KR102033459B1 - 3d 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 3D 프린터에 관한 것이다.
본 발명에 따른 3D 프린터는 용용된 소재를 분사하여 프린팅 작업을 수행하는 성형노즐; 상기 성형노즐을 X축 방향(좌우 방향)으로 이동시키는 X축 이동기; 상기 성형노즐을 Y축 방향(전후 방향)으로 이동시키는 Y축 이동기; 상기 성형노즐을 Z축 방향(수직 방향)으로 이동시키는 Z축 이동기; 상기 성형노즐, X축 이동기, Y축 이동기, Z축 이동기를 설치하기 위해 마련되며, 적어도 상부가 개방된 보호벽; 상기 성형노즐, X축 이동기, Y축 이동기, Z축 이동기의 작동에 따라서 프린팅되는 제품에 복사열을 발생시키기 위해 구비되는 다수의 적외선 히터; 를 포함한다.
본 발명에 따르면 프린팅되는 제품의 온도 조절이 적절히 이루어질 수 있어서 궁극적으로 3D 프린터에 의해 생산되는 제품이 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

3D 프린터{3D PRINTER}

본 발명은 합성수지나 용융된 금속 소재를 프린팅하여 제품을 성형하는 3D 프린터에 관한 것이다.

3D 프린터는 별도의 금형 없이 용융된 소재를 주사하면서 베이스에서부터 순차적으로 한 층 한 층씩 쌓아 올리는 방식으로 제품을 생산해 내는 기기이다.

전통적인 사출 성형의 경우에는 제품의 내부 구조에 따라서 수많은 부분적인 사출물들이 필요할 수 있고, 제품의 형상이 바뀌면 그에 따른 별도의 금형이 요구된다는 점에서 그 만큼 금형 비용 및 조립비용이 많이 요구된다. 또한, 금형 사출을 할 수 없는 기구적인 형상 등도 존재하기 때문에 얻어질 수 있는 제품에 한계가 있다.

그러나 3D 프린터에 의한 성형은 금형도 요구되지 않고, 제품의 내부 구조와도 관계없이 통으로 성형이 이루어질 수 있다는 점에서 제품 생산에 대한 자유도를 크게 향상시키고 있다.

한편, 용융된 소재가 냉각되는 과정에서는 크든 작든 열변형이 이루어진다.

금형 사출에 의한 제품 성형의 경우에는 제품이 금형의 캐버티 내에서 냉각되고, 상대적으로 제품 전체가 균일하게 냉각되기 때문에 성형이 완료된 제품의 불량률이 적다.

그러나 3D 프린팅에 의한 제품 성형의 경우에는 한 층 한 층 쌓아 올리는 과정이 필요하기 때문에, 각 층마다 냉각되어서 고화되는 시점이 다르기 때문에, 각 층별 열변형의 시차(일반적으로 합성수지의 열변형 온도는 소재에 따라서 80도 내지 115도의 근처에서 이루어진다)로 인한 뒤틀림 등으로 성형이 완료된 제품의 불량률이 크다. 이러한 열변형에 의한 불량률은 대형 제품을 프린팅할 때 더 많이 발생한다.

예를 들어, 둘레가 1m짜리 원기둥을 프린팅 할 때, 성형노즐이 1m 주행하는데 40초가 걸리도록 설정하면, 층별로 20도씩 온도 차이가 나게 된다. 즉, 방금 프린팅된 층의 온도가 200도이면, 그 아래층들은 180도, 160도, 140도와 같이 20도씩의 편차를 가진다. 이리 될 경우 각 층마다 열변형되는 시점이 달라지게 되고, 이러한 열변형의 시차로 인해 제품에 불량이 발생하는 것이다.

또한, 용융된 소재를 분사하여 프린팅하는 성형노즐의 경우 프로그래밍된 기준면 상에서 융융된 소재를 분사하게 되는데, 하부가 열수축에 의해 내려앉게 되면 현재 성형되는 위층과 아래층간의 결속력이 떨어져서 불량의 원인 된다. 그리고 아래층의 온도가 너무 낮은 경우에도 위층과 아래층의 접착력이 떨어진다.

위와 같은 여러 문제로 인해 프린팅 공간을 폐쇄시키기 위한 챔버를 구성하고, 챔버의 내부를 가열하는 기술이 제안되었다. 그러나 이러한 챔버를 이용하는 기술은 다음의 문제점들이 있다.

첫째, 용융된 수지를 분사하여 프린팅하는 성형노즐을 이동시키기 위한 모터 등이 고열에 의해 그 기능에 문제가 발생할 수 있다.

둘째, 챔버의 내부를 일정 온도로 유지시키기 위한 과다한 전력이 소모된다.

셋째, 성형노즐에서 분사된 층이 고화되는 속도가 느려서 그 위층을 쌓는데 문제가 발생한다. 왜냐하면, 아래층이 적정한 강도를 가진 상태로 고화되지 않으면, 위층의 무게로 인해 무른 아래층이 무너지는 등의 문제가 있기 때문이다. 그래서 방금 프린팅된 층의 상태가 일정 온도(열변형이 이루어지는 온도보다 약간 높은 온도)까지는 빠르게 내려가야 될 필요성이 있는데, 챔버의 내부 공간이 고온을 유지하고 있기 때문에 프린팅 속도가 늦어질 수밖에는 없고, 이는 생산성 하락의 원인이 된다.

넷째, 무엇보다도 폐쇄된 챔버는 대형 3D 프린터에 적용되기가 곤란하다. 왜냐하면, 대형 3D 프린터에 의해 성형되는 제품은 높이가 1.5m 이상인 제품들도 존재하는 데, 이러한 제품들을 성형하기 위해서는 성형노즐이 구비된 작동축의 상측 높이가 매우 높을 수밖에는 없다. 따라서 모터의 안정적인 작동이나 성형노즐이 수직 방향으로 이동하는 높이 등을 고려할 때, 챔버를 두더라도 폐쇄된 형태가 아닌 상부가 개방된 형태의 챔버를 구비할 수밖에 없는 현실적인 한계가 있다.

물론, 도 1에서와 같이 프린팅 공간을 외기와 차단하기 위한 폐쇄된 챔버(CB)를 구비하고, 바닥에 히터를 박아서 챔버의 내부 공간을 가열시키는 대형 3D 프린터(100)가 시중에서 판매되고는 있다. 그러나 이러한 제품의 경우에도 다음의 문제들이 있다.

첫째, 대형 챔버를 구축하는데 따른 비용이 높아서 생산 단가가 높다.

둘째, 바닥에 히터를 박아서 전체를 데우는데 시간이 오래 소요되기 때문에 가동률이 떨어진다.

셋째, 가열 공간이 너무 넓어서 전력 소모가 많고, 그 만큼 생산성이 떨어진다.

넷째, 바닥에 히터를 설치하더라도 히터로부터 30Cm 정도의 높이까지만 열관리가 된다. 예를 들어, 바닥을 데우면 바닥은 200도인데, 바닥으로부터 30Cm만 떨어져도 상온에 가깝게 되어버리는 것이다. 그래서 도 1에서와 같이 전체를 챔버로 막는 기술은 현재 1m×1m×1m 이내 크기의 장비에서만 적용되고 있고, 프린팅 높이가 1m를 넘는 경우, 예를 들면 본 출원인에 의해 생산되는 장비 중 그 규모가 2.5m×5m×1.5m인 장비에는 도 1의 기술이 적용될 수 없다.

대한민국 공개특허공보 제10-2019-0007683호

본 발명의 목적은 프린팅 공간이 개방되어 있는 경우, 프린팅 과정에 있는 제품의 온도를 일정 수준으로 유지시킬 수 있으면서도 모터 등의 작동에 영향을 미치지 않는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 3D 프린터는 용용된 소재를 분사하여 프린팅 작업을 수행하는 성형노즐; 상기 성형노즐을 X축 방향(좌우 방향)으로 이동시키는 X축 이동기; 상기 성형노즐을 Y축 방향(전후 방향)으로 이동시키는 Y축 이동기; 상기 성형노즐을 Z축 방향(수직 방향)으로 이동시키는 Z축 이동기; 상기 성형노즐, X축 이동기, Y축 이동기, Z축 이동기를 설치하기 위해 마련되며, 적어도 상부가 개방된 보호벽; 상기 성형노즐, X축 이동기, Y축 이동기, Z축 이동기의 작동에 따라서 프린팅되는 제품에 복사열을 발생시키기 위해 구비되는 다수의 적외선 히터; 를 포함한다.

상기 3D 프린터는 상기 다수의 적외선 히터가 조사하는 적외선의 조사 방향을 조절하기 위한 방향 조절기; 를 더 포함할 수 있다.

상기 3D 프린터는 상기 다수의 적외선 히터의 위치를 가변시기 위한 위치 가변기; 를 더 포함할 수 있다.

상기 3D 프린터는 프린팅 속도에 동기하여 상기 다수의 적외선 히터의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 제어기; 를 더 포함할 수 있다.

상기 3D 프린터는 상기 다수의 적외선 히터가 조사하는 적외선의 조사 방향을 조절하기 위한 방향 조절기; 및 프로그래밍된 프린팅되는 제품의 크기, 형상, 프린팅 소재 및 프린팅 속도에 기반하여 상기 방향 조절기를 작동시켜서 상기 다수의 적외선 히터에 의한 적외선 조사 방향을 설정하고, 상기 다수의 적외선 히터의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 제어기; 를 더 포함할 수 있다.

상기 3D 프린터는 상기 다수의 적외선 히터의 위치를 가변시기 위한 위치 가변기; 및 프로그래밍된 프린팅되는 제품의 크기, 형상, 프린팅 소재 및 프린팅 속도에 기반하여 상기 위치 가변기를 작동시켜서 상기 다수의 적외선 히터에 의한 적외선 조사 위치를 설정하고, 상기 다수의 적외선 히터의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 제어기; 를 더 포함할 수 있다.

상기 3D 프린터는 프로그래밍된 프린팅되는 제품의 크기, 형상, 프린팅 소재 및 프린팅 속도에 기반하여 상기 다수의 적외선 히터의 출력을 제어하고, 상기 다수의 적외선 히터의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 제어기; 를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 적외선 히터를 이용하여 요구되는 영역만 원하는 온도로 가열할 수 있고, 온도센서에 의해 측정된 온도에 의해 적외선 히터의 온(ON)/오프(OFF)를 제어함으로써 프린팅이 이루어지는 동안 제품 전체적으로 안정적인 온도가 유지되어 성형된 제품의 불량률이 현격히 떨어진다.

둘째, 복사에 의해 제품에 열이 발생되기 때문에, 전력이 제품의 온도만 올리는데 기여하게 되므로 전력소모가 적어 생산성이 향상된다.

셋째, 대류나 전도가 아닌 복사에 의한 가열 방식이므로 제품의 가열이 신속히 이루어져서 장비의 가동률이 향상되며, 신속한 온도 반영에 의해 제품의 온도를 매우 미세하게 조정할 수 있어서 그 만큼 제품의 생산성을 향상시킨다.

넷째, 적외선 히터는 불꽃이나 인화상태가 발생하지 않기 때문에 화재에 안전하고, 기존 히터에 비해 내열성, 열충격에도 강하며, 산화 가스의 발생이 없고, 습한 환경에서도 사용이 가능하기 때문에 안정성 및 작업성이나 작업 환경이 좋아진다.

다섯째, 프린팅 공간의 주변 공기의 온도가 고온이 아닌 상온에 가까운 상태를 유지하고 있으므로, 방금 프린팅된 층의 온도가 적정 온도(열변형 되기 전이면서 위층을 프린팅할 수 있는 강성이 유지되는 온도)로 빨리 내려갈 수 있어서 가동률이 상승한다.

여섯째, 성형 제품에 잔류 응력의 발생이 줄어서 프린팅이 완료된 후 열변형(열수축)이 크게 줄어들어서 프린팅 제품의 완성도가 높아진다.

일곱째, 적외선 복사열에 의해 제품의 온도 조절이 이루어지기 때문에, 신속한 온도 응답이 가능하여 온도 조절이 적절히 이루어질 수고, 이는 궁극적으로 생산되는 제품의 신뢰성을 향상시키는 데 기여한다.

도 1은 종래의 대형 3D 프린팅에 대한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 3D 프린터에 대한 개략적인 사시도이다.
도 3 및 도4는 본 발명에 따른 3D 프린터에서 적외선 히터의 설치 위치를 설명하기 위한 참조도이다.
도 5는 도 2의 3D 프린터에 추가적으로 구성될 수 있는 방향 조절기 및 위치 가변기를 설명하기 위한 참고도이다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 설명의 간결함을 위해 중복 또는 실질적으로 동일한 구성에 대한 설명은 가급적 생략하거나 압축한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터(200)에 대한 개략적인 사시도이고, 도 3 및 도 4는 도 2의 3D 프린터(200)에 설치되는 적외선 히터(260)의 설치 위치를 설명하기 위한 참조도이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 3D 프린터(200)는 성형노즐(210), X축 이동기(220), Y축 이동기(230), Z축 이동기(240), 보호벽(250), 다수의 적외선 히터(260), 온도센서(290) 및 제어기(CA)를 포함한다.

성형노즐(210)은 용융된 프린팅 소재를 분사하여 프린팅 작업을 수행한다.

X축 이동기(220)는 성형노즐(210)을 좌우 방향인 X축 방향으로 이동시키기 위해 마련된다. 그리고 X축 이동기(220)는 성형노즐(210)에 대한 다양한 이동거리 제어가 가능하도록 서보모터를 구비하는 것이 바람직하다.

Y축 이동기(230)는 X축 이동기(220)를 전후 방향인 Y축 방향으로 이동시킴으로써 궁극적으로 X축 이동기(220)에 결합된 성형노즐(210)을 Y축 방향으로 이동시킨다. 마찬가지로, Y축 이동기(230)도 성형노즐(210)에 대한 다양한 이동거리 제어가 가능하도록 서보모터를 구비하는 것이 바람직하다.

Z축 이동기(240)는 성형노즐(210)을 수직 방향인 Z축 방향으로 승강 이동시킬 수 있으며, X축 이동기(220) 및 Y축 이동기(230)에 의해 X축 방향과 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 되어 있다.

보호벽(250)은 3D 프린터(200)의 골격을 구성하며, 궁극적으로 성형노즐(210), X축 이동기(220), Y축 이동기(230), Z축 이동기(240)를 설치하기 위해 마련되지만, 작동 중인 3D 프린터(200)로부터 주변의 작업자들을 보호하는 기능도 수행한다. 본 실시예에서의 보호벽(250)은 적어도 상부가 개방되어 있으며, 별도의 폐쇄된 챔버 등은 구비되지 않는다.

다수의 적외선 히터(260)는 프린팅되는 제품에 적외선을 조사하여 복사에 의해 제품을 가열시키기 위해 마련된다. 이러한 다수의 적외선 히터(260)는 도 3의 개념적인 평면도에서와 같이 작업 공간의 사방 외곽에 설치되어서 프린팅되는 제품(PP)에 적외선을 조사하도록 설치될 수 있으며, 또한 도 4의 개념적인 측면도에서와 같이 상하 높이에 따라 일정 간격만큼 이격되게 여러 개가 설치될 수 있다.

그리고 더욱 바람직하게는 본 발명에 따른 3D 프린터(200)는 도 5에서와 같이 방향 조절기(270)와 위치 가변기(280)을 더 포함할 수 있다.

방향 조절기(270)는 적외선 히터(260)의 조사 방향을 조절하기 위해 구비되며, 위치 가변기(280)는 적외선 히터(260)의 조사 위치를 가변시키기 위해 마련된다. 예들 들어 방향 조절기(270)는 조사 고도나 수평 방향으로의 방위 각도를 조절함으로써 적외선 히터(260)의 조사 방향을 조절할 수 있도록 되어 있다. 그리고 방향 조절기(270)는 위치 가변기(280)에 의해 이동됨으로써 그 위치가 가변될 수 있어서, 방향 조절기(270)에 결합되어 있는 적외선 히터(260)와 제품(PP) 간의 간격이 조절될 수 있도록 되어 있다. 이렇게 방향 조절기(270)와 위치 가변기(280)를 구성하는 이유는 대형 3D 프린터(200)일수록 프린팅되는 제품의 크기, 형상 및 프린팅 소재에 따라서 가열 부위를 적절히 선택하고, 또한 가열 온도를 조절할 필요가 있기 때문이다.

참고로, 도 5의 예에서는 위치 가변기(280)가 적외선 히터(260)를 수평축 방향으로만 이동시킬 수 있도록 되어 있지만, 실시하기에 따라서는 수직축인 Z축 방향으로도 이동시킬 수 있도록 구성될 수도 있을 것이다.

또한, 본 실시예에서는 방향 조절기(270)와 위치 가변기(280)가 제어기(CA)에 의해 자동 작동하면서 적외선 히터(260)의 조사 방향이나 조사 위치가 조절될 수 있는 방식을 예시하고 있지만, 실시하기에 따라서는 프린팅하기에 앞서서 관리자가 수동으로 조절해 놓을 수 있도록 구현되는 것도 충분히 고려될 수 있다.

물론, 위의 방향 조절기(270) 및 위치 가변기(280)는 프린팅되는 제품의 정교한 온도 조절을 위해 구비되지만, 장비에 따라서는 생략되는 것도 당연히 고려될 수 있을 것이다.

온도센서(290)는 프린팅되는 제품의 온도를 측정하기 위해 마련되며, 프린팅되는 제품와 이격된 위치에서 제품의 온도를 측정할 수 있는 무선의 적외선 온도센서로 구비되는 것이 바람직하다.

제어기(CA)는 프린팅 속도에 동기하여 다수의 적외선 히터(260)의 온(ON)/오프(OFF)를 제어한다. 예를 들어 프린팅이 아직 이루어지지 않는 위치에는 적외선을 조사할 필요가 없고, 온도센서(290)에 의해 측정된 온도 정보에 의해 일정 범위 내의 온도로 관리할 필요가 있다. 따라서 여러 상황에 따라 제어기(CA)에 의해 적외선 히터(260)의 온/오프를 관리할 필요가 있는 것이다. 그리고 방향 조절기(270)와 위치 가변기(280)가 구비되고, 각자 자동 작동이 가능하도록 되어 있는 경우에는, 제어기(CA)가 방향 조절기(270)와 위치 가변기(280)를 제어하여서 적외선 히터(260)의 조사 방향이나 위치를 조절할 수 있도록 구현된다.

또한, 제어기(CA)는 프린팅되는 제품의 크기나 형상과 같은 제품이 특성 또는 프린팅 소재, 작업장의 온도 환경 등에 따라 적외선 히터(260)의 출력을 제어하도록 구현되는 것이 바람직하다.

계속하여 위와 같은 구성을 가지는 3D 프린터(200)의 작동에 대해서 설명한다.

관리자는 프린팅 성형하고자 하는 제품에 대한 정보를 제어기(CA)로 입력시킨다. 여기서 제품에 대한 정보는 제품의 크기, 형상, 프린팅 소재, 프린팅 속도 등일 수 있다. 이러한 정보의 입력이 완료되면, 관리자는 제어기(CA)로 작동 명령을 입력시킨다.

제어기(CA)는 입력된 정보에 의해 방향 조절기(270)와 위치 가변기(280)를 작동시켜서 적외선 히터(260)의 조사 방향과 조사 위치를 설정한다(방향 조절기와 위치 가변기가 구비된 경우임). 이어서 제어기(CA)는 프린팅 프로그램에 따라 X축 이동기(220), Y축 이동기(230), Z축 이동기(240)를 작동시켜가면서 성형노즐(210)을 통해 용융된 프린팅 소재를 분사하면서 프린팅 작업을 수행한다.

이렇게 프린팅 작업이 수행되는 것에 수반하여, 제어기(CA)는 다수의 온도센서(290)로부터 수신된 온도정보를 기반으로 적외선 히터(260)의 온/오프를 제어하면서 프린팅된 영역이 일정 온도(프린팅 소재에 따라 달라질 수 있으나, 예를 들면 110도)를 가질 수 있도록 한다. 예를 들어 이제 막 프린팅된 층의 온도가 200도이면, 해당 층의 온도를 110도까지 신속히 낮출 필요가 있다. 따라서 이제 막 프린팅된 층으로는 적외선이 조사되지 않도록 하고, 이후 해당 층의 온도가 110도 근처에 도달하면 해당 층에 적외선이 조사될 수 있도록 적외선 히터(260)들이 작동된다.

일반적으로 대류에 의한 가열은 간접적인 가열 방식이어서 가열이 요구되는 제품에 대한 가열 속도가 느리고, 현장의 여러 상황에 따라 가열 속도가 일정하지 않기 때문에 그 제어가 곤란한 점이 있다. 그러나 본 발명에서와 같이 적외선 히터(260)를 이용하여 복사에 의해 제품을 가열하게 되면, 그 가열 반응이 즉각적으로 이루어지기 때문에 그 온도 제어가 매우 쉽고, 전력의 소모도 매우 적은 이점이 있다.

위와 같은 방법으로 제품의 프린팅 성형이 완료되면, 완성된 제품이 전체적인 부분에서 균일하게 냉각될 수 있게 된다. 따라서 제품의 뒤틀림에 의한 불량률이 최소화되고, 제품 완성 후 냉각 과정에서 오는 잔류 응력 또한 매우 최소화된다.

일반적으로, 열적인 균일함을 유지함이 없이 제품을 프린팅하면, 위층과 아래층의 온도가 달라서 아래는 수축되며 고화되어 가고, 이러한 상태로 계속 프린팅을 하게 되면 제품이 활처럼 휘어버린다. 예를 들어 1500mm 길이를 프린팅하게 되면 양 쪽 끝단의 변화가 70mm 이상 들렸다. 그러나 본 발명에서와 같이 복사열에 의해 제품의 온도를 일정 수준으로 유지하면서 프린팅을 하게 되면 1500mm 길이를 프린팅 했을 때 양쪽 끝단의 변화가 채 1mm가 안됨을 알 수 있었다.

또한, 본 발명에 따른 3D 프린터(200)에 의해 프린팅된 제품은 잔류 응력이 줄어들어서, 제품 완성 후 자연 냉각되는 과정에서 잔류 응력에 따른 제품의 변화가 상당히 줄어듦을 알 수 있었다.

<참고적인 사항>

위의 실시예에서는 적외선 히터(260)의 위치를 가변하도록 하고 있지만, 적외선 히터(260)의 위치를 가변하는 대신 제어기(CA)가 적외선 히터(260)의 출력의 세기만을 제어함으로써 복사열의 강도를 조절할 수 있도록 구현되는 것도 충분히 고려될 수 있다.

즉, 제어기(CA)는 프로그래밍된 프린팅되는 제품의 크기, 형상, 프린팅 소재 및 프린팅 속도에 기반하여 다수의 적외선 히터(260)의 출력을 제어함과 함께 다수의 적외선 히터(260)의 온/오프 제어하도록 구현될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.

200 : 3D 프린터
210 : 성형노즐
220 : X축 이동기
230 : Y축 이동기
240 : Z축 이동기
250 : 보호벽
260 : 적외선 히터
270 : 방향 조절기
280 : 위치 가변기

Claims (7)

1. 용용된 소재를 분사하여 프린팅 작업을 수행하는 성형노즐;
   상기 성형노즐을 X축 방향(좌우 방향)으로 이동시키는 X축 이동기;
   상기 성형노즐을 Y축 방향(전후 방향)으로 이동시키는 Y축 이동기;
   상기 성형노즐을 Z축 방향(수직 방향)으로 이동시키는 Z축 이동기;
   상기 성형노즐, X축 이동기, Y축 이동기, Z축 이동기를 설치하기 위해 마련되며, 적어도 상부가 개방된 보호벽;
   상기 성형노즐, X축 이동기, Y축 이동기, Z축 이동기의 작동에 따라서 프린팅되는 제품에 복사열을 발생시키기 위해 구비되는 다수의 적외선 히터;
   상기 다수의 적외선 히터의 위치를 가변시키기 위한 위치 가변기;
   상기 다수의 적외선 히터가 조사하는 적외선의 조사 방향을 조절하기 위한 방향 조절기; 및
   프로그래밍된 프린팅되는 제품의 크기, 형상, 프린팅 소재 및 프린팅 속도에 기반하여 상기 방향 조절기를 작동시켜서 상기 다수의 적외선 히터에 의한 적외선 조사 방향을 설정하고, 상기 다수의 적외선 히터의 온(ON)/오프(OFF)를 제어하는 제어기; 를 더 포함하고,
   상기 방향 조절기는 상기 위치 가변기에 의해 제품을 향해 전진 이동됨으로써 그 위치가 가변될 수 있어서, 상기 방향 조절기에 결합되어 있는 적외선 히터와 제품 간의 간격이 조절될 수 있는
   3D 프린터.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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