KR102254748B1 - 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치 - Google Patents

선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102254748B1
KR102254748B1 KR1020200039323A KR20200039323A KR102254748B1 KR 102254748 B1 KR102254748 B1 KR 102254748B1 KR 1020200039323 A KR1020200039323 A KR 1020200039323A KR 20200039323 A KR20200039323 A KR 20200039323A KR 102254748 B1 KR102254748 B1 KR 102254748B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water tank
printing
actuator
tank
space
Prior art date
Application number
KR1020200039323A
Other languages
English (en)
Inventor
이형도
Original Assignee
에이온 주식회사
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 에이온 주식회사 filed Critical 에이온 주식회사
Priority to KR1020200039323A priority Critical patent/KR102254748B1/ko
Priority to KR1020210062967A priority patent/KR102294723B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102254748B1 publication Critical patent/KR102254748B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245Platforms or substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227Driving means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/264Arrangements for irradiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y50/00Data acquisition or data processing for additive manufacturing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)

Abstract

본 명세서는 프린팅 베드; 상기 프린팅 베드 하단에 위치하는 적어도 하나의 수조를 포함하는 수조부; 상기 수조를 이동시키는 수조 이동 수단; 상기 수조 하단에 위치하는 광조사부; 및 상기 수조 이동 수단을 제어하여 상기 수조를 이동시키는 제어부를 포함하는 3D 프린터를 개시한다.

Description

선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3D 프린팅 방법 및 장치{3D printing method and apparatus for printing objects by selectively using resin tanks}
본 발명은 수조를 선택적으로 이용하는 3D 프린팅 장치 및 방법에 관한 것이다.
3D 프린터는 컴퓨터 설계 프로그램으로 만든 3차원 데이터를 바탕으로 성형소재를 적층하여 성형물을 성형하는 프린터이다.
3D 프린팅 방식으로 열에 녹는 고체 플라스틱 소재를 실타래처럼 뽑아 이것을 조금씩 녹여가며 쌓는 FDM(FusedDeposition Modeling) 방식, 광경화수지에 레이저 광을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(StereoLithography Apparatus) 방식, SLA 방식에서 광경화수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Slective Laser Sintering) 방식, 광경화수지가 저장된 저장조의 하부로 광을 조사하여 부분적으로 경화되는 원리를 이용한 DLP(Digital LightProcessing) 방식 등이 있다.
일 예로, 한국 특허출원번호 제 10-2018-0066502호는 SLA/DLP 방식이 적용된 3D프린터(10)에 파우더와 바인더가 혼합된 혼합액을 교반하는 3D프린터용 블레이드 장치가 개시되어 있다.
그러나 이러한 SLA/DLP 방식의 3D 프린팅 장치는 단일 성형품을 성형하는 과정에서 다양한 유형의 성형 소재를 이용하기 위하여 일일이 성형 소재를 교체하여야 하는 문제점을 가지고 있다.
본 명세서에서는 수조를 선택적으로 이용하는 3D 프린팅 장치 및 방법을 제시하고자 한다.
상기한 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 3D 프린터는 프린팅 베드; 상기 프린팅 베드 하단에 위치하는 적어도 하나의 수조를 포함하는 수조부; 상기 수조를 이동시키는 수조 이동 수단; 상기 수조 하단에 위치하는 광조사부; 및 상기 수조 이동 수단을 제어하여 상기 수조를 이동시키는 제어부를 포함할 수 있다.
상기 광조사부에 의하여 소정의 광조사가 이루어진 후, 상기 수조는 상기 수조 이동 수단에 의하여 위치가 이동될 수 있다.
상기 수조부는 제 1 수조와 제 2 수조를 포함하고, 상기 제 1 수조는 상기 프린팅 베드와 상기 광조사부 사이 공간인 프린팅 공간에 위치하고, 상기 제 2 수조는 상기 프린팅 공간 외부에 위치할 수 있다.
상기 광조사부에 의하여 소정의 광조사가 이루어진 후, 상기 제 1 수조는 상기 수조 이동 수단에 의하여 상기 프린트 공간 외부로 이동되고, 상기 제 2 수조는 상기 수조 이동 수단에 의하여 상기 프린트 공간으로 이동될 수 있다.
상기 수조부는 상기 제 1 수조와 상기 제 2 수조를 수용하는 플레이트를 더 포함하고, 상기 수조 이동 수단은 상기 플레이트를 회전시킴으로써 상기 제 1 수조와 상기 제 2 수조를 이동시킬 수 있다.
상기 수조는 상기 수조 내에 수용된 유체를 교반하는 교반부를 포함하고, 상기 3D 프린터는 상기 수조의 교반부에 동력을 제공하는 액츄에이터를 더 포함하며, 상기 교반부는 상기 수조가 상기 프린팅 공간에 위치하는 경우 상기 액츄에이터로부터 동력을 공급받고, 상기 수조가 상기 프린팅 공간에서 벗어나는 경우 상기 액츄에이터로부터 동력을 공급받지 않을 수 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용하여 사물을 성형하는 방법은 광조사를 이용해 사물을 형성하기 위한 프린팅 공간에 위치한 제 1 수조로 프린팅 베드를 이동시키는 단계; 상기 제 1 수조에 경화광을 조사하는 단계; 및 상기 프린팅 베드를 이동시킨 후, 상기 제 1 수조를 상기 프린팅 공간 외부로 이동시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 3D 프린터를 이용하여 사물을 성형하는 방법은 제 1 수조가 상기 프린팅 공간 외부로 이동된 후, 제 2 수조를 상기 프린팅 공간으로 이동시키는 단계; 상기 제 2 수조로 프린팅 베드를 이동시키는 단계; 및 상기 제 2 수조에 경화광을 조사하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제 2 수조를 프린팅 공간으로 이동시키는 단계는, 상기 제 2 수조의 교반부에 액츄에이터를 결합하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기한 과제를 해결하기 위한 일 실시예에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 전술한 일 실시예에 따른 3D 프린터를 이용하여 사물을 성형하는 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체일 수 있다.
본 명세서에 기재된 기술적 사항에 따라, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 서로 다른 성형용 혼합액이 수용된 수조들 중에서 성형물을 성형하기 위하여 사용되는 수조를 성형물의 성형 과정에서 선택적으로 이용함으로써, 성형물의 각 부분을 서로 다른 성형 소재로 구성할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 하나의 액츄에이터로 각 수조의 교반부에 동력을 제공함으로써, 제작 원가를 낮추는 효과를 제공한다.
도 1 내지 도 4는 일 실시 예에 따른 3D 프린터를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 9는 일 실시 예에 따른 수조부를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 3D 프린터를 이용하여 사물을 성형하는 방법을 설명하는 순서도이다.
이하의 내용은 단지 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시 되지 않았지만 발명의 원리를 구현하고 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
명세서 및 청구범위에서 "제 1", "제 2", "제 3" 및 "제 4" 등의 용어는, 만약 있는 경우, 유사한 구성요소 사이의 구분을 위해 사용되며, 반드시 그렇지는 않지만 특정 순차 또는 발생 순서를 기술하기 위해 사용된다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 시퀀스로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 마찬가지로, 여기서 방법이 일련의 단계를 포함하는 것으로 기술되는 경우, 여기에 제시된 그러한 단계의 순서는 반드시 그러한 단계가 실행될 수 있는 순서인 것은 아니며, 임의의 기술된 단계는 생략될 수 있고/있거나 여기에 기술되지 않은 임의의 다른 단계가 그 방법에 부가 가능할 것이다.
또한 명세서 및 청구범위의 "왼쪽", "오른쪽", "앞", "뒤", "상부", "바닥", "위에", "아래에" 등의 용어는, 설명을 위해 사용되는 것이며, 반드시 불변의 상대적 위치를 기술하기 위한 것은 아니다. 그와 같이 사용되는 용어는 여기에 기술된 본 발명의 실시예가, 예컨대, 여기에 도시 또는 설명된 것이 아닌 다른 방향으로 동작할 수 있도록 적절한 환경하에서 호환 가능한 것이 이해될 것이다. 여기서 사용된 용어 "연결된"은 전기적 또는 비 전기적 방식으로 직접 또는 간접적으로 접속되는 것으로 정의된다. 여기서 서로 "인접하는" 것으로 기술된 대상은, 그 문구가 사용되는 문맥에 대해 적절하게, 서로 물리적으로 접촉하거나, 서로 근접하거나, 서로 동일한 일반적 범위 또는 영역에 있는 것일 수 있다. 여기서 "일실시예에서"라는 문구의 존재는 반드시 그런 것은 아니지만 동일한 실시예를 의미한다.
또한 명세서 및 청구범위에서 '연결된다', '연결하는', '체결된다', '체결하는', '결합된다', '결합하는' 등과 이런 표현의 다양한 변형들의 지칭은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
또한 본 명세서에서 사용된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprise)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 발명을 설명함에 있어서 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하에는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 4는 일 실시 예에 따른 3D 프린터를 도시하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 SLA/DLP 방식이 적용된 3D 프린터일 수 있으며, 파우더와 바인더가 혼합된 혼합액이 수용되어 3D 성형물을 성형할 수 있다.
일 실시 예에 다른 3D 프린터는 광조사부에서 방출된 광을 조사받아 경화된 성형물을 지지하는 프린팅 베드(110), 프린팅 베드의 하부 및 광조사부(130)의 상부로 특정되는 프린팅 공간에 위치하며 파우더와 바인더가 혼합된 혼합액을 수용하는 적어도 하나의 수조를 포함하는 수조부(120), 수조의 하부에 위치하며 제어된 광을 조사하여 혼합액을 경화함으로써 성형물의 면-분할된 층을 생성하는 광조사부(130) 및 앞서 설명한 적어도 하나의 구성을 전자적으로 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
광조사부(130)는 경화성 광을 방출하는 광원(131)과 이를 반사하는 반사판(132)으로 구성될 수 있다. 또는 광조사부(130)는 별도의 반사판 없이 수조의 하면에 밀착하여 구비된 LED 패널로 구성될 수도 있다. 수조의 하면(121)은 광투과성 필름으로 구성될 수 있다. 이에 따라, 광조사부(130)에서 조사되는 경화성 광이 수조에 수용된 혼합액에 도달할 수 있다. 이에 따라, 광조사부(130)에서 조사된 광은 수조의 하면을 투과하여 수조에 수용된 혼합액을 경화할 수 있다. 혼합액의 광투과성이 낮기 때문에, 광조사부(130)에서 조사된 광에 따라 혼합액이 경화되어 생성된 성형물은 성형물의 면-분할된 층을 이루게 된다.
일 실시 예에서, 경화된 성형물은 프린팅 베드(110)의 하면에 생성될 수 있다. 프린팅 베드(110)의 하면에 성형물의 면-분할된 층이 성형되기 위하여, 프린팅 베드(110)는 상하로 이동할 수 있다. 예를들어 도 2와 유사하게 프린팅 베드(110)가 수조의 하면에 소정의 거리를 두고 이격하여 위치하는 경우, 프린팅 베드(110)와 수조의 하면 사이에 소정의 거리에 따른 두께만큼 혼합액이 위치하게 된다. 광조사부(130)에서 방출된 경화성 광이 수조 하면으로 조사되는 경우, 혼합액이 경화되게 되고, 이에 따라 프린팅 베드(110)의 하면에 성형물의 면-분할된 층이 생성되게 된다.
마찬가지 방식으로, 프린팅 베드(110)의 하면에 생성된 성형물의 면-분할된 층이 수조의 하면과 소정의 거리를 두고 위치하게 한 후, 수조의 하면에 경화성 광을 조사할 수 있다. 이에 따라 프린팅 베드(110)의 하면에 성형물의 면-분할된 층이 연속적으로 생성될 수 있다. 이를 반복함으로써, 성형물이 프린팅 베드(110)의 하면에 생성될 수 있다.
한편, 이와 같이 프린팅 베드(110)를 수조 내에서 상하 이동시키는 경우, 혼합액의 점성으로 인하여, 프린팅 베드(110)의 하면과 수조 하면 사이에 혼합액이 불균일하게 존재할 수 있다. 혼합액이 균일하게 존재하도록 일 실시 예에 따른 수조는 도 3과 같이 교반부(122)를 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따른 교반부는 판(plate)형상의 판체로 이루어진 블레이드(122a)를 포함할 수 있다. 블레이드는 수조내 혼합액의 표면을 고르게 하기 위하여 수조내 혼합액의 표면에서 직선 왕복 운동을 할 수 있다.
교반부(122)는 직선 왕복 운동을 하기 위하여, 액츄에이터(124)에 연결될 수 있다. 일 실시 예에서, 액츄에이터(124)는 회전 운동에너지를 제공하는 모터일 수 있다. 모터의 회전력은 동력 전달부(123)를 통해 교반부(122)로 제공될 수 있다. 예를들어, 동력 전달부(123)는 볼 스크류를 포함할 수 있고, 교반부(122)는 스크류 관을 포함할 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 수조 내에서 혼합액이 교반됨에 따라 하나의 수조에는 한가지 혼합액이 수용되게 된다. 이에 따라 성형물의 각 층을 다른 성분으로 형성하기 위하여는 혼합액을 변경할 필요가 존재한다. 예를들어, 성형물의 각 층을 서로 다른 색으로 성형하고자 하는 경우, 각 층을 성형하기 전에 수조 내 혼합액을 매번 교체하여야 하게 된다.
일 실시 예에 따른 3D 프린터의 수조부(120)는 복수의 수조를 포함하여 구성될 수 있다. 앞서, 단일 수조가 프린팅 베드(110)와 광조사부(130) 사이의 공간인 프린팅 공간에 위치하여 3D 프린터가 구성된 예가 도 1 및 2를 참조하여 설명되었으나, 도 5 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 복수의 수조를 포함하는 수조부(120)가 3D 프린터에 채택될 수도 있다.
도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다. 일 실시 예에 따른 수조부는 복수의 수조를 포함할 수 있으며, 예를 들어 제 1 수조(221), 제 2 수조(222) 및 제 3 수조(223)를 포함할 수 있다. 본 예에서는 3개의 수조가 포함되는 예를 설명하나, 수조의 개수는 제한되지 않는다. 또한 수조에 수용된 혼합액의 성분은 서로 다를 수 있다.
각 수조는 플레이트(220) 상에 수용될 수 있다. 수조의 하면에 경화성 광이 조사되도록, 수조가 위치되는 플레이트(220)의 영역은 광투과성 소재로 구성되어 있거나, 천공되어 실질적으로 뚫려 있을 수 있다.
도 5 내지 7의 예와 같이, 플레이트는 사각 형태일 수 있으며, 플레이트(220)의 일 부분이 3D 프린터의 프린팅 공간(210)에 위치될 수 있다. 도 5 및 6은 제 2 수조(222)가 프린팅 공간에 위치하는 예를 개념적으로 나타낸다. 프린팅 공간은 전술한 바와 같이 프린팅 베드(110)와 광조사부(130) 사이의 공간일 수 있다.
일 실시 예에서, 플레이트(230)는 좌우로 이동할 수 있다. 플레이트가 좌우로 이동하기 위하여, 수조부는 기어, 벨트, 휠 등으로 구성되는 수조 이동 수단을 더 포함할 수 있다. 수조 이동 수단은 제어부의 제어에 따라 플레이트(230)를 이동시킴으로써 수조의 위치를 변경시킬 수 있다.
플레이트(220)가 이동됨으로써 프린팅 공간에 위치하는 수조가 변경될 수 있다. 이에 따라, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 성형물의 각 층을 성형할 때 마다 각 층을 성형하기 위하여 사용되는 수조를 변경할 수 있다. 예를들어, 도 5 및 6에 도시된 플레이트가 우측으로 이동하는 경우 제 2 수조(222)는 프린팅 공간(210)에서 벗어나고, 도 7과 같이 제 1 수조(221)가 프린팅 공간(210)에 위치할 수 있다. 이에 따라, 프린팅 베드(111)는 제 1 수조(221) 내부로 상하 이동할 수 있고, 광조사부(130)는 제 1 수조(221)의 하면으로 경화성 광을 조사할 수 있다.
한편, 앞서 설명한 교반부(122)는 수조가 상기 프린팅 공간에 위치하는 경우에 한하여 액츄에이터(124)로부터 동력을 공급받을 수 있다. 일 실시 예에서, 수조마다 교반부(122)와 동력 전달부(123)가 구비되지만, 액츄에이터(124)는 프린팅 공간(210) 인근에 한 개만 구비될 수 있다. 예를들어, 프린팅 공간(210)에 수조가 위치하는 경우 동력 전달부(123)와 액츄에이터(124)는 기계적으로 결합되고, 프린팅 공간(210)에 수조가 위치하지 않는 경우 동력 전달부(123)와 액츄에이터(124)는 기계적으로 분리될 수 있다. 예를 들어, 동력전달부(123)와 액츄에이터(124)는 기어 쌍와 클러치와 같은 분리 가능한 연결부를 통해 연결될 수 있다.
이하 플레이트의 다른 실시 예에 대하여 설명한다. 도 8은 곡면의 형상을 가지는 플레이트(320)와 그에 구비된 복수의 수조를 도시하는 도면이다. 일 실시 예에 따른 수조부는 원형 플레이트(320)와 그에 구비된 4개의 수조를 포함하여 구성될 수도 있다. 앞서 설명한 바와 같이 수조의 개수는 제한이 없으며, 수조에 수용된 혼합액의 성분은 서로 다를 수 있다.
원형 플레이트(320)는 원형 플레이트(320)를 회전시키기 위한 액츄에이터(330)를 포함할 수 있다. 이에 따라 원형 플레이트(320)는 회전함으로써 프린팅 공간(310)에 위치하는 수조(321)를 변경할 수 있다. 이에 따라, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 성형물의 각 층을 성형할 때 마다 각 층을 성형하기 위하여 사용되는 수조를 원형 플레이트(320)를 회전시킴으로써 변경할 수 있다.
한편, 플레이트는 도 9와 같이 사각의 형상을 가지는 사각 플레이트(420)일 수 있다. 도 9는 사각 형상을 가지는 플레이트(420)와 그에 구비된 복수의 수조를 도시하는 도면이다. 앞서 설명한 바와 같이 수조의 개수는 제한이 없으며, 수조에 수용된 혼합액의 성분은 서로 다를 수 있다. 사각 플레이트(420) 또한 액츄에이터(430)에 의하여 회전함으로써, 프린팅 공간(410)에 위치하는 수조(421)를 변경할 수 있다.
이하, 일 실시 예에 따른 3D 프린터의 동작을 설명한다. 도 10은 일 실시 예에 따른 3D 프린터를 이용하여 사물을 성형하는 방법을 설명하는 순서도이다. 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 제 1 수조를 이용하여 3D 프린팅을 수행할 수 있다(S110). 이를 위하여, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 광조사를 이용해 사물을 형성하기 위한 프린팅 공간에 위치한 제 1 수조 내부로 프린팅 베드를 하강 이동시키고, 상기 제 1 수조에 경화광을 조사하여 혼합액을 경화시키고, 프린팅 베드를 상승 이동시킴으로써 성형물의 일부 층을 성형할 수 있다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 성형물의 다음 층을 생성하기 위하여 사용되는 수조를 확인할 수 있다. 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 성형물의 다음 층을 생성하기 위하여 현재 프린팅 공간에 위치한 제 1 수조가 사용되지 않는 경우, 제 1 수조를 프린팅 공간 외부로 이동시킬 수 있다(S120). 제 1 수조가 프린팅 공간에서 이탈되는 경우, 제 1 수조의 교반부와 액츄에이터가 분리될 수 있다. 예를들어, 제 1 수조가 프린팅 공간에서 이탈됨에 따라 액츄에이터의 기어가 동력 전달부의 기어로부터 기계적으로 분리될 수 있다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 성형물의 다음 층을 생성하기 위하여 사용되는 수조를 확인할 수 있다. 제 2 수조가 성형물의 다음 층을 생성하기 위하여 사용되는 수조인 경우, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 제 2 수조를 프린팅 공간으로 이동시킬 수 있다(S130). 이때, 제 2 수조의 교반부와 액츄에이터가 결합될 수 있다. 예를들어, 제 2 수조가 프린팅 공간에 위치됨에 따라 액츄에이터의 기어가 동력 전달부의 기어에 기계적으로 결합될 수 있다.
다음으로, 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 제 2 수조를 이용하여 3D 프린팅을 수행할 수 있다(S140).
앞서 설명된 일 실시 예에 따른 3D 프린터는 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시 예에 따라 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
앞선 실시예에 대한 설명에서 참조된 도면 각각은 설명의 편의를 위해 도시된 일 실시 예에 불과하며, 각 화면에 표시된 정보들의 항목, 내용과 이미지들은 다양한 형태로 변형되어 표시될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 프린팅 베드;
    상기 프린팅 베드 하단에 위치하는 적어도 하나의 수조를 포함하는 수조부;
    상기 수조를 이동시키는 수조 이동 수단;
    상기 수조 하단에 위치하는 광조사부; 및
    상기 수조 이동 수단을 제어하여 상기 수조를 이동시키는 제어부를 포함하는 3D 프린터에 있어서,
    상기 수조는 상기 수조 내에 수용된 유체를 교반하는 교반부를 포함하고,
    상기 3D 프린터는 상기 수조의 교반부에 동력을 제공하는 액츄에이터를 포함하고,
    상기 교반부는 상기 액츄에이터로부터 동력을 전달받는 동력 전달부를 포함하며,
    상기 수조가 상기 프린팅 베드와 상기 광조사부 사이 공간인 프린팅 공간에 위치하도록 이동됨에 기반하여 상기 수조의 동력 전달부와 상기 액츄에이터가 기계적으로 결합됨으로써 상기 교반부는 상기 동력 전달부를 통해 상기 액츄에이터로부터 동력을 공급받고,
    상기 수조가 상기 프린팅 공간으로부터 상기 프린팅 공간 외부로 이동함에 기반하여 상기 수조의 동력 전달부와 상기 액츄에이터가 기계적으로 분리됨으로써 상기 교반부는 상기 액츄에이터로부터 동력을 공급받지 않는 3D 프린터.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 3D 프린터를 이용하여 사물을 성형하는 방법에 있어서,
    광조사를 이용해 사물을 형성하기 위한 프린팅 공간에 위치한 제 1 수조로 프린팅 베드를 이동시키는 단계;
    상기 제 1 수조에 경화광을 조사하는 단계; 및
    상기 프린팅 베드를 이동시킨 후, 상기 제 1 수조를 상기 프린팅 공간 외부로 이동시키는 단계를 포함하고,
    상기 제 1 수조는 상기 제 1 수조 내에 수용된 유체를 교반하는 교반부를 포함하고, 상기 3D 프린터는 상기 제 1 수조의 교반부에 동력을 제공하는 액츄에이터를 포함하고, 상기 교반부는 상기 액츄에이터로부터 동력을 전달받는 동력 전달부를 포함하며,
    상기 광조사를 이용해 사물을 형성하기 위한 프린팅 공간에 위치한 제 1 수조로 프린팅 베드를 이동시키는 단계는 상기 액츄에이터에 상기 동력 전달부를 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 프린팅 베드를 이동시킨 후, 상기 제 1 수조를 상기 프린팅 공간 외부로 이동시키는 단계는 상기 액츄에이터로부터 상기 동력 전달부를 분리하는 단계를 포함하되,
    상기 프린팅 공간은 상기 프린팅 베드와 상기 광조사부 사이 공간이고,
    상기 제 1 수조가 상기 프린팅 공간에 위치하도록 이동됨에 기반하여 상기 제 1 수조의 동력 전달부와 상기 액츄에이터가 기계적으로 결합됨으로써 상기 교반부는 상기 동력 전달부를 통해 상기 액츄에이터로부터 동력을 공급받고,
    상기 제 1 수조가 상기 프린팅 공간으로부터 상기 프린팅 공간 외부로 이동함에 기반하여 상기 제 1 수조의 동력 전달부와 상기 액츄에이터가 기계적으로 분리됨으로써 상기 교반부는 상기 액츄에이터로부터 동력을 공급받지 않는 사물 성형 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항의 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
KR1020200039323A 2020-03-31 2020-03-31 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치 KR102254748B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200039323A KR102254748B1 (ko) 2020-03-31 2020-03-31 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치
KR1020210062967A KR102294723B1 (ko) 2020-03-31 2021-05-14 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200039323A KR102254748B1 (ko) 2020-03-31 2020-03-31 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210062967A Division KR102294723B1 (ko) 2020-03-31 2021-05-14 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102254748B1 true KR102254748B1 (ko) 2021-05-21

Family

ID=76157426

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200039323A KR102254748B1 (ko) 2020-03-31 2020-03-31 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치
KR1020210062967A KR102294723B1 (ko) 2020-03-31 2021-05-14 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210062967A KR102294723B1 (ko) 2020-03-31 2021-05-14 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR102254748B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115416298A (zh) * 2022-08-03 2022-12-02 湖南大学 一种两轴传动曲面光固化3d打印回转模块
CN115416298B (zh) * 2022-08-03 2024-06-07 湖南大学 一种两轴传动曲面光固化3d打印回转模块

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101628944B1 (ko) * 2014-08-08 2016-06-09 주식회사 캐리마 복합재료 3d 프린팅 장치 및 방법
KR101870692B1 (ko) * 2016-12-27 2018-06-25 주식회사 성우하이텍 다중 소재를 적층할 수 있는 3d프린터
KR20190140136A (ko) * 2018-06-10 2019-12-19 에이온 주식회사 3d프린터용 블레이드 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101628944B1 (ko) * 2014-08-08 2016-06-09 주식회사 캐리마 복합재료 3d 프린팅 장치 및 방법
KR101870692B1 (ko) * 2016-12-27 2018-06-25 주식회사 성우하이텍 다중 소재를 적층할 수 있는 3d프린터
KR20190140136A (ko) * 2018-06-10 2019-12-19 에이온 주식회사 3d프린터용 블레이드 장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115416298A (zh) * 2022-08-03 2022-12-02 湖南大学 一种两轴传动曲面光固化3d打印回转模块
CN115416298B (zh) * 2022-08-03 2024-06-07 湖南大学 一种两轴传动曲面光固化3d打印回转模块

Also Published As

Publication number Publication date
KR102294723B1 (ko) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9937665B2 (en) 3D printing using spiral buildup
CN105711088B (zh) 一种光固化3d打印机
KR102348270B1 (ko) 적층 제조 장치 및 방법
TWI580519B (zh) 立體列印裝置
US20020149137A1 (en) Layer manufacturing method and apparatus using full-area curing
KR20170133506A (ko) 개선된 해상도 백그라운드를 가지는 객체들의 자유형상 제작을 위한 방법 및 장치
US9908290B1 (en) Configurable printers
KR101715587B1 (ko) 자동 틸팅 기능을 가지는 3차원 프린터
KR102254748B1 (ko) 선택적으로 수조를 이용하여 사물을 성형하는 3d 프린팅 방법 및 장치
US20210260819A1 (en) Systems, apparatuses, and methods for manufacturing three dimensional objects via continuously curing photopolymers, utilising a vessel containing an interface fluid
KR102539485B1 (ko) 3d 프린팅 시스템에서 슬라이스 색상 집합을 결정하기 방법 및 장치
KR102415399B1 (ko) 다중 세포 및 재료의 프린팅이 가능한, 마그네틱 체결 수조가 포함된 바이오 DLP(digital lighting processing) 3D 프린터
KR101665939B1 (ko) 입체 조형소재 공급장치와 쾌속 입체 조형 장치 및 이를 이용한 입체 조형 방법.
Bongiovanni et al. Vat Photopolymerization
JP2002292749A (ja) 三次元造形方法
CN206306455U (zh) 3d综合打印装置
KR102416785B1 (ko) 3차원 프린터 및 이의 구동 방법
CN210190595U (zh) 光固化3d打印机
JPH09150459A (ja) 光硬化造型物及びその造型方法と造型装置
TWI607860B (zh) 降低下照式三維列印裝置成型過程之拉拔力的方法
CN116160683A (zh) 一种积层制造设备、方法及计算机可读存储介质
JPH0647821A (ja) 三次元モデル作成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
GRNT Written decision to grant