KR102372002B1 - Fiber reinforced material extrusion nozzle device for 3D printer - Google Patents

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KR102372002B1
KR102372002B1 KR1020200124054A KR20200124054A KR102372002B1 KR 102372002 B1 KR102372002 B1 KR 102372002B1 KR 1020200124054 A KR1020200124054 A KR 1020200124054A KR 20200124054 A KR20200124054 A KR 20200124054A KR 102372002 B1 KR102372002 B1 KR 102372002B1
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오제하
박나라
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재단법인 한국탄소산업진흥원
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Abstract

A carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer according to the present invention comprises: a main housing (10); an upper housing (20) connected in communication with an upper end of the main housing; a pellet supply unit (30) coupled to one side of the upper housing to enable the supply of a pellet material; a supply screw (40) rotatably coupled to the inside of the main housing and the upper housing; a nozzle unit (50) coupled to the lower end of the main housing; and a heating block (60) coupled in such a way as to surround the main housing. The pellets supplied through the pellet supply unit (30) are desized through the process of passing through the supply screw (40) rotationally driven in the upper housing (20) and the main housing (10) and are finally discharged through the nozzle unit (50).

Description

3D 프린터용 섬유강화소재 압출 노즐 장치{Fiber reinforced material extrusion nozzle device for 3D printer}Fiber reinforced material extrusion nozzle device for 3D printer

본 발명은 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer.

3D 프린터는 입체 형태의 인쇄물을 만드는 방식에 따라 적층형과 절삭형으로 구분된다. 적층형은 아주 얇은 2차원 면을 층층이 쌓아 올리는 방식이며, 절삭형은 커다란 덩어리를 조각하듯이 깎아서 인쇄물을 만들게 된다. 절삭형의 경우 소재의 불필요한 부분을 깎아내기 때문에 재료의 손실이 발생하지만, 적층형은 재료의 손실이 없어서 최근 보급되는 3D 프린터는 대부분 적층형 프린터 형태를 갖는다.3D printers are divided into stacked and cut types according to the method of making three-dimensional printed matter. The stacking type is a method of stacking very thin two-dimensional surfaces layer by layer, while the cutting type makes a print by sculpting a large mass. In the case of the cutting type, material loss occurs because unnecessary parts of the material are scraped off, but in the stacked type, there is no material loss.

3D 프린터는 전통적으로 항공이나 자동차와 같은 제조업 분야에서 주로 활용되었으나, 최근에는 그 활용 영역을 빠르게 넓혀 가고 있으며, 대표적인으로 의료, 건설, 소매, 식품, 의류 산업 분야를 들 수 있다.3D printers have traditionally been mainly used in manufacturing fields such as aviation and automobiles, but recently their application areas are rapidly expanding, and typical examples include medical, construction, retail, food, and clothing industries.

소재 적층형 3D 프린터를 보면, 작은 알갱이 형태의 펠렛 소재를 사용함으로써 소재의 연속 공급, 빠른 용융 및 대용량 압출을 가능하게 한다. 이를 통해 시간당 상당한 분량의 용융 소재를 출력할 수 있어 공급 소재에 따라 차이는 있지만 테이블, 의자 등 중대형 생활 가구를 평균 1~2시간 만에 찍어낼 수 있는 특징이 있다..If you look at the material additive type 3D printer, the use of pellet material in the form of small granules enables continuous supply of material, rapid melting, and large-capacity extrusion. Through this, a considerable amount of molten material can be printed per hour, and although there is a difference depending on the material supplied, it has the characteristic of being able to print medium and large furniture such as tables and chairs in an average of 1 to 2 hours.

3D 프린터에 쓰인 재료는 주로 플라스틱 등의 고분자 물질이지만 최근엔 금속 등도 자주 사용된다. 재료를 분말이나 작은 조각인 펠릿, 와이어 등의 형태로 만들어 넣고 물건을 찍어내게 되는데, 기본적으로 3D프린터에 사용하는 소재의 기본 기술이 높아질수록 3D 프린터의 성능이 높아지게 된다. 최근 3D프린터 기술이 부쩍 발전하면서 소재기술의 중요성은 더 커지게 되었는바, 고분자 소재에 다양한 소재를 섞어 넣은 후에 출력을 마친 물건을 높은 열로 소결하거나 빛을 이용해 굳히는 등 여러 첨단기술이 동원되고 있다.Materials used in 3D printers are mainly polymer materials such as plastics, but metals are also frequently used in recent years. Materials are made in the form of powder or small pieces of pellets, wires, etc. Recently, as 3D printer technology has developed rapidly, the importance of material technology has grown. Various cutting-edge technologies are being mobilized, such as sintering the printed object with high heat or using light to harden the printed object after mixing various materials with a polymer material.

일반적으로 3D 프린팅 출력은 수시간에서 수십시간이 소요되고 출력하는 동안 소재가 연속적으로 공급되어야 하는데, 3D 프린터에 필라멘트가 아닌 펠렛 형태의 소재를 적절한 소재공급장치에 의하여 연속적으로 공급할 경우에 이때 사용하는 펠렛의 주소재와 강화재의 함량 비율에 따라 출력물의 물성을 다양하게 조절 할 수 있다. 한편, 강화재로는 아라미드, 케블라, 자일론, 금속섬유, 탄소섬유, 유리섬유, 현무암섬유 등을 사용할 수 있다.In general, 3D printing output takes several hours to several tens of hours, and material must be continuously supplied during printing. According to the content ratio of the main material and the reinforcing material of the pellet, the physical properties of the printed material can be variously adjusted. Meanwhile, as the reinforcing material, aramid, Kevlar, xylon, metal fiber, carbon fiber, glass fiber, basalt fiber, etc. may be used.

3D 프린터용 소재는 대부분 플라스틱 등 고분자 재료가 70% 이상을 차지하고 있지만 최근에 도자기나 복합소재 등 과거에 3D프린터에 쓰지 못하던 소재로도 물건을 만들 수 있는바 다양한 기존 산업용 소재를 3D 프린팅 전용 소재로 개발 가능가능하게 됨에 따라, 상기 다양한 소재를 펠렛 형태로 공급하는 경우에 안정적으로 가열 및 용융하여 배출하게 프린팅 노즐의 개발이 요구된다.Most of the materials for 3D printers are polymer materials such as plastics, which account for more than 70%, but recently, materials that were not used in 3D printers such as ceramics and composite materials in the past can be used to make things. As it becomes possible to develop, the development of a printing nozzle is required to stably heat and melt and discharge the various materials when supplied in the form of pellets.

한편, 3D 프린터용 노즐 기술과 관련된 기술을 제시하는 종래의 문헌으로는 한국등록특허 제10-1968566호 및 제10-1952352를 참조할 수 있다.On the other hand, as a conventional document that suggests a technology related to a nozzle technology for a 3D printer, reference may be made to Korean Patent Registration Nos. 10-1968566 and 10-1952352.

(특허문헌 1) KR10-1968566 B(Patent Document 1) KR10-1968566 B

(특허문헌 1) KR10-1952352 B(Patent Document 1) KR10-1952352 B

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 펠렛 형태의 소재를 연속적으로 공급한 상태에서 상기 펠렛의 가열 및 이송을 통해 주소재와 강화재의 함량 비율에 따라 출력물의 물성을 다양하게 조절하는 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art, in which the material in the form of pellets is continuously supplied and the pellets are heated and transported through 3D to variously control the physical properties of the output according to the content ratio of the main material and the reinforcing material To provide a carbon fiber supply nozzle device for a printer.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치는 메인 하우징(10); 상기 메인 하우징의 상단 상에 연통 결합되는 상부 하우징(20); 상기 상부 하우징의 일측 상에 결합되어 펠렛 소재의 공급을 가능하게 하는 펠렛 공급부(30); 상기 메인 하우징과 상부 하우징 내부 상에 회전 가능하게 결합되는 공급 스크류(40); 상기 메인 하우징의 하단부 상에 결합되는 노즐부(50); 및 상기 메인 하우징을 둘러싸는 방식으로 결합되는 히팅 블럭(60);을 포함하고, 상기 펠렛 공급부(30)를 통해 공급되는 펠렛은 상기 상부 하우징(20)과 메인 하우징(10) 내에서 회전 구동하는 공급 스크류(40)를 통과하는 과정을 통해 디사이징되어 상기 노즐부(50)를 통해 최종적으로 토출되는 것을 특징으로 한다.Carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer according to the present invention for achieving the above object is a main housing 10; an upper housing 20 coupled to an upper end of the main housing; a pellet supply unit 30 coupled to one side of the upper housing to enable supply of the pellet material; a supply screw 40 rotatably coupled to the inside of the main housing and the upper housing; a nozzle unit 50 coupled to the lower end of the main housing; and a heating block 60 coupled in such a way as to surround the main housing, wherein the pellets supplied through the pellet supply unit 30 are rotationally driven in the upper housing 20 and the main housing 10 It is characterized in that it is desized through the process of passing through the supply screw 40 and finally discharged through the nozzle unit 50 .

상기 공급 스크류(40)는, 상기 메인 하우징(10) 내에 회전 가능하게 배치되는 메인 스크류(41) 및 상기 메인 스크류(41)의 상단 상에 고정되어 상기 상부 하우징(20) 내에 배치되는 상부 스크류(45)를 포함하며, 상기 펠렛 공급부(30)를 통해 공급되는 펠렛은 상기 상부 스크류(45) 및 메인 스크류(41)를 통해 순차적으로 디사이징되어 하부 방향으로 이송된다.The supply screw 40 includes a main screw 41 rotatably disposed in the main housing 10 and an upper screw fixed on an upper end of the main screw 41 and disposed in the upper housing 20 ( 45), and the pellets supplied through the pellet supply unit 30 are sequentially desized through the upper screw 45 and the main screw 41 and transferred in the lower direction.

상기 상부 하우징(20)은, 상기 펠렛 공급부(30)가 분리가능하게 결합되도록 측방 상에 결합홈(23)이 형성된 본체(21) 및 상기 본체(21)의 상단 상에 형성된 모터 결합구(22)를 포함하고, 상기 결합홈(23)의 내측으로 상기 본체(21)의 중앙부 상에는 상기 상부 스크류(45)의 회전 공간이 형성된다.The upper housing 20 includes a main body 21 having a coupling groove 23 formed on the side so that the pellet supply unit 30 is detachably coupled, and a motor coupling hole 22 formed on the upper end of the main body 21 . ), and a rotational space of the upper screw 45 is formed on the central portion of the main body 21 inside the coupling groove 23 .

상기 펠렛 공급부(30)는, 상기 결합홈(23) 상에 결합하는 결합 브라켓(31) 및 상기 결합 브라켓(31)의 일측 상에 결합되어져 펠렛의 투입을 가능하게 하는 펠렛 투입구(33)를 가지며, 상기 결합 브라켓(31)의 내측 상에는 상기 상부 스크류(45)의 회전 공간과 부합하는 형상의 브라켓 홈(32)이 형성된다.The pellet supply unit 30 is coupled on one side of the coupling bracket 31 and the coupling bracket 31 coupled to the coupling groove 23 to enable the input of the pellets 33 having a pellet inlet 33 , , a bracket groove 32 having a shape matching the rotational space of the upper screw 45 is formed on the inner side of the coupling bracket 31 .

상기 노즐부(50)는, 상기 메인 하우징(10)의 하단부 상에 결합되는 제1 노즐(51) 및 상기 제1 노즐(51)의 하단 상에 분리 가능하게 결합하는 제2 노즐(56)을 포함하며, 상기 제1,2 노즐(51,56)을 통해 공급된 펠렛은 다단으로 압축되어 공급이 이루어진다.The nozzle unit 50 includes a first nozzle 51 coupled to the lower end of the main housing 10 and a second nozzle 56 detachably coupled to the lower end of the first nozzle 51 . Including, the pellets supplied through the first and second nozzles 51 and 56 are compressed in multiple stages to be supplied.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치는 펠렛 형태의 소재를 연속적으로 공급한 상태에서 상기 펠렛의 가열 및 이송을 통해 주소재와 강화재의 함량 비율에 따라 출력물의 물성을 다양하게 조절하게 한다.The carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer according to the present invention as described above has various properties of the output according to the content ratio of the main material and the reinforcing material through heating and transporting the pellets in a state in which the pellet-type material is continuously supplied. make it regulated

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치의 전체적인 외관을 보인다.
도 2는 도 1에 따른 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치의 분해사시도를 보인다.
도 3은 공급 스크류를 보인다.
도 4는 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치의 단면도이다.1 shows the overall appearance of a carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer according to FIG. 1 .
3 shows the feed screw.
4 is a cross-sectional view of a carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and the scope of the invention to those of ordinary skill in the art It is provided for complete information. In the drawings, like reference numerals refer to like elements.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치를 설명한다.Hereinafter, a carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치는 메인 하우징(10), 메인 하우징의 상단 상에 연통 결합되는 상부 하우징(20), 상부 하우징의 일측 상에 결합되어 펠렛 소재의 공급을 가능하게 하는 펠렛 공급부(30), 메인 하우징과 상부 하우징 내부 상에 회전 가능하게 결합되는 공급 스크류(40), 메인 하우징의 하단부 상에 결합되는 노즐부(50) 및 메인 하우징을 둘러싸는 방식으로 결합되는 히팅 블럭(60)을 포함한다.The carbon fiber supply nozzle device for a 3D printer includes a main housing 10, an upper housing 20 connected in communication with the upper end of the main housing, and a pellet supply unit 30 coupled on one side of the upper housing to enable the supply of pellet material. ), a supply screw 40 rotatably coupled on the inside of the main housing and the upper housing, a nozzle unit 50 coupled on the lower end of the main housing, and a heating block 60 coupled in a manner surrounding the main housing. include

메인 하우징(10)은 상부 하우징(20)의 하단 상에 결합되는 상측 이송 버퍼(11) 및 상측 버퍼(11)의 하단으로 연통 결합되는 메인 이송 버퍼(13)를 갖는다. 상기 상측 이송 버퍼(11)는 공급 스크류(40)가 삽입되는 스크류 삽입공이 중앙부에 형성되고, 상기 스크류 삽입공을 중심으로 이격 형성되는 버퍼 외벽을 갖는다.The main housing 10 has an upper transfer buffer 11 coupled to the lower end of the upper housing 20 and a main transfer buffer 13 coupled to the lower end of the upper buffer 11 in communication. The upper transfer buffer 11 has a screw insertion hole into which the supply screw 40 is inserted, and has an outer wall of the buffer spaced apart from the screw insertion hole.

한편, 메인 이송 버퍼(13)는 스크류 삽입공의 내경에 부합하도록 형성된 스크류 안착공이 형성된 중공 원통 형상의 구조체를 이룬다. On the other hand, the main transfer buffer 13 forms a hollow cylindrical structure in which the screw seating hole formed to match the inner diameter of the screw insertion hole is formed.

상기 상부 하우징(20)은, 펠렛 공급부(30)가 분리가능하게 결합되도록 측방 상에 결합홈(23)이 형성된 본체(21) 및 상기 본체(21)의 상단 상에 형성된 모터 결합구(22)를 포함한다. 상기 결합홈(23)의 내측으로 상기 본체(21)의 중앙부 상에는 상기 상부 스크류(45)의 회전 공간이 형성된다. 결합홈(23)은 본체(21)의 상하단에서 상하 수직 방향으로 각각 소정거리까지를 제외하고는, 본체(21)의 외면에서 중심 방향으로 중앙 정도의 영역을 제거한 형상일 수 있다. 즉, 반원통의 형상을 제거하는 식으로 형성이 가능하다. The upper housing 20 includes a main body 21 having a coupling groove 23 formed on the side so that the pellet supply unit 30 is detachably coupled thereto, and a motor coupling hole 22 formed on the upper end of the main body 21 . includes A rotation space of the upper screw 45 is formed on the central portion of the main body 21 inside the coupling groove 23 . The coupling groove 23 may have a shape in which a central area is removed from the outer surface of the main body 21 in the central direction, except for up to a predetermined distance in the vertical direction from the upper and lower ends of the main body 21 . That is, it can be formed by removing the semi-cylindrical shape.

본체(21)의 상단 상에 형성된 개방구인 모터 결합구(22)를 통해 공급 스크류(40)의 상단에 접근 가능하게 되며, 상기 상태에서 별도의 회전 구동력을 제공하는 모터부재를 공급 스크류(40)의 상단에 결합하여 회전 구동력을 가하게 한다. The upper end of the supply screw 40 is accessible through the motor coupling hole 22, which is an opening formed on the upper end of the main body 21, and in this state, a motor member providing a separate rotational driving force is provided with the supply screw 40. It is combined with the top of the to apply rotational driving force.

상기 공급 스크류(40)는, 메인 하우징(10) 내에 회전 가능하게 배치되는 메인 스크류(41), 상기 메인 스크류(41)의 상단 상에 고정되어 상기 상부 하우징(20) 내에 배치되는 상부 스크류(45), 상부 스크류(45)의 상부 상에 형성되는 모터 연결축(47) 및 모터 연결축(47)과 상부 스크류(45) 사이에 형성되는 펠렛 비산 방지구(48)를 포함하며, 상기 펠렛 공급부(30)를 통해 공급되는 펠렛은 상기 상부 스크류(45) 및 메인 스크류(41)를 통해 순차적으로 디사이징되어 하부 방향으로 이송된다.The supply screw 40 includes a main screw 41 rotatably disposed in the main housing 10 , and an upper screw 45 fixed on an upper end of the main screw 41 and disposed in the upper housing 20 . ), the motor connecting shaft 47 formed on the upper part of the upper screw 45 and the pellet scattering prevention device 48 formed between the motor connecting shaft 47 and the upper screw 45, the pellet supply unit The pellets supplied through 30 are sequentially desized through the upper screw 45 and the main screw 41 and transported in the lower direction.

공급 스크류(40)를 통해 이송되는 펠렛은 상방에서 하방으로 갈수록 점도가 점점 낮아지게 된다. 상부 스크류(45)이 수용되는 상부 하우징(20)은 공급된 펠렛에 대한 이송 및 가열을 개시한다. 메인 스크류(41)가 수용되는 메인 하우징(10)은 공급된 펠렛에 대한 이송 및 가열을 연속적으로 실시하는 한편, 고체 상태의 펠렛이 순차적으로 고체와 액체의 공존 상태 및 액체 상태를 순차적으로 이루어지게 한다. 한편, 히팅 블럭(60)은 메인 하우징(10)을 둘러싸는 구조를 통해서 공급되는 필렛 분쇄 입자에 대한 가열을 실시한다. The pellets transported through the feed screw 40 gradually decrease in viscosity from the upper side to the lower side. The upper housing 20, in which the upper screw 45 is accommodated, initiates transport and heating of the fed pellets. The main housing 10, in which the main screw 41 is accommodated, continuously transfers and heats the supplied pellets, while the solid pellets sequentially achieve the coexistence state of the solid and the liquid and the liquid state sequentially. do. On the other hand, the heating block 60 performs heating on the crushed fillet particles supplied through the structure surrounding the main housing (10).

메인 스크류(41)는 상부 스크류(45)에 비해 상대적으로 그 직경이 더 작게 형성되며, 메인 스크류(41)에 형성된 제1회전 날개(42)의 피치는 상부 스크류(45)에 형성된 제2회전 날개(46)의 피치보다 크게 형성된다.The main screw 41 has a relatively smaller diameter than the upper screw 45 , and the pitch of the first rotary blades 42 formed on the main screw 41 is the second rotation formed on the upper screw 45 . It is formed larger than the pitch of the wings (46).

상기 펠렛 공급부(30)는, 결합홈(23) 상에 결합하는 결합 브라켓(31) 및 상기 결합 브라켓(31)의 일측 상에 결합되어져 펠렛의 투입을 가능하게 하는 펠렛 투입구(33)를 가지며, 상기 결합 브라켓(31)의 내측 상에는 상기 상부 스크류(45)의 회전 공간과 부합하는 형상의 브라켓 홈(32)이 형성된다.The pellet supply unit 30 is coupled to a coupling bracket 31 coupled to the coupling groove 23 and one side of the coupling bracket 31 to enable the input of the pellets 33 having a pellet inlet 33, A bracket groove 32 having a shape matching the rotational space of the upper screw 45 is formed on the inner side of the coupling bracket 31 .

펠렛 투입구(33)는 상부 스크류(45)의 하부 상에 연결되어져 공급되는 펠렛의 공급 스크류(40)에로의 이동을 원활하게 한다. The pellet inlet 33 is connected to the lower portion of the upper screw 45 to facilitate the movement of the supplied pellets to the feed screw 40 .

상기 노즐부(50)는 메인 하우징(10)의 하단부 상에 결합되는 제1 노즐(51) 및 제1 노즐(51)의 하단 상에 분리 가능하게 결합하는 제2 노즐(56)을 포함한다.The nozzle unit 50 includes a first nozzle 51 coupled to the lower end of the main housing 10 and a second nozzle 56 detachably coupled to the lower end of the first nozzle 51 .

상기 제1,2 노즐(51,56)을 통해 공급된 펠렛은 다단으로 압축되어 공급이 이루어진다.The pellets supplied through the first and second nozzles 51 and 56 are compressed in multiple stages to be supplied.

히팅 블럭(60)은 메인 이송 버퍼(13)의 외주면을 상하로 분리 배치되는 복수의 단위 히팅 블럭(61,63)을 갖는다. 복수의 단위 히팅 블럭(61,63)은 각각 일측이 개방된 얇은 탄성의 판상 재질로 이루어진 전체적으로는 중공 원통형상을 갖는다. 즉, 개방된 일측에 양측으로 외력을 가하여 벌린 상태에서 메인 이송 버퍼(13)를 둘러싸는 방식으로 결합하게 되면 복원력에 의해 원상태로 복귀한다. 상기 상태에서, 복수의 단위 히팅 블럭(61,63)의 개방부 측에 형성된 볼트 체결홈 상에 결합수단을 통해 메인 이송 버퍼(13)에 결합함으로써 상기 단위 히팅 블럭(61,63)의 상하이동을 방지한다.The heating block 60 has a plurality of unit heating blocks 61 and 63 that are vertically separated from the outer peripheral surface of the main transfer buffer 13 . The plurality of unit heating blocks 61 and 63 have a hollow cylindrical shape as a whole made of a thin elastic plate-like material with one side open, respectively. That is, when an external force is applied to one side of the open side and coupled in a manner surrounding the main transfer buffer 13 in an open state, it returns to the original state by the restoring force. In the above state, vertical movement of the unit heating blocks 61 and 63 by coupling to the main transfer buffer 13 through a coupling means on the bolt fastening groove formed on the open side of the plurality of unit heating blocks 61 and 63 to prevent

상기 펠렛 공급부(30)를 통해 공급되는 펠렛은 상기 상부 하우징(20)과 메인 하우징(10) 내에서 회전 구동하는 공급 스크류(40)를 통과하는 과정을 통해 디사이징되어 상기 노즐부(50)를 통해 최종적으로 토출되는 것을 특징으로 한다.The pellets supplied through the pellet supply unit 30 are sized through the process of passing through the supply screw 40 rotationally driven in the upper housing 20 and the main housing 10 to form the nozzle unit 50 . It is characterized in that it is finally discharged through.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical spirit of the present invention, and various modifications and variations will be possible without departing from the essential characteristics of the present invention by those skilled in the art to which the present invention pertains. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

10 : 메인 하우징
20 : 상부 하우징
30 : 펠렛 공급부
40 : 공급 스크류
50 : 노즐부
60 : 히팅 블럭10: main housing
20: upper housing
30: pellet supply unit
40: feed screw
50: nozzle unit
60: heating block

Claims (5)

메인 하우징(10);
상기 메인 하우징의 상단 상에 연통 결합되는 상부 하우징(20);
상기 상부 하우징의 일측 상에 결합되어 펠렛 소재의 공급을 가능하게 하는 펠렛 공급부(30);
상기 메인 하우징과 상부 하우징 내부 상에 회전 가능하게 결합되는 공급 스크류(40);
상기 메인 하우징의 하단부 상에 결합되는 노즐부(50); 및
상기 메인 하우징을 둘러싸는 방식으로 결합되는 히팅 블럭(60);을 포함하고,
상기 공급 스크류는, 상기 메인 하우징 내에 회전 가능하게 배치되는 메인 스크류(41), 상기 메인 스크류의 상단 상에 고정되어 상기 상부 하우징 내에 배치되는 상부 스크류, 상기 상부 스크류의 상부 상에 형성되는 모터 연결축 및 상기 모터 연결축과 상부 스크류 사이에 형성되는 펠렛 비산 방지구를 포함하고,
상기 메인 스크류는 상기 상부 스크류에 비해 상대적으로 그 직경이 더 작게 형성되며, 상기 메인 스크류에 형성된 제1회전 날개의 피치는 상기 상부 스크류에 형성된 제2회전 날개의 피치보다 크게 형성되며,
상기 메인 하우징(10)은 상기 상부 하우징의 하단 상에 결합되는 상측 이송 버퍼 및 상기 상측 이송 버퍼의 하단으로 연통 결합되되 스크류 안착공이 형성된 중공 원통 구조체인 메인 이송 버퍼를 포함하며,
상기 상측 이송 버퍼는 상기 공급 스크류가 삽입되는 스크류 삽입공이 중앙부에 형성되고, 상기 스크류 삽입공을 중심으로 이격 형성되는 버퍼 외벽이 형성되며,
상기 히팅 블럭은 상기 메인 이송 버퍼의 외주면을 상하로 분리 배치되는 복수의 단위 히팅 블럭을 갖고, 상기 복수의 단위 히팅 블럭은 일측이 개방된 얇은 탄성의 판상 재질로 이루어진 중공 원통 형상이며,
상기 펠렛 공급부(30)를 통해 공급되는 펠렛은 상기 상부 하우징(20)과 메인 하우징(10) 내에서 회전 구동하는 공급 스크류(40)를 이루는 상부 스크류(45) 및 메인 스크류(41)를 통해 순차적으로 디사이징되어 하부 방향으로 이송되어 상기 노즐부(50)를 통해 최종적으로 토출되는 것을 특징으로 하는,
3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치.
main housing 10;
an upper housing 20 coupled to an upper end of the main housing;
a pellet supply unit 30 coupled to one side of the upper housing to enable supply of the pellet material;
a supply screw 40 rotatably coupled to the inside of the main housing and the upper housing;
a nozzle unit 50 coupled to the lower end of the main housing; and
Including; a heating block (60) coupled in a manner surrounding the main housing;
The supply screw includes a main screw 41 rotatably disposed in the main housing, an upper screw fixed on an upper end of the main screw and disposed in the upper housing, and a motor connecting shaft formed on an upper portion of the upper screw. and a pellet scattering prevention device formed between the motor connection shaft and the upper screw,
The main screw has a relatively smaller diameter than that of the upper screw, and the pitch of the first rotary blades formed on the main screw is larger than the pitch of the second rotary blades formed on the upper screw,
The main housing 10 includes an upper transfer buffer coupled to the lower end of the upper housing and a main transfer buffer, which is a hollow cylindrical structure coupled to the lower end of the upper transfer buffer and provided with a screw seating hole,
In the upper transfer buffer, a screw insertion hole into which the supply screw is inserted is formed in the central portion, and a buffer outer wall spaced apart from the screw insertion hole is formed.
The heating block has a plurality of unit heating blocks arranged vertically on the outer peripheral surface of the main transfer buffer, and the plurality of unit heating blocks have a hollow cylindrical shape made of a thin elastic plate-like material with one side open,
The pellets supplied through the pellet supply unit 30 are sequentially provided through the upper screw 45 and the main screw 41 constituting the supply screw 40 rotationally driven in the upper housing 20 and the main housing 10 . characterized in that it is desized to be transported in the lower direction and finally discharged through the nozzle unit 50,
Carbon fiber feed nozzle device for 3D printer.
 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 상부 하우징(20)은,
상기 펠렛 공급부(30)가 분리가능하게 결합되도록 측방 상에 결합홈(23)이 형성된 본체(21) 및 상기 본체(21)의 상단 상에 형성된 모터 결합구(22)를 포함하고, 상기 결합홈(23)의 내측으로 상기 본체(21)의 중앙부 상에는 상기 상부 스크류(45)의 회전 공간이 형성되는,
3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치.
The method of claim 1,
The upper housing 20,
It includes a main body 21 having a coupling groove 23 formed on the side so that the pellet supply unit 30 is detachably coupled and a motor coupling hole 22 formed on the upper end of the body 21, and the coupling groove The rotation space of the upper screw 45 is formed on the central part of the main body 21 to the inside of (23),
Carbon fiber feed nozzle device for 3D printer.
 제 3 항에 있어서,
상기 펠렛 공급부(30)는,
상기 결합홈(23) 상에 결합하는 결합 브라켓(31) 및 상기 결합 브라켓(31)의 일측 상에 결합되어져 펠렛의 투입을 가능하게 하는 펠렛 투입구(33)를 가지며, 상기 결합 브라켓(31)의 내측 상에는 상기 상부 스크류(45)의 회전 공간과 부합하는 형상의 브라켓 홈(32)이 형성되는,
3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치.
4. The method of claim 3,
The pellet supply unit 30,
It has a coupling bracket 31 coupled to the coupling groove 23 and a pellet inlet 33 coupled to one side of the coupling bracket 31 to enable the input of pellets, and the coupling bracket 31 of A bracket groove 32 having a shape matching the rotational space of the upper screw 45 is formed on the inner side,
Carbon fiber feed nozzle device for 3D printer.
 제 1 항에 있어서,
상기 노즐부(50)는,
상기 메인 하우징(10)의 하단부 상에 결합되는 제1 노즐(51) 및 상기 제1 노즐(51)의 하단 상에 분리 가능하게 결합하는 제2 노즐(56)을 포함하며,
상기 제1,2 노즐(51,56)을 통해 공급된 펠렛은 다단으로 압축되어 공급이 이루어지는,
3D 프린터용 탄소섬유 공급 노즐 장치.The method of claim 1,
The nozzle unit 50,
A first nozzle 51 coupled to the lower end of the main housing 10 and a second nozzle 56 detachably coupled to the lower end of the first nozzle 51,
The pellets supplied through the first and second nozzles 51 and 56 are compressed in multiple stages to supply,
Carbon fiber feed nozzle device for 3D printer.
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