KR102200426B1 - 서포터가 구비된 3차원 프린터 - Google Patents

서포터가 구비된 3차원 프린터 Download PDF

Info

Publication number
KR102200426B1
KR102200426B1 KR1020190157194A KR20190157194A KR102200426B1 KR 102200426 B1 KR102200426 B1 KR 102200426B1 KR 1020190157194 A KR1020190157194 A KR 1020190157194A KR 20190157194 A KR20190157194 A KR 20190157194A KR 102200426 B1 KR102200426 B1 KR 102200426B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
nozzle
supporter
coupled
molding material
Prior art date
Application number
KR1020190157194A
Other languages
English (en)
Inventor
송재영
김지훈
Original Assignee
주식회사 스쿱
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스쿱 filed Critical 주식회사 스쿱
Priority to KR1020190157194A priority Critical patent/KR102200426B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102200426B1 publication Critical patent/KR102200426B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227—Driving means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

본 발명은 서포터가 구비된 3차원 프린터에 관한 것으로, 본체부와, 상기 본체부에 결합되고, 성형 재료를 압축 및 배출하는 제 1 노즐부와, 상기 본체부에 결합되고, 서포터 파우더를 배출하는 제 2 노즐부와, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부의 하부에 구비되는 작업베드, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 이송시키는 이송부를 포함함으로써, 세라믹 3차원 조형물을 안정적으로 제조할 수 있다.

Description

서포터가 구비된 3차원 프린터{THREE DIMENSION PRINTER HAVING SUPPORTER}
본 발명은 3차원 프린팅 데이터에 따라 형성되는 3차원 조형물에 서포터를 구비하여 3차원 조형물을 안정적으로 형성시킬 수 있는 서포터가 구비된 3차원 프린터에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 3차원 프린터는 컴퓨터 프로그램으로 만든 3차원 도면을 바탕으로 실물의 입체 모양(즉, 조형물)을 제조하는 장치를 의미하며, 사용되는 원료의 종류에 따라 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식, DLP(Digital Light Processing) 방식, SLS(Selective Laser Sintering) 방식 등으로 분류될 수 있다.
여기에서, FDM 방식에서는 고체 필라멘트를 원료로 사용하고, DLP 방식에서는 액체의 원료를 사용하며, SLS 방식에서는 파우더 형태의 원료를 사용할 수 있다.
이러한 3차원 프린팅 재료 중 가장 많이 사용되는 재료는 빛을 받으면 굳는 광경화성 고분자 물질인 포토폴리머(photopolymer)이고, 그 다음으로 녹고 굳는 것이 자유로운 고체 형태의 열가소성 플라스틱이 많이 사용되며, 앞으로는 금속 분말 또한 그 사용이 증가될 것으로 예측되고 있다.
한편, 성형 재료로 세라믹을 이용하여 3차원 조형물을 형성시키는 경우, 3차원 조형물의 형성과정에서, 적층되는 세라믹 층이 소결상태에서 붕괴될 수 있는 문제점이 있다.
1. 한국등록특허 제10-2004435-0000호(2019.07.22.등록) 2. 한국등록특허 제10-1867433-0000호(2018.06.07.등록)
본 발명은 세라믹 재료를 이용하여 입체의 3차원 조형물을 효과적으로 제조하기 위해, 세라믹 재료를 충진한 후, 3차원 프린팅 데이터에 따라 X축, Y축 및 Z축으로 각각 이송하면서 세라믹 재료를 압축 및 배출하여 3차원 조형물을 제조할 수 있는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 제조 과정에서 적층되는 세라믹 층이 붕괴되는 것을 방지하기 위해, 적층되는 세라믹 층에 인접하여 서포터 파우더를 배출함으로써, 세라믹 층에 대한 서포터를 형성시킬 수 있는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 서포터 파우더가 배출되면서 분산되어 세라믹 층에 대한 지지력이 약화되는 것을 방지하기 위해, 세라믹 층에 일정 간격 이격된 위치에 세라믹 외벽이 형성되는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 본체부와, 상기 본체부에 결합되고, 성형 재료를 압축 및 배출하는 제 1 노즐부와, 상기 본체부에 결합되고, 서포터 파우더를 배출하는 제 2 노즐부와, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부의 하부에 구비되는 작업베드, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 이송시키는 이송부를 포함하는 서포터가 구비된 3차원 프린터가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 본체부는, 바닥면에 안착되는 사각형 프레임 형태로 형성되며, 수직 방향으로 복수 개의 Z축 지지대가 구비되는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 양단부에 결합되어 전방으로 연장되어 구비되며, Y축 이송가이드가 형성되는 Y축 프레임과, 상기 Y축 프레임의 양 단부에 결합되며, X축 이송가이드가 형성되는 X축 프레임과, 상기 Z축 지지대에 결합되어 전방으로 돌출되어 형성되는 Z축 프레임과, 상기 Z축 프레임에 결합되며 상기 성형 재료 및 상기 서포터 파우더가 적층되는 상기 작업베드와, 상기 지지프레임에 구비되어 상기 이송부, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 제어하는 복수의 스위치 및 복수의 표시창을 구비하는 제어패널을 포함하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 이송부는, 상기 X축 프레임에 결합되며, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 X축으로 이송시키는 X축 이송부재와, 상기 X축 프레임의 양단부에 형성되어, 상기 Y축 프레임에 결합되며, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 Y축으로 이송시키는 Y축 이송부재와, 상기 Z축 프레임에 구비되며, 상기 작업베드를 Z축으로 이송시키는 Z축 이송부재를 포함하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 노즐부는, 내부에 수용공간이 마련된 제 1 하우징부재와, 상기 제 1 하우징부재의 상단부에 결합되며, 상기 성형 재료를 압축하는 압축부재와, 상기 압축부재로부터 제공되는 압축력에 따라 상기 성형 재료를 배출하는 제 1 노즐부재를 포함하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 노즐부재는, 상기 제 1 하우징부재의 하부에 구비되며, 상기 성형 재료가 압축되어 내부에 형성된 배출홈을 통해 배출되는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 2 노즐부는, 내부에 상기 서포터 파우더가 수용되는 수용공간이 마련되는 제 2 하우징부재와, 상기 제 2 하우징부재의 상단부에 결합되며, 회전력을 발생시키는 제 1 구동모터와, 상기 이송부에 결합되며, 회전력을 발생시키는 제 2 구동모터와, 상기 제 2 하우징부재의 내부에 구비되어 상기 제 1 구동모터에 의해 회전되는 압출축이 형성되고, 상기 압출축의 측면에 복수 개로 형성되어 상기 서포터 파우더를 하방으로 이동시키는 압출날개를 구비하는 압출부재와, 상기 압출부재에 의해 이동된 상기 서포터 파우더를 배출하는 제 2 노즐부재를 포함하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 2 노즐부재는, 상부에 상기 제 2 하우징부재에 회전 가능하게 결합되는 회전체와, 상기 회전체에 결합되며 교체 가능한 노즐을 포함하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 2 노즐부는, 상기 제 1 노즐부에서 상기 성형 재료가 배출되어 성형 재료층이 형성되는 경우, 상기 성형 재료층의 측면에 접하도록 상기 서포터 파우더를 배출하여, 상기 성형 재료층을 지지하는 서포터를 형성하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 1 노즐부는, 상기 성형 재료를 배출하여 상기 성형 재료층을 형성하는 경우, 상기 성형 재료층에서 일정 간격 이격된 위치에 성형 재료 외벽을 형성하여, 배출되는 상기 서포터 파우더의 분산을 방지하는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 노즐은, 실린더 형상으로 형성되되, 말단부가 수평면에 대해 경사지게 형성되어, 내측 말단에 타원형의 형태로 배출구가 구비되는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 제 2 노즐부재는, 상기 X축 이송부재 및 상기 Y축 이송부재가 이송되는 경우, 상기 노즐의 측면 중 수직길이가 최단인 일측면이 상기 작업베드의 이송 궤적에 접선 방향을 항하도록 상기 회전체가 회전되는 서포터가 구비된 3차원 프린터를 제공하고자 한다.
본 발명에서는, 세라믹 재료를 충진한 후, 3차원 프린팅 데이터에 따라 X축, Y축 및 Z축으로 각각 이송하면서 세라믹 재료를 압축 및 배출하여 입체의 3차원 조형물을 효과적으로 제조할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 적층되는 세라믹 층에 인접하여 서포터 파우더를 배출하여, 세라믹 층에 대한 서포터를 형성시킴으로써, 3차원 조형물의 제조 과정에서 적층되는 세라믹 층이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에서는, 적층되는 세라믹 층에서 일정 간격 이격된 위치에 세라믹 외벽이 형성되고, 세라믹 층과 세라믹 외벽의 사이에 서포터 파우더가 배출됨으로써, 서포터 파우더가 분산, 배출됨에 따라 서포터의 지지력이 약화되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 제 1 노즐부를 예시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 제 2 노즐부를 예시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 서포터를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 세라믹 외벽을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 노즐을 예시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 노즐 형상에 따른 서포터를 예시한 도면이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 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.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터를 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터를 예시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 제 1 노즐부를 예시한 도면이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 제 2 노즐부를 예시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 서포터를 설명하는 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 세라믹 외벽을 설명하는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 노즐을 예시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 노즐 형상에 따른 서포터를 예시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터에서 X축은 수평면과 수평으로 형성된 축을 의미하고, Y축은 X축과 동일 평면상에서 직각 방향으로 형성된 축을 의미하며, Z축은 X축 및 Y축과 수직으로 형성된 축을 의미할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터에서, 성형 재료는 세라믹 등으로 형성될 수 있는바, 이하, 성형 재료는 세라믹으로 의미될 수 있다.
도 1 내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 형성된 3차원 프린터는 본체부(100), 이송부(200), 제 1 노즐부(300), 제 2 노즐부(400) 등을 포함할 수 있다.
본체부(100)는 본 발명의 실시예에 따른 서포터가 구비된 3차원 프린터의 본체로서, 지지프레임(110), X축 프레임(120), Y축 프레임(130), Z축 프레임(140), 작업베드(150), 제어패널(160) 등을 포함할 수 있다.
지지프레임(110)은 바닥 면에 안착되는 사각형 프레임 형태로 형성되어, 본발명의 실시예에 따른 서포터(20)가 구비된 3차원 프린터를 지지하는 것으로, 복수 개의 Z축 지지대(110a)가 구비될 수 있다.
Z축 지지대(110a)는 일측단부가 지지프레임(110)의 상측 수평프레임(도면부호 생략)에 결합되고 타측단부가 지지프레임(110)의 하측 수평프레임(도면부호 생략)에 결합되는 것으로, Z축 프레임(140)이 상하 이동가능하게 결합될 수 있다.
X축 프레임(120)은 Y축 프레임(130)의 양 단부에 결합되고, X축 이송가이드(121)가 형성되는 것으로, X축 이송부재(210)가 결합될 수 있다.
여기에서, X축 이송가이드(121)는 X축 이송부재(210)가 결합되어 수평방향(또는, X축 방향)으로 이동될 수 있도록 홈의 형태로 형성될 수 있다.
Y축 프레임(130)은 지지프레임(110)의 양단부에 결합되어 전방으로 연장되어 구비되고, Y축 이송가이드(131)가 형성되는 것으로, Y축 이송부재(220)가 결합될 수 있다.
여기에서 Y축 이송가이드(131)는 Y축 이송부재(220)에 결합되어 Y축 방향으로 이동될 수 있도록 홈의 형태로 형성될 수 있다.
Z축 프레임(140)은 일측 단부가 Z축 지지대(110a)에 결합되며 전방으로 돌출되어 형성되는 것으로, 타측 단부에 작업베드(150)가 결합될 수 있다.
여기에서, Z축 프레임(140)은 Z축 지지대(110a)에 상하 이동 가능하게 결합되어, 작업베드(150)가 수직방향인 Z축 방향으로 이송될 수 있다.
작업베드(150)는 Z축 프레임(140)에 결합되며, 배출되는 세라믹 재료 및 서포터 파우더가 적층되는 것으로, 사각형 형태의 플레이트 등으로 형성될 수 있다.
제어패널(160)은 지지프레임(110)에 구비되어 이송부(200), 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)를 제어하는 복수의 스위치 및 복수의 표시창이 구비될 수 있다.
특히, 3차원 조형물(10)의 제작 시 제작 과정을 모니터링할 수 있도록 투명 재질의 유리, 플라스틱 등을 이용한 외벽을 구비할 수 있고, 전면부에는 3차원 프린팅 작업을 모니터링할 수 있는 작업 표시창이 구비될 수 있다.
또한, X축 이송부재(210), Y축 이송부재(220), Z축 이송부재(230) 및 노즐부(300)를 제어하는 복수의 스위치(예를 들면, 압축 업/다운 스위치, 모터 온 스위치, 비상스위치, 메인파워 스위치 등) 및 복수의 표시창(예를 들면, 압축모터 전압, 압축모터 속도, 3차원 디스플레이, 입력 전압 등을 표시함)을 구비될 수 있다.
이송부(200)는 작업베드(150), 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)를 이송시키는 것으로, X축 이송부재(210), Y축 이송부재(220), Z축 이송부재(230) 등을 포함할 수 있다.
X축 이송부재(210)는 본체부(100)의 내부에 구비되며, 제 1 노즐부 및 제 2 노즐부를 X축으로 이송시키는 역할을 수행하며, 이송 플레이트(211), X축 플레이트(212), X축 이송유닛(213) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 이송 플레이트(211)는 X축 이송유닛(213)이 구비되어, X축 이송유닛()에 의해 제 1 노즐부 및 제 2 노즐부가 수평방향으로 이동될 수 있도록, X축 이송유닛()을 지지할 수 있다.
그리고, X축 플레이트(212)는 일측면에 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 결합되어, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)를 지지할 수 있고, 타측면은 이송 플레이트(211)와 결합되어, X축 이송유닛(213)에 의해 수평 방향으로 이동될 수 있다.
X축 이송유닛(213)은 이송 플레이트(211)에 결합된 X축 플레이트()를 수평 방향으로 이동 가능도록 이송 플레이트(211)에 구비될 수 있다.
X축 이송유닛(213)은 복수 개의 베어링 등으로 형성된 LM 가이드 등으로 형성될 수 있으며, X축 이송유닛(213)이 X축 프레임(120)에 형성된 X축 이송가이드(121) 상에서 수평 방향(또는 X축 방향)으로 이동됨으로써, 이송 플레이트(211)와 결합된 X축 플레이트(212)가 수평 방향으로 이송될 수 있다.
Y축 이송부재(220)는 X축 프레임(120)의 양단부에 형성되어, Y축 프레임(130)에 결합되며, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)를 Y축으로 이송시키는 것으로, Y축 플레이트(221), Y축 이송유닛(222) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, Y축 플레이트(221)는 내측면이 X축 프레임의 양단부에 각각 결합되고 외측면에 Y축 이송유닛(222)이 구비되어, Y축 이송유닛(222)에 의해 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 Y축 방향으로 이동될 수 있도록, Y축 이송유닛(222)을 지지할 수 있다.
또한, Y축 이송유닛(222)은 복수 개의 베어링 등으로 형성된 LM 가이드 등으로 형성될 수 있으며, Y축 이송유닛(222)이 Y축 프레임(130)에 형성된 Y축 이송가이드(222) 상에서 Y축 방향으로 이동됨으로써, X축 프레임()가 수평 방향으로 이송될 수 있다.
Z축 이송부재(230)는 Z축 프레임(140)에 구비되며, Z축 지지대(110a)에 결합되어 작업베드(150)를 Z축 방향으로 이송시키는 것으로, Z축 이송유닛(231) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, Z축 이송유닛(231)은 복수 개의 베어링 등으로 형성된 LM 가이드 등으로 형성될 수 있으며, Z축 이송유닛(231)이 Z축 지지대(110a)에서 수직으로 이동됨에 따라, Z축 이송부재(230)에 결합된 작업베드(150)도 수직방향으로 이동될 수 있다.
제 1 노즐부(300)는 본체부(100)에 결합되고, 성형 재료를 압축 및 배출하는 것으로, 제 1 하우징부재(310), 압축부재(320), 제 1 노즐부재(330) 등을 포함할 수 있다.
여기에서, 성형 재료는 세라믹 등으로 구비될 수 있고, 세라믹 재료는 세라믹 분말의 함량(vol.%)과 고분자의 함량(vol.%)을 조절하여 세라믹 슬러리로 제공할 수 있는데, 충분한 유동화(shear thinning)가 일어나 토출이 쉽게 이루어질 수 있고, 높은 항복강도를 가지면서 높은 세라믹 함량을 가짐으로써, 안정적인 열처리 공정을 수행할 수 있는 세라믹 슬러리로 제공할 수 있다.
이에 따라, 제 1 노즐부(300)는 세라믹 재료가 내부에 충진되며, 3차원 프린팅 데이터를 이용하여 3차원 조형물을 제조하기 위해 세라믹 재료를 압축 및 배출할 수 있다.
제 1 하우징부재(310)는 제 1 노즐부(300)의 몸체로서, 내부에 수용공간이 마련되는 것으로, 충진된 세라믹 재료가 압축부재(320)의 압축력에 의해 배출될 수 있다.
여기에서, 제 1 하우징부재(310)는 원통, 사각형 등의 형태로 구비되어 압축부재(320)가 상단부에 결합될 수 있고, 압축실린더(321)가 내설되며, 압출실린더(321)의 상단부가 제 1 하우징부재(310)의 상부 외측으로 돌출되어 구비될 수 있다.
또한, 제 1 하우징부재(310)의 하단부에 제 1 노즐부재(330)가 형성되어, 세라믹 재료가 제 1 노즐부재(330)를 통해 배출될 수 있다.
압축부재(320)는 제 1 하우징부재(310)의 상단부에 결합되며, 압축실린더(321)에 충진된 세라믹 재료를 압축하는 것으로, 압축실린더(321) 등을 포함할 수 있으며, 압축부재의 동력은 외부에 구비된 모터(도시 생략) 등으로부터 공급될 수 있다.
또한, 압축부재(320)는 제 1 하우징부재(310)의 상부에 돌출된 압축실린더(321)에 압축력을 가해져도 3차원 조형물의 제작을 위한 작업을 수행할 수 있도록 견고하게 고정되어 결합될 수 있다.
압축실린더(321)는 제 1 하우징부재(310)에 내설되고, 압축실린더(321)의 상단부는 제 1 하우징부재(310)의 상부의 외측으로 돌출됨으로써, 외부에서 공급되는 압축력을 전달받을 수 있고, 내부는 세라믹 재료가 충진되는 공간이 형성될 수 있으며, 하부에 제 1 노즐부재(330)가 결합되어 세라믹 재료가 압축되어 제 1 노즐부재(330)의 내부에 형성된 배출홈(330a)을 통해 배출될 수 있다.
제 1 노즐부재(330)는 압축부재(320)로부터 제공되는 압축력에 따라 세라믹 재료를 배출하는 것으로, 내부에 배출홈(330a)이 형성될 수 있다.
여기에서, 제 1 노즐부재(330)는 압축실린더(321)의 하부에 구비되며, 압축실린더(541)의 하부에 구비되며, 세라믹 재료가 압축되어 내부에 형성된 배출홈(330a)을 통해 배출될 수 있는데, 이러한 제 1 노즐부재(330)는 스테인레스강 또는 티타늄을 이용하여 3차원 프린팅 방식(예를 들면, SLM(Selective Laser Melting) 방식 등)으로 제조되되, 배출홈(330a)이 하방 나선형으로 형성될 수 있다.
즉, 제 1 노즐부재(330)는 하부가 뾰족한 원뿔 형태로 구비되고, 그 내부에는 세라믹 재료가 배출될 수 있는 배출홈(330a)이 형성될 수 있는데, 이러한 배출홈(330a)은 제 1 노즐부재(330)의 원뿔 형태 내주면을 따라 하방으로 향하는 나선 형태로 형성됨으로써, 압출 시간을 증가시켜 점성이 높은 세라믹 재료를 효율적으로 압축 및 배출할 수 있다.
제 2 노즐부(400)는 본체부(100)에 결합되고, 서퍼터 파우더를 배출하는 것으로, 서포터 파우더를 배출하여 3차원 조형물을 지지하는 서포터를 제조할 수 있으며, 제 2 하우징부재(410), 제 1 구동모터(420), 제 2 구동모터(430), 압출부재(440), 제 2 노즐부재(450) 등을 포함할 수 있다.
제 2 하우징부재(410)는 제 2 노즐부(400)의 몸체로서, 내부에 수용공간이 마련되는 것으로, 하우징바디(410a), 파우더투입구(410b) 등을 포함할 수 있고, 하부에 회전체(450a)가 결합될 수 있다.
여기에서, 하우징바디(410a)는 원통형 등의 형상으로 형성되어 중앙부의 중공된 공간의 외측으로 압출부재(440)의 압출축(440a)이 돌출되어 형성될 수 있고, 하우징바디(410a)의 하단부에 회전체(450a)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 하우징바디(410a)의 측면에 파우더투입구(410b)가 형성되어 서포터 파우더가 제 2 하우징부재(410)의 내부로 투입될 수 있다.
제 1 구동모터(420)는 제 2 하우징부재(410)의 상단부에 결합되며, 회전력을 발생시키는 것으로, 제 2 하우징부재(410)의 외부에 구비될 수 있다.
여기에서, 제 1 구동모터(420)는 스텝 모터 등으로 형성될 수 있으며, 제 1 구동모터(420)는 압출부재(440)의 압출축(440a)에 결합되어, 제 1 구동모터(440)에서 발생된 회전력이 압출축(440a)에 전달될 수 있다.
제 2 구동모터(430)는 일측이 이송부에 결합되며, 회전력을 발생시키는 것으로, 이송부가 이동됨에 따라 일체로 이동될 수 있다.
여기에서, 제 2 구동모터(430)의 타측은 기어 등이 구비되어 있으며, 제 2 구동모터(430)에서 발생된 회전력은 회전체(450a)에 전달되어 회전체(450a)를 회전시킬 수 있는데, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
압출부재(440)는 제 2 하우징부재(410)로 투입된 서포터 파우더를 하부로 이동시키는 것으로, 압출축(440a), 압출날개(440b) 등이 형성될 수 있다.
압출축(440a)은 제 2 하우징부재(410)의 내부에 구비되는 것으로, 일측이 제 2 하우징부재(410)의 외부로 돌출되어 제 1 구동모터(420)에 결합됨으로써, 제 1 구동모터(420)에서 발생된 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
압출날개(440b)는 서포터 파우더를 하방으로 이동시키는 것으로, 압출축(440a)의 측면에 복수 개로 형성될 수 있다.
여기에서, 압출날개(440b)는 스크류 등의 형상으로 형성될 수 있고, 상하 방향으로도 복수 개가 형성되어 서포터 파우더가 하방으로 용이하게 이동될 수 있다.
제 2 노즐부재(400)는 압출부재(440)에 의해 이동된 서포터 파우더를 배출하는 것으로, 회전체(450a), 노즐(450b) 등을 포함할 수 있다.
회전체(450a)는 제 2 노즐부재(450)의 상부에 형성되어 제 2 하우징부재(410)와 회전 가능하게 결합되는 것으로, 제 2 구동모터(430)로부터 회전력을 전달받아 회전될 수 있다.
여기에서, 회전체(450a)의 측면은 기어 등의 형태로 형성될 수 있는데, 제 2 구동모터(430)의 타측에 형성된 기어와 결합될 수 있다.
즉, 제 2 구동모터(430)의 타측에 형성된 기어와 회전체(450a)의 측면에 형성된 기어는 베벨기어 등으로 형성됨에 따라, 수평 방향을 축으로 하여 회전하는 운동이 수직 방향을 축으로 하여 회전하는 운동으로 전환될 수 있다.
노즐(450b)은 회전체(450a)의 하부에 결합되고 실린더 형상으로 형성되는 것으로, 교체 가능하게 구비될 수 있고, 말단면은 서포터 파우더가 배출되는 배출구(도면부호 생략)가 구비될 수 있다.
노즐(450b)은 회전체(450a)와 나사 결합, 끼움 결합 등의 방식으로 결합됨에 따라, 회전체(450a)의 회전 방향과 일체로써 회전될 수 있다.
또한, 노즐(450b)은 서포터 파우더의 재질, 소재 등에 따라 그 형상을 달리 할 수 있고, 서포터 파우더(20)에 의해 형성되는 서포터(20)의 형태를 다양하게 형성시키기 위해 노즐(450b)의 형상이 달라질 수 있다.
예를 들면, 노즐(450b)의 말단부가 수평하게 형성되는 경우, 서포터 파우더가 분산되어 형성되는 서포터의 형태는 원뿔 등의 형상으로 형성될 수 있다.
즉, 노즐(450b)의 배출구 전면에서 서포터 파우더(20)가 수직 방향으로 배출될 수 있는데, 서포터 파우더(20)가 분말로 형성됨에 따라, 배출구의 중심부에서 배출된 서포터 파우더(20)는 중심부에 적층될 수 있고, 중심부의 외측부에서 배출된 서포터 파우더는 주변부에 일부 적층되고 일부는 외측으로 분산될 수 있어, 원뿔 형상 등으로 적층되며 서포터(20)를 형성시킬 수 있다.
한편, 서포터는 세라믹으로 형성되는 3차원 조형물(10)을 지지하는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 제 1 노즐부(300)에서 배출되는 세라믹은 슬러지의 형태로 배출됨에 따라, 배출된 세라믹이 수평면과 둔각을 형성하며 적층될 경우, 적층되는 3차원 조형물이 외측으로 붕괴될 수 있는 우려가 있다.
하지만, 서포터가 3차원 조형물에 인접하여 형성될 경우, 3차원 조형물이 붕괴되는 것을 방지할 수 있다. 서포터 파우더는 분말의 형태로 배출됨에 따라, 적층되는 서포터 파우더(20) 간의 공극의 크기가 감소될 수 있고, 서포터(20)의 밀도가 증가될 수 있어, 세라믹으로 형성되는 조형물을 견고하게 지지할 수 있다.
또한, 3차원 조형물(10)을 보다 견고하게 지지하기 위해 서포터(20)가 3차원 조형물에 밀착되어 형성될 수 있도록 노즐(450b)이 형성될 수 있다.
일 예를 들면, 노즐(450b)의 말단부가 제 1 노즐부재(330)를 향하도록 절곡되게 형성될 경우, 서포터 파우더(20)는 3차원 조형물(10) 또는 세라믹 층(10)을 향하여 분출될 수 있는바, 서포터에 의해 3차원 조형물이 보다 견고하게 지지될 수 있다.
또한, 다른 예를 들면, 도 8을 참조하면, 노즐(450b)의 측면 중에서, 제 1 노즐부재(330)에 가장 가까운 측면은 그 수직길이가 최단으로 형성되고, 제 1 노즐부재(330)에 가장 먼 측면은 수직길이 최장으로 형성될 경우(즉, 제 1 노즐부재(330)와 제 2 노즐부재(450)가 동일한 X축 선상에 위치되고, 노즐(450b)의 수직길이가 가장 짧은 일측면이 제 1 노즐부재(330)를 향하고 있을 경우), 노즐(450b)은 말단부가 수평면에 대해 경사지게 형성되고, 말단의 배출구는 타원 형태의 단면이 형성될 수 있다.
이와 같은 경우, 제 2 노즐부재(450)의 측면 중, 제 1 노즐부재(330)에 가까운 측면에서 배출되는 서포터 파우더의 양이 제 1 노즐부재(330)에서 먼 측면에서 배출되는 서포터 파우더의 양보다 다량으로 배출될 수 있어(즉, 서포터의 단면이 빗변 삼각형 형상 등으로 형성될 수 있어), 제 1 노즐에서 배출된 세라믹 등에 의해 형성되는 3차원 조형물(10)이 보다 견고하게 지지될 수 있다.
특히, 노즐(450b) 말단의 배출구가 오목하게 만곡된 호의 형태 등으로 형성될 경우, 3차원 조형물(10)에 인접한 측에 보다 많은 양의 서포터 파우더(20)가 쌓일 수 있어, 3차원 조형물(10)이 효과적으로 지지될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 노즐(450b)의 말단부가 수평면에 대해 경사지게 형성되고, 이송부(200)에 의해 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 이송될 경우, 분출되어 작업베드(150)에 적층되는 파우더의 형태는 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)의 이송 방향에 따라 달라질 수 있다.
예를 들면, 동일한 X축 선상에 위치하는 제 1 노즐부재(330)와 제 2 노즐부재(450)가 Y축 방향으로 이송되는 경우, 노즐(450b)에서 배출되는 서포터 파우더는 상하 방향으로 단면이 빗변 삼각형 형상 등으로 형성될 수 있다.
하지만, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 X축 방향으로 이송되거나, X축과 Y축의 대각선 방향으로 이송되거나, 호의 궤적을 형성하며 이송되는 경우, 형성되는 서포터의 형상이 빗변 삼각형의 형상 등으로 형성되지 않게 됨에 따라, 3차원 조형물을 보다 견고하게 지지하지 위해, 말단부가 경사지게 형성된 노즐(450b)의 효용성이 감소될 수 있다.
반면에, 제 2 노즐부재(450)에 회전 가능하게 결합되는 회전체(450a)가 구비되고, 회전체(450a)에 결합된 노즐(450b)이 회전체(450a)에 의해 회전될 경우, 상술한 바와 같이 서포터가 빗변 삼각형 등의 형상으로 형성되어 3차원 조형물을 견고하게 지지할 수 있다.
즉, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 이송될 경우, 노즐의 측면 중 수직길이가 최단인 일측면이, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)의 이동 방향에 접선 방향을 향하도록 회전체(450a)가 회전될 경우, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 어느 방향으로 이송되더라도, 형성되는 서포터의 형상은 빗변 삼각형의 형상 등으로 형성될 수 있다.
예를 들면, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 X축 방향(즉, 0도 또는 180도 방향)으로 이송되는 경우, 회전체(450a)는 +180도 또는 ??180도로 회전하여 배출구의 단면이 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)의 이송 궤적 또는 방향에 접선 방향을 향할 수 있게 됨에 따라, 형성되는 서포터의 형상이 빗변 삼격형의 형상 등으로 형성될 수 있다.
또한, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 X축과 Y축의 대각선 방향(즉, 45도 또는 135도 방향)으로 이송되는 경우, 회전체(450a)가 135도 또는 45도로 회전함으로써 배출구의 단면이 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)의 이송 궤적 또는 방향에 접선 방향을 향하게 되어, 형성되는 서포터의 형상이 빗변 삼각형의 형상 등으로 형성될 수 있다.
아울러, 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가, 호의 궤적으로 이송되거나, 원 또는 타원 등의 이송되는 경우에도, 회전체가 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)의 이송 궤적 또는 방향에 접선 방향으로 회전함으로써, 형성되는 서포터의 형상이 빗변 삼각형의 형상 등으로 형성될 수 있다.
한편, 서포터 파우더가 배출되어 서포터를 형성시키는 경우, 배출된 서포터 파우더의 외측에 제 1 노즐부(300)에서 세라믹 재료가 배출되어 세라믹 외벽을 형성하여, 배출된 서포터 파우더가 분산되는 것을 방지할 수 있다.
상술하면, 서포터 파우더가 배출되면서 서포터가 형성되는 경우, 일반적으로 세라믹 층(10)에 인접하지 않은 측(즉, 제 2 노즐부의 외측)으로 배출된 서포터 파우더는 지속적으로 분산되며 적층될 수 있다.
이러한 경우, 세라믹 층(10)의 지지에 관여되지 않는 서포터 파우더로 인해, 세라믹 층(10)이 지지되는 힘이 배출된 서포터 파우더의 양에 비해 적을 수 있어, 서포터의 지지력이 약화될 수 있고, 또한, 불필요한 서포터 파우더로 인해 서포터 파우더의 낭비도 초래될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 배출된 서포터 파우더의 외측에 세라믹 외벽(30)이 형성될 수 있다.
즉, 배출된 세라믹 층(10)에서 일정 간격 이격된 위치에 제 1 노즐부(300)에서 배출된 세라믹 재료에 의해 세라믹 외벽이 형성되고, 세라믹 층(10)과 세라믹 외벽(30)의 사이에 서포터 파우더(20)가 배출됨으로써, 서포터 파우더(20)의 분산을 방지할 수 있다. 이와 같이, 세라믹 외벽(30)이 형성됨으로써, 서포터(20)가 세라믹 층(10)을 지지하는 힘이 증가될 수 있다.
상술한 바와 같은 세라믹 층(10)과 세라믹 외벽(30)의 형성은, 제 1 노즐부(300)에 의해 수행될 수 있고, 서포터(20)의 형성은 제 2 노즐부(400)에 의해 형성될 수 있으므로, 세라믹 층(10), 세라믹 외벽(30) 및 서포터 간의 형성 과정에서의 간섭의 영향도 배제될 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 서포터가 구비된 세라믹 3차원 프린터의 동작 과정에 대해 설명하면, 3차원 프린팅 데이터에 따라 X축 이송부재(210)및 Y축 이송부재(220)를 통해 제 1 노즐부(300) 및 제 2 노즐부(400)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 이송되면서 Z축 이송부재(230)를 통해 작업베드(150)가 Z축 방향으로 이송됨으로써, 3차원 프린팅 데이터에 따라 제 1 노즐부(300)를 통해 적절한 속도로 세라믹 재료가 압축 및 배출되어 3차원 조형물의 세라믹 층을 프린팅(또는, 제조)할 수 있다.
세라믹 층(10)이 형성된 후, 제 1 노즐부(300)를 통해 세라믹 층(10)에서 일정 거리로 이격된 위치에 세라믹 재료가 압축 및 배출되어 세라믹 외벽층(30)을 형성할 수 있다.
이어서, 세라믹 층(10)과 세라믹 외벽층(30)의 사이에 제 2 노즐부(400)를 통해 서포터 파우더(20)가 배출되어 서포터를 형성될 수 있다.
상술된 동작에서, 세라믹 층(10)이 형성된 후, 제 2 노즐부(400)를 통해 서포터 파우더가 배출되는 동작이, 제 1 노즐부(300)를 통해 세라믹 외벽층을 형성하는 동작보다 먼저 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 동작이 반복되어 수행됨으로써, 세라믹 3차원 조형물(10)이 서포터에 의해 지지됨으로써, 붕괴되지 않고 안정적으로 제조될 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 3차원 조형물, 세라믹 층 20 : 서포터, 서포터 파우더
30 : 세라믹 외벽, 세라믹 외벽층
100 : 본체부 110 : 지지프레임
120 : X축 프레임 130 : Y축 프레임
140 : Z축 프레임 150 : 작업베드
160 : 제어패널 200 : 이송부
210 : X축 이송부재 220 : Y축 이송부재
230 : Z축 이송부재 300 : 제 1 노즐부
310 : 제 1 하우징부재 320 : 압축부재
330 : 제 1 노즐부재 400 : 제 2 노즐부
410 : 제 2 하우징부재 420 : 제 1 구동모터
430 : 제 2 구동모터 440 : 압출부재
450 : 제 2 노즐부재

Claims (11)

  1. 본체부와,
    상기 본체부에 결합되고, 성형 재료를 압축 및 배출하는 제 1 노즐부와,
    상기 본체부에 결합되고, 서포터 파우더를 배출하는 제 2 노즐부와,
    상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부의 하부에 구비되는 작업베드, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 이송시키는 이송부를 포함하고,
    상기 본체부는,
    바닥면에 안착되는 사각형 프레임 형태로 형성되며, 수직 방향으로 복수 개의 Z축 지지대가 구비되는 지지프레임과,
    상기 지지프레임의 양단부에 결합되어 전방으로 연장되어 구비되며, Y축 이송가이드가 형성되는 Y축 프레임과,
    상기 Y축 프레임의 양 단부에 결합되며, X축 이송가이드가 형성되는 X축 프레임과,
    상기 Z축 지지대에 결합되어 전방으로 돌출되어 형성되는 Z축 프레임과,
    상기 Z축 프레임에 결합되며 상기 성형 재료 및 상기 서포터 파우더가 적층되는 상기 작업베드와,
    상기 지지프레임에 구비되어 상기 이송부, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 제어하는 복수의 스위치 및 복수의 표시창을 구비하는 제어패널을 포함하고,
    상기 이송부는,
    상기 X축 프레임에 결합되며, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 X축으로 이송시키는 X축 이송부재와,
    상기 X축 프레임의 양단부에 형성되어, 상기 Y축 프레임에 결합되며, 상기 제 1 노즐부 및 상기 제 2 노즐부를 Y축으로 이송시키는 Y축 이송부재와,
    상기 Z축 프레임에 구비되며, 상기 작업베드를 Z축으로 이송시키는 Z축 이송부재를 포함하고,
    상기 제 1 노즐부는,
    내부에 수용공간이 마련된 제 1 하우징부재와,
    상기 제 1 하우징부재의 상단부에 결합되며, 상기 성형 재료를 압축하는 압축부재와,
    상기 압축부재로부터 제공되는 압축력에 따라 상기 성형 재료를 배출하는 제 1 노즐부재를 포함하고,
    상기 제 1 노즐부재는,
    상기 제 1 하우징부재의 하부에 구비되며, 상기 성형 재료가 압축되어 내부에 형성된 배출홈을 통해 배출되고,
    상기 제 2 노즐부는,
    내부에 상기 서포터 파우더가 수용되는 수용공간이 마련되는 제 2 하우징부재와,
    상기 제 2 하우징부재의 상단부에 결합되며, 회전력을 발생시키는 제 1 구동모터와,
    상기 이송부에 결합되며, 회전력을 발생시키는 제 2 구동모터와,
    상기 제 2 하우징부재의 내부에 구비되어 상기 제 1 구동모터에 의해 회전되는 압출축이 형성되고, 상기 압출축의 측면에 복수 개로 형성되어 상기 서포터 파우더를 하방으로 이동시키는 압출날개를 구비하는 압출부재와,
    상기 압출부재에 의해 이동된 상기 서포터 파우더를 배출하는 제 2 노즐부재를 포함하고,
    상기 제 2 노즐부재는,
    상부에 상기 제 2 하우징부재에 회전 가능하게 결합되는 회전체와, 상기 회전체에 결합되며 교체 가능한 노즐을 포함하고,
    상기 제 2 노즐부재는,
    상기 X축 이송부재 및 상기 Y축 이송부재가 이송되는 경우, 상기 노즐의 측면 중 수직길이가 최단인 일측면이 상기 작업베드의 이송 궤적에 접선 방향을 향하도록 상기 회전체가 회전되는 서포터가 구비된 3차원 프린터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 노즐부는,
    상기 제 1 노즐부에서 상기 성형 재료가 배출되어 성형 재료층이 형성되는 경우, 상기 성형 재료층의 측면에 접하도록 상기 서포터 파우더를 배출하여, 상기 성형 재료층을 지지하는 서포터를 형성하는
    서포터가 구비된 3차원 프린터.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 노즐부는,
    상기 성형 재료를 배출하여 상기 성형 재료층을 형성하는 경우, 상기 성형 재료층에서 일정 간격 이격된 위치에 성형 재료 외벽을 형성하여, 배출되는 상기 서포터 파우더의 분산을 방지하는
    서포터가 구비된 3차원 프린터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 노즐은,
    실린더 형상으로 형성되되, 말단부가 수평면에 대해 경사지게 형성되어, 내측 말단에 타원형의 형태로 배출구가 구비되는
    서포터가 구비된 3차원 프린터.
  11. 삭제
KR1020190157194A 2019-11-29 2019-11-29 서포터가 구비된 3차원 프린터 KR102200426B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190157194A KR102200426B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 서포터가 구비된 3차원 프린터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190157194A KR102200426B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 서포터가 구비된 3차원 프린터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102200426B1 true KR102200426B1 (ko) 2021-01-08

Family

ID=74127589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190157194A KR102200426B1 (ko) 2019-11-29 2019-11-29 서포터가 구비된 3차원 프린터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102200426B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117123800A (zh) * 2023-10-26 2023-11-28 广东工业大学 一种高质量激光熔覆设备以及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105618756A (zh) * 2015-08-25 2016-06-01 国家电网公司 一种金属3d打印加支撑结构的装置
US20180050501A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Vitaly Talyansky Apparatus and Method to Authenticate 3D Printer Consumables
KR101867433B1 (ko) 2017-04-21 2018-06-15 한국생산기술연구원 Fdm-3d프린터 노즐
CN108688147A (zh) * 2017-06-21 2018-10-23 泉州市比邻三维科技有限公司 一种产品不易断裂的三维打印机
CN109016070A (zh) * 2018-09-29 2018-12-18 武汉理工大学 双喷头挤出式陶瓷3d打印机及其打印方法
KR101956525B1 (ko) * 2019-01-08 2019-03-08 전남대학교산학협력단 압출기 일체형 프린트 헤드를 구비하는 다축 3d 프린터
KR102004435B1 (ko) 2017-09-07 2019-10-01 주식회사 쓰리디코리아 탄성력을 갖는 성형물의 3d프린터 출력시 성형물의 처짐을 방지할 수 있는 3d프린터용 터닝베드

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105618756A (zh) * 2015-08-25 2016-06-01 国家电网公司 一种金属3d打印加支撑结构的装置
US20180050501A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Vitaly Talyansky Apparatus and Method to Authenticate 3D Printer Consumables
KR101867433B1 (ko) 2017-04-21 2018-06-15 한국생산기술연구원 Fdm-3d프린터 노즐
CN108688147A (zh) * 2017-06-21 2018-10-23 泉州市比邻三维科技有限公司 一种产品不易断裂的三维打印机
KR102004435B1 (ko) 2017-09-07 2019-10-01 주식회사 쓰리디코리아 탄성력을 갖는 성형물의 3d프린터 출력시 성형물의 처짐을 방지할 수 있는 3d프린터용 터닝베드
CN109016070A (zh) * 2018-09-29 2018-12-18 武汉理工大学 双喷头挤出式陶瓷3d打印机及其打印方法
KR101956525B1 (ko) * 2019-01-08 2019-03-08 전남대학교산학협력단 압출기 일체형 프린트 헤드를 구비하는 다축 3d 프린터

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117123800A (zh) * 2023-10-26 2023-11-28 广东工业大学 一种高质量激光熔覆设备以及方法
CN117123800B (zh) * 2023-10-26 2024-02-02 广东工业大学 一种高质量激光熔覆设备以及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10675655B2 (en) Device and method for powder distribution and additive manufacturing method using the same
KR102028327B1 (ko) 세라믹 3차원 프린터
US10744596B2 (en) Material feeder of additive manufacturing apparatus, additive manufacturing apparatus, and additive manufacturing method
KR102200426B1 (ko) 서포터가 구비된 3차원 프린터
KR101855184B1 (ko) 가변형 레이저 조사장치를 구비한 3d 프린터
EP3200975B1 (en) Integrated build and powder supply system for an additive manufacturing apparatus
US11511347B2 (en) Method of forming multi-layer sintering object support structure
JP6745015B2 (ja) 粉末敷設機の粉末供給装置
Ruscitti et al. A review on additive manufacturing of ceramic materials based on extrusion processes of clay pastes
WO2019023789A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR EXTRUSION OF VISCOUS MATERIAL FOR INDIRECT THREE DIMENSIONAL PRINTING OF METAL
CN111070683A (zh) 一种3d打印铺粉系统、3d打印装置及3d打印铺粉方法
KR101967699B1 (ko) 자기유변탄성체를 활용한 3d 프린터 가변 노즐
CN108556351A (zh) 光敏树胶堆积精度可调的立体成型打印机
KR101855185B1 (ko) 가열장치를 구비한 3d 프린터
CN105058800A (zh) 一种3d打印机
CN115958786A (zh) 一种3d打印铺粉装置、设备及其方法
KR101947615B1 (ko) 세라믹 원료 압출기
KR101855186B1 (ko) 바인더 제트부를 구비한 3d 프린터
CN107263854B (zh) 用于陶瓷堆积成型的变流量式立体成型方法
KR102625404B1 (ko) 플라즈마를 이용한 금속분말 처리장치 및 그 처리방법
KR20220014478A (ko) 3d 프린터용 원료 압출 장치
KR20210050965A (ko) 3d 프린트의 노즐 결합구조
CN117340283A (zh) 一种slm3d打印机以及打印方法
KR102429812B1 (ko) 3d 프린터용 익스트루더
CN220052175U (zh) 一种激光3d打印机的碳化硅推送堆叠结构

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant