KR102040234B1 - Different material convergence 3d printer and method for printing using it - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터는, 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부 및 상기 제1 출력부 및 제3 출력부의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하는 이종 소재 융복합 3D 프린터에 있어서, 상기 제1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료 중 어느 하나이며, 상기 제3-1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-2 인쇄 재료는, 액체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-3 인쇄 재료는, 점토 소재의 인쇄 재료일 수 있다.The heterogeneous material fusion-composite 3D printer according to an embodiment of the present invention may include any one of a first output unit, a 3-1 print material, a 3-2 print material, and a 3-3 print material to output a first print material. In the heterogeneous material fusion-composite 3D printer including a third output unit for outputting the above and a control unit for selectively controlling operations of the first output unit and the third output unit, the first printing material is a solid material printing material. Or a printing material of a liquid material, wherein the 3-1 printing material is a printing material of a solid material, and the 3-2 printing material is a printing material of a liquid material, and the 3-3 printing material May be a printing material of clay material.
Description
본 발명은 이종 소재 융복합 3D 프린터 및 이를 이용한 이종 소재 융복합 인쇄물 출력 방법에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 고체 및 액체 소재의 인쇄 재료를 선택적으로 이용하여 다양한 인쇄물을 출력할 수 있는 3D 프린터 및 이를 이용한 인쇄물 출력 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a heterogeneous material fusion 3D printer and a method for outputting a heterogeneous material fusion printed material using the same. More specifically, the present invention relates to a 3D printer capable of outputting various printed materials by selectively using print materials of solid and liquid materials, and a method of outputting printed materials using the same.
최근 인쇄를 원하는 대상물에 대한 3D 데이터를 이용하여 해당 대상물을 그대로 출력할 수 있는 3D 프린터의 사용이 증대되고 있다. 이러한 3D 프린터는 과거에는 대량생산 이전의 모델링이나 샘플 제작 등과 같은 용도로 활용되었으나, 최근에는 다품종 소량생산 제품을 중심으로 양산 가능한 제품의 제조에도 사용될 수 있는 기반 환경이 조성되고 있고, 양산 가능한 제품의 종류 역시 모든 산업 분야에 걸쳐 매우 광범위한바, 향후 3D 프린터 시장의 전망은 매우 밝다고 볼 수 있다.In recent years, the use of 3D printers that can output an object as it is using 3D data about an object to be printed is increasing. Such 3D printers have been used in the past for modeling and sample production before mass production, but in recent years, a basic environment has been established that can be used to manufacture mass-produced products based on small-volume products. The types are also very broad across all industries, and the outlook for the 3D printer market is very bright.
한편, 종래의 3D 프린터는 출력에 이용하는 인쇄 재료에 따라 고체 인쇄 재료만을 이용하여 인쇄물을 출력하는 고체형 방식과 액체 인쇄 재료만을 이용하여 인쇄물을 출력하는 액체형 방식으로 분류되었다. 그러나 이러한 종래 고체형 방식 및 액체형 방식의 3D 프린터는 고체 및 액체를 혼용하기 위해서 별도의 번거로운 가공 작업이 요구되며, 이용하는 인쇄 재료의 재질이 고체 또는 액체로 한정되어 있으므로 양산 가능한 제품의 종류가 모든 산업 분야에 걸쳐 광범위해지는 3D 프린터 시장의 요구를 반영하기 어렵다는 문제점이 있다. Meanwhile, conventional 3D printers are classified into a solid type method for outputting a print using only a solid printing material and a liquid type method for outputting a print using only a liquid printing material according to the printing material used for output. However, these conventional solid-state and liquid-type 3D printers require a separate cumbersome processing operation to mix solid and liquid, and the material of the printing material used is limited to solid or liquid, so the types of products that can be mass produced are used in all industries. There is a problem that it is difficult to reflect the demands of the 3D printer market that is broad across the field.
더 나아가, 최근에는 전자 관련 제품에 대해서까지 3D 프린터를 이용하여 제조하는 시도가 계속되고 있는바, 3D 프린터 업계는 전도성 소재와 비전도성 소재를 한번에 쉽게 인쇄할 수 있는 새로운 기술적 과제에 직면한 상태다.In addition, in recent years, attempts have been made to manufacture electronic-related products using 3D printers. The 3D printer industry is facing new technical challenges to easily print conductive and non-conductive materials at once. .
따라서, 별도의 번거로운 가공 작업 없이 고체 인쇄 재료와 액체 인쇄 재료의 혼용이 가능하며, 전도성 소재와 비전도성 소재를 한번에 쉽게 인쇄할 수 있는 새로운 3D 프린터가 요구된다. 본 발명은 이와 관련된 것이다. Therefore, there is a need for a new 3D printer capable of mixing solid printing materials and liquid printing materials without additional cumbersome processing operations and easily printing conductive and non-conductive materials at once. The present invention relates to this.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 별도의 번거로운 가공 작업 없이 고체 인쇄 재료와 액체 인쇄 재료의 혼용이 이종 소재 융복합 3D 프린터 및 이를 이용한 이종 소재 융복합 인쇄물 출력 방법을 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a heterogeneous material fusion 3D printer and a heterogeneous material fusion printed material output method using the same mixed printing material and the liquid printing material without any cumbersome processing operation.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는 전도성 소재와 비전도성 소재를 한번에 쉽게 인쇄할 수 있는 이종 소재 융복합 3D 프린터 및 이를 이용한 이종 소재 융복합 인쇄물 출력 방법을 제공하는 것이다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a heterogeneous material fusion 3D printer that can easily print a conductive material and a non-conductive material at a time and a heterogeneous material fusion print output method using the same.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터는, 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부 및 상기 제1 출력부 및 제3 출력부의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하는 이종 소재 융복합 3D 프린터에 있어서, 상기 제1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료 중 어느 하나이며, 상기 제3-1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-2 인쇄 재료는, 액체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-3 인쇄 재료는, 점토 소재의 인쇄 재료일 수 있다.The heterogeneous material fusion 3D printer according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem, the first output unit for outputting the first printing material, the 3-1 printing material, the 3-2 printing material and the second A third material fusion-composite 3D printer comprising a third output unit for outputting any one or more of 3-3 printing materials and a control unit for selectively controlling operations of the first output unit and the third output unit, wherein the first printing The material is either a printing material of a solid material or a printing material of a liquid material, the third-1 printing material is a printing material of a solid material, and the third-2 printing material is a printing material of a liquid material. The third-3 printing material may be a printing material of clay material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 인쇄물을 출력함에 있어 상기 제1 출력부를 먼저 동작시킨 이후, 상기 제3 출력부를 동작시킬 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, in outputting the printed matter, the controller may first operate the first output unit and then operate the third output unit.
일 실시 예에 따르면, 상기 이종 소재 융복합 3D 프린터는, 제4 인쇄 재료를 출력하는 제4 출력부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 제1 출력부를 먼저 동작시킨 이후, 상기 제3 출력부를 동작시키기 이전에, 상기 제4 출력부를 동작시키며, 상기 제4 인쇄 재료는, 상기 제1 인쇄 재료로부터 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료의 보호가 가능한 인쇄 재료일 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the heterogeneous material fusion-composite 3D printer further includes a fourth output unit configured to output a fourth printing material, and the control unit operates the first output unit first and then operates the third output unit. Before the operation, the fourth output unit is operated, and the fourth printing material is capable of protecting the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material from the first printing material. It may be a printing material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 출력부는, 상기 제3-1 인쇄 재료를 보관하는 제3-1 보관부, 상기 제3-2 인쇄 재료를 보관하는 제3-2 보관부 및 상기 제3-3 인쇄 재료를 보관하는 제3-3 보관부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the third output unit may include: a 3-1 storage unit storing the 3-1 printing material, a 3-2 storage unit storing the 3-2 printing material, and the third 3 may further include a third storage portion for storing the printing material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 출력부는, 상기 제3-1 보관부 하단에 형성되어, 상기 제3-1 인쇄 재료 가 흐르는 제3-1 유로부 및 상기 제3-2 보관부 하단에 형성되어, 상기 제3-2 인쇄 재료가 흐르는 제3-2 유로부를 더 포함하되, 상기 제3-1 유로부 및 제3-2 유로부는, 서로 연결되어 상기 제3-1 인쇄 재료 및 제3-2 인쇄 재료가 혼합될 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the third output unit is formed at a lower end of the 3-1 storage unit, and is formed at a lower end of the 3-1 channel unit through which the 3-1 printing material flows and at a lower end of the 3-2 storage unit. And a third-2 flow path portion through which the 3-2 printing material flows, wherein the 3-1 flow path portion and the 3-2 flow path portion are connected to each other so that the 3-1 printing material and the third flow path portion are connected to each other. Two printing materials may be mixed.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 인쇄 재료는, 비전도성 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-1 인쇄 재료 내지 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은,According to one embodiment, the first printing material is a printing material of a non-conductive material, any one or more of the 3-1 to 3-3 printing material,
전도성 소재의 인쇄 재료일 수 있다.It may be a printing material of a conductive material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은, 인체에 무해한 인쇄 재료로서, 의료용으로 사용 가능할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, any one or more of the first printing material, the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material is a harmless printing material and may be used for medical purposes. have.
일 실시 예에 따르면, 상기 이종 소재 융복합 3D 프린터는, 제5 인쇄 재료를 출력하는 제5 출력부를 더 포함하며, 상기 제5 인쇄 재료는, 기체 소재의 인쇄 재료일 수 있다. According to an embodiment of the present disclosure, the heterogeneous material fusion 3D printer may further include a fifth output unit configured to output a fifth printing material, and the fifth printing material may be a printing material of a base material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제5 인쇄 재료는, 상기 제1 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상의 경화를 촉진시키는 인쇄 재료일 수 있다. According to an embodiment, the fifth printing material may be a printing material that promotes curing of at least one of the first printing material, the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material. Can be.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3-1 인쇄 재료가 고체 소재의 분말 인쇄 재료인 경우, 상기 제어부는, 상기 제1 출력부가 상기 제1 인쇄 재료를 출력하여 생성한 인쇄물에 2개 이상의 주입부를 형성하게 하며, 상기 2개 이상의 주입부 중 어느 하나의 주입부에 상기 제3 출력부가 상기 제3-1 인쇄 재료를 주입하고, 나머지 주입부로 공기가 빠져나갈 수 있게 할 수 있다.According to an embodiment, when the 3-1 printing material is a powder printing material of a solid material, the controller may include two or more injection parts in the printed matter generated by the first output part outputting the first printing material. The third output unit may inject the third-1 printing material into one of the two or more injection units, and allow air to escape to the remaining injection units.
일 실시 예에 따르면, 상기 2개 이상의 주입부는, + 전극과 - 전극이 연결되어 스파크 현상을 발생시킴으로써, 상기 제3-1 인쇄 재료의 경화를 촉진시킬 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 제3 출력부는, 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 저온에서 출력하며, 상기 이종 소재 융복합 3D 프린터는, 상기 저온에서 출력한 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 고온에서 경화시킬 수 있다. According to one embodiment, the two or more injection portion, by connecting the + electrode and the-electrode to generate a spark phenomenon, it is possible to promote the curing of the 3-1 printing material.
According to an embodiment, the third output unit outputs any one or more of the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material at low temperature, and the heterogeneous material fusion-composite 3D printer. Can harden any one or more of the said 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material which were output at the said low temperature.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법은, 제어부가 사용자로부터 인쇄물에 대한 정보를 입력 받는 단계, 상기 제어부가 상기 입력 받은 인쇄물에 대한 정보에 따라 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부를 동작시키는 단계 및 상기 제어부가 상기 입력 받은 인쇄물에 대한 정보에 따라 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부를 동작시키는 단계를 포함하되, 상기 제1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료 중 어느 하나이며, 상기 제3-1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-2 인쇄 재료는, 액체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-3 인쇄 재료는, 점토 소재의 인쇄 재료일 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of outputting a printed material of a heterogeneous material fusion-composite 3D printer, comprising: receiving, by a controller, information about a printed matter from a user; Operating the first output unit for outputting the first printing material according to the information, and the controller controls the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material according to the information on the received printed matter. Operating a third output unit for outputting any one or more of the, wherein the first printing material is any one of a printing material of a solid material or a printing material of a liquid material, wherein the 3-1 printing material, It is a printing material of a solid material, The said 3-2 printing material is a printing material of a liquid material, The said 3-3 printing material may be a printing material of a clay material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 인쇄 재료는, 비전도성 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-1 인쇄 재료 내지 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은, 전도성 소재의 인쇄 재료일 수 있다.According to an embodiment, the first printing material may be a printing material of a non-conductive material, and any one or more of the 3-1 to 3-3 printing materials may be a printing material of a conductive material.
일 실시 예에 따르면, 상기 제1 출력부를 동작시키는 단계 이후에, 상기 제어부가 상기 입력 받은 인쇄물 정보에 따라 제4 인쇄 재료를 출력하는 제4 출력부를 동작시키는 단계를 더 포함하되, 상기 제4 인쇄 재료는, 상기 제1 인쇄 재료로부터 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료의 보호가 가능한 인쇄 재료일 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, after the operating of the first output unit, the control unit may further include operating a fourth output unit that outputs a fourth printing material according to the received printed information, wherein the fourth printing The material may be a printing material capable of protecting the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material from the first printing material.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 종래 3D 프린터의 문제점이었던, 고체 인쇄 재료와 액체 인쇄 재료의 혼용에 요구되던 별도의 번거로운 가공 작업이 요구되지 않는다는 효과가 있다.According to the present invention as described above, there is an effect that a separate cumbersome processing operation required for mixing a solid printing material and a liquid printing material, which was a problem of the conventional 3D printer, is not required.
또한, 전도성 소재와 비전도성 소재를 한번에 쉽게 인쇄할 수 있다는 효과가 있다. In addition, the conductive material and the non-conductive material can be easily printed at one time.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해 될 수 있을 것이다.Effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 전제 구성을 나타낸 구성도이다.
도 2는 제1 출력부가 고체 소재의 제1 인쇄 재료를 출력시키는 모습을 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 도면에, 제2 출력부가 액체 소재의 제2 인쇄 재료를 출력시키는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 도 2 및 도 3에 의한 동작이 종료된 이후의 최종 인쇄물을 도시한 도면이다.
도 5는 제3 출력부(30)의 세부적인 구성의 제1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 제3 출력부(30)의 세부적인 구성의 제2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 제3 출력부(30)의 세부적인 구성의 제3 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 는 제1 출력부가 고체 소재의 제1 인쇄 재료를 출력하여 생성된 인쇄물이 2개의 주입부를 포함하는 경우를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 전제 구성을 나타낸 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 전제 구성을 나타낸 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법의 대표적인 단계를 나타낸 순서도이다. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a heterogeneous material fusion 3D printer according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which a first output unit outputs a first printing material of a solid material.
3 is a view showing a state in which the second output unit outputs the second printing material of the liquid material in the drawing shown in FIG.
4 is a view showing the final printed matter after the operation according to FIGS. 2 and 3 is finished.
5 is a diagram illustrating a first embodiment of a detailed configuration of the
6 is a diagram illustrating a second embodiment of a detailed configuration of the
7 is a diagram illustrating a third embodiment of a detailed configuration of the
FIG. 8 is a diagram illustrating a case in which a printed matter generated by outputting a first printing material of a solid material includes two injection parts.
9 is a block diagram showing the overall configuration of a heterogeneous material fusion 3D printer according to a second embodiment of the present invention.
10 is a block diagram showing the overall configuration of a heterogeneous material fusion 3D printer according to a third embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating representative steps of a printed matter output method of a heterogeneous material fusion-composite 3D printer according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but can be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used in a sense that can be commonly understood by those skilled in the art.
또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.In addition, terms that are defined in a commonly used dictionary are not ideally or excessively interpreted unless they are specifically defined clearly. The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase.
명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprises)" 및/또는 "포함하는 (comprising)"은 언급된 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성 요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to a component, step, operation and / or element that is mentioned in the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions.
이하, 본 발명에 대하여 첨부된 도면에 따라 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)의 전제 구성을 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram showing the premise of a heterogeneous material
이종 소재 융복합 3D 프린터(100)는 제1 출력부(10), 제2 출력부(20), 제3 출력부(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있으며, 기타 통상적인 3D 프린터를 구성하는 부가적인 구성들 역시 모두 포함할 수 있다. 이하, 제1 출력부(10)부터 설명하도록 한다. The heterogeneous material
제1 출력부(10)는 제1 인쇄 재료를 출력한다. The
여기서 제1 인쇄 재료는 고체 소재의 인쇄 재료일 수 있으며, 고체 소재의 인쇄 재료의 종류에는 제한이 없고, 공지된 고체 소재의 3D 프린팅 인쇄 재료 중 어느 것을 이용해도 무방하다. Here, the first printing material may be a printing material of a solid material, and there is no limitation on the type of printing material of a solid material, and any of 3D printing printing materials of a known solid material may be used.
한편, 제1 출력부(10)는 고체 소재의 인쇄 재료를 출력하므로 종래의 FFF 또는 FDM 방식의 3D 프린터로 볼 수도 있다. Meanwhile, since the
제2 출력부(20)는 제2 인쇄 재료를 출력한다. The
여기서 제2 인쇄 재료는 액체 소재의 인쇄 재료일 수 있으며, 액체 소재의 인쇄 재료의 종류에는 제한이 없고, 공지된 액체 소재의 3D 프린팅 인쇄 재료 중 어느 것을 이용해도 무방하다. Here, the second printing material may be a printing material of a liquid material, and there is no limitation on the type of printing material of the liquid material, and any of the known liquid material 3D printing printing materials may be used.
한편, 제2 출력부(20)는 액체 소재의 인쇄 재료를 출력하므로 종래의 SLA, DLP, Polyjet 방식의 3D 프린터로 볼 수도 있다. On the other hand, since the
제3 출력부(30)는 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력한다. The
여기서 제3-1 인쇄 재료는 고체 소재의 인쇄 재료일 수 있으며, 고체 소재의 인쇄 재료의 종류에는 제한이 없고, 공지된 고체 소재의 3D 프린팅 인쇄 재료 중 어느 것을 이용해도 무방하다. Here, the 3-1 printing material may be a printing material of a solid material, and there is no limitation on the type of the printing material of a solid material, and any of a known 3D printing printing material of a solid material may be used.
보다 구체적으로 제3-1 인쇄 재료는 고체 소재의 인쇄 재료 중에, 분말 소재의 인쇄 재료일 수 있으며, 분말 소재의 인쇄 재료의 종류에는 제한이 없다. More specifically, the 3-1 printing material may be a printing material of a powder material in the printing material of a solid material, and the type of printing material of the powder material is not limited.
여기서 제3-1 인쇄 재료가 고체 소재의 인쇄 재료임에도 불구하고 제3 출력부(30)를 별도 구성으로 구현한 것은, 제3-1 인쇄 재료가 분말 소재의 인쇄 재료인 경우 일반적인 고체 소재의 제1 인쇄 재료와 별도로 보관하고 별도로 취급해야 하기 때문이다. 이에 대해서는 후술할 실시 예에서 자세히 설명하도록 한다. Here, although the 3-1 printing material is a printing material of a solid material, the
한편, 제3-2 인쇄 재료는 액체 소재의 인쇄 재료일 수 있으며, 액체 소재의 인쇄 재료의 종류에는 제한이 없고, 공지된 액체 소재의 3D 프린팅 인쇄 재료 중 어느 것을 이용해도 무방하다.On the other hand, the 3-2 printing material may be a printing material of the liquid material, there is no limitation on the type of the printing material of the liquid material, any of the known 3D printing printing material of the liquid material may be used.
여기서 제3-1 인쇄 재료와 마찬가지로 제3-2 인쇄 재료가 액체 소재의 인쇄 재료임에도 불구하고 제3 출력부(30)를 별도 구성으로 구현한 것은, 제3-2 인쇄 재료는 앞서 설명한 제3-1 인쇄 재료와 혼합될 수 있는 인쇄 재료이기에 일반적인 액체 소재의 제2 인쇄 재료와 별도로 보관하고 별도로 취급해야 하기 때문이다. 이 역시 후술할 실시 예에서 자세히 설명하도록 한다. Here, as in the case of the 3-1 printing material, although the 3-2 printing material is the printing material of the liquid material, the
제어부(40)는 제1 출력부(10) 내지 제3 출력부(30)의 동작을 선택적으로 제어한다. The
여기서 제1 출력부(10) 내지 제3 출력부(30)의 동작을 선택적으로 제어한다 함은, 제1 출력부(10) 내지 제3 출력부(30) 중 어느 것을 먼저 동작시킬 지에 대한 서사적인 제어와 둘 이상을 동시에 동작시킬 지에 대한 순간적인 제어를 의미한다. 제어부(40)는 예를 들어, 인쇄물에 따라 제1 출력부(10)를 먼저 동작시킨 이후 제2 출력부(20)를 동작시킬 수 있으며, 제1 출력부(10)를 먼저 동작시킨 이후 제3 출력부(30)를 동작시킬 수도 있다. 더 나아가, 제3 출력부(30)로 하여금 제3-1 인쇄 재료만 출력하게 할 수 있으며, 제3-2 인쇄 재료만 출력하게 할 수도 있고, 제3-1 인쇄 재료와 제3-2 인쇄 재료를 동시에 출력하게 할 수도 있다. 제어부(40)의 이러한 선택적 제어의 모습은 인쇄물에 따라 달라질 수 있으며, 제어부(40)의 선택적 제어의 모습은 앞서 제3 출력부(30)에서 설명을 미룬 실시 예에 연관된다.Here, selectively controlling the operations of the
이하, 인쇄물에 따른 제어부(40)가 수행하는 제1 출력부(10) 내지 제3 출력부(30)의 선택적 제어에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, selective control of the
우선, 인쇄물이 고체 소재를 출력한 이후에 액체 소재를 출력해야 하는 경우이며, 예를 들어, 내부의 일부가 비도록 고체 소재를 먼저 출력하여 경화시킨 이후, 비워둔 내부 일부에 액체 소재를 출력시켜 경화시키는 것을 들 수 있다.First, when the printed material is to output the liquid material after the output of the solid material, for example, the solid material is first outputted and cured so that a part of the interior is empty, and then the liquid material is output to the part of the interior emptied. Hardening is mentioned.
이 경우 제어부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 출력부(10)를 먼저 동작시켜 고체 소재의 제1 인쇄 재료를 출력시킨다. 여기서 제1 출력부(10)는 히팅 노즐(미도시)를 포함하는 고온 출력부이기에 제1 인쇄 재료는 출력됨과 동시에 히팅 노즐(미도시)에 의해 경화될 수 있으나, 경화에 시간이 요구되는 인쇄 재료인 경우 제어부(40)는 제1 출력부(10)의 동작 이후 제2 출력부(20)를 동작시키기 이전에 소정 시간의 간격을 둘 수 있다. In this case, as shown in FIG. 2, the
제1 출력부(10)의 동작이 종료되거나 제1 인쇄 재료의 경화가 완료되었다면 제어부(40)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 출력부(20)를 동작시켜 액체 소재의 제2 인쇄 재료를 출력시킨다. 여기서 제2 출력부(20)는 상온을 포함하는 저온 출력부이기에 제2 인쇄 재료는 출력된 이후 상온에서 자연스럽게 경화될 수 있으나, 제1 출력부(10)와 마찬가지로 경화에 필요한 별도의 히팅 노즐(미도시)를 포함할 수도 있다. If the operation of the
도 4에는 고체 소재를 출력한 이후에 액체 소재를 출력한 최종 인쇄물이 도시되어 있다. 액체 소재의 인쇄 재료는 그 자체로 유동성을 갖기 때문에 경화 이전이라면 자연스럽게 고체 소재에 비워둔 내부 일부를 채울 수 있다. Figure 4 shows the final printout of the liquid material output after the solid material output. Since the printing material of the liquid material is fluid in itself, it can naturally fill a part of the interior emptied in the solid material before curing.
다음으로, 점토 소재를 출력해야 하는 경우를 설명하도록 한다. Next, the case where the clay material should be output will be described.
점토 소재는 고체 소재의 인쇄 재료와 액체 소재의 인쇄 재료를 혼합함으로써 생성될 수 있다. Clay material may be produced by mixing a print material of a solid material and a print material of a liquid material.
이 경우 제어부(40)는 제3 출력부(30)의 동작을 제어하며, 보다 구체적으로 제어부(40)는 제3 출력부(30)로 하여금 고체 소재의 인쇄 재료인 제3-1 인쇄 재료를 먼저 출력시킨 후, 액체 소재의 인쇄 재료인 제3-2 인쇄 재료를 출력시키게 하거나, 제3-1 인쇄 재료와 제3-2 인쇄 재료를 동시에 출력시키게 할 수 있다. 그러나 제3-2 인쇄 재료를 먼저 출력시킨 후, 제3-1 인쇄 재료를 출력시키는 것은 삼가야 하는바, 액체 소재의 인쇄 재료는 유동성이 있으나 고체 소재의 인쇄 재료는 유동성이 없으며, 액체 소재의 인쇄 재료가 고체 소재의 인쇄 재료와 혼합되기 이전에 흘러버려 두 소개의 인쇄 재료가 혼합되기 어렵기 때문이다. In this case, the
제3 출력부(30)는 고체 소재의 인쇄 재료인 제3-1 인쇄 재료와 액체 소재의 인쇄 재료인 제3-2 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력해야 하므로 이를 별도로 보관하는 보관부가 요구된다. 이 경우 제3 출력부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제3-1 인쇄 재료를 보관하는 제3-1 보관부(31) 및 제3-2 인쇄 재료를 보관하는 제3-2 보관부(32)를 더 포함할 수 있다. Since the
더 나아가 점토 소재를 형성하기 위해서는 고체 소재의 제3-1 인쇄 재료와 액체 소재의 제3-2 인쇄 재료가 혼합되어야 하는바, 제3 출력부(30)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제3-1 보관부(31) 하단에 형성되어 제3-1 인쇄 재료가 흐르는 제3-1 유로부(33) 및 제3-2 보관부(32) 하단에 형성되어 제3-2 인쇄 재료가 흐르는 제3-2 유로부(34)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우 제3-1 유로부(33) 및 제3-2 유로부(34)를 서로 연결되게 형성함으로써 제3-1 인쇄 재료 및 제3-2 인쇄 재료가 자연스럽게 혼합되게 할 수 있다.Furthermore, in order to form a clay material, the 3-1 printing material of the solid material and the 3-2 printing material of the liquid material should be mixed. As shown in FIG. 3-1 formed at the bottom of the
한편, 제3 출력부(30)가 고체 소재의 분말 인쇄 재료를 출력하는 경우, 도 6에 도시된 바와 같이, 제3-1 유로부(33)는 나선형으로 형성하여 분말 인쇄 재료의 출력을 조절할 수 있으며, 제3-2 유로부(34)에는 액체 소재의 제3-2 인쇄 재료의 출력을 조절하는 액체 조절 밸브(35)를 더 포함할 수 있고, 액체 조절 밸브(35)가 완전히 닫혀 있는 경우에는 제3-2 인쇄 재료는 출력되지 않는다. On the other hand, when the
더 나아가, 제3 출력부(30)는 제3-1 인쇄 재료 또는 제3-2 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하므로 하나의 인쇄 재료만 출력하는 경우가 있을 수 있는바, 제3-1 인쇄 유로부(33)에도 액체 조절 밸브(35)처럼 별도의 밸브(미도시)를 더 포함할 수 있다.Furthermore, since the
또한, 고체 소재의 인쇄 재료인 제3-1 인쇄 재료와 액체 소재의 인쇄 재료인 제3-2 인쇄 재료가 혼합되어 생성된 점토 소재는 액체 소재의 인쇄 재료가 혼합되어 있으므로 그 자체로 일부 유동성이 있기는 하나, 액체 소재만큼의 유동성을 보유하고 있지는 않으므로, 점토 소재는 도 3에 도시된 액체 소재의 인쇄 재료처럼 고체 소재에 비워둔 내부 일부를 채우기가 매우 어려우며, 내부 일부에 존재하는 공기를 제거해야만 한다. 이 경우 제3 출력부(30)는 도 7에 도시된 바와 같이 별도의 압력 제공부(36)를 더 포함하여 점토 소재, 보다 구체적으로 고체 소재의 분말 인쇄 재료의 유동성을 증가시킬 수 있다. In addition, the clay material produced by mixing the 3-1 printing material, which is the printing material of the solid material, and the 3-2 printing material, which is the printing material of the liquid material, is mixed with the printing material of the liquid material. Although it does not have as much fluidity as a liquid material, clay material is very difficult to fill an interior part left in a solid material like the printing material of the liquid material shown in FIG. 3 and removes air present in the interior part. must do it. In this case, the
다음으로, 고체 소재의 분말 인쇄 재료를 출력해야 하는 경우를 설명하도록 한다. Next, the case where the powder printing material of a solid material should be output is demonstrated.
제어부(40)는 고체 소재의 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부(10) 또는 제3 출력부(30) 중 어느 하나를 구동시키는바, 이하의 설명은 제3 출력부(30)를 구동시키는 경우를 기준으로 설명하도록 하나, 이는 제1 출력부(10)에도 동일하게 적용됨을 미리 밝힌다. The
제어부(40)는 제3 출력부(30)로 하여금 고체 소재의 분말 인쇄 재료인 제3-1 인쇄 재료를 출력시키며, 분말 인쇄 재료의 경우 앞서 도 7에 대한 점토 소재의 설명에서 언급한 유동성의 문제가 동일하게 발생할 수 있다. 더 나아가, 분말 인쇄 재료만을 출력하는 경우에는 점토 소재와 다르게 액체 소재의 인쇄 재료가 혼합된 것이 아니기에 유동성은 거의 존재하지 않는다고 보아도 무방하다. The
이러한 문제점은 제3 출력부(30)가 앞서 설명한 압력 제공부(36)를 더 포함함과 동시에, 고체 소재에 비워둔 내부 일부와 표면이 맞닿는 부분에 2개 이상의 주입부를 형성함으로써 해결할 수 있다. 이는 도 8에 도시되어 있는바, 도 8을 참조하면 왼쪽의 주입부에 분말 인쇄 재료가 주입됨에 따라, 고체 소재에 비워둔 내부 일부에 채워져 있던 공기가 자연스럽게 오른쪽의 주입부로 빠져나갈 수 있고, 그 결과 고체 소재에 비워둔 내부 일부가 분말 인쇄 재료로 충분하게 채워질 수 있으며, 이는 오른쪽 주입부에 분말 인쇄 재료를 주입하는 경우 역시 마찬가지다. This problem can be solved by the
한편, 분말 인쇄 재료의 경화는 고체 소재에 비워둔 내부 일부에 분말 인쇄 재료를 모두 채운 이후, 2개 이상의 주입부에 전극 용접과 같은 구성을 부가함으로써 해결할 수 있다. 그에 따라 주입부에는 각각 + 전극과 - 전극이 연결되며 스파크 현상이 발생하여 분말 인쇄 재료가 용이하게 경화되게 할 수 있다. On the other hand, the curing of the powder printing material can be solved by adding all of the powder printing material to a part of the interior emptied in the solid material, and then adding a configuration such as electrode welding to two or more injection parts. Accordingly, the + electrode and the-electrode are connected to the injection portion, respectively, and a spark phenomenon may occur so that the powder printing material can be easily cured.
마지막으로, 고체 소재와 점토 소재를 출력해야 하는 경우를 설명하도록 한다. Finally, explain the case where you need to output solid and clay materials.
이 경우 제어부(40)는 제1 출력부(10)를 먼저 동작시켜 고체 소재의 제1 인쇄 재료를 출력시킨다. 여기서 제1 출력부(10)는 약 60℃ 내지 400℃의 히팅 노즐(미도시)를 포함하는 고온 출력부이기에 제1 인쇄 재료는 출력됨과 동시에 히팅 노즐(미도시)에 의해 경화될 수 있으나, 경화에 시간이 요구되는 인쇄 재료인 경우 제어부(40)는 제1 출력부(10)의 동작 이후 제3 출력부(30)를 동작시키기 이전에 소정 시간의 간격을 둘 수 있다. In this case, the
제1 출력부(10)의 동작이 종료되거나 제1 인쇄 재료의 경화가 완료되었다면 제어부(40)는 제3 출력부(30)를 동작시켜 점토 소재를 출력하며, 이에 대한 설명은 중복 서술을 방지하기 위해 앞서 점토 소재를 출력하는 경우에 대한 설명으로 대체하기로 한다. If the operation of the
지금까지 제어부(40)가 제1 출력부(10) 내지 제3 출력부(30)를 선택적으로 제어하는 모습을 인쇄물에 따라 설명하였다. 그러나 본 발명의 적용 예가 이에 한정되는 것은 아니며, 모든 경우에 고체 소재의 인쇄 재료, 액체 소재의 인쇄 재료 및 점토 소재가 부가될 수 있음은 물론이다. So far, the
한편, 고체 소재의 인쇄 재료인 제1 인쇄 재료가 비전도성 소재의 인쇄 재료이며, 고체 소재의 인쇄 재료인 제3-1 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료인 제3-2 인쇄 재료 중 어느 하나 이상이 전도성 분말 소재의 인쇄 재료인 경우 필연적으로 비전도성 소재와 전도성 소재가 맞닿을 수밖에 없으며, 인쇄물이 전자 관련 제품인 경우 이는 제품 성능에 치명적인 영향을 줄 수 있다. On the other hand, the first printing material which is a printing material of a solid material is a printing material of a non-conductive material, and at least one of the 3-1 printing material which is a printing material of a solid material or the 3-2 printing material which is a printing material of a liquid material In the case of the printing material of the conductive powder material, the non-conductive material and the conductive material are inevitably bound to each other, and when the printed material is an electronic-related product, this may have a fatal effect on product performance.
이 경우, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)는 도 9에 도시된 바와 같이, 제4 인쇄 재료를 출력하는 제4 출력부(50)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(40)는 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부(10)를 먼저 동작시킨 이후 제3 출력부(30)를 동작시키기 이전에 제4 출력부(50)를 동작시키고, 제4 인쇄 재료를 비전도성 소재의 제1 인쇄 재료로부터 전도성 소재인 제3-1 인쇄 재료 또는 제3-2 인쇄 재료의 보호가 가능한 인쇄 재료로 구성함으로써 전자 관련 제품에 미치는 치명적인 영향을 줄일 수도 있다.In this case, the heterogeneous material
더 나아가, 제어부(40)는 전도성 소재와 비전도성 소재가 맞닿는 부분을 자동으로 인식하여 해당 부분에만 제4 출력부(50)로 하여금 제4 인쇄 재료를 출력하게 하여 일종의 보호 영역을 형성하게 할 수도 있다. Furthermore, the
한편, 앞서 설명한 고체 소재의 제1 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 액체 소재의 제2 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료, 점토 소재 모두 경화가 요구되는바, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)는 도 10에 도시된 바와 같이 제5 인쇄 재료를 출력하는 제5 출력부(60)를 더 포함할 수 있으며, 제어부(40)는 각각의 인쇄 재료가 출력된 이후에 제5 출력부(60)를 동작시키고 제5 인쇄 재료를 제1 인쇄 재료, 제2 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 점토 소재 중 어느 하나 이상의 경화를 촉진시키는 기체 소재의 인쇄 재료로 구성함으로써 경화의 문제를 해결할 수도 있다. 여기서 제5 인쇄 재료는 반드시 제1 인쇄 재료, 제2 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 점토 소재 중 어느 하나 이상의 경화를 촉진시키는 기체 소재의 인쇄 재료가 아니라 경화와 무관하게 일반적인 기체 소재의 인쇄 재료일 수도 있다.
더 나아가, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)는 제1 인쇄 재료, 제2 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 점토 소재 중 어느 하나 이상의 경화를 촉진시키는 기체 소재의 인쇄 재료인 제5 인쇄 재료뿐만 아니라, 경화 방식에 있어서, 휘발성 액체를 넣어 실온에서 휘발하게 함으로써 빠르고 단단하게 경화되는 방식, 실온에서 수분이 자연 건조되어 경화되는 방식 및 출력 자체를 저온에서 수행하고 고온에서 단단하게 경화시키는 방식 중 어느 하나 이상을 선택하여 사용할 수도 있다. 이는 낮은 온도에서 출력된 출력물을 고온에서 경화시키는 일종의 도자기 굽기와 같은 방식으로 볼 수 있으며, 인쇄 재료가 점토 소재인 경우 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 예를 들어, 제3 출력부(30)는 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 저온에서 출력하고, 이 중 어느 하나 이상을 고온에서 경화시킬 수 있다. Meanwhile, as described above, curing of the first printing material of the solid material, the third printing material of the solid material, the second printing material of the liquid material, the third-2 printing material, and the clay material is required. The heterogeneous material fusion-
Furthermore, the heterogeneous material fusion-
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)는 인쇄물 출력에 이용하는 제1 인쇄 재료, 제2 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 점토 소재의 제3-3 인쇄 재료 중 하나 이상을 인체에 무해한 인쇄 재료로 하여 의료용 제품의 출력도 가능하게 구현할 수도 있다.In addition, the heterogeneous material fusion-
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)에 대하여 설명하였다. 본 발명에 따르면 종래 3D 프린터의 문제점이었던, 고체 인쇄 재료와 액체 인쇄 재료의 혼용에 요구되던 별도의 번거로운 가공 작업이 요구되지 않으며, 전도성 소재와 비전도성 소재를 한번에 쉽게 인쇄할 수 있다. So far, the heterogeneous material fusion-
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)는 앞서 설명한 구성뿐만 아니라, 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부(10), 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부(30) 및 상기 제1 출력부 내지 제3 출력부의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부(40)를 포함하며, 상기 제1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료 중 어느 하나이며, 상기 제3-1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-2 인쇄 재료는, 액체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-3 인쇄 재료는, 점토 소재의 인쇄 재료로 구현할 수도 있다. 이 경우 역시 앞서 설명한 내용이 모두 적용됨은 물론이다. On the other hand, the heterogeneous material fusion-
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)의 인쇄물 출력은 사용자가 출력하는 인쇄물에 대한 정보에 따라 상이해질 수 있는바, 인쇄물에 대한 정보는 사용자가 제어부(40)에 직접 입력하거나 별도의 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)와 연동된 인쇄물 정보 입력 소프트웨어를 통해 입력할 수도 있다.In addition, the printout of the heterogeneous material fusion-
이하, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a printout output method of a heterogeneous material fusion-composite 3D printer according to another embodiment of the present invention will be described.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법의 대표적인 단계를 나타낸 순서도이다. 11 is a flowchart illustrating representative steps of a printed matter output method of a heterogeneous material fusion-composite 3D printer according to another embodiment of the present invention.
그러나 이는 본 발명의 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시 예일 뿐이며, 필요에 따라 일부 단계가 추가되거나 삭제될 수 있음은 물론이다. However, this is only a preferred embodiment for achieving the object of the present invention, of course, some steps may be added or deleted as necessary.
우선, 제어부(40)가 사용자로부터 인쇄물에 대한 정보를 입력 받는다(S110). First, the
여기서 인쇄물에 대한 정보는 인쇄물의 규격, 재질, 인쇄에 요구되는 인쇄 재료, 전도성 및 비전도성 여부 등과 같이 인쇄물의 출력에 요구되는 모든 정보를 포함하는 개념이며, 별도의 인쇄물 정보 입력 소프트웨어가 존재하는 경우 해당 소프트웨어에 인쇄물에 대한 정보를 입력하여 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)와 연동하게 할 수도 있다. Here, the information on the printed matter is a concept that includes all the information required for the output of the printed matter, such as the size of the printed matter, the material, the printing material required for printing, and whether the conductive and non-conductive materials are used. Information about the printed matter may be input to the corresponding software to be interlocked with the heterogeneous material
이후, 제어부(40)가 입력 받은 인쇄물에 대한 정보에 따라 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부(10) 또는 제2 인쇄 재료를 출력하는 제2 출력부(20) 중 어느 하나 이상을 동작시킨다(S120). Thereafter, the
제1 출력부(10) 또는 제2 출력부(20) 중 어느 하나 이상을 동작시켰다면, 제어부(40)는 입력 받는 인쇄물에 대한 정보에 따라 제3-1 인쇄 재료 또는 제3-2 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부(30)를 동작시키며(S130), 그에 따라 최종 인쇄물이 출력될 수 있다. If any one or more of the
도 11에 도시된 순서도에 따라 출력된 최종 인쇄물은 고체 소재의 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료 중 어느 하나 이상과 고체 소재의 인쇄 재료, 액체 소재의 인쇄 재료 또는 이들을 혼합한 점토 소재가 결합된 것이다. 그러나 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법은 도 11에 도시된 사항으로 제한되는 것은 아니며, 앞서 설명한 인쇄물에 따른 제어부(40)가 수행하는 제1 출력부(10) 내지 제3 출력부(30)의 선택적 제어에 대한 사항까지 모두 포함하는 것으로 보아야 할 것이다. The final printed matter output according to the flowchart shown in FIG. 11 is a combination of at least one of a solid material or a liquid material and a solid material, a liquid material, or a mixed clay material. . However, the printed matter output method of the heterogeneous material fusion-composite 3D printer according to another exemplary embodiment of the present invention is not limited to the matters illustrated in FIG. 11, and the first output unit performed by the
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법은 중복 서술을 방지하기 위해 자세히 기술하지는 않았지만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 모든 기술적 특징이 동일하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 제1 인쇄 재료가 비전도성 소재의 인쇄 재료이며, 제3-1 인쇄 재료 또는 제3-2 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은 전도성 소재의 인쇄 재료일 수 있고, 제4 출력부(50)를 동작시키는 단계(S125), 제4 인쇄 재료를 제1 인쇄 재료로부터 제3-1 인쇄 재료 및 제3-2 인쇄 재료의 보호가 가능한 인쇄 재료로 구성할 수도 있다. In addition, the printout method of the heterogeneous material fusion 3D printer according to another embodiment of the present invention has not been described in detail in order to prevent duplication of description, but all the technical of the heterogeneous material fusion 3D printer according to an embodiment of the present invention The feature can be equally applied. For example, the first printing material may be a printing material of a non-conductive material, and at least one of the 3-1 printing material or the 3-2 printing material may be a printing material of a conductive material, and the
또한, 종래 3D 프린터의 문제점이었던, 고체 인쇄 재료와 액체 인쇄 재료의 혼용에 요구되던 별도의 번거로운 가공 작업이 요구되지 않으며, 전도성 소재와 비전도성 소재를 한번에 쉽게 인쇄할 수 있다는 효과 역시 모두 동일하게 적용될 수 있다. In addition, there is no need for a separate cumbersome machining operation, which is a problem of the conventional 3D printer, which is required for the mixing of the solid and liquid printing materials, and the effect of easily printing the conductive material and the non-conductive material at once is equally applicable. Can be.
한편, 앞서 설명에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터(100)를 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부(10), 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부(30) 및 상기 제1 출력부 내지 제3 출력부의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부(40)를 포함하며, 상기 제1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료 또는 액체 소재의 인쇄 재료 중 어느 하나이며, 상기 제3-1 인쇄 재료는, 고체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-2 인쇄 재료는, 액체 소재의 인쇄 재료이며, 상기 제3-3 인쇄 재료는, 점토 소재의 인쇄 재료로 구현할 수도 있다고 한바, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법 역시 동일하게 구현할 수 있다. 이 경우 S120 단계는 제어부(40)가 입력 받은 인쇄물에 대한 정보에 따라 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부(10) 를 동작시킨는 단계로 변경될 것이다. Meanwhile, in the above description, the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
100: 이종 소재 융복합 3D 프린터
10: 제1 출력부
20: 제2 출력부
30: 제3 출력부
40: 제어부
50: 제4 출력부
60: 제5 출력부100: heterogeneous material fusion 3D printer
10: first output unit
20: second output unit
30: third output unit
40: control unit
50: fourth output unit
60: fifth output unit
Claims (15)
제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부; 및
상기 제1 출력부 및 상기 제3 출력부의 동작을 선택적으로 제어하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제3 출력부는,
고체 소재의 인쇄 재료인 상기 제3-1 인쇄 재료를 보관하는 제3-1 보관부;
액체 소재의 인쇄 재료인 상기 제3-2 인쇄 재료를 보관하는 제3-2 보관부;
점토 소재의 인쇄 재료인 상기 제3-3 인쇄 재료를 보관하는 제3-3 보관부;
일단이 상기 제3-1 보관부의 하단에 형성되어, 상기 제3-1 인쇄 재료가 흐르는 제3-1 유로부;
일단이 상기 제3-2 보관부의 하단에 형성되어, 상기 제3-2 인쇄 재료가 흐르는 제3-2 유로부; 및
상기 제3-1 유로부의 타단과 상기 제3-2 유로부의 타단이 서로 연결됨으로써 상기 제3-1 인쇄 재료 및 상기 제3-2 인쇄 재료가 혼합되어 생성된 소재의 유동성을 증가시키기 위한 압력 제공부
를 포함하는 이종 소재 융복합 3D 프린터.A first output unit configured to output a first printing material which is either a printing material of a solid material or a printing material of a liquid material;
A third output unit configured to output any one or more of the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material; And
A controller for selectively controlling operations of the first output unit and the third output unit;
Including,
The third output unit,
A 3-1 storage unit for storing the 3-1 printing material which is a printing material of a solid material;
A third-2 storage unit for storing the third-2 printing material which is a printing material of a liquid material;
A third storage part for storing the third printing material which is a printing material of clay material;
A 3-1 flow path portion having one end formed at a lower end of the 3-1 storage portion, through which the 3-1 printing material flows;
A third-2 flow path portion having one end formed at a lower end of the third-2 storage portion, through which the third-2 printing material flows; And
A pressure agent for increasing fluidity of a material generated by mixing the 3-1 printing material and the 3-2 printing material by connecting the other end of the 3-1 flow path part and the other end of the 3-2 flow path part to each other. study
Heterogeneous material fusion 3D printer comprising a.
상기 제어부는,
인쇄물을 출력함에 있어 상기 제1 출력부를 먼저 동작시킨 이후, 상기 제3 출력부를 동작시키는,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 1,
The control unit,
In operating the first output unit in outputting the printed matter, and then operating the third output unit,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 이종 소재 융복합 3D 프린터는,
제4 인쇄 재료를 출력하는 제4 출력부;
를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1 출력부를 먼저 동작시킨 이후, 상기 제3 출력부를 동작시키기 이전에, 상기 제4 출력부를 동작시키며,
상기 제4 인쇄 재료는,
상기 제1 인쇄 재료로부터 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료의 보호가 가능한 인쇄 재료인,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 2,
The heterogeneous material fusion 3D printer,
A fourth output unit for outputting a fourth printing material;
More,
The control unit,
After operating the first output unit first, and before operating the third output unit, operating the fourth output unit,
The fourth printing material,
It is a printing material which can protect the said 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material from the said 1st printing material,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 제1 인쇄 재료는,
비전도성 소재의 인쇄 재료이며,
상기 제3-1 인쇄 재료 내지 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은,
전도성 소재의 인쇄 재료인,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 1,
The first printing material,
It is a printing material of non-conductive material,
At least one of the 3-1 printing material to the 3-3 printing material,
Conductive printing material,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 제1 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은,
인체에 무해한 인쇄 재료로서, 의료용으로 사용 가능한,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 1,
At least one of the first printing material, the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material,
As a printing material harmless to human body, usable for medical use,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 이종 소재 융복합 3D 프린터는,
제5 인쇄 재료를 출력하는 제5 출력부;
를 더 포함하며,
상기 제5 인쇄 재료는,
기체 소재의 인쇄 재료인,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 1,
The heterogeneous material fusion 3D printer,
A fifth output unit configured to output a fifth printing material;
More,
The fifth printing material,
Is the printing material of the aircraft material,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 제5 인쇄 재료는,
상기 제1 인쇄 재료, 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상의 경화를 촉진시키는 인쇄 재료인,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 8,
The fifth printing material,
It is a printing material which accelerates hardening of any one or more of the said 1st printing material, the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 제3-1 인쇄 재료가 고체 소재의 분말 인쇄 재료인 경우,
상기 제어부는,
상기 제1 출력부가 상기 제1 인쇄 재료를 출력하여 생성한 인쇄물에 2개 이상의 주입부를 형성하게 하며,
상기 2개 이상의 주입부 중 어느 하나의 주입부에 상기 제3 출력부가 상기 제3-1 인쇄 재료를 주입하고, 나머지 주입부로 공기가 빠져나갈 수 있게 하는,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 1,
When the 3-1 printing material is a powder printing material of a solid material,
The control unit,
Wherein the first output unit outputs the first printing material to form two or more injection portions in the printed matter,
Wherein the third output part injects the 3-1 printing material into any one of the two or more injection parts, and allows air to escape to the remaining injection parts,
Convergence 3D printer of different materials.
상기 2개 이상의 주입부는,
+ 전극과 - 전극이 연결되어 스파크 현상을 발생시킴으로써, 상기 제3-1 인쇄 재료의 경화를 촉진시키는,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 10,
The two or more injection portion,
+ And-electrodes are connected to generate a spark phenomenon, thereby promoting curing of the 3-1 printing material,
Convergence 3D printer of different materials.
제어부가 사용자로부터 인쇄물에 대한 정보를 입력 받는 단계;
상기 제어부가 상기 입력 받은 인쇄물에 대한 정보에 따라 제1 인쇄 재료를 출력하는 제1 출력부를 동작시키는 단계;
상기 제어부가 상기 입력 받은 인쇄물에 대한 정보에 따라 고체 소재의 인쇄 재료인 제3-1 인쇄 재료, 액체 소재의 인쇄 재료인 제3-2 인쇄 재료 및 점토 소재의 인쇄 재료인 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 출력하는 제3 출력부를 동작시키는 단계; 및
상기 제3 출력부에 의해 상기 제3-1 인쇄 재료가 흐르는 제3-1 유로부와 상기 제3-2 인쇄 재료가 흐르는 제3-2 유로부가 서로 연결됨으로써 상기 제3-1 인쇄 재료 및 상기 제3-2 인쇄 재료가 혼합되어 생성된 소재에 압력을 가하여 상기 혼한되어 생성된 소재의 유동성을 증가시키는 단계
를 포함하는 이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법.In the heterogeneous material fusion 3D printer output method,
Receiving, by the controller, information about the printed matter from the user;
Operating, by the controller, a first output unit configured to output a first printing material according to the received information about the printed matter;
According to the information on the printed matter received by the control unit, the 3-1 printing material which is a printing material of a solid material, the 3-2 printing material which is a printing material of a liquid material, and the 3-3 printing material which is a printing material of a clay material Operating a third output unit configured to output any one or more of the following; And
The 3-1 printing material and the 3-1 flow path through which the 3-1 print material flows and the 3-2 flow path through which the 3-2 print material flows are connected to each other by the third output unit. Pressing the material produced by mixing the 3-2 printing material to increase the fluidity of the mixed material produced
Printed output method of a heterogeneous material fusion 3D printer comprising a.
상기 제1 인쇄 재료는,
비전도성 소재의 인쇄 재료이며,
상기 제3-1 인쇄 재료 내지 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상은,
전도성 소재의 인쇄 재료인,
이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법.The method of claim 12,
The first printing material,
It is a printing material of non-conductive material,
At least one of the 3-1 printing material to the 3-3 printing material,
Conductive printing material,
Printout method of heterogeneous 3D printer.
상기 제1 출력부를 동작시키는 단계 이후에,
상기 제어부가 상기 입력 받은 인쇄물 정보에 따라 제4 인쇄 재료를 출력하는 제4 출력부를 동작시키는 단계;
를 더 포함하되,
상기 제4 인쇄 재료는,
상기 제1 인쇄 재료로부터 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료의 보호가 가능한 인쇄 재료인,
이종 소재 융복합 3D 프린터의 인쇄물 출력 방법.The method of claim 12,
After operating the first output unit,
Operating, by the controller, a fourth output unit configured to output a fourth print material according to the received printed information;
Include more,
The fourth printing material,
It is a printing material which can protect the said 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material from the said 1st printing material,
Printout method of heterogeneous 3D printer.
상기 제3 출력부는,
상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 저온에서 출력하며,
상기 이종 소재 융복합 3D 프린터는,
상기 저온에서 출력한 상기 제3-1 인쇄 재료, 제3-2 인쇄 재료 및 제3-3 인쇄 재료 중 어느 하나 이상을 고온에서 경화시키는,
이종 소재 융복합 3D 프린터. The method of claim 1,
The third output unit,
Output at least one of the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material at low temperature,
The heterogeneous material fusion 3D printer,
Curing at least one of the 3-1 printing material, the 3-2 printing material, and the 3-3 printing material output at the low temperature,
Convergence 3D printer of different materials.
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2017
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