KR102455624B1 - 다중 스위칭 전극모듈을 구비하는 선택적 전기화학 전착을 이용한 3차원 프린팅 장치 - Google Patents

다중 스위칭 전극모듈을 구비하는 선택적 전기화학 전착을 이용한 3차원 프린팅 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 선택적 전기화학 전착을 이용한 3차원 프린팅 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 전기화학 전착에 의한 적층법(ECAM, ElectroChemical Additive Manufacturing)을 이용하여 기판에 금속원료를 선택적으로 적층시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치에 관한 것이다.

Description

다중 스위칭 전극모듈을 구비하는 선택적 전기화학 전착을 이용한 3차원 프린팅 장치 {3D printing apparatus using selective electrochemical additive manufacturing with multi switching electrode module}
본 발명은 선택적 전기화학 전착을 이용한 3차원 프린팅 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 전기화학 전착에 의한 적층법(ECAM, ElectroChemical Additive Manufacturing)을 이용하여 기판에 금속원료를 선택적으로 적층시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치에 관한 것이다.
3D 프린팅 기술은 3차원 설계 데이터를 기반으로 고분자 재료, 플라스틱 또는 금속분말 등의 소재를 적층하는 적층법(additive manufacturing)을 사용함으로써, 실물 모형, 프로토타입(proto type), 툴(tool) 및 부품 등을 형상화하는 기술이다.
3D 프린팅 방식으로는 사용되는 원료의 특성에 따라 액체 기반의 방식과 파우더 기반의 방식이 주로 사용되는데, 액체 기반의 방식은 액체 상태의 폴리머 합성수지를 이용하여 물체의 모양을 따라 한 층씩 적층한 후 적층된 구조물을 광경화시키는 과정을 거치는 방식이며, 파우더 기반 방식은 파우더 형태로 만들어진 금속 원료를 녹이거나 소결하는 과정을 거치는 방식이다.
이중 원료로서 고분자 또는 플라스틱 등을 이용하는 3D 프린터는 액체 기반 방식으로 구현가능하여 널리 사용되고 있는 반면, 금속 원료의 경우에는 액체 기반 방식으로 구현이 어렵고 주로 파우더 기반 방식으로만 구현 가능하다는 점에서, 높은 소재가격, 복잡한 가공방법, 높은 소결 온도, 폭발 위험성 등의 이유로 플라스틱 원료를 이용한 3D 프틴터와 달리 널리 사용되지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제를 해결하기 위한 선행기술로서, 본 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허 제10-1774383호(등록공고일: 2017. 8. 29), 한국등록특허 제10-1774387호(등록공고일: 2017. 8. 29) 및 한국등록특허 제10-1913171호(등록공고일" 2018. 10. 24)에는 "선택적 전기화학 전착을 이용한 3차원 프린팅 장치"가 개시된 바 있다.
그러나, 상기 선행기술들에 따른 3차원 프린팅 장치는 기본적으로 전기화학 방식을 이용하기 때문에 프린팅속도가 느리다는 문제가 있다.
본 발명은 기본적으로 종래의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 전기화학 전착에 의한 적층법(ECAM, ElectroChemical Additive Manufacturing)을 이용하여 기판에 금속원료를 선택적으로 적층시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용하여 프린팅 속도를 증대시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 전기화학 전착시 발생하는 기포를 제거하여 적층 품질을 향상시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용한 멀티 적층이 가능한 3차원 프린팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용한 멀티 적층시 균일한 적층이 가능한 3차원 프린팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용하여 다양한 형태의 멀티 적층 또는 싱글 적층이 가능한 3차원 프린팅 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 전해액을 수용하는 터브(tub); 상기 터브에 수용된 전해액에 침지된 상태로 놓여지는 기판; 전극홀더와, 상기 전극홀더에 소정간격으로 배열되어 고정되는 복수의 전극을 구비하는 다중전극모듈; 상기 다중전극모듈의 움직임을 조절하는 구동부; 상기 기판과 상기 복수의 전극에 전원을 인가하기 위한 전원공급부; 및 상기 구동부와 상기 전원공급부를 제어하여 상기 기판 상에 상기 전해액에 포함된 금속이온을 선택적으로 전착시켜 적층하는 제어부;를 포함하고, 상기 전원공급부는, 전원부; 상기 전원부를 상기 기판에 연결하는 기판연결부; 상기 전원부를 상기 복수의 전극에 연결하기 위한 메인연결부; 상기 메인연결부와 상기 복수의 전극 각각을 연결하는 서브연결부; 및 상기 서브연결부에 구비되어 상기 메인연결부와 상기 전극을 선택적으로 연결하는 제1 스위칭부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 복수의 전극은 밑면의 크기가 다른 전극을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 복수의 전극 중 적어도 어느 하나는 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극으로 이루어지고, 상기 어느 하나의 전극을 상기 메인연결부에 연결하는 서브연결부에는 상기 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극 중 어느 하나를 상기 메인연결부에 연결하는 제2 스위칭부가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 복수의 전극은 상기 전극홀더를 관통하되, 상기 복수의 전극의 밑면은 상기 전극홀더의 밑면과 수평을 이룰 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 3차원 프린팅 장치는 전해액이 저장되는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 전해액을 상기 터브로 공급하기 위한 전해액 공급부를 더 포함하고, 상기 전극홀더에는 상기 전해액 공급부에서 공급되는 전해액이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 전해액이 상기 기판으로 분출되는 분출구와, 상기 유입구와 상기 분출구를 연결하는 분출유로가 구비되고, 상기 분출유로는 상기 유입구를 통해 유입된 전해액이 상기 분출구를 통해 분출시 상기 복수의 전극이 구비된 영역 방향으로 분출되도록 경사질 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 3차원 프린팅 장치는 전해액이 저장되는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 전해액을 상기 터브로 공급하기 위한 전해액 공급부를 더 포함하고, 상기 전극홀더에는 상기 전해액 공급부에서 공급되는 전해액이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 전해액이 상기 기판으로 분출되도록 상기 전극홀더의 밑면에 형성되되 상기 복수의 전극 사이에 형성되는 분출구와, 상기 유입구와 상기 분출구를 연결하는 분출유로가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 서브연결부는 상기 복수의 전극 각각이 병렬 배치되도록 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 서브연결부에는 저항소자가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 전해액을 수용하는 터브(tub); 상기 터브에 수용된 전해액에 침지된 상태로 놓여지는 기판; 전극홀더와, 상기 전극홀더에 소정간격으로 배열되어 고정되는 복수의 전극을 구비하는 복수의 다중전극모듈; 상기 다중전극모듈의 움직임을 조절하는 구동부; 상기 기판과 상기 복수의 전극에 전원을 인가하기 위한 전원공급부; 및 상기 구동부와 상기 전원공급부를 제어하여 상기 기판 상에 상기 전해액에 포함된 금속이온을 선택적으로 전착시켜 적층하는 제어부;를 포함하고, 상기 전원공급부는, 전원부; 상기 전원부를 상기 기판에 연결하는 기판연결부; 상기 전원부를 상기 복수의 전극에 연결하기 위한 메인연결부; 상기 메인연결부와 상기 복수의 다중전극모듈 각각을 연결하는 제1 서브연결부; 및 상기 제1 서브연결부와 상기 복수의 전극 각각을 연결하는 제2 서브연결부;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 제1 서브연결부는 상기 복수의 다중전극모듈 각각이 병렬 배치되도록 구비되고, 상기 제2 서브연결부는 상기 복수의 전극 각각이 병렬 배치되도록 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 제1 서브연결부에는 상기 메인연결부와 상기 다중전극모듈을 선택적으로 연결하는 제3 스위칭부가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 제2 서브연결부에는 상기 제1 서브연결부와 상기 전극을 선택적으로 연결하는 제1 스위칭부가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 제2 서브연결부에는 저항소자가 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치는, 상기 복수의 전극 중 적어도 어느 하나는 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극으로 이루어지고, 상기 어느 하나의 전극을 상기 제1 서브연결부에 연결하는 제2 서브연결부에는 상기 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극 중 어느 하나를 상기 제1 서브연결부에 연결하는 제2 스위칭부가 구비될 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 전기화학 전착에 의한 적층법을 이용하여 기판에 금속원료를 선택적으로 적층시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용하여 프린팅 속도를 증대시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 전기화학 전착시 발생하는 기포를 제거하여 적층 품질을 향상시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용한 멀티 적층이 가능한 3차원 프린팅 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용한 멀티 적층시 균일한 적층이 가능한 3차원 프린팅 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일실시예를 통해서, 복수의 전극이 구비된 다중전극모듈을 이용하여 다양한 형태의 멀티 적층 또는 싱글 적층이 가능한 3차원 프린팅 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위와 상세한 설명의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 2는 기판과 전극에 전원이 인가된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 3은 다중전극모듈의 상면을 나타내는 도면이고,
도 4는 다중전극모듈의 밑면을 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중전극모듈의 개략적인 단면도이고,
도 6은 도 5에 따른 다중전극모듈의 상면을 나타내는 도면이고,
도 7은 도 5에 따른 다중전극모듈의 밑면을 나타내는 도면이고,
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전원공급부를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 9는 도 8에 따른 전원공급부의 효과를 설명하기 위한 도면이고,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원공급부를 개략적으로 나타내는 도면이고,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극을 개략적으로 나타내는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 실시예를 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 구성요소를 설명하는데 사용될 수 있으나, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 한정되지 않고, 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하는 목적으로만 사용된다.
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.
도면에서 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들의 두께나 크기는 설명의 명확성 및 편의를 위하여 변형될 수 있으므로, 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다. 실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(over)", "상(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(over)", "상(on)" 및 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다.
또한, "~상에"라 함은 대상 부재의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력방향을 기준으로 상부에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
본 명세서에서 '상부', '하부', '상면', '밑면', '상방', '하방' 등과 같은 상대적인 용어는 도면에 도시된 방향을 기준으로 구성들간의 관계를 설명하기 위하여 사용될 수 있으며, 본 발명은 그러한 용어에 의해 한정되지 않는다.
각 실시예는 독립적으로 실시되거나 함께 실시될 수 있으며, 발명의 목적에 부합하게 일부 구성요소는 제외될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 기판과 전극에 전원이 인가된 상태를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 다중전극모듈의 상면을 나타내는 도면이고, 도 4는 다중전극모듈의 밑면을 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치(10)는 전해액(11)을 수용하는 터브(tub)(20), 상기 터브(20)에 수용된 전해액(11)에 침지된 상태로 놓여지는 기판(12), 전극홀더(31)와 상기 전극홀더(31)에 소정간격으로 배열되어 고정되는 복수의 전극(32)을 구비하는 다중전극모듈(30), 상기 다중전극모듈(30)의 움직임을 조절하는 구동부(13), 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원을 인가하기 위한 전원공급부(50) 및 상기 구동부(13)와 상기 전원공급부(50)를 제어하여 상기 기판(12) 상에 상기 전해액(11)에 포함된 금속이온을 선택적으로 전착시켜 적층하는 제어부(14)를 포함할 수 있다.
상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)은 서로 마주한 상태로 소정간격 이격되어 상기 터브(20)에 수용된 전해액(11)에 침지될 수 있다.
예를 들어, 상기 기판(12)은 상기 터브(20) 내에 구비되는 지지대(21)에 놓여진 상태에서 상기 터브(20)에 수용된 전해액(11)에 침지될 수 있으며, 상기 복수의 전극(32)은 상기 구동부(13)의 동작에 의한 상기 다중전극모듈(30)의 움직임에 의해 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)이 상기 터브(20)에 수용된 전해액(11)에 침지되어 상기 기판(12)과 소정간격 이격된 상태로 마주할 수 있다.
그리고, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)이 소정간격 이격되어 마주한 상태로 상기 터브(20)에 수용된 전해액(11)에 침지된 상태에서, 상기 제어부(14)는 상기 전원공급부(50)를 제어하여 상기 복수의 전극(32)을 (+), 상기 기판(12)을 (-)로 하여 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원을 인가하면, 상기 기판(12) 상에는 상기 전극(32)의 밑면(33)이 마주하는 영역(17)에 상기 전해액(11)에 포함된 금속이온이 전착(electrochemical deposition)됨에 따라 적층될 수 있다.
따라서, 상기 제어부(14)는 상기 구동부(13)와 상기 전원공급부(50)를 제어하여 상기 기판(12) 상에 상기 전해액(11)에 포함된 금속이온을 선택적으로 전착시켜 적층할 수 있다.
상기 구동부(13)는 상기 다중전극모듈(30)의 움직임을 조절하기 위한 구성으로서, 상기 다중전극모듈(30)을 수평, 수직방향으로 구동가능하도록 구비될 수 있다.
예를 들어, 상기 구동부(13)는 상기 다중전극모듈(30)을 수평이동시켜 상기 기판(12) 상에 적층되는 위치를 선택할 수 있도록 하며, 소정높이 적층 후 예를 들어, 기 설정된 1 레이어 적층이 완료 후에는 상기 다중전극모듈(30)을 수직방향으로 대략 상기 1 레이어 적층된 높이만큼 이동시켜 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33) 사이의 간격을 조절할 수 있다.
즉, 상기 구동부(13)는 상기 다중전극모듈(30)을 구동하여 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 갭을 포함하는 3차원 변위를 조절할 수 있다.
상기 전원공급부(50)는 상기 복수의 전극(32)에 동시에 전원을 인가할 수 있도록 구비될 수 있다.
상세히, 상기 전원공급부(50)는 전원부(51), 상기 전원부(51)를 상기 기판(12)에 연결하는 기판연결부(52), 상기 전원부(51)를 상기 복수의 전극(32)에 연결하기 위한 메인연결부(53), 상기 메인연결부(53)와 상기 복수의 전극(32) 각각을 연결하는 서브연결부(54)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 서브연결부(54)는 상기 복수의 전극(32) 각각을 병렬 배치되도록 구비될 수 있다.
따라서, 상기 전원공급부(50)에 의해 전원이 인가되는 경우에, 상기 복수의 전극(32)은 동시에 전원이 인가될 수 있으며, 그러면 도 2에서 보이는 바와 같이, 상기 복수의 전극(32) 각각에서 동시에 멀티 적층이 가능해질 수 있으며, 그에 따라 전체 프린팅 속도를 증대시킬 수 있다.
상기 다중전극모듈(30)은 상기 복수의 전극(32)을 고정하기 위한 구성으로서, 상기 복수의 전극(32)이 소정간격으로 배열되어 고정되는 전극홀더(31)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수의 전극(32)은 상기 전극홀더(31)를 관통한 상태로 고정될 수 있으며, 이때 상기 관통된 복수의 전극(32)의 밑면(33)은 상기 전극홀더(31)의 밑면(34)과 수평을 이루도록 구비될 수 있다.
상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원이 인가되어 전기화학 전착이 발생하는 경우에는 기포가 생성되는데, 이러한 기포는 안정적인 전기화학 전착을 방해하여 적층 품질을 저해하는 원인이 되기 때문에, 적층 품질을 향상시키기 위해서는 상기 생성되는 기포가 원활하게 제거되도록 할 필요가 있다.
그러나, 상기 관통된 복수의 전극(32)의 밑면(33)이 상기 전극홀더(31)의 밑면(34)보다 안쪽으로 들어가 소정의 공간이 형성되거나 상기 전극홀더(31)의 밑면(34)보다 돌출되면, 상기 생성되는 기포는 상기 공간에 머물게 되거나 상기 돌출된 전극(32) 부위에 달라붙게 되면서 상기 생성되는 기포가 원활하게 제거될 수 없다.
따라서, 적층 품질을 향상시키기 위해서는 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)이 상기 전극홀더(31)의 밑면(34)과 수평을 이루도록 함이 바람직하다.
상기 전극홀더(31)는 플라스틱 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 다중전극모듈(30)은 상기 플라스틱 재질의 전극홀더(31)를 상온보다 높은 온도의 물에 담가 연성을 확보한 후 상기 복수의 전극(32)을 소정간격으로 상기 연성이 확보된 전극홀더(31)에 압입 관통시킴으로써 제조될 수 있다.
이때, 상기 전극홀더(31)의 밑면(34) 전체를 연마하여 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 전극홀더(31)의 밑면(34)이 수평을 이루도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치(10)는 상기 생성되는 기포를 원활하게 제거할 수 있도록 구성될 수 있다.
이를 위해, 상기 3차원 프린팅 장치(10)는 전해액(11)이 저장되는 저장부(15)와, 상기 저장부(15)에 저장된 전해액(11)을 상기 터브(20)로 공급하기 위한 전해액 공급부(16)를 포함할 수 있다.
상기 전해액 공급부(16)는 소정의 펌프가 사용될 수 있다. 다만, 이에 한정하는 것은 아니며, 높이차를 이용하여 상기 저장부(15)에 저장된 전해액(11)이 상기 터브(20)로 공급되도록 구비될 수도 있다.
상기 전극홀더(31)에는 상기 전해액 공급부(16)에서 공급되는 전해액이 유입되는 유입구(35)와, 상기 유입구(35)를 통해 유입된 전해액이 상기 기판(12)으로 분출되는 분출구(36)와, 상기 유입구(35)와 상기 분출구(36)를 연결하는 분출유로(37)가 구비될 수 있다.
도 2에서 보이는 바와 같이, 상기 분출유로(37)는 상기 유입구(35)를 통해 유입된 전해액이 상기 분출구(36)를 통해 분출시 상기 복수의 전극(32)이 구비된 영역 방향으로 분출되도록 경사질 수 있다.
그러면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원이 인가되어 전기화학 전착이 발생하는 경우에 생성되는 기포는 원활하게 제거될 수 있다.
또한, 도 4에서 보이는 바와 같이, 상기 분출구(36)는 상기 전극홀더(31)의 밑면(34)에 형성되되 상기 복수의 전극(32)이 구비된 영역의 가장자리 일측에 길게 형성될 수 있다. 그러면, 상기 생성되는 기포는 더욱 원활하게 제거될 수 있다.
상기 유입구(35)는 상기 전극홀더(31)의 상면에 형성될 수 있으며, 상기 유입구(35)에는 상기 전해액 공급부(16)에서 공급되는 전해액을 소정압력으로 분출하는 노즐(39)이 결합될 수 있으며, 상기 전극홀더(31)의 상면에는 상기 구동부(13)에 고정되기 위한 결합부(38)가 형성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치(10)는 상기 터브(20)를 수용하는 보조터브(22)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 보조터브(22)에는 상기 터브(20)에서 넘쳐 흐르는 전해액을 상기 저장부(15)로 배출시키기 위한 배출부(23)가 구비될 수 있다.
그러면, 상기 터브(20)에서 넘쳐 흐르는 전해액은 상기 보조터브(22)에 수용된 후 상기 배출부(23)를 통해 상기 저장부(15)로 배출될 수 있다.
따라서, 상기 전해액 공급부(16)가 소정의 펌프로 사용되는 경우에, 상기 전해액(11)은 상기 전해액 공급부(16)와 상기 배출부(23)에 의해 상기 터브(20)와 상기 저장부(15)를 순환할 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다중전극모듈의 개략적인 단면도이고, 도 6은 도 5에 따른 다중전극모듈의 상면을 나타내는 도면이고, 도 7은 도 5에 따른 다중전극모듈의 밑면을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 실시 예에 따른 다중전극모듈(30)의 전극홀더(40)에는 상기 전해액 공급부(16)에서 공급되는 전해액이 유입되는 유입구(45)와, 상기 유입구(45)를 통해 유입된 전해액이 상기 기판(12)으로 분출되도록 상기 전극홀더(40)의 밑면(42)에 형성되되 상기 복수의 전극(32) 사이에 형성되는 분출구(70)와, 상기 유입구(45)와 상기 분출구(70)를 연결하는 분출유로(60)가 구비될 수 있다.
이와 같이, 상기 분출구(70)가 상기 복수의 전극(32) 사이에 구비되면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원이 인가되어 전기화학 전착이 발생하는 경우에 생성되는 기포는 보다 효과적으로 제거될 수 있다.
상기 유입구(45)에는 상기 전해액 공급부(16)에서 공급되는 전해액을 소정압력으로 분출하는 노즐(39)이 결합될 수 있다.
또한, 상기 분출구(70)는 상기 복수의 전극(32)이 구비된 영역의 중심부에 형성되는 메인분출구(74)를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 분출구(70)가 한개 구비되는 경우에 상기 분출구(70)는 상기 메인분출구(74)로 이루어질 수 있으며, 상기 분출구(70)가 상기 복수의 전극(32) 사이 사이에 복수개 구비되는 경우에 상기 분출구(70)는 상기 메인분출구(74)와 상기 메인분출구(74) 주위에 형성되는 주변분출구(77)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 분출구(70)가 상기 메인분출구(74)를 포함하면, 상기 생성되는 기포는 보다 효과적으로 제거될 수 있다.
또한, 상기 메인분출구(74)에 연결되는 메인유입구(46)는 상기 전극홀더(40)의 상면(44)에 형성되되 상기 복수의 전극(32)이 구비된 영역의 중심부에 형성되고, 상기 주변분출구(77)에 연결되는 주변유입구(47)은 상기 전극홀더(40)의 측면(43)에 형성될 수 있다.
그러면, 상기 메인유입구(46)와 상기 주변유입구(47) 각각에 노즐(39)을 쉽게 결합할 수 있다. 상기 전극홀더(40)의 상면(44)에는 상기 복수의 전극(32) 각각에 연결되는 서브연결부(54)가 구비되어야 하기 때문에, 상기 메인유입구(46)와 상기 주변유입구(47) 모두를 상면에 형성하는 경우에는 상기 메인유입구(46)와 상기 주변유입구(47) 각각에 노즐(39)을 결합시키기가 쉽지 않기 때문이다.
이때, 상기 메인분출구(74)와 상기 메인유입구(46)를 연결하는 메인분출유로(61)는 수직하게 형성되고, 상기 주변분출구(77)와 상기 주변유입구(47)를 연결하는 주변분출유로(62)는 상기 주변유입구(47)에 연결되는 수평유로(64)와, 상기 수평유로(64)와 상기 주변분출구(77)를 연결하는 수직유로(63)를 포함할 수 있다.
그러면, 상기 메인유입구(46)로 유입되어 상기 메인분출구(74)를 통해 분출되는 전해액과, 상기 주변유입구(47)로 유입되어 상기 주변분출구(77)를 통해 분출되는 전해액은 모두 상기 복수의 전극(32) 사이 사이로 수직분사될 수 있어서, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원이 인가되어 전기화학 전착이 발생하는 경우에 생성되는 기포는 보다 효과적으로 제거될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전원공급부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 9는 도 8에 따른 전원공급부의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 실시 예에 따른 전원공급부(50)는 상기 서브연결부(54)에 구비되는(provided) 저항소자(57)를 포함할 수 있다.
그러면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층이 안정적으로 행해질 수 있다.
상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32)에 전원을 인가하는 방법으로는 동일한 전압을 가하는 정전압방식 또는 동일한 전류를 가하는 정전류방식이 사용될 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 간격에 존재하는 전해액이 저항으로 작용하게 된다.
이때, 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층이 안정적으로 행해지기 위해서는 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 전극(32) 각각에 가해지는 전류값 또는 전압값의 차이가 소정범위 이내이어야 한다.
그러나, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에는 상기 복수의 전극(32) 중 어느 하나의 전극에 전류가 집중되는 현상이 발생할 수 있으며, 이 경우 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층이 안정적으로 행해질 수 없다.
또한, 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층이 균일하게 이루어지도록 하기 위해서는, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 전극(32) 각각에 가해지는 전류값 또는 전압값이 동일하여야 하며, 이를 위해서는 상기 복수의 전극(32) 각각의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 간격이 동일하여야 한다.
그러나, 도 9에서 보이는 바와 같이, 상기 다중전극모듈(30)이 소정각도 기울어지게 되면, 상기 복수의 전극(32) 각각의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 간격(d1,d2)은 달라지게 되고, 그러면 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 전극(32) 각각에 가해지는 전류값 또는 전압값은 상기 간격(d1,d2)의 차이(Δd)로 인한 저항값 편차만큼 달라지게 된다.
그리고, 상기 복수의 전극(32) 각각의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 간격(d1,d2)이 달라지게 되는 경우는, 상기 다중전극모듈(30)이 기울어지는 경우뿐만 아니라 상기 다중전극모듈(30) 제조상의 오차, 외부 충격, 이물질 등의 다양한 원인으로 인해 발생할 수 있다.
본 실시 예에 따른 전원공급부(50)와 같이, 상기 서브연결부(54)에 저항소자(57)를 구비하면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 전극(32) 중 어느 하나의 전극에 전류가 집중되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 나아가 상기 복수의 전극(32) 각각의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 간격(d1,d2)의 차이(Δd)로 인한 저항값 편차에 따라 상기 복수의 전극(32) 각각에 가해지는 전류값 또는 전압값에 차이가 발생하는 것을 감소시킬 수 있다.
이때, 상기 저항소자(57)의 저항값은 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 저항값보다 큰 값을 가질 수 있다.
특히, 상기 저항소자(57)의 저항값은 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 저항값 차이에 의해 발생하는 상기 복수의 전극(32) 각각에 가해지는 전류값 또는 전압값의 차이를 무시할 수 있을 정도로 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 저항값보다 큰 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 저항소자(57)의 저항값은 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 저항값의 5 ~ 15배 범위의 값을 가질 수 있으며, 또는 상기 복수의 전극(32)의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 저항값은 50 ~ 200Ω 범위의 값을 가지고, 상기 저항소자(57)의 저항값은 250 ~ 3,000Ω 범위의 값을 가질 수 있다.
그러면, 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층시 균일한 적층이 가능해질 수 있다.
또는, 상기 저항소자(57)의 저항값은 상기 복수의 전극(32) 각각의 밑면(33)과 상기 기판(12) 사이의 간격(d1,d2) 차이(Δd)로 인한 저항값 편차보다 큰 값을 가질 수 있다.
예를 들어, 상기 저항소자(57)의 저항값은 상기 저항값 편차의 5 ~ 15배 범위의 값을 가질 수 있으며, 또는 상기 저항값 편차는 20 ~ 90Ω 범위의 값을 가지고, 상기 저항소자(57)의 저항값은 100 ~ 1,350Ω 범위의 값을 가질 수 있다.
그러면, 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층시 균일한 적층이 가능해질 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전원공급부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10을 참조하면, 본 실시예에 따른 전원공급부(50)는 상기 서브연결부(54)에 구비되어 상기 메인연결부(53)와 상기 전극(32)을 선택적으로 연결하는 는 제1 스위칭부(58)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제1 스위칭부(58)의 on/off는 상기 제어부(14)에 의해 제어될 수 있다.
그러면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 멀티 적층이 선택적으로 행해지도록할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 스위칭부(58)의 조절에 따라 상기 소정간격으로 배열된 복수의 전극(32) 중 어느 하나의 열 또는 행을 이루는 전극(32)들에 의한 멀티 적층이 행해지도록 할 수도 있으며, 상기 복수의 전극(32)들 중 서로 인접하지 않은 전극(32)들에 의한 멀티 적층이 행해지도록 할 수도 있으며, 또는 상기 복수의 전극(32) 중 어느 하나의 전극에만 싱글 적층이 행해지도록 할 수도 있다.
또한, 상기 복수의 전극(32)은 밑면(33)의 크기가 다른 전극을 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
상기 복수의 전극(32) 각각에 의한 적층은 상기 기판(12) 상의 상기 전극(32)의 밑면(33)에 마주하는 영역(17)에 형성되기 때문에, 상기 영역(17)은 상기 전극(32)의 밑면(33) 크기에 따라 달라질 수 있다.
따라서, 상기 복수의 전극(32)이 밑면(33)의 크기가 다른 전극을 적어도 하나 이상 포함하면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 다양한 형태의 멀티 적층이 행해지도록 할 수 있다.
예를 들어, 상기 배열된 복수의 전극(32)들 중 어느 하나의 열에는 밑면(33)의 크기가 작은 전극(32)을 배열하고, 인접한 다른 열에는 밑면(33)의 크기가 큰 전극(32)을 배열하고, 위와 같은 배열이 번갈아 반복적으로 배열되도록 한 후, 상기 제1 스위칭부(58)의 조절에 따라 상기 밑면(33)의 크기가 큰 전극(32)들에 의한 멀티 적층이 행해지도록 할 수도 있으며, 상기 밑면(33)의 크기가 작은 전극(32)들에 의한 멀티 적층이 행해지도록 할 수도 있으며, 또는 상기 밑면(33)의 크기가 큰 전극(32)들에 의한 멀티 적층과 상기 밑면(33)의 크기가 작은 전극(32)들에 의한 멀티 적층이 동시에 행해지도록 할 수도 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전극을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11을 참조하면, 상기 복수의 전극(32)들 중 적어도 어느 하나는 밑면(33)의 크기가 서로 다른 복수의 전극(321,323)으로 이루어질 수 있으며, 상기 서브연결부(54)에는 상기 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극(321,323) 중 어느 하나를 상기 메인연결부(53)에 연결하는 제2 스위칭부(59)가 구비될 수 있다.
이때, 상기 제2 스위칭부(59)의 on/off는 상기 제어부(14)에 의해 제어될 수 있다.
그러면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 전극(32) 각각에 동시에 전원을 인가하여 멀티 적층하는 경우에, 상기 제2 스위칭부(59)의 조절에 따라 상기 복수의 전극(32) 각각에 의해 형성되는 적층의 크기를 다르게 할 수 있다.
예를 들어, 상기 제2 스위칭부(59)의 조절에 따라 상기 복수의 전극(32) 중 일부는 상기 밑면(33)의 크기가 서로 다른 복수의 전극(321,323) 중 크기가 큰 전극(321)에 의해 적층이 행해지도록 하고, 다른 일부는 상기 밑면(33)의 크기가 서로 다른 복수의 전극(321,323) 중 크기가 작은 전극(323)에 의해 적층이 행해지도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일실시 예에 따른 전극(32)에 의하면, 보다 다양한 형태의 멀티 적층이 가능해질 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 프린팅 장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시 예에 따른 3차원 프린팅 장치(10)는 복수의 다중전극모듈(30)과, 상기 복수의 다중전극모듈(30)으로 전원을 공급하기 위한 전원공급부(80)를 포함할 수 있다.
상기 다중전극모듈(30)과 기타 다른 구성에 대한 상세한 설명은 상기 실시예들에서의 상세한 설명을 원용한다.
상기 전원공급부(80)는 상기 복수의 다중전극모듈(30) 각각에 동시에 전원을 인가할 수 있도록 구비될 수 있다.
상세히, 상기 전원공급부(80)는 전원부(51), 상기 전원부(51)를 상기 기판(12)에 연결하는 기판연결부(52), 상기 전원부(51)를 상기 복수의 전극(32)에 연결하기 위한 메인연결부(53), 상기 메인연결부(53)와 상기 복수의 다중전극모듈(30) 각각을 연결하는 제1 서브연결부(83), 상기 제1 서브연결부(83)와 상기 복수의 전극(32) 각각을 연결하는 제2 서브연결부(85)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제1 서브연결부(83)는 상기 복수의 다중전극모듈(30) 각각이 병렬 배치되도록 구비되고, 상기 제2 서브연결부(85)는 상기 복수의 전극(32) 각각이 병렬 배치되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 전원공급부(80)는 상기 제1 서브연결부(83)에 구비되어 상기 메인연결부(53)와 상기 다중전극모듈(30)을 선택적으로 연결하는 제3 스위칭부(87)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 제3 스위칭부(87)의 on/off는 상기 제어부(14)에 의해 제어될 수 있다.
그러면, 상기 기판(12)과 상기 복수의 다중전극모듈(30) 각각에 동시에 전원을 인가하는 경우에, 상기 복수의 다중전극모듈(30) 각각에 의한 멀티 적층이 선택적으로 행해지도록 할 수 있다.
이때, 상기 제2 서브연결부(85)에는 상기 제1 서브연결부(83)와 상기 전극(32)을 선택적으로 연결하는 제1 스위칭부(58)와 저항소자(57)가 구비될 수 있으며, 상기 복수의 전극(32)들 중 적어도 어느 하나는 밑면(33)의 크기가 서로 다른 복수의 전극(321,323)으로 이루어지고, 상기 어느 하나의 전극(32)을 상기 제1 서브연결부(83)에 연결하는 제2 서브연결부(85)에는 상기 밑면(33)의 크기가 서로 다른 복수의 전극(321,323) 중 어느 하나를 상기 제1 서브연결부(83)에 연결하는 제2 스위칭부(59)가 구비될 수 있다. 상기 제1 스위칭부(58), 상기 저항소자(57) 및 상기 제2 스위칭부(59)에 대한 상세한 설명은 상기 실시예들에서의 상세한 설명을 원용한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 전기화학 전착에 의한 적층법을 이용하여 기판에 금속원료를 선택적으로 적층시킬 수 있는 3차원 프린팅 장치에 관한 것으로서, 그 실시 형태는 다양한 형태로 변경가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 본 명세서에서 개시된 실시 예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 변경 가능한 모든 형태도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
10 : 3차원 프린팅 장치 11 : 전해액
12 : 기판 20 : 터브
30 : 다중전극모듈 31,40 : 전극홀더
32 : 복수의 전극 50, 80 : 전원공급부
57 : 저항소자 58 : 제1 스위칭부
59 : 제2 스위칭부 87 : 제3 스위칭부

Claims (14)

  1. 전해액을 수용하는 터브(tub);
    상기 터브에 수용된 전해액에 침지된 상태로 놓여지는 기판;
    전극홀더와, 상기 전극홀더에 소정간격으로 배열되어 고정되는 복수의 전극을 구비하는 다중전극모듈;
    상기 다중전극모듈의 움직임을 조절하는 구동부;
    상기 기판과 상기 복수의 전극에 전원을 인가하기 위한 전원공급부; 및
    상기 구동부와 상기 전원공급부를 제어하여 상기 기판 상에 상기 전해액에 포함된 금속이온을 선택적으로 전착시켜 적층하는 제어부;를 포함하고,
    상기 전원공급부는,
    전원부;
    상기 전원부를 상기 기판에 연결하는 기판연결부;
    상기 전원부를 상기 복수의 전극에 연결하기 위한 메인연결부;
    상기 메인연결부와 상기 복수의 전극 각각을 연결하는 서브연결부; 및
    상기 서브연결부에 구비되어 상기 메인연결부와 상기 전극의 연결을 온오프하는 제1 스위칭부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 밑면의 크기가 다른 전극을 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전극 중 적어도 어느 하나는 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극으로 이루어지고, 상기 어느 하나의 전극을 상기 메인연결부에 연결하는 서브연결부에는 상기 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극 중 어느 하나를 상기 메인연결부에 연결하는 제2 스위칭부가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 상기 전극홀더를 관통하되, 상기 복수의 전극의 밑면은 상기 전극홀더의 밑면과 수평을 이루는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 프린팅 장치는 전해액이 저장되는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 전해액을 상기 터브로 공급하기 위한 전해액 공급부를 더 포함하고,
    상기 전극홀더에는 상기 전해액 공급부에서 공급되는 전해액이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 전해액이 상기 기판으로 분출되는 분출구와, 상기 유입구와 상기 분출구를 연결하는 분출유로가 구비되고,
    상기 분출유로는 상기 유입구를 통해 유입된 전해액이 상기 분출구를 통해 분출시 상기 복수의 전극이 구비된 영역 방향으로 분출되도록 경사지는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 3차원 프린팅 장치는 전해액이 저장되는 저장부와, 상기 저장부에 저장된 전해액을 상기 터브로 공급하기 위한 전해액 공급부를 더 포함하고,
    상기 전극홀더에는 상기 전해액 공급부에서 공급되는 전해액이 유입되는 유입구와, 상기 유입구를 통해 유입된 전해액이 상기 기판으로 분출되도록 상기 전극홀더의 밑면에 형성되되 상기 복수의 전극 사이에 형성되는 분출구와, 상기 유입구와 상기 분출구를 연결하는 분출유로가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브연결부는 상기 복수의 전극 각각이 병렬 배치되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서브연결부에는 저항소자가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  9. 전해액을 수용하는 터브(tub);
    상기 터브에 수용된 전해액에 침지된 상태로 놓여지는 기판;
    전극홀더와, 상기 전극홀더에 소정간격으로 배열되어 고정되는 복수의 전극을 구비하는 복수의 다중전극모듈;
    상기 다중전극모듈의 움직임을 조절하는 구동부;
    상기 기판과 상기 복수의 전극에 전원을 인가하기 위한 전원공급부; 및
    상기 구동부와 상기 전원공급부를 제어하여 상기 기판 상에 상기 전해액에 포함된 금속이온을 선택적으로 전착시켜 적층하는 제어부;를 포함하고,
    상기 전원공급부는,
    전원부;
    상기 전원부를 상기 기판에 연결하는 기판연결부;
    상기 전원부를 상기 복수의 전극에 연결하기 위한 메인연결부;
    상기 메인연결부와 상기 복수의 다중전극모듈 각각을 연결하는 제1 서브연결부; 및
    상기 제1 서브연결부와 상기 복수의 전극 각각을 연결하는 제2 서브연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제1 서브연결부는 상기 복수의 다중전극모듈 각각이 병렬 배치되도록 구비되고, 상기 제2 서브연결부는 상기 복수의 전극 각각이 병렬 배치되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 서브연결부에는 상기 메인연결부와 상기 다중전극모듈의 연결을 온오프하는 제3 스위칭부가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 서브연결부에는 상기 제1 서브연결부와 상기 전극의 연결을 온오프하는 제1 스위칭부가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제2 서브연결부에는 저항소자가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수의 전극 중 적어도 어느 하나는 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극으로 이루어지고, 상기 어느 하나의 전극을 상기 제1 서브연결부에 연결하는 제2 서브연결부에는 상기 밑면의 크기가 서로 다른 복수의 전극 중 어느 하나를 상기 제1 서브연결부에 연결하는 제2 스위칭부가 구비되는 것을 특징으로 하는 3차원 프린팅 장치.
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