KR102296436B1

KR102296436B1 - Method for controlling tilting speed through object shape of layer

Info

Publication number: KR102296436B1
Application number: KR1020200012611A
Authority: KR
Inventors: 조규남
Original assignee: 조규남
Priority date: 2020-02-03
Filing date: 2020-02-03
Publication date: 2021-09-02
Also published as: KR20210098721A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 3D 프린터에서 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 방법에 있어서, 광경화성수지를 경화시키는 조형광을 상측으로 조사하는 조형광원이 동작되도록 제어하는 단계; 및 상기 조형광원의 상측에 배치된 소재트레이에 수용된 광경화성수지가 상기 조형광의 조사로 경화되어 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 중 제1 레이어가 조형된 것으로 확인되면, 상기 소재트레이의 상측에 배치된 승강조형대가 제2 레이어의 조형을 위해 승강되는 틸팅 공정을 수행하도록 제어하는 단계를 포함하되, 상기 틸팅 공정의 제어 단계는, 상기 제1 레이어에 포함된 객체의 모양을 기초로, 상기 객체의 단면적이 좁으면서 상기 객체가 상기 승강조형대의 중앙부에 가깝게 위치할수록 상기 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method for controlling a tilting speed through an object shape of a layer in a 3D printer, the method comprising: controlling a shaping light source irradiating a shaping light for curing a photocurable resin upward to operate; and the photocurable resin accommodated in the material tray disposed on the upper side of the shaping light source is cured by irradiation with the shaping light, and when it is confirmed that the first layer of the plurality of layers separated through 3D modeling is modeled, the upper side of the material tray A step of controlling the lifting molding table disposed in the to perform a tilting process in which the elevator is raised and lowered for the modeling of the second layer, wherein the controlling of the tilting process is based on the shape of the object included in the first layer, the There is provided a method of controlling the tilting speed through the shape of the object of the layer, characterized in that the object is located closer to the center of the elevating mold as the cross-sectional area of the object is narrow and the elevating speed of the elevating mold is controlled to increase.

Description

How to control the tilting speed via the shape of the objects on the layer

본 발명은 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 별로, 레이어에 포함된 객체의 모양을 기초로, 객체의 단면적이 좁으면서 객체가 승강조형대의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어함으로써, 레이어 별로 틸팅 속도를 상이하게 제어하기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of controlling a tilting speed through the shape of an object of a layer, and more particularly, for each of a plurality of layers separated through 3D modeling, based on the shape of the object included in the layer, the cross-sectional area of the object is It relates to a method for differently controlling the tilting speed for each layer by controlling the elevating speed of the elevating mould to be faster as it is narrow and the object is located closer to the center of the elevating mould.

3차원 프린터(3D프린터)는 3차원 입체 물건을 만들어 내는 프린터를 말하며, 3차원 프린터의 원리는 크게 절삭형, 적층형의 두 가지 방식으로 구분할 수 있는데, 절삭형은 덩어리 형상의 재료를 깎거나 갈아내서 원하는 3차원 형상의 입체 물건을 얻는 방식이고, 적층형은 얇은 층을 적층하여 원하는 3차원 형상의 조형물(출력물)을 구현하는 방식이다.A three-dimensional printer (3D printer) refers to a printer that creates three-dimensional objects. The principle of a three-dimensional printer can be divided into two types: cutting and stacking. The cutting type cuts or grinds lump-shaped materials It is a method of obtaining a three-dimensional object of a desired three-dimensional shape from the inside out, and the stacked type is a method of realizing a three-dimensional object (output) of a desired three-dimensional shape by laminating thin layers.

이러한 방식 중 얇은 층을 적층하여 조형물을 제작하는 적층형 방식이 많이 사용되고 있는데, 적층형 방식으로는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식, DLP(Digital Light Processing) 방식, SLA(Stereo Lithography Apparatus) 방식, SLS(Selective Laser Sintering) 방식 등이 있다.Among these methods, a stacked-type method is widely used to produce sculptures by stacking thin layers. The stacked-type methods include FDM (Fused Deposition Modeling) method, DLP (Digital Light Processing) method, SLA (Stereo Lithography Apparatus) method, and SLS (Selective) method. laser sintering) method.

구체적으로, FDM 방식은 플라스틱 등의 소재를 한 층씩 적층하여 3차원 형상의 조형물을 구현하는 방식이다.Specifically, the FDM method is a method of realizing a three-dimensional sculpture by stacking materials such as plastic layer by layer.

또한, DLP 방식은 프로젝터에서 제공되는 자외선(UV light)인 조형광을 이용하여 광경화성수지를 조금씩 굳혀가며 3차원 형상의 조형물을 구현하는 방식이다.In addition, the DLP method is a method of realizing a three-dimensional sculpture by hardening the photocurable resin little by little using the modeling light, which is ultraviolet light provided by the projector.

아울러, SLA 방식은 레이저프린팅 방식이며, 레이저를 이용하여 자외선에 경화되는 자외선 레진을 통하여 3차원 형상의 조형물을 구현하는 방식으로, SLA 방식은 DLP 방식과 함께 액체 기반 광조형 방식으로 구분될 수 있으며, SLS 방식은 분말소결방식으로 불리기도 하며, 레이저를 이용하여 분말을 녹여 이를 소결하는 방식으로 3차원 형상의 조형물을 구현하는 방식이다.In addition, the SLA method is a laser printing method, and is a method of implementing a three-dimensional shape sculpture through an ultraviolet resin that is cured in ultraviolet light using a laser. , SLS method, also called powder sintering method, is a method of realizing a three-dimensional sculpture by melting powder and sintering it using a laser.

한편, 상기 DLP 방식의 경우 평면단위로 한 번에 조형이 가능하여 조형생성속도가 빠른 장점을 가지며, 또한, DLP 방식은 타 방식에 비하여 3차원 조형물의 품질이 좋은 장점을 가진다.On the other hand, in the case of the DLP method, it is possible to form at a time in a plane unit, which has the advantage of a fast modeling speed. Also, the DLP method has an advantage in that the quality of the three-dimensional object is good compared to other methods.

이러한 DLP 방식은 3차원 형상의 조형물을 얻기 위해서 승강조형대를 하강하여 광경화성수지가 담긴 소재트레이에 침지시킨 후, 조형광원(DLP 프로젝터)으로 조형광을 광경화성수지에 노광하면, 수광한 광경화성수지가 경화되어 조형물이 승강조형대의 하면에 부착된 상태로 점차적으로 형상화되고, 이때 광경화성수지 내에서 승강하는 승강조형대가 점차적으로는 상승하면서 조형물 전체가 형상화되어 제조된다.In this DLP method, in order to obtain a three-dimensional shaped object, the elevating molding table is lowered and immersed in a material tray containing a photocurable resin. The resin is cured and the sculpture is gradually shaped while attached to the lower surface of the elevating mold, and at this time, the elevating mold that elevates in the photocurable resin gradually rises and the entire sculpture is shaped and manufactured.

조형물을 제조하는데 있어, 3D 모델링을 통해 조형물을 복수의 레이어로 분리한 상태에서, 분리된 레이어 각각을 하나씩 적층하여, 맨 아래 레이어부터 맨 위의 레이어까지 한 층씩 적층되면, 3D 형태의 조형물이 제작될 수 있는데, 각각의 레이어를 적층시키기 위해 승강조형대를 상승 및 하강시키는 동작을 틸팅이라고 한다.In manufacturing the sculpture, in a state in which the sculpture is separated into a plurality of layers through 3D modeling, each of the separated layers is stacked one by one, and when stacked layer by layer from the bottom layer to the top layer, a 3D-shaped sculpture is produced The operation of raising and lowering the elevating platform in order to stack each layer is called tilting.

조형물 제조 시, 틸팅의 속도를 빠르게 하면 조형물의 제작 시간을 단축시킬 수 있지만, 레이어의 적층이 안정적으로 되지 않는 문제가 있으며, 반대로, 틸팅의 속도를 느리게 하면 레이어의 적층을 안정적으로 수행할 수 있지만, 조형물의 제작 시간이 길어지는 문제가 있다.When manufacturing a sculpture, if the tilting speed is increased, the production time of the sculpture can be shortened, but there is a problem in that the stacking of layers is not stable. , there is a problem that the production time of the sculpture becomes long.

그러나, 종래의 3D 프린터는 각 레이어 별로 틸팅 시간이 동일하게 적용되어, 레이어의 물체 모양과 상관 없이 틸팅 속도를 일정하게 유지하기 때문에, 조형물을 제작하는데 있어 효율성이 떨어질 수 밖에 없다.However, since the conventional 3D printer maintains the tilting speed constant regardless of the shape of the object of the layer by applying the same tilting time to each layer, efficiency in manufacturing the sculpture is inevitably reduced.

따라서, 레이어의 물체 모양에 따라 레이어 별로 틸팅 속도를 상이하게 제어함으로써, 3D 프린터를 효율적으로 동작시키기 위한 기술이 요구되고 있는 실정이다.Accordingly, there is a need for a technology for efficiently operating a 3D printer by differently controlling a tilting speed for each layer according to the shape of an object of the layer.

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 별로, 레이어에 포함된 객체의 모양을 기초로, 객체의 단면적이 좁으면서 객체가 승강조형대의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어함으로써, 레이어 별로 틸팅 속도를 상이하게 제어하기 위한 방법을 제공하기 위한 것을 그 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art described above. For each of a plurality of layers separated through 3D modeling, based on the shape of the object included in the layer, the cross-sectional area of the object is narrow and the object is placed in the center of the elevating platform. An object of the present invention is to provide a method for differently controlling the tilting speed for each layer by controlling the lifting speed of the lifting platform to be faster as it is located closer.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects not mentioned will be clearly understood from the description below.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 3D 프린터에서 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 방법에 있어서, 광경화성수지를 경화시키는 조형광을 상측으로 조사하는 조형광원이 동작되도록 제어하는 단계; 및 상기 조형광원의 상측에 배치된 소재트레이에 수용된 광경화성수지가 상기 조형광의 조사로 경화되어 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 중 제1 레이어가 조형된 것으로 확인되면, 상기 소재트레이의 상측에 배치된 승강조형대가 제2 레이어의 조형을 위해 승강되는 틸팅 공정을 수행하도록 제어하는 단계를 포함하되, 상기 틸팅 공정의 제어 단계는, 상기 제1 레이어에 포함된 객체의 모양을 기초로, 상기 객체의 단면적이 좁으면서 상기 객체가 상기 승강조형대의 중앙부에 가깝게 위치할수록 상기 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 방법이 제공된다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, in the method of controlling the tilting speed through the object shape of the layer in a 3D printer, the shaping light source irradiating the shaping light for curing the photocurable resin upward controlling to operate; and the photocurable resin accommodated in the material tray disposed on the upper side of the shaping light source is cured by irradiation with the shaping light, and when it is confirmed that the first layer of the plurality of layers separated through 3D modeling is modeled, the upper side of the material tray A step of controlling the lifting molding table disposed in the to perform a tilting process in which the elevator is raised and lowered for the modeling of the second layer, wherein the controlling of the tilting process is based on the shape of the object included in the first layer, the There is provided a method of controlling the tilting speed through the shape of the object of the layer, characterized in that the object is located closer to the center of the elevating mold as the cross-sectional area of the object is narrow and the elevating speed of the elevating mold is controlled to increase.

상기 틸팅 공정의 제어 단계는, 상기 객체의 단면적 및 상기 객체가 상기 승강조형대의 정중앙 지점으로부터 떨어진 이격 거리를 곱하여 제어값을 산출하고, 상기 제어값이 작을수록 상기 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.In the controlling step of the tilting process, a control value is calculated by multiplying the cross-sectional area of the object and the distance the object is separated from the center point of the lifting platform, and the smaller the control value, the faster the lifting speed of the lifting platform is. can do.

상기 틸팅 공정의 제어 단계는, 상기 제1 레이어에 포함된 객체가 복수인 경우, 상기 객체 별로 산출된 상기 제어값을 합산하여, 합산된 상기 제어값이 작을수록 상기 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.In the control step of the tilting process, when there are a plurality of objects included in the first layer, the control values calculated for each object are summed so that the lower the summed control value is, the faster the lifting speed of the lifting platform is. can be controlled

상기 틸팅 공정의 제어 단계는, 상기 제1 레이어의 상부에 기 적층된 레이어 수가 작을수록 낮은 가중치를 설정하여, 상기 가중치가 적용된 상기 제어값이 작을수록 상기 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.In the control step of the tilting process, a lower weight is set as the number of layers pre-stacked on top of the first layer is smaller, so that the lower the control value to which the weight is applied is, the faster the lifting speed of the elevating mold can be controlled. have.

상기 틸팅 공정의 제어 단계는, 상기 제어값이 작을수록 상기 제2 레이어의 조형을 위해 승강되기 전까지 상기 승강조형대의 대기 시간이 짧아지도록 제어할 수 있다.In the control step of the tilting process, as the control value is smaller, it is possible to control the waiting time of the elevating mold to be shorter before being lifted for the modeling of the second layer.

상기 소재트레이는, 상부와 하부가 개방된 수용공간을 가진 수용부재; 상기 광경화성수지가 상기 수용공간에 수용되도록 상기 수용공간의 하부를 차단하며, 상기 조형광원에서 조사되어 상기 수용공간을 통과하는 상기 조형광이 투과되는 광투과필름유닛; 및 상기 광투과필름유닛을 상기 수용부재의 하부테두리에 고정시키도록, 상기 수용부재의 하부테두리에 설치된 필름클램프;를 포함하며, 상기 광투과필름유닛은, 상기 제1 레이어가 조형되어 상기 제1 레이어의 상부가 상기 승강조형대에 연결된 상태에서, 상기 승강조형대의 상승 시 장력으로 상기 제1 레이어의 하부에 의해 당겨지더라도 비변형되도록 이형성과 탄성을 가질 수 있다.The material tray, the receiving member having an upper and lower open receiving space; a light-transmitting film unit blocking a lower portion of the accommodation space so that the photocurable resin is accommodated in the accommodation space, and transmitting the shaping light irradiated from the shaping light source and passing through the accommodation space; and a film clamp installed on the lower rim of the accommodating member so as to fix the light transmitting film unit to the lower rim of the accommodating member. In a state in which the upper part of the layer is connected to the lifting mold, it may have releasability and elasticity so that it is non-deformable even if it is pulled by the lower part of the first layer by tension when the lifting mold is raised.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 별로, 레이어에 포함된 객체의 모양을 기초로, 객체의 단면적이 좁으면서 객체가 승강조형대의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대의 승강 속도가 빨라지도록 제어함으로써, 객체의 단면적이 좁고 객체가 승강조형대의 중앙부에 가깝게 위치하는 경우에는 승강 속도를 빠르게 제어하여 레이어의 조형 시간이 단축되도록 처리하고, 객체의 단면적이 넓고 객체가 승강조형대의 중앙부에서 멀리 위치하는 경우에는 승강 속도를 느리게 제어하여 레이어가 더 안정적으로 조형되도록 처리하여, 조형물 제작의 효율성을 증대시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, for each of the plurality of layers separated through 3D modeling, based on the shape of the object included in the layer, the narrower the cross-sectional area of the object and the closer the object is to the center of the elevator By controlling the elevating speed to be fast, when the cross-sectional area of an object is narrow and the object is located close to the center of the elevating platform, the elevating speed is controlled quickly to shorten the layer modeling time, and the cross-sectional area of the object is wide and the object is placed on the elevating mold If it is located far from the central part of the object, it is possible to increase the efficiency of the sculpture production by controlling the elevating speed to be slow so that the layer is formed more stably.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.It should be understood that the effects of the present invention are not limited to the above-described effects, and include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 3D 프린터의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 3D프린터의 소재트레이를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 소재트레이를 나타낸 분해 사시도이다.
도 7은 도 6의 소재트레이를 나타낸 종단면도이다.
도 8 및 도 9는 도 6의 소재트레이에서 광투과필름유닛을 나타낸 도면이다.
도 10은 다단합지구조의 광투과성필름이 장착된 본 발명에 따른 소재트레이를 가진 3D프린터로 조형물을 프린팅하는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are diagrams schematically illustrating a partial configuration of a 3D printer for controlling a tilting speed through a shape of an object of a layer according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a material tray of the 3D printer according to the present invention.
6 is an exploded perspective view showing the material tray of FIG.
7 is a longitudinal cross-sectional view showing the material tray of FIG.
8 and 9 are views showing a light-transmitting film unit in the material tray of FIG.
10 is a view schematically showing a process of printing a sculpture with a 3D printer having a material tray according to the present invention equipped with a light-transmitting film of a multi-layer laminated structure.

본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to their ordinary or dictionary meanings, and the inventors should develop their own inventions in the best way. For explanation, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be appropriately defined as a concept of a term. Accordingly, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical spirit of the present invention, so various equivalents that can be substituted for them at the time of the present application It should be understood that there may be water and variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, it should be noted that the same components in the accompanying drawings are denoted by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated in the accompanying drawings, and the size of each component does not fully reflect the actual size.

먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터에 대해 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 전체 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.First, a 3D printer according to an embodiment of the present invention will be described. 1 is a diagram schematically showing the overall configuration of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터는 소재트레이(1), 승강조형대(2), 조형광원(3) 및 제어부(4)를 포함할 수 있으며, 3D 프린터에 포함된 각각의 구성 요소는 서로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the 3D printer according to an embodiment of the present invention may include a material tray 1, a lifting platform 2, a modeling light source 3 and a control unit 4, and the 3D printer includes Each component may be connected to each other.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함할 수 있다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "indirectly connected" with another member interposed therebetween. can

소재트레이(1)는 조형광원(3)의 상측에 배치되며, 광경화성수지(R)를 수용할 수 있다.The material tray 1 is disposed on the upper side of the modeling light source 3 and can accommodate the photocurable resin (R).

소재트레이(1)는 조형물(P)의 이형성을 위해서 내부의 바닥에 실가드(1a)가 얇게 도포되는데, 이러한 실가드(1a)는 약해서 파손되기 쉬우므로 후술할 광투과필름유닛으로 대체하여 구현될 수 있으며, 이와 관련된 자세한 설명은 도 5 내지 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.In the material tray 1, the shield 1a is thinly applied to the bottom of the inside for releasability of the object P. Since this shield 1a is weak and easy to break, it is implemented by replacing it with a light transmitting film unit to be described later. may be, and a detailed description related thereto will be described later with reference to FIGS. 5 to 10 .

승강조형대(2)는 하면에 3차원 형상의 조형물(P)이 조형되면 부착되는 부분으로서 3D 프린터에서 승강하도록 구성될 수 있다.The lifting platform 2 may be configured to be lifted and lowered by the 3D printer as a part to be attached when the three-dimensional object P is formed on the lower surface.

승강조형대(2)는 모터에 의해 축회전하는 스크류수직축(2a)에 의해 회전되게 설치되어, 스크류수직축(2a)의 회전으로 상승 또는 하강할 수 있다.The lifting platform 2 is installed to be rotated by a screw vertical shaft 2a that is axially rotated by a motor, and can be raised or lowered by rotation of the screw vertical shaft 2a.

승강조형대(2)는 소재트레이(1)의 상측에 배치되며, 조형물(P)을 얻기 위하여 승강되는 틸팅 공정을 수행할 수 있다.The lifting platform 2 is disposed on the upper side of the material tray 1 , and a tilting process of lifting and lowering to obtain the sculpture P may be performed.

조형광원(3)은 조형물(P)을 제조하는데 필요한 소재인 광경화성수지(R)를 경화시키는 조형광(3a)을 조사하는 광원으로 구현될 수 있다.The shaping light source 3 may be implemented as a light source irradiating the shaping light 3a for curing the photocurable resin (R), which is a material required for manufacturing the object (P).

조형광원(3)은 소재트레이(1)의 하측에 배치되며, 광경화성수지(R)를 경화시키는 조형광(3a)을 상측으로 조사할 수 있다.The shaping light source 3 is disposed on the lower side of the material tray 1, and can irradiate the shaping light 3a for curing the photocurable resin R upward.

제어부(4)는 3D 프린터의 전반적인 동작을 제어할 수 있으며, 3D 프린터에 포함된 구성요소들을 통해 입력 또는 출력되는 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 응용 프로그램을 구동함으로써, 3D 프린터의 기능이 원활하게 제공되도록 3D 프린터에 포함된 구성요소들의 동작을 제어할 수 있다.The control unit 4 can control the overall operation of the 3D printer, and by processing signals, data, information, etc. input or output through the components included in the 3D printer, or driving an application program, the function of the 3D printer is smooth It is possible to control the operation of the components included in the 3D printer to be provided.

예를 들어, 제어부(4)는 승강조형대(2)의 승강 속도를 제어하고, 조형광원(3)이 조사하는 조형광(3a)의 범위를 제어할 수 있다.For example, the control unit 4 may control the lifting speed of the lifting platform 2 and control the range of the modeling light 3a irradiated by the modeling light source 3 .

조형물(P)을 제조하는데 있어, 승강조형대(2)는 제어부(4)의 제어에 의해 하강되어, 광경화성수지(R)가 담긴 소재트레이(1)에 승강조형대(2)가 침지될 수 있다.In manufacturing the sculpture (P), the lifting frame (2) is lowered by the control of the control unit (4), and the material tray (1) containing the photo-curable resin (R) can be immersed in the lifting frame (2). .

이후, 조형광원(3)은 제어부(4)의 제어에 의해 조형광(3a)을 광경화성수지(R)에 노광할 수 있으며, 조형광(3a)을 수광한 광경화성수지(R)가 경화되어 조형물(P)이 승강조형대(2)의 하면에 부착된 상태로 점차적으로 형상화되는데, 이때, 광경화성수지(R) 내에서 승강하는 승강조형대(2)가 점차적으로 상승하면서 조형물(P) 전체가 형상화되어 제조될 수 있다.Thereafter, the shaping light source 3 can expose the shaping light 3a to the photocurable resin R under the control of the controller 4, and the photocurable resin R that receives the shaping light 3a is cured. As a result, the sculpture (P) is gradually shaped in a state of being attached to the lower surface of the elevating platform (2). can be shaped and manufactured.

일 실시예에 따르면, 3D 프린터를 통한 3D 프린팅 과정은 3D 모델링 준비 단계, 레이어 이미지 생성 단계 및 레이어 이미지 적층 단계로 순차적으로 이루어질 수 있다.According to an embodiment, the 3D printing process through the 3D printer may be sequentially performed in a 3D modeling preparation step, a layer image generation step, and a layer image stacking step.

구체적으로, 3D 모델링 준비 단계는 출력할 조형물(P)에 대한 3D 모델링을 준비하는 단계로서, obj, stl 등의 파일이 등록될 수 있다.Specifically, the 3D modeling preparation step is a step of preparing 3D modeling for the sculpture P to be output, and files such as obj and stl may be registered.

레이어 이미지 생성 단계는 3D 모델링을 지정한 두께로 얇게 잘라내어 여러 층으로 분리하는 단계로, 3D 모델링을 통해 분리된 각각의 층을 레이어라 하며, 맨 아래 레이어부터 맨 위의 레이어까지 한 층씩 적층되면, 3D 형태의 조형물(P) 제작이 완성될 수 있는데, 이때, 조형물(P)은 승강조형대(2)에 거꾸로 연결되어 매달려서 제작되어 완성될 수 있다.The layer image creation stage cuts 3D modeling thinly to a specified thickness and separates it into multiple layers. Each layer separated through 3D modeling is called a layer. The production of the shape of the sculpture (P) can be completed. At this time, the sculpture (P) is connected upside down to the elevating platform (2) and is hung and manufactured to be completed.

레이어 이미지 적층 단계는 레이어 모양으로 조형광(3a)을 광경화성수지(R)에 일정시간 동안 조사하여 경화시키는 단계로, 광경화성수지(R)가 경화되면 승강조형대(2)는 틸팅 공정을 수행할 수 있다.The layer image lamination step is a step of curing by irradiating the shaping light 3a in a layer shape to the photocurable resin (R) for a certain period of time. can do.

틸팅 공정은 한 층의 레이어를 경화한 후 다음 레이어를 경화하기 위한 공간을 만들기 위해 승강조형대(2)를 승강시키는 공정으로, 조형물(P)의 제작이 완성될 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.The tilting process is a process of elevating the lifting platform 2 to make a space for curing the next layer after curing one layer, and may be repeatedly performed until the production of the sculpture P is completed.

이하에서는, 3D 모델링을 통해 복수의 레이어로 분리된 조형물(P)을 제작하는데 있어, 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하기 위한 3D 프린터에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, in manufacturing the sculpture P separated into a plurality of layers through 3D modeling, a 3D printer for controlling the tilting speed through the object shape of the layer will be described.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이어의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어하는 3D 프린터의 일부 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.2 to 4 are diagrams schematically showing some configurations of a 3D printer for controlling a tilting speed through a shape of an object of a layer according to an embodiment of the present invention.

먼저, 소재트레이(1)에는 광경화성수지(R)가 수용되어 있는 상태이며, 소재트레이(1) 하측에 배치된 조형광원(3)은 제어부(4)의 제어에 의해 광경화성수지(R)를 경화시키는 조형광(3a)을 상측으로 조사할 수 있다.First, the photo-curable resin (R) is accommodated in the material tray (1), and the modeling light source (3) disposed under the material tray (1) is controlled by the control unit (4). It is possible to irradiate the shaping light 3a for curing the light to the upper side.

조형광(3a)의 조사로 광경화성수지(R)가 경화되어 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 중 어느 하나의 레이어가 조형될 수 있는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 레이어(11)가 조형되어 승강조형대(2)의 하면에 부착되어 연결될 수 있다.The photocurable resin (R) is cured by irradiation of the modeling light (3a), so that any one of the plurality of layers separated through 3D modeling can be molded. As shown in FIG. 2, the first layer 11 ) can be molded and attached to the lower surface of the elevating platform (2) to be connected.

승강조형대(2)는 조형광(3a)의 조사로 광경화성수지(R)가 경화되어 제1 레이어(11)가 조형되면, 제1 레이어(11) 다음으로 제2 레이어를 조형하기 위해 승강되는 틸팅 공정을 수행할 수 있다.When the photo-curable resin (R) is cured by irradiation of the molding light (3a) and the first layer (11) is molded, the lifting molding table (2) is raised and lowered to mold the second layer next to the first layer (11) A tilting process may be performed.

제어부(4)는 틸팅 공정을 수행하는 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지거나 느려지도록 제어할 수 있다.The control unit 4 may control the elevating speed of the elevating platform 2 performing the tilting process to increase or decrease.

구체적으로, 제어부(4)는 제1 레이어(11)에 포함된 객체의 모양을 기초로, 객체의 단면적이 좁으면서 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.Specifically, based on the shape of the object included in the first layer 11 , the controller 4 controls the elevation of the elevator platform 2 as the cross-sectional area of the object is narrow and the object is located closer to the center of the elevator platform 2 . You can control the speed to increase.

즉, 제어부(4)는 제1 레이어(11)의 객체 모양을 통해 틸팅 속도를 제어할 수 있는데, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 단면적을 확인하여, 객체의 단면적이 좁을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어하고, 객체의 단면적이 넓을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 느려지도록 제어할 수 있으며, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 위치를 확인하여, 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어하고, 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에서 멀리 위치할수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 느려지도록 제어할 수 있다.That is, the control unit 4 can control the tilting speed through the shape of the object of the first layer 11 . By checking the cross-sectional areas of the objects included in the first layer 11 , the narrower the cross-sectional area of the object, the smaller the elevating platform. The lifting speed of (2) can be controlled to be faster, and the higher the cross-sectional area of the object, the lower the lifting speed of the lifting platform 2 can be controlled, and the positions of the objects included in the first layer 11 are checked The closer the object is to the central part of the lifting platform 2, the faster the elevating speed of the lifting platform 2 is controlled. can be controlled to

예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 레이어(11)에는 제1 객체(11a) 및 제2 객체(11b)가 포함될 수 있는데, 제어부(4)는 제1 객체(11a) 및 제2 객체(11b)의 모양을 기초로, 제1 객체(11a) 및 제2 객체(11b)의 단면적을 합산하여, 합산된 객체들의 단면적이 좁을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있으며, 제1 객체(11a) 및 제2 객체(11b)가 승강조형대(2)의 중앙부에서 떨어진 이격 거리를 합산하여, 합산된 이격 거리가 가까울수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3 , the first layer 11 may include a first object 11a and a second object 11b, and the controller 4 controls the first object 11a and the second object 11b. 2 Based on the shape of the object 11b, the cross-sectional areas of the first object 11a and the second object 11b are summed, and the lower the cross-sectional area of the summed objects is, the faster the lifting speed of the lifting platform 2 is controlled. The distance between the first object 11a and the second object 11b from the central part of the elevating form 2 is added up, and the closer the summed distance is, the faster the elevating speed of the elevating form 2 is. can be controlled to

일 실시예에 따르면, 틸팅 속도를 제어하는데 있어, 제어부(4)는 제1 레이어(11)에 포함된 객체의 단면적 및 객체가 승강조형대(2)의 정중앙 지점으로부터 떨어진 이격 거리를 곱하여 제어값을 산출하고, 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.According to an embodiment, in controlling the tilting speed, the control unit 4 multiplies the cross-sectional area of the object included in the first layer 11 and the separation distance from the central point of the lifting platform 2 to obtain a control value. It is calculated, and as the control value is smaller, it is possible to control the lifting speed of the lifting mold 2 to be faster.

즉, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 단면적 및 이격 거리를 통해 제어값이 산출될 수 있는데, 표 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 객체의 단면적, 객체가 승강조형대(2)의 정중앙 지점으로부터 떨어진 이격 거리 및 이를 통해 산출된 제어값을 나타낸 것으로, 설명의 편의를 위해 일부분만을 나타낸 것일 수 있다.That is, the control value can be calculated through the cross-sectional area and the separation distance of the objects included in the first layer 11. Table 1 shows the cross-sectional area of the object according to an embodiment of the present invention, The separation distance from the central point and the control value calculated therefrom are shown, and only a part of the distance may be shown for convenience of explanation.

단면적cross-sectional area 이격 거리separation distance 제어값control value 제1 객체first object 2020 1One 2020 제2 객체second object 1010 44 4040

표 1을 참조하면, 제1 객체(11a)의 단면적은 20이고, 제1 객체(11a)가 승강조형대(2)의 정중앙 지점으로부터 떨어진 이격 거리는 1이므로, 제1 객체(11a)의 제어값으로는 단면적과 이격 거리를 곱하여 20이 산출될 수 있으며, 제2 객체(11b)의 단면적은 10이고, 제2 객체(11b)가 승강조형대(2)의 정중앙 지점으로부터 떨어진 이격 거리는 4이므로, 제2 객체(11b)의 제어값으로는 단면적과 이격 거리를 곱하여 40이 산출될 수 있다.Referring to Table 1, the cross-sectional area of the first object 11a is 20, and since the separation distance of the first object 11a from the central point of the elevating platform 2 is 1, the control value of the first object 11a is 20 can be calculated by multiplying the cross-sectional area by the separation distance, the cross-sectional area of the second object 11b is 10, and the separation distance of the second object 11b from the center point of the elevating platform 2 is 4, so the second As the control value of the object 11b, 40 may be calculated by multiplying the cross-sectional area and the separation distance.

제어부(4)는 제1 레이어(11)에 포함된 객체가 복수인 경우, 객체 별로 산출된 제어값을 합산하여, 합산된 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.When there are a plurality of objects included in the first layer 11, the control unit 4 sums the control values calculated for each object, and controls so that the lower the summed control value is, the faster the lifting speed of the lifting platform 2 is. can

예를 들어, 제1 객체(11a)의 제어값이 20이고, 제2 객체(11b)의 제어값이 40이면, 제어부(4)는 객체 별로 산출된 제어값을 합산하여, 제1 레이어(11)의 제어값을 60으로 산출할 수 있으며, 산출된 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.For example, when the control value of the first object 11a is 20 and the control value of the second object 11b is 40, the control unit 4 sums the control values calculated for each object to form the first layer 11 ) can be calculated as 60, and as the calculated control value is smaller, it is possible to control the lifting speed of the lifting mold 2 to be faster.

즉, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 제어값을 합산하여 승강조형대(2)의 승강 속도를 제어할 수 있는데, 표 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어값 및 제어값에 따른 승강 속도를 나타낸 것으로, 설명의 편의를 위해 일부분만을 나타낸 것일 수 있다.That is, by summing the control values of the objects included in the first layer 11, the elevating speed of the elevating mold 2 can be controlled. Table 2 shows the control values and the control values according to the embodiment of the present invention. As the elevating speed is indicated, only a portion thereof may be indicated for convenience of explanation.

제어값control value 승강 속도(m/h)Lifting speed (m/h) 1010 66 2020 55 3030 44 4040 33 5050 22 6060 1One

표 2를 참조하면, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 제어값을 합산한 결과, 10이하인 경우, 승강조형대(2)의 승강 속도가 6m/h이 되도록 제어할 수 있고, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 제어값을 합산한 결과, 20이하인 경우, 승강조형대(2)의 승강 속도가 5m/h이 되도록 제어할 수 있다.Referring to Table 2, when the sum of the control values of the objects included in the first layer 11 is 10 or less, it is possible to control the elevating speed of the elevating mold 2 to be 6 m/h, and the first layer When the sum of the control values of the objects included in (11) is 20 or less, it is possible to control the lifting speed of the lifting platform 2 to be 5 m/h.

즉, 제어부(4)는 객체 별로 산출된 제어값을 합산하여, 합산된 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어하고, 합산된 제어값이 클수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 느려지도록 제어할 수 있다.That is, the control unit 4 sums the control values calculated for each object, and controls the lifting speed of the lifting platform 2 to be faster as the summed control value is smaller, and as the summed control value is larger, the It can be controlled so that the lifting speed is slow.

일 실시예에 따르면, 틸팅 속도를 제어하는데 있어, 제어부(4)는 제1 레이어(11)의 상부에 기 적층된 레이어 수가 작을수록 낮은 가중치를 설정하여, 가중치가 적용된 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.According to an embodiment, in controlling the tilting speed, the control unit 4 sets a lower weight as the number of layers pre-stacked on top of the first layer 11 is smaller, and as the control value to which the weight is applied is smaller, the control unit 4 sets a lower weight. It is possible to control so that the lifting speed of (2) becomes faster.

즉, 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어는 맨 아래 레이어부터 맨 위의 레이어까지 한 층씩 적층되어, 3D 형태의 조형물(P)이 제작되는데, 각각의 레이어가 조형될 때 상부에 기 적층된 레이어 수를 확인하여, 기 적층된 레이어 수가 작을수록 낮은 가중치를 적용하여, 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.That is, a plurality of layers separated through 3D modeling are stacked one by one from the bottom layer to the top layer to produce a 3D-shaped sculpture P, which is a layer pre-stacked on top when each layer is molded By checking the number, a lower weight is applied as the number of pre-stacked layers is smaller, so that the lifting speed of the lifting platform 2 can be controlled to increase.

예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 레이어(11), 제2 레이어(12) 등이 한 층씩 적층되어 조형물(P)이 제작되는데, 제1 레이어(11)가 조형될 때는 제1 레이어(11)의 상부에 기 적층되어 있는 레이어가 없으므로 가장 낮은 가중치를 적용하여 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있고, 제2 레이어(12)가 조형될 때는 제2 레이어(12)의 상부에 기 적층된 제1 레이어(11)가 존재하므로 제1 레이어(11)에 적용된 가중치 보다 높은 가중치를 적용하여 승강조형대(2)의 승강 속도가 느려지도록 제어할 수 있다.For example, as shown in FIG. 4 , the first layer 11, the second layer 12, etc. are stacked one by one to produce the sculpture P. When the first layer 11 is modeled, the first layer 11 is formed. Since there is no pre-stacked layer on top of the first layer 11, the lowest weight can be applied to control the elevating speed of the elevating platform 2 to increase, and when the second layer 12 is molded, the second layer Since the pre-stacked first layer 11 is present on the upper portion of (12), a weight higher than the weight applied to the first layer 11 may be applied to control the lifting speed of the lifting platform 2 to be slow.

즉, 각각의 레이어가 조형될 때 상부에 기 적층된 레이어 수에 따라 승강조형대(2)의 승강 속도를 제어할 수 있는데, 표 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부에 기 적층된 레이어 수 및 이에 따른 가중치를 나타낸 것으로, 설명의 편의를 위해 일부분만을 나타낸 것일 수 있다.That is, when each layer is molded, the lifting speed of the lifting platform 2 can be controlled according to the number of layers pre-stacked on the upper part. Table 3 shows the number of layers pre-stacked on the upper part according to an embodiment of the present invention. and weights corresponding thereto, and only a portion thereof may be shown for convenience of explanation.

기 적층된 레이어 수Number of pre-stacked layers 가중치weight 00 1One 1One 1.51.5 22 22

표 3을 참조하면, 제1 레이어(11)에 포함된 객체의 제어값을 합산한 결과 20인 경우, 제1 레이어(11) 상부에 기 적층된 레이어 수는 0이므로, 가중치 1이 적용되어 최종 제어값은 20으로, 승강조형대(2)의 승강 속도가 5m/h이 되도록 제어할 수 있으며, 제2 레이어(12)에 포함된 객체의 제어값을 합산한 결과도 20인 경우, 제2 레이어(11) 상부에 기 적층된 레이어 수는 1이므로, 가중치 1.5가 적용되어 최종 제어값은 30으로, 승강조형대(2)의 승강 속도가 4m/h이 되도록 제어할 수 있다.Referring to Table 3, when the sum of the control values of the objects included in the first layer 11 is 20, the number of layers pre-stacked on the first layer 11 is 0, so a weight of 1 is applied to the final result. The control value is 20, and it is possible to control the lifting speed of the elevating mold 2 to be 5 m/h, and when the sum of the control values of the objects included in the second layer 12 is also 20, the second layer (11) Since the number of layers pre-stacked on the upper part is 1, a weight of 1.5 is applied, the final control value is 30, and it is possible to control so that the lifting speed of the lifting platform 2 is 4 m/h.

즉, 레이어 별로 제어값이 동일하더라도, 상부에 기 적층된 레이어 수가 작을수록 낮은 가중치가 적용되어 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.That is, even if the control value is the same for each layer, a lower weight is applied as the number of layers pre-stacked on the upper part is smaller, so that the lifting speed of the lifting platform 2 can be controlled to increase.

이를 통해, 조형물(P)의 제작 초반에는 기 적층된 레이어 수가 작기 때문에 승강 속도를 빠르게 제어하여 레이어의 조형 시간이 단축되도록 처리할 수 있으며, 조형물(P)의 제작 후반에는 기 적층된 레이어 수가 많기 때문에 승강 속도를 느리게 제어하여 레이어가 더 안정적으로 조형되도록 처리할 수 있다.Through this, since the number of pre-stacked layers is small at the beginning of the production of the sculpture (P), it is possible to quickly control the elevating speed to shorten the modeling time of the layers, Therefore, it is possible to process the layer to be printed more stably by controlling the lifting speed slowly.

한편, 제어부(4)는 제1 레이어(11)에 포함된 객체의 제어값을 합산하여, 합산된 제어값이 작을수록 제2 레이어(12)의 조형을 위해 승강되기 전까지 승강조형대(2)의 대기 시간이 짧아지도록 제어할 수 있다.On the other hand, the control unit 4 sums up the control values of the objects included in the first layer 11, and as the summed control value is smaller, until the second layer 12 is lifted for modeling. It can be controlled to shorten the waiting time.

즉, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 제어값을 합산하여 승강조형대(2)의 대기 시간을 제어할 수 있는데, 표 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어값 및 제어값에 따른 대기 시간을 나타낸 것으로, 설명의 편의를 위해 일부분만을 나타낸 것일 수 있다.That is, it is possible to control the waiting time of the lifting platform 2 by summing the control values of the objects included in the first layer 11. Table 4 shows the control values according to the control values and the control values according to the embodiment of the present invention. As the waiting time is indicated, only a portion may be indicated for convenience of explanation.

제어값control value 대기 시간(ms)Latency (ms) 1010 1One 2020 22 3030 33

표 4를 참조하면, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 제어값을 합산한 결과, 10이하인 경우, 승강조형대(2)의 승강 대기 시간이 1ms가 되도록 제어할 수 있고, 제1 레이어(11)에 포함된 객체들의 제어값을 합산한 결과, 20이하인 경우, 승강조형대(2)이 승강 대기 시간이 2ms가 되도록 제어할 수 있다.Referring to Table 4, when the sum of the control values of the objects included in the first layer 11 is 10 or less, it is possible to control the elevating waiting time of the elevating mold 2 to be 1 ms, and the first layer ( When the sum of the control values of the objects included in 11) is 20 or less, it is possible to control the elevating mold 2 so that the elevating waiting time is 2 ms.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터는 먼저 광경화성수지(R)를 경화시키는 조형광(3a)을 상측으로 조사하는 조형광원(3)이 동작되도록 제어하고, 조형광원(3)의 상측에 배치된 소재트레이(1)에 수용된 광경화성수지(R)가 조형광(3a)의 조사로 경화되어 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 중 제1 레이어(11)가 조형된 것으로 확인되면, 소재트레이(1)의 상측에 배치된 승강조형대(2)가 제2 레이어(12)의 조형을 위해 승강되는 틸팅 공정을 수행하도록 제어할 수 있다.That is, the 3D printer according to an embodiment of the present invention first controls the shaping light source 3 irradiating the shaping light 3a for curing the photocurable resin R upward to operate, and When it is confirmed that the photocurable resin (R) accommodated in the material tray (1) disposed on the upper side is cured by irradiation of the molding light (3a) and the first layer (11) of the plurality of layers separated through 3D modeling is molded , it is possible to control to perform a tilting process in which the lifting molding table 2 disposed on the upper side of the material tray 1 is raised and lowered for the modeling of the second layer 12 .

3D 프린터는 틸팅 공정을 제어하는데 있어, 제1 레이어(11)에 포함된 객체의 모양을 기초로, 객체의 단면적이 좁으면서 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.The 3D printer controls the tilting process, based on the shape of the object included in the first layer 11, as the cross-sectional area of the object is narrow and the object is located closer to the center of the lifting platform (2) It can be controlled so that the ascending/lowering speed of the

또한, 3D 프린터는 틸팅 공정을 제어하는데 있어, 객체의 단면적 및 객체가 승강조형대(2)의 정중앙 지점으로부터 떨어진 이격 거리를 곱하여 제어값을 산출하고, 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.In addition, in controlling the tilting process, the 3D printer calculates a control value by multiplying the cross-sectional area of the object and the separation distance away from the central point of the lifting platform 2, and the smaller the control value, the lower the control value. You can control the speed to increase.

또한, 3D 프린터는 틸팅 공정을 제어하는데 있어, 제1 레이어(11)에 포함된 객체가 복수인 경우, 객체 별로 산출된 제어값을 합산하여, 합산된 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.In addition, when the 3D printer controls the tilting process, when there are a plurality of objects included in the first layer 11, the control values calculated for each object are added up, and as the summed control value is smaller, the It can be controlled so that the lifting speed becomes faster.

또한, 3D 프린터는 틸팅 공정을 제어하는데 있어, 제1 레이어(11)의 상부에 기 적층된 레이어 수가 작을수록 낮은 가중치를 설정하여, 가중치가 적용된 제어값이 작을수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어할 수 있다.In addition, in controlling the tilting process, the 3D printer sets a lower weight as the number of layers pre-stacked on top of the first layer 11 is smaller, and the lower the weighted control value is, the smaller the lifting speed of the elevating platform 2 can be controlled to speed up.

또한, 3D 프린터는 틸팅 공정을 제어하는데 있어, 제어값이 작을수록 제2 레이어(12)의 조형을 위해 승강되기 전가지 승강조형대(2)의 대기 시간이 짧아지도록 제어할 수 있다.In addition, in controlling the tilting process, the 3D printer may control the waiting time of the elevating platform 2 before being elevated for the modeling of the second layer 12 to be shorter as the control value is smaller.

한편, 조형광(3a)이 산란되지 않고 투과되어 고품질의 조형물(P)을 출력할 수 있도록, 소재트레이(1)는 광투과필름유닛을 포함하여 구성할 수 있는데, 이와 관련된 자세한 설명은 도 5 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.On the other hand, the material tray 1 can be configured to include a light-transmitting film unit so that the molding light 3a is transmitted without being scattered to output a high-quality object P. It will be described with reference to FIG. 10 .

도 5는 본 발명에 따른 3D프린터의 소재트레이(1)를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 소재트레이(1)를 나타낸 분해 사시도이다.5 is a perspective view showing the material tray 1 of the 3D printer according to the present invention, and FIG. 6 is an exploded perspective view showing the material tray 1 of FIG. 5 .

또한, 도 7은 도 6의 소재트레이(1)를 나타낸 종단면도이고, 도 8 및 도 9는 도 6의 소재트레이(1)에서 광투과필름유닛을 나타낸 도면이다.In addition, FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the material tray 1 of FIG. 6 , and FIGS. 8 and 9 are views showing the light-transmitting film unit in the material tray 1 of FIG. 6 .

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 3D프린터의 소재트레이(1)는, 수용부재(110), 광투과필름유닛(120), 및 필름클램프(130)를 포함한다.Referring to the drawings, the material tray 1 of the 3D printer according to the present invention includes a receiving member 110 , a light-transmitting film unit 120 , and a film clamp 130 .

여기에서, 수용부재(110)는 상측의 승강조형대(2)와 하측의 조형광원(3) 사이에 배치되며, 상부와 하부가 개방된 수용공간(110a)을 가진다.Here, the accommodating member 110 is disposed between the upper lifting mold 2 and the lower shaping light source 3, and has an upper and lower open accommodating space 110a.

이러한 수용부재(110)는 수용공간(110a)에 3D프린팅하기 위한 소재인 광경화성수지(R)가 수용되는데, 수용공간(110a)의 개방된 상부는 광경화성수지(R)가 인입되고 아울러 승강조형대(2)가 광경화성수지(R)에 침지되기 위한 이동루트이며, 수용공간(110a)의 개방된 하부는 광투과필름유닛(120)에 의해 차단되어 광투과성필름의 상측에 위치된 수용공간(110a)에 광경화성수지(R)가 수용될 수 있도록 한다.The accommodating member 110 receives a photocurable resin (R), which is a material for 3D printing, in the accommodating space 110a, and the open upper portion of the accommodating space 110a has a photocurable resin (R) in and elevates as well. It is a moving route for the molding table 2 to be immersed in the photocurable resin (R), and the open lower portion of the receiving space 110a is blocked by the light transmitting film unit 120 and is located above the light transmitting film. (110a) to be accommodated in the photo-curable resin (R).

광투과필름유닛(120)은 수용공간(110a)에 광경화성수지(R)가 수용되도록 수용공간(110a)의 하부를 차단하는 부분으로서, 조형광원(3)에서 조사되어 수용공간(110a)을 통과하는 조형광(3a), 즉, 조형광원(3)에서 승강조형대(2) 측으로 발사되는 조형광(3a)이 투과되는 부재이다.The light-transmitting film unit 120 is a part that blocks the lower portion of the accommodation space 110a so that the photocurable resin R is accommodated in the accommodation space 110a, and is irradiated from the modeling light source 3 to form the accommodation space 110a. It is a member through which the passing shaping light 3a, that is, the shaping light 3a emitted from the shaping light source 3 toward the elevating shaping table 2, is transmitted.

그런데, 이러한 광투과필름유닛(120)을 가진 본 발명의 소재트레이(1)와 비교하여 종래의 소재트레이를 살펴보면, 종래의 소재트레이는 광투과필름유닛(120)이 사용되지 않고, 광경화성수지(R)가 수용되도록 상부는 개방되고 하부는 밀폐된 구조를 취하면서, 조형광(3a)이 하부를 투과할 수 있도록 투명한 재질의 유리나 아크릴로 만들어진다.By the way, looking at the conventional material tray compared to the material tray 1 of the present invention having such a light-transmitting film unit 120, the conventional material tray does not use the light-transmitting film unit 120, and the photocurable resin The upper part is open and the lower part is closed so that (R) is accommodated, and the molding light 3a is made of a transparent material such as glass or acrylic to pass through the lower part.

이와 같은 종래의 소재트레이는 적정한 내구성을 위해 약 5mm두께로 이루어지는데, 소재트레이에서 조형광(3a)이 이러한 두께의 하부를 투과하는 과정에서 굴절되어 산란됨으로써 초점이 맞춰지기 어려움에 따라, 정확한 치수를 가진 조형물(P)의 출력이 어려운, 즉 치수정확도와 품질이 저하된 조형물(P)이 제조되는 한계점이 있다.Such a conventional material tray is made of about 5 mm thick for proper durability. In the material tray, the modeling light 3a is refracted and scattered in the process of penetrating the lower part of this thickness, and thus it is difficult to focus, so accurate dimensions There is a limitation in that the output of the sculpture P with is difficult, that is, the sculpture P with reduced dimensional accuracy and quality is manufactured.

나아가, 종래의 소재트레이는 하부의 두께가 두꺼울수록 조형광(3a)의 굴절에 의한 산란이 많아짐으로써, 출력물인 조형물(P)의 치수정확도와 품질이 더욱더 떨어지게 되는 단점이 있다.Furthermore, as the thickness of the lower part of the conventional material tray increases, scattering due to refraction of the modeling light 3a increases, so that the dimensional accuracy and quality of the printed object P, which is an output, is further deteriorated.

아울러, 종래의 소재트레이는 틸팅 시 조형물의 분리를 위해 내부 하면에 실가드와 같은 이형성물질이 도포되지만, 빠르면 1주일 정도, 늦어도 1개월 정도 지나면 도포된 이형성물질이 떨어지거나 백화현상(불투명으로 변하는 현상)이 발생함에 따라, 오래 사용할 수 없는 단점이 있다.In addition, in the conventional material tray, a releasable material such as a seal guard is applied to the inner lower surface to separate the sculpture during tilting, but the releasable material applied after about a week or at the latest about 1 month falls off or a whitening phenomenon (which changes to opaque) phenomenon), there is a disadvantage that it cannot be used for a long time.

이에 따라, 소재트레이는 상술된 한계점과 단점들을 극복하기 위해, 수용부재의 개방된 하부에 투명하면서도 얇은 형태의 단층필름이 사용될 수 있다.Accordingly, in the material tray, a transparent and thin single-layer film may be used under the open lower portion of the receiving member in order to overcome the above-described limitations and disadvantages.

그런데, 광경화성수지(R)가 경화되어 제조되는 조형물(P)의 하부가 단층필름에 붙은 상태이기 때문에, 조형물(P)의 상부가 연결된 승강조형대(2)의 상승 시 단층필름이 당겨짐에 따라, 즉 조형물(P)의 경화된 레이어의 장력에 의해 단층필름이 당겨짐에 따라 단층필름이 변형되기 쉬운 문제점이 있다.By the way, since the lower part of the sculpture (P) manufactured by curing the photocurable resin (R) is attached to the monolayer film, the monolayer film is pulled when the lifting frame (2) to which the upper part of the sculpture (P) is connected is lifted. That is, there is a problem in that the monolayer film is easily deformed as the monolayer film is pulled by the tension of the cured layer of the sculpture (P).

즉, 경화된 레이어는 단층필름의 상면에 붙어있는 상태이기 때문에, 이러한 틸팅공정에서 승강조형대(2)를 따라 강제로 위로 이동하는 과정에서 단층필름으로부터 강제로 떨어지게 된다.That is, since the cured layer is attached to the upper surface of the monolayer film, it is forcibly separated from the monolayer film in the process of forcibly moving upward along the elevating mold 2 in this tilting process.

이러한 틸팅공정에서, 승강조형대(2)를 따라 올라가는 경화된 레이어의 상측 장력에 의하여 단층필름이 상측으로 당겨져서 늘어남에 따라, 조형물(P)의 경화된 레이어가 단층필름으로부터 분리된 후에는 단층필름이 주름과 같이 울퉁불퉁하게 울어버리게 된다.In this tilting process, as the monolayer film is pulled upward by the upper tension of the hardened layer rising along the elevating mold 2 and stretched, the hardened layer of the sculpture P is separated from the monolayer film After the monolayer film You will cry unevenly like this wrinkle.

특히, 광경화성수지(R)가 경화되는 과정에서 60도 내지 80도 정도의 열이 발생하는데, 이러한 열에 의해서 단층필름은 더욱더 쉽게 울퉁불퉁 울게 됨으로써, 종국적으로 출력된 조형물(P)의 품질이 떨어지는 문제점이 발생한다.In particular, in the process of curing the photocurable resin (R), heat of about 60 to 80 degrees is generated, and the single-layer film is more easily bumpy by this heat, so that the quality of the finally printed object (P) is deteriorated. This happens.

나아가, 단층필름이 투명플레이트 상에 배치된다면, 조형광원(3)으로부터 조사되는 조형광(3a)이 투명플레이트에서 굴절됨에 따라, 출력된 조형물(P)의 형상이 정확한 수치로 조형되지 않음에 따라 조형물(P)의 품질이 저하되는 문제점이 있다.Furthermore, if the single-layer film is disposed on the transparent plate, as the modeling light 3a irradiated from the modeling light source 3 is refracted in the transparent plate, the shape of the outputted object P is not molded to an exact value. There is a problem that the quality of the sculpture (P) is reduced.

이에 따라, 본 발명의 소재트레이(1)는 상술된 문제점을 극복하기 위해, 조형광(3a)이 투과되는 필름으로서 이형성과 탄성을 가진 광투과필름유닛(120)이 활용될 수 있다.Accordingly, in the material tray 1 of the present invention, in order to overcome the above-mentioned problems, the light transmitting film unit 120 having releasability and elasticity as a film through which the shaping light 3a is transmitted can be utilized.

즉, 본 발명의 광투과필름유닛(120)은 광경화성수지(R)가 경화되어 승강조형대(2)에 연결된 조형물(P)의 하부가 보다 쉽게 떨어지도록 이형성을 가지고, 조형물(P)의 하부에 의해 당겨지더라도 변형되지 않고 다시 원상태로 복원될 수 있는 탄성을 가진다.That is, the light-transmitting film unit 120 of the present invention has releasability so that the photocurable resin (R) is cured so that the lower part of the sculpture (P) connected to the elevating mold (2) falls more easily, and the lower part of the sculpture (P) It has elasticity that can be restored to its original state without being deformed even when pulled by

구체적으로, 상기 광투과필름유닛(120)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 이형필름(121)과 탄성필름(122)을 구비하여 다단합지구조로 이루어질 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 8 and 9 , the light-transmitting film unit 120 includes a release film 121 and an elastic film 122 to have a multi-layer laminate structure.

왜냐하면 실질적으로 상기 광투과필름유닛(120)은 한 장으로 구성되면서 두 가지 특성인 이형성과 탄성을 가지기는 어렵기 때문에, 이형필름(121)과 탄성필름(122)을 합한 다단합지구조를 취하여 이형성과 탄성 모두를 가질 수 있다. 참고로, 이러한 다단합지구조는 필름이 합하여 지기 때문에 두께가 얇은 상태를 유지함에 따라 조형광(3a)의 굴절은 거의 발생하지 않는다.Because substantially the light transmitting film unit 120 is composed of one sheet and it is difficult to have the two characteristics of releasability and elasticity, the release film 121 and the elastic film 122 are combined to take a multi-layer laminated structure to achieve releasability and elasticity. It can have both elasticity. For reference, in this multi-layer laminated structure, since the films are combined, the refraction of the shaping light 3a hardly occurs as the thickness is maintained in a thin state.

여기에서, 이형필름(121)은 광경화성수지(R)가 접촉되는 부분으로서, 광투과필름유닛(120)에 있어서 상부에 해당되는 필름이다.Here, the release film 121 is a portion to which the photocurable resin (R) is in contact, and is a film corresponding to the upper part of the light-transmitting film unit 120 .

이러한 이형필름(121)은 이형성을 가짐으로써 조형물(P)의 경화된 레이어가 쉽게 떨어질 수 있도록 함에 따라, 승강조형대(2)의 상승 시 조형물(P)의 장력에 의해서도 광투과필름유닛(120)이 최대한 조금만 당겨지도록 한다.As this release film 121 has releasability so that the cured layer of the sculpture P can be easily removed, the light transmitting film unit 120 even by the tension of the sculpture P when the lifting mold 2 is raised. Try to pull it out as little as possible.

또한, 탄성필름(122)은 이형필름(121)의 하면에 밀착결합된 부분으로서, 광투과필름유닛(120)에 있어서 하부에 해당되는 필름이다.In addition, the elastic film 122 is a portion closely coupled to the lower surface of the release film 121 , and is a film corresponding to the lower portion of the light-transmitting film unit 120 .

이러한 탄성필름(122)은 탄성을 가짐으로써 조형물(P)의 장력에 의해 광투과필름유닛(120)이 당겨지더라도, 변형되지 않고 다시 원상태로 복원될 수 있도록 한다.Since the elastic film 122 has elasticity, even if the light transmitting film unit 120 is pulled by the tension of the sculpture P, it is not deformed and can be restored to its original state.

종국적으로, 상술된 이형필름(121)과 탄성필름(122)으로 이루어진 광투과필름유닛(120)은, 도 10에 도시된 바와 같이 조형물(P)의 장력에 의해 당겨지더라도, 이형성에 의해 레이어로부터 쉽게 떨어지고 탄성에 의해 원상복구되어 변형이 거의 발생하지 않게 된다. 참고로, 도면부호 2는 승강조형대, 3은 조형광원, 3a는 조형광, L은 LCD, La는 LCD의 출력형상부이다.Finally, the light transmitting film unit 120 made of the above-described release film 121 and the elastic film 122, even if pulled by the tension of the sculpture (P) as shown in FIG. It is easily detached from the material and is restored to its original state by elasticity, so that almost no deformation occurs. For reference, reference numeral 2 denotes an elevating platform, 3 denotes a modeling light source, 3a denotes a molding light, L denotes an LCD, and La denotes an output shape of the LCD.

더욱 구체적으로, 이형필름(121)과 탄성필름(122)은 점착되어 결합된 것이 바람직하다.More specifically, the release film 121 and the elastic film 122 are preferably bonded to each other.

이형필름(121)은 재질 특성 상 다른 물질과 접착이 잘 이루어지지 않는 필름이기 때문에, 광투과필름유닛(120)에서 탄성필름(122)과 다단합지구조를 이루기 위해, 점착제(123)에 의해 점착되어 결합된다.Since the release film 121 is a film that does not adhere well to other materials due to its material characteristics, in order to form a multi-layer laminated structure with the elastic film 122 in the light-transmitting film unit 120, it is adhered by an adhesive 123. become and combine

구체적으로, 상기 광투과필름유닛(120)은 결합 시 이형필름(121) 또는 탄성필름(122)에 점착제(123)를 도포 한 후 롤에 의한 롤링압축방식으로 결합되어 다단합지구조를 취하게 된다.Specifically, the light-transmitting film unit 120 is coupled to the release film 121 or the elastic film 122 by applying the adhesive 123 to the release film 121 or the elastic film 122 and then combined in a rolling compression method by a roll to take a multi-layer laminated structure. .

참고로, 점착제(123)가 아닌 접착제(미도시)는 다른 종의 재료를 접착하는 데 사용되는 물질로서, 일반적인 접착제로는 천연 및 합성의 유기고분자가 사용되며, 특수한 용도에서는 무기물과 금속도 접착제로 사용된다.For reference, the adhesive (not shown) other than the pressure-sensitive adhesive 123 is a material used to bond different types of materials. As a general adhesive, natural and synthetic organic polymers are used, and in special applications, inorganic and metal adhesives are also used. is used as

이러한 접착제는 피착제에 도포된 후, 피착제가 대상물에 부착되기 직전 일정정도 경화시킨 후 부착되도록 하거나, 대상물에 부착된 직후 경화가 시작되도록 하는 방식으로 사용되는데, 일단 경화가 완료된 후에는 접착력이 없어진다.Such an adhesive is used in such a way that after being applied to an adherend, the adherend is cured to a certain extent immediately before being attached to the object, or cured immediately after being attached to the object. .

이와 비교하여, 본 발명의 광투과필름유닛(120)에서 사용되는 점착제(123)는 점도성으로서 피착제를 대상물에 점착시킬 때 사용되며, 이러한 점착으로 인하여 경화된 후에도 점성이 유지되도록 한다.In comparison, the pressure-sensitive adhesive 123 used in the light-transmitting film unit 120 of the present invention is used to adhere the adherend to the object as a viscosity, and due to this adhesion, the viscosity is maintained even after curing.

이와 같은 점착제(123)는 가장 큰 특징으로서, 경화가 이루어져도 점성이 유지되는 특성을 가지고 있기 때문에, 이형필름(121)과 탄성필름(122)을 용이하게 서로 부착시켜 결합시킬 수 있다.The pressure-sensitive adhesive 123 is the biggest characteristic, and since it has a characteristic of maintaining viscosity even after curing, the release film 121 and the elastic film 122 can be easily attached to each other and combined.

이에 따라, 탄성필름(122)은 접착제에 의해서는 이형필름(121)과 결합되기는 어렵지만, 점착제(123)에 의해서는 이형필름(121)과 결합이 가능하며, 이러한 점착에 의한 결합은 점성이 유지되기 때문에 강제로 떼지 않는 한 계속해서 이형필름(121)과 결합된 상태를 유지하게 된다.Accordingly, the elastic film 122 is difficult to combine with the release film 121 by the adhesive, but it is possible to bond with the release film 121 by the adhesive 123, and the bonding by this adhesive maintains the viscosity. Therefore, it is continuously maintained in a state coupled to the release film 121 unless it is forcibly removed.

이에 더하여, 탄성필름(122)은 비록 도면에 도시되지는 않았지만, 복수 개가 이형필름(121)의 하면에 순차적으로 적층되어 결합될 수 있다.In addition, although not shown in the drawings, the elastic film 122 may be sequentially laminated and combined on the lower surface of the release film 121 .

광투과필름유닛(120)은 탄성재질로서 탄성을 가짐과 동시에, 조형물(P)의 경화된 레이어의 장력에 의해 많이 당겨지지 않도록 일정정도 하드한 특성을 가지는 것이 바람직하다.The light-transmitting film unit 120 preferably has elasticity as an elastic material, and at the same time has a hard characteristic to a certain extent so as not to be pulled too much by the tension of the hardened layer of the sculpture (P).

이에 따라, 탄성필름(122)이 이형필름(121)의 하면에 순차적으로 복수 개가 적층결합됨으로써, 광투과필름유닛(120)이 보다 단단해짐에 따라, 조형물(P)의 장력에 의해 많이 당겨지지 않게 되어, 종국적으로 광투과필름유닛(120)의 변형이 거의 발생하지 않게 된다.Accordingly, as a plurality of elastic films 122 are sequentially laminated and coupled to the lower surface of the release film 121, as the light transmitting film unit 120 becomes harder, a lot is not pulled by the tension of the sculpture P. , and ultimately, almost no deformation of the light-transmitting film unit 120 occurs.

그리고, 상술된 이형필름(121)은 불소계열로서 FEP, PFA, PTFE, 및 ETFE 중 적어도 하나 이상이 포함된 필름이 활용될 수 있고, 탄성필름(122)은 PET 및 PC 중 적어도 하나 이상이 포함된 필름이 활용될 수 있다.In addition, the above-described release film 121 may be a fluorine-based film containing at least one of FEP, PFA, PTFE, and ETFE, and the elastic film 122 may include at least one of PET and PC. film may be used.

즉, 필름이 EP, PFA, PTFE, ETFE, PET, 및 PC 중 적어도 하나 이상이 포함되어 제조되면 내열성 및 투명성이 우수하며, 특히 EP, PFA, PTFE, 및 ETFE 중 적어도 하나 이상이 포함되어 제조된 필름은 마찰계수가 매우 작고 윤활성이 뛰어나서 이형성이 우수하고, 아울러 PET 및 PC 중 적어도 하나 이상이 포함되어 제조된 필름은 탄성률이 커서 탄성이 우수하다.That is, when the film is prepared by including at least one of EP, PFA, PTFE, ETFE, PET, and PC, heat resistance and transparency are excellent, and in particular, at least one of EP, PFA, PTFE, and ETFE is included. The film has a very small coefficient of friction and excellent lubricity, and thus has excellent releasability. In addition, a film prepared by including at least one of PET and PC has a high elastic modulus and thus has excellent elasticity.

한편, 필름클램프(130)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 광투과필름유닛(120)을 수용부재(110)의 하부테두리에 고정시키도록, 수용부재(110)의 하부테두리에 설치된다.On the other hand, the film clamp 130 is installed on the lower edge of the accommodating member 110 so as to fix the light transmitting film unit 120 to the lower edge of the accommodating member 110 as shown in FIGS. 5 to 7 . do.

여기에서, 광투과필름유닛(120)은 출력된 조형물(P)의 품질을 최대한 높이기 위해 팽팽하게, 즉 처짐이 방지되게 수용부재(110)와 필름클램프(130) 사이에 설치되어야 한다.Here, the light-transmitting film unit 120 should be installed between the receiving member 110 and the film clamp 130 taut, that is, to prevent sagging in order to maximize the quality of the outputted object P.

이에 따라, 본 발명은 수용부재(110)의 하면과 필름클램프(130)의 상면의 높이가 서로 차이가 나는 단차를 형성시킴으로써, 광투과필름유닛(120)의 처짐, 주름 등을 방지할 수 있다.Accordingly, the present invention can prevent sagging, wrinkles, etc. of the light transmitting film unit 120 by forming a step in which the height of the lower surface of the receiving member 110 and the upper surface of the film clamp 130 is different from each other. .

이와 같이 광투과필름유닛(120)의 처짐을 방지하는 구성에 대해 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.As described above, the configuration for preventing the light transmission film unit 120 from sagging is as follows.

수용부재(110)는 본체부(111), 클램프체결부(112), 및 단차부(113)를 구비할 수 있다.The accommodation member 110 may include a body portion 111 , a clamp fastening portion 112 , and a step portion 113 .

이때, 본체부(111)는 상부와 하부가 개방된 수용공간(110a)이 형성되도록, 상하방향으로 일정 정도 길게 형성된 통구조를 취한다.At this time, the main body 111 has a cylindrical structure formed to be elongated to a certain extent in the vertical direction so that the receiving space 110a having the upper and lower portions open is formed.

또한, 클램프체결부(112)는 본체부(111)의 하단부에 둘레를 따라 형성되어, 광투과필름유닛(120)을 사이에 두고 필름클램프(130)가 체결되는데, 이러한 클램프체결부(112)와 필름클램프(130)는 광투과필름유닛(120)이 간편하면서도 용이하게 교체될 수 있는 구조를 취할 수 있다.In addition, the clamp fastening portion 112 is formed along the periphery at the lower end of the body portion 111, the film clamp 130 is fastened with the light transmitting film unit 120 interposed therebetween. And the film clamp 130 can take a structure in which the light-transmitting film unit 120 can be simply and easily replaced.

구체적으로, 클램프체결부(112)에는 복수 개의 체결홀(112a)이 형성되고, 광투과필름유닛(120)의 테두리에는 복수 개의 체결홀(112a)과 대응되는 복수 개의 통과홀(120a)이 형성될 수 있다.Specifically, a plurality of fastening holes 112a are formed in the clamp fastening portion 112 , and a plurality of through holes 120a corresponding to the plurality of fastening holes 112a are formed on the edge of the light transmitting film unit 120 . can be

아울러, 클램프체결부(112)와 마주보는 필름클램프(130)의 상면에는 통과홀(120a)과 체결홀(112a)에 순차적으로 삽입되는 볼트돌기(131)가 형성되고, 볼트돌기(131)에는 너트부재(139)가 체결되어 클램프체결부(112)의 상면을 가압하는 구조를 취할 수 있다.In addition, on the upper surface of the film clamp 130 facing the clamp fastening part 112, a bolt protrusion 131 that is sequentially inserted into the through hole 120a and the fastening hole 112a is formed, and the bolt protrusion 131 has The nut member 139 may be fastened to have a structure in which the upper surface of the clamp fastening part 112 is pressed.

이로 인하여, 광투과필름유닛(120)이 간편하면서도 용이하게 교체될 수 있으며, 아울러 후술되는 단차부(113)의 구성으로 인하여 광투과필름유닛(120)의 설치 시 자연스럽게 광투과필름유닛(120)이 팽팽하게 당겨지면서 설치될 수 있다.Due to this, the light transmitting film unit 120 can be simply and easily replaced, and also, due to the configuration of the step portion 113 to be described later, the light transmitting film unit 120 naturally when the light transmitting film unit 120 is installed. It can be installed by pulling this taut.

그리고, 단차부(113)는 본체부(111)의 하단부에 하측으로 돌출형성되며, 필름클램프(130)로 고정된 광투과필름유닛(120)을 하측으로 가압하여 밀도록 하면이 클램프체결부(112)의 상면보다 하측에 배치된다.And, the step part 113 is formed to protrude downwardly at the lower end of the body part 111, and when the light-transmitting film unit 120 fixed by the film clamp 130 is pressed downward to push it, this clamp fastening part ( 112) is disposed below the upper surface.

이러한 단차부(113)로 인하여, 광투과필름유닛(120)이 필름클램프(130)에 설치된 상태, 즉 광투과필름유닛(120)의 테두리가 필름클램프(130)의 볼트돌기(131)에 걸려서 위치고정된 상태에서, 클램프체결부(112)에 필름클램프(130)가 체결되는 과정에서 단차부(113)가 광투과필름유닛(120)을 하측으로 밀게 됨으로써, 광투과필름유닛(120)이 팽팽하게 당겨지면서 설치될 수 있다.Due to this step 113, the light transmitting film unit 120 is installed in the film clamp 130, that is, the edge of the light transmitting film unit 120 is caught by the bolt projection 131 of the film clamp 130. In the fixed position, in the process of the film clamp 130 being fastened to the clamp fastening part 112, the step part 113 pushes the light transmissive film unit 120 downward, so that the light transmissive film unit 120 is It can be installed by pulling taut.

이에 더하여, 단차부(113)는 광투과필름유닛(120)이 걸려서 방향전환되는 부분인 하단의 외부 모서리가 모따기된 것이 바람직한데, 이와 같이 모따기된 모따기면(113a)으로 인하여 광투과필름유닛(120)이 날카로운 모서리에 의해 손상되지 않게 됨으로써, 광투과필름유닛(120)의 장력을 안정적으로 유지시킬 수 있다.In addition, it is preferable that the step portion 113 has a chamfered outer edge of the lower end, which is a portion where the light transmission film unit 120 is caught and changed, due to the chamfered surface 113a chamfered in this way 120) is not damaged by the sharp edge, so that the tension of the light-transmitting film unit 120 can be stably maintained.

아울러, 상술된 모따기에 의해 광투과필름유닛(120)에 대한 단차부(113)의 밀착면적이 커짐에 따라, 수용공간(110a)에서 단차부(113)와 광투과필름유닛(120) 사이의 틈을 통해 광경화성수지(R)가 새어나가지 않는 안정적인 기밀구조가 이루어질 수 있다.In addition, as the adhesion area of the step portion 113 with respect to the light transmitting film unit 120 by the above-described chamfering increases, in the receiving space 110a, the step portion 113 and the light transmitting film unit 120 are separated from each other. A stable airtight structure in which the photocurable resin (R) does not leak through the gap can be achieved.

이에 더하여, 클램프체결부(112)의 하면에는 본체부(111)의 둘레를 따라 실링부재(C)가 부착될 수 있는데, 만일에 단차부(113)와 광투과필름유닛(120) 사이의 틈을 통해 광경화성수지(R)가 새어나가더라도 실링부재(C)에 의하여 클램프체결부(112)와 필름클램프(130) 사이의 틈을 빠져나가지 못함에 따라, 더욱더 안정적인 기밀구조가 이루어질 수 있다.In addition to this, a sealing member (C) may be attached to the lower surface of the clamp fastening part 112 along the circumference of the main body part 111, if there is a gap between the step part 113 and the light transmitting film unit 120. Even if the photo-curable resin (R) leaks through, as the gap between the clamp fastening part 112 and the film clamp 130 does not escape by the sealing member (C), a more stable airtight structure can be formed.

나아가, 수용부재(110)와 필름클램프(130)가 금속재질로 이루어짐으로써, 광투과필름유닛(120)만이 교체되서 사용되고 수용부재(110)와 필름클램프(130)는 반영구적으로 사용가능함에 따라, 유리나 아크릴재질로 이루어진 종래의 소재트레이와 비교하여 유지관리비용이 상대적으로 절감될 수 있다.Furthermore, since the accommodating member 110 and the film clamp 130 are made of a metal material, only the light-transmitting film unit 120 is replaced and used, and the accommodating member 110 and the film clamp 130 can be used semi-permanently. Compared to the conventional material tray made of glass or acrylic material, the maintenance cost can be relatively reduced.

결과적으로, 본 발명에 따른 3D프린터의 소재트레이(1)는, 광투과필름유닛(120)이 이형성과 탄성을 가지도록 다단합지구조로 구성됨으로써, 광경화성수지(R)가 경화되어 승강조형대(2)에 연결된 조형물(P)의 하부가 승강조형대(2)의 상승 시 장력으로 광투과필름유닛(120)을 당기더라도, 광투과필름유닛(120)이 비변형되도록 할 수 있다.As a result, the material tray 1 of the 3D printer according to the present invention is composed of a multi-layer laminated structure such that the light-transmitting film unit 120 has releasability and elasticity, whereby the photo-curable resin (R) is cured and the elevating mold ( Even if the lower portion of the sculpture P connected to 2) pulls the light transmitting film unit 120 with tension when the lifting frame 2 is raised, the light transmitting film unit 120 may be non-deformed.

즉, 광투과필름유닛(120)은 제1 레이어(11)가 조형되어 제1 레이어(11)의 상부가 승강조형대(2)에 연결된 상태에서, 승강조형대(2)의 상승 시 장력으로 제1 레이어(11)의 하부에 의해 당겨지더라도 비변형되도록 이현성과 탄성을 가지는 재질로 구성될 수 있다.That is, in the light transmitting film unit 120, in a state in which the first layer 11 is molded and the upper part of the first layer 11 is connected to the elevating frame 2, when the elevating frame 2 is lifted, the first It may be made of a material having flexibility and elasticity so as to be non-deformable even when pulled by the lower portion of the layer 11 .

또한, 본 발명은 본체부(111)의 하단부에 하측으로 돌출형성되어 하면이 클램프체결부(112)의 상면보다 하측에 배치된 단차부(113)가 구성됨으로써, 클램프체결부(112)에 단순히 필름클램프(130)를 체결하는 간단하면서도 단순한 작업만으로도 광투과필름유닛(120)을 팽팽하게 당길 수 있다.In addition, the present invention is formed to protrude downwardly at the lower end of the main body portion 111, the lower surface of the clamp fastening portion 112, the stepped portion 113 disposed below the upper surface of the configuration, by which the clamp fastening portion 112 is simply It is possible to pull the light transmitting film unit 120 taut with a simple and simple operation of fastening the film clamp 130 .

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 3D 모델링을 통해 분리된 복수의 레이어 별로, 레이어에 포함된 객체의 모양을 기초로, 객체의 단면적이 좁으면서 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에 가깝게 위치할수록 승강조형대(2)의 승강 속도가 빨라지도록 제어함으로써, 객체의 단면적이 좁고 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에 가깝게 위치하는 경우에는 승강 속도를 빠르게 제어하여 레이어의 조형 시간이 단축되도록 처리하고, 객체의 단면적이 넓고 객체가 승강조형대(2)의 중앙부에서 멀리 위치하는 경우에는 승강 속도를 느리게 제어하여 레이어가 더 안정적으로 조형되도록 처리할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, for each of the plurality of layers separated through 3D modeling, based on the shape of the object included in the layer, the cross-sectional area of the object is narrow and the object is placed in the center of the lifting platform 2 By controlling the elevating speed of the elevating frame (2) to be faster as it is located closer, when the cross-sectional area of the object is narrow and the object is located closer to the center of the elevating form (2), the elevating speed is controlled quickly to shorten the layer forming time. When the cross-sectional area of the object is wide and the object is located far from the center of the elevating platform 2, the elevating speed may be controlled slowly to allow the layer to be molded more stably.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

1 : 소재트레이 1a : 실가드
2 : 승강조형대 2a : 스크류수직축
3 : 조형광원 3a : 조형광
4 : 제어부 11 : 제1 레이어
11a : 제1 객체 11b : 제2 객체
12 : 제2 레이어 110 : 수용부재
110a : 수용공간 111 : 본체부
112 : 클램프체결부 112a : 체결홀
113 : 단차부 113a : 모따기면
120 : 광투과필름유닛 120a : 통과홀
121 : 이형필름 122 : 탄성필름
123 : 점착제 130 : 필름클램프
131 : 볼트돌기 139 : 너트부재
C : 실링부재 R : 광경화성수지
P : 조형물1: Material tray 1a: Shield guard
2: elevating mold 2a: screw vertical shaft
3: shaping light source 3a: shaping light
4: control unit 11: first layer
11a: first object 11b: second object
12: second layer 110: receiving member
110a: accommodating space 111: body part
112: clamp fastening part 112a: fastening hole
113: step portion 113a: chamfered surface
120: light transmissive film unit 120a: through hole
121: release film 122: elastic film
123: adhesive 130: film clamp
131: bolt projection 139: nut member
C: Sealing member R: Photocurable resin
P: sculpture

Claims

A method of controlling a tilting speed through the shape of an object of a layer in a 3D printer, the method comprising:
Controlling a modeling light source for irradiating upwardly illuminating the molding light for curing the photocurable resin to operate; and
When it is confirmed that the photocurable resin accommodated in the material tray disposed on the upper side of the modeling light source is cured by irradiation of the molding light and the first layer among the plurality of layers separated through 3D modeling is formed, the upper side of the material tray Including; including; controlling to repeatedly perform the tilting process of lifting and lowering the arranged lifting platform for the modeling of the second layer;
The control step of the tilting process is,
Based on the shape and position of the object included in the first layer, the narrower the cross-sectional area of the object and the closer the object is located to the center of the lifting platform, the faster the lifting speed of the object A method of controlling the tilting speed through the shape of an object of a layer, characterized in that the cross-sectional area is wide and the moving speed of the elevating mold is controlled to be slow as the object is located farther from the center of the elevating mold.

According to claim 1,
The control step of the tilting process is,
A control value is calculated by multiplying the cross-sectional area of the object and the distance that the object is separated from the center point of the lifting platform, and the smaller the control value, the faster the lifting speed of the lifting mold is, characterized in that the control of the layer How to control tilt speed via object shape.

3. The method of claim 2,
The control step of the tilting process is,
In the case where there are a plurality of objects included in the first layer, the control values calculated for each object are summed, and as the summed control value is smaller, the lifting speed of the lifting platform is controlled to increase. Layer, How to control the tilt speed through the shape of the object.

3. The method of claim 2,
The control step of the tilting process is,
Object shape of the layer, characterized in that by setting a lower weight as the number of layers pre-stacked on top of the first layer is smaller, and controlling the lifting speed of the elevating mold to be faster as the control value to which the weight is applied is smaller How to control the tilting speed via .

3. The method of claim 2,
The control step of the tilting process is,
The method of controlling the tilting speed through the object shape of the layer, characterized in that the control so that the waiting time of the elevating platform is controlled so that the waiting time of the elevating platform is shortened before the elevating for the modeling of the second layer is reduced as the control value is smaller.

According to claim 1,
The material tray is
Receiving member having an upper and lower accommodating space open;
a light-transmitting film unit blocking a lower portion of the accommodation space so that the photocurable resin is accommodated in the accommodation space, and transmitting the shaping light irradiated from the shaping light source and passing through the accommodation space; and
and a film clamp installed on the lower edge of the receiving member to fix the light-transmitting film unit to the lower edge of the receiving member.
The light transmitting film unit,
In a state in which the first layer is molded and the upper part of the first layer is connected to the lifting mold, it has releasability and elasticity so that it is not deformed even if it is pulled by the lower part of the first layer by tension when the lifting mold is raised. A method of controlling the tilting speed through the shape of the object in the layer, characterized.