KR102280303B1 - Method for glasses frame manufacturing having a color change function using 3D printer - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a spectacle frame manufacturing technology in which a spectacle frame material is produced by mixing a photochromic pigment that changes color by ultraviolet light with a titanium resin, and the spectacle frame material is supplied to a 3D printer to manufacture spectacle frames, so that the spectacle frames are manufactured in a simpler process, and the color change function is prevented from degenerating or disappearing even after long-term use. The method of manufacturing a spectacle frame using a 3D printer according to the present invention, which is a method of manufacturing a spectacle frame having a color change function that the color is changed by exposure to ultraviolet light, includes: a first step of determining a spectacle frame design including a shape, thickness, length, and color for each spectacle frame configuration including a rim part for fixing lenses of spectacles, leg parts for allowing a user to wear the spectacles on their face, a bridge formed between the rim part for supporting the user's spectacles, and a nose pad formed on the bridge; a second step of manufacturing a spectacle frame material to correspond to the color determined in the first step; and a third step in which the 3D printer extrudes the spectacle frame material according to spectacle frame design information determined in the first step, and stacks the material as a three-dimensional laminate to manufacture the spectacle frame while the spectacle frame material is supplied to the 3D printer. In the second step, the spectacle frame material is made of a mixture containing a titanium resin and a solution of a photochromic pigment dissolved using toluene or dichloromethane as a solvent, and the type of the photochromic pigment or the number of mixing of the photochromic pigment is set differently, or the mixing ratio of the photochromic pigment and the titanium resin is set differently so as to correspond to the color determined in the first step.

Description

3D 프린터를 이용한 변색기능을 갖는 안경테 제조방법 {Method for glasses frame manufacturing having a color change function using 3D printer}{Method for glasses frame manufacturing having a color change function using 3D printer}

본 발명은 자외선에 의해 색상이 변화하는 시광안료를 티탄 수지와 혼합하여 안경테 재료를 생성하고, 이 안경테 재료를 3D 프린터에 공급하여 안경테를 제조함으로써 보다 간단한 과정으로 안경테의 제조가 가능함과 동시에 장기간의 사용에도 변색 기능이 퇴보되거나 소멸되지 않도록 해 주는 안경테 제조 기술에 관한 것이다. According to the present invention, a spectacle frame material is produced by mixing a visible pigment whose color is changed by ultraviolet light with a titanium resin, and the spectacle frame material is supplied to a 3D printer to manufacture the spectacle frame, thereby making it possible to manufacture spectacle frames in a simpler process and at the same time for a long period of time. It relates to a spectacle frame manufacturing technology that prevents the discoloration function from degenerating or disappearing even with the use of

기존의 안경테들은 가격에 비중을 두고 유통 생산하는 방식에서 오는 일관적인 디자인 및 소재의 한계를 넘어서지 못하고 점점 퇴보 되고 있는데 현재 기존의 소재 보다 더 가벼운 티타늄안경의 실용성은 알고 있으나 단순한 컬러로 인해 오는 단점을 해결하지 못하고 있었다. Existing eyeglass frames do not go beyond the limits of consistent design and materials that come from the distribution and production method with a weight on price and are gradually regressing. We know the practicality of titanium glasses that are lighter than the existing materials, but we are aware of the disadvantages caused by the simple color. couldn't solve it

또한 종래 합성수지재 안경테는 금형을 통해 사출할 때 재료에 컬러가 혼합되어 컬러 합성수지재 안경테가 제조되고, 투명 또는 무색의 합성수지재 안경테를 사출 성형한 후에 다양한 컬러를 스프레이 하여 컬러 합성수지재 안경테가 제조된다.In addition, in conventional synthetic resin eyeglass frames, colors are mixed with the material when injected through a mold to manufacture colored synthetic resin eyeglass frames, and after injection molding of transparent or colorless synthetic resin eyeglass frames, various colors are sprayed to produce color synthetic resin eyeglass frames. .

상기 안경 제조방법에 의해서 제조된 합성수지재 안경테는 1가지 컬러 또는 2가지 이상 혼합된 컬러를 가지는 안경테를 제공할 수는 있으나, 안경테를 제조할 때 최초에 형성된 컬러 외에는 컬러를 바꿔줄 수 없기 때문에 안경테의 디자인 연출의 한계를 극복하지 못하는 단점이 있었다.The synthetic resin spectacle frame manufactured by the above spectacle manufacturing method can provide spectacle frames having one color or two or more mixed colors, but since the color cannot be changed other than the color initially formed when the spectacle frame is manufactured, the spectacle frame cannot be changed. There was a drawback in that it could not overcome the limitations of design direction.

이러한 단점을 해결하기 위하여 최근에는 자외선에 반응하는 컬러가 변하는 안경테가 개발되고 있으나, 자외선에 컬러가 변하는 반응 시간이 길고, 변색의 정도가 미미하여 실제 제품으로 출시되고 있지는 않은 실정이다.In order to solve these drawbacks, eyeglass frames that change color in response to ultraviolet light have been recently developed, but the reaction time for color change to ultraviolet light is long and the degree of discoloration is insignificant, so it is not released as an actual product.

이와 관련하여 선행문헌1과 선행문헌2에는 변색되는 안경테 제조방법이 개시되어 있다. In this regard, Prior Document 1 and Prior Document 2 disclose a method for manufacturing a discolored spectacle frame.

선행문헌들의 주요 기술적 구성은 금형을 이용하여 합성수지재 안경테를 사출에 의해 제조한 후에 락카, 신나, 액상변색 안료, 분말변색 안료, 자외선, 흡수제를 혼합하여 스프레이 하는 간단한 방법에 의해서 자외선에 신속하게 변색되는 안경테를 제조할 수 있도록 구성된다. The main technical composition of the preceding documents is that after manufacturing synthetic resin eyeglass frames by injection using a mold, lacquer, thinner, liquid color-changing pigment, powder color-changing pigment, ultraviolet light, and absorbent are mixed and sprayed by a simple method to quickly change color in ultraviolet light. It is configured to be able to manufacture the spectacle frame.

즉, 상기 종래기술은 락카, 신나, 액상변색 안료, 분말변색 안료 및 자외선 흡수제를 특정 중량비율로 혼합하여 스프레이에 의해 도포함으로써 자외선 노출에 의한 변색 시간을 단축시킬 수 있도록 한 것에 그 특징이 있으나, 투명 코팅층 형성단계, 건조단계의 후처리 공정이 반드시 수반되어야 하므로 그 제조과정에 많은 시간이 소요되는 단점 및 디자인의 다양성을 가지지 않고 있다.That is, the prior art is characterized in that it is possible to shorten the discoloration time due to UV exposure by mixing lacquer, thinner, liquid color-changing pigment, powder color-changing pigment and UV absorber in a specific weight ratio and applying it by spraying, Since the post-treatment process of the transparent coating layer forming step and the drying step must be accompanied, it does not have the disadvantage that it takes a lot of time for the manufacturing process and there is no diversity in design.

또한, 상기 종래기술은 제조된 안경테의 외측에 변색 안료 등을 스프레이 방식에 의해 도포하므로 외부로부터의 충격이나 장기간 동안의 사용으로 인해 코팅층 또는 스프레이 도포층이 벗겨질 경우 색상의 변화가 일어나지 않게 되어 부분적인 변색으로 인해 오히려 미관이 저해되는 등의 문제점도 발생하게 된다.In addition, since the prior art applies a color-changing pigment to the outside of the manufactured eyeglass frame by a spray method, the color change does not occur when the coating layer or the spray coating layer is peeled off due to an impact from the outside or use for a long period of time. Problems such as deterioration of the aesthetics rather occur due to the negative discoloration.

1. 국내공개특허 제10-2011-0118217호 (명칭: 자외선에 신속하게 변색되는 안경테 및 그 제조방법)1. Domestic Patent Laid-Open Patent No. 10-2011-0118217 (Title: Eyeglass frames rapidly discolored by ultraviolet light and manufacturing method thereof) 2. 국내공개특허 제10-2011-00331698호 (명칭 : 변색하는 안경테의 제조방법)2. Domestic Patent Publication No. 10-2011-00331698 (Name: Manufacturing method of discolored eyeglass frames)

이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 자외선에 의해 색상이 변화하는 시광안료를 티탄 수지와 혼합하여 안경테 재료를 생성하고, 이 안경테 재료를 3D 프린터에 공급하여 안경테를 제조함으로써 보다 간단한 과정으로 안경테의 제조가 가능함과 동시에 장기간의 사용에도 변색 기능이 퇴보되거나 소멸되지 않는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법을 제공함에 그 기술적 목적이 있다. Accordingly, the present invention was created in view of the above circumstances, by mixing a visual pigment whose color changes by ultraviolet light with a titanium resin to produce an eyeglass frame material, and supplying the eyeglass frame material to a 3D printer to manufacture eyeglass frames. It is a technical object to provide a method for manufacturing eyeglass frames having a discoloration function using a 3D printer that enables manufacturing of spectacle frames through a simpler process and does not deteriorate or disappear even after long-term use.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 자외선에 노출됨에 따라 색상이 변화되는 변색 기능을 갖는 안경테 제조 방법에 있어서, 안경알을 고정하기 위한 림부분과, 사용자의 얼굴에 안경을 착용시키기 위한 다리 부분, 림부분 사이에 형성되어 사용자의 안경을 지지하기 위한 브리지, 브리지에 형성되는 코받침을 포함하는 각 안경테 구성에 대한 형상, 두께, 길이, 색상을 포함하는 안경테 디자인을 결정하는 제1 단계와, 상기 제1 단계에서 결정된 색상에 대응되도록 안경테 재료를 제조하는 제2 단계 및, 3D 프린터에 안경테 재료를 공급한 상태에서, 3D 프린터는 상기 제1 단계에서 결정된 안경테 디자인정보에 따라 안경테 재료를 압출하여 3차원 적층물로 쌓아 안경테를 제조하는 제3 단계를 포함하여 구성되고, 상기 제2 단계에서 안경테 재료는 톨루엔 또는 디클로로메탄을 용제로 하여 용해된 시광안료 용액을 제조하는 단계와, 시광안료 용액과 금속합금 수지를 주성분으로 하는 티탄 수지를 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지되, 제1 단계에서 결정된 색상에 대응되도록 시광안료의 종류 또는 시광안료의 혼합 개수를 다르게 설정하거나 또는 시광안료와 티탄 수지 혼합 비율을 다르게 설정하도록 구성되며, 상기 제3 단계에서 3D 프린터는 노즐 주변의 히터를 통해 일정 온도를 갖는 안경테 재료를 챔버 내부로 배출하여 안경테를 제조하되, 3차원 적층물이 쌓이는 챔버 내부 바닥판은 노즐을 통해 배출되는 안경테 재료의 온도를 갖도록 설정되고, 안경테 재료 적층시 챔버 내부로 불활성 가스를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, in the method of manufacturing a spectacle frame having a discoloration function that changes color according to exposure to ultraviolet light, a rim portion for fixing the eyeglasses, and wearing the glasses on the user's face A first for determining an eyeglass frame design including a shape, thickness, length, and color for each eyeglass frame configuration including a bridge for supporting the user's eyeglasses, a bridge for supporting the user's eyeglasses, and a nose pad formed on the bridge for In the second step of manufacturing the eyeglass frame material to correspond to the color determined in the first step, and in a state in which the eyeglass frame material is supplied to the 3D printer, the 3D printer performs the eyeglass frame material according to the eyeglass frame design information determined in the first step and a third step of manufacturing eyeglass frames by extruding and stacking them into a three-dimensional laminate, wherein the eyeglass frame material in the second step is toluene or dichloromethane as a solvent to prepare a solution of a luminous pigment; It comprises the step of mixing the light pigment solution and the titanium resin having a metal alloy resin as a main component, and sets the type of the light pigment or the number of mixtures of the light pigment differently to correspond to the color determined in the first step, or It is configured to set the mixing ratio of the optical pigment and the titanium resin differently, and in the third step, the 3D printer discharges the eyeglass frame material having a certain temperature into the chamber through a heater around the nozzle to manufacture the eyeglass frame, but the three-dimensional laminate This stacking chamber inner bottom plate is set to have the temperature of the eyeglass frame material discharged through the nozzle, and is configured to supply an inert gas into the chamber when the eyeglass frame material is laminated. Method for manufacturing eyeglass frames having a discoloration function using a 3D printer this is provided

또한, 상기 제2 단계는 용해된 시광안료를 마스터 배치화하는 마스터 배치 제조단계를 더 포함하여 구성되고, 안경테 재료는 마스터 배치화된 시광안료를 티탄 수지와 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법이 제공된다.In addition, the second step further comprises a master batch manufacturing step of masterbatching the dissolved visual pigment, and the eyeglass frame material is 3D characterized in that the masterbatched visual pigment is mixed with a titanium resin. A method for manufacturing eyeglass frames having a color change function using a printer is provided.

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또한, 상기 제2 단계에서 생성되는 안경테 재료는 일정 직경을 갖는 케이블 형상의 고형화 상태로 이루어지고, 상기 제3 단계에서 3D 프린터는 케이블 형상의 안경테 재료가 노즐의 중심통로에 투입된 상태에서 이송기어를 통해 안경테 재료를 강제 이송시키면서, 노즐의 외부를 감싼 고주파 유도 가열 코일을 가열하여 안경테 재료를 녹이고 압출하여 노즐과 상대적으로 3차원으로 이동하는 챔버의 내부에 위치한 바닥판에 한층씩 적층하여 3차원 안경테를 생성하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법이 제공된다.In addition, the eyeglass frame material generated in the second step is made in a cable-shaped solidified state having a certain diameter, and in the third step, the 3D printer operates the transfer gear while the cable-shaped eyeglass frame material is put into the central passage of the nozzle. While forcibly transporting the eyeglass frame material through the nozzle, the high-frequency induction heating coil wrapped around the nozzle is heated to melt and extrude the eyeglass frame material, and laminate it layer by layer on the bottom plate located inside the chamber moving in three dimensions relative to the nozzle. There is provided a method of manufacturing an eyeglass frame having a color change function using a 3D printer, characterized in that it generates a.

본 발명에 의하면, 시광안료 용액을 티탄 수지에 혼합시킨 상태에서 사출에 의해 안경테를 제조함으로써, 자외선 노출시 안경테 전체에서 변색이 이루어져 안경테의 외관을 보다 미려하게 할 수 있는 뛰어난 효과를 갖는다.According to the present invention, the spectacle frame is manufactured by injection in a state in which the optical pigment solution is mixed with the titanium resin, so that the entire spectacle frame is discolored when exposed to ultraviolet rays, thereby having an excellent effect of making the appearance of the spectacle frame more beautiful.

또한, 본 발명에 따르면 시광안료를 마스터 배치화하여 티탄 수지와 혼합시킴으로써 티탄 수지에 혼합된 시광안료의 분산성을 향상시키고, 그에 따라 안경테의 변색이 전체적으로 고르게 이루어지도록 할 뿐만 아니라, 펄 액상이나 홀로그램 액상을 추가로 혼합 제조함으로써 그 미적인 기능을 극대화시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the dispersibility of the visible pigment mixed in the titanium resin is improved by masterbatching the visual pigment and mixing it with the titanium resin, so that the discoloration of the eyeglass frame is uniformly made as a whole, and the pearl liquid However, the aesthetic function can be maximized by additionally mixing and manufacturing the hologram liquid.

또한, 본 발명에 의하면 3D 프린터를 이용하여 안경테를 제조함으로써 비싼 금형을 제작하지 않고 즉시 출력물을 얻을 수 있기 때문에, 이에 따른 변색 안경테의 생산성과 경제성이 향상된다.In addition, according to the present invention, since an output can be obtained immediately without manufacturing an expensive mold by manufacturing an eyeglass frame using a 3D printer, the productivity and economic feasibility of the discolored eyeglass frame are improved accordingly.

또한, 본 발명에 따르면 안경테의 주재료로 티탄 수지를 이용함으로써, 인체에 무해하면서도 깨질 염려가 없고, 긁힘 등의 생활기스가 잘 발생되지 않고 녹이 슬지 않는 변색 안경테를 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, by using a titanium resin as a main material of the spectacle frame, it is possible to provide a discolored spectacle frame that is harmless to the human body and does not have a risk of breakage, does not easily generate scratches, etc., and does not rust.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 3D 프린트를 이용한 변색기능을 갖는 안경테 제조방법을 설명하기 위한 흐름도.
도2는 다양한 디자인의 안경테 형상을 예시한 도면.
도3은 도1에 도시된 안경테 재료 생성단계(ST200)를 설명하기 위한 도면.
도4는 본 발명에 적용되는 3D 프린터의 전면 및 후면 사시도.
도5는 도4에 도시된 3D 프린터의 노즐구조를 설명하기 위한 도면.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing eyeglass frames having a color change function using 3D printing according to a first embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view illustrating the shape of a spectacle frame of various designs.
3 is a view for explaining the eyeglass frame material generation step (ST200) shown in FIG.
Figure 4 is a front and rear perspective view of a 3D printer applied to the present invention.
5 is a view for explaining the nozzle structure of the 3D printer shown in FIG.

본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in the present invention is only a preferred embodiment of the present invention, and does not express all the technical ideas of the present invention, so the scope of the present invention is the embodiment and drawings described in the text should not be construed as being limited by That is, since the embodiment may have various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in a commonly used dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning not explicitly defined in the present invention.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 3D 프린트를 이용한 변색기능을 갖는 안경테 제조방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a flowchart for explaining a method of manufacturing an eyeglass frame having a color change function using a 3D print according to a first embodiment of the present invention.

도1을 참조하면, 본 발명에 따른 3D 프린트를 이용한 변색기능을 갖는 안경테 제조방법은 안경테 디자인 결정단계(ST100)와, 안경테 재료 생성단계(ST200) 및 3D 프린터를 이용한 안경테 제작 단계(ST300)를 포함한다.Referring to Figure 1, the method of manufacturing an eyeglass frame having a discoloration function using a 3D print according to the present invention comprises the eyeglass frame design determination step (ST100), the eyeglass frame material generation step (ST200), and the eyeglass frame production step (ST300) using a 3D printer. include

안경테 디자인 결정단계(ST100)는 3D 프린터를 통해 제작할 안경테 형상을 결정하는 단계로서, 안경알을 고정하기 위한 림부분과, 사용자의 얼굴에 안경을 착용시키기 위한 다리 부분, 림부분 사이에 형성되어 사용자의 안경을 지지하기 위한 브리지, 브리지에 형성되는 코받침을 포함하는 각 안경테 구성에 대한 형상, 두께, 길이, 색상을 포함하는 안경테 디자인을 결정한다. 안경테 디자인은 림부분(110), 다리부분(120), 브리지(130), 코받침(140) 중 적어도 하나 이상이 다른 다양한 형상으로 이루어지며, 도2에는 림부분(110)의 형상이 다른 서로 다른 디자인의 안경테가 예시되어 있다. The eyeglass frame design determination step (ST100) is a step of determining the shape of the eyeglass frame to be produced through the 3D printer, and is formed between the rim portion for fixing the eyeglasses, the leg portion for wearing the eyeglasses on the user's face, and the rim portion. A frame design including a shape, thickness, length, and color for each frame configuration including a bridge for supporting the glasses and a nose pad formed on the bridge is determined. The spectacle frame design is made of various shapes different from at least one of the rim part 110 , the leg part 120 , the bridge 130 , and the nose support 140 , and in FIG. 2 , the shape of the rim part 110 is different from each other. Glass frames of different designs are exemplified.

이때, 안경테 디자인 결정단계(ST100)에서는 3D 프린터를 통해 안경테를 사용할 사용자의 얼굴을 3D 스캔하고, 스캔한 3D 형태의 사용자 얼굴에서 눈 사이 거리, 콧대 높이, 얼굴 전면의 가로 길이, 얼굴 측면에서 귀 까지의 거리 등의 얼굴 유효정보를 추출한다. 그리고, 얼굴 유효정보를 근거로 미리 설정된 안경테 디자인을 보정하여 사용자 맞춤형의 안경테 디자인을 결정할 수 있다. 예컨대, 3D 프린터는 얼굴 전면의 가로길이를 근거로 림부분(110)의 전체 길이를 결정하고, 눈 사이 거리를 근거로 림부분(110) 사이의 브리지(130) 길이를 결정하며, 브리지(130) 길이와 콧대 높이를 근거로 브리지에 형성되는 코받침(140) 각도를 결정할 수 있다. 또한, 얼굴 측면에서 귀까지의 거리를 근거로 다리부분(120)의 전체 길이 및, 다리부분(120)의 절곡 위치를 결정할 수 있다.At this time, in the eyeglass frame design decision step (ST100), the face of the user who will use the eyeglass frame is 3D scanned through a 3D printer, and the distance between the eyes, the height of the nose bridge, the horizontal length of the front of the face, and the ear from the side of the face Extract effective face information such as distance to In addition, a user-customized eyeglass frame design may be determined by correcting a preset eyeglass frame design based on the face valid information. For example, the 3D printer determines the total length of the rim portion 110 based on the horizontal length of the front of the face, determines the length of the bridge 130 between the rim portions 110 based on the distance between the eyes, and the bridge 130 ) It is possible to determine the angle of the nose support 140 formed on the bridge based on the length and the height of the bridge of the nose. In addition, the total length of the leg part 120 and the bending position of the leg part 120 may be determined based on the distance from the side of the face to the ear.

안경테 재료 생성단계(ST200)는 상기 안경테 디자인 결정단계(ST100)에서 결정된 색상에 대응되도록 안경테 재료를 제조한다. In the eyeglass frame material creation step ST200, the eyeglass frame material is manufactured to correspond to the color determined in the eyeglass frame design determination step ST100.

도3을 참조하면, 안경테 재료 생성단계(ST200)는 먼저 시광 안료를 톨루엔 또는 디클로로메탄 등의 용제에 용해시켜 시광안료 용액을 제조한다(ST210). 이는 티탄 수지와의 혼합시 분산성을 향상시키기 위함이다. Referring to FIG. 3 , in the eyeglass frame material generation step (ST200), a light pigment solution is first prepared by dissolving a light pigment in a solvent such as toluene or dichloromethane (ST210). This is to improve dispersibility when mixed with the titanium resin.

시광 안료(示光顔料, UV pigment, photochromic pigment)는 태양빛이나 자외선에 의해서 색깔이 변하는 안료를 말하는 것으로, 자외선에 노출되면 색깔이 나타나고, 자외선을 차단하게 되면 색상이 사라지는 특성을 갖는다. 이때, 서로 다른 시광안료를 조합하거나, 시광안료와 일반 안료를 혼합하여 목적하는 칼라를 표현할 수 있다. Visible pigment (示光顔料, UV pigment, photochromic pigment) refers to a pigment that changes color by sunlight or ultraviolet rays. When exposed to ultraviolet rays, a color appears, and when ultraviolet rays are blocked, the color disappears. In this case, a desired color may be expressed by combining different visible pigments or by mixing a visible pigment and a general pigment.

이어, 상기 ST210 단계에서 제조된 시광안료 용액에 티탄 수지를 혼합시킨다(ST220). 이때, 티탄 수지는 깨질 염려가 없고 긁힘 등의 생활기스가 잘 발생되지 않으며, 녹이 슬지 않는 특성을 갖는 금속합금 수지를 주성분으로 한다.Next, the titanium resin is mixed with the optical pigment solution prepared in step ST210 (ST220). At this time, the titanium resin is not likely to be broken, is hardly generated by life scratches such as scratches, and is mainly made of a metal alloy resin having a property of not rusting.

이때, 안경테 디자인 결정단계(ST100)에서 미리 결정된 색상에 대응되도록 시광안료의 종류 또는 시광안료의 혼합 개수를 다르게 설정하거나 또는 시광안료와 티탄 수지 혼합 비율을 다르게 설정할 수 있다. In this case, in the eyeglass frame design determination step ST100, the type of the optical pigment or the number of mixing of the optical pigment may be differently set to correspond to the color determined in advance, or the mixing ratio of the optical pigment and the titanium resin may be set differently.

또한, 상기 ST220 단계에서 생성된 시광안료 용액과 티탄 수지가 혼합된 안경테 재료는 3D 프린터에 적용하기 적합한 상태로 가공될 수 있다. 예컨대, 막대 형상의 고형화 상태로 가공될 수 있다. In addition, the eyeglass frame material in which the optical pigment solution and the titanium resin are mixed, generated in step ST220, may be processed in a state suitable for application to a 3D printer. For example, it may be processed into a rod-shaped solidified state.

즉, 본 발명에서는 안경테 재료 자체를 시광안료와 티탄 수지를 혼합한 상태로 제조함으로써, 안경테 표면만이 아닌 안경테 전체에 시광안료가 분포되도록 한다.That is, in the present invention, the eyeglass frame material itself is manufactured in a state in which the eye-light pigment and the titanium resin are mixed, so that the eye-light pigment is distributed over the entire eyeglass frame, not just the surface of the eyeglass frame.

또한, 본 발명에서는 도3에서 상기 ST210 단계에서 생성된 시광안료 용액을 마스터 배치화하는 마스터 배치화 단계를 추가로 포함할 수 있다. In addition, the present invention may further include a master batching step of master batching the optical pigment solution generated in step ST210 in FIG. 3 .

상기 마스터 배치화 단계는 안료 용해단계(ST210)에서 생성된 시광안료 용액을 티탄 수지와 혼합한 후 고농도로 농축하여 분산시킴으로써 펠릿 등의 형태를 갖는 마스터 배치로 제조하는 것이다.The master batching step is to prepare a master batch in the form of pellets by mixing the luminous pigment solution generated in the pigment dissolving step (ST210) with a titanium resin and then concentrating and dispersing it at a high concentration.

즉, 안료 용해단계(ST210)에서 생성된 시광안료 용액을 마스터 배치화함으로써 티탄 수지 내에서의 시광안료의 분산성을 향상시키고, 보관 및 취급이 용이하도록 할 뿐만 아니라 마스터 배치를 티탄 수지에 혼합시키는 과정만으로 안경테를 사출시키기 위한 준비가 완료되기 때문에 전체적인 변색 기능을 갖는 안경테의 제조과정을 대폭 단축시킬 수 있도록 구성된 것이다.That is, by masterbatching the luminous pigment solution generated in the pigment dissolving step (ST210), the dispersibility of the luminous pigment in the titanium resin is improved, storage and handling are facilitated, and the masterbatch is applied to the titanium resin. It is configured to greatly shorten the manufacturing process of the spectacle frame having the overall discoloration function because the preparation for injection of the spectacle frame is completed only by the process of mixing.

상기와 같은 마스터 배치 제조단계를 포함시키는 경우, 상기 ST220 단계에서는 시광안료 용액 대신 마스터 배치를 티탄 수지에 혼합시키게 되고, 시광안료 용액의 농도를 달리하는 여러 종류의 마스터 배치를 각각 제조하여 마스터 배치의 종류에 따라 자외선에 의해 색상이 변색되는 정도를 조절할 수 있게 된다.In the case of including the master batch manufacturing step as described above, in the ST220 step, the master batch is mixed with the titanium resin instead of the light pigment solution, and several types of master batches having different concentrations of the light pigment solution are prepared, respectively. Depending on the type of arrangement, it is possible to control the degree of discoloration by ultraviolet rays.

또한, 상기 안경테 재료는 시광안료 또는 마스터 배치와 티탄 수지가 혼합된 상태에서 펄 액상 또는 홀로그램 액상 중 적어도 하나를 추가로 혼합하여 제조될 수 있다. 이를 통해 미적인 기능을 보다 극대화시킬 수 있다. In addition, the eyeglass frame material may be manufactured by further mixing at least one of a pearl liquid or a holographic liquid in a state in which the optical pigment or the master batch and the titanium resin are mixed. In this way, the aesthetic function can be further maximized.

3D 프린터를 이용한 안경테 사출단계(ST300)는 상기 ST200 단계에서 생성된 안경테 재료를 3D 프린터에 공급한 상태에서, 3D 프린터를 통해 상기 ST100 단계에서 결정된 안경테 디자인정보에 따라 안경테 재료를 압출하여 3차원 적층물로 쌓아 변색 안경테를 제조한다. In the eyeglass frame injection step (ST300) using a 3D printer, in a state in which the eyeglass frame material generated in the ST200 step is supplied to the 3D printer, the eyeglass frame material is extruded through the 3D printer according to the eyeglass frame design information determined in the ST100 step, and three-dimensional lamination It is piled up with water to make discolored glasses frames.

즉, 상기 ST200 단계에서 일정 직경을 갖는 케이블 형상의 고형화 상태인 안경테 재료를 준비하고, 상기 ST300 단계에서 3D 프린터는 케이블 형상의 안경테 재료가 노즐의 중심통로에 투입된 상태에서 이송기어를 통해 안경테 재료를 강제 이송시키면서, 노즐의 외부를 감싼 고주파 유도 가열 코일을 가열하여 안경테 재료를 녹이고 압출하여 노즐과 상대적으로 3차원으로 이동하는 챔버의 내부에 위치한 바닥판에 한층씩 적층하여 3차원 안경테를 생성한다.That is, in the ST200 step, the eyeglass frame material in a cable-shaped solidified state having a certain diameter is prepared, and in the ST300 step, the 3D printer feeds the eyeglass frame material through the transfer gear while the cable-shaped eyeglass frame material is put into the central passage of the nozzle. While forcibly conveyed, the high-frequency induction heating coil wrapped around the outside of the nozzle is heated to melt and extrude the eyeglass frame material, and layer it on the bottom plate located inside the chamber moving in three dimensions relative to the nozzle to create a three-dimensional eyeglass frame.

도4 및 도5에는 본 발명에 적용되는 3D 프린터가 예시되어 있다. 도4는 3D 프린터의 전면 사시도(A)와 후면 사시도(B)이고, 도5는 도4에 도시된 노즐구조이다.4 and 5 illustrate a 3D printer applied to the present invention. 4 is a front perspective view (A) and a rear perspective view (B) of the 3D printer, and FIG. 5 is the nozzle structure shown in FIG.

도4 및 도5를 참조하면, 본 발명에 적용되는 3D 프린터는 메인프레임(10)의 하부에 전후, 좌우로 이동하는 하부 슬라이딩 베드(20)가 배치되고, 하부 슬라이딩 베드(20)의 상단에 단열재를 내장한 외부 벽면을 구비한 챔버(50)가 설치된다. 이때, 챔버(50) 내부 바닥판(51)은 노즐(61)에서 압출된 안경테 재료와 유사한 온도를 갖도록 설정하여 바닥판(51)에 적층되는 3차원 적층 물(52)이 견고하게 부착되어 견고한 특성의 안경테(100)를 제조하도록 유도한다.4 and 5, in the 3D printer applied to the present invention, a lower sliding bed 20 moving back and forth, left and right is disposed at the lower portion of the main frame 10, and at the upper end of the lower sliding bed 20 A chamber 50 having an external wall with a built-in insulating material is installed. At this time, the chamber 50 inner bottom plate 51 is set to have a temperature similar to that of the eyeglass frame material extruded from the nozzle 61, so that the three-dimensional laminate 52 laminated on the bottom plate 51 is firmly attached to the solid It induces to manufacture the spectacle frame 100 of the characteristic.

또한, 메인프레임(10) 상면에 배치되는 수직프레임(40)의 상부 중앙에는 상하로 이동하는 상부 슬라이딩 베드(30)가 배치되고, 상부 슬라이딩 베드(30)에는 파이프 형상의 노즐 몸체(60)가 설치된다.In addition, an upper sliding bed 30 moving up and down is disposed in the upper center of the vertical frame 40 disposed on the upper surface of the main frame 10 , and a pipe-shaped nozzle body 60 is disposed on the upper sliding bed 30 . is installed

그리고, 메인프레임(10) 상면에 배치된 4개의 기둥 위에 챔버(50)와 분리되는 뚜껑 판(55)이 설치되고, 뚜껑 판(55)의 상부 중앙위치에는 파이프 형상의 노즐 몸체(60)가 배치된다. 이때, 노즐 몸체(60)는 슬라이딩 부쉬(56) 중앙을 관통하도록 배치되어 상하 이동된다. In addition, a lid plate 55 separated from the chamber 50 is installed on four pillars disposed on the upper surface of the main frame 10 , and a pipe-shaped nozzle body 60 is provided at the upper central position of the lid plate 55 . are placed At this time, the nozzle body 60 is disposed to pass through the center of the sliding bush 56 and moves up and down.

또한, 파이프 형상의 노즐 몸체(60)의 하부에 돌출된 노즐(61)의 외부에는 노즐(61)을 감싸며 나선형으로 형성되는 고주파 유도 가열코일(62)이 부착되어 노즐(61)을 가열한다.In addition, a high-frequency induction heating coil 62 is attached to the outside of the nozzle 61 protruding from the lower portion of the pipe-shaped nozzle body 60 to surround the nozzle 61 and form a spiral to heat the nozzle 61 .

즉, 원형 릴(65-1)에서 출발한 안경테 재료(65)는 노즐(61)에서 용해되고 압출되어 3차원으로 이동하는 챔버(50)의 바닥 판(51)에 3차원 적층 물(62)이 한 층씩 적층됨으로써, 안경테(100)가 완성된다. 여기서, 안경테 재료(65)는 일정 직경을 갖는 케이블 형상으로 이루어져 원형 릴(65-1)에 권취된다. That is, the eyeglass frame material 65 starting from the circular reel 65-1 is melted in the nozzle 61 and extruded to the bottom plate 51 of the chamber 50 moving in three dimensions, the three-dimensional laminate 62 By laminating this layer by layer, the spectacle frame 100 is completed. Here, the spectacle frame material 65 is made in the shape of a cable having a certain diameter and is wound around a circular reel 65-1.

보다 상세히 설명하면, 고주파 전원발생기(80)에서 생성된 고주파 전력을 연결선(35)을 통하여 고주파 발생기(66)로 공급하고 노즐 몸체(60)에 형성한 내부 파이프를 관통하여 하부에 위치한 유도 가열코일(65)에 공급한다. 이때, 노즐 몸체(60)는 원형 릴(65-1)에서 출발한 안경테 재료(65)를 노즐 몸체(60)의 상단에 위치한 이송모터와 연결된 이송기어(65-2)를 이용하여 파이프 형상의 노즐 몸체(60)의 내부를 관통하여 하단에 위치한 노즐(61)로 이송한다. 그리고, 노즐 몸체(60)의 상단에 설치한 고주파 발생기(66)에서 생성된 고주파 전류를 고정전극(68)을 통하여 하단에 설치한 유도가열 코일(62)에 공급한다.In more detail, the high-frequency power generated by the high-frequency power generator 80 is supplied to the high-frequency generator 66 through the connecting line 35 , and the induction heating coil located at the lower part passes through the inner pipe formed in the nozzle body 60 . (65) is supplied. At this time, the nozzle body 60 uses the transfer gear 65-2 connected to the transfer motor located at the top of the nozzle body 60 for the spectacle frame material 65 starting from the circular reel 65-1. It passes through the inside of the nozzle body 60 and is transferred to the nozzle 61 located at the bottom. Then, the high-frequency current generated by the high-frequency generator 66 installed at the upper end of the nozzle body 60 is supplied to the induction heating coil 62 installed at the lower end through the fixed electrode 68 .

또한, 본 발명에서는 안경테 재료(65)의 산화 방지를 위하여 불활성 가스통(70)에서 발생한 가스를 호스를 통해 챔버(50)의 내부로 공급함으로써, 노즐(61)에서 용해되어 압출된 고온의 안경테 재료(65)의 산화 피박을 방지하여 적층시 각 적층물(62)간 상호 견고한 결합을 유도할 수 있다. In addition, in the present invention, by supplying the gas generated from the inert gas cylinder 70 to the inside of the chamber 50 through a hose to prevent oxidation of the eyeglass frame material 65, the high temperature eyeglass frame material dissolved in the nozzle 61 and extruded By preventing the oxidation of the layer 65, it is possible to induce a strong bond between the respective stacks 62 during lamination.

또한, 본 발명에서는 장치의 과열 방지를 위하여 냉각기(90)에서 발생한 냉각수를 연결호스를 통하여 슬라이딩 부쉬(56)에 공급하고, 연결선(35)을 통하여 노즐 몸체(60)의 내부에 수직방향으로 형성한 내부 파이프(64)를 관통하여 냉각 통(63)에 공급한다.In addition, in the present invention, the cooling water generated in the cooler 90 is supplied to the sliding bush 56 through a connecting hose to prevent overheating of the device, and is formed in the vertical direction inside the nozzle body 60 through the connecting line 35 . It is supplied to the cooling trough 63 through one inner pipe 64 .

100 : 안경테, 110 : 림부분,
120 : 다리부분, 130 : 브리지,
140 : 코받침,
10 : 메인 프레임 20 : 하부 슬라이딩 베드
30 : 상부 슬라이드 베드 35 : 연결선
400 : 수직 프레임, 50 : 챔버,
51 : 바닥 판, 52 : 3차원 적층물,
550 : 챔버 뚜껑 판, 56 : 슬라이딩 부쉬,
60 : 노즐 몸체, 61 : 노즐,
62 : 유도 가열코일, 63 : 냉각통,
64 : 내부 파이프, 65 : 안경테 재료,
65-1 : 원형 릴, 65-2 : 이송기어,
66 : 고주파 발생기, 67 : 냉각수 호스,
68 : 고정전극, 70 : 불활성 가스통,
80 : 고주파 전원 발생기, 90 : 냉각수 발생기.100: glasses frame, 110: rim part,
120: leg portion, 130: bridge,
140: nose pad,
10: main frame 20: lower sliding bed
30: upper slide bed 35: connecting line
400: vertical frame, 50: chamber,
51: bottom plate, 52: three-dimensional laminate,
550: chamber lid plate, 56: sliding bush,
60: nozzle body, 61: nozzle,
62: induction heating coil, 63: cooling tube,
64: inner pipe, 65: eyeglass frame material,
65-1: circular reel, 65-2: feed gear,
66: high frequency generator, 67: coolant hose,
68: fixed electrode, 70: inert gas cylinder,
80: a high-frequency power generator, 90: a coolant generator.

Claims (4)

자외선에 노출됨에 따라 색상이 변화되는 변색 기능을 갖는 안경테 제조 방법에 있어서,
안경알을 고정하기 위한 림부분과, 사용자의 얼굴에 안경을 착용시키기 위한 다리 부분, 림부분 사이에 형성되어 사용자의 안경을 지지하기 위한 브리지, 브리지에 형성되는 코받침을 포함하는 각 안경테 구성에 대한 형상, 두께, 길이, 색상을 포함하는 안경테 디자인을 결정하는 제1 단계와,
상기 제1 단계에서 결정된 색상에 대응되도록 안경테 재료를 제조하는 제2 단계 및,
3D 프린터에 안경테 재료를 공급한 상태에서, 3D 프린터는 상기 제1 단계에서 결정된 안경테 디자인정보에 따라 안경테 재료를 압출하여 3차원 적층물로 쌓아 안경테를 제조하는 제3 단계를 포함하여 구성되고,
상기 제2 단계에서 안경테 재료는 톨루엔 또는 디클로로메탄을 용제로 하여 용해된 시광안료 용액을 제조하는 단계와, 시광안료 용액과 금속합금 수지를 주성분으로 하는 티탄 수지를 혼합하는 단계를 포함하여 이루어지되, 제1 단계에서 결정된 색상에 대응되도록 시광안료의 종류 또는 시광안료의 혼합 개수를 다르게 설정하거나 또는 시광안료와 티탄 수지 혼합 비율을 다르게 설정하도록 구성되며,
상기 제3 단계에서 3D 프린터는 노즐 주변의 히터를 통해 일정 온도를 갖는 안경테 재료를 챔버 내부로 배출하여 안경테를 제조하되, 3차원 적층물이 쌓이는 챔버 내부 바닥판은 노즐을 통해 배출되는 안경테 재료의 온도를 갖도록 설정되고, 안경테 재료 적층시 챔버 내부로 불활성 가스를 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법
In the method for manufacturing eyeglass frames having a color change function that changes color as it is exposed to ultraviolet light,
For each eyeglass frame configuration including a rim portion for fixing the eyeglasses, a leg portion for wearing glasses on the user's face, a bridge formed between the rim portions to support the user's glasses, and a nose support formed on the bridge A first step of determining a spectacle frame design including a shape, thickness, length, and color;
A second step of manufacturing a spectacle frame material to correspond to the color determined in the first step;
In a state in which the eyeglass frame material is supplied to the 3D printer, the 3D printer comprises a third step of extruding the eyeglass frame material according to the eyeglass frame design information determined in the first step and stacking it as a three-dimensional laminate to manufacture the eyeglass frame,
In the second step, the eyeglass frame material is prepared by using toluene or dichloromethane as a solvent to prepare a luminous pigment solution, and mixing the luminous pigment solution with a titanium resin containing a metal alloy resin as a main component. However, it is configured to set the type of the light pigment or the number of mixing of the light pigment differently to correspond to the color determined in the first step, or set the mixing ratio of the light pigment with the titanium resin differently,
In the third step, the 3D printer manufactures eyeglass frames by discharging eyeglass frame material having a certain temperature into the chamber through a heater around the nozzle, but the bottom plate inside the chamber on which the three-dimensional stack is stacked is of the eyeglass frame material discharged through the nozzle. A method for manufacturing eyeglass frames having a color change function using a 3D printer, characterized in that it is set to have a temperature and is configured to supply an inert gas into the chamber when the eyeglass frame material is laminated
 제1항에 있어서,
상기 제2 단계는 용해된 시광안료를 마스터 배치화하는 마스터 배치 제조단계를 더 포함하여 구성되고,
안경테 재료는 마스터 배치화된 시광안료를 티탄 수지와 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법.
According to claim 1,
The second step is configured to further include a master batch manufacturing step of master batching the dissolved optical pigment,
The eyeglass frame material is a method of manufacturing an eyeglass frame having a discoloration function using a 3D printer, characterized in that it is made by mixing a master batched visual pigment with a titanium resin.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2 단계에서 생성되는 안경테 재료는 일정 직경을 갖는 케이블 형상의 고형화 상태로 이루어지고,
상기 제3 단계에서 3D 프린터는 케이블 형상의 안경테 재료가 노즐의 중심통로에 투입된 상태에서 이송기어를 통해 안경테 재료를 강제 이송시키면서, 노즐의 외부를 감싼 고주파 유도 가열 코일을 가열하여 안경테 재료를 녹이고 압출하여 노즐과 상대적으로 3차원으로 이동하는 챔버의 내부에 위치한 바닥판에 한층씩 적층하여 3차원 안경테를 생성하는 것을 특징으로 하는 3D 프린터를 이용한 변색 기능을 갖는 안경테 제조방법.
According to claim 1,
The spectacle frame material produced in the second step is made in a solidified state of a cable shape having a certain diameter,
In the third step, the 3D printer heats a high-frequency induction heating coil wrapped around the outside of the nozzle to melt and extrude the eyeglass frame material while forcibly conveying the eyeglass frame material through the transfer gear in a state where the cable-shaped eyeglass frame material is put into the center passage of the nozzle. A method of manufacturing an eyeglass frame having a discoloration function using a 3D printer, characterized in that the nozzle and the bottom plate located inside the chamber moving in three dimensions are laminated layer by layer to create a three-dimensional eyeglass frame.
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