KR102261911B1 - 광경화를 촉진할 수 있는 3d 프린터용 레진 용기 및 이를 포함하는 3d 프린터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 광경화성 레진보다 높은 비중의 광경화촉진제를 레진 용기의 바닥에 공급하여 빌드 스테이지 및 경화단면이 광경화 플레이트에 부착하지 않도록 하기 위한 것으로, 본 발명의 광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기는 광경화성 레진이 수용되는 수조, 광경화촉진제를 상기 수조의 바닥에 공급하는 광경화촉진제 자동 공급 장치 및 광경화촉진제의 공급량을 감지하기 위한 광경화촉진제 높이 측정 센서를 포함하여 구성된다.

Description

광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기 및 이를 포함하는 3D 프린터{Vat for 3D Printer Capable of Fast Curing}

본 발명은 광경화 방식의 3D 프린터용 레진 용기 및 이를 포함하는 3D 프린터에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기 및 이를 포함하는 3D 프린터에 관한 것이다.

종래 광경화 방식 3D 프린터의 수조(Vat) 바닥은 투명 실리콘(실가드)과 투명 테프론 필름으로 구성되며, 빌드 스테이지와 바닥을 구성하는 물질 사이에 광경화성 레진이 일정한 높이만큼 충전이 되고 원하는 형상의 UV가 조사가 되어 원하는 형상이 만들어지면, 빌드 스테이지가 위로 올라가면서, 투명 실리콘이나 투명 테프론 필름과 떨어지게 되고, 다시 빌드 스테이지가 일정한 높이로 내려오는 동일한 사이클을 반복하여, 원하는 형상의 제품을 만들게 된다.

그러나, 광경화 방식 3D 프린터의 경우 제품의 출력중 레진이 빌드 스테이지에 붙지 않고, 투명 실리콘이나 투명 테프론 필름에 붙어 출력 실패가 되는 경우가 많으며, 사용시간에 따라 투명 실리콘과 투명 테프론 필름을 교체해야 하는 문제가 발생한다는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 광경화 레진보다 높은 비중의 광경화촉진제를 수조의 바닥에 공급하여 빌드 스테이지 및 경화단면이 광경화 플레이트에 부착하지 않는 레진 용기를 제공하기 위한 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기는 광경화성 레진이 수용되는 수조(100); 광경화촉진제를 상기 수조(100)의 바닥에 공급하는 광경화촉진제 자동 공급 장치(200); 및 광경화촉진제의 공급량을 감지하기 위한 광경화촉진제 높이 측정 센서(300);를 포함하되, 수조 내부로 광경화성 레진을 연속적으로 공급하기 위한 광경화 레진 공급 장치(400)를 더 포함하여 상기 광경화촉진제 높이측정센서(300)로 측정된 상기 수조 내 광경화촉진제 높이로 상기 광경화촉진제 자동 공급 장치(200)의 공급량을 조절하되, 상기 수조 내부에서 광경화성 레진과 광경화촉진제가 맞닿는 반응층의 높이를 유지하도록 광경화 촉진제의 공급량을 조절하여 상기 수조(100)에서 출력물의 신속한 경화가 가능한 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 온도제어부(500)는 수조(100)의 외면으로부터 일정 간격 이격된 위치에 형성되고, 끝단에는 레진의 온도를 높이거나 낮추기 위한 온도 조절 수단이 형성된 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 수조(100)의 내벽에는 복수의 온도 센서(600)가 높이 방향으로 배치되고, 상기 온도제어부(500)의 끝단은 광경화촉진제 투입시에 광경화촉진층으로 이동하여, 광경화촉진층의 온도를 제어하는 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 본 발명에 따른 광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기는 빌드 스테이지 및 경화단면에만 레진이 경화되고, 광경화플레이트에는 경화되지 않아 연속 적층이 가능하며, 자동공급장치를 통해 지속적으로 광경화촉진제가 수조 내부로 공급되므로, 수조 내부에서 레진 플로우가 발생하므로 고속 적층에 유리한 와류를 형성할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 3D 프린터용 레진 용기의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 3D 프린터용 레진 용기의 변형예에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 레진 용기부의 단면이다.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.

첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 방향 표시에 있어서, 도면의 상측을 상측, 도면의 하측을 하측, 도면의 길이방향을 길이방향으로 정의하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 3D 프린터용 레진 용기의 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기(1000)는 광경화성 레진이 수용되는 수조(100), 광경화촉진제를 상기 수조(100)의 바닥에 공급하는 광경화촉진제 자동 공급 장치(200) 및 광경화촉진제의 공급량을 감지하기 위한 광경화촉진제 높이 측정 센서(300)를 포함하여 구성된다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 광경화 레진 공급 장치(400)를 부가하여 수조 내부로 광경화성 레진을 연속적으로 공급할 수도 있다.

본 발명의 광경화를 촉진할 수 있는 3D 프린터용 레진 용기(1000)의 작동 원리에 대해 좀 더 자세히 설명하면, 수조의 일측에 설치되는 광경화촉진제 자동 공급 장치(200)를 통해 광경화 레진 보다 비중이 높은 광경화촉진제를 수조의 바닥에 공급하며, 광경화촉진제의 공급량은 광경화촉진제 높이 측정 센서(300)를 통해 일정 수준으로 항상 유지된다. 한편, 광경화성 레진은 별도의 광경화성 레진 공급 장치(400)를 통해 광경화촉진제의 상부로 공급될 수 있다.

광경화촉진제와 광경화성 레진이 맞닿는 부분이 경화되는 단층으로 빌드 스테이지가 일정한 높이로 지정되어 경화 부착면이 되며, 광경화촉진제와 광경화성 레진이 맞닿는 반응층에서는 광경화촉진제의 작용으로 신속한 경화가 가능하다.

이를 통해, 본 발명의 광경화를 촉진할 수 있는 레진 용기가 적용되는 3D 프린터는 빌드 스테이지 및 경화단면에만 레진이 경화되고, 광경화플레이트에서는 레진이 경화되지 않아 연속 적층이 가능하다. 또한, 자동공급장치를 이용하여 수조 내에 일정 레진의 흐름이 발생하고, 이를 통해 고속 적층이 가능한 와류가 형성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 정면도로서, 도 3을 참조하면 본 발명의 다른 실시예의 경우 몸체에 형성된 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 설치되며, 수조(100) 내부에 잠겨 레진의 온도를 높이거나 낮추는 온도제어부(500)를 더 포함하여 구성된다. 온도제어부(500)는 수조(100)의 외면으로부터 일정 간격 이격된 위치에 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 레진 용기부의 단면을 나타낸 것으로, 도 4를 참조하면, 온도제어부(500)의 끝단에는 레진의 온도를 높이거나 낮추기 위한 온도 조절 수단이 형성되어 있으며, 온도제어부(500)를 상하로 이동하여 광경화를 촉진할 위치의 온도를 제어하게 된다. 수조(100)의 내벽에는 복수의 온도 센서(600)가 높이 방향으로 배치되어 높이에 따른 레진의 온도 구배를 측정하게 된다.

예를 들어, 광경화촉진제 투입과 함께 온도제어부(500)의 끝단을 광경화촉진층으로 이동시키고, 해당 광경화촉진층의 온도를 제어함으로써, 보다 빠르게 광경화를 촉진할 수 있으며, 광경화 레진의 공급과 광경화 레진의 유동이 필요한 경우에는 전체 레진의 온도를 높여줌으로써 레진의 유동성을 향상시키게 되는 것이다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 본 발명에 따른 3D 프린터용 레진 용기
100 : 수조
200 : 광경화촉진제 자동 공급 장치
300 : 광경화촉진제 높이 측정 센서
400 : 광경화성 레진 공급 장치
500 : 이동 히팅부
600 : 온도 센서

Claims (5)

1. 광경화성 레진이 수용되는 수조(100);
   광경화촉진제를 상기 수조(100)의 바닥에 공급하는 광경화촉진제 자동 공급 장치(200); 및
   광경화촉진제의 공급량을 감지하기 위한 광경화촉진제 높이 측정 센서(300);를 포함하되,
   수조 내부로 광경화성 레진을 연속적으로 공급하기 위한 광경화 레진 공급 장치(400)를 더 포함하여
   상기 광경화촉진제 높이측정센서(300)로 측정된 상기 수조 내 광경화촉진제 높이로 상기 광경화촉진제 자동 공급 장치(200)의 공급량을 조절하되, 상기 수조 내부에서 광경화성 레진과 광경화촉진제가 맞닿는 반응층의 높이를 유지하도록 광경화 촉진제의 공급량을 조절하여 상기 수조(100)에서 출력물의 신속한 경화가 가능한 것을 특징으로 하는,
   3D 프린터용 레진 용기(1000).
   
2. 삭제
3. 제1항의 3D 프린터용 레진 용기(1000)와,
   몸체에 형성된 가이드를 따라 상하로 이동가능하게 설치되며, 수조(100) 내부에 잠겨 레진의 온도를 높이거나 낮추는 온도제어부(500)를 포함하는, 3D 프린터.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 온도제어부(500)는 수조(100)의 외면으로부터 일정 간격 이격된 위치에 형성되고,
   끝단에는 레진의 온도를 높이거나 낮추기 위한 온도 조절 수단이 형성된 것을 특징으로 하는, 3D 프린터.
5. 제4항에 있어서,
   상기 수조(100)의 내벽에는 복수의 온도 센서(600)가 높이 방향으로 배치되고,
   상기 온도제어부(500)의 끝단은 광경화촉진제 투입시에 광경화촉진층으로 이동하여, 광경화촉진층의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는, 3D 프린터.
   

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