KR102251323B1

KR102251323B1 - 3D model stacking slicing method

Info

Publication number: KR102251323B1
Application number: KR1020200072089A
Authority: KR
Inventors: 이상훈
Original assignee: 이상훈
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-06-15
Publication date: 2021-05-12

Abstract

The present invention relates to a 3D model stack-slicing method and, more specifically, to a 3D model stack-slicing method which can improve output quality and reduce manufacturing time by outputting an outer wall part of a 3D model consisting of an outer wall part and an inner part as multiple layers and outputting the inner part with a thickness corresponding to the stacking height of the outer wall part. The present invention relates to the 3D model stack-slicing method using a 3D printer, wherein the 3D model is composed of the outer wall part and the inner part. Moreover, the output height of the inner part is formed higher than the output height of the outer wall part, and the outer wall part is output first and then the inner part is output.

Description

3D model stacking slicing method}

본 발명은 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외벽부과 내측부로 이루어진 3차원 모델의 외벽부를 복수 층의 레이어로 출력하고 내측부를 외벽부의 적층 높이에 대응하는 두께로 출력하여 출력품질을 향상시키고 제작시간이 줄일 수 있는 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional model stacked slicing method, and more specifically, the outer wall portion of a three-dimensional model consisting of an outer wall portion and an inner portion is output as a plurality of layers, and the inner portion is output in a thickness corresponding to the stacking height of the outer wall portion. The present invention relates to a 3D model stacked slicing method that can improve and reduce manufacturing time.

일반적으로, 소정의 입체물을 제작하는 3D 프린터는 입체물의 제작 방식에 따라 다양한 종류가 존재하는데, 이 중 FDM(Fused Deposition Modeling)방식은 오늘날 가장 널리 보급된 3D프린팅 방식 중 한가지이다. FDM은 컴퓨터 프로그램으로 만든 3차원 도면을 바탕으로 컴퓨터 제어 신호를 생성하고 이 데이터를 3D 프린터로 전송하여 3D 프린터 헤드를 움직이게 한다. 그리고 3D프린터 헤드의 노즐에선 용융된 물질(열가소성 수지인 ABS 플라스틱, PLA 등과 같은 필라멘트 재료)이 제어 신호에 맞추어 분사되며, 분사된 용융물은 평면 구조물에 적층된다. 이후 냉각의 과정을 거쳐 3차원 입체물이 만들어지며, 이러한 입체 구조물은 적층에 의한 평면 구조물에 평행한 무늬가 나타나는 것이 특징이다.In general, there are various types of 3D printers that produce a predetermined three-dimensional object according to a method of manufacturing a three-dimensional object, among which the FDM (Fused Deposition Modeling) method is one of the most widely used 3D printing methods today. FDM generates a computer control signal based on a 3D drawing made by a computer program and transmits this data to a 3D printer to move the 3D printer head. And the molten material (a filament material such as ABS plastic, PLA, etc.) is sprayed according to the control signal from the nozzle of the 3D printer head, and the sprayed molten material is laminated on the flat structure. After that, a three-dimensional object is created through a cooling process, and this three-dimensional structure is characterized by a parallel pattern appearing on a planar structure by lamination.

3D 프린터의 슬라이싱 작업은 생성된 stl파일과 같은 3D 모델 소스의 정보를 G-Code파일로 컴파일하면서 3D 프린터가 움직이는 경로, 출력두께, 내부 채움 비율, 출력속도, 사용원료 등의 정보를 G-Code파일에 포함시키는 작업으로, 슬라이싱 작업을 통해서 설정된 명령에 따라서 3차원 모델의 세부적인 조형방법이 결정되게 된다. 즉, 슬라이싱 방법에 따라서 작업 속도, 출력물의 정밀도 등을 향상시킬 수 있다.The 3D printer's slicing process compiles the 3D model source information, such as the generated stl file, into a G-Code file, while G-Code information such as the 3D printer's moving path, output thickness, internal filling rate, printing speed, and raw materials. This is an operation to be included in the file, and the detailed formative method of the 3D model is determined according to the command set through the slicing operation. That is, according to the slicing method, it is possible to improve the work speed and the precision of the output.

3D 프린터는 출력 두께가 높을수록 출력물의 퀄리티는 낮아지나 출력속도는 빨라지고, 출력 두께가 낮을수록 출력물의 퀄리티는 높아지나 출력속도는 느려진다.In 3D printers, the higher the print thickness, the lower the print quality but the faster the print speed, and the lower the print thickness, the higher the print quality but the slower the print speed.

기존의 방식은 각 레이어 별로 두께를 다르게 출력하여, 조형물의 정밀도가 필요한 부분에는 낮은 두께의 레이어로 출력하고, 높은 정밀도가 필요없는 부분에는 두꺼운 레이어층으로 출력하여 조형물의 일정수준의 정밀도를 확보하면서 출력 시간을 줄이는 슬라이싱 방법을 사용하고 있다.In the conventional method, the thickness of each layer is output differently, and the low-thickness layer is printed for the parts that require the precision of the sculpture, and the thick layer is printed for the parts that do not require high-precision, thereby securing a certain level of precision of the sculpture. I am using a slicing method that reduces the print time.

특허문헌 1의 '3D 프린터 인쇄방법'의 경우 「3D 프린터를 이용하여 목적물을 인쇄하는 방법으로서, 상기 목적물은 내부채움 영역과 가장자리 영역으로 이루어지고, 상기 가장자리 영역의 인쇄두께보다 내부채움 영역의 인쇄두께를 두껍게 형성하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터 인쇄방법.」을 제공하며, 내부채움 영역과 가장자리 영역으로 나누어 출력하는 방법은 본 발명과 유사하지만 출력 방식이 구체적이 않아 실제 출력시 기대되는 효과가 나올지는 확실치 않다. 실제로 일반적인 프로그램에 의하여 출력두께를 조절하는 방식의 경우 노즐을 통해 사출되는 재료의 양을 조절하기 쉽지 않아 출력물의 퀄리티가 저하되는 경우가 빈번하여 이에 대한 개량발명의 필요성이 꾸준히 재기되어 왔다.In the case of the '3D printer printing method' of Patent Document 1,'a method of printing an object using a 3D printer, the object consists of an inner filling area and an edge area, and printing of an inner filling area than the printing thickness of the edge area. A 3D printer printing method characterized by forming a thicker thickness.”, and the method of dividing the output into an inner fill area and an edge area is similar to the present invention, but the output method is not specific, so whether the expected effect will be produced during actual printing. Is not sure. In fact, in the case of a method of adjusting the output thickness by a general program, it is not easy to control the amount of material injected through the nozzle, and the quality of the output is often degraded, and the need for improved invention for this has been steadily restored.

국내 특허 공개번호 10-2016-0049704호Domestic Patent Publication No. 10-2016-0049704

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위하여 안출되어진 것으로, 필라멘트 재료를 용융 압출하여 형상을 출력하는 FDM 방식의 3D 프린터에서 외벽부과 내측부로 이루어진 3차원 모델의 외벽부를 복수 층의 레이어로 출력하고 내측부를 외벽부의 적층 높이에 대응하는 두께로 출력하여 출력품질을 향상시키고 경제적이며 제작시간을 줄일 수 있는 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법을 제공하는데 있다.Accordingly, the present invention has been devised to improve the conventional problems as described above, and in an FDM type 3D printer that outputs a shape by melt-extrusion of a filament material, the outer wall portion of a three-dimensional model consisting of an outer wall portion and an inner portion is formed of a plurality of layers. The purpose is to provide a 3D model stacked slicing method that can be printed as a layer and output in a thickness corresponding to the stacking height of the outer wall to improve the print quality, and is economical and can reduce manufacturing time.

전술한 과제 해결을 위해 본 발명은 「3D 프린터를 이용한 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법으로서, 상기 3차원 모델은 외벽부와 내측부로 이루어지고, 상기 외벽부의 출력높이보다 상기 내측부의 출력높이를 높게 형성하는 것을 특징으로 하되, 상기 외벽부를 먼저 출력한 후 상기 내측부를 출력하는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법」을 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention is a ``three-dimensional model stacked slicing method using a 3D printer, wherein the three-dimensional model is composed of an outer wall portion and an inner portion, and the output height of the inner portion is formed higher than the output height of the outer wall portion. However, a three-dimensional model stacked slicing method characterized in that the outer wall portion is first output and then the inner portion is output.

또한, 상기 외벽부를 복수 층의 레이어로 출력하고 상기 내측부를 상기 외벽부의 적층 높이에 대응하는 두께로 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the outer wall portion may be output as a plurality of layers, and the inner portion may be output with a thickness corresponding to the stacking height of the outer wall portion.

또한, 상기 외벽부를 다중으로 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may be characterized in that multiple outputs of the outer wall portion.

또한, 상기 외벽부를 2~4개층의 레이어로 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may be characterized in that the outer wall portion is output in a layer of 2 to 4 layers.

또한, 상기 내측부의 일부만 채우는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may be characterized in that only a part of the inner portion is filled.

또한, 상기 내측부를 10vol%~90vol%로 채우는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, it may be characterized in that the inner portion is filled with 10 vol% to 90 vol%.

또한, 상기 내측부를 출력할 경우 상기 외벽부의 출력높이보다 더 큰 직경의 사출구를 가진 노즐부로 변경하여 출력하고 출력과 동시에 상기 노즐부의 하단면으로 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업하여 상기 외벽부과 상기 내측부 사이의 공극을 채우는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, in the case of outputting the inner part, the outer wall is output by changing to a nozzle part having an ejection hole having a larger diameter than the output height of the outer wall part, and at the same time, selecting the upper end of the output surface to the bottom surface of the nozzle part by plastering Imposing may be characterized in that it fills the voids between the inner portions.

또한, 상기 내측부를 출력하고 상기 내측부를 출력한 노즐부보다 작은 직경의 사출구를 가진 노즐부로 교체하여 상기 외벽부 또는 상기 내측부에 형성된 공극을 채우는 것을 특징으로 하는 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법.In addition, the three-dimensional model stacked slicing method, characterized in that to fill the voids formed in the outer wall portion or the inner portion by outputting the inner portion and replacing the inner portion with a nozzle portion having an ejection hole having a smaller diameter than the output nozzle portion.

상기에서 설명한 바와 같이 이루어진 본 발명에 따르면, 3차원 모델의 외벽부를 복수 층의 레이어로 출력하고 내측부를 외벽부의 적층 높이에 대응하는 두께로 출력하여 3차원 모델의 외벽부는 정밀한 출력이 가능하고 내측부는 두꺼운 레이어층으로 출력하여 출력시간을 단축시키는 효과가 있다.According to the present invention made as described above, the outer wall portion of the 3D model is output as a plurality of layers and the inner portion is output with a thickness corresponding to the stacking height of the outer wall portion, so that the outer wall portion of the 3D model can be accurately output, and the inner portion is It has the effect of shortening the printing time by printing in a thick layer.

또한, 본 발명은 출력과 동시에 노즐의 하단면으로 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업하여 상기 외벽부과 상기 내측부 사이의 공극을 채우는 방식으로, 내부측에 사출하여 출력하는 방식에 비해서 채움속도가 빠르고, 내부공극의 발생을 줄임으로써 견고하게 3차원 모델을 제작할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention is a method of filling the void between the outer wall portion and the inner portion by selecting the upper end of the output surface to the lower surface of the nozzle by a plastering method at the same time as printing, and the filling speed is higher than the method of ejecting and outputting the inner side. It is fast and has the effect of producing a solid 3D model by reducing the occurrence of internal voids.

또한, 노즐의 사출구 직경을 변경하며 출력하여 두꺼운 레이어층으로 출력할 경우 형성되는 레이어 사이의 공극을 신속하게 채울 수 있다.In addition, when outputting the nozzle by changing the exit diameter of the nozzle and outputting it as a thick layer, the voids between the formed layers can be quickly filled.

도 1은 종래 기술의 3D 프린팅 적층 방법의 개념을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명이 제공하는 슬라이싱 방법의 개념을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 진행과정을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로 평판형 노즐의 하단면으로 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업하는 과정을 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템의 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 사출구의 위치변경에 의한 칼라 변경과정을 도시한 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템을 하부에서 도시한 분해 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템의 노블 및 중심축부를 더 상세히 도시한 분해 사시도.
도 9는 도 8의 부재를 결합한 모습을 도시한 정면도.
도 10은 몸체부를 X-Y축으로 이송시키는 과정을 도시한 순서도.
도 11은 사출구의 출구 위치를 변경시키지 않고 칼라변경이 가능한 노즐구조를 도시한 개념도.
도 12는 본 발명에 따른 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템의 저면도.
도 13은 기존 노즐의 구조를 도시한 참고도.1 shows the concept of a conventional 3D printing lamination method.
2 shows the concept of a slicing method provided by the present invention.
Figure 3 shows the progress of the present invention.
4 is a diagram illustrating a process of selecting the upper end of the output surface to the lower surface of the flat nozzle by the plastering method according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a conceptual diagram of a 3D printing color change multi-nozzle system according to the present invention.
6 is a conceptual diagram showing a color change process by changing the position of the ejection orifice according to the present invention.
7 is an exploded perspective view showing a 3D printing color changing multi-nozzle system according to the present invention from the bottom.
8 is an exploded perspective view showing in more detail the noble and central axis of the 3D printing color changing multi-nozzle system according to the present invention.
9 is a front view showing a state in which the members of FIG. 8 are combined.
10 is a flow chart showing a process of transferring the body portion to the XY axis.
11 is a conceptual diagram showing a nozzle structure capable of changing the color without changing the exit position of the ejection port.
12 is a bottom view of a 3D printing color changing multi-nozzle system according to the present invention.
13 is a reference diagram showing the structure of an existing nozzle.

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다.In addition, in describing the constituent elements of an embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only for distinguishing the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. When a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to that other component, but another component between each component May be “connected”, “coupled” or “connected”.

이하에서는 종래 기술의 3D 프린팅 출력방법과 본 발명의 출력방법을 비교하면서 본 발명의 특징적 구성을 설명한다.Hereinafter, a characteristic configuration of the present invention will be described while comparing the conventional 3D printing output method with the output method of the present invention.

이하에서, 한 층의 적층부를 레이어(Layer)로 기재하도록 한다.Hereinafter, the laminated portion of one layer will be described as a layer.

또한, 부호의 설명에서 부호 1 내지 2의 경우 본 발명의 구성에 대해 설명하고, 부호 100 내지 300의 경우 본 발명에 적용 가능한 노즐 구조의 일 실시예를 설명하는데 사용된다. 따라서, 도 1 내지 도 4는 본 발명에 따른 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법에 대한 내용이 도시되고, 도 5 내지 도 13은 본 발명에 적용 가능한 일 실시예에 대한 내용이 도시된다.In addition, in the description of the symbols, reference numerals 1 to 2 describe the configuration of the present invention, and reference numerals 100 to 300 are used to describe an embodiment of a nozzle structure applicable to the present invention. Accordingly, FIGS. 1 to 4 illustrate the three-dimensional model stacked slicing method according to the present invention, and FIGS. 5 to 13 illustrate an embodiment applicable to the present invention.

도 1은 종래 기술의 3D 프린팅 적층 방법의 개념을 도시한 것으로, 도(a)는 적층면의 수평 단면을 나타낸 것으로 동일한 높이에서 노즐부를 평면 상의 X-Y축을 따라 이동시키면서 출력하고 한 층의 출력이 완료되면 그 위에 다른 층을 쌓는 방법으로 이렇게 제작된 입체 구조물은 측면에서 보았을 때 평행한 무늬가 나타나는 것이 특징이다. 도(b)는 각 레이어 별로 두께를 다르게 출력하여, 조형물의 정밀도가 필요한 부분에는 낮은 두께의 레이어로 출력하고, 높은 정밀도가 필요없는 부분에는 두꺼운 레이어층으로 출력하여 조형물의 정밀도를 어느 정도 확보하면서 출력 시간을 줄이는 종래의 슬라이싱 방법을 도시한 것으로, 조형작업의 정밀도가 상대적으로 낮은 부위를 출력할 경우 출력 속도를 상승시킬 수 있지만 전체적으로 정밀도는 요하는 작업의 경우에는 실효성이 없다.1 shows the concept of a 3D printing lamination method in the prior art, and FIG. (a) shows a horizontal cross section of the lamination surface. The nozzle unit is output while moving along the XY axis on the plane at the same height, and the output of one layer is completed. When viewed from the side, the three-dimensional structure produced in this way by stacking other layers on it is characterized by a parallel pattern appearing. In Figure (b), the thickness of each layer is output differently, and the parts that require precision of the sculpture are printed as a low-thick layer, and the parts that do not require high precision are printed as a thick layer to ensure the accuracy of the sculpture to some extent. A conventional slicing method for reducing the printing time is shown. In the case of outputting a portion with a relatively low precision of the molding operation, the printing speed can be increased, but the overall accuracy is not effective in the case of a work that requires precision.

도 2는 본 발명이 제공하는 슬라이싱 방법의 개념을 도시한 것으로, 도(a)는 상기 외벽부(1)를 2개층의 레이어로 출력한 뒤 상기 외벽부(1) 2개층의 출력 높이와 동일한 두께로 내측부(2)를 출력하여 채워넣는 과정을 도시한 것이다. 이때, 레이어의 높이는 노즐부의 사출구 직경에 의하여 결정된다. 예를 들어 0.4mm의 두께로 레이어를 출력할 경우 0.4mm 직경의 사출구를 가진 노즐부를 사용하여 레이어의 두께를 조절하게 된다. FIG. 2 shows the concept of the slicing method provided by the present invention, and FIG. (a) is the same as the output height of the two layers of the outer wall 1 after outputting the outer wall portion 1 as two layers. It shows a process of outputting and filling the inner part 2 with a thickness. At this time, the height of the layer is determined by the diameter of the exit hole of the nozzle. For example, when printing a layer with a thickness of 0.4mm, the thickness of the layer is adjusted by using a nozzle part with an exit hole of 0.4mm diameter.

도 2의 도(b)는 다른 실시예로 외벽부(1)를 2중으로 출력한 뒤 내측부(2)를 채워넣는 방식을 도시한 것이다. 내측부(2)의 부피가 큰 경우 상기 내측부(2)에 채워지는 재료의 무게가 증가하고 이에 따라 외벽부(1)에 수평압력이 상승하여 상기 외벽부(1)가 압력을 버티지 못하고 파괴될 가능성이 있을 경우 외벽부(1)를 보강하기 위하여 2중으로 출력하는 방식이다. 이때, 2중 출력에 국한되지 않고 출력하는 것으로 수평압력에 버티는 힘이 부족할 경우 충분한 버팀력이 생성될 때까지 다중으로 형성할 수도 있다.FIG. 2(b) shows a method of filling the inner part 2 after outputting the outer wall part 1 in duplicate as another embodiment. If the volume of the inner part 2 is large, the weight of the material to be filled in the inner part 2 increases, and accordingly, the horizontal pressure on the outer wall part 1 rises, and the outer wall part 1 cannot withstand the pressure and is likely to be destroyed. In this case, it is a method of outputting in duplicate to reinforce the outer wall portion (1). At this time, the output is not limited to the dual output, and if the force to withstand the horizontal pressure is insufficient, it may be formed in multiples until a sufficient support force is generated.

도 2의 도(C)는 외벽부(1)를 2개층의 레이어로 출력한 뒤 상기 외벽부(1) 2개층의 출력 높이와 동일한 두께로 내측부(2)를 출력하여 채워넣는 과정을 도시한 사시도이다. 외벽부(1)를 출력할 때 보다 내측부(2)를 출력할 때가 노즐부의 사출구 직경이 더 큰 것을 확인할 수 있다. 외벽부(1)는 작은 직경의 사출구를 가진 노즐부로 정밀하게 2개층의 레이어로 출력하고 내측부(2)는 큰 직경의 사출구를 가진 노즐부로 2개층의 높이를 한 번의 출력으로 채워넣는 방식으로, 내측부(2)는 내부공간을 단순히 채우는 것으로 충분하기 때문에 정밀한 출력이 필요치 않아 출력속도가 빠르다. 또한, 프로그램으로 출력두께를 조절하는 방식에 비해 노즐부의 직경으로 출력두께를 조절하는 방식이 더 출력두께가 일정하므로 출력물의 퀄리티가 우수하다.Figure 2 (C) shows a process of outputting and filling the inner portion 2 with the same thickness as the output height of the two layers of the outer wall portion 1 after outputting the outer wall portion 1 in two layers. It is a perspective view. It can be seen that the diameter of the exit hole of the nozzle portion is larger when the inner portion 2 is output than when the outer wall portion 1 is output. The outer wall part (1) is a nozzle part with a small diameter ejection port and outputs in two layers precisely, and the inner part (2) is a nozzle part with a large diameter ejection port, filling the height of two layers with one output. As for the inner part 2, since it is sufficient to simply fill the inner space, precise output is not required, and the output speed is high. In addition, compared to the method of controlling the output thickness by program, the method of controlling the output thickness by the diameter of the nozzle unit has a more constant output thickness, so the quality of the output is excellent.

도 2의 도(d)는 외벽부(1)를 2개층의 레이어로 출력한 뒤 내측부(2)를 상기 내측부(2)를 50%의 부피비로 채우는 과정을 도시한 것으로, 내측부(2)를 모두 채우지 않고도 충분한 강도와 가지고, 출력물의 무게를 줄일 수 있고, 재료를 절약할 수 있는 장점이 있다. 내측부(2)는 10vol%~90vol%로 채울 수 있으며, 이는 외벽부(1)의 평면형태나 재료의 강도에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어 외벽부(1)가 다각형의 평면형태로 출력된 경우 내측부(2)는 대각선으로 출력하는 것이 바람직하며, 원형이나 타원형의 평면형태로 출력된 경우 내측부(2)는 방사형으로 복수개의 리브가 형성되도록 출력하는 것이 바람직하다. 또한, 내측부(2)를 채워넣는 재료가 강도가 높은 금속분말 등이 포함되어 있을 경우 내측부(2)의 채움비를 줄여서 충분한 강도를 가지면서도 가벼운 3차원 모델을 제작할 수 있다.Figure 2 (d) shows a process of outputting the outer wall portion 1 as two layers and then filling the inner portion 2 with the inner portion 2 at a volume ratio of 50%. It has the advantage of having sufficient strength without filling all, reducing the weight of the printout, and saving materials. The inner portion 2 can be filled with 10 vol% to 90 vol%, which can be determined according to the planar shape of the outer wall portion 1 or the strength of the material. For example, when the outer wall part (1) is output in a polygonal planar shape, it is preferable to output the inner part (2) diagonally, and if it is output in a circular or elliptical planar shape, the inner part (2) is radial and has a plurality of ribs. It is desirable to output to be formed. In addition, when the material filling the inner portion 2 contains metal powder with high strength, the filling ratio of the inner portion 2 can be reduced to produce a three-dimensional model having sufficient strength and light.

도 2의 도(e)는 외벽부(1)를 2개층의 레이어로 출력한 뒤 상기 외벽부(1) 2개층의 출력 높이와 동일한 두께로 내측부(2)를 출력하여 채워넣고 다시 생성된 레이어층의 상단에 동일한 작업을 반복하여 3차원 모델을 생성하는 과정을 도시한 것이다. 도(e)의 예시에서는 4개층의 외벽부(1)와 2개층의 내측부(2)로 구성되는데 동일작업을 반복하도록 설정하여 모듈화된 작업을 진행하도록 프로그램을 설정할 수 있어 작업속도와 프로그래밍 작업의 편의성을 향상시킬 수 있다.Figure 2(e) shows that the outer wall part 1 is output as two layers, and then the inner part 2 is output and filled with the same thickness as the output height of the two layers of the outer wall part 1, and then re-created layer. It shows the process of creating a 3D model by repeating the same operation at the top of the layer. In the example of Figure (e), it is composed of four layers of outer wall portion (1) and two layers of inner portion (2). It is possible to set up a program to perform a modular operation by setting to repeat the same operation. Convenience can be improved.

노즐부를 사출구의 직경에 따라 외벽부(1)용과 내측부(2)용으로 구분하고 내측부(2)용 노즐부의 사출구 직경을 외벽부(1)용 노즐부의 사출구 직경의 두배로 설정하여 출력을 진행하도록 구성할 수 있다. 상기와 같이 외벽부(1)용과 내측부(2)용으로 사출구의 직경이 다른 노즐부를 사용하여 출력할 경우 노즐부의 사출구 직경에 따라 자동으로 출력두께가 설정됨으로 별도로 슬라이서(슬라이싱 소프트웨어)를 통해서 출력두께를 설정할 필요가 없다.The nozzle part is divided into outer wall part (1) and inner part (2) according to the diameter of the exit hole, and the diameter of the nozzle part for the inner part (2) is set to be twice the diameter of the nozzle part for the outer wall part (1) and output. Can be configured to proceed. As described above, when outputting using nozzles with different ejection opening diameters for the outer wall (1) and the inner (2), the output thickness is automatically set according to the exit diameter of the nozzle, so separately through a slicer (slicing software). There is no need to set the output thickness.

상기는 본 발명의 일 실시예로 외벽부(1)의 적층수와 내측부(2)의 채움 높이는 n층으로 다양하게 구성될 수 있다. 예를 들어서 외벽부(1)를 4개층의 레이어로 출력한 뒤 상기 외벽부(1) 4개층의 출력 높이와 동일한 두께로 내측부(2)를 채워넣도록 구성될 수도 있다.In an embodiment of the present invention, the number of stacks of the outer wall portion 1 and the filling height of the inner portion 2 may be variously configured as n layers. For example, it may be configured to output the outer wall portion 1 as a layer of four layers and then fill the inner portion 2 with the same thickness as the output height of the four layers of the outer wall portion 1.

도 3은 본 발명의 진행과정을 보여주는 것으로, 일 실시예의 슬라이싱 과정이 순서도로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 모형 테이터(3D 모델 소스)를 로딩하고 외벽부(1)와 내측부(2)로 출력범위를 구분한 뒤 외벽부(1)의 출력높이의 2배의 두께로 내측부(2)의 출력높이를 설정하도록 슬라이싱 처리하는 과정을 보여준다. 상기 실시예는 외벽부(1)를 2단으로 먼저 출력하고, 상기 외벽부(1) 2단의 적층 높이에 대응하는 두께로 내측부(2)를 출력하는 경우의 실시예이다. 이때의 출력높이는 노즐의 사출량을 조절하여 출력하는 방법이 있지만, 바람직하게는 출력높이에 따라 그에 대응하는 직경의 사출구를 가진 노즐로 변경하여 출력하는 방법이 출력면을 일정하게 출력할 수 있어 출력 퀄리티가 우수한 방법이다.3 is a flowchart illustrating a process of the present invention and a slicing process according to an embodiment is shown in a flow chart. As shown, after loading model data (3D model source) and dividing the output range into the outer wall (1) and the inner (2), the inner part (2) has a thickness twice the output height of the outer wall (1). It shows the slicing process to set the output height. The above embodiment is an example in which the outer wall portion 1 is first output in two stages, and the inner portion 2 is output with a thickness corresponding to the stacking height of the two stages of the outer wall portion 1. At this time, there is a method of outputting by adjusting the ejection amount of the nozzle, but the method of outputting by changing to a nozzle having an ejection orifice of a corresponding diameter according to the output height is preferable, so that the output surface can be output uniformly. This is a method with excellent output quality.

도 4는 내측부(2)를 출력할 경우 외벽부(1)의 출력높이 보다 높게 출력되도록 외벽부(1)의 출력높이보다 더 큰 직경의 사출구를 가진 노즐부로 변경하여 출력하고 출력과 동시에 상기 노즐부의 하단면으로 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업하여 상기 외벽부(1)과 상기 내측부(2) 사이의 공극을 채우는 과정을 도시한 것이다. 4 shows that when outputting the inner part 2, the nozzle part having a diameter larger than the output height of the outer wall part 1 is changed to be output so that the output height is higher than the output height of the outer wall part 1, and the output is performed at the same time as the output. It shows the process of filling the void between the outer wall part 1 and the inner part 2 by selecting the upper end of the output surface with the lower end of the nozzle part in a plastering method.

예를 들어, 0.2mm의 두께로 외벽부(1)를 2개층의 레어이로 출력한 뒤 0.5mm의 두께로 내측부(2)를 채워넣는 경우, 외벽부(1)의 높이는 0.4mm로 형성되어 있으므로 내측부(2)의 두께가 상기 외벽부(1)에 비해서 0.1mm 더 높게 형성된다. 이때 노즐부를 수평으로 이동하면서 노즐부의 하단면으로 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업을 하면서 밀어낼 경우 상기 0.1mm의 재료들은 노즐부에 의하여 밀려나가게 되고 밀려나간 재료들이 외벽부(1)와 내측부(2)사이에 형성된 공극에 밀려들어가면서 채워지게 되어 더욱 견고하게 외벽부(1)와 내측부(2)를 결합시키게 된다. 이때, 노즐부는 출력과 동시에 이동하면서 상기 노즐부의 하단면으로 고르기 작업을 동시에 진행할 수도 있고 출력 후 필요한 부분으로 이동한 후 고르기 작업을 진행할 수 있다.For example, if the outer wall part 1 is output in two layers with a thickness of 0.2 mm and then the inner part 2 is filled with a thickness of 0.5 mm, the height of the outer wall part 1 is formed as 0.4 mm. The thickness of the inner portion 2 is formed to be 0.1 mm higher than that of the outer wall portion 1. At this time, when moving the nozzle part horizontally and pushing the upper end of the output surface to the bottom surface of the nozzle part in a plastering method, the 0.1mm material is pushed out by the nozzle part, and the pushed out material is pushed out to the outer wall part (1). It is filled while being pushed into the void formed between the inner portion 2 to more firmly couple the outer wall portion 1 and the inner portion 2. At this time, the nozzle unit may be moved simultaneously with the output and the selection operation may be simultaneously performed on the lower surface of the nozzle unit, or the selection operation may be performed after moving to a required part after printing.

한 층의 출력을 완료한 후, 외벽부(1)와 내측부(2)에 공극이나 추가적으로 채움작업이 필요한 경우, 상기 내측부(2)를 출력하고 상기 내측부(2)을 출력한 노즐부 보다 작은 직경의 사출구를 가진 노즐부로 교체하여 상기 외벽부(1) 또는 상기 내측부(2)에 형성된 공극을 채워넣을 수 있다.After completing the printing of one layer, if the outer wall portion (1) and the inner portion (2) need to be filled with voids or additionally, the diameter is smaller than the nozzle portion that outputs the inner portion (2) and outputs the inner portion (2). It is possible to fill the voids formed in the outer wall portion 1 or the inner portion 2 by replacing the nozzle portion having an ejection hole of.

이하에서는, 도 5 내지 도 13의 본 발명에 적용 가능한 노즐의 구조에 대한 실시예의 내용이 도시되고, 도면 부호 100 내지 300의 경우 상기 노즐의 구조에 대한 일 실시예에 대한 도면 부호로 구분된다.Hereinafter, the contents of the embodiments of the structure of the nozzle applicable to the present invention of FIGS. 5 to 13 are shown, and reference numerals 100 to 300 are identified by reference numerals for an embodiment of the structure of the nozzle.

전술한 본 발명에 적용 가능한 노즐의 구조는 「몸체부; 및 상기 몸체부에 각각 다른 칼라의 필라멘트를 입출시키도록 구성된 복수개의 필라멘트 공급부;를 포함하되, 상기 몸체부는 필라멘트에 열을 가하도록 구성된 히팅블럭, 상기 히팅블럭에 결합되고 상기 필라멘트 공급부에서 필라멘트가 인입되도록 구성된 복수개의 재료 인입부, 복수개의 재료 인입부와 각각 연통하도록 상기 히팅블럭의 하단에 형성된 복수개의 재료 배출구, 및 상기 히팅블럭의 하단에 접하도록 배치되고 사출구가 상하로 관통되도록 형성된 노즐부;를 포함하여 구성되고, 상기 노즐부를 움직여서 상기 복수개의 재료 배출구 중 어느 하나를 상기 사출구와 연통되도록 위치시킬 경우 연통된 재료 배출구 이외의 재료 배출구는 모두 차단되도록 구성된 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템」을 제공한다.The structure of the nozzle applicable to the present invention described above is "body part; And a plurality of filament supply units configured to input and output filaments of different colors to the body unit, wherein the body unit includes a heating block configured to apply heat to the filament, the heating block is coupled to the heating block, and the filament is introduced from the filament supply unit. A plurality of material inlet portions configured to be configured, a plurality of material outlets formed at the lower end of the heating block to communicate with the plurality of material inlet portions, and a nozzle portion disposed to be in contact with the lower end of the heating block and formed to penetrate the ejection port vertically. 3D printing color change multi-nozzle system configured to block all material outlets other than the communicated material outlets when one of the plurality of material outlets is positioned to communicate with the ejection port by moving the nozzle unit. Provides.

또한, 상기 노즐부의 중심에서 상부로 연장되고 상기 히팅블럭을 상하로 관통하도록 형성된 중심축; 및 상기 중심축의 상단부에 결합되는 스텝모터;를 더 포함하고, 상기 복수개의 재료 배출구는 상기 중심축의 중심에서 외측변을 향해 동일간격으로 이격 배치되며, 상기 노즐부를 회전시켜 상기 재료 배출구 중 어느 하나가 상기 사출구와 연통되도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a central axis extending upward from the center of the nozzle unit and formed to penetrate the heating block vertically; And a step motor coupled to an upper end of the central axis; wherein the plurality of material outlets are disposed at equal intervals from the center of the central axis toward the outer side, and any one of the material outlets is rotated by rotating the nozzle unit. It may be characterized in that it is configured to communicate with the ejection port.

또한, 상기 몸체부는 평면 상의 X-Y축을 따라 이동할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the body portion may be characterized in that it is configured to be movable along the X-Y axis on a plane.

또한, 상기 노즐부는 사출구 상단이 상기 복수개의 재료 배출구 중 어느 하나와 연통되고, 상기 사출구 하단은 상기 노즐부 중심으로 수렴되도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the nozzle unit may be configured such that an upper end of the ejection port communicates with any one of the plurality of material discharge ports, and the lower end of the ejection port is configured to converge toward the center of the nozzle unit.

또한, 상기 노즐부에는 상기 사출구가 서로 다른 직경을 갖도록 복수개로 형성되고, 상기 노즐부를 회전시켜 상기 사출구 중 어느 하나를 상기 복수개의 재료 배출구 중 어느 하나와 연통되도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the nozzle portion may be formed in a plurality of the ejection orifices to have different diameters, and the nozzle portion may be rotated to communicate any one of the ejection orifices with any one of the plurality of material discharge ports. .

또한, 상기 중심축의 외주면을 따라 형성된 나사산; 상기 히팅블럭의 상단에 접하도록 배치된 베어링; 상기 베어링의 상단에 접하도록 배치된 스프링; 및 상기 스프링의 상단에 접하도록 배치된 조절너트;를 더 포함하고, 상기 중심축이 상기 히팅블럭, 상기 베어링, 상기 스프링, 상기 조절너트를 차례대로 관통하여 결합하고 상기 나사산에 상기 조절너트를 체결하도록 구성된 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, a thread formed along the outer circumferential surface of the central axis; A bearing disposed to be in contact with an upper end of the heating block; A spring disposed to be in contact with the upper end of the bearing; And an adjustment nut disposed to be in contact with the upper end of the spring; wherein the central axis passes through the heating block, the bearing, the spring, and the adjustment nut in sequence, and fastens the adjustment nut to the thread. It may be characterized in that it is configured to.

이하, 도 5 내지 도 13를 참조하여 상기 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the 3D printing color changing multi-nozzle system will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 13.

도 5을 참조하면, 몸체부(100) 및 상기 몸체부(100)에 각각 다른 칼라의 필라멘트를 입출시키도록 구성된 복수개의 필라멘트 공급부(200)를 포함하여 구성하되, 상기 몸체부(100)는 필라멘트에 열을 가하도록 구성된 히팅블럭(110), 상기 히팅블럭(110)에 결합되고 상기 필라멘트 공급부(200)에서 필라멘트가 인입되도록 구성된 복수개의 재료 인입부(120), 복수개의 재료 인입부(120)와 각각 연통하도록 상기 히팅블럭(110)의 하단에 형성된 복수개의 재료 배출구(140), 및 상기 히팅블럭(110)의 하단에 접하도록 배치되고 사출구(151)가 상하로 관통되도록 형성된 노즐부(150);를 포함 할 수 있다.Referring to FIG. 5, the body portion 100 and the body portion 100 are configured to include a plurality of filament supply portions 200 configured to input and output filaments of different colors, respectively, wherein the body portion 100 is a filament A heating block 110 configured to apply heat to the heating block 110, a plurality of material lead-in portions 120, a plurality of material lead-in portions 120 coupled to the heating block 110 and configured to lead a filament from the filament supply portion 200 A plurality of material outlets 140 formed at the lower end of the heating block 110 so as to communicate with each other, and a nozzle portion formed to be in contact with the lower end of the heating block 110 and to allow the ejection port 151 to penetrate vertically ( 150); may include.

상기 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템은 몸체부(100), 필라멘트 공급부(200) 및 필라멘트 스풀(Filament spool)(300)을 포함하여 구성될 수 있다. 필라멘트 스풀(Filament spool)(300)은 재료인 필라멘트가 감겨 있고 각기 다른 칼라를 가진 필라멘트 스풀(Filament spool)(300)이 복수개 배치될 수 있으며, 각각의 필라멘트 스풀(Filament spool)(300)에서 권출된 필라멘트는 각각 필라멘트 공급부(200)를 통하여 상기 몸체부(100)로 인입될 수 있다.The 3D printing color changing multi-nozzle system may include a body part 100, a filament supply part 200, and a filament spool 300. Filament spool (300) is a material of filament is wound and a plurality of filament spools (Filament spool) 300 having different colors can be arranged, each unwound from the filament spool (Filament spool) (300) Each of the filaments may be introduced into the body part 100 through the filament supply part 200.

상기 몸체부(100)는 이송장치(미도시)와 결합되어 평면 상의 X-Y축을 따라 이동할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 몸체부(100)가 X-Y-Z축 방향으로 움직이거나 바닥판이 Z축 방향으로 움직이도록 구성할 수도 있다.The body portion 100 may be configured to move along the X-Y axis on a plane by being combined with a transfer device (not shown). In addition, the body portion 100 may be configured to move in the X-Y-Z axis direction or the bottom plate to move in the Z axis direction.

상기 필라멘트 공급부(200)는 내부에 한 쌍의 롤러(210)가 배치되고 롤러(210)의 회전에 따라서 필라멘트가 전진 또는 후진을 하도록 구성될 수 있다. 또한, 상기 필라멘트 공급부(200)는 상기 몸체부(100)에 직결식으로 연결되거나 보우덴(Bowden) 방식으로 몸체부(100)와 이격된 위치에 배치될 수도 있다. The filament supply unit 200 may be configured such that a pair of rollers 210 are disposed therein and the filament moves forward or backward according to the rotation of the roller 210. In addition, the filament supply unit 200 may be directly connected to the body unit 100 or may be disposed at a position spaced apart from the body unit 100 in a Bowden method.

상기 몸체부(100)는 히팅블럭(110), 상기 히팅블럭(110)에 결합된 복수개의 재료 인입부(120), 복수개의 재료 인입부(120)와 각각 연통하도록 상기 히팅블럭(110)의 하단에 형성된 복수개의 재료 배출구(140), 및 상기 히팅블럭(110)의 하단에 접하도록 배치되고 사출구(151)가 상하로 관통되도록 형성된 노즐부(150)로 구성될 수 있다.The body portion 100 is a heating block 110, a plurality of material lead-in portion 120 coupled to the heating block 110, a plurality of material inlet portion 120 to communicate with each of the heating block 110 A plurality of material discharge ports 140 formed at the lower end, and a nozzle unit 150 disposed to be in contact with the lower end of the heating block 110 and formed so that the ejection port 151 is vertically penetrated.

상기 히팅블럭(110)은 내부에 필라멘트가 관통하여 운송되는 투입유로(130)가 형성되어 있으며, 상기 투입유로(130)의 주위에 필라멘트를 용융시키기 위한 열선이 배치될 수 있다. 그리고, 상기 투입유로(130)의 입구에는 재료 인입부(120)가 결합되고 출구에는 재료 배출구(140)가 형성되어 상기 필라멘트 공급부(200)에 의하여 압입된 필라멘트는 재료 인입부(120)를 통과하고 상기 투입유로(130)를 지나면서 용융되고 점성을 지닌 액상화 상태가 되어 상기 재료 배출구(140)를 통하여 흘러내리도록 구성될 수 있다. 이때, 재료 인입부(120), 투입유로(130) 및 재료 배출구(140)는 사용되는 필라멘트의 칼라 개수에 따라서 복수개 형성된다.The heating block 110 has an input channel 130 through which the filament passes through and is transported, and a heating wire for melting the filament may be disposed around the input channel 130. In addition, a material inlet 120 is coupled to the inlet of the input passage 130 and a material outlet 140 is formed at the outlet, so that the filament pressed by the filament supply unit 200 passes through the material inlet 120 It may be configured to melt and become a viscous liquefied state while passing through the input passage 130 and flow down through the material outlet 140. In this case, the material inlet 120, the input passage 130, and the material outlet 140 are formed in plural according to the number of collars of the filaments used.

상기 재료 인입부(120)의 상기 히팅블럭(110)에 결합되고 상기 히팅블럭(110)의 결합부 상부에 방열부(121)가 형성될 수 있다. 상기 방열부(121)는 복수개의 방열판이 배치되어 히팅블럭(110)에서 방사되는 열이 상기 필라멘트 공급부(200) 등 3D 프린터의 부재로 전달되는 것을 방지할 수 있다.A heat dissipation part 121 may be formed on the heating block 110 of the material introduction part 120 and above the coupling part of the heating block 110. The heat dissipation unit 121 may prevent heat radiated from the heating block 110 from being transferred to a member of a 3D printer such as the filament supply unit 200 by arranging a plurality of heat dissipation plates.

상기 복수개의 재료 배출구(140)에서는 각각 다른 칼라를 지닌 필라멘트가 용융되어 배출되는데, 상기 노즐부(150)는 상기 복수개의 재료 배출구(140)를 모두 차단할 수 있는 형태와 넓이로 형성될 수 있다. 또한, 상기 노즐부(150)에는 상기 노즐부(150)를 상하로 관통되도록 형성된 사출구(151)가 배치되어 있으며, 상기 노즐부(150)를 움직여서 상기 복수개의 재료 배출구(140) 중 어느 하나를 상기 사출구(151)와 연통되도록 위치시킬 경우 연통된 재료배출구 이외의 재료 배출구(140)는 모두 차단되어 연통된 재료 배출구(140) 이외의 재료 배출구(140)에서 용융된 필라멘트가 흘러내리지 않도록 구성될 수 있다.Filaments having different colors are melted and discharged from the plurality of material discharge ports 140, and the nozzle unit 150 may be formed in a shape and width capable of blocking all of the plurality of material discharge ports 140. In addition, an ejection opening 151 formed to penetrate the nozzle portion 150 vertically is disposed in the nozzle portion 150, and any one of the plurality of material outlets 140 is moved by moving the nozzle portion 150. When positioned so as to communicate with the ejection port 151, all material outlets 140 other than the communicated material outlets are blocked so that the molten filament does not flow down from the material outlets 140 other than the communicated material outlets 140. Can be configured.

또한, 도 5를 참조하고 상기 3D 프린팅 칼라변경 멀티노즐 시스템은, 상기 노즐부(150)의 중심에서 상부로 연장되고 상기 히팅블럭(110)을 상하로 관통하도록 형성된 중심축(160) 및 상기 중심축(160)의 상단부에 결합되는 스텝모터(170)를 더 포함하고, 상기 복수개의 재료 배출구(140)는 상기 중심축(160)의 중심에서 외측변을 향해 동일간격으로 이격 배치되며, 상기 노즐부(150)를 회전시켜 상기 재료 배출구(140) 중 어느 하나가 상기 사출구(151)와 연통되도록 구성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 5, the 3D printing color changing multi-nozzle system includes a central axis 160 formed to extend upward from the center of the nozzle unit 150 and vertically penetrate the heating block 110 and the center. Further comprising a step motor 170 coupled to the upper end of the shaft 160, the plurality of material outlets 140 are disposed at equal intervals apart from the center of the central shaft 160 toward the outer side, and the nozzle By rotating the part 150, any one of the material discharge ports 140 may be configured to communicate with the ejection port 151.

상기 노즐부(150)의 상단 중심에는 상부로 연장된 원통형의 중심축(160)이 형성되며, 상기 중심축(160)의 상단은 스텝모터(170)와 결합될 수 있다.A cylindrical central axis 160 extending upwardly is formed at the center of the upper end of the nozzle unit 150, and the upper end of the central axis 160 may be coupled to the step motor 170.

상기 스텝모터(170)는 1스텝에 1.8도의 회전을 가지는 위치제어용 모터로 모터의 회전력, 회전속도, 방향을 다양하게 조절할 수 있으며, 상기 히팅블럭(110)과 상기 노즐부(150)의 마찰력을 견딜 수 있도록 충분한 회전력을 가지는 것이 바람직하다.The step motor 170 is a position control motor having a rotation of 1.8 degrees in one step, and can variously adjust the rotational force, rotational speed, and direction of the motor, and the frictional force between the heating block 110 and the nozzle unit 150 It is desirable to have sufficient rotational force to withstand it.

도 6은 본 발명에 따른 사출구(151)의 위치변경에 의한 칼라 변경과정을 도시한 것으로, 도(a) 및 도(b)는 각각 다른 칼라의 필라멘트를 출력할 경우 구조의 차이를 도시한 것이다. 이하, 도 6를 참조하여, 오른쪽에서 인입되는 칼라의 필라멘트를 오른쪽 필라멘트, 왼쪽에서 인입되는 다른 칼라의 필라멘트를 왼쪽 필라멘트로 지칭한다.6 is a diagram illustrating a color change process by changing the position of the ejection port 151 according to the present invention, and FIGS. (a) and (b) show differences in structures when each filament of a different color is output. will be. Hereinafter, referring to FIG. 6, a colored filament drawn from the right is referred to as a right filament, and a filament of another color drawn from the left is referred to as a left filament.

도(a)는 오른쪽 필라멘트를 출력하는 경우의 구성을 도시한 것으로, 오른쪽 필라멘트의 필라멘트 공급부(200)에서 필라멘트를 전진시키면 오른쪽 필라멘트의 투입유로(130)에는 용융된 필라멘트 외에 추가 필라멘트가 지속적으로 유입되고 상기 투입유로(130)의 하단을 향하여 용융된 필라멘트를 밀어내어 오른쪽 재료 배출구(140)로 재료가 사출되는 과정이 도시된다. 이때, 상기 노즐부(150)는 사출구(151)가 오른쪽 재료 배출구(140)와 연통되도록 위치하여 용융된 오른쪽 필라멘트가 상기 사출구(151)를 통해서 사출될 수 있도록 회전한다.Figure (a) shows the configuration when the right filament is output.When the filament is advanced from the filament supply unit 200 of the right filament, additional filaments in addition to the molten filament continuously flow into the input flow path 130 of the right filament. And a process in which the molten filament is pushed toward the lower end of the input passage 130 and the material is injected into the right material outlet 140 is shown. At this time, the nozzle unit 150 is positioned so that the ejection port 151 communicates with the right material discharge port 140 and rotates so that the melted right filament can be injected through the ejection port 151.

도(b)는 오른쪽 필라멘트를 사출하는 도중 왼쪽의 필라멘트로 변경하는 경우의 구성을 도시한 것으로, 오른쪽 필라멘트 공급부(200)에서 오른쪽 필라멘트를 상기 사출구(151)의 높이만큼 후퇴시키면 상기 사출구(151)에 잔존해 있던 용융된 오른쪽 필라멘트도 상기 사출구(151)에서 후퇴하게 된다. 그리고, 왼쪽 필라멘트의 필라멘트 공급부(200)에서 필라멘트를 전진시키면 용융된 왼쪽 필라멘트가 왼쪽 재료 배출구(140)로 사출되고 상기 노즐부(150)는 사출구(151)가 상기 왼쪽 재료 배출구(140)와 연통되도록 회전하여 용융된 왼쪽 필라멘트가 상기 사출구(151)를 통해서 사출된다.Figure (b) shows a configuration when the right filament is changed to the left filament during injection. When the right filament is retracted by the height of the ejection port 151 from the right filament supply unit 200, the ejection port ( The molten right filament remaining in the 151 is also retracted from the ejection port 151. And, when the filament is advanced from the filament supply unit 200 of the left filament, the molten left filament is injected into the left material outlet 140, and the nozzle unit 150 has an ejection port 151 and the left material outlet 140 The left filament, which is rotated to communicate with each other and melted, is injected through the ejection port 151.

상기의 구성과 같이 변경 전 칼라의 필라멘트를 후퇴시켜 사출구(151)에 용융된 필라멘트가 잔존하지 않으므로, 프라임 타워(Prime tower)의 생성없이도 칼라를 변경하면서 연속되도록 출력이 가능하여 재료비가 절감되고 출력속도가 향상될 수 있다.As in the above configuration, the filament of the color before the change is retracted, so that the molten filament does not remain in the ejection port 151, so it is possible to print continuously while changing the color without creating a prime tower, thereby reducing material cost. The output speed can be improved.

출력되는 칼라의 필라멘트 이외에는 필라멘트 공급부(200)를 정지하여 압력을 가하지 않으므로 용융된 필라멘트가 흘러내리지 않고, 만약 필라멘트가 흘러내리는 경우에도 노즐부(150)에 의하여 차단될 수 있다.Since the filament supply unit 200 is stopped and no pressure is applied except for the colored filament to be output, the molten filament does not flow down, and even if the filament flows down, it may be blocked by the nozzle unit 150.

또한, 상기 히팅블럭(110) 및 상기 노즐부(150)가 서로 접하는 각각의 면은 마찰력이 제로에 가깝도록 표면처리를 하고 용융된 필라멘트가 세어나오지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that each surface of the heating block 110 and the nozzle unit 150 in contact with each other is surface-treated so that the frictional force is close to zero, and the molten filament is not counted out.

도 6의 구성으로 출력할 경우 칼라 변경 시 노즐을 회전시켜 사출구(151)의 위치가 변경되는데, 변경되는 칼라가 변경 전 칼라의 위치에서 연속해서 출력하는 경우 변경된 사출구(151)의 위치만큼 평면 상의 X-Y축을 따라 상기 몸체부(100)가 이동하여 사출구(151)의 위치를 변경 전 칼라와 연속되는 위치로 이동할 수 있다. In the case of outputting in the configuration of FIG. 6, the position of the exit port 151 is changed by rotating the nozzle when the color is changed. When the changed color is continuously output from the position of the color before change, the position of the changed exit port 151 is changed. The body portion 100 may move along the XY axis on the plane, so that the position of the ejection port 151 may be moved to a position continuous with the color before the change.

도 10에는 파란색 또는 적색으로 칼라를 변경하고, 이에 따라서 도 6에 도시된 A길이 만큼 노즐을 이동해야 하는 경우, 평면 상의 X-Y축 이동에 관한 과정을 도시한 순서도가 도시되어 있다.FIG. 10 is a flowchart illustrating a process of moving the X-Y axis on a plane when the color is changed to blue or red, and accordingly, the nozzle needs to be moved by the length A shown in FIG. 6.

도 7 내지 도 9는 상기 중심축(160)에 배치되고 상기 중심축(160)의 외주면을 따라 형성된 나사산(161), 상기 히팅블럭(110)의 상단에 접하도록 배치된 베어링(164), 상기 베어링(164)의 상단에 접하도록 배치된 스프링(163) 및 상기 스프링(163)의 상단에 접하도록 배치된 조절너트(162)를 더 포함하여 구성된 본 구조의 일례를 도시한 것이다.7 to 9 are a thread 161 disposed on the central shaft 160 and formed along the outer circumferential surface of the central shaft 160, a bearing 164 disposed to contact the upper end of the heating block 110, the An example of the present structure further includes a spring 163 disposed to contact the upper end of the bearing 164 and an adjustment nut 162 disposed to contact the upper end of the spring 163.

이때, 상기 중심축(160)은 상기 히팅블럭(110), 상기 베어링(164), 상기 스프링(163), 상기 조절너트(162)를 차례대로 관통하여 결합하고 상기 나사산(161)에 상기 조절너트(162)를 체결하도록 구성될 수 있다.At this time, the central shaft 160 passes through the heating block 110, the bearing 164, the spring 163, and the adjustment nut 162 in order, and the adjustment nut is connected to the thread 161. It may be configured to fasten 162.

상기 히팅블럭(110)의 하단에 상기 노즐부(150)가 접하도록 배치되고, 상기 히팅블럭(110)과 상기 노즐부(150)의 접촉면 틈으로 재료가 흘러나오는 것을 방지하기 위하여 상기 노즐부(150)를 상기 히팅블럭(110) 방향으로 압력을 가하여 접촉하도록 결합시키는 것이 바람직하다. 따라서, 상기 노즐부(150)와 결합된 중심축(160)의 외주면을 따라 형성된 나사산(161)에 상기 조절너트(162)를 체결하여 상기 히팅블럭(110)과 상기 노즐부(150)가 강하게 결합되도록 할 수 있다. 또한, 상기와 같이 조절너트(162)를 체결하여 상기 노즐부(150)와 상기 히팅블럭(110)이 강하게 결합될 경우 노즐부(150)의 회전이 어려울 수 있으므로 상기 히팅블럭(110)의 상단에 베어링(164), 상기 베어링(164)의 상단에 스프링(163)을 더 포함하여 배치할 수 있다.The nozzle unit 150 is disposed at the lower end of the heating block 110 so as to be in contact with the nozzle unit 150, and in order to prevent material from flowing through the gap between the heating block 110 and the nozzle unit 150, the nozzle unit ( It is preferable to combine 150) to contact by applying pressure in the direction of the heating block (110). Therefore, by fastening the adjustment nut 162 to the screw thread 161 formed along the outer circumferential surface of the central shaft 160 coupled to the nozzle unit 150, the heating block 110 and the nozzle unit 150 are strengthened. Can be combined. In addition, when the nozzle unit 150 and the heating block 110 are strongly coupled by fastening the adjustment nut 162 as described above, rotation of the nozzle unit 150 may be difficult. In the bearing 164, it may be disposed to further include a spring 163 on the upper end of the bearing 164.

상기 스프링(163)은 상기 중심축(160)이 상하로 관통하고, 상기 조절너트(162)와 상기 히팅블럭(110)의 사이에 배치되도록 구성되며, 코일 스프링(163)으로 누르는 힘을 받는 버튼 스프링(163)이 사용될 수 있다.The spring 163 is configured such that the central shaft 160 penetrates vertically, is disposed between the adjustment nut 162 and the heating block 110, and receives a force pressed by the coil spring 163 Spring 163 may be used.

상기 베어링(164)은 상기 스프링(163)의 하단이 상기 히팅블럭(110)의 상단에 접할 경우, 상기 중심축(160)의 회전에 상기 베어링(164)이 회동하여 상기 히팅블럭(110)의 상단면에 접촉하여 회전하는 것을 방지하기 위하여 상기 히팅블럭(110)과 상기 스프링(163)의 사이에 배치된다.When the lower end of the spring 163 is in contact with the upper end of the heating block 110, the bearing 164 rotates in response to the rotation of the central shaft 160, It is disposed between the heating block 110 and the spring 163 to prevent rotation in contact with the top surface.

이때, 상기 베어링(164) 및 상기 스프링(163)을 더 배치하고 상기 조절너트(162)를 체결할 경우 상기 베어링(164)의 탄성에 의한 가압에 의하여 상기 히팅블럭(110)과 상기 노즐부(150)는 더 강하게 결합되며, 상기 베어링(164)에 의해서 가압상태에서도 상기 중심축(160) 및 상기 노즐부(150)는 용이하게 회전할 수 있다.At this time, when the bearing 164 and the spring 163 are further disposed and the adjustment nut 162 is fastened, the heating block 110 and the nozzle unit ( 150 is more strongly coupled, and the central shaft 160 and the nozzle unit 150 can be easily rotated even in a pressurized state by the bearing 164.

이상 상기 구성의 바람직한 실시예를 따르면, 상기 히팅블럭(110) 상단에 접하도록 조절너트(162)를 체결하여 상기 히팅블럭(110)과 상기 노즐부(150)가 접촉하여 결합되도록 구성될 수 있다. 여기에 추가로 상기 히팅블럭(110)과 상기 조절너트(162)의 사이에 베어링(164) 및 스프링(163)을 더 추가 배치하여 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the above configuration, by fastening the adjustment nut 162 to contact the upper end of the heating block 110, the heating block 110 and the nozzle unit 150 may be configured to be in contact with each other. . In addition, it may be configured by further disposing a bearing 164 and a spring 163 between the heating block 110 and the adjustment nut 162.

도 11은 상기 노즐부(150)의 다른 일례로, 상기 노즐부(150)는 사출구(151) 상단이 상기 복수개의 재료 배출구(140) 중 어느 하나와 연통되고, 상기 사출구(151) 하단은 상기 노즐부(150) 중심으로 수렴되도록 구성될 수 있다. 상기 사출구(151)는 상기 노즐부(150)를 상하로 연통하고, 상기 노즐부(150)의 상단에서 하단으로 갈수록 중심을 향하여 사선으로 수렴하도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 히팅블럭(110)의 하단에 형성된 상기 복수개의 재료 배출구(140)는 상기 중심축(160)으로부터 일정한 간격으로 이격되어 방사형으로 배치되고 상기 사출구(151)의 상단은 상기 복수개의 재료 배출구(140)와 연통되는 위치에 형성되어, 상기 중심축(160)을 중심으로 상기 노즐부(150)가 회전할 경우 상기 사출구(151)의 상단은 상기 복수개의 재료 배출구(140) 중 어느하나와 연통되도록 위치할 수 있다.11 is another example of the nozzle unit 150, in which the upper end of the ejection port 151 is in communication with any one of the plurality of material discharge ports 140, and the lower end of the ejection port 151 May be configured to converge to the center of the nozzle unit 150. The ejection port 151 may be formed to communicate with the nozzle unit 150 vertically and to converge diagonally toward the center from the top to the bottom of the nozzle unit 150. In addition, the plurality of material outlets 140 formed at the lower end of the heating block 110 are radially spaced apart from the central axis 160 at regular intervals, and the upper end of the ejection port 151 is the plurality of materials. It is formed at a position in communication with the discharge port 140, and when the nozzle unit 150 rotates around the central axis 160, the upper end of the ejection port 151 is any one of the plurality of material discharge ports 140 It can be positioned to communicate with one.

따라서, 도 11의 노즐부(150) 구조에서는 상기 사출구(151)의 출구가 상기 노즐부(150)의 중심에 형성되므로 상기 복수개의 재료 배출구(140) 중 어느 하나와 연통되더라도 동일한 위치에서 출력이 되도록 구성될 수 있다. 이 경우, 몸체부(100)를 이동시키지 않고 위치변경없이 연속해서 칼라를 변경하면서 출력 할 수 있다.Therefore, in the structure of the nozzle unit 150 of FIG. 11, since the outlet of the ejection port 151 is formed at the center of the nozzle unit 150, even if it communicates with any one of the plurality of material discharge ports 140, the output is at the same position. It can be configured to be. In this case, it is possible to output while continuously changing the color without changing the position without moving the body part 100.

도 12는 본 발명에 따른 일례의 저면도를 도시한 것으로, 상기 노즐부(150)에는 상기 사출구(151)가 서로 다른 직경을 갖도록 복수개로 형성되고, 상기 노즐부(150)를 회전시켜 상기 사출구(151) 중 어느 하나를 상기 복수개의 재료 배출구(140) 중 어느 하나와 연통되도록 구성될 수 있다.12 is a bottom view of an example according to the present invention, the nozzle unit 150 is formed in a plurality of the ejection orifices 151 to have different diameters, and the nozzle unit 150 is rotated to Any one of the ejection ports 151 may be configured to communicate with any one of the plurality of material discharge ports 140.

상기 사출구(151)는 복수개의 서로 다른 직경(예: 0.2mm, 0.4mm, 0.6mm 등)을 갖도록 형성되고, 복수개의 사출구(151)는 모두 상기 복수개의 재료 배출구(140) 중 어느 하나와 연동되도록 상기 노즐부(150)의 중심에서 동일한 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.The ejection port 151 is formed to have a plurality of different diameters (eg, 0.2mm, 0.4mm, 0.6mm, etc.), and the plurality of ejection ports 151 are all one of the plurality of material discharge ports 140 It may be formed to be spaced apart at equal intervals from the center of the nozzle unit 150 so as to be interlocked with each other.

도 12의 복수개의 사출구(151)의 구성은 도 5 내지 도 11의 구성을 가진 노즐부(150)에도 모두 적용할 수 있으며, 사출구(151)의 직경을 신속하게 변경하여 출력할 수 있으므로 보다 정밀하고 다양한 출력물의 표현이 가능하다.The configuration of the plurality of ejection orifices 151 of FIG. 12 can be applied to both the nozzle unit 150 having the configuration of FIGS. 5 to 11, and the diameter of the ejection orifice 151 can be quickly changed and output. It is possible to express more precise and various prints.

상기 복수개의 사출구(151)를 가진 노즐부(150)의 구조에서 출력 중 다른 직경을 가진 사출구(151)로 변경할 경우 필라멘트 공급부(200)에서 필라멘트를 후퇴시켜 출력 중인 사출구(151) 내부의 용융된 필라멘트를 후퇴시킨 뒤 노즐부(150)를 회전시켜서 다른 직경을 가진 사출구(151)로 변경하도록 구성할 수 있다.When changing from the structure of the nozzle unit 150 having the plurality of ejection ports 151 to an ejection port 151 having a different diameter during printing, the filament is retracted from the filament supply unit 200 and the inside of the output port 151 After retreating the molten filament of the nozzle unit 150 may be configured to change to an ejection port 151 having a different diameter by rotating.

도 13은 기존 노즐의 구조를 도시한 것으로 이하 본 발명의 구조와 비교하여 설명한다.13 shows the structure of an existing nozzle and will be described below in comparison with the structure of the present invention.

도(a)는 한 개의 노즐을 사용하여 출력되는 색상을 변경할 때마다 각각 다른 칼라의 필라멘트를 번갈아가면서 주입하여 노즐로 압출하는 기존의 방식으로 도(a)에서 도시된 바와 같이 붉은색의 필라멘트에서 초록색의 필라멘트로 교체하기 위해서는 노즐 내부에 남아있는 붉은색의 필라멘트를 모두 제거해야 초록색의 필라멘트를 출력할 수 있으므로 프라임 타워(Prime tower)에 노즐에 남은 재료를 출력하여 노즐을 비우고 초록색 필라멘트를 출력해야 하는 어려움이 있었다. 본 발명의 방식으로 출력할 경우, 프라임 타워(Prime tower)의 생성없이도 칼라를 변경하여 출력할 수 있다.Figure (a) is a conventional method in which filaments of different colors are alternately injected and extruded through a nozzle whenever the output color is changed using one nozzle. In order to replace the green filament, you must remove all the red filament remaining inside the nozzle to print the green filament, so you need to print the remaining material on the nozzle to the prime tower to empty the nozzle and print the green filament. I had a hard time doing it. In the case of outputting in the method of the present invention, it is possible to output by changing the color without creating a prime tower.

도(b)는 단일 노즐을 사용하여 출력하는 기존의 방식으로 출력 중 노즐의 직경을 변경하기 위해서는 직경이 다른 노즐로 교체하여 출력해야 함으로 교체시간이 소요되는 단점이 있었다. 본 발명의 방식으로 출력할 경우, 노즐의 교체없이 출력이 가능하여 출력시간이 단축될 수 있다.Figure (b) is a conventional method of printing using a single nozzle, and in order to change the diameter of the nozzle during printing, it is necessary to replace the nozzle with a different diameter and print it, so there is a disadvantage in that it takes a replacement time. In the case of printing according to the method of the present invention, printing can be performed without replacing the nozzle, so that printing time can be shortened.

이상에서, 본 발명에 따른 3차원 모델 적층 슬라이싱 방법과 본 발명에 적용 가능한 노즐 구조의 일 실시예를 기술하였다. 본 발명에 상기 노즐 구조의 일 실시예를 적용한다면 다음과 같다.In the above, an embodiment of a three-dimensional model stacked slicing method according to the present invention and a nozzle structure applicable to the present invention has been described. If an embodiment of the nozzle structure is applied to the present invention, it is as follows.

상기 외벽부(1)를 2개층의 레이어로 출력한 뒤 상기 외벽부(1) 2개층의 출력 높이와 동일한 두께로 내측부(2)를 출력하는 경우, 상기 노즐부(150)에서 0.2mm의 사출구(151)와 재료 배출구(140)를 연통시켜서 상기 외벽부(1)를 0.2mm 두께의 레이어로 2개층을 출력하고, 상기 노즐부(150)를 회전시켜 0.4mm의 사출구(151)와 재료 배출구(140)를 연통시켜 내측부(2)를 1개층의 레이어로 출력해서 채워넣도록 구성할 수 있다. 이때, 노즐부(150)의 회전에 따라 사출구(151)의 직경을 신속하게 변경 할 수 있어 외벽부(1)와 내벽부(2)의 출력 시 출력높이의 변경이 용이하고 신속하게 이루어져 출력속도를 향상시킬 수 있다. 이때, 노즐부(150)의 하단은 판형상으로 평평하게 형성되어 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업하기 용이하도록 형성되어 있다. 또한, 노즐부(150)를 회전시켜 사출구(151)를 복수개의 재료 배출구(141) 중 어느 하나와 연통시킴에 따라 칼라의 변경도 신속하게 진행할 수 있다.When the outer wall portion 1 is output as two layers and then the inner portion 2 is output at the same thickness as the output height of the two layers of the outer wall portion 1, a diameter of 0.2 mm from the nozzle unit 150 The outlet 151 and the material outlet 140 are communicated to each other to output two layers of the outer wall portion 1 as a 0.2 mm thick layer, and rotate the nozzle unit 150 to obtain a 0.4 mm ejection port 151 The material outlet 140 can be communicated to each other to output and fill the inner portion 2 as a single layer. At this time, the diameter of the ejection port 151 can be quickly changed according to the rotation of the nozzle unit 150, so when the outer wall part 1 and the inner wall part 2 are printed, the output height can be changed easily and quickly. Speed can be improved. At this time, the lower end of the nozzle unit 150 is formed flat in the shape of a plate, so that it is easy to select the upper end of the output surface in a plastering method. In addition, as the nozzle unit 150 is rotated so that the ejection port 151 communicates with any one of the plurality of material discharge ports 141, the color can be changed quickly.

따라서, 본 발명에 적용 가능한 노즐 구조의 일 실시예를 본 발명에 적용 하였을 경우, 노즐부(150)의 회전에 따라서 사출구(151)의 직경, 필라멘트의 칼라가 용이하고 신속하게 변경되므로 상기 외벽부(1)와 상기 내측부(2)의 출력높이를 다르게 출력하면서도 컬러를 변경하면서 신속하게 출력할 수 있으며, 노즐부(150)의 하단으로 출력면의 상단을 미장방식으로 고르기 작업을 동시에 진행할 수 있게된다.Therefore, when one embodiment of the nozzle structure applicable to the present invention is applied to the present invention, the diameter of the ejection port 151 and the color of the filament are easily and quickly changed according to the rotation of the nozzle unit 150, so that the outer wall While outputting different heights of the part 1 and the inner part 2, it is possible to quickly print while changing the color, and at the bottom of the nozzle part 150, the upper part of the output surface can be selected by a plastering method. There will be.

이와 같이 물리적으로 노즐부(150)의 사출구(151)를 변경하여 출력하는 방법은 프로그램에서 설정하여 출력두께를 설정하는 방식에 비하여 출력물의 두께가 일정하여 신뢰도가 높고 출력물의 퀄리티가 훨씬 우수하다.In this way, the method of physically changing the ejection opening 151 of the nozzle unit 150 and outputting is higher than the method of setting the output thickness by setting in the program, so that the thickness of the printout is constant and the quality of the printout is much better. .

이상에서, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 구성되거나 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함 할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In the above, even if all the constituent elements constituting the embodiments of the present invention have been described as being combined into one or operating in combination, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the constituent elements may be configured or operated by selectively combining one or more. In addition, terms such as "include", "consist of" or "have" described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, excluding other components. It should not be construed as being able to include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art, unless otherwise defined. Terms generally used, such as terms defined in the dictionary, should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related technology, and are not interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 외벽부 2 : 내측부
100 : 몸체부 110 : 히팅블럭
120 : 재료 인입부 121 : 방열부
130 : 투입유로 140 : 재료 배출구
150 : 노즐부 151 : 사출구
160 : 중심축 161 : 나사산
162 : 조절너트 163 : 스프링
164 : 베어링 170 : 스텝모터
200 : 필라멘트 공급부 210 : 롤러
300 : 필라멘트 스풀(Filament spool)1: outer wall portion 2: inner portion
100: body 110: heating block
120: material entry part 121: heat dissipation part
130: input passage 140: material outlet
150: nozzle unit 151: ejection port
160: central axis 161: thread
162: adjustment nut 163: spring
164: bearing 170: step motor
200: filament supply unit 210: roller
300: Filament spool

Claims

As a 3D model stacked slicing method using a 3D printer,
The 3D printer,
Body part; And a plurality of filament supply units configured to input and output different colored filaments to the body. Including, wherein the body portion is a heating block configured to apply heat to the filament, a plurality of material inlet portions coupled to the heating block and configured to be fed in the filament from the filament supply portion, the heating block to communicate with a plurality of material inlet portions, respectively A plurality of material discharge ports formed at the lower end of the heating block, and a nozzle unit disposed so as to contact the lower end of the heating block and configured to pass through the ejection ports vertically,
A central axis extending upward from the center of the nozzle unit and vertically penetrating the heating block; A step motor coupled to the upper end of the central axis; A thread formed along the outer circumferential surface of the central axis; A bearing disposed to be in contact with an upper end of the heating block; A spring disposed to be in contact with the upper end of the bearing; And an adjustment nut disposed to be in contact with the upper end of the spring;
The central axis is configured to pass through the heating block, the bearing, the spring, and the adjustment nut in sequence and connect the adjustment nut to the screw thread,
The plurality of material discharge ports are arranged at equal intervals from the center of the central axis toward the outer side, and any one of the material discharge ports communicates with the ejection port by rotating the nozzle unit, and the plurality of material discharge ports by moving the nozzle unit When any one of them is positioned to communicate with the ejection port, a 3D printing color change multi-nozzle system configured to block all material outlets other than the communicated material outlet is applied,
The three-dimensional model is composed of an outer wall portion and an inner portion,
Characterized in that the output height of the inner portion is formed higher than the output height of the outer wall portion,
3D model stacked slicing method, characterized in that first outputting the outer wall portion and then outputting the inner portion.

In claim 1,
And outputting the outer wall portion as a plurality of layers and outputting the inner portion with a thickness corresponding to the stacking height of the outer wall portion.

In claim 1,
3D model stacked slicing method, characterized in that multiple outputs of the outer wall portion.

In claim 1,
3D model stacked slicing method, characterized in that outputting the outer wall portion as a layer of 2 to 4 layers.

In claim 1,
3D model stacked slicing method, characterized in that filling only a part of the inner portion.

In clause 5,
3D model stacked slicing method, characterized in that filling the inner portion with 10vol% ~ 90vol%.

In claim 1,
In the case of outputting the inner part, the outer wall part and the outer wall part and the outer wall part and the outer wall part and the outer wall part and the outer wall part and the upper end of the output surface to be selected by a plastering method are applied to the lower surface of the nozzle part at the same time as the output by changing the output to a nozzle part having a larger diameter than the output height of the outer wall part A three-dimensional model stacked slicing method, characterized in that filling the voids between the inner portions.

In claim 1,
3D model stacked slicing method, characterized in that the inner portion is output and the inner portion is replaced with a nozzle portion having an ejection hole having a smaller diameter than the output nozzle portion to fill the void formed in the outer wall portion or the inner portion.