KR102392829B1 - 3d printer comprising vat having different kind of fluid and method for driving the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물성차이를 통해 복수의 원료를 교번하여 부유시킴으로써 광경화를 통해 구조물을 형성하는 것으로서, 이종유체를 부유시키는 수조를 포함하는 3D 프린터 및 이를 구동하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D printer that forms a structure through photocuring by alternately floating a plurality of raw materials through a difference in physical properties, and includes a water tank for suspending heterogeneous fluids, and a method of driving the same.
일반적으로 3D 프린터는 액상을 경화시키는 방식 및 고체원료를 용해시키는 방식 등을 통해 목적하는 구조물을 제조한다. 여기서 액상을 경화시키는 방식의 3D 프린터의 경우 레진을 원료로 광경화를 유발하여 구조물을 형성할 수 있다. 특히, 광경화방식의 3D 프린터는 액상 레진에 광을 조사함으로써 연속적으로 레진을 경화시키게 되는데, 이때 기본적으로 요구되는 레진의 양이 상당할 수 있다. 즉, 지속적으로 상당량의 레진을 확보한 상태에서 3D 프린터의 운영이 이루어질 수 있다. 특히, 구조물이 형성되면서 하향이동되는 하향식 3D 프린터에서는 상향식 3D 프린터보다 많은 양의 액상 레진이 확보되는 것이 요구된다. 따라서, 2종 이상의 레진을 통해 구조물을 경화시키는 경우에는 여분의 레진이 상당량 요구되고, 이에 따라 3D 프린터 운영에 막대한 비용이 요구될 수 있다. 또한, 수조(Vat)를 교체하면서 경화시키는 경우에는 공정이 복잡해지고 정밀도가 저하되는 문제점이 있어 이를 개선하기 위한 3D 프린터가 요구되는 것이 현실이다.In general, a 3D printer manufactures a target structure through a method of hardening a liquid phase and a method of dissolving a solid raw material. Here, in the case of a 3D printer of a liquid curing method, a structure can be formed by inducing photocuring using a resin as a raw material. In particular, the photocurable 3D printer continuously cures the resin by irradiating light to the liquid resin. That is, the 3D printer can be operated while continuously securing a significant amount of resin. In particular, in a top-down 3D printer that moves downward as a structure is formed, it is required to secure a larger amount of liquid resin than in a bottom-up 3D printer. Therefore, when the structure is hardened using two or more types of resin, a significant amount of extra resin is required, and thus a huge cost may be required for the operation of the 3D printer. In addition, in the case of curing while replacing the vat, there is a problem in that the process is complicated and the precision is lowered, so a 3D printer is required to improve the problem.
본 발명의 일 실시예는 SLA 방식 및 DLP 방식의 광경화 3D프린팅에 있어서 복수의 원료를 선택적으로 순서에 따라 적층할 수 있는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to be able to selectively stack a plurality of raw materials in order in the photocuring 3D printing of the SLA method and the DLP method.
본 발명의 일 실시예는 액상레진 경화방식을 통해 다중 재료를 적층형성할 때, 복수 개 마련된 수조와 인접한 다른 수조 사이에서 구조물 표면에 잔류하는 미경화 레진을 세정 및 건조하는 공정이 필요없는 구조물 형성과정을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention forms a structure that does not require a process of cleaning and drying the uncured resin remaining on the surface of the structure between a plurality of water tanks and another adjacent water tank when multiple materials are laminated through a liquid resin curing method purpose of the process.
본 발명의 일 실시예는 하나의 수조를 통해 이종의 원료로 구조물을 형성하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to form a structure using different kinds of raw materials through one water tank.
본 발명의 일 실시예는 수조 내에 공급되는 원료인 액상 경화물을 선택적으로 제공 및 제거하여 구조물을 복수의 원료를 통해 형성하는 것을 목적으로 한다.An embodiment of the present invention aims to form a structure through a plurality of raw materials by selectively providing and removing a liquid cured product, which is a raw material supplied into a water tank.
본 발명은 물성차이를 통해 복수의 원료를 교번하여 부유시킴으로써 광경화를 통해 구조물을 형성하는 것으로서, 물성이 상이한 복수의 유체 중 하나의 유체를 경화시킴으로써 구조물을 형성하는 3D 프린터에 있어서, 광을 조사하는 광학계; 광이 조사되는 위치에 배치되고, 베이스유체 및 베이스유체에 의해 부유되는 이종유체를 수용하는 수조; 및 수조 내에 수용된 이종유체를 수조 내에서 인출하는 유체인출부 및 수조 내로 이종유체를 공급하는 유체공급부를 포함하는 유체조절부;를 포함하는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터가 제공된다.The present invention forms a structure through photocuring by alternately floating a plurality of raw materials through a difference in physical properties. In a 3D printer that forms a structure by curing one of a plurality of fluids having different physical properties, light is irradiated optical system; a water tank disposed at a position where light is irradiated and accommodating a base fluid and a heterogeneous fluid suspended by the base fluid; and a fluid control unit including a fluid withdrawing unit for withdrawing the heterogeneous fluid accommodated in the water tank from the water tank and a fluid supply unit for supplying the heterogeneous fluid into the water tank; a 3D printer including a water tank containing a heterogeneous fluid is provided .
그리고, 이종유체는 광조사에 의해 경화되는 광경화물질이고, 서로 다른 복수 개의 유체를 포함하고, 복수 개의 유체 각각은 선택적으로 수조 내에 수용될 수 있다.In addition, the heterogeneous fluid is a photocurable material cured by light irradiation, and includes a plurality of different fluids, and each of the plurality of fluids may be selectively accommodated in a water tank.
또한, 유체인출부 및 유체공급부는 서로 독립적으로 마련되고, 제어부에 의해 수조에 유체 인출 및 공급을 교번하여 수행할 수 있다.In addition, the fluid withdrawing unit and the fluid supplying unit are provided independently of each other, and the fluid withdrawal and supply to the water tank may be alternately performed by the control unit.
또한, 유체인출부 및 유체공급부는, 이종유체를 저장하는 저장부를 공유하고, 제어부에 의해 수조에 유체 인출 및 공급을 교번하여 수행할 수 있다.In addition, the fluid withdrawing unit and the fluid supplying unit may share a storage unit for storing different fluids, and alternately withdrawing and supplying the fluid to the water tank by the control unit.
또한, 저장부는 유체인출부에 의해 수조로부터 인출된 이종유체가 저장부 내에서 기 결정된 수위를 유지할 수 있도록, 수위센서에 의해 감지된 정보를 기초로 제어부에 의해 수직방향으로 제어되는 수위조절부를 더 포함할 수 있다.In addition, the storage unit further includes a water level control unit that is vertically controlled by the control unit based on the information sensed by the water level sensor so that the heterogeneous fluid drawn from the water tank by the fluid withdrawing unit can maintain a predetermined water level in the storage unit. may include
또한, 이종유체가 베이스유체에 형성하는 부유층의 두께는 광경화되는 레이어의 두께를 기준으로 105% 내지 120%일 수 있다.In addition, the thickness of the floating layer formed by the heterogeneous fluid on the base fluid may be 105% to 120% based on the thickness of the photocured layer.
또한, 유체인출부는 이종유체를 수조로부터 인출하되, 적어도 베이스유체의 일부도 인출할 수 있다.In addition, the fluid withdrawing unit withdraws the heterogeneous fluid from the water tank, but may also withdraw at least a part of the base fluid.
또한, 수조 내에 위치되고 구조물이 형성되는 플레이트와 플레이트와 연결되어 플레이트가 수조 내에서 승강되도록 하는 승강로드를 포함하는 빌드플레이트 및 이종유체를 수조 내에서 레벨링하는 리코터를 더 포함하고, 레벨링은 빌드플레이트의 재배치 후에 수행될 수 있다.In addition, a build plate including a plate positioned in the water tank and forming a structure and a plate connected to the plate to allow the plate to be raised and lowered in the water tank, and a coater for leveling the heterogeneous fluid in the water tank, the leveling is the build This can be done after repositioning of the plate.
또한, 광학계로부터 조사된 광을 제어함으로써 경화되는 레이어 두께를 결정하고, 유체공급부를 통해 수조 내에서 이종유체를 제거하고, 수조 내에서 기 결정된 깊이만큼 플레이트가 하강되도록 하고, 유체인출부에 의해 레이어 두께의 105% 내지 120% 범위 내에서 이종유체의 부유층이 형성되도록 이종유체가 공급되도록 하는 제어부를 더 포함할 수 있다.In addition, the thickness of the cured layer is determined by controlling the light irradiated from the optical system, the heterogeneous fluid is removed in the water tank through the fluid supply unit, the plate is lowered by a predetermined depth in the water tank, and the layer is formed by the fluid outlet. The control unit may further include a control unit for supplying the heterogeneous fluid so that a floating layer of the heterogeneous fluid is formed within the range of 105% to 120% of the thickness.
수조에 서로 물성이 상이한 베이스유체 및 베이스유체에 의해 부유되는 이종유체가 충진되는 베이스유체충진 단계 및 이종유체충진 단계; 이종유체의 수면과 구조물이 형성되는 플레이트가 기 결정된 거리만큼 하방으로 이격되도록 빌드플레이트가 배치되는 빌드플레이트 배치 단계; 광학계로부터 이종유체에 광을 조사하는 광조사 단계; 광조사 단계 이후 수조 내에 잔류한 이종유체의 교체를 판단하는 이종유체 교체 판단 단계; 및 이종유체 교체 판단 단계로부터 이종유체의 교체가 요구되는 것으로 판단된 경우에, 유체인출부에 의해 수조에 잔류하는 이종유체의 제거가 수행되는 이종유체제거 단계;를 포함하고, 이종유체제거 단계 이후에 수조 내로 유체공급부에 의해 이종유체가 수조 내에 재충진되도록 이종유체충진 단계가 반복적으로 수행되는, 3D 프린터의 구동 방법이 제공된다.a base fluid filling step and a heterogeneous fluid filling step in which the water tank is filled with a base fluid having different physical properties and a heterogeneous fluid suspended by the base fluid; a build plate arrangement step in which the build plate is disposed so that the water surface of the heterogeneous fluid and the plate on which the structure is formed are spaced downward by a predetermined distance; A light irradiation step of irradiating light to the heterogeneous fluid from the optical system; a heterogeneous fluid replacement determination step of determining replacement of the heterogeneous fluid remaining in the water tank after the light irradiation step; and a heterogeneous fluid removal step in which the heterogeneous fluid remaining in the water tank is removed by the fluid withdrawing unit when it is determined from the heterogeneous fluid replacement determination step that the heterogeneous fluid replacement is required. There is provided a method of driving a 3D printer, in which the heterogeneous fluid filling step is repeatedly performed so that the heterogeneous fluid is refilled in the water tank by the fluid supply unit into the water tank.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 서로 밀도가 다른 유체를 수조에 유입함으로써 원료를 부유시켜, 부유되는 원료를 통해 구조물을 형성하는 3D 프린터를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a 3D printer that floats raw materials by introducing fluids having different densities into a water tank to form a structure using the floating raw materials.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원료를 제공 및 제거하는 채널을 통해 수조 내에 원료인 액상 경화물을 선택적으로 제공 및 제거하여 구조물이 복수의 원료를 통해 형성되도록 하는 3D 프린터를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a 3D printer that selectively provides and removes a liquid cured material as a raw material in a water tank through a channel for providing and removing raw materials so that a structure is formed through a plurality of raw materials.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 수조에 이종유체가 공급된 상태를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 수조에 이종유체가 제거된 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 수조에 이종유체가 재공급된 상태를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 구동순서를 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체조절부를 나타낸 도면으로서, 도 5(a)는 유체인출부 및 유체공급부가 독립적으로 마련된 것을 나타낸 도면이고, 도 5(b)는 유체인출부 및 유체공급부가 저장부를 공유하며 서로 연결된 구성을 나타낸 도면,
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부에 의해 제어되는 3D 프린터의 개념도.1 is a view showing a state in which a heterogeneous fluid is supplied to a water tank of a 3D printer according to an embodiment of the present invention;
2 is a view showing a state in which a foreign fluid is removed from the water tank of the 3D printer according to an embodiment of the present invention;
3 is a view showing a state in which a heterogeneous fluid is re-supplied to the water tank of the 3D printer according to an embodiment of the present invention;
4 is a flowchart showing a driving sequence of a 3D printer according to an embodiment of the present invention;
5 is a view showing a fluid control unit according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) is a view showing that the fluid outlet and the fluid supply unit are independently provided, and FIG. 5 (b) is the fluid outlet and the fluid A drawing showing a configuration in which the supply unit shares the storage unit and is connected to each other;
6 is a conceptual diagram of a 3D printer controlled by a controller according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, this is merely an example, and the present invention is not limited thereto.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. In the description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. And, the terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the content throughout this specification.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.The technical spirit of the present invention is determined by the claims, and the following examples are only one means for efficiently explaining the technical spirit of the present invention to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 수조(100)(Vat)에 이종유체(20)가 공급된 상태를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a state in which a
도시된 도 1을 통해 이하에서 본 발명의 일 실시예인 3D 프린터에 대하여 설명하기로 한다. 본 발명의 일 실시예인 3D 프린터는 빌드플레이트(200)가 하향하면서 구조물(1)이 생성되는 하향식으로서, 수조(100) 내에 복수 개의 유체를 동시 수용하고 그 중 하나의 유체를 광경화시킴으로써 구조물(1)을 형성할 수 있다. 여기서 복수 개의 유체는 두 가지 유체일 수 있다. 하나의 유체는 나머지 하나의 유체를 부유시키기 위해 수조(100) 내에 수용되는 유체가 될 수 있다. 나머지 하나의 유체는 부유된 상태로 수조(100)의 수면을 형성하며 기 결정된 부유층을 이루며 부유될 수 있다. 여기서 유체를 부유시키는 유체를 베이스유체(10)라 하고, 베이스유체(10)에 의해 부유되는 유체를 이종(異種)유체(20)라 하기로 한다. 즉, 베이스유체(10)와는 다른 유체라는 의미로서 예를 들면 물성이 다른 유체일 수 있다.Hereinafter, a 3D printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 shown. The 3D printer, which is an embodiment of the present invention, is a top-down type in which the
구체적으로, 베이스유체(10)와 이종유체(20)는 물성의 차이에 의해 서로 혼합되지 않고 각각의 층으로 구분될 수 있다. 예를 들면, 베이스유체(10) 및 이종유체(20) 간에는 밀도의 차이가 있을 수 있다. 베이스유체(10)는 이종유체(20)보다 밀도가 높은 상태의 액상유체일 수 있다. 따라서, 자중에 의해 자연스럽게 베이스유체(10)와 이종유체(20)는 각각이 혼합되지 않고 분리되어 층을 이루며, 밀도가 베이스유체(10)보다 상대적으로 낮은 이종유체(20)가 상측에 층을 형성할 수 있다.Specifically, the
여기서 이종유체(20)는 복수 개의 유체일 수 있다. 예를 들어, 제1레진, 제2레진 등과 같이 사용자에 의해 그 수와 종류가 결정될 수 있다. 따라서, 이종유체(20)는 종류에 따라 선택적으로 수조(100) 내로 공급되어 구조물(1) 형성을 도모할 수 있다. 전술한 바와 같이 광경화가 이루어질 수 있도록 이종유체(20)는 광에 노출될 수 있는 위치에 배치될 수 있다.Here, the
도 1을 참조하면, 3D 프린터는 광학계(300), 수조(100), 베이스유체(10) 및 이종유체(20), 리코터(400), 빌드플레이트(200), 유체조절부(500)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 베이스유체(10) 및 이종유체(20)는 수조(100)에 수용될 수 있다. 수조(100)에 수용된 베이스유체(10) 및 이종유체(20)는 각각이 상하방으로 층을 형성하여 배치될 수 있다. 이러한 층은 물성(예를 들어, 밀도)의 차이에 의해 형성되는 배치구조일 수 있다. 광학계(300)는 상방에 위치될 수 있다. 상기 상방은 수조(100)에 수용된 이종유체(20)를 향해 광을 조사하기 용이한 위치의 일 예일뿐 이에 한정되는 것은 결코 아니다.Referring to FIG. 1 , the 3D printer includes an
수조(100)로부터 상방에 위치된 광학계(300)는 하방으로 광을 조사하여 이종유체(20)를 반응시킬 수 있다. 여기서 반응은 이종유체(20)의 경화반응일 수 있다. 빌드플레이트(200)는 수조(100) 내측으로 연장된 하나 이상의 승강로드(220)와 승강로드(220)와 연결된 플레이트(210)를 포함한다. 전술한 경화반응에 의해 경화된 이종유체(20)는 상기 플레이트(210)상에 고착될 수 있다. 상기 고착은 영구적인 고착은 아니고 기 결정된 외력에 의해 상기 플레이트(210)와 경화된 구조물(1)이 분리될 수 있는 수준의 고착력에 의해 고착되는 것이며, 상기 고착력의 정도를 조절하기 위해 플레이트(210)의 표면은 소유성 처리가 될 수 있다. 물론, 상기 소유성 처리는 베이스유체(10) 및 이종유체(20)와 접촉되는 모든 구성에 선택적으로 처리될 수 있다.The
한편, 수조(100) 내에 베이스유체(10)와 이종유체(20)가 공급되고 각자의 층이 분리되면, 리코터(400)는 상측에 층을 이룬 이종유체(20)의 수면(상방으로 공기 중에 노출된 표면)을 정돈할 수 있다. 여기서, 정돈은 리코터(400)가 수평방향으로 이동되며 상기 수면을 평평하게 조성하는 것을 의미하며, 이종유체(20)의 공급 및 빌트플레이트(200)의 재배치 후에 이루어질 수 있다.On the other hand, when the
상기 광학계(300)는 플레이트(210)를 향해 기 결정된 형상의 광을 조사할 수 있다. 상기 기 결정된 형상은 광학계(300)에 마련된 광필터에 의해 결정될 수 있고, 경화되는 형상이나 경화되는 레이어의 두께 등에 따라 파장정보를 포함한 광의 정보가 달라질 수 있다. 여기서 레이어의 두께는 플레이트(210)가 상기 수면으로부터 수조(100) 아래로 이동된 거리에 따라 결정되므로, 광학계(300)는 빌드플레이트(200)와 직접적 또는 간접적으로 연동될 수 있다. 여기서 간접적인 연동은 제어부(600)를 통한 연동으로써 제어부(600)에 의해 각 구성이 연동제어되는 경우에 해당하며 이는 도 6을 통해 보다 구체적으로 후술하기로 한다.The
또한, 유체조절부(500)는 유체인출부(520) 및 유체공급부(510)를 포함할 수 있다. 각각 유체를 수조(100)로부터 인출하거나 수조(100)에 공급하기 위한 인출관(521) 및 공급관(511)을 포함할 수 있다. 인출관(521) 및 공급관(511)은 단부가 이종유체(20)를 향하도록 연장배치될 수 있고, 적어도 인출관(521)은 이종유체(20)에 잠기도록 연장될 수 있다. 유체인출부(520)의 구동에 의해 인출관(521)을 따라 이종유체(20)가 인출되어 수조(100) 내에서 제거될 수 있고, 공급관(511)을 따라 이종유체(20)가 수조(100) 내로 공급될 수 있다.Also, the fluid control unit 500 may include a
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 수조(100)에 이종유체(20)가 제거된 상태를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a state in which the
도 2를 참조하면, 유체인출부(520)의 구동에 의해 이종유체(20)가 수조(100) 내에서 제거된 상태일 수 있다. 전술한 바와 같이 이종유체(20)는 복수 개의 유체를 포함하므로, 예를 들어 도 1에 도시된 이종유체(20)인 제1레진이 제거된 후에는 이종유체(20)인 제2레진이 공급관(511)을 통해 수조(100) 내로 공급될 수 있다. 물론, 여기서 제1레진과 제2레진은 서로 다른 유체일 수 있다. 일 예로, 제1레진 및 제2레진은 색상의 차이가 있을 수 있고, 나아가 경화 전후로 물성의 차이가 있을 수 있다. 물론, 예시인 제1레진과 제2레진과의 차이에도 불구하고 이들은 베이스유체(10)와는 다른 물성(예를 들어, 제1레진 및 제2레진은 적어도 베이스유체(10)보다 낮은 밀도로 형성될 수 있다.)을 가지는 것은 유지된다. Referring to FIG. 2 , the
한편, 빌드플레이트(200)는 광학부에 의한 광조사 이후 플레이트(210) 상에 구조물(1)이 형성되면 하방으로 기 결정된 거리 하강될 수 있다. 일 예로, 기 결정된 거리는 베이스유체(10)의 수면 이하의 위치에 상기 구조물(1)의 최상부가 위치되는 것을 의미한다. 이러한 경우에는 지속적으로 상방으로 적층되는 경우에 해당하고, 계단형으로 형성되는 구조물(1)은 경우에 따라 상기 최상부가 베이스유체(10)의 수면보다 상측에 위치될 수도 있다.On the other hand, when the
다만, 적어도 경화되는 이종유체(20)의 레이어 두께만큼은 이종유체(20)로부터 플레이트(210) 또는 구조물(1)이 잠긴 상태로 빌드플레이트(200)가 배치되도록 할 수 있다. 상기 빌드플레이트(200)가 배치되는 높이는 경화되어 생성되는 레이어의 두께를 결정하므로, 상기 높이는 광의 파장정보를 포함하는 광정보에 따라 달라지거나 그 역이 성립될 수 있다. 따라서, 빌드플레이트(200)는 광학계(300)와 연동되어 동작될 수 있다.However, the
상기 이종유체(20)인 제1레진의 제거는 전술한 바와 같이 인출관(521)을 통해 안내되어 수조(100) 내에서 제거될 수 있다. 이를 위해 적어도 인출관(521)의 인출공(521a)은 이종유체(20)가 형성된 부유층에 위치될 수 있다. 바람직하게는 이종유체(20) 전량을 제거하기 위해 상기 인출공(521a)은 베이스유체(10)에 위치될 수도 있다. 물론, 이종유체(20)의 제거가 목적이므로, 베이스 유체 내측으로 인출공(521a)이 충분히 삽입되는 형태의 배치가 아니더라도, 베이스유체(10)에 인출공(521a)이 접하는 것으로 족한다.The removal of the first resin, which is the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 수조(100)에 이종유체(20)가 재공급된 상태를 나타낸 도면이다.3 is a view showing a state in which the
도 3을 참조하면, 이종유체(20)가 수조(100) 내에서 제거되고, 유체공급부(510)에 의해 재공급될 수 있다. 전술한 바와 같이 이종유체(20)는 복수 개의 유체가 될 수 있다. 예를 들어, 유체인출부(520)에 의해 이종유체(20) 중 하나인 제1레진이 인출되고, 이종유체(20) 중 다른 하나인 제2레진이 유체공급부(510)에 의해 공급될 수 있다. 여기서, 제1레진 및 제2레진을 예로 하였으나, 그 이상의 액상 광경화물이 적용될 수 있음은 물론이다.Referring to FIG. 3 , the
한편, 수조(100) 내에 공급된 이종유체(20)는 기 결정된 양 공급될 수 있다. 여기서 기 결정된 양은 광경화에 의해 형성된 구조물(1)의 레이어 두께보다 부유되는 이종유체(20)의 두께가 두껍게 형성될 수 있도록 하는 양이고, 바람직하게는 상기 이종유체(20)의 두께가 상기 레이어 두께의 105% 내지 120% 가 될 수 있도록 제공되는 양을 의미한다.On the other hand, the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 구동순서를 나타낸 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a driving sequence of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 수조(100)에 베이스유체(10)가 충진(S10)되고, 이종유체(20)가 충진(S20)될 수 있다. 수조(100)에 유체의 충진순서는 유체 간의 밀도차에 의해 반드시 순차적으로 이루어져 하는 필수사항은 아니지만 각 유체가 층을 형성하는데 보다 짧은 시간이 소요되도록 베이스유체(10)가 먼저 충진되는 것이 바람직하다. 그리고 빌드플레이트(200)가 배치(S30)될 수 있다. 상기 빌드플레이트(200)의 배치는 이종유체(20)의 수면으로부터 하방으로 이격되는 기 결정된 거리만큼 이격되도록 배치되는 것을 의미한다. 구체적으로는 빌드플레이트(200)의 플레이트(210)가 상기 수면으로부터 이격되는 위치로 빌드플레이트(200)가 승강되어 위치되는 것을 의미한다.Referring to FIG. 4 , the
상기 빌드플레이트(200)가 배치되면, 광조사(S40)가 이루어질 수 있다. 광조사는 이종유체(20)를 경화시키기 위한 것으로, 광학계(300) 내에서 필터를 통해 기 결정된 형상의 광이 조사될 수 있다. 조사된 광은 이종유체(20)와 반응하여 경화되어 플레이트(210)와 고착될 수 있다.When the
상기 플레이트(210)와 고착된 구조물(1)은 추가적인 인쇄를 위해 이종유체(20)의 교체 필요성을 판단(S50)할 수 있다. 이러한 판단은 3D 프린터에 기 입력된 구조물(1)의 형상 및 색상 등의 정보를 기초로 판단될 수 있다. 여기서, 색상변화 등의 요인으로 이종유체(20)의 교체가 필요하다고 판단되면, 수조(100) 내의 이종유체(20)가 제거될 수 있다.(S59) 여기서 제거되는 이종유체(20)는 경화된 부분을 제외한 이종유체(20)를 의미한다. 이종유체(20)의 제거 이후, 앞서 수행되었던 수조(100) 내 이종유체(20)의 충진(S20)이 이루어지면서 순차적으로 반복수행될 수 있다.The
반면, 이종유체(20)의 교체가 불필요하다고 판단되면, 추가적인 인쇄가 필요한지에 대한 판단(S60)을 하게 된다. 추가적인 인쇄가 필요없다고 판단되는 경우 구조물(1)이 완성된 것으로 인쇄를 종료하게 된다. 다만, 추가적인 인쇄가 필요하다고 판단되는 경우, 빌드플레이트(200)를 재배치(S70)하게 된다. 빌드플레이트(200)가 기 결정된 위치로 이동되게 되면, 광학계(300)에 의해 광조사가 수행(S80)되고, 동일한 이종유체(20)가 누적하여 적층형성되게 된다.On the other hand, if it is determined that replacement of the
이어서, 이종유체(20)의 교체가 필요한지에 대한 판단이 되고, 기 입력된 구조물(1)의 형상 및 색상 등의 정보를 기초로 판단(S90)하여 이종유체(20)의 교체가 필요하다고 판단된 경우 이종유체(20)를 제거(S59)하게 되고, 이종유체(20)가 충진(S20))되어 앞서 수행된 공정이 순차적으로 수행될 수 있다. 다만, 이종유체(20)의 교체가 불필요하다고 판단한 경우 추가 인쇄가 필요한지에 대한 판단(S90)을 하여, 추가인쇄가 없는 경우 공정을 종료할 수 있다.Next, it is determined whether the replacement of the
그러나 추가인쇄가 필요하다고 판단한 경우에는 앞서 수행된 빌드플레이트(200)의 재배치(S70)를 수행하고 순차적으로 공정이 수행될 수 있다.However, when it is determined that additional printing is necessary, the previously performed relocation (S70) of the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체조절부(500)를 나타낸 도면으로서, 도 5(a)는 유체인출부(520) 및 유체공급부(510)가 독립적으로 마련된 것을 나타낸 도면이고, 도 5(b)는 유체인출부(520) 및 유체공급부(510)가 저장부(580)를 공유하며 서로 연결된 구성을 나타낸 도면이다.5 is a view showing a fluid control unit 500 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 (a) is a view showing that the
도 5(a)를 참조하면, 유체조절부(500)는 수조(100)로부터 이종유체(20)를 제거 및 공급하는 유체공급부(510) 및 유체인출부(520)를 포함할 수 있다. 본 예시는 유체인출부(520)와 유체공급부(510)가 독립적으로 구성되어 서로 다른 이종유체(20)를 이송시킬 수 있다. 유체인출부(520)는 인출관(521), 인출펌프(523) 및 인출유체저장부(525)를 포함할 수 있다. 인출방향(DD)으로 인출된 이종유체(20)는 인출유체저장부(525)에 저장될 수 있다. 인출유체저장부(525)로 이송되기 위해 인출관(521) 상에 형성된 인출펌프(523)에 의해 인출력을 발생시킬 수 있다.Referring to FIG. 5A , the fluid control unit 500 may include a
이와 별개로, 유체공급부(510)는 공급관(511), 공급펌프(513) 및 공급유체저장부(515)를 포함할 수 있다. 공급방향(SD)으로 공급된 이종유체(20)는 공급유체저장부(515)로부터 공급관(511)을 따라 수조(100) 측으로 이송될 수 있다. 이때 이종유체(20)를 수조(100)로 공급시키는 공급력은 공급펌프(513)에 의해 발생될 수 있다.Separately, the
한편, 도 5(b)를 참조하면, 유체인출부(570)는 인출관(571), 인출펌프(573) 및 밸브(571a)를 포함할 수 있다. 인출방향(DD)으로 인출된 이종유체(20)는 저장부(580)에 저장될 수 있다. 저장부(580)로 이송되기 위해 인출관(571) 상에 형성된 인출펌프(573)에 의해 인출력을 발생시킬 수 있다.Meanwhile, referring to FIG. 5B , the
이와 별개로, 유체공급부(560)는 공급관(561), 공급펌프(563) 및 밸브(561a)를 포함할 수 있다. 공급방향(SD)으로 공급된 이종유체(20)는 저장부(580)로부터 공급관(561)을 따라 수조(100) 측으로 이송될 수 있다. 이때 이종유체(20)를 수조(100)로 공급시키는 공급력은 공급펌프(563)에 의해 발생될 수 있다.Separately, the
여기서 밸브(561a, 571a)는 선택적인 구성으로, 인출관(571) 및 공급관(561)에 각각 배치되어, 저장부(580)에 수용된 이종유체(20)가 인출펌프(573) 또는 공급펌프(563)의 미동작시에 인출관(571) 또는 공급관(561)을 따라 이송되어 이종유체(20)의 역류 등을 방지하는 구성일 수 있다. 구체적으로, 이러한 역류는 저장부(580)가 최고수위인 경우에 발생할 가능성이 높은데, 저장부(580)에 수용중인 이종유체(20)의 양에 대응하여 기 결정된 수위를 유지하는 수위조절부(581)는 상기 최고수위를 유지하게 된다. 따라서, 각 밸브(561a, 571a)의 개방은 공급펌프(563) 및 인출펌프(573)와 연동되도록 구성될 수 있다.Here, the
한편, 수위조절부(581)는 저장부(580) 내측의 수위를 감지하는 감지부(551)가 감지한 감지정보에 기초하여 높이방향으로 이동될 수 있다. 예를 들면, 감지정보가 이종유체량을 적게 감지하면 수위조절부(581)가 상승하여 적은 이종유체량에도 불구하고 높은 수위를 유지할 수 있도록 하고, 상기 감지정보가 이종유체량을 많게 감지하면 수위조절부(581)가 하강하여 많은 이종유체량을 수용하되 높은 수위를 유지할 수 있도록 한다. 즉 저장부(580)에 수용되는 이종유체량에 대응하여 기 결정된 수위를 유지할 수 있고, 상기 기 결정된 수위는 최고수위일 수 있다.Meanwhile, the water
본 예시와 같이 저장부(580)를 공유하는 유체공급부(560) 및 유체인출부(570)는 저장부(580)에 인출된 이종유체(20)를 다시 수용부로 공급할 수 있다. 따라서, 3D 프린터의 인쇄 도중에 다양한 이종유체(20)를 반복적이고 선택적으로 공급하면서 재사용이 가능하다.As in this example, the
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(600)에 의해 제어되는 3D 프린터의 개념도이다.6 is a conceptual diagram of a 3D printer controlled by the
도 6을 참조하면, 제어부(600)는 3D 프린터의 전장과 연결될 수 있다. 여기서 전장이란, 제어부(600)와 전기적으로 연결되어 제어부(600)에 의해 제어가능한 구성을 의미한다. 구체적으로, 전장은 광학계(300), 리코터(400), 수위센서(700), 빌드플레이트(200), 유체공급부(510) 및 유체인출부(520)를 포함한다. 제어부(600)는 상기 전장과 각각 연결되어 전달되는 정보를 기초로 타 전장을 제어함으로써 각 전장 간의 연동적인 구동을 구축할 수 있다. 예를 들어, 유체공급부(510)에 의해 공급되는 양이 결정되어 유체공급부(510)에 의해 공급되면, 제어부(600)는 이종유체(20)의 공급량에 대응되도록 빌드플레이트(200)를 배치시킬 수 있다. 제어부(600)에 의해 기 결정된 위치에 배치된 빌드플레이트(200)는 이종유체(20)와 빌드플레이트(200) 간의 간격을 형성할 수 있는데, 상기 간격은 광학계(300)에서 플레이트(210) 상에 형성될 구조물(1)의 레이어를 결정하는 요인이므로 이를 제어부(600)가 제어할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
또한, 제어부(600)는 광학계(300)의 광조사 이후 수조(100) 내의 잔류 이종유체(20)가 유체인출부(520)를 통해 제거되도록 한다. 유체인출부(520)에 의해 이종유체(20)가 제거된 수조(100)의 수위를 수위센서(700)가 감지하고, 수위센서(700)에 의해 감지된 수위정보를 제어부(600)로 전달하면 상기 수위정보를 기초로 유체공급부(510)를 통한 이종유체(20)공급 및 빌드플레이트(200)의 배치를 제어할 수 있다.In addition, the
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although representative embodiments of the present invention have been described in detail above, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will understand that various modifications are possible within the limits without departing from the scope of the present invention with respect to the above-described embodiments. . Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims described below as well as the claims and equivalents.
1 : 구조물
10 : 베이스유체
20 : 이종유체
100 : 수조
200 : 빌드플레이트
210 : 플레이트
220 : 승강로드
300 : 광학계
400 : 리코터
500 : 유체조절부
510, 560 : 유체공급부
511, 561 : 공급관
511a : 공급공
513, 563 : 공급펌프
515 : 공급유체저장부
520, 570 : 유체인출부
521, 561a : 인출관
521a : 인출공
523, 573 : 인출펌프
525 : 인출유체저장부
551 : 감지부
561a, 571a : 밸브
580 : 저장부
581 : 수위조절부
600 : 제어부
700 : 수위센서
SD : 공급방향
DD : 인출방향1: structure
10: base fluid
20: heterogeneous fluid
100: water tank
200: build plate
210: plate
220: lifting rod
300: optical system
400 : recoater
500: fluid control unit
510, 560: fluid supply part
511, 561: supply pipe
511a: supplier
513, 563: supply pump
515: supply fluid storage unit
520, 570: fluid outlet
521, 561a: withdrawal pipe
521a: draw-out
523, 573: draw pump
525: withdrawal fluid storage unit
551: sensing unit
561a, 571a: valves
580: storage
581: water level control unit
600: control unit
700: water level sensor
SD : Feed direction
DD: withdrawal direction
Claims (10)
광을 조사하는 광학계;
상기 광이 조사되는 위치에 배치되고, 베이스유체 및 상기 베이스유체에 의해 부유되는 이종유체를 수용하는 수조; 및
상기 수조 내에 수용된 상기 이종유체를 상기 수조 내에서 인출하는 유체인출부 및 상기 수조 내로 상기 이종유체를 공급하는 유체공급부를 포함하는 유체조절부;를 포함하고,
상기 유체조절부는,
상기 이종유체를 상기 수조로부터 인출하는 인출관, 인출펌프 및 인출밸브를 포함하는 유체인출부 및 상기 이종유체가 저장되는 저장부로부터 상기 이종유체를 공급하는 공급관, 공급펌프 및 공급밸브를 포함하는 유체공급부를 포함하고,
상기 인출밸브 및 상기 공급밸브는 각각 상기 인출관 및 상기 공급관에 배치되고, 상기 저장부에 수용된 상기 이종유체가 상기 인출펌프 또는 상기 공급펌프의 미동작시에 상기 인출관 또는 상기 공급관을 따라 이송되는 상기 이종유체가 역류되는 것을 방지함으로써 상기 이종유체가 상기 저장부의 최고수위를 유지시키도록 상기 인출밸브는 상기 인출펌프와 연동되고, 상기 공급밸브는 상기 공급펌프와 연동되는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
In the 3D printer for forming a structure by curing one of a plurality of fluids having different physical properties,
an optical system for irradiating light;
a water tank disposed at a position where the light is irradiated and accommodating a base fluid and a heterogeneous fluid suspended by the base fluid; and
A fluid control unit including a fluid withdrawing unit for withdrawing the heterogeneous fluid accommodated in the water tank from the water tank and a fluid supply unit for supplying the heterogeneous fluid into the water tank; includes;
The fluid control unit,
A fluid including a withdrawal pipe for withdrawing the heterogeneous fluid from the water tank, a fluid withdrawal unit including a withdrawal pump and a withdrawal valve, and a supply pipe for supplying the heterogeneous fluid from a storage unit in which the heterogeneous fluid is stored, a supply pump, and a supply valve including the supply;
The withdrawal valve and the supply valve are respectively disposed in the withdrawal pipe and the supply pipe, and the heterogeneous fluid accommodated in the storage unit is transferred along the withdrawal pipe or the supply pipe when the withdrawal pump or the supply pump does not operate The withdrawal valve is interlocked with the withdrawal pump, and the supply valve is interlocked with the supply pump, so that the heterogeneous fluid maintains the highest water level in the storage unit by preventing the heterogeneous fluid from flowing backward. 3D printer including
상기 이종유체는 광조사에 의해 경화되는 광경화물질이고, 서로 다른 복수 개의 유체를 포함하고, 상기 복수 개의 유체 각각은 선택적으로 상기 수조 내에 수용되는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The heterogeneous fluid is a photocurable material cured by light irradiation, and includes a plurality of different fluids, each of the plurality of fluids being selectively accommodated in the water tank.
상기 유체인출부 및 상기 유체공급부는 서로 독립적으로 마련되고, 제어부에 의해 상기 수조에 유체 인출 및 공급을 교번하여 수행하는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
The method according to claim 1,
and a water tank accommodating different fluids, wherein the fluid withdrawing unit and the fluid supply unit are provided independently of each other, and alternately withdrawing and supplying the fluid to the water tank by a control unit.
상기 유체인출부 및 상기 유체공급부는,
상기 이종유체가 저장되는 저장부를 공유하고, 제어부에 의해 상기 수조에 유체 인출 및 공급을 교번하여 수행하는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The fluid withdrawing unit and the fluid supply unit,
A 3D printer comprising a water tank accommodating a heterogeneous fluid that shares a storage unit in which the heterogeneous fluid is stored, and alternately withdraws and supplies the fluid to the water tank by a control unit.
상기 저장부는 상기 유체인출부에 의해 상기 수조로부터 인출된 상기 이종유체가 상기 저장부 내에서 기 결정된 수위를 유지할 수 있도록, 수위센서에 의해 감지된 정보를 기초로 제어부에 의해 수직방향으로 제어되는 수위조절부를 더 포함하는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
5. The method according to claim 4,
The storage unit is vertically controlled by the control unit based on the information sensed by the water level sensor so that the heterogeneous fluid withdrawn from the water tank by the fluid withdrawing unit can maintain a predetermined water level in the storage unit. A 3D printer comprising a water tank accommodating a heterogeneous fluid, further comprising a control unit.
상기 이종유체가 상기 베이스유체에 형성하는 부유층의 두께는 광경화되는 레이어의 두께를 기준으로 105% 내지 120%인, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The thickness of the floating layer formed by the heterogeneous fluid on the base fluid is 105% to 120% based on the thickness of the photocured layer.
상기 유체인출부는 상기 이종유체를 상기 수조로부터 인출하되, 적어도 상기 베이스유체의 일부도 인출하는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
The method according to claim 1,
The fluid withdrawing unit withdraws the heterogeneous fluid from the water tank, and at least a part of the base fluid is also drawn out, the 3D printer including a water tank accommodating the heterogeneous fluid.
상기 수조 내에 위치되고, 상기 구조물이 형성되는 플레이트와 상기 플레이트와 연결되어 상기 플레이트가 상기 수조 내에서 승강되도록 하는 승강로드를 포함하는 빌드플레이트 및 상기 이종유체를 상기 수조 내에서 레벨링하는 리코터를 더 포함하고,
상기 레벨링은 상기 빌드플레이트의 재배치 후에 수행되는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
The method according to claim 1,
A build plate positioned in the water tank and comprising a plate on which the structure is formed and a lifting rod connected to the plate so that the plate is raised and lowered in the water tank, and a recoater for leveling the heterogeneous fluid in the water tank including,
The leveling is performed after the rearrangement of the build plate, a 3D printer including a water tank for accommodating a heterogeneous fluid.
상기 광학계로부터 조사된 광을 제어함으로써 경화되는 레이어 두께를 결정하고,
상기 유체공급부를 통해 상기 수조 내에서 이종유체를 제거하고,
상기 수조 내에서 기 결정된 깊이만큼 상기 플레이트가 하강되도록 하고,
상기 유체인출부에 의해 상기 레이어 두께의 105% 내지 120% 범위 내에서 상기 이종유체의 부유층이 형성되도록 상기 이종유체가 공급되도록 하는 제어부를 더 포함하는, 이종유체를 수용하는 수조를 포함하는 3D 프린터.
9. The method of claim 8,
Determine the layer thickness to be cured by controlling the light irradiated from the optical system,
Remove the heterogeneous fluid in the water tank through the fluid supply,
Let the plate descend by a predetermined depth in the water tank,
3D printer including a water tank accommodating a heterogeneous fluid, further comprising a control unit for supplying the heterogeneous fluid so that a floating layer of the heterogeneous fluid is formed within a range of 105% to 120% of the layer thickness by the fluid withdrawing part .
상기 이종유체의 수면과 구조물이 형성되는 플레이트가 기 결정된 거리만큼 하방으로 이격되도록 빌드플레이트가 배치되는 빌드플레이트 배치 단계;
광학계로부터 상기 이종유체에 광을 조사하는 광조사 단계;
상기 광조사 단계 이후 상기 수조 내에 잔류한 상기 이종유체의 교체를 판단하는 이종유체 교체 판단 단계; 및
상기 이종유체 교체 판단 단계로부터 상기 이종유체의 교체가 요구되는 것으로 판단된 경우에, 유체인출부에 의해 상기 수조에 잔류하는 상기 이종유체의 제거가 수행되는 이종유체제거 단계;를 포함하고,
상기 이종유체제거 단계 이후에 상기 수조 내로 유체공급부에 의해 상기 이종유체가 상기 수조 내에 재충진되도록 상기 이종유체충진 단계가 반복적으로 수행되되,
상기 유체인출부는 상기 이종유체를 상기 수조로부터 인출하는 인출관, 인출펌프 및 인출밸브를 포함하고, 상기 유체공급부는 상기 이종유체가 저장되는 저장부로부터 상기 이종유체를 공급하는 공급관, 공급펌프 및 공급밸브를 포함하며,
상기 인출밸브 및 상기 공급밸브는 각각 상기 인출관 및 상기 공급관에 배치되고, 상기 저장부에 수용된 상기 이종유체가 상기 인출펌프 또는 상기 공급펌프의 미동작시에 상기 인출관 또는 상기 공급관을 따라 이송되는 상기 이종유체가 역류되는 것을 방지함으로써 상기 이종유체가 상기 저장부의 최고수위를 유지시키도록 상기 인출밸브는 상기 인출펌프와 연동되고, 상기 공급밸브는 상기 공급펌프와 연동되는, 3D 프린터의 구동 방법.a base fluid filling step and a heterogeneous fluid filling step in which the water tank is filled with a base fluid having different physical properties and a heterogeneous fluid suspended by the base fluid;
a build plate arrangement step in which a build plate is disposed so that the water surface of the heterogeneous fluid and the plate on which the structure is formed are spaced downward by a predetermined distance;
a light irradiation step of irradiating light to the heterogeneous fluid from an optical system;
a heterogeneous fluid replacement determination step of determining replacement of the heterogeneous fluid remaining in the water tank after the light irradiation step; and
When it is determined that replacement of the heterogeneous fluid is required from the heterogeneous fluid replacement determination step, a heterogeneous fluid removal step in which the heterogeneous fluid remaining in the water tank is removed by a fluid withdrawing unit;
After the step of removing the heterogeneous fluid, the heterogeneous fluid filling step is repeatedly performed so that the heterogeneous fluid is refilled into the water tank by the fluid supply unit into the water tank,
The fluid withdrawal unit includes a withdrawal pipe, a withdrawal pump, and a withdrawal valve for withdrawing the heterogeneous fluid from the water tank, and the fluid supply unit includes a supply pipe for supplying the heterogeneous fluid from a storage unit in which the heterogeneous fluid is stored, a supply pump and a supply including a valve;
The withdrawal valve and the supply valve are respectively disposed in the withdrawal pipe and the supply pipe, and the heterogeneous fluid accommodated in the storage unit is transferred along the withdrawal pipe or the supply pipe when the withdrawal pump or the supply pump does not operate The withdrawal valve is interlocked with the withdrawal pump, and the supply valve is interlocked with the supply pump so that the heterogeneous fluid maintains the highest water level in the storage unit by preventing the heterogeneous fluid from flowing backward.
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