KR102353234B1 - Pbf 3d printing recoater blade self-aligning system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리코터 블레이드의 정렬이 편리한 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a self-aligning system for a PBF 3D printing recoater blade, and more particularly, to a self-aligning system for a PBF 3D printing recoater blade that is convenient for aligning a recoater blade.
PBF(powder bed fusion) 방식의 3D프린팅 공정은 먼저 금속, 플라스틱 등의 분말소재를 빌드 플레이트 위에 원하는 두께로 평평하게 분포시켜 일정한 두께의 레이어를 형성한다. 그 후에, 레이저 또는 전자빔 등의 에너지원을 삼차원 형상 데이터 기반으로 선택적으로 조사하여 분말 소재를 용융-결합시키는 공정을 수행하도록 마련되며, 주로 산업용 고정밀 소형 플라스틱, 금속 부품 제조공정에 활용되고 있다. The 3D printing process of the PBF (powder bed fusion) method forms a layer of a certain thickness by first distributing a powder material such as metal or plastic flat to a desired thickness on a build plate. After that, it is provided to selectively irradiate an energy source such as a laser or an electron beam based on three-dimensional shape data to perform a process of melt-bonding the powder material, and is mainly used in industrial high-precision small plastic and metal parts manufacturing processes.
이처럼, 분말 소재를 활용한 3D프린팅 공정이 원활하게 이루어지기 위해서는 챔버 내 산소 농도 등의 분위기 및 온도 제어, 가스 유동 등 다양한 공정 환경이 공정 시작 전에 안정화되어야 한다. In this way, in order for the 3D printing process using powder materials to be smoothly performed, various process environments such as atmosphere, temperature control, gas flow, etc. such as oxygen concentration in the chamber must be stabilized before the process starts.
특히, 공정 전 빌드플레이트 위에 분포되는 분말의 평탄도는 제조되는 출력물의 품질에 직접적인 영향을 미친다. 분말의 평탄도에 영향을 미치는 인자로는 분말 균일도 및 흐름성, 빌드플레이트의 상태 등이 있지만 분말과 직접 맞닿는 리코터 블레이드 날의 평탄도와 결함 여부 등의 상태가 가장 큰 영향을 미친다고 할 수 있다. In particular, the flatness of the powder distributed on the build plate before the process directly affects the quality of the printed output. Factors that affect the flatness of powder include powder uniformity and flowability, and the condition of the build plate, but it can be said that the condition such as the flatness and defect of the recoater blade blade in direct contact with the powder has the greatest influence. .
도 1의 (a)는 종래의 금속 3D 프린팅 리코터 형상의 사시도이고, 도 1의 (b)는 종래의 리코터 고정장치 및 블레이드 체결구조를 나타낸 사시도이다. Figure 1 (a) is a perspective view of a conventional metal 3D printing recoater shape, Figure 1 (b) is a perspective view showing a conventional recoater fixing device and blade fastening structure.
도 1을 참조하면, 종래의 분말소재 기반의 3D프린터 리코터 블레이드의 체결은 작업자가 리코터 하부고정장치(11)에 리코터 블레이드(12)를 임의로 기대어 세우고 고정장치 상단커버(13)를 덮은 후 측면에서 나사를 활용하여 고정하는 방식을 사용하고 있다. Referring to Figure 1, the conventional powder material-based 3D printer fastening of the recoater blade is performed by a worker leaning the
그리고, 리코터 블레이드(12)의 하면을 바닥면과 수평하게 하기 위하여 리코터 상단커버(13)에 뚫려 있는 5개의 홀(14)을 통해 작업자가 가느다란 막대기를 이용해 임의로 눌러 리코터 블레이드(12)의 수평을 조절해야 한다. Then, in order to level the lower surface of the
이때, 리코터 고정 나사에 가해지는 힘이 과도하면 나사 주위에 불균일하게 힘이 가해지면서 리코터 블레이드(12)의 날 부분이 뒤틀리는 현상이 쉽게 발생하고 힘이 과소하면 리코터 블레이드(12)가 적절히 고정되지 않는 현상이 빈번하게 발생하는 문제점이 있다. At this time, if the force applied to the recoater fixing screw is excessive, the force is applied unevenly around the screw and the blade portion of the
하지만, 리코터 블레이드(12)가 바닥면과 수평하게 체결되었는지 확인하는 과정은 글로벌 전문 3D프린터 제조사의 경우를 포함하여 전적으로 작업자의 감에 의존하고 있는 상황이다.However, the process of checking whether the
도 2는 불안정한 리코터 블레이드 체결로 인한 분말 레이어링 실패 사례를 나타낸 예시도이다.2 is an exemplary view showing a case of powder layering failure due to unstable recoater blade fastening.
블레이드 타입의 리코터에서 분말과 직접 닿는 리코터 블레이드 날의 평탄도는 분말 레이어 균일도에 직접적인 영향을 미친다. 이처럼, 리코터 블레이드 날이 뒤틀리거나 빌드플레이트와 수평하게 체결되지 않는다면 도 2와 같이 빌드플레이트 위에 분말 재료가 고르게 분포되지 않을 것이고 이는 3차원 출력물의 기저면이 빌드플레이트에 적절히 적층되지 않아 이후 공정에 악영향을 미치게 된다. 그 결과, 출력이 이어지더라도 출력물이 불안정하게 출력되거나 기공과 같은 결함이 발생하여 품질 저하로 이어질 가능성이 높다.In a blade-type recoater, the flatness of the recoater blade in direct contact with the powder directly affects the powder layer uniformity. As such, if the recoater blade blade is twisted or not horizontally fastened with the build plate, the powder material will not be evenly distributed on the build plate as shown in FIG. drive crazy As a result, even if the output continues, there is a high possibility that the output may be output unstable or defects such as pores may occur, leading to deterioration of quality.
또한, 종래와 같이 수동으로 블레이드를 정렬할 경우 블레이드 교체시 마다 분말을 평평하고 균일하게 분포시키는데에 어려움을 겪었고, 2~3회 이상 블레이드 교체에 실패하게 되는 문제가 있었다. 그리고, 체결에 실패한 블레이드는 재사용이 불가하여 낭비가 지속되어 왔다. In addition, when manually aligning the blades as in the prior art, it was difficult to evenly and evenly distribute the powder every time the blades were replaced, and there was a problem that the blade replacement failed 2-3 times or more. And, the blade that failed to fasten cannot be reused, so waste has continued.
또한, 블레이드를 리코터 고정장치에 체결시 편의성이 떨어져 작업자가 체결에 있어 어려움을 겪으면서 작업 피로도도 가중되고 공정 준비 시간도 상당히 소요되는 문제도 있었다.In addition, there was a problem in that the convenience of fastening the blade to the recoater fixing device was low, so that the operator had difficulties in fastening, increasing work fatigue and taking a considerable amount of time for process preparation.
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 리코터 블레이드의 정렬이 편리한 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a self-aligning system of the PBF 3D printing recoater blade, in which the alignment of the recoater blade is convenient.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. There will be.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 빌드플레이트 상의 분말층이 일정한 두께를 형성하도록 하는 블레이드모듈; 상부로부터 내측으로 상기 블레이드모듈이 삽입되어 고정되도록 마련된 고정모듈; 및 상기 고정모듈의 상측에 결합되며, 상기 블레이드모듈을 하부 방향으로 가압하도록 마련된 커버모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템을 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a blade module for forming a powder layer on the build plate to form a constant thickness; a fixing module provided so that the blade module is inserted and fixed from the top to the inside; and a cover module coupled to the upper side of the fixing module and provided to press the blade module in a downward direction.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 블레이드모듈은, 상기 빌드플레이트의 너비 또는 길이 방향으로 연장 형성된 블레이드몸체; 상기 블레이드몸체로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 하부로 갈수록 너비가 좁아지도록 형성된 블레이드날을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the blade module comprises: a blade body extending in the width or length direction of the build plate; It is formed extending downward from the blade body, it may be characterized in that it comprises a blade blade formed so that the width becomes narrower toward the lower part.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 고정모듈은, 내측에 상기 블레이드모듈이 삽입되도록 마련된 삽입부; 및 상기 삽입부에 삽입된 상기 블레이드모듈을 고정시키도록 마련된 고정부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fixing module may include: an insertion unit provided to insert the blade module therein; and a fixing part provided to fix the blade module inserted into the insertion part.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 삽입부는, 몸체를 형성하는 삽입본체; 상기 삽입본체의 내측에 상하부가 연통되도록 형성되며, 상기 블레이드모듈이 삽입될 수 있도록 상기 블레이드몸체와 대응되는 길이 및 너비를 갖도록 형성된 삽입홀; 및 상기 삽입홀의 하단부의 너비가 상기 블레이드날의 상측 영역의 너비와 대응되는 너비를 갖도록 상기 삽입본체로부터 연장 형성된 돌출체를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the insertion unit, the insertion body forming a body; an insertion hole formed so as to communicate with upper and lower portions inside the insertion body, and having a length and a width corresponding to the length and width of the blade body so that the blade module can be inserted; and a protrusion formed extending from the insertion body so that the width of the lower end of the insertion hole corresponds to the width of the upper region of the blade blade.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 돌출체는, 상기 삽입홀의 하부로 상기 블레이드날의 일부분만 노출되도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the protrusion may be formed such that only a portion of the blade blade is exposed to a lower portion of the insertion hole.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 고정부는, 상기 삽입부의 일측에 마련되는 가압체를 포함하며, 상기 가압체는 상기 삽입부의 일측면을 가압하여 상기 삽입부에 삽입된 상기 블레이드모듈을 수평 방향으로 고정시키도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fixing part includes a pressing body provided on one side of the insertion part, and the pressing body presses one side of the insertion part to horizontally move the blade module inserted into the insertion part. It may be characterized in that it is provided to be fixed.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 고정부는, 상기 가압체의 상부를 덮도록 형성되며, 일측이 상기 삽입부의 일측면 상부와 연장되도록 형성된 제1 고정체; 상기 제1 고정체의 타측에서 하부를 향해 연장 형성된 제2 고정체; 및 상기 제2 고정체에 결합되며, 상기 가압체의 일측면을 가압하여 상기 가압체가 상기 삽입부의 일측면을 가압시키도록 마련된 나사유닛을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fixing part, the first fixing body is formed to cover the upper portion of the pressing body, one side is formed to extend with the upper portion of one side of the insert; a second fixture extending downward from the other side of the first fixture; and a screw unit coupled to the second fixing body and provided to press one side of the pressing body to press the one side of the insert by the pressing body.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 고정체는, 상기 삽입부의 일측면 상부에 형성된 부분인 제1 분할몸체; 상기 제1 분할몸체로부터 이격되어 형성된 제2 분할몸체; 상기 제1 분할몸체와 상기 제2 분할몸체 사이에 형성되는 분할홀을 포함하며, 상기 제1 분할몸체와 상기 제2 분할몸체는 상기 분할홀의 양단부에 의해 연결되도록 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first fixed body, the first divided body portion formed on one side of the upper portion of the insert; a second divided body formed to be spaced apart from the first divided body; and a split hole formed between the first split body and the second split body, wherein the first split body and the second split body are formed to be connected by both ends of the split hole.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버모듈은, 상기 삽입부의 상부를 덮도록 형성된 커버부; 상기 커버부의 하부에 형성되며, 상기 커버부가 상기 삽입부를 덮을 때, 상기 블레이드모듈을 수직 방향으로 가압하도록 마련된 커버가압부; 및 상기 커버부를 상기 삽입부에 결합시키도록 마련된 커버결합부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cover module comprises: a cover portion formed to cover an upper portion of the insertion portion; a cover pressing part formed under the cover part and provided to press the blade module in a vertical direction when the cover part covers the insertion part; and a cover coupling part provided to couple the cover part to the insertion part.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 커버가압부는, 상기 블레이드모듈보다 탄성력이 높은 소재로 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the cover pressing unit may be formed of a material having a higher elasticity than the blade module.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 블레이드날 부분이 고정모듈과 커버모듈 사이에 사압되면서 자동 정렬될 수 있다. The effect of the present invention according to the above configuration can be automatically aligned while the blade blade portion is pressed between the fixing module and the cover module.
또한 커버모듈을 활용하여 위에서 아래로 블레이드모듈 전면에 균일한 압력이 가해지도록 고정함으로써 블레이드가 뒤틀리거나 위치 이탈이 없도록 할 수 있다. In addition, by using the cover module and fixing it so that uniform pressure is applied to the front of the blade module from top to bottom, it is possible to prevent the blade from being twisted or deviated from its position.
즉, 본 발명에 따르면 안정적으로 블레이드날의 평평함이 유지되도록 자동 정렬되도록 하여 분말층을 보다 평탄하고 균일하게 적층하여 3차원 적층의 성공률을 향상시킬 수 있다.That is, according to the present invention, the success rate of three-dimensional lamination can be improved by stacking the powder layer more flatly and uniformly by automatically aligning the blade blades to maintain the flatness of the blades 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 1의 (a)는 종래의 금속 3D 프린팅 리코터 형상의 사시도이다.
도 1의 (b)는 종래의 리코터 고정장치 및 블레이드 체결구조를 나타낸 사시도이다.
도 2는 불안정한 리코터 블레이드 체결로 인한 분말 레이어링 실패 사례를 나타낸 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린터이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템의 하부 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템의 상부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템에 의해 빌드플레이트 상에 분말층이 정렬된 상태를 나타낸 사진이다.Figure 1 (a) is a perspective view of a conventional metal 3D printing recoater shape.
Figure 1 (b) is a perspective view showing a conventional recoater fixing device and the blade fastening structure.
2 is an exemplary view showing a case of powder layering failure due to unstable recoater blade fastening.
3 is a PBF 3D printer according to an embodiment of the present invention.
4 is a bottom perspective view of a self-aligning system of a PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention.
5 is a top perspective view of a self-aligning system of a PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention.
6 is a side view of a self-aligning system of a PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention.
7 is a photograph showing a state in which the powder layer is aligned on the build plate by the self-alignment system of the PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention may be embodied in several different forms, and thus is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be “connected (connected, contacted, coupled)” with another part, it is not only “directly connected” but also “indirectly connected” with another member interposed therebetween. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, this means that other components may be further provided without excluding other components unless otherwise stated.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is used only to describe specific embodiments, and is not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린터이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템의 하부 사시도이다.3 is a PBF 3D printer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a lower perspective view of a self-aligning system of a PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템의 상부 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템의 측면도이다.5 is a top perspective view of a self-aligning system of a PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a side view of a self-aligning system of a PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention. .
도 3 내지 도 6을 참고하면, PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템(1000)은, 블레이드모듈(1100), 고정모듈(1200), 커버모듈(1300) 및 이송결합모듈(1400)을 포함한다.3 to 6, the self-
상기 블레이드모듈(1100)은 빌드플레이트(100) 상의 분말층이 일정한 두께를 형성하게 하는 작업을 수행하도록 마련되며, 블레이드몸체(1110) 및 블레이드날(1120)을 포함한다.The
상기 블레이드몸체(1110)는 상기 빌드플레이트(100)의 너비 또는 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 블레이드몸체(1110)는 소정의 폭을 갖도록 형성되며, 길이는 빌드플레이트(100)의 너비 또는 길이 방향으로 상기 빌드플레이트(100)의 너비 또는 길이만큼 연장 형성될 수 있다.The
상기 블레이드날(1120)은 상기 블레이드몸체(1110)로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 하부로 갈수록 너비가 좁아지도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 블레이드날(1120)은 상기 블레이드몸체(1110)로부터 하부를 향해 연장 형성되되 하단이 첨단을 형성하도록 하부 단부로 갈수록 일정하게 너비가 감소하게 마련될 수 있다.The
상기 블레이드모듈(1100)은 탄성력을 갖는 폴리머 재질로 형성될 수 있다.The
상기 고정모듈(1200)은 상부로부터 내측으로 상기 블레이드모듈(1100)이 삽입되어 고정되도록 마련되며, 삽입부(1210) 및 고정부(1220)를 포함한다.The
상기 삽입부(1210)는 내측에 상기 블레이드모듈(1100)이 삽입되도록 마련되며, 이를 위해 삽입본체(1211), 삽입홀(1212) 및 돌출체(1213)를 포함할 수 있다.The
상기 삽입본체(1211)는 상기 삽입부(1210)의 몸체를 형성하도록 마련될 수 있다. 도시된 바와 같이, 상기 삽입본체(1211)는 외형이 직육면체 형상으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 그리고, 상기 삽입본체(1211)의 높이는 상기 블레이드모듈(1100)이 상기 삽입본체(1211)에 완전히 삽입되었을 때, 상기 블레이드몸체(1110)의 상면이 상기 삽입본체(1211)의 상면보다 더 깊이 삽입되도록 형성될 수 있다.The
상기 삽입홀(1212)은 상기 삽입본체(1211)의 내측에 상하부가 연통되도록 형성되며, 상기 블레이드모듈(1100)이 삽입될 수 있도록 상기 블레이드몸체(1110)와 대응되는 길이 및 너비를 갖도록 형성될 수 있다. The
상기 돌출체(1213)는 상기 삽입홀(1212)의 하단부의 너비가 상기 블레이드날(1120)의 기설정된 상측 영역의 너비와 대응되는 너비를 갖도록 상기 삽입본체(1211)로부터 연장 형성될 수 있다. 그리고, 상기 돌출체(1213)는, 상기 삽입홀(1212)의 하부로 상기 블레이드날(1120)의 기설정된 일부분만 노출되도록 형성될 수 있다.The
상기 고정부(1220)는 상기 삽입부(1210)에 삽입된 상기 블레이드모듈(1100)을 고정시키도록 마련될 수 있으며, 가압체(1221), 제1 고정체(1222), 제2 고정체(1223) 및 나사유닛(1224)을 포함한다.The fixing
상기 가압체(1221)는 상기 삽입부(1210)의 일측에 마련되며, 상기 가압체(1221)는 상기 삽입부(1210)의 일측면을 가압하여 상기 삽입부(1210)에 삽입된 상기 블레이드모듈(1100)을 수평 방향으로 고정시키도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 가압체(1221)는 상기 삽입부(1210)의 일측면과 닿는 면이 상기 블레이드몸체(1110) 길이 및 높이와 대응되게 형성되어 상기 가압체(1221)가 압력을 가할 때 균일한 힘이 가해지도록 마련될 수 있다.The
상기 제1 고정체(1222)는 상기 가압체(1221)의 상부를 덮도록 형성되며, 일측이 상기 삽입부(1210)의 일측면 상부와 연장되도록 형성될 수 있다.The
구체적으로, 상기 제1 고정체(1222)는 제1 분할몸체(1222a), 제2 분할몸체(1222b) 및 분할홀(1222c)을 포함한다.Specifically, the
상기 제1 분할몸체(1222a)는 상기 삽입부(1210)의 일측면 상부에 연장 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 분할몸체(1222a)는 상기 삽입부(1210)의 일측면에서 소정의 두께로 상부를 향해 연장되어 형성될 수 있다. 여기서, 상기 삽입부(1210)의 일측면은 가압체(1221)측 방향을 지칭한다.The first divided
상기 제2 분할몸체(1222b)는 상기 제1 분할몸체(1222a)의 일측면으로부터 상기 가압체(1221)의 상면을 덮도록 수평방향으로 연장 형성될 수 있다. 이때, 상기 제1 분할몸체(1222a)와 상기 제2 분할몸체(1222b)는 후술한 분할홀(1222c)에 의해 소정의 간격만큼 이격되어 형성될 수 있다.The second divided
상기 분할홀(1222c)은 상기 제1 분할몸체(1222a)와 상기 제2 분할몸체(1222b) 사이에 형성되며, 상기 제1 분할몸체(1222a)와 상기 제2 분할몸체(1222b)는 상기 분할홀(1222c)의 양단부에 의해 연결되도록 형성될 수 있다.The dividing
만약 상기 분할홀(1222c)이 없이 제1 분할몸체(1222a)와 제2 분할몸체(1222b)의 전체 영역이 연장 형성되어 있다면 가압체(1221)가 상기 삽입부(1210)에 삽입된 블레이드모듈(1100)을 고정시키기 위해 많은 압력이 필요했을 것이다. 그러나, 본 발명은 분할홀(1222c)에 의해 상기 가압체(1221)가 상기 삽입본체(1211)에 압력을 가할 때, 삽입본체(1211)의 일측면 및 제1 분할몸체(1222a)가 보다 쉽게 블레이드모듈(1100)측으로 변형되어 상기 삽입홀(1212) 내에 삽입된 블레이드모듈(1100)이 고정되게 할 수 있다.If the entire area of the first divided
상기 제2 고정체(1223)는 상기 제1 고정체(1222)의 타측에서 하부를 향해 연장 형성될 수 있다. 즉, 상기 가압체(1221)는 상기 삽입부(1210)의 일측면, 상기 제1고정체의 하면, 상기 제2 고정체(1223)의 측면에 의해 하부를 제외한 3개의 면이 감싸여지도록 형성될 수 있다.The
상기 나사유닛(1224)은 상기 제2 고정체(1223)에 형성된 나사홀에 결합되며, 상기 가압체(1221)의 일측면을 가압하여 상기 가압체(1221)가 상기 삽입부(1210)의 일측면을 가압시키도록 마련될 수 있다. 상기 나사유닛(1224)이 상기 나사홀에 결합되는 깊이에 따라 상기 삽입부(1210)에 가해지는 압력이 변화될 수 있다. 그리고, 상기 나사유닛(1224)은 상기 제2 고정체(1223)의 길이 방향을 따라 복수개가 형성될 수 있으며, 상기 제2 고정체(1223)의 길이 방향 중심을 기준으로 상호 대칭되는 위치에 형성될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 나사유닛(1224)은 상기 가압체(1221)의 전체 면적에 균일한 압력을 가해 상기 블레이드몸체(1110)에 가해지는 힘이 전체면적에 균일해지게 할 수 있다.The
상기 커버모듈(1300)은 상기 고정모듈(1200)의 상측에 결합되며, 상기 블레이드모듈(1100)을 하부 방향으로 가압하도록 마련될 수 있다.The
상기 커버모듈(1300)은 커버부(1310), 커버가압부(1320), 커버결합부(1330)를 포함할 수 있다.The
상기 커버부(1310)는 상기 삽입부(1210)의 상부를 덮도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 커버부(1310)는 최소한 상기 블레이드몸체(1110)의 길이 및 너비보다 크게 형성될 수 있으며, 상기 블레이드모듈(1100)을 사이에 두고 상기 삽입부(1210)의 상부를 덮도록 형성될 수 있다.The
상기 커버가압부(1320)는 상기 커버부(1310)의 하부에 돌출 형성되되, 상기 삽입홀(1212)과 대응되는 위치에 상기 삽입홀(1212)의 길이 및 너비와 대응되는 길이 및 너비를 갖는 형상으로 형성될 수 있다. 그리고, 상기 커버가압부(1320)의 높이는 상기 블레이드모듈(1100)이 상기 삽입부(1210)에 완전히 삽입되었을 때, 상기 블레이드몸체(1110)의 상면과 상기 삽입부(1210)의 상면의 단차 높이 이상이 되도록 형성될 수 있다. 이처럼 마련된 상기 커버가압부(1320)는, 상기 커버부(1310)가 상기 삽입부(1210)를 덮을 때, 상기 블레이드모듈(1100)을 수직 방향으로 가압하도록 마련될 수 있다.The
그리고, 상기 커버가압부(1320)는, 상기 블레이드모듈(1100)보다 탄성력이 높은 소재로 형성될 수 있다. 상기 커버가압부(1320)가 이렇게 마련됨에 따라 블레이드몸체(1110)의 상면이 평평하지 않고 불균일하더라도 상기 커버가압부(1320)가 상기 블레이드몸체(1110)에 균일한 압력을 가하도록 할 수 있다.In addition, the
상기 커버결합부(1330)는 상기 커버부(1310)에 형성된 홀에 나사를 결합하여 상기 삽입부(1210)에 결합시키는 형태로 마련될 수 있다.The
상기 이송결합모듈(1400)은 상기 고정모듈(1200)과 결합될 수 있다. 상기 이송결합모듈(1400)은 도시하지 않았으나, 상기 빌드플레이트(100)의 길이 또는 너비 방향으로 상기 고정모듈(1200)을 이송시킬 수 있는 이송모듈과 상기 고정모듈(1200)을 결합시키도록 마련될 수 있다.The
전술한 바와 같이 본 발명은 상기 블레이드모듈(1100)을 상기 고정모듈(1200)과 상기 커버모듈(1300) 사이에 두고 상기 고정모듈(1200)과 상기 커버모듈(1300)을 결합시키면 상기 블레이드모듈(1100)의 위치가 자동으로 정렬되도록 마련된다.As described above, in the present invention, when the
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템에 의해 빌드플레이트 전체에 분말층이 균일하게 정렬된 상태를 나타낸 사진이다.7 is a photograph showing a state in which the powder layer is uniformly aligned on the entire build plate by the self-alignment system of the PBF 3D printing recoater blade according to an embodiment of the present invention.
도 7에 도시된 것처럼, 상기 고정모듈(1200) 및 상기 커버모듈(1300)에 의해 이중으로 정렬 및 고정된 블레이드모듈(1100)은 블레이드날(1120)의 뒤틀림 및 위치 이탈을 방지할 수 있으며, 작업자의 숙련도에 따른 작업의 불안정성도 제거함으로써 분말층(P)의 적층 균일도를 크게 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 7, the
그리고 이를 통해 분말 적층공정의 제조 생산성을 향상시키고 실패율을 줄이면서 작업자의 공정 준비 소요 시간과 피로도를 절감할 수 있다.And through this, it is possible to improve the manufacturing productivity of the powder lamination process, reduce the failure rate, and reduce the time required for process preparation and fatigue of the operator.
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 equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention.
11: 리코터 하부고정장치
12: 리코터 블레이드
13: 리코터 상단커버
14: 홀
100: 빌드플레이트
P: 분말층
1000: PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템
1100: 블레이드모듈
1110: 블레이드몸체
1120: 블레이드날
1200: 고정모듈
1210: 삽입부
1211: 삽입본체
1212: 삽입홀
1213: 돌출체
1220: 고정부
1221: 가압체
1222: 제1 고정체
1222a: 제1 분할몸체
1222b: 제2 분할몸체
1222c: 분할홀
1223: 제2 고정체
1224: 나사유닛
1300: 커버모듈
1310: 커버부
1320: 커버가압부
1330: 커버결합부
1400: 이송결합모듈11: Recoater lower fixing device
12: recoater blade
13: recoater top cover
14: Hall
100: build plate
P: powder layer
1000: Self-alignment system of PBF 3D printing recoater blades
1100: blade module
1110: blade body
1120: blade blade
1200: fixed module
1210: insertion part
1211: insert body
1212: insertion hole
1213: protrusion
1220: fixed part
1221: pressurized body
1222: first fixture
1222a: first divided body
1222b: second divided body
1222c: split hole
1223: second fixture
1224: screw unit
1300: cover module
1310: cover part
1320: cover pressing unit
1330: cover coupling part
1400: transfer coupling module
Claims (10)
상부로부터 내측으로 상기 블레이드모듈이 삽입되어 고정되도록 마련된 고정모듈; 및
상기 고정모듈의 상측에 결합되며, 상기 블레이드모듈을 하부 방향으로 가압하도록 마련된 커버모듈을 포함하되,
상기 고정모듈은, 내측에 상기 블레이드모듈이 삽입되도록 마련된 삽입부; 및 상기 삽입부에 삽입된 상기 블레이드모듈을 고정시키도록 마련된 고정부를 포함하고,
상기 고정부는, 상기 삽입부의 일측에 마련되는 가압체를 포함하며, 상기 가압체는 상기 삽입부의 일측면을 가압하여 상기 삽입부에 삽입된 상기 블레이드모듈을 수평 방향으로 고정시키도록 마련된 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
a blade module that allows the powder layer on the build plate to form a constant thickness;
a fixing module provided so that the blade module is inserted and fixed from the top to the inside; and
A cover module coupled to the upper side of the fixing module and provided to press the blade module in a downward direction,
The fixing module may include: an insertion unit provided to insert the blade module therein; and a fixing part provided to fix the blade module inserted into the insertion part,
The fixing part includes a pressing body provided on one side of the insertion part, and the pressing body is provided to press one side of the insertion part to fix the blade module inserted into the insertion part in a horizontal direction. Self-alignment system of PBF 3D printing recoater blades.
상기 블레이드모듈은,
상기 빌드플레이트의 너비 또는 길이 방향으로 연장 형성된 블레이드몸체;
상기 블레이드몸체로부터 하부를 향해 연장 형성되며, 하부로 갈수록 너비가 좁아지도록 형성된 블레이드날을 포함하는 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
The method of claim 1,
The blade module,
a blade body extending in the width or length direction of the build plate;
The self-alignment system of the PBF 3D printing recoater blade, characterized in that it includes a blade extending downwardly from the blade body and formed to be narrower in width toward the lower portion.
상기 삽입부는,
몸체를 형성하는 삽입본체;
상기 삽입본체의 내측에 상하부가 연통되도록 형성되며, 상기 블레이드모듈이 삽입될 수 있도록 상기 블레이드몸체와 대응되는 길이 및 너비를 갖도록 형성된 삽입홀; 및
상기 삽입홀의 하단부의 너비가 상기 블레이드날의 상측 영역의 너비와 대응되는 너비를 갖도록 상기 삽입본체로부터 연장 형성된 돌출체를 포함하는 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
3. The method of claim 2,
The insert part,
an insert body forming a body;
an insertion hole formed so as to communicate with upper and lower portions inside the insertion body, and having a length and a width corresponding to the blade body so that the blade module can be inserted; and
The self-alignment system of the PBF 3D printing recoater blade, characterized in that it includes a protrusion formed so that the width of the lower end of the insertion hole has a width corresponding to the width of the upper region of the blade blade.
상기 돌출체는,
상기 삽입홀의 하부로 상기 블레이드날의 일부분만 노출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
5. The method of claim 4,
The protrusion is
Self-alignment system of PBF 3D printing recoater blade, characterized in that formed so as to expose only a portion of the blade blade to the lower portion of the insertion hole.
상기 고정부는,
상기 가압체의 상부를 덮도록 형성되며, 일측이 상기 삽입부의 일측면 상부와 연장되도록 형성된 제1 고정체;
상기 제1 고정체의 타측에서 하부를 향해 연장 형성된 제2 고정체; 및
상기 제2 고정체에 결합되며, 상기 가압체의 일측면을 가압하여 상기 가압체가 상기 삽입부의 일측면을 가압시키도록 마련된 나사유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
The method of claim 1,
The fixing part,
a first fixing body formed to cover an upper portion of the pressing body and having one side extending from an upper portion of one side of the insertion unit;
a second fixture extending downward from the other side of the first fixture; and
Self-alignment system of PBF 3D printing recoater blades coupled to the second fixture and comprising a screw unit provided to press one side of the pressing body to press the one side of the insert by the pressing body .
상기 제1 고정체는,
상기 삽입부의 일측면 상부에 형성된 부분인 제1 분할몸체;
상기 제1 분할몸체로부터 이격되어 형성된 제2 분할몸체;
상기 제1 분할몸체와 상기 제2 분할몸체 사이에 형성되는 분할홀을 포함하며,
상기 제1 분할몸체와 상기 제2 분할몸체는 상기 분할홀의 양단부에 의해 연결되도록 형성된 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
8. The method of claim 7,
The first fixture,
a first divided body which is a portion formed on one side of the upper part of the insertion part;
a second divided body formed to be spaced apart from the first divided body;
and a dividing hole formed between the first divided body and the second divided body,
The self-alignment system of the PBF 3D printing recoater blade, characterized in that the first divided body and the second divided body are formed to be connected by both ends of the divided hole.
상기 커버모듈은,
상기 삽입부의 상부를 덮도록 형성된 커버부;
상기 커버부의 하부에 형성되며, 상기 커버부가 상기 삽입부를 덮을 때, 상기 블레이드모듈을 수직 방향으로 가압하도록 마련된 커버가압부; 및
상기 커버부를 상기 삽입부에 결합시키도록 마련된 커버결합부를 포함하는 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.
The method of claim 1,
The cover module is
a cover portion formed to cover an upper portion of the insertion portion;
a cover pressing part formed under the cover part and provided to press the blade module in a vertical direction when the cover part covers the insertion part; and
Self-alignment system of PBF 3D printing recoater blade, characterized in that it comprises a cover coupling portion provided to couple the cover portion to the insertion portion.
상기 커버가압부는,
상기 블레이드모듈보다 탄성력이 높은 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 PBF 3D프린팅 리코터 블레이드의 자가정렬 시스템.10. The method of claim 9,
The cover pressing unit,
Self-alignment system of PBF 3D printing recoater blade, characterized in that it is formed of a material having higher elasticity than the blade module.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200175309A KR102353234B1 (en) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Pbf 3d printing recoater blade self-aligning system |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020200175309A KR102353234B1 (en) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Pbf 3d printing recoater blade self-aligning system |
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KR (1) | KR102353234B1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114603162A (en) * | 2022-03-15 | 2022-06-10 | 浙江机电职业技术学院 | Metal powder paving system applied to 3D double-laser metal printer |
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2020
- 2020-12-15 KR KR1020200175309A patent/KR102353234B1/en active IP Right Grant
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