive unit 230 A first step (S100) of manufacturing the first test body 11 and the second step (S200) of measuring the adhesion strength of the first test body (11).

본 발명에 따르면 복수의 레이어를 갖는 시험체(10)를 동시에 생산할 수 있으므로 좌우방향으로 형성된 각 레이어(11, 12)의 부착강도를 정확하게 측정할 수 있다. According to the present invention, since the test body 10 having a plurality of layers can be produced at the same time, the adhesion strength of each of the layers 11 and 12 formed in the left and right directions can be accurately measured.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법은 제3 구동부(230)를 이용하여 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 토출구(111)를 통해 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(A100), 제1 단계(S100)를 통해 제작된 제1 시험체(11) 상부에, 제3 구동부(230)를 이용하여 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 토출구(111)를 통해 시료(1)를 토출시켜 제2 시험체(12)를 제작하는 제2 단계(A200) 및 제1 시험체(11)와 제2 시험체(12)의 부착강도를 측정하는 제3 단계(S300)를 포함할 수 있다. Method for measuring the bonding strength of the concrete test body according to another embodiment of the present invention discharges the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 using the third drive unit 230 The nozzle head 100 by using the third driving unit 230 on the first step A100 and the upper part of the first test body 11 manufactured through the first step S100. The second step (A200) to produce a second test body 12 by discharging the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the and the adhesion strength of the first test body 11 and the second test body 12 It may include a third step (S300) for measuring the.

본 발명의 다른 일 실시예에 다르면 상하방향으로 형성된 레이어(11, 12) 간의 부착강도를 측정할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, the adhesion strength between the layers 11 and 12 formed in the vertical direction may be measured.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용하여 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법에 대해 설명한다. Hereinafter, a method of measuring the deflection amount of the concrete test body by using the 3D printer according to an embodiment of the present invention will be described.

본 발명에 따른 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법은 제3 구동부(230)를 이용하여 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 토출구(111)를 통해 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(B100), 제1 구동부(110)를 이용하여 노즐헤드(100)를 상부로 이동시키는 제2 단계(B200) 및 제1 단계(S100)를 통해 제작된 제1 시험체(11) 상부에, 제3 구동부(230)를 이용하여 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 토출구(111)를 통해 시료(1)를 토출시켜 제2 시험체(12)를 제작하는 제3 단계(B300)를 포함할 수 있다. In the method for measuring the amount of deflection of the concrete test specimen according to the present invention, the sample 1 is discharged through the plurality of discharge ports 111 while the nozzle head 100 is moved by using the third driving unit 230. 11) a first step (B100) of manufacturing, a first step (B200) and the first step (S100) of the first step (S100) to move the nozzle head 100 to the upper by using the first driving unit 110 The third which manufactures the 2nd test body 12 by discharging the sample 1 through the some discharge port 111, moving the nozzle head 100 using the 3rd drive part 230 on the test body 11 upper part. Step B300 may be included.

이 경우 시험체(10)의 높이가 시험자가 의도한 소정의 높이에 이르기까지 제2 단계(B200) 및 제3 단계(S300)를 반복하여 시험체(10)를 제작한다. In this case, the test body 10 is manufactured by repeating the second step B200 and the third step S300 until the height of the test body 10 reaches a predetermined height intended by the tester.

소정의 높이를 갖는 시험체(10)가 제작되면 제1 센서(410)가 생성하는 높이 이동정보와 시험체(10)의 높이를 비교하여 시험체(10)의 처짐량을 측정하는 제4 단계(B400)를 더 포함할 수 있다. When the test piece 10 having a predetermined height is manufactured, a fourth step (B400) of comparing the height movement information generated by the first sensor 410 with the height of the test piece 10 and measuring the deflection amount of the test piece 10 is performed. It may further include.

본 발명에 따르면 복수의 레이어를 갖는 시험체를 동시 생산하여 강도 측정을 수행함으로써 실제적인 콘크리트의 물성을 평가할 수 있을 뿐만 아니라 복수의 레이어를 갖는 시험체(10)를 용이하게 생산할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention, by simultaneously producing a test body having a plurality of layers to perform a strength measurement, it is possible not only to evaluate the physical properties of the concrete, but also to easily produce a test body having a plurality of layers 10.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.Since the above has just been described with respect to some of the preferred embodiments that can be implemented by the present invention, the scope of the present invention, as is well known, should not be construed as limited to the above embodiments, the present invention described above It will be said that both the technical idea and the technical idea which together with the base are included in the scope of the present invention.

1 : 시료
2 : 시험체
100 : 노즐헤드
200 : 구동부
300 : 공급부
400 : 센서1: sample
2: test body
100: nozzle head
200: drive unit
300: supply part
400: sensor

Claims (12)

물성 평가용 시험체(10) 제작을 위한 3D 프린터에 있어서,
상기 시험체(10)를 형성하는 시료(1)가 토출되는 노즐(110)이 포함된 노즐헤드(100);
상기 노즐헤드(100)를 상하 방향으로 이동시키는 제1 구동부(210);
상기 노즐헤드(100)를 좌우 방향으로 이동시키는 제2 구동부(220);
상기 노즐헤드(100)를 전후 방향으로 이동시키는 제3 구동부(230); 및
상기 노즐헤드(100)에 상기 시료(1)를 공급하는 공급부(300);를 포함하되,
상기 노즐헤드(100)에는 상기 노즐(110)이 복수로 형성되며,
상기 제1 구동부(210)에 의해 이동된 상기 노즐헤드(100)의 상하 이동량을 측정하는 제1 센서(410);를 더 포함하고
상기 노즐헤드(100)에는 상기 노즐(110)이 분배되는 분배구간(A)이 형성되며,
상기 분배구간(A)에서의 상기 노즐(110)의 분배각(B)은 이웃하는 노즐(110a)의 분배각(Ba)과 동일하고,
상기 분배구간(A)은 중력방향(b)을 따라 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터.
In the 3D printer for the production of the test body 10 for evaluation of physical properties,
A nozzle head 100 including a nozzle 110 through which a sample 1 forming the test body 10 is discharged;
A first driver 210 for moving the nozzle head 100 in the vertical direction;
A second driver 220 for moving the nozzle head 100 in a left and right direction;
A third driving part 230 moving the nozzle head 100 in the front and rear directions; And
Includes; supply unit 300 for supplying the sample (1) to the nozzle head (100),
The nozzle head 100 is formed with a plurality of nozzles 110,
And a first sensor 410 which measures the vertical movement amount of the nozzle head 100 moved by the first driver 210.
The nozzle head 100 is formed with a distribution section (A) for dispensing the nozzle 110,
The distribution angle B of the nozzle 110 in the distribution section A is the same as the distribution angle Ba of the neighboring nozzle 110a,
The distribution section (A) is a 3D printer for manufacturing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that formed in plurality in the direction of gravity (b).
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 구동부(220)에 의해 이동된 상기 노즐헤드(100)의 좌우 이동량을 측정하는 제2 센서(420);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터.
The method of claim 1,
A second sensor 420 which measures a left and right movement amount of the nozzle head 100 moved by the second driving unit 220;
3D printer for producing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that it further comprises.
제3항에 있어서,
상기 제3 구동부(230)에 의해 이동된 상기 노즐헤드(100)의 전후 이동량을 측정하는 제3 센서(430);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터.
The method of claim 3,
A third sensor 430 for measuring the amount of forward and backward movement of the nozzle head 100 moved by the third driving unit 230;
3D printer for producing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that it further comprises.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 노즐헤드(100)에는 상기 노즐(110)을 따라 이동한 상기 시료(1)가 토출되는 토출구(111)가 형성되며,
상기 토출구(111)는 상기 노즐헤드(100)의 폭방향(a)을 따라 복수로 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터.
The method of claim 1,
The nozzle head 100 is formed with a discharge port 111 for discharging the sample 1 moved along the nozzle 110,
The discharge port 111 is a 3D printer for manufacturing a test body for evaluation of physical properties, characterized in that formed in plurality in the width direction (a) of the nozzle head (100).
제7항에 있어서,
복수의 상기 토출구(111)의 이웃하는 상기 토출구(111) 간의 거리(c)는 동일하되,
상기 토출구(111) 간의 거리(c)는 상기 토출구(111)를 통해 토출된 시료(1)가 서로 접촉되도록 형성된 것을 특징으로 하는 물성 평가용 시험체 제작을 위한 3D 프린터.
The method of claim 7, wherein
The distance c between the discharge ports 111 adjacent to the plurality of discharge ports 111 is the same,
The distance (c) between the discharge port 111 is formed so that the sample (1) discharged through the discharge port 111 is in contact with each other 3D printer for the production of a test body for evaluation of physical properties.
제8항의 3D 프린터를 이용하여 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법에 있어서,
상기 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(S100); 및
상기 제1 시험체(11)의 부착강도를 측정하는 제2 단계(S200);를
포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법.
In the method of measuring the bonding strength of the concrete specimen using a 3D printer of claim 8,
First step of manufacturing the first test body 11 by discharging the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 using the third driving unit 230 (S100). ); And
A second step (S200) of measuring the adhesion strength of the first test body 11;
Method for measuring the bonding strength of the concrete test body comprising a.
제9항에 있어서,
상기 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(A100);
상기 제1 단계(S100)를 통해 제작된 상기 제1 시험체(11) 상부에, 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제2 시험체(12)를 제작하는 제2 단계(A200); 및
상기 제1 시험체(11)와 상기 제2 시험체(12)의 부착강도를 측정하는 제3 단계(S300);를
포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 접합강도를 측정하는 방법.
The method of claim 9,
First step (A100) of manufacturing the first test body 11 by discharging the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 using the third driving unit 230. );
The sample through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 by using a third drive unit 230 on the first test body 11 produced through the first step (S100). A second step (A200) of discharging (1) to produce a second test body 12; And
A third step (S300) of measuring the adhesion strength between the first test body 11 and the second test body 12;
Method for measuring the bonding strength of the concrete test body comprising a.
제8항의 3D 프린터를 이용하여 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법에 있어서,
상기 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제1 시험체(11)를 제작하는 제1 단계(B100);
상기 제1 구동부(210)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 상부로 이동시키는 제2 단계(B200); 및
상기 제1 단계(B100)를 통해 제작된 상기 제1 시험체(11) 상부에, 제3 구동부(230)를 이용하여 상기 노즐헤드(100)를 이동시키면서 복수의 상기 토출구(111)를 통해 상기 시료(1)를 토출시켜 제2 시험체(12)를 제작하는 제3 단계(B300);를 포함하되,
상기 시험체(10)의 높이가 소정의 높이에 이르기까지 상기 제2 단계(B200) 및 상기 제3 단계(B300)를 반복하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법.
In the method of measuring the amount of deflection of the concrete test body using the 3D printer of claim 8,
First step (B100) of manufacturing the first test body 11 by discharging the sample 1 through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 using the third driving unit 230 (B100). );
A second step (B200) of moving the nozzle head (100) upward by using the first driver (210); And
The sample through the plurality of discharge ports 111 while moving the nozzle head 100 by using a third driving unit 230 on the first test body 11 produced through the first step (B100). A third step (B300) of discharging (1) to produce a second test body 12;
And repeating the second step (B200) and the third step (B300) until the height of the test piece reaches a predetermined height.
제11항에 있어서,
상기 제1 센서(410)가 생성하는 높이 이동정보와 상기 시험체(10)의 높이를 비교하여 상기 시험체(10)의 처짐량을 측정하는 제4 단계(B400);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 시험체의 쳐짐량을 측정하는 방법. The method of claim 11,
A fourth step (B400) of measuring the deflection amount of the test piece 10 by comparing the height movement information generated by the first sensor 410 with the height of the test piece 10;
Method for measuring the amount of deflection of the concrete test body, characterized in that it further comprises.
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