KR102526568B1 - 압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법 - Google Patents

압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법 Download PDF

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Abstract

압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법이 개시된다.
본 명세서에서는 미세하게 진동을 하거나 미세하게 공기를 분출하는 다공성 평탄화부를 활용한 압출형 3차원 프린터기 및 이를 활용한 프린팅 방법이 개시된다.
따라서 본 발명은 불량으로 재료가 프린팅되는 문제점이 발생되지 않을 수 있다.

Description

압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법{EXTRUSION THREE-DIMENSION PRINT APPLICATION AND PRINTING METHOD USING THEM}
본 발명은 압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법에 관한 것이다.
특히, 다공성 평탄화부를 이용하여 프린팅 시 불량을 방지할 수 있는 압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법에 관한 것이다.
3차원 프린터기는 전통적인 인쇄 방식으로 인쇄를 하는 장치가 아닌 3차원의 입체 공간에서 물체를 인쇄하는 장치이다. 3차원 프린터기는 높은 생산 비용, 느린 인쇄 속도 등으로 인하여 간단한 물품 또는 시제품을 만드는 용도로 한정되었으나, 지속적인 기술 개발로 인하여 최근에는 복잡한 물품(예를 들면 인공 관절, 인공 동맥 등) 또는 실제 제품을 만드는데 활용되고 있다.
최근에는 재료를 압출하면서 경화된 층을 쌓는 압출형 3차원 프린터기를 이용하여 고층 건물을 건축하기도 하며, 최근에는 우주선 개발에 활용되기도 하는 등 활용성이 높아지고 있다.
이처럼 3차원 프린터기는 점점 활용성이 높아지고 있으나, 아직도 해결하여야 할 문제점이 많은데, 많은 문제점 중 가장 개선이 필요한 문제는 적층 불량에 관한 것이다.
일반적으로 압출형 프린터기는 고온의 재료를 이동하는 노즐을 통하여 배출하여 재료를 쌓는 방식으로 동작되는데 재료가 노즐에 점착되어 외부로 배출된 재료가 평평하게 형성되지 않고, 일부분에서는 재료가 쌓이지 않거나 다른 부분은 재료가 많이 쌓이게 되어 울퉁불퉁하게 쌓이는 문제(표면이 거칠어지는 문제)가 발생되기도 하며 또는 외부로 배출되는 재료가 중간에 끊어지져서 제대로 재료가 적층되지 않는 문제가 발생되고는 하였다.
국내 특허 공개번호 "10-2017-0093431"2017.08.16
일 실시예에 의한 본 발명은 전술한 문제점을 해결한 것으로 재료가 균일하게 쌓여서 불량 프린팅 문제가 발생되지 않는 압출형 3차원 프린터기 및 이를 이용한 프린팅 방법을 제공하는 데 목적이 있다.
일 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기는 재료를 설정된 압력으로 일방향으로 가압하여 공급하는 압출부, 상기 압출부의 일측에 배치되어 공급된 재료가 외부로 이동될 수 있는 홀이 형성된 노즐부 및 상기 노즐부의 일측에 위치되며 상기 재료로 공기를 공급하여 상기 재료를 평평하게 형성하는 다공성 평탄화부를 포함한다.
상기 다공성 평탄화부의 일면은 평평하게 형성되며, 상기 재료의 타면과 맞닿을 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 다공성 평탄화부는 홀이 복수개가 형성되어 있어서, 공기를 공급하는 공압부로부터 공기를 공급받아 일측으로 배출하는 것을 특징으로 한다.
상기 다공성 평탄화부는 제1방향을 따라 형성되는 제1홀 및 상기 제1방향과 교차되는 방향인 제2방향을 따라 형성되는 제2홀을 포함한다.
상기 다공성 평탄화부의 일단부는 상기 노즐부의 단부보다 돌출되어 배치될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 다공성 평탄화부는 복수개로 구성되고, 전원 공급에 따라 승하강 이동되는 승강부와 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 다공성 평탄화부의 일단면은 상기 노즐의 일단보다 설정된 간격만큼 타측으로 위치되어 있는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기를 이용한 프린팅 방법은 재료를 압출부로 공급하여 상기 재료를 설정된 압력으로 가압하여 공급하는 압출공급단계, 상기 압출부와 연통된 홀을 포함하는 노즐부로 상기 재료를 공급하여 상기 재료를 외부로 배출하는 프린팅단계 및 공급되는 공기를 설정된 압력으로 공급하는 다공성 평탄화부를 이용하여 외부로 배출된 재료로 설정된 압력의 공기를 공급하여 재료를 평평하게 형성하는 평탄화단계를 포함한다.
상기 평탄화단계에서 상기 다공성 평탄화부는 일측면이 평평하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 평탄화단계에서 상기 다공성 평탄화부는 홀이 복수개가 형성되어 있어서, 공기를 공급하는 공압부로부터 공기를 공급받아 일측으로 배출하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 의한 본 발명은 노즐부에 인접하여 배치되며 설정된 압력으로 공기를 분출하는 다공성 평탄화부를 포함하여서 노즐부와 재료의 점착을 방지하며, 재료가 평평하게 배출되며 적층되도록 하므로 불량으로 재료가 프린팅되는 문제점이 발생되지 않는다.
도 1은 제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기를 도시한 것이다.
도 2는 제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부 및 다공성 평탄화부를 확대 도시한 것이다.
도 3은 제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 다공성 평탄화부의 홀을 확대 도시한 것이다.
도 4는 제2 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부 및 다공성 평탄화부를 도시한 것이다.
도 5는 제3 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부 및 회전부를 도시한 것이다.
도 6은 제3 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기가 동작되는 것을 도시한 것이다.
도 7은 제4 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부 및 승강부를 도시한 것이다.
도 8은 제5 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부 및 승강부를 도시한 것이다.
도 9는 제5 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기가 동작되는 것을 도시한 것이다.
도 10은 제6 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부를 도시한 것이다.
도 11은 일 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기를 이용한 프린팅 방법의 순서를 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 일실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 그러나 이는 본 발명의 범위를 한정하려고 의도된 것은 아니다.
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.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
도 1은 제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기를 도시한 것이고, 도 2는 제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부 및 다공성 평탄화부를 확대 도시한 것이다.
제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기는 이동트랙부(100), 압출부(200), 공급부(300), 노즐부(400), 공압부(500) 및 다공성 평탄화부(600)를 포함한다.
이동트랙부(100)는 수평방향을 따라 배치되는 수평프레임부(110), 수평프레임부(110)와 교차되는 방향은 수직방향을 따라 배치되는 수직프레임부(120) 및 수직프레임과 수평프레임과 교차되는 방향으로 배치되는 교차프레임부(130)를 포함할 수 있다.
여기서, 수평프레임부(110), 수직프레임부(120)는 각각 복수개(일례로 2개)로 구성될 수 있다. 그리고 교차프레임부(130)는 수직프레임부(120)를 연결하는 형태로 배치될 수 있다. 수평프레임부(110) 및 교차프레임부(130)에는 길이방향을 따라서 수평트랙부, 교차트랙부가 배치될 수 있다.
여기서 수직프레임부(120)의 단부에는 수평이동장치(140)가 배치될 수 있다. 따라서 수직프레임부(120)는 수평이동장치(140)에 의하여 수평트랙부를 따라서 이동되어, 수평프레임부(110)의 길이방향을 따라 이동될 수 있다. 그러므로 수직프레임부(120)에 연결된 교차프레임부(130) 역시 수평프레임부(110)의 길이방향을 따라서 이동될 수 있다.
교차프레임부(130)의 교차트랙부에는 교차이동장치(150)가 배치될 수 있다. 따라서 후술하여 자세히 설명할 교차이동장치(150)에 연결되는 노즐부(400)는 트랙부를 따라서 이동되어 교차프레임부(130)의 길이방향을 따라서 이동될 수 있다.
한편, 교차이동장치(150)는 교차프레임부(130)와 교차되는 방향인 수직프레임부(120)와 수평이되는 방향을 따라서 이동될 수도 있다. 따라서 교차이동장치(150)에 연결되는 노즐부(400)는 수직방향(z축)으로 이동될 수 있다.
또한, 교차이동장치(150)는 자전이 가능하게 형성된다. 따라서 교차이동장치(150)에 연결되는 구성인 노즐부(400), 다공성 평탄화부(600)는 축을 기준으로 360도 회전될 수 있다.
압출부(200)는 이동트랙부(100)에 연결될 수 있다. 보다 정확하게 압출부(200)는 교차이동장치(150)에 연결될 수 있다. 따라서 압출부(200)는 수평방향(x축), 교차방향(y축) 및 수직방향(z축)으로 이동될 수 있다.
압출부(200)의 내부에는 미도시되어 있으나, 스크류가 배치되어 있다. 따라서 압출부(200) 내로 공급되는 재료(일례로 압출부(200)의 상측을 통하여 공급)는 설정된 압력으로 가압된 채 하측으로 이동될 수 있다. 이러한 압출부(200)에 재료 공급은 공급부(300)에 의하여 가능할 수 있다.
공급부(300)는 압출부(200)의 일측(도 1을 참고 시 상측)에 연결되어 있으며, 필라멘트 형태의 재료를 공급할 수 있다. 따라서 공급부(300)가 재료를 연속적으로 공급함으로, 압출부(200)의 동작에 따라 노즐부(400)를 통하여 압출되는 재료는 노즐부(400)의 이동에 따라 설정된 두께로 쌓일 수 있다.
노즐부(400)는 압출부(200)의 타측(도 1을 참고 시 하측)에 배치되어 있다. 노즐부(400)는 홀이 형성되어 있으며, 노즐부(400)의 홀은 압출부(200)와 연통되어 있다. 따라서 노즐부(400)를 통하여 압출되어 이동되는 재료는 외부로 배출될 수 있다.
또한, 노즐부(400)에는 내부에 가열부가 형성될 수 있다. 가열부는 노즐부(400)의 홀을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 가열부는 전원이 공급되면 설정된 온도로 열을 발생할 수 있다. 따라서 가열부는 노즐부(400)의 홀을 이동하는 재료에 열을 인가하여 재료에 연성을 부과할 수 있다.
노즐부(400)의 일단부에는 다공성 평탄화부(600)가 배치되어 있다. 다공성 평탄화부(600)는 설정된 압력의 공기를 공급하는 공압부(500)와 연결되어 있을 수 있다.
공압부(500)는 설정된 압력으로 공기를 일측으로 공급할 수 있다. 공압부(500)의 일측은 다공성 평탄화부(600)의 타측과 연결되어 있다. 따라서 공압부(500)는 설정된 압력의 공기를 다공성 평탄화부(600)로 공급할 수 있다.
다공성 평탄화부(600)는 미세한 직경을 가지는 홀(육안으로 확인이 되지 않음)을 포함하고 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)는 공급받는 공기를 미세한 직경의 홀을 통하여 분출한다. 그리고 다공성 평탄화부(600)의 일측면(도 2에서는 하측)은 평평하게 형성되어 있다.
다공성 평탄화부(600)는 노즐부(400)의 이동에 따라 함께 이동되며 압출된 재료의 타측면과 일측면이 맞닿으며 재료에 공기의 분출로 인한 미세한 진동을 인가하며 재료를 평평하게 형성할 수 있다. 즉, 다공성 평탄화부(600)는 공기의 분출로 인한 미세한 진동을 형성함과 동시에 재료와 직접적으로 맞닿으며 재료를 평평하게 형성할 수 있다.
도 3은 제1 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 다공성 평탄화부의 홀을 확대 도시한 것이다.
도 3에서는 본 발명인 다공성 평탄화부(600)를 보다 정확하게 설명하기 위하여 다공성 평탄화부(600)의 홀의 직경을 과장하고, 정렬되지 않은 홀을 정렬되어 도시한 것임에 유의할 필요가 있다.
제1 실시예에 의한 다공성 평탄화부(600)는 미세한 직경의 홀들이 형성되어 있을 수 있다. 여기서 다공성 평탄화부(600)의 미세한 직경의 홀은 일측과 타측(도 3에서는 상측과 하측)을 연통하며 형성된다. 따라서 다공성 평탄화부(600)의 상측에서 공급되는 설정된 압력의 공기는 미세한 크기의 홀을 통과하여 하측으로 분출될 수 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)의 하측에 위치된 재료에 공기가 공급되어 재료가 평평하도록 할 수 있다.
또한, 제1 실시예에 의한 다공성 평탄화부(600)는 추가로 미세한 직경의 홀을 포함할 수 있다. 여기서 전술한 다공성 평탄화부(600)의 홀은 제1홀(601)이라고 명명될 수 있으며, 다른 홀은 제2홀(602)이라고 명명될 수 있다. 제2홀(602)은 도 3에서 확인될 수 있듯이 제1홀(601)과 교차되는 방향으로 형성될 수 있다. 즉, 제2홀(602)은 좌측에서 우측으로 연통되며 형성될 수 있다. 여기서 제2홀(602)은 노즐부(400)의 홀을 향하여 형성되어 있을 수 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)로 공급되는 설정된 압력의 공기는 일부 제2홀(602)로 통과한다. 그로 인하여 노즐부(400)의 홀 근방에 미세한 떨림을 형성할 수 있다. 따라서 노즐부(400)와 재료가 점착되는 것이 방지될 수도 있다.
이처럼 제1 실시예에 의한 다공성 평탄화부(600)는 재료를 평평하게 함과 동시에 미세한 진동을 노즐부(400)에 인가하여 노즐부(400)와 재료가 점착되어 재료가 잘못 배출되는 문제가 발생되지 않을 수 있다.
도 4는 제2 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부 및 다공성 평탄화부를 도시한 것이다.
제2 실시예에 의한 다공성 평탄화부(600)는 노즐부(400)와 다공성 평탄화부(600) 사이에 미세한 직경의 바이패스 홀(603)이 형성된 것이 특징으로 한다. 바이패스 홀(603)은 전술한 도 3에서 설명한 바와 같이 제2홀(602)을 통하여 설정된 압력의 공기가 노즐부(400) 방향으로 이동되는 경우, 이 공기를 일측(도 4에서는 하측)으로 이동되도록 하는 역할을 할 수 있다. 바이패스 홀(603)로 인하여 다공성 평탄화부(600)에서 공급되는 공기의 압력이 증가되는 것이 방지될 수 있다. 따라서 제2 실시예에 의한 다공성 평탄화부(600)는 균일한 공기의 배출이 가능할 수 있다.
도 5는 제3 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부 및 회전부를 도시한 것이고, 도 6은 제3 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기가 동작되는 것을 도시한 것이다.
제3 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기는 제1, 2 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기와 비교 시 유사한 구성을 가지나 회전부(700)를 추가로 포함할 수 있다. 회전부(700)는 다공성 평탄화부(600)에 연결될 수 있으며, 다공성 평탄화부(600)는 회전부(700)의 동작으로 노즐부(400)를 중심으로 회전 가능하게 배치될 수 있다.
다공성 평탄화부(600)는 회전에 따라 노즐부(400)를 승하강 가능하게 형성될 수 있다. 일례로 노즐부(400)와 다공성 평탄화부(600)는 나사산 결합되어 있을 수 있거나, 또는, 다공성 평탄화부(600)는 회전부(700)의 회전에 의하여 승강 하강될 수 있는 가이드에 의하여 연결될 수 있다.
따라서 다공성 평탄화부(600)는 회전부(700)에 의하여 노즐부(400)의 일측 단부(도 5에서는 하측)에서 돌출되어 배치되거나 또는 상대적으로 함몰된 위치에 배치될 수 있다.
따라서 다공성 평탄화부(600)는 회전부(700)에 의하여 재료와 맞닿는 위치가 변경될 수 있으므로, 재료가 적층되는 두께 또는 재료의 타측면의 평탄화 정도를 다르게 하거나 그 형상을 다르게 할 수 있다.
도 6을 통하여 제3 실시예에 의한 본 발명의 동작을 살펴보겠다. 일례로 도 6과 같이 적층되는 재료의 두께가 점점 얇아지도록 적층되는 경우, 노즐부(400)는 교차이동부의 이동에 따라 우측으로 이동되며 상측을 향하여 점점 이동될 수 있다. 이때 회전부(700)는 동작되어 다공성 평탄화부(600)는 점차 하측으로 이동될 수 있다. 따라서 적층되는 재료의 두께가 점점 얇아지더라도 다공성 평탄화부(600)는 설정된 압력의 공기를 배출하며 재료와 맞닿을 수 있고, 재료의 끝부분까지도 평평하게 형성할 수 있다.
도 7은 제4 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부 및 승강부를 도시한 것이다.
제4 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기는 승강부(800)를 포함한다. 승강부(800)의 일측은 다공성 평탄화부(600)의 타측과 연결되어 있을 수 있다. 다공성 평탄화부(600)는 노즐부(400)에 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)는 승강부(800)의 동작에 따라 노즐부(400)의 일측을 기준으로 상측 또는 하측으로 이동될 수 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)는 적층되는 재료의 두께에 대응하여 그 위치가 변경될 수 있으며 재료를 평평하게 형성할 수 있다.
도 8은 제5 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부 및 승강부를 도시한 것이며, 도 9는 제5 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기가 동작되는 것을 도시한 것이다.
제5 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기는 제4 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기와 유사하나 다공성 평탄화부(600)가 복수개로 구성될 수 있다. 즉, 다공성 평탄화부(600)는 제1다공성 평탄화부(610), 제2다공성 평탄화부(620)로 구성될 수 있다. 제1다공성 평탄화부(610)와 제2다공성 평탄화부(620)는 각각 슬라이드 이동 가능하게 연결될 수 있다.
승강부(800)는 제1승강부(810), 제2승강부(820)로 구성될 수 있다. 제1승강부(810)는 제1다공성 평탄화부(610)와 연결되고, 제2다공성 평탄화부(620)는 제2승강부(820)와 연결될 수 있다. 따라서 각각의 승강부(810, 820)는 각각의 다공성 평탄화부(600)를 제어할 수 있다. 제5 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기는 다양한 형태로 적층되는 재료를 평평하게 할 수 있다.
일례로 도 9에서 도시된 바와 같이 재료가 단차지며 적층되는 경우를 가정하여 보면, 교차이동장치(150)에 의하여 노즐부(400)가 상측으로 이동되는 경우, 상대적으로 노즐부(400)에서 외측에 위치된 제2다공성 평탄화부(620)는 제2승강부(800)의 동작으로 인하여 하측으로 이동될 수 있다. 그러면 제1다공성 평탄화부(610)는 노즐부(400)와 인접하여 위치된 재료와 맞닿으며 재료를 평평하게 할 수 있고, 제2다공성 평탄화부(620)는 노즐부(400)에서 먼 위치에 위치된 재료와 맞닿을 수 있다. 이후 노즐부(400)가 우측으로 이동되면, 제2승강부(800)는 다시 동작되어 제2다공성 평탄화부(620)가 제1다공성 평탄화부(610)와 동일한 수평을 유지하도록 제2다공성 평탄화부(620)를 이동시킬 수 있다. 이처럼 제5 실시예에 의한 본 발명은 단차지며 배치되는 형태의 재료도 평평하게 형성되며 적층될 수 있다.
도 10은 제6 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기의 노즐부, 다공성 평탄화부를 도시한 것이다.
제6 실시예에 의한 본 발명인 다공성 평탄화부(600)는 설정된 간격만큼 노즐부(400)의 일측(도 10에서 하측)을 기준으로 상측으로 배출될 수 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)와 노즐부(400)를 통하여 배출된 재료 사이에는 설정된 갭이 형성될 수 있다. 따라서 다공성 평탄화부(600)와 재료 사이에는 공기층이 형성될 수 있다. 제6 실시예에 의한 본 발명은 다공성 평탄화부(600)가 직접 재료와 맞닿지 않고, 노즐부(400), 재료, 다공성 평탄화부(600) 사이에 형성된 공간에 설정된 압력의 공기층을 형성하여 재료의 타측면에 설정된 압력을 가하여 재료의 타측면을 평평하게 형성할 수 있다.
도 11은 일 실시예에 의한 본 발명인 압출형 3차원 프린터기를 이용한 프린팅 방법의 순서를 도시한 것이다.
일 실시예에 의한 본 발명인 프린팅 방법은 전술한 압출형 3차원 프린터기를 이용한다. 즉, 본 발명인 프린팅 방법은 전술한 제1 내지 제6 실시예에 의한 압출형 3차원 프린터기를 이용하여 프린팅을 수행한다. 즉, 압출형 3차원 프린터기는 이동트랙부(100), 압출부(200), 공급부(300), 노즐부(400), 공압부(500) 및 다공성 평탄화부(600)를 기본적으로 포함할 수 있다.
이러한 본 발명인 프린팅 방법은 압출공급단계(S100), 프린팅단계(S200), 평탄화단계(S300)를 포함한다.
압출공급단계(S100)는 압출부(200)에 재료를 공급하여 재료를 설정된 압력으로 일방향으로 공급하는 단계이다. 여기서 재료는 공급부(300)에 의하여 공급되며, 필라멘트 등 압출될 수 있는 재료일 수 있다.
프린팅단계(S200)는 압출부(200)에 의하여 이동되는 재료를 노즐부(400)의 홀을 통하여 외부로 배출하는 단계이다. 재료는 설정된 두께로 외부에 쌓일 수 있다. 여기서 노즐부(400)는 이동트랙부(100)에 의하여 이동되면서 재료를 외부로 배출하는바 설정된 형상으로 재료를 적층할 수 있다.
평탄화단계(S300)는 다공성 평탄화부(600)를 이용하여 적층된 재료를 평탄화하게 하는 단계이다. 여기서 다공성 평탄화부(600)는 미세한 크기의 복수의 홀이 형성되어 있으며, 공압부(500)에 의하여 설정된 공기가 주입되어 설정된 압력의 공기를 일방향으로 배출할 수 있다. 그러면서 재료와 맞닿을 수도 있다. (제6 실시예에 의한 압출형 프린터기는 그렇지 않음) 또한, 다공성 평탄화부(600)는 노즐부(400)에 미세한 진동을 인가하여 노즐부(400)에 재료가 점착되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 노즐부(400)와 재료가 점착되는 것을 방지하여 불량 인쇄되는 것을 방지할 수 있다.
평탄화단계(S300)에서 평탄화를 수행하는 다공성 평탄화부(600)는 전술한 바와 같이 회전부(700), 승강부(800) 등과 연결되어 있을 수 있으며, 제1다공성 평탄화부(610), 제2다공성 평탄화부(620), 제1승강부(810), 제2승강부(820)로 구성될 수 있다. 따라서 전술한 바와 같이 다공성 평탄화부(600)는 불량 인쇄를 방지함과 동시에 재료를 평평하게 하고, 인쇄를 보조하는 등의 역할을 할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 이동트랙부
110 : 수평프레임부
120 : 수직프레임부
130 : 교차프레임부
140 : 수평이동장치
150 : 교차이동장치
200 : 압출부
300 : 공급부
400 : 노즐부
500 : 공압부
600 : 다공성 평탄화부
601 : 제1홀
602 : 제2홀
603 : 바이패스 홀
610 : 제1다공성 평탄화부
620 : 제2다공성 평탄화부
700 : 회전부
800 : 승강부
810 : 제1승강부
820 : 제2승강부

Claims (10)

  1. 압출형 3차원 프린터기에 있어서,
    재료를 설정된 압력으로 일방향으로 가압하여 공급하는 압출부;
    상기 압출부의 일측에 배치되어 공급된 재료가 외부로 이동될 수 있는 홀이 형성된 노즐부;
    상기 노즐부의 일측에 위치되며 상기 재료로 공기를 공급하여 상기 재료를 평평하게 형성하는 다공성 평탄화부; 및
    상기 다공성 평탄화부로 공기를 공급하는 공압부를 포함하며,
    상기 다공성 평탄화부는
    제1방향을 따라 형성되는 제1홀 및 상기 제1홀과 연통되며 상기 노즐부 방향을 향하는 제1방향과 교차되는 제2방향을 따라 형성된 제2홀을 포함하며,
    상기 노즐부에 진동을 형성하여 재료가 상기 노즐부에 점착되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 압출형 3차원 프린터기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 평탄화부의 일면은 평평하게 형성되며, 상기 재료의 타면과 맞닿을 수 있는 것
    을 특징으로 하는 압출형 3차원 프린터기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 다공성 평탄화부의 일단부는 상기 노즐부의 단부보다 돌출되어 배치될 수 있는 것
    을 특징으로 하는 압출형 3차원 프린터기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다공성 평탄화부는
    복수개로 구성되고, 전원 공급에 따라 승하강 이동되는 승강부와 연결되는 것
    을 특징으로 하는 압출형 3차원 프린터기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다공성 평탄화부의 일단면은
    상기 노즐의 일단보다 설정된 간격만큼 타측으로 위치되어 있는 것
    을 특징으로 하는 압출형 3차원 프린터기.
  8. 압출형 3차원 프린터기를 이용한 프린팅 방법에 있어서,
    재료를 압출부로 공급하여 상기 재료를 설정된 압력으로 가압하여 공급하는 압출공급단계;
    상기 압출부와 연통된 홀을 포함하는 노즐부로 상기 재료를 공급하여 상기 재료를 외부로 배출하는 프린팅단계; 및
    공급되는 공기를 설정된 압력으로 공급하는 다공성 평탄화부를 이용하여 외부로 배출된 재료로 설정된 압력의 공기를 공급하여 재료를 평평하게 형성하는 평탄화단계를 포함하며,
    상기 평탄화단계에서,
    공압부는 상기 다공성 평탄화부로 공기를 공급하고,
    상기 다공성 평탄화부는
    제1방향을 따라 형성되는 제1홀 및 상기 제1홀과 연통되며 상기 노즐부 방향을 향하는 제1방향과 교차되는 제2방향을 따라 형성되는 제2홀을 포함하여,
    상기 노즐부에 진동을 형성하여 재료가 상기 노즐부에 점착되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 프린팅 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 평탄화단계에서
    상기 다공성 평탄화부는 일측면이 평평하게 형성되는 것
    을 특징으로 하는 프린팅 방법.
  10. 삭제
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