KR102552836B1 - 3d 프린터용 후처리 장치 - Google Patents

Abstract

3D 프린터용 후처리 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치는, 3D 프린터의 출력물이 배치되며, 상면이 개방되며 하단에는 복수 개의 관통공이 형성되는 후처리 케이스; 상기 후처리 케이스의 상면을 선택적으로 마감하는 마감부; 상기 마감부의 최상단에 장착되며, 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 팬; 원통형으로 마련되며 일단에 상기 팬이 설치되어 공기의 흐름을 안내하며, 내주면에 상기 일단으로부터 타단으로 연장되는 열선이 설치되어 상기 팬에 의해 유동되는 공기가 가열되도록 하는 가열부; 및 상기 가열부의 말단에 설치되며 길이 및 형상의 변화가 자유롭게 마련되어, 상기 가열부에 의해 가열된 공기를 상기 3D 프린터의 출력물로 공급하는 복수 개의 자바라 관;을 포함한다. 본 발명에 의하면,3D 프린터의 출력물의 후처리 가공에서, 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시킬 수 있는 3D 프린터용 후처리 장치가 제공된다.

Description

3D 프린터용 후처리 장치{POST CLEANING APPARATUS FOR 3D PRINTER}

본 발명은 3D 프린터용 후처리 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 3D 프린터의 출력물의 신속한 후처리가 가능한 3D 프린터용 후처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로 3D 프린터는 3차원 도면을 기반으로 3차원 공간에 인쇄하듯이 물품을 만들어내는 프린터를 의미한다. 3D 프린터는 개발 초기에 플라스틱 소재를 이용한 제한적 용도로 사용되었지만, 최근에는 금속, 세라믹, 나일론 등의 분말을 소재로 이용함으로써 휴대전화 케이스, 자동차 부속품까지 출력할 수 있는 정도로 전 산업분야에 응용되고 있는 추세이다.

3D 프린터는 지난 수년 사이에 오픈소스(RepRap 등)를 기반으로 급속히 발전하여 왔다. 불과 1~2년 사이에 국내에서도 3D 프린터를 데스크탑용으로 개발하여 대중화에 나서고 있으며, 인터넷 쇼핑몰 등을 이용하여 점차 폭넓게 확산 되어가고 있다. 일반적인 3D 프린터의 프린팅 방식은 크게 FDM방식(Fused Deposition Modelling)과 DLP방식(Digital Light Processing), SLA방식(Stereolithography Apparatus) 그리고 SLS방식(Selective Laser Sintering)으로 구분되어 지고 있다. 또한, 사용되는 소재는 세라믹(Ceramic), 플라스틱(Plastic), 금속(Metal), 수지(Resin) 등 다양한 종류가 사용되어 지고 있다.

이 중 SLA((Stereo Lithography Apparatus)는 3D 프린팅 기술중 하나로서, UV광(자외선, ultraviolet ray)에 경화되는 특성을 갖는 광경화성 액상 재료를 사용하여 UV 레이저를 거울(mirror)로 반사시켜 원하는 형태로 주사(irradiate)하면서 액체를 경화시켜 3D 출력물을 제작하는 기술을 말한다. 즉, SLA 3D 프린터는 광경화성 액상 수지(Photocurable Liquid Resin) 재료를 사용하여 레이저로 경화시키며 한 층 한 층 쌓는 방식을 사용한다.

3D 프린터의 출력물을 서포터 제거 후 사포 등을 이용하여 표면을 문지르는 방법, 연마석을 이용하여 표면을 연마하는 방법 등을 통해 표면을 매끄럽게 한 뒤, 도료 등을 통해 색칠을 하게 되는데, 도료를 한 번 칠하는 것이 아니라, 칠하고 건조 후 다시 칠하는 행위를 반복하게 되는데, 이 과정에서 건조하는데 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다.

따라서, 후처리가공 중 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시킬 수 있는 후처리장치가 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허 제10-2015-0092473호 (2015.08.13) "3d 프린터 출력물 후처리 가공기" 대한민국 등록특허 제10-1646619호 (2016.08.02) "높이 조절이 가능한 3d 프린터 출력물용 후처리 장치" 대한민국 공개특허 제10-2017-0087168호 (2017.07.28) "3d 프린터 출력물 후처리 가공기"

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치는, 3D 프린터의 출력물의 후처리 가공에서, 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시킬 수 있는 3D 프린터용 후처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치는, 3D 프린터의 출력물이 배치되며, 상면이 개방되며 하단에는 복수 개의 관통공이 형성되는 후처리 케이스; 상기 후처리 케이스의 상면을 선택적으로 마감하는 마감부; 상기 마감부의 최상단에 장착되며, 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 팬; 원통형으로 마련되며 일단에 상기 팬이 설치되어 공기의 흐름을 안내하며, 내주면에 상기 일단으로부터 타단으로 연장되는 열선이 설치되어 상기 팬에 의해 유동되는 공기가 가열되도록 하는 가열부; 및 상기 가열부의 말단에 설치되며 길이 및 형상의 변화가 자유롭게 마련되어, 상기 가열부에 의해 가열된 공기를 상기 3D 프린터의 출력물로 공급하는 복수 개의 자바라 관;을 포함한다.

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여기서, 상기 마감부는 반구 형상으로 마련되며, 외면 일 영역에 손잡이가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 3D 프린터용 후처리 장치에 의하면, 3D 프린터의 출력물의 후처리 가공에서, 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시킬 수 있다.

또한, 복수 개의 자바라 관에 의해서 입체 조형물의 형상에 대응하여 가열된 공기의 공급이 상대적으로 많이 필요한 영역의 경우, 자바라 관의 말단이 해당 부분에 집중되도록 형상을 변형시켜 집중적으로 가열된 공기가 공급될 수 있다.

또한, 자바라 관은 복수 개로 마련되며 각각의 관을 입체 조형물의 각 영역에 대응되도록 배치함으로서, 입체 조형물에 전체적으로 가열된 공기가 동시에 공급되도록 함으로써, 가열된 공기에 의해 신속한 건조가 가능하면서도 입체 조형물의 전체적으로 균일한 건조가 가능하다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치의 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치의 분해사시도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치의 가열부 설명도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 도면에 예시하고 이에 대해 상세한 설명에 상세하게 설명한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

설명에 앞서 상세한 설명에 기재된 용어에 대해 설명한다. 이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.

또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소는 동일한 도면 부호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치는, 3D 프린터의 출력물의 후처리 가공에서, 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시킬 수 있는 3D 프린터용 후처리 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치의 분해사시도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치(1000)는, 케이스(100)와, 마감부(200)와, 팬(300)과, 가열부(400) 및 자바라 관(500)을 포함한다.

본 실시예에서 3D 프린터용 후처리 장치(1000)는, 3D 프린터를 통해 출력된 조형물의 후처리 공정에서 사용되는 것이며, 특히, 후처리 공정 중 입체 조형물에 색채를 입히기 위해 도료작업을 하는 공정에 사용되며, 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시키기 위한 것이다.

본 실시예에서 3D 프린터는 SLA 3D 프린터이다.

SLA((Stereo Lithography Apparatus)는 3D 프린팅 기술중 하나로서, UV광(자외선, ultraviolet ray)에 경화되는 특성을 갖는 광경화성 액상 재료를 사용하여 UV 레이저를 원하는 형태로 주사(irradiate)하면서 액체를 경화시켜 3D 출력물을 제작하는 기술을 말한다.

SLA 3D 프린터는 광경화성 액상 수지(Photocurable Liquid Resin) 재료를 사용하여 레이저로 경화시키며 한 층 한 층 쌓는 방식을 사용한다.

즉, 본 실시예는 상기한 방식을 통해 출력된 입체 조형물의 후처리 공정 중 도료 작업 시 도려를 신속하게 건조하기 위한 장치이다.

케이스(100)는 3D 프린터의 출력물인 입체 조형물이 배치되는 구성이다. 본 실시예에서 케이스(100)는 대략 원통형으로 마련되며, 상면이 개방되는 형상으로 마련되어 입체 조형물이 내부에 배치된다.

한편, 케이스(100)의 하단에는 복수 개의 관통공이 형성될 수 있다. 관통공은 후술하는 가열부(400)로부터 공급되는 공기가 외부로 배출되도록 하는 구성이다.

마감부(200)는 후처리 케이스(100)의 상면을 마감하는 구성이다. 마감부(200)는 반구 형상으로 마련되며, 외면 일 영역에 손잡이가 형성된다. 사용자가 손잡이를 파지하여 마감부(200)를 케이스(100)에 결합하거나 분리할 수 있다.

마감부(200)의 하면은 케이스(100)의 상면에 대응되는 구성으로 마련되어, 마감부(200)가 케이스(100)에 안착되면 내부 공간이 밀폐될 수 있다.

팬(300)은 마감부(200)에 장착되며, 외부로부터 전원을 공급받아 구동됨으로써 강제로 공기의 흐름을 발생시키는 구성이다. 본 실시예에서 팬(300)은 마감부(200)의 최상단에 장착된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터용 후처리 장치의 가열부 설명도이다.

가열부(400)는 대략 원통형으로 마련되어, 팬(300)에 의해 발생된 공기의 흐름을 안내함과 동시에 가열하는 구성이다.

가열부(400)의 일단에는 팬(300)이 장착되어 팬(300)에 의해 발생된 공기는 원통 내부를 유동한다.

가열부(400)의 내주면에는 열선(410) 구체적으로는 니크롬선이 장착된다. 열선(410)은 가열부(400)의 내주면에 길이방향을 따라 배치된다. 즉 열선(410)은 가열부(400)의 일단으로부터 타단으로 연장되도록 마련된다. 본 실시예에서 열선(410)은 스파이럴 형상으로 마련되어, 가열부(400)의 내주면에 장착된다.

이를 통해, 팬(300)에 의해 발생된 공기는 원통형의 가열부(400)의 일단으로부터 타단으로 이동하는 과정에서 열선(410)에 의해 가열된다.

복수 개의 자바라 관(500)은 케이스(100) 내부에 배치된 입체 조형물 측으로 가열된 공기를 공급하기 위한 구성이다.

복수 개의 자바라 관(500)은 가열부(400)의 말단에 설치된다. 자바라 관(500)은 길이 및 형상의 변화가 자유롭게 마련되어, 사용자가 자유자재로 그 형상을 변화시킬 수 있다.

이에 따라, 입체 조형물의 형상에 대응하여 가열된 공기의 공급이 상대적으로 많이 필요한 영역의 경우 자바라 관(500)의 말단이 해당 부분에 집중되도록 형상을 변형시켜 집중적으로 가열된 공기가 공급될 수 있도록 할 수 있다.

또한, 자바라 관(500)은 복수 개로 마련되며 각각의 관을 입체 조형물의 각 영역에 대응되도록 배치함으로서, 입체 조형물에 전체적으로 가열된 공기가 동시에 공급되도록 함으로써, 가열된 공기에 의해 신속한 건조가 가능하면서도 입체 조형물의 전체적으로 균일한 건조가 가능하다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 3D 프린터의 출력물의 후처리 가공에서, 도료작업 시 신속하게 도료를 건조시킬 수 있는 3D 프린터용 후처리 장치가 제공된다.

본 발명에서 모든 예들 또는 예시적인 용어(예를 들어, 등등)의 사용은 단순히 본 발명을 상세히 설명하기 위한 것으로서 청구범위에 의해 한정되지 않는 이상 상기 예들 또는 예시적인 용어로 인해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다. 또한 해당 기술 분야의 통상의 기술자는 다양한 수정, 조합 및 변경이 부가된 청구범위 또는 그 균등물의 범주 내에서 설계 조건 및 팩터(factor)에 따라 구성될 수 있음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라, 이 청구범위와 균등한 또는 이로부터 등가적으로 변경된 모든 범위는 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

1000 : 3D 프린터용 후처리 장치
100 : 케이스 200 : 마감부
300 : 팬 400 : 가열부
500 : 자바라 관

Claims (3)

1. 3D 프린터의 출력물이 배치되며, 상면이 개방되며 하단에는 복수 개의 관통공이 형성되는 후처리 케이스;
   상기 후처리 케이스의 상면을 선택적으로 마감하는 마감부;
   상기 마감부의 최상단에 장착되며, 외부로부터 전원을 공급받아 구동되는 팬;
   원통형으로 마련되며 일단에 상기 팬이 설치되어 공기의 흐름을 안내하며, 내주면에 상기 일단으로부터 타단으로 연장되는 열선이 설치되어 상기 팬에 의해 유동되는 공기가 가열되도록 하는 가열부; 및
   상기 가열부의 말단에 설치되며 길이 및 형상의 변화가 자유롭게 마련되어, 상기 가열부에 의해 가열된 공기를 상기 3D 프린터의 출력물로 공급하는 복수 개의 자바라 관;
   을 포함하는 3D 프린터용 후처리 장치.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 마감부는 반구 형상으로 마련되며, 외면 일 영역에 손잡이가 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린터용 후처리 장치.

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