KR102063683B1 - Dlp 3d프린터 배트 및 이를 사용한 3d프린팅 방법 - Google Patents

Dlp 3d프린터 배트 및 이를 사용한 3d프린팅 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 DLP 3D프린터 배트 및 이를 사용한 3D프린팅 방법은 수조에 수용된 광경화물질의 경화반응을 통해 상하로 이동되는 스테이지에서 출력물이 형성될 시 수조 하부면에 형성되는 필름과 출력물이 광경화 과정에서 서로 부착되어 스테이지에서 탈락되는 문제점을 개선하기 위한 발명으로 더욱 자세하게는 필름 하부에 배치되는 광투과창을 엑추에이터를 통해 상하로 이동시키며 필름에 장력을 인가 및 해제하며 출력물과 상기 필름간의 분리력을 높일 수 있는 발명이다. 또한 엑추에이터는 전자석, 모터 등으로 구성되고, 광투과창의 일측을 힌지결합 한 일실시예를 통해 종래 유체를 공급하여 해결하던 방식보다 3D프린터 장치의 소형화가 가능하고 기계 기구적으로 신뢰도 높은 신뢰도를 바탕으로 3D프린팅 속도와 가공정밀도를 높일 수 있는 DLP 3D프린터 배트 및 이를 사용한 3D프린팅 방법에 관한 것이다.

Description

DLP 3D프린터 배트 및 이를 사용한 3D프린팅 방법{DLP 3D printer Vat and 3D printing method using thereof}
본 발명은 DLP방식의 3D프린터의 구조에 관한 것으로 더욱 자세하게는, 3D프린팅 시 출력물이 스테이지에서 탈락하지 않도록 배트를 유동적으로 이동시킬 수 있는 DLP 3D프린터 배트 및 이를 사용한 3D프린팅 방법에 관한 것이다.
3D프린트 기술 중 하나인 DLP(Digital Light Processing)방식은 3D CAD환경에서 출력물을 복수개의 층으로 나누어 그림데이터화를 거친 후 DLP Projection장치(광원장치)에서 고해상도의 프로젝션광을 광경화수지로 투사하여 한 층(layer)씩 광경화된 출력물을 적층하는 방식이다. DLP방식은 투사되는 광이 광경화수지의 한 층을 경화시키므로 출력속도측면에서 다른 광경화 3D프린트 방식과 구별되는 이점이 있다. DLP 3D프린터는 공통된 일련의 과정을 통해 출력물을 프린팅한다. 도 1을 참고하여 DLP 프린트 과정을 자세히 설명하면 도 1에 도시된 바와 같이 z축 상에서 이동하는 스테이지(20)가 z방향 하측으로 내려간다. 이후 수조(10)에 담긴 광경화수지(1)가 광원장치(30)로부터 투사되는 광이 투광창(11)과 이형필름(50)을 통과 후 광경화수지(1)를 경화시켜 스테이지(20)에서 경화층(2)을 형성한다. 이후 스테이지(20)는 z방향 상측으로 올라간 후 다음 경화층(2)을 위해 다시 z방향 하측으로 내려가는 과정을 반복하며 출력물을 생성한다. 이러한 프린팅 과정에서 때때로 스테이지(20)에 형성된 경화층(2)이 탈락하는 문제점이 발생한다. 넓은 경화층(2)이 부착된 스테이지(20)가 상측으로 이동 시 수조(10)의 광경화수지(1) 또는 이형필름(50)과의 표면장력 또는 광원장치(30)로부터 누광된 광으로 인한 출력물 이외의 경화된 불순물 등으로 인해 경화층(2) 즉, 출력물과 이형필름(50)간의 분리력이 부족하여 스테이지(20)에서 출력물이 탈락되는 문제점이 빈번하게 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 일본공개특허 1994-246838 ("광조형장치 光造形裝置", 1994.09.06.)에선 도 1에 도시된 바와 같이 유체급배수단(60)에서 배관(61)을 통해 투광창(11)과 투명막(50)사이에 유체를 공급하여 박리부(52)가 경화층(2)를 따라가도록 하여 경화층(2)이 투광창(11)과 소정간격 이격했을 때 유체를 배출하여 박리부(52)를 경화층(2)에서 박리되도록 출력물과 이형필름(50)사이의 분리력을 높이는 방식이 개시되어있다. 이외에도 일본등록특허 5045402 ("광조형장치 光造形裝置" 2012.07.27.) 및 한국공개특허 2018-0096885 ("광경화3d프린터에서 vat과 조형물 진공 분리방법", 2018.08.30.)등과 같이 광경화 3D프린팅 출력물과 배트 하부에 배치되는 필름과의 분리력을 높여 출력물의 탈락을 방지하는 여러 발명들이 개시되어 있다. 하지만 3D프린터 장치의 소형화, 출력속도, 출력물의 출력정밀도 및 안정성 등의 여러 요구사항을 만족하면서 이형필름과 출력물의 분리력을 높일 수 있는 기술개발의 필요성이 있다.
1. 일본공개특허 1994-246838 ("광조형장치 光造形裝置", 1994.09.06.) 2. 일본등록특허 5045402 ("광조형장치 光造形裝置" 2012.07.27.) 3. 한국공개특허 2018-0096885 ("광경화3d프린터에서 vat과 조형물 진공 분리방법", 2018.08.30.)
본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, DLP방식의 3D프린터의 배트에 배치되는 필름과 스테이지에서 생성되는 출력물 간의 분리력을 높여 스테이지 상에서 출력물이 탈락되는 문제점을 방지하기 위한 DLP 3D프린터 배트 및 이를 사용한 3D프린팅 방법을 제공함에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한, 본 발명의 DLP 3D프린터 배트는 광경화물질이 수용되며 하부가 필름으로 막혀있는 수조; 상기 필름 하부에 배치되는 광투과창; 상기 광투과창의 상하 이동범위를 제한하는 가이드부재; 상기 수조 및 상기 광투과창을 지나도록 빛을 조사하는 광원장치; 광경화물질이 한 층씩 경화되어 출력물이 형성되도록 상하로 이동되는 스테이지; 및 상기 광투과창의 하부에 배치되어 광투과창을 상하로 이동시키는 엑추에이터;를 포함하되 상기 엑추에이터는 상기 광투과창 하부에 배치되어 상하로 이동가능한 자유단 및 상기 자유단과 마주보도록 배치되는 고정단을 포함하여, 상기 고정단에서 동력을 상기 자유단으로 인가하여 상기 광투과창을 상하로 이동시키고, 상기 가이드부재에 의해 상기 자유단의 이동이 제한되며 출력물의 광경화과정 전 상기 스테이지의 상기 수조방향 하측으로 이동하면, 상기 광투과창이 상기 엑추에이터에 의해 상측으로 이동되어 상기 필름에 장력을 인가하고, 출력물의 광경화과정 후 상기 스테이지가 상측으로 이동하면, 상기 광투과창이 상기 엑추에이터에 의해 하측으로 이동되어 상기 필름에 인가된 장력이 해제되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 엑추에이터는, 상기 자유단 및 상기 고정단을 전자석으로 형성되어 전자기력을 통해 상기 자유단을 이동시키는 것이 바람직하다.
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또한, 상기 엑추에이터는, 상기 고정단이 모터로 형성되어 상기 자유단을 이동시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 광투과창은, 일측이 힌지결합되어 타측이 상하로 회전이동 할 수 있는 것이 바람직하다.
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더 나아가 본 발명의 3D프린팅 방법은 상기된 DLP 3D프린터 배트를 이용하는 DLP 3D프린팅 방법에 있어서, 상기 스테이지에 출력물을 광경화하기 위해 상기 수조방향 하측으로 내려오는 하강단계, 상기 광투과창이 엑추에이터에 의해 상측으로 이동하여 상기 필름에 장력을 인가하는 장력인가단계, 상기 스테이지에 광경화물질이 광원장치에서 조사된 빛에 의해 출력물이 경화되는 광경화단계, 상기 광투과창이 상기 엑추에이터에 의해 하측으로 이동하여 상기 필름에 인가된 장력을 해제하는 장력해제단계 및 상기 장력해제단계 이후 스테이지가 상측으로 이동하며 상기 출력물이 상기 필름에서 분리되는 상승단계를 포함하는 것이 바람직하다.
상기한 구성에 따른 본 발명의 DLP 3D프린터 배트 및 이를 사용한 3D프린팅 방법은 유동적으로 필름에 장력을 인가 및 해제하여 출력물과 필름사이의 분리력을 높이고, 배트 바닥 기준면을 일정하게 유지할 수 있어 출력물의 출력정밀도를 높일 수 있다. 또한 유체공급장치 등을 이용한 종래기술보다 부가요소를 필요로 하지 않아 3D프린터의 소형화가 가능하며, 출력속도 및 제어안정성 측면에서도 효과가 있다.
도 1은 종래기술의 3D프린터 배트 단면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 엑추에이터가 전자석인 제 1위치 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 엑추에이터가 전자석인 제 2위치 단면도.
도 4는 본 발명의 DLP 3D 프린터 배트 제 1위치 단면 확대도.
도 5는 본 발명의 DLP 3D 프린터 배트 제 2위치 단면 확대도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 엑추에이터가 모터인 제 1위치 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 엑추에이터가 모터인 제 2위치 단면도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 광투광창의 일측이 힌지결합된 단면도.
도 9는 본 발명의 3D프린팅방법 순서도.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명 DLP 3D프린터 배트(1000)의 전체적인 구성
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 3D프린터 배트는 수조(100), 광투과창(200), 광원장치(300) 스테이지(400) 및 엑추에이터(500)를 포함할 수 있다. 각 구성요소에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 수조(100)는 3D프린팅에 사용되는 광경화물질을 수용하는 역할을 한다. 상기 수조(100)는 상하가 연통된 형태로 형성되어 하부에 이형필름 또는 실리콘 등의 빛을 투과할 수 있는 투명한 소재로 하측을 밀봉하는 것이 바람직하다.
또한 상기 광투과창(200)은 상기 수조(100)의 하측면과 접하도록 배치되어 상기 수조(100) 하부를 평탄하게 하는 역할을 한다. 따라서 일정강도를 가지고 수평이 되도록 가공되는 것이 바람직하다. 또한 상기 광원장치(300)로부터 조사되는 빛을 투과시켜 상기 수조(100)로 전달할 수 있다.
또한 상기 광원장치(300)는 상기 수조(100)에 수용된 광경화물질을 경화시킬 수 있도록 빛을 조사하는 역할을 한다. 조사되는 빛은 상기 수조(100)에 수용된 광경화 물질에 따라 UV(자외선) 또는 전자선 등을 방출할 수 있다.
또한 상기 스테이지(400)는 상기 수조(100)에서 상기 광원장치(300)로부터 조사된 빛에 의해 광경화물질이 경화되어 부착되며 출력물이 생성되는 장소로 대체로 상기 광투과창(200)과 수평을 이루어 출력되는 출력물의 가공정밀도를 높이는 것이 바람직하다.
또한 상기 엑추에이터(500)는 상기 광투과창(200)의 하부에 형성되어 상기 광투과창(200)을 상하로 이동시키는 역할을 한다. 따라서 상기 엑추에이터(500)와 상기 광투과창(300)의 결합은 도 3에 도시된 형태에만 한정되지 않는 것은 물론이다. 도 3에 도시된 상기 엑추에이터(500)는 상기 광투과창(200)이 상측으로 이동된 제 1위치가 도시되어 있다. 더 나아가 상기 엑추에이터(500)는 상기 광투과창(200)을 지지할 수 있는 지지부재 상에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 엑추에이터(500)에 의한 상기 광투과창(200)의 자세한 이동형태는 도 4 내지 도 8의 상세한 설명에서 나타내고자 한다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 DLP 3D프린터 배트(1000)의 엑추에이터(500)는 고정단(510) 및 자유단(520)을 포함할 수 있다. 이 때 도 4에 도시된 바와 같이 상기 엑추에이터(500)가 전자석인 일실시예를 가질 수 있다. 구성요소에 대해 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 고정단(510)은 전자석으로 형성되고, 전자기력을 생성하여 상기 광투과창(200)을 상하로 이동시키는 역할을 한다. 더 나아가 상기 고정단(510)은 추가적인 지지부재 상에 배치되어 상기 DLP 3D프린터 배트(1000)의 하단부에 고정된 상태로 배치되는 것이 바람직하다.
한편 상기 자유단(520)은 전자석으로 형성되고, 상기 광투과창(200) 하부에 형성되어 상기 광투과창(200)을 상하로 이동시키는 역할을 한다. 상기 고정단(510)과 마주보도록 형성되어 상기 고정단(510) 및 상기 자유단(520)에서 발생하는 전자기력을 통해 상기 광투과창(200)을 이동시킬 수 있다. 더 나아가 상기 자유단(520)은 상기 고정단(510)과 달리 추가적인 지지부재 상에 배치되어 수조(100)와 상기 고정단(510)의 사이에서 동작하는 것이 바람직하다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 DLP 3D프린터 배트(1000)는 광투과창(200)이 엑추에이터(500)의 고정단(510) 및 자유단(520)에서 발생하는 전자기력을 통해 상기 광투과창(200)이 상측으로 이동하여 필름(110)상에 장력을 인가할 수 있다. 이 때 상기 광투과창(200)이 상측으로 이동된 제 1위치가 도 5에 도시되어있다. 전자석으로 형성된 상기 고정단(510) 및 상기 자유단(520)은 전자기적 신호를 받아 상기 고정단(510) 및 상기 자유단(520)을 같은 자기극으로 대전되어 자유단(520)을 상측으로 일정거리를 이동시킬 수 있다. 이 때 상기 광투과창(200)에 의해 상기 필름(110)에 장력이 인가되어 평탄한 면을 형성할 수 있고, 상기 광투과창(200) 하부에서 조사되는 빛에 의해 스테이지(400)상에 출력물(A)이 광경화물질로 부터 경화되어 용이하게 상기 스테이지(400) 상에 부착될 수 있도록 한다. 추가적으로 상기 자유단(520)은 가이드부재(700)에 의해 이동범위가 제한될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 DLP 3D프린터 배트(1000)는 광투과창(200)이 엑추에이터(500)의 고정단(510) 및 자유단(520)에서 발생하는 전자기력을 제한하여 상기 광투과창(200)이 하측으로 이동하여 필름(110)상에 인가된 장력을 해제할 수 있다. 더욱 자세하게는 전자석으로 형성되는 상기 고정단(510) 및 상기 자유단(520)에 공급되는 전자기적 신호를 제한하면 상기 고정단(510) 및 상기 자유단(520)에 대전되어 있는 극성이 해제되고, 이에 따라 상기 광투과창(200)이 하측으로 이동하며 상기 필름(110)에 인가된 장력이 해제될 수 있다. 상기 광투과창(200)이 하측으로 이동된 제 2위치가 도 5에 도시되어 있다. 이 때 상기 광투과창(200)에 의해 상기 필름(110)에 인가된 장력이 해제되어 상기 필름(110)의 이동이 용이하고, 스테이지(400)상에 광경화된 출력물(A)이 상기 필름(110)과 부착된 경우 상기 스테이지(400)가 상측으로 이동하며 상기 필름(110)이 플렉시블(flexible)한 상태로 상기 스테이지(400)와 일정거리를 함께 이동하며 상측으로 이동하는 스테이지(400)와 관성에 의해 하측으로 이동하려는 필름(110)의 상대운동에 의해 상기 필름(110)과 출력물(A) 사이의 분리력이 높아지는 효과를 얻을 수 있다. 마찬가지로 상기 자유단(520)은 가이드부재(700)에 의해 이동범위가 제한될 수 있다. 더 나아가 상기 고정단(510) 또는 상기 자유단(520) 중 어느 하나만 전자석으로 형성하고 나머지를 자성에 반응하는 금속소재로 형성 한 후 추가적으로 탄성을 제공할 수 있는 스프링과 같은 탄성부재를 배치하여 상기 자유단(520)이 상측으로 이동된 제 1위치에서 전자석을 통해 상기 금속소재에 자기적 인력을 가하여 상기 자유단(520)이 상기 고정단(510)과 접하는 제 2위치를 가질 수 있는 변형실시예를 가질 수도 있다.
도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 DLP 3D프린터 배트(1000)의 엑추에이터(500)는 고정단(530) 및 자유단(540)을 포함할 수 있다. 이 때 도 6에 도시된 바와 같이 상기 엑추에이터(500)가 모터인 일실시예를 가질 수 있다. 구성요소에 대해 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 고정단(530)은 모터 즉, 선형운동을 하는 모터로 형성되어 광투과창(200)을 상하로 이동시킬 수 있다. 상기 고정단(530)의 모터 종류에는 리니어모터, 스태핑모터 등을 예시로 들 수 있고, 상기 모터에 캠축, 렉기어 등이 결합되여 상기 광투과창(200)이 상하로 이동되는 여러 실시예를 가질 수 있음은 물론이다.
한편 상기 자유단(540)은 상기 고정단(530)의 모터에 의해 선형 운동되고 상기 고정단(530)에 의해 선형 운동하는 일단과 결합된 부재로 형성되어 상기 광투과창(200)을 이동시키는 것이 바람직하다.
더 나아가 도 6에 도시된 일실시예를 더욱 자세히 설명하면 상기 고정단(530)에 형성되는 모터가 작동되면 상기 자유단(540)이 상측 또는 하측으로 이동되어 결과적으로 상기 광투과창(200)이 상하로 이동된다. 이 때 상기 광투과창(200)의 위치는 상기 필름(110)에 따라 달라질 수 있으므로 상기 고정단(530)의 모터의 작동반경을 세밀하게 조절하여 상기 필름(110)에 가해지는 장력을 제어할 수 있는 추가적인 구성을 가질 수도 있다. 또한 상기 고정단(550) 및 상기 자유단(560)의 역할이 바뀐 실시예 즉, 상기 자유단(560)에 모터가 배치되어 상기 고정단(550)과 이격될 수 있는 변형실시예를 가질 수 있음은 물론이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 DLP 3D프린터 배트(1000)는 광투과창(200)이 엑추에이터(500)의 고정단(530)의 모터가 작동되어 자유단(540)이 상기 광투과창(200)을 하측으로 이동시켜 필름(110)상에 인가된 장력을 해제할 수 있다. 이 때 상기 광투과창(200)에 의해 상기 필름(110)에 인가된 장력이 해제되어 상기 필름(110)의 이동이 용이하게 된다. 스테이지(400)상에 광경화된 출력물(A)이 상기 필름(110)과 부착된 경우 상기 스테이지(400)가 상측으로 이동하며 상기 필름(110)이 플렉시블(flexible)한 상태에서 상기 필름(110)의 부착부가 함께 이동하며 상측으로 이동하는 스테이지(400)와 관성에 의해 하측으로 이동하는 필름(110)의 상대운동에 의해 상기 필름(110)과 출력물(A) 사이의 분리력이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 DLP 3D프린터 배트(1000)는 광투과창(200)의 일측이 힌지(600)가 결합된 일실시예를 가질 수 있다.
상기 힌지(600)는 상기 광투과창(200)의 일측에 형성되어 회전운동을 가능하도록 하는 역할을 한다. 따라서 상기 광투과창(200)의 타측에 고정단(550) 및 자유단(560)을 배치하여 상기 힌지(600)에 의해 상기 광투과창(200)이 상하로 회전운동 할 수 있도록 한다. 회전운동을 용이하도록 상기 고정단(550) 및 상기 자유단(560)의 운동반경을 고려하여 구조로 상기 힌지(600)의 전면 및 후면에 홈부를 형성하여 배치하는 것이 바람직하다. 또한 상기 고정단(550) 및 상기 자유단(560)은 도 2 내지 도 7에 도시된 엑추에이터(500)의 실시예로 구성될 수 있음은 물론이다.
도 9에 도시된 바와 같이 본 발명의 3D프린팅 방법은 하강단계(S810), 장력인가단계(S820), 광경화단계(S830), 장력해제단계(S840) 및 상승단계(S850)를 포함한다. 각 단계에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.
상기 하강단계(S810)는 스테이지(400)가 수조(100)방향 하측으로 내려오는 단계이다. 상기 스테이지(400)에 생성되는 출력물이 필름(110)과 접촉되어 파손되지 않는 범위를 최하단으로 설정하여 이동하는 것이 바람직하다.
상기 장력인가단계(S820)는 상기 하강단계(S100)에서 하측으로 이동된 상기 스테이지(400)가 최하단까지 이동된 것이 판단되면 엑추에이터(500)에 의해 광투과창(200)이 상측으로 이동되어 상기 필름(110)에 장력을 가하는 단계이다. 상기 필름(111)에 인가된 장력에 의해 상기 수조(100)의 하부면이 평탄해지는 효과를 얻을 수 있다.
상기 광경화단계(S830)는 광원장치(300)에서 조사되는 빛에 의해 상기 수조(100)에 수용되는 광경화물질이 경화되어 상기 스테이지(400)상에 출력물로 생성되는 단계이다. 상기 장력인가단계(S820)에 의해 상기 필름(110)이 평탄화되어 상기 광원장치(300)에서 조사되는 빛이 한 층(layer)에 고르게 조사될 수 있다.
상기 장력해제단계(S840)는 상기 광경화단계(S830)이후 상기 엑추에이터(500)에 의해 상기 광투과창(200)이 하측으로 이동하여 상기 필름(110)에 인가된 장력이 해제되는 단계이다. 상기 필름(110)에 인가된 장력이 해제됨에 따라 상기 필름(110)은 플렉시블(flexible)한 상태가 된다. 상기 엑추에이터(500)의 종류에 따라 수반되는 추가적인 단계를 포함할 수 있음은 물론이다.
상기 상승단계(S850)는 상기 스테이지(400)가 상측으로 이동되며 상기 광경화단계(S830)에서 경화되어 부착된 출력물이 상측으로 함께 이동되는 단계이다. 상기 장력해제단계(S840)에서 플렉시블해진 상기 필름(110)이 상기 출력물과 부착되어 상기 필름(110)상 상기 출력물과의 부착부가 일정거리를 함께 이동하고, 그 이후 상기 필름(110)의 한계위치에서 관성과 상기 스테이지(400)의 상측이동에 의한 상대운동에 의해 분리력이 높아져 상기 출력물이 상기 스테이지(400)에서 탈락되는 현상을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명을 하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : DLP 3D 프린터 배트
100 : 수조 110 : 필름
200 : 광투과창 300 : 광원장치
400 : 스테이지 500 : 엑추에이터
510, 530, 550 : 고정단 520, 540, 560 : 자유단
600 : 힌지 700 : 가이드부재

Claims (8)

  1. 광경화물질이 수용되며 하부가 필름으로 막혀있는 수조;
    상기 필름 하부에 배치되는 광투과창;
    상기 광투과창의 상하 이동범위를 제한하는 가이드부재;
    상기 수조 및 상기 광투과창을 지나도록 빛을 조사하는 광원장치;
    광경화물질이 한 층씩 경화되어 출력물이 형성되도록 상하로 이동되는 스테이지; 및
    상기 광투과창의 하부에 배치되어 광투과창을 상하로 이동시키는 엑추에이터;를 포함하되
    상기 엑추에이터는
    상기 광투과창 하부에 배치되어 상하로 이동가능한 자유단 및
    상기 자유단과 마주보도록 배치되는 고정단을 포함하여,
    상기 고정단에서 동력을 상기 자유단으로 인가하여 상기 광투과창을 상하로 이동시키고,
    상기 가이드부재에 의해 상기 자유단의 이동이 제한되며
    출력물의 광경화과정 전 상기 스테이지의 상기 수조방향 하측으로 이동하면, 상기 광투과창이 상기 엑추에이터에 의해 상측으로 이동되어 상기 필름에 장력을 인가하고,
    출력물의 광경화과정 후 상기 스테이지가 상측으로 이동하면, 상기 광투과창이 상기 엑추에이터에 의해 하측으로 이동되어 상기 필름에 인가된 장력이 해제되는 것을 특징으로 하는 DLP 3D프린터 배트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 엑추에이터는,
    상기 자유단 및 상기 고정단이 전자석으로 형성되어 전자기력을 통해 상기 자유단을 이동시키는 것을 특징으로 하는 DLP 3D프린터 배트.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 엑추에이터는,
    상기 고정단이 모터로 형성되어 상기 자유단을 이동시키는 것을 특징으로 하는 DLP 3D프린터 배트.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서, 상기 광투과창은,
    일측이 힌지결합되어 타측이 상하로 회전이동 할 수 있는 것을 특징으로 하는 DLP 3D프린터 배트.
  8. 제 1항, 제 4항, 제 5항, 제 7항 중 어느 한 항의 DLP 3D프린터 배트를 이용하는 DLP 3D프린팅 방법에 있어서,
    상기 스테이지에 출력물을 광경화하기 위해 상기 수조방향 하측으로 내려오는 하강단계;
    상기 광투과창이 엑추에이터에 의해 상측으로 이동하여 상기 필름에 장력을 인가하는 장력인가단계;
    상기 스테이지에 광경화물질이 광원장치에서 조사된 빛에 의해 출력물이 경화되는 광경화단계;
    상기 광투과창이 상기 엑추에이터에 의해 하측으로 이동하여 상기 필름에 인가된 장력을 해제하는 장력해제단계; 및
    상기 장력해제단계 이후 스테이지가 상측으로 이동하며 상기 출력물이 상기 필름에서 분리되는 상승단계;
    를 포함하는 3D프린팅 방법.
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