KR102319740B1 - 3d프린팅장치 - Google Patents

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Abstract

3D프린팅장치는 소정 두께의 성형평면이 경화 적층되어 형성되는 성형물이 지지되는 조형판, 광경화성 수지를 하방 토출하는 토출유니트, 하방 토출된 광경화성 수지를 조형판 상에 상기 성형평면이 평탄하게 형성되도록 도포하는 블레이드, 성형평면을 노광하여 광경화 성형하는 노광유니트 및 성형물의 3D성형정보에 기초하며 광경화성 수지의 토출에 연동하여 성형평면의 영역을 덮으며 도포되도록 하며 성형평면의 영역을 노광하도록 토출유니트, 블레이드 및 노광유니트를 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

3D프린팅장치{3D Printing Device}
본 발명은 3D프린팅장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 색상의 광경화성 수지를 이용하여 다양하게 연출된 성형물을 연속적으로 성형할 수 있는 3D프린팅장치에 관한 것이다.
FDM(Fused Deposition Modeling)방식은 필라멘트 형태의 열가소성 물질을 노즐 안에서 녹여 얇은 필름 형태로 토출하여 한층 한층 적층 성형하는 방식으로 출력물의 품질이 낮으나 다양한 소재를 이용하여 성형할 수 있다. 이와 유사한 방식으로 광경화성 수지를 조형판 상에 토출하며 원하는 디자인의 형상으로 자외선 노광하여 경화 성형하는 기술이 개발되었다.
그러나 이러한 방식의 경우 광경화성 수지를 조형판 상에 토출한 후 토출된 광경화성 수지를 평탄화 작업을 하므로 작업속도가 느린 단점이 있다. 또한, 색상의 다양한 연출이 어려우므로 성형물의 색상디자인이 다양하지 못하게 되는 단점이 있다.
(선행기술문헌)
공개번호 10-2019-0109711
따라서 본 발명의 목적은 광경화성 수지를 조형판 상에 토출하는 방식으로 성형 작업 속도를 향상시키며 다양한 색상이 연출된 성형물을 제공할 수 있는 3D프린팅장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D프린팅장치는, 소정 두께의 성형평면이 경화 적층되어 형성되는 성형물이 지지되는 조형판; 광경화성 수지를 하방 토출하는 토출유니트; 상기 하방 토출된 광경화성 수지가 흘러내리도록 상기 성형평면에 대하여 경사지게 배치된 수지흘림경사부를 갖고, 상기 조형판 상에 상기 성형평면이 평탄하게 형성되도록 도포하는 블레이드; 상기 성형평면을 노광하여 광경화 성형하는 노광유니트; 및 상기 성형물의 3D성형정보에 기초하며 상기 광경화성 수지의 토출에 연동하여 상기 성형평면의 영역을 덮으며 도포되도록 하며 상기 성형평면의 영역을 노광하도록 상기 토출유니트, 상기 블레이드 및 상기 노광유니트를 제어하는 제어부를 포함 한다. 토출유니트에서 광경화성 수지를 성형평면에 직접 토출하지 않고 토출유니트에서 토출된 광경화성 수지를 블레이드로 성형평면 상에 광경화성 수지를 밀며 도포하므로 성형속도가 현저하게 향상될 수 있고, 광경화성 수지의 양 및 배치 등을 달리하여 도포할 수 있으므로 다양한 색상이 연출된 성형평면을 이룰 수 있어 성형물의 연출이 다채로워 질 수 있다.
여기서, 상기 토출유니트는, 토출본체부; 상기 토출본체부에 지지되며, 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지를 각각 저장하는 복수의 수지저장조; 상기 복수의 수지저장조 각각에 배치되어 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지를 각각 토출하는 복수의 토출노즐; 상기 복수의 토출노즐 각각에서 상기 광경화성 수지의 토출을 단속하는 복수의 토출밸브; 및 상기 복수의 토출노즐 각각으로 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지가 토출되도록 구동하는 복수의 토출구동부를 포함하면 다양한 색상의 광경화성 수지를 공급하여 성형물을 다양한 색상으로 연출 할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 제어부는, 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지가 교번적으로 토출되도록 상기 토출밸브와 상기 토출구동부를 제어하면 사용자가 원하는 색상의 성형물을 얻을 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 복수의 토출노즐은, 상기 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 직렬과 병렬 중 적어도 하나의 방식으로 배치되면 다양한 색상디자인의 성형물을 제조할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 토출유니트와 상기 블레이드는 상기 노광유니트의 노광영역을 사이에 두고 일측과 타측에 한 쌍으로 배치되며, 상기 조형판은, 상기 조형판을 일측과 타측의 도포영역 사이에서 왕복이동되도록 구동하는 조형판구동부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 일측의 도포영역과 타측의 도포영역에서 교번적으로 성형이 이루어지도록 상기 조형판의 영역이 상기 노광영역을 포함한 상태에서 상기 조형판이 일측의 도포영역과 타측의 도포영역 간을 왕복 이동되도록 상기 조형판구동부를 제어하면 양측에 마련된 한 쌍의 상기 토출유니트와 상기 블레이드에서 교번적으로 토출과 도포를 하면서 중앙의 노광영역에서 노광을 하여 성형속도를 2배 향상시킬 수 있어 바람직하다.
여기서, 상기 복수의 토출노즐 중 적어도 하나로부터 토출되어 매달린 광경화성 수지를 커팅하는 수지커팅날과, 상기 광경화성 수지를 펼쳐 도포하도록 하는 평탄도포날을 포함하며, 상기 수지흘림경사부는, 상기 수지커팅날로부터 상기 조형판의 판면방향에 대하여 경사지게 상기 평탄도포날까지 연장 형성되면 토출유니트로부터 토출된 광경화성 수지를 수지커팅날로 커팅하여 수지흘림경사부를 따라 흘러내리게 하면서 평탄도포날로 성형평면에 도포할 수 있어 바람직하다.
그리고 상기 블레이드를 상기 광경화성 수지의 도포방향 및 가로방향으로 이동 구동하는 블레이드구동부를 더 포함하면 광경화성 수지의 양을 조절하면서 도포할 수 있으므로 다양한 색상연출이 가능할 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따르면 토출유니트에서 광경화성 수지를 성형평면에 직접 토출하지 않고 토출유니트에서 토출된 광경화성 수지를 블레이드로 성형평면 상에 광경화성 수지를 밀며 도포하므로 성형속도가 현저하게 향상될 수 있고, 광경화성 수지의 양 및 배치 등을 달리하여 도포할 수 있으므로 다양한 색상이 연출된 성형평면을 이룰 수 있어 성형물의 연출이 다채로워 질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 3D프린팅장치의 간략 예시도.
도 2는 3D프린팅장치의 동작 및 성형 예시 설명도.
도 3은 토출유니트의 상세도.
도 4는 토출유니트의 직렬배치에 따른 예시도.
도 5는 토출유니트의 병렬배치에 따른 예시도.
도 6은 토출유니트의 직렬 및 병렬 혼용배치에 따른 예시도.
도 7은 변형된 성형 예시 동작도.
도 8은 제어블록도.
이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 3D프린팅장치(1)를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 3D프린팅장치(1)의 간략 예시도이고, 도 2는 3D프린팅장치(1)의 동작 및 성형 예시 설명도이며, 도 3은 토출유니트(30)의 상세도이고, 도 4는 토출유니트(30)의 직렬배치에 따른 예시도이며, 도 5는 토출유니트(30)의 병렬배치에 따른 예시도이고, 도 6은 토출유니트(30)의 직렬 및 병렬 혼용배치에 따른 예시도이며, 도 7은 변형된 성형 예시도이고, 도 8은 제어블록도이다.
3D프린팅장치(1)는 베드(10), 조형판(20), 토출유니트(30), 블레이드(40), 노광유니트(50) 및 제어부(60)를 포함한다.
베드(10)는 바닥면을 지지하고 있는 지지기둥에 의해 바닥면으로부터 이격 배치된다. 베드(10)는 성형이 이루어지는 베이스상면을 제공한다. 베드(10)는 후술할 조형판(20), 토출유니트(30), 블레이드(40) 및 노광유니트(50)를 지지할 수 있다.
조형판(20)은 베드(1)에 지지되는 판상으로 형성되며, 다수의 오브젝트를 갖는 성형평면이 경화 적층되어 형성되는 성형물을 지지한다. 조형판(20)은 조형판구동부(21)를 갖는다. 조형판구동부(21)는 조형판(20)을 일측과 타측의 도포영역 사이에서 왕복 이동되도록 구동한다.
토출유니트(30)는 조형판(20) 상의 성형평면에 광경화성 수지를 도포하여 단위적층부들을 형성한다. 토출유니트(30)는 조형판(20) 상에 광경화성 수지를 도포 적층한다. 여기서, 광경화성 수지는 고점도의 젤형의 광경화성 수지로 흐름성을 가지므로 가열을 하지 않고 압출에 의해서 토출 가능하다. 토출유니트(30)는 토출하우징(31), 실린더(32), 피스톤(33), 토출밸브(34), 토출노즐(35), 토출구동부(36), 토출아암(37) 및 토출유니트구동부(38)를 갖는다.
토출하우징(31)은 실린더(32), 피스톤(33), 토출밸브(34), 토출노즐(35), 토출구동부(36) 등을 수용하는 공간을 갖는다. 실린더(32)는 광경화성 수지저장조로 토출하우징(31)에 지지되며, 서로 다른 종류의 광경화성 수지가 저장 가능하도록 복수로 마련된다.
피스톤(33)은 실린더(32)의 일측에 삽입되어 실린더(32)을 따라 슬라이딩 이동 가능하다.
토출밸브(34)는 실린더(32)로부터 광경화성 수지의 토출을 단속한다. 토출노즐(35)은 상이한 물성, 색상의 광경화성 수지들을 토출한다.
토출노즐(35)은 조형판(20) 상에 광경화성 수지를 토출하여 도포 적층한다. 토출노즐(35)은 복수로 마련될 수 있다. 토출노즐(35)은 복수의 수지저장조 실린더(32) 각각에 배치되어 서로 다른 특성의 광경화성 수지를 각각 토출한다. 복수의 토출노즐(35)은 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 직렬과 병렬 중 적어도 하나의 방식으로 배치될 수 있다. 토출노즐(35)의 형상은 원형일 수 있고, 폭이 넓은 사각형 형상일 수 있다.
토출구동부(36)는 피스톤(33)과 연결되며, 피스톤(33)을 실린더(32)를 따라 슬라이딩 이동시켜 실린더(32)에 저장된 광경화성 수지를 토출노즐(35)을 통해 조형판(20) 상에 토출되도록 제어부(60)의 제어에 의해 제어되어 구동된다. 토출구동부(36)는 복수의 토출노즐(35) 각각으로 서로 다른 특성의 광경화성 수지가 토출되도록 구동한다.
토출아암(37)은 베드(10)에 지지된 후술할 토출유니트구동부(38)에 결합되어 토출유니트(30) 전체를 지지한다.
토출유니트구동부(38)는 토출유니트(30)를 수평이동시키도록 구동할 수 있다. 경우에 따라서는 토출유니트(30)가 조형판(20)의 상측에서 수평이동되면서 광경화성 수지를 토출할 수도 있다.
블레이드(40)는 토출노즐(35)에서 하방 토출된 광경화성 수지를 측방에서 커팅하여 조형판 상에 성형평면이 평탄하게 형성되도록 도포한다. 블레이드(40)는 수지커팅날(41), 평탄도포날(42), 수지흘림경사부(43), 블레이드아암(44) 및 블레이드구동부(45)를 갖는다.
수지커팅날(41)은 복수의 토출노즐(35) 중 적어도 하나로부터 토출되어 매달린 광경화성 수지를 커팅할 수 있도록 하는 칼날로 형성된다.
평탄도포날(42)은 광경화성 수지를 펼쳐 도포하도록 하는 칼날형상을 이루어진다.
수지흘림경사부(43)는 수지커팅날(41)로부터 조형판(20)의 판면방향에 대하여 경사지게 평탄도포날(42)까지 연장 형성된다.
블레이드아암(44)은 베드(10)에 지지되어 수지커팅날(41), 평탄도포날(42), 수지흘림경사부(43)를 수평면의 측방 또는 상하방에서 지지한다.
블레이드구동부(45)는 광경화성 수지의 도포방향 및 가로방향으로 이동 구동한다. 블레이드구동부(45)는 블레이드아암(44) 또는 수지커팅날(41)과 평탄도포날(42) 및 수지흘림경사부(43)을 수평이동 또는 수직이동 되도록 구동할 수 있다.
여기서, 블레이드(40)가 조형판 상을 이동 구동한다고 되어 있으나 블레이드(40) 이동과 상대되는 방향으로 조형판이 좌우 왕복 이동할 수도 있다.
노광유니트(50)는 성형평면을 노광하여 광경화 성형한다. 노광유니트(50)는 노광램프(51), 출력필터(52), 노광아암(53), 노광구동부(54) 및 노광지지부(55)를 갖는다.
노광램프(51)는 자외선을 출력하여 성형평면의 광경화성 수지를 경화시킨다.
출력필터(52)는 3D성형정보의 노광 성형 영역으로만 경화파장을 출력하도록 형성된다.
노광아암(53)은 노광지지부(55)로부터 가로방향으로 결합되며, 노광램프(51)를 지지한다. 노광아암(53)은 노광램프(51)가 상하이동 가능하게 하는 승강레일 또는 이중관을 가지고 마련될 수 있다.
노광구동부(54)는 노광램프(51)를 상하방향으로 이동시키도록 구동한다.
노광지지부(55)는 베드(10)에 지지되며, 노광아암(53)이 결합되어 지지한다.
제어부(60)는 성형물의 3D성형정보에 기초하며 광경화성 수지의 토출에 연동하여 성형평면의 영역을 덮으며 도포되도록 하며 성형평면의 영역을 노광하도록 토출유니트(30), 블레이드(40) 및 노광유니트(50)를 제어한다.
제어부(60)는 서로 다른 특성의 광경화성 수지가 교번적으로 토출되도록 토출밸브(34)와 토출구동부(36)를 제어한다. 예컨대, 광경화성 수지의 색상이 노란색을 도포한 이후에 파란색의 광경화성 수지를 도포하면 녹색으로 보이며 이와 같이 반복적으로 광경화성 수지를 교번적으로 도포하면 전체적으로 녹색의 성형물이 얻어질 수 있다.
제어부(60)는 블레이드(40)가 도포하는 성형평면의 적어도 일부 영역의 도포량에 대응하여 광경화성 수지의 토출량이 토출되도록 토출구동부(36)를 제어한다. 제어부(60)는 광경화성 수지를 성형평면 영역을 모두 도포할 수도 있고 일부 영역만을 도포되도록 할 수도 있다. 또는 제어부(60)는 일부는 파란색 일부는 노란색을 도포할 수 있으므로 이에 따라 광경화성 수지의 토출량을 조절할 수도 있다. 이에 따라 여러 가지의 색상이 만들어질 수 있고 다양한 색상으로 연출된 성형물이 제조될 수 있다.
제어부(60)는 토출구동부(36), 토출유니트구동부(38), 블레이드구동부(45), 노광램프(51), 출력필터(52) 및 노광구동부(54)를 구동할 수 있다.
도 2는 3D프린팅장치(1)의 동작 및 성형 예시 설명도이다.
도 2 (a) 토출유니트(30)에서 광경화성 수지가 토출되어 있으며, 블레이드(4)가 좌측에 배치되어 있는 상태이다.
도 2 (b) 토출유니트(30)에 매달린 광경화성 수지를 블레이드(40)의 수지커팅날(41)이 좌측에서 우측으로 이동하면서 커팅하여 수지흘림경사부(43)로 흘러내리게 한 후 평탄도포날(42)로 조형판(2) 상의 성형평면에 도포하고 있다.
도 2 (c) 도 2 (a)와 도 2 (b)에서의 과정을 광경화성 수지의 색상을 A와 B를 교번적으로 하여 성형평면으로 적층한 것을 나타내었다. A와 B의 색상을 상이하게 하는 경우 다양한 색상의 연출이 가능하다.
여기서, 색상을 교번적으로 성형한다고 되어 있으나 색상만이 아니고 물리적 성질이 상이한 소재일 수 도 있고, 점도, 비중이 서로 다른 소재가 토출될 수도 있다.
도 4는 토출유니트(30)의 직렬배치에 따른 예시도이다.
도 4 (a) 토출유니트(30)의 토출노즐(35)을 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 직렬로 배치한 상태에서 토출노즐(35)에서 광경화성 수지(A, B, C, D)가 토출되고 블레이드(40)가 좌측에서 우측으로 이동하면서 조형판(20) 상의 성형평면을 도포하는 것을 나타낸다.
도 4 (b) 도 4 (a)에 의해 성형평면에는 A, A+B, B, B+C, C, C+D, D의 순서로 세로 띠형상으로 색상이 도포된다. 복수의 토출노즐(35)로부터 광경화성 수지(A, B, C, D)가 토출되는 양이 유사하다면 도포되는 폭이 유사하게 형성될 것이고 그에 따른 혼합 색상이 형성될 것이다. 광경화성 수지의 색상만이 아니고 물리적 성질이 상이한 소재일 수 도 있고, 점도, 비중이 서로 다른 소재가 토출될 수도 있다.
도 5는 토출유니트(30)의 병렬배치에 따른 예시도이다.
도 5 (a) 토출유니트(30)의 토출노즐(35)을 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 병렬로 배치한 상태에서 토출노즐(35)에서 광경화성 수지(A, B, C)가 토출되고 블레이드(40)가 좌측에서 우측으로 이동하면서 조형판(20) 상의 성형평면을 도포하는 것을 나타낸다.
도 5 (b) 도 5 (a)의 의해 성형평면에는 A, B, C로 도포방향으로의 가로 띠형상이 형성된다.
도 6은 토출유니트(30)의 직렬 및 병렬 혼용배치에 따른 예시도이다.
도 6 (a) 토출유니트(30)의 토출노즐(35)을 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 직렬 및 병렬로 배치한 상태에서 토출노즐(35)에서 광경화성 수지(A, B, C, D)가 토출되고 블레이드(40)가 좌측에서 우측으로 이동하면서 조형판(20) 상의 성형평면을 도포하는 것을 나타낸다.
도 6 (b) 도 6 (a)에 의해 성형평면에는 A, A+C, C의 순서로 도포방향으로의 가로 띠형상으로 색상이 도포되며, 그 하당에는 B, B+D, D의 순서로 도포방향으로의 가로 띠형상으로 색상이 도포된다. 광경화성 수지(A, B, C, D)의 토출량을 조절하면 도포되는 거리를 증가되게 또는 감소되게 할 수도 있다. 색상만이 아니고 물리적 성질이 상이한 소재일 수 도 있고, 점도, 비중이 서로 다른 소재가 토출될 수도 있다.
도 7은 변형된 성형 예시 동작도이다.
토출유니트와 블레이드는 노광유니트의 노광영역을 사이에 두고 일측과 타측에 한 쌍으로 배치된다.
도 7 (a) 조형판의 우측영역으로 노광유니트가 노광작업을 수행하고 있고, 좌측의 토출유니트와 블레이드는 조형판의 좌측영역에 광경화성 수지의 도포작업을 수행한다.
도 7 (b) 조형판의 우측영역의 노광작업과 좌측영역의 도포작업이 완료되면 조형판구동부는 조형판을 우측으로 이동시킨다. 조형판의 좌측영역에 도포작업된 관경화성 수지를 노광유니트는 노광작업하며, 조형판 우측영역에 노광영역에는 우측의 토출유니트와 블레이드가 광경화성 수지의 도포작업을 수행한다.
이와 같은 과정을 반복하게 되면 노광작업과 도포작업이 하나의 조형판 위에서 계속 이루어질 수 있으므로 성형속도가 2배 향상될 수 있다.
상기의 실시 예 이외의 변형 가능한 실시 예를 설명한다.
상기 블레이드(40)의 수지커팅날(41)과 평탄도포날(42)는 수지흘림경사부(43)의 경사에 따라 그 날의 각도 정해져 있는 것으로 되어 있으나, 수지커팅날(41)은 수지흘림경사부(43)의 경사와 달리 더 작은 각도로 형성되어 예리한 날을 형성하도록 할 수도 있다. 이에 토출유니트(30)에서 토출된 광경화성 수지의 커팅이 더 정밀하게 되게 할 수도 있다. 또한, 평탄도포날(42)도 수지흘림경사부(43)의 경사와 달리 성형평면에 대하여 더 작은 각도를 가짐으로써 광경화성 수지를 더 평탄하고 정밀하게 도포되게 할 수도 있다.
제어부(60)는 블레이드(40)의 이동속도에 맞추어 광경화성 수지가 순서대로 토출될 수 있도록 복수의 토출밸브(34)의 개폐를 조절하며 광경화성 수지의 토출량이 조절되도록 토출구동부(36)를 제어할 수 있다.
복수의 토출노즐(35) 간의 간격이 조절되게 하여 블레이드(40)에 의해 광경화성 수지가 도포되는 도포범위가 조절되도록 할 수 있다. 예컨대 상기 도 4와 도 6에서는 두 가지 색상의 광경화성 수지가 중첩되어 도포되었는데 복수의 토출노즐(35) 간의 간격을 조절하여 중첩범위가 적거나 많게 조절할 수도 있고 중첩이 없도록 할 수도 있다.
블레이드(40)의 수지흘림경사부(43)에 묻은 광경화성 수지를 닦아 내는 클리닝부를 추가로 가질 수 있다. 이에 의해 색상의 경계를 정확하게 조절 할 수 있도록 할 수 있다. 예컨대 노란색의 광경화성 수지로 도포를 하다가 블레이드(40)의 도포방향의 가로방향으로 이동되는 클리닝부에 의해 수지흘림경사부(43)에 묻은 노란색의 광경화성 수지를 닦은 후 파란색의 광경화성 수지를 노란색의 광경화성 수지의 경계로부터 도포하게 될 수도 있다.
상기의 3D프린팅장치(1)로 인하여, 토출유니트(30)에서 광경화성 수지를 성형평면에 직접 토출하지 않고 토출유니트(30)에서 토출된 광경화성 수지를 블레이드(40)로 성형평면 상에 광경화성 수지를 밀며 도포하므로 성형속도가 현저하게 향상될 수 있고, 광경화성 수지의 양 및 배치 등을 달리하여 도포할 수 있으므로 다양한 색상이 연출된 성형평면을 이룰 수 있어 성형물의 연출이 다채로워 질 수 있다.
토출유니트(30)로 인하여 다양한 색상의 광경화성 수지를 공급하여 성형물을 다양한 색상으로 연출 할 수 있다. 서로 다른 특성의 광경화성 수지가 교번적으로 토출되도록 하여 사용자가 원하는 색상의 성형물을 얻을 수 있다.
복수의 토출노즐(35)이 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 직렬과 병렬 중 적어도 하나의 방식으로 배치되어 다양한 색상디자인의 성형물을 제조할 수 있다. 블레이드(40)가 도포하는 성형평면의 적어도 일부 영역의 도포량에 대응하여 광경화성 수지의 토출량이 토출되도록 하여 성형평면의 색상연출이 더욱 다양해지며 고급스러워질 수 있다.
블레이드(40)에 의해 토출유니트(30)로부터 토출된 광경화성 수지를 수지커팅날(41)로 커팅하여 수지흘림경사부(43)를 따라 흘러내리게 하면서 평탄도포날(42)로 성형평면에 도포할 수 있다. 블레이드(40)를 광경화성 수지의 도포방향 및 가로방향으로 이동 구동하여 광경화성 수지의 양을 조절하면서 도포할 수 있으므로 다양한 색상연출이 가능할 수 있다.
1 : 3D프린터장치 10 : 베드
20 : 조형판 21 : 조형판구동부
30 : 토출유니트 31 : 토출하우징
32 : 실린더 33 : 피스톤
34 : 토출밸브 35 : 토출노즐
36 : 토출구동부 37 : 토출아암
38 : 토출유니트구동부 40 : 블레이드
41 : 수지커팅날 42 : 평탄도포날
43 : 수지흘림경사부 44 : 블레이드아암
45 : 블레이드구동부 50 : 노광유니트
51 : 노광램프 52 : 출력필터
53 : 노광아암 54 : 노광구동부
55 : 노광지지부 60 : 제어부

Claims (7)

  1. 3D프린팅장치에 있어서,
    소정 두께의 성형평면이 경화 적층되어 형성되는 성형물이 지지되는 조형판;
    광경화성 수지를 하방 토출하는 복수의 토출노즐을 포함하는 토출유니트;
    상기 복수의 토출노즐로부터 토출되어 매달린 상기 광경화성 수지를 커팅하는 수지커팅날, 커팅된 상기 광경화성 수지가 흘러내리도록 상기 수지커팅날로부터 연장 형성되어 상기 성형평면에 대하여 경사지게 배치된 수지흘림경사부, 및 상기 수지흘림경사부 끝단에 배치되고, 상기 광경화성 수지를 상기 조형판 상에 상기 성형평면이 평탄하게 형성되도록 도포하는 평탄도포날을 포함하는 블레이드;
    상기 성형평면을 노광하여 광경화 성형하는 노광유니트; 및
    상기 성형물의 3D성형정보에 기초하며 상기 광경화성 수지의 토출에 연동하여 상기 성형평면의 영역을 덮으며 도포되도록 하며 상기 성형평면의 영역을 노광하도록 상기 토출유니트, 상기 블레이드 및 상기 노광유니트를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린팅장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출유니트는,
    토출아암;
    상기 토출아암에 지지되며, 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지를 각각 저장하는 복수의 수지저장조;
    상기 복수의 수지저장조 각각에 배치되어 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지를 각각 토출하는 상기 복수의 토출노즐 각각에서 상기 광경화성 수지의 토출을 단속하는 복수의 토출밸브; 및
    상기 복수의 토출노즐 각각으로 서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지가 토출되도록 구동하는 복수의 토출구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린팅장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    서로 다른 특성의 상기 광경화성 수지가 교번적으로 토출되도록 상기 토출밸브와 상기 토출구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D프린팅장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 토출노즐은, 상기 광경화성 수지의 도포방향에 대하여 직렬과 병렬 중 적어도 하나의 방식으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3D프린팅장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 토출유니트와 상기 블레이드는 상기 노광유니트의 노광영역을 사이에 두고 일측과 타측에 한 쌍으로 배치되며,
    상기 조형판은, 상기 조형판을 일측과 타측의 도포영역 사이에서 왕복이동되도록 구동하는 조형판구동부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    일측의 도포영역과 타측의 도포영역에서 교번적으로 성형이 이루어지도록 상기 조형판의 영역이 상기 노광영역을 포함한 상태에서 상기 조형판이 일측의 도포영역과 타측의 도포영역 간을 왕복 이동되도록 상기 조형판구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 3D프린팅장치.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드를 상기 광경화성 수지의 도포방향 및 가로방향으로 이동 구동하는 블레이드구동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린팅장치.
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