KR102555631B1 - 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지 - Google Patents

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에토레 마우리지오 코스타베베르
렌조 부사토
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Abstract

본 발명은 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지(10)에 관한 것으로서, 카트리지는: 박스 형태의 몸체부(11)로서 차례로: 격납벽(13)에 의해 경계가 형성되고, 적어도 일부분이 투명한 바닥(14) 및 상기 용기(12) 내부로 접근을 허용하도록 하는 대향하는 접근 개구부(15)를 포함하며, 광중합성 재료를 위한 유입 마우스부 (16) 및 배출 마우스부(17)를 포함하는, 용기 (12); 상기 광중합성 재료를 위한 이송 개구부(19) 및 외부와 연결되는 공기 통로 개구부(20)를 포함하며, 광중합성 재료를 위한 적어도 하나의 탱크(18);를 포함하는 박스 형태의 몸체부(11); 및 상기 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)와 상기 유입 마우스부(16) 사이의 광중합성 재료의 순환을 위한 순환 수단(21)을 포함한다.
상기 순환 수단(21)과 상기 유입 및 배출 마우스부(16, 17) 사이 및 상기 순환 수단(21)과 상기 이송 및 공기 통로 개구부(19, 20) 사이에서, 밸브 수단들(22, 23)이 상기 카트리지(10)의 다음의 사용 구성들을 대안적으로 허용하도록 구성되고 끼워지며, 상기 다음의 사용 구성들은: 상기 용기(12)와 상기 탱크(18) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 막기 위한 제1 구성; 상기 탱크(18)와 상기 용기(12) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위한 제2 구성; 상기 광중합성 재료의 순환 구성이며, 상기 배출 마우스부(17)와 동일한 상기 용기(12)의 상기 유입 마우스부(16) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위한 제3 구성이다.

Description

스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지
본 발명은 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지에 관한 것이다.
공지된 바와 같이, 스테레오리쏘그래픽 기술은, 일반적으로 빛인 기정의된 방사선으로 노출되는 것에 의해 고화되는 액상 또는 분말상의 광중합성 재료(photopolymerisable material)의 복수의 층을 중첩하는 것에 의해서 3차원 물체를 만드는 것을 예상한다.
스테레오리쏘그래픽 기계의 일 공지 형태는, 재료를 함유하기 위한 용기 및 수직 방향으로 동력화된 모델링 플랫폼을 포함한다.
기계는 모델링 플랫폼에 인접한 재료의 층을 선택적으로 고화시킬 수 있는 상기 기정의된 방사선을 방사하기 위한 방사 수단을 더 포함한다.
몇몇 광중합성 스테레오리쏘그래픽 재료는 색, 조성(Tonality), 기계적 특성 및 다른 물리적 파라미터가 서로 상이한 물체를 만드는데 사용될 수 있음이 공지되어 있다.
동일한 스테레오리쏘그래픽 기계는 각각의 삼차원 물체로 만들어지기 위해 요구되는 요구사항에 따라, 상기 언급된 상이한 재료들 중 임의의 하나로 사용될 수 있다.
미국 특허출원 US2016/0288421 A1에 있어서, 카트리지는, 접근 개구부 및 접근 개구부에 대향하는 투명한 바닥부를 제공하는 용기, 용기에 일체로 형성되며 기본 액체 재료 또는 기본 분말상 재료를 함유하는 탱크 및 탱크로부터 용기로 기본 재료의 통로를 제공하는 밸브 수단을 포함하는 스테레오리쏘그래픽 기계로 형성된다.
이러한 카트리지에 있어서, 밸브 수단은, 탱크 내의 현재 압력과 용기 내의 현재 압력 사이의 차이가 적어도 기정의된 값에 동일해질 경우 개방되고, 압력 차이가 기정의된 값보다 작아지는 경우 자연스럽게 다시 폐쇄되도록 구성된다. 탱크는 외부 공기 공급 장치에 연결되는 밀봉 수단을 포함한다.
특히, 3차원 물체의 생성을 위한 스테레오리쏘그래픽 공정을 실행하는 동안, 용기 내에 존재하는 광중합성 재료를 재충전할 필요성은 수위를 일정하게 유지하기 위한 것으로 공지되어 있다. 스테레오리쏘그래피가 수행되는 용기 내의 광중합성 재료의 재충전은 자동적으로 수행될 수 있고, 스테레오리쏘그래픽 기계에 공급 장치를 제공할 수 있다.
예를 들어, 이탈리아 특허출원번호 제102017000015055호는 용기와 광중합성 재료를 위한 적어도 하나의 탱크가 정의된 내부를 가지는 박스 형태의 몸체부를 포함하고; 상기 용기는 적어도 부분적으로 투명한 바닥을 가지는 격납벽 및 용기 내부로 접근하도록 하는 대향하는 접근 개구부에 의해 경계가 정해지며; 이 용기는 광중합성 재료를 도입시키기 위한 유입 마우스부 및 광중합성 재료를 용기로부터 배출시키기 위한 배출 마우스부를 포함하는, 경사진 탱크를 갖는 스테레오리쏘그래피 기계용 카트리지를 개시한다.
또한 공지된 카트리지는, 플런저 시스템에 내장되며, 광중합성 재료를 탱크로부터 용기로 이송시키기 위한 수단; 및 연동하는 형태의 펌핑 시스템에 내장되며, 광중합성 재료를 배출 마우스부로부터 용기의 유입 마우스부를 향해 재순환시키기 위한 수단을 포함한다.
비록 이 카트리지는 광중합성 재료의 재충전 및 광중합성 재료의 재순환을 자동적으로 허용하지만, 이는 일부 완벽한 면이 있다.
이러한 완벽한 면 중 첫째는, 그러한 공지된 카트리지의 제조 및 구성요소의 상대적 복잡성에 있다.
예를 들어, 이러한 카트리지는 광중합성 재료를 재순환하기 위한 특정 수단 및 광중합성 재료를 탱크로부터 용기로 이송하기 위한 특정 수단 모두를 포함한다.
이러한 상이한 수단 둘 모두의 준비는, 상기 언급된 수단 둘 모두 그들의 작업을 위한 전용 액추에이터가 요구되기 때문에, 구성요소, 조립체 및 액추에이터 장치에 관한 특정 부담을 수반한다.
이러한 공지의 카트리지의 또 다른 제한은, 스테레오리쏘그래피 작업을 위해 탱크로부터 용기로 이송되는 광중합성 재료가 완전히 사용되지 않고 용기에 잔존하는 경우, 최적화된 사용에 유용한 중요한 특성들이 거의 저하되고 상실되는 위험이 있다는 사실과 관련된다.
본 발명의 목적은 상기 언급된 결점과 선행 기술의 제한을 배제할 수 있는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지를 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 공지된 카트리지보다 제조나 조립이 더 쉬운 단순한 카트리지를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 사용되지 않은 광중합성 재료의 더 나은 보존을 제공하는 카트리지를 제공하는 것이다.
상기 언급된 과업과 상기 언급된 목적은 청구항 제1항에 따른 경사진 탱크를 갖는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지에 의해 성취된다. 청구항 제1항에 따른 카트리지의 추가 특성은 종속항들에 개시된다.
상기 언급된 과업과 목적은 효과와 함께 이하에 언급될 것이며, 본 발명의 구현을 기술한 것에 의해 이하에 나타날 것이고, 첨부된 도면에 관한 비제한적인 방식으로 주어질 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 단면 사시도이다.
도 2는 제1 사용 구성에서 본 발명에 따른 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 3은 제2 사용 구성에서 본 발명에 따른 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 4는 제3 사용 구성에서 본 발명에 따른 카트리지의 개략적인 평면도이다.
도 5는 제4 사용 구성에서 본 발명에 따른 카트리지의 개략적인 평면도이다.
상기 언급된 도면들에 관하여, 본 발명에 따른 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지는 전체적으로 도면 부호 10으로 표시된다.
이 카트리지(10)는:
- 박스 형태의 몸체부(11)로서:
-격납벽(13)에 의해 경계가 형성되고, 적어도 일부분이 투명한 바닥(14) 및 용기(12) 내부로 접근을 허용하도록 하는 대향하는 접근 개구부(15)를 포함하며, 광중합성 재료를 도입시키기 위한 유입 마우스부 (16) 및 광중합성 재료를 용기(12)로부터 배출시키기 위한 배출 마우스부 (17)를 포함하는, 용기 (12);
- 광중합성 재료를 위한 이송 개구부(19) 및 외부와 연결되는 공기 통로 개구부(20)를 포함하며, 광중합성 재료를 위한 탱크(18);
를 포함하는 박스 형태의 몸체부(11)를 포함한다.
또한 이 카트리지(10)는 용기(12)의 배출 마우스부(17)와 유입 마우스부(16) 사이의 광중합성 재료의 순환을 위한 순환 수단(21)을 포함한다.
본 발명에 따른 카트리지(10)는, 순환 수단(21)과 유입 및 배출 마우스부(16, 17) 사이 및 순환 수단(21)과 이송 및 공기 통로 개구부(19, 20) 사이에서, 밸브 수단들(22, 23)은 하기 더욱 상세히 기술된 바와 같이 끼워지고, 동일한 카트리지(10)의 다음의 사용 구성들을 대안적으로 허용하도록 구성되는 사실에 의해서 특정된다.
- 도 2에 도시된 제1 구성은, 용기(12)와 탱크(18) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 막기 위한 것이다.
- 도 3에 도시된 제2 구성은, 탱크(18)와 용기(12) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위한 것이다.
- 도 4에 도시된 제3 구성은, 광중합성 재료의 순환 구성이며, 용기(12)의 배출 마우스부(17)와 동일한 용기(12)의 유입 마우스부(16) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위한 것이다.
특히, 본 발명에 따른 카트리지(10)의 본 명세서에 기술된, 그러나 이에 제한되지 않는, 구현에 있어서, 밸브 수단들(22, 23)은 하기의 구성들을 허용하도록 구성된다:
- 탱크(18)로부터 용기(12)를 향해 광중합성 재료의 통과를 허용하는 제2 구성;
- 용기(12)의 배출 마우스부(17)로부터 동일한 용기(12)의 유입 마우스부(16)를 향해 광중합성 재료의 통과를 허용하는 제3 구성.
또한 특히, 본 발명에 따른, 그러나 이에 제한되지 않는, 구현에 있어서, 밸브 수단들(22, 23)은, 용기(12)로부터 탱크(18)를 향해 광중합성 재료의 통과를 허용하는 카트리지(10)의 제4 사용 구성을 허용하도록 구성된다.
본 명세서에 기술된 본 발명의 구현에 있어서, 용기(12)의 둘레 격납벽(13)은 유입 마우스부(16)가 정의된 제1 벽(24), 배출 마우스부(17)가 정의된 대향하는 제2 벽(25) 및 두 개의 측벽들(26, 27)을 포함한다.
카트리지(10)가 경사진 탱크를 갖는 스테레오리쏘그래피 기계 상에서 사용되는 위치에 배치되는 경우, 수평 기준 평면에 대해서 제1 벽(24)은 제2 벽(25)보다 더 높은 곳에 위치된다. 또한 탱크(18)는 공기 통로 개구부(20)가 정의되는 제1 벽(32) 및 이송 개구부(19)가 정의되는 대향하는 제2 벽(33) 및 두 개의 측벽들(34, 27)을 포함한다.
그러므로, 용기(12)와 탱크(18)는 벽에 의해 분리되고, 본 발명의 구현에 있어서, 이것은 두 개 사이에 공유되는 벽(27)이다.
순환 수단(21)은 성형 튜브(28)이다.
이 성형 튜브(28)의 섹션(29)은 연동 펌핑 시스템(31)을 정의하는 압축 로터(30)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성된다.
압축 로터(30)와 연동 펌핑 시스템(31)은 그 자체가 공지된 형태로 의도된다.
섹션(29)은 탄성적으로 변형 가능하다.
성형 튜브(28)는 제1 단부(35)와 대향하는 제2 단부(36)를 포함한다.
밸브 수단들(22, 23)은 다음의 구성들을 대안적으로 결정하도록 구성되는 제1 밸브(22)를 포함한다.
- 제1 밸브(22)의 제1 구성은, 카트리지(10)의 제1 사용 구성으로, 탱크(18)의 이송 개구부(19)와 용기(12)의 배출 마우스부(17)를 동시에 폐쇄함;
- 제1 밸브(22)의 제2 구성은, 카트리지(10)의 제2 사용 구성으로, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)와 탱크(18)의 이송 개구부(19)를 연결하고, 용기(12)의 배출 마우스부(17)를 동시에 폐쇄함;
- 제1 밸브(22)의 제3 구성은, 카트리지(10)의 제3 사용 구성으로, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)와 용기(12)의 배출 마우스부(17)를 연결하고, 탱크(18)의 이송 개구부 (19)를 동시에 폐쇄함.
제1 밸브(22)는 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)와 용기(12)의 배출 마우스부(17)를 연결하고, 탱크(18)의 이송 개구부 (19)를 동시에 폐쇄하는 제1 밸브의 제3 구성이 카트리지(10)의 제4 사용 구성에서 협력하는 방식으로 구성된다.
제1 밸브(22)는 3 개 위치를 갖는 쓰리-웨이 밸브(three-way valve)에 의해 정의된다.
또한 특히, 본 발명에 제한되지 않는 방식으로 본 명세서에 기술된 본 발명의 구현에 있어서, 이러한 제1 밸브(22)는 슬라이드 형태 밸브로 구성된다. 특히, 제1 밸브(22)는 성형 슬라이더 로드(38)가 슬라이드하는 관형 채널(37)을 포함한다. 관형 채널(37)은 직선으로 연장된다.
이러한 관형 채널(37)은 용기(12)의 제2 벽(25)과 탱크(18)의 제2 벽(33)에 인접하게 정의된다.
용기(12)의 배출 마우스부(17)와 탱크(18)의 이송 개구부(19)는 이러한 관형 채널(37) 상에서 개방된다.
본 발명의 구현에 있어서, 관형 채널(37)은 제2 벽들(25, 33)에 인접한 동일한 박스 형태의 몸체부(11) 내부에 정의된다.
관형 채널(37)은 이러한 제2 벽들(25, 33)과 박스 형태의 몸체부(11)의 대응하는 대향한 둘레 벽(40)사이에 위치된다.
관형 채널(37)은 둘레 벽(40) 상에 정의된 측면 관통 홀(39)에 의해서 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)에 연결된다.
제1 밸브(22)의 성형 슬라이더 로드(38)는 두 개의 블로킹 섹션들(41, 42)과 블로킹 섹션들(41, 42) 사이에 위치되는 이송 섹션(43)을 포함한다.
성형 슬라이더 로드(38)는 주 연장 축(X1)을 포함한다.
이러한 연장 축(X1)에 관하여 보면, 측면 관통 홀(39)은 이송 개구부(19)와 배출 마우스부(17) 사이의 둘레 벽(40) 상에 위치된다. 이송 섹션(43)은,블로킹 섹션(41)의 대응하는 횡방향 치수보다 작은, 축(X1)에 대한 횡방향 치수의 섹션으로 구성되고, 관형 채널(37)의 섹션과 이러한 이송 섹션(43) 사이가 그 둘에 의해 차지하게 되도록 구성되며, 환형 도관부(74)가 정의된다.
이 이송 섹션(43)은, 성형 슬라이더 로드(38)가 제2 사용 구성에 있을 경우, 측면 관통 홀(39)이 탱크(18)의 이송 개구부(19)와 연통하도록 하고, 제3 사용 구성에서 측면 관통 홀(39)이 용기(12)의 배출 마우스(17)와 연통하도록 하는 길이로 축(X1)의 방향으로 연장된다.
이 이송 섹션(43)은, 배출 마우스부(17)와 이송 개구부(19) 사이의 최소 거리보다 더 짧은 길이로 축(X1)의 방향으로 연장되어, 배출 마우스부(17)와 이송 개구부(19)가 이송 섹션(43)을 경유하여 결코 연통하지 않도록 한다. 이 이송 섹션(43)은, 두 개의 대향하는 밀봉 링(71, 72)에 의해서 축(X1)의 방향으로 범위가 정해진다.
제1 블로킹 섹션(41)은 두 개의 밀봉 링(70, 71) 사이에서 구성된다. 제1 블로킹 섹션(41)은, 탱크(18)의 이송 개구부(19)가 동시 폐쇄되는 제1 밸브(22)가 제1 밸브의 제1 사용 구성에 있는 경우, 그리고 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)가 이송 섹션(43)을 통해 탱크(18)의 이송 개구부(19)와 연결되는 제1 밸브(22)가 제1 밸브의 제2 사용 구성에 있는 경우, 둘 모두에서 배출 마우스부(17)를 완전히 방해하는 길이로 축(X1)의 방향으로 연장된다.
제2 블로킹 섹션(42)은 두 개의 밀봉 링(72, 73) 사이에서 구성된다.
제2 블로킹 섹션(42)은, 용기(12)의 배출 마우스부(17)가 동시 폐쇄되는 제1 밸브(22)가 제1 밸브의 제1 사용 구성에 있는 경우, 그리고 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)가 이송 섹션(43)을 통해 용기(12)의 배출 마우스부(17)와 연결되는 제1 밸브(22)가 제1 밸브의 제3 사용 구성에 있는 경우, 둘 모두에서 배출 마우스부(17)를 완전히 방해하는 길이로 축(X1)의 방향으로 연장된다.
성형 슬라이더 로드(38)는 두 개의 대향하는 단부 섹션(85, 86) 각각을 포함한다.
이러한 단부 섹션들(85, 86) 각각은 제1 및 제2 블로킹 섹션(41, 42)에 근접하고 명백히 제1 및 제2 블로킹 섹션(41, 42)의 외부에 있다.
이러한 단부 섹션들(85, 86)은 동일한 성형 슬라이더 로드(38)의 이송을 위한 액추에이터와 연결 가능하고, 그래서 제1 밸브(22)를 작동시킨다.
본 발명에 따른 카트리지(10)의 본 명세서에 기술된 특정 구현에 있어서, 탱크(18)는 카트리지(10)의 제4 사용 구성 동안 광중합성 재료의 통과를 위한 보조 개구부(44)를 포함하여, 용기(12)로부터 탱크(18)로의 광중합성 재료의 통과를 허용한다.
밸브 수단(22, 23)은 다음의 구성을 대안적으로 결정하도록 구성되는 제2 밸브(23)를 포함한다.
- 제2 밸브(23)의 제1 구성은, 카트리지(10)의 제1 사용 구성으로, 공기 통로 개구부(20)와 탱크(18)의 보조 개구부(44)를 동시에 폐쇄함;
- 제2 밸브(23)의 제2 구성은, 카트리지(10)의 제2 사용 구성 및 제3 사용 구성으로, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제2 단부(36)와 용기(12)의 유입 마우스부(16) 사이를 연결하고, 탱크(18)의 공기 통로 개구부(20)를 동시에 개방함.
이러한 제2 밸브(23)는 제2 밸브의 제1 구성과 제2 구성을 대안적으로 결정하도록 구성되어, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제2 단부(36)와 탱크(18)의 보조 개구부(44)를 연결하고 공기 통로 개구부(20)를 동시에 개방하고 용기(12)의 유입 마우스부(16)를 동시에 폐쇄하는 제3 구성이 카트리지(10)의 제4 사용 구성에서 협력하는 방식으로 구성된다. 이러한 제2 밸브(23)는 3 개 위치를 갖는 파이브-웨이 밸브(five-way valve)에 의해 정의된다.
본 발명에 제한되지 않는 방식으로 본 명세서에 기술된 본 발명의 구현에 있어서, 이러한 제2 밸브(23)는 슬라이드 형태 밸브로 구성된다.
특히, 제2 밸브(23)는 성형 슬라이더 로드(48)가 슬라이드하는 관형 채널(47)을 포함한다.
관형 채널(47)은 직선으로 연장된다.
이러한 관형 채널(47)은 용기(12)의 제1 벽(24)과 탱크(18)의 제1 벽(32)에 인접하게 정의된다.
용기(12)의 유입 마우스부(16), 공기 통로 개구부(20)와 보조 개구부(44)는 이러한 관형 채널(47) 상에서 직접적으로 개방된다.
본 발명의 구현에 있어서, 관형 채널(47)은 제1 벽들(24, 32)에 인접한 동일한 박스 형태의 몸체부(11) 내부에 정의된다.
관형 채널(47)은 이러한 제1 벽들(24, 32)과 박스 형태의 몸체부(11)의 대응하는 대향한 둘레 벽(50)사이에 위치된다.
관형 채널(47)은 둘레 벽(50) 상에 정의된 측면 관통 홀(49)을 통해서 성형 튜브(28)의 제2 단부(36)에 연결된다.
제2 밸브(23)의 성형 슬라이더 로드(48)는 네 개의 블로킹 섹션들(51, 52, 53, 54) 및두 개의 블로킹 섹션들(51, 52, 53, 54) 사이에 각각 위치되는 세 개의 이송 섹션들(55, 56, 57)을 포함한다.
성형 슬라이더 로드(48)는 주 연장 축(X2)을 포함한다.
카트리지(10)의 바람직한 구현에 있어서, 이러한 축(X2)은 제1 밸브(22)의 축(X1)에 평행하다.
이러한 연장 축(X2)에 관하여 보면, 측면 관통 홀(49)은 유입 마우스부(16)와 보조 개구부(44) 사이의 둘레 벽(50) 상에 위치된다. 제1 이송 섹션(55)은, 블로킹 섹션(51, 52, 53, 54)의 대응하는 횡방향 치수보다 작은, 축(X2)에 대한 횡방향 치수의 섹션으로 구성되고, 관형 채널(47)의 섹션과 이러한 제1 이송 섹션(55) 사이가 그 둘에 의해 차지하게 되도록 구성되며, 환형 도관부(75)가 정의된다. 이 제1 이송 섹션(55)은, 성형 슬라이더 로드(48)가 제2 밸브(23)의 제2 사용 구성에 있을 경우, 측면 관통 홀(49)이 용기(12)의 유입 마우스(16)와 연통하도록 하는 길이로 축(X2)의 방향으로 연장된다.
이 제1 이송 섹션(55)은, 성형 슬라이더 로드(48)의 제1 단부를 구성하고 가장 바깥쪽인 제1 블로킹 섹션(51)과 제2 블로킹 섹션(52) 사이에 위치된다.
이러한 제1 이송 섹션(55)은 두 개의 대향하는 밀봉 링(77, 78)에 의해서 축(X2)의 방향으로 범위가 정해진다.
제2 이송 섹션(56)은, 블로킹 섹션(51, 52, 53, 54)의 대응하는 횡방향 치수보다 작은, 축(X2)에 대한 횡방향 치수의 섹션으로 구성되고, 관형 채널(47)의 섹션과 이러한 제2 이송 섹션(56) 사이가 그 둘에 의해 차지하게 되도록 구성되며, 환형 도관부(76)가 정의된다.
이 제2 이송 섹션(56)은, 성형 슬라이더 로드(48)가 제2 밸브(23)의 제3 사용 구성에 있을 경우, 측면 관통 홀(49)이 탱크(18)의 보조 개구부(44)와 연통하도록 하는 길이로 축(X2)의 방향으로 연장된다.
이 제2 이송 섹션(56)은, 제2 블로킹 섹션(52)과 제3 블로킹 섹션(53) 사이에 위치된다.
이러한 제2 이송 섹션(56)은 두 개의 대향하는 밀봉 링(79, 80)에 의해서 축(X2)의 방향으로 범위가 정해진다.
제3 이송 섹션(57)은, 블로킹 섹션(51, 52, 53, 54)의 대응하는 횡방향 치수보다 작은, 축(X2)에 대한 횡방향 치수의 섹션으로 구성되고, 관형 채널(47)의 섹션과 이러한 제3 이송 섹션(57) 사이가 그 둘에 의해 차지하게 되도록 구성되며, 환형 도관부(81)가 정의된다.
이 제3 이송 섹션(57)은, 성형 슬라이더 로드(48)가 제2 밸브(23)의 제2 사용 구성과 제3 사용 구성에 있을 경우, 탱크(18)의 공기 통로 개구부(20)가 둘레 벽(50) 상에 정의되고 외부로 개방되는 외부 공기 통로 홀(82)과 연통하도록 하는 길이로 축(X2)의 방향으로 연장된다.
이 제3 이송 섹션(57)은, 제3 블로킹 섹션(53)과 제1 단부에 대향하는 성형 슬라이더 로드(48)의 제2 단부를 포함하고 가장 바깥쪽인 제4 블로킹 섹션(54) 사이에 위치된다. 이러한 제3 이송 섹션(57)은 두 개의 대향하는 밀봉 링(83, 84)에 의해서 축(X2)의 방향으로 범위가 정해진다.
그러므로 제2 블로킹 섹션(52)은 두 개의 밀봉 링(78, 79) 사이에서 구성된다.
이러한 제2 블로킹 섹션(52)은 제3 블로킹 섹션(53)에 의해서 공기 통로 개구부(20)가 동시 폐쇄되는 제2 밸브(23)가 제2 밸브의 제1 사용 구성에 있는 경우, 보조 개구부(44)를 방해하도록 하는 길이로 축(X2)의 방향으로 연장된다.
제3 블로킹 섹션(53)은 두 개의 밀봉 링(80, 83) 사이에서 구성된다.
이러한 제3 블로킹 섹션(53)은 제2 밸브(23)가 제2 밸브의 제1 사용 구성에 있는 경우 공기 통로 개구부(20)와 공기 통로 홀(82)을 방해하도록 하는 길이로, 그리고 제2 밸브(23)가 제2 밸브의 제2 사용 구성에 있는 경우와 제2 밸브(23)가 제2 밸브의 제3 사용 구성에 있는 경우 둘 모두에서 공기 통로 개구부(20)와 공기 통로 홀(82)을 적어도 부분적으로 개방하도록 하는 길이로 축(X2)의 방향으로 연장된다.
제1 블로킹 섹션(51) 및 제2 블로킹 섹션(54)은, 성형 슬라이더 로드(48)의 대향하는 단부들에 위치되고, 동일한 성형 슬라이더 로드(48)의 이송을 위한 액추에이터와 연결 가능하고, 그래서 제2 밸브(23)를 작동시킨다.
본 발명에 따른 카트리지(10)의 본 구현에 있어서, 광중합성 재료의 도입을 위한 유입 마우스부(16)는, 제1 벽(24)의 길이에 걸쳐 제1 벽(24)을 실질적으로 차지하기 위해서,용기(12)의 제1 벽(24)을 따른 열(row)에서 정의된, 예를 들어 도면에 도시된 세 개의 홀들(16a, 16b, 16c)인 홀을 통한 복수의 유입에 의해서 구성된다.
이러한 유입 홀들(16a, 16b, 16c)은 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)와 연결되는 측면 관통 홀(49)과 가장 가까운 더 작은 지름을 갖는 제1 홀(16a)로부터 시작하여 가장 큰 지름을 갖는 대향하는 유입 홀(16z)인 마지막을 향해서 증가하는 지름을 가진다.
유입 마우스부(16) 덕분에, 용기(12)로 들어가는 광중합성 재료의 더 나은 분배가 얻어지는데, 이는 유입 홀 지름의 증가가 광중합성 재료가 성형 도관(28)으로 유입되면 조금씩 환형 도관부(75)를 점진적으로 채우도록 허용하기 때문이다. 이러한 점진적인 채움은 관형 도관(75)이 채워지면 광중합성 재료가 더 많은 유입 홀을 통과하도록 허용하고, 이는 단일 홀을 갖는 공지된 형태의 유입 마우스부에 의해 달성된 것과 비교하여 더 양호하고 더 광범위한 분배를 가지는 용기(12) 내의 광중합성 재료의 후속 통로를 갖도록 한다.
용기(12)의 제2 벽(25)은 제2 벽과 만나는 광중합성 재료가 배출 마우스부(17) 방향으로 향하도록 하는 방식으로 형성된다.
특히, 본 발명의 제한되지 않는 예시로서 명백하게 이해되는 본 구현에 있어서, 배출 마우스부(17)는 용기(12)의 측벽(27) 근처에서 정의되고 제2 벽(25)은 대향하는 측벽(26)으로부터 시작해서 배출 마우스부(17)를 향해 하강하도록 경사져 있다.
본 발명에 따른 카트리지(10)의 작동은 하기 기술된다. 바람직하게, 이러한 카트리지(10)는 스테레오리쏘그래픽 기계 상에서 셋업되도록 설계되어(간소화의 목적으로 도시되지 않음), 제1 벽들(24, 32)이 제2 벽들(25, 33)보다 더 높다.
특히, 본 발명에 따른 이러한 카트리지(10)는 수평 기준 평면에 대해 20도 이상 및 90도 미만의 경사 또는 오히려 수직 근방의 경사를 갖는 스테레오리쏘그래픽 기계 상에 위치되도록 구성된다.
도 2는 카트리지(10)의 제1 사용 구성을 도시한다.
이러한 제1 사용 구성에 있어서, 용기(12)와 탱크(18) 사이의 광중합성 재료의 통과를 막기 위해서:
- 제1 밸브(22)는 카트리지(10)의 제1 사용 구성을 위한 용기(12)의 배출 마우스부(17)와 탱크(18)의 이송 개구부(19)를 동시에 폐쇄하는, 제1 밸브의 제1 구성에 있고;
- 제2 밸브(23)는 탱크(18)의 보조 개구부(44)와 공기 통로 개구부(20)를 동시에 폐쇄하는, 제2 밸브의 제1 구성에 있다.
카트리지(10)의 이러한 제1 사용 구성에 있어서, 광중합성 재료는 탱크(18) 내부에 폐쇄되고 용기(12) 내에 가능한 존재하는 광중합성 재료는 동일한 용기(12) 내에 유지된다.
카트리지(10)의 이러한 제1 사용 구성에 있어서, 탱크(18)의 모든 개구부들(19, 20, 44)이 완전하게 막히기 ‹š문에, 광중합성 재료는 실질적으로 탱크(18) 내에 밀봉되고 폐쇄된다; 그러므로, 이러한 제1 사용 구성은 카트리지(10)의 선적 및 이송 단계에 적합하다. 도 3은 카트리지(10)의 제2 사용 구성을 도시한다.
이러한 제2 사용 구성에 있어서, 용기(12)와 탱크(18) 사이의 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위해서:
- 제1 밸브(22)는 탱크(18)의 이송 개구부(19)와 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)를 연결하고, 용기(12)의 배출 마우스부(17)를 동시에 폐쇄하는, 제1 밸브의 제2 구성에 있고;
- 제2 밸브(23)는 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제2 단부(36)와 용기(12)의 유입 마우스부(16)를 연결하고, 탱크(18)의 공기 통로 개구부(20)를 동시에 개방하며, 광중합성 재료가 제2 단부(36)로부터 보조 개구부(44)로 통과하는 것을 지연시키는, 제2 밸브의 제2 구성에 있다.
카트리지(10)의 이러한 제2 사용 구성에 있어서, 용기(12) 내의 광중합성 재료의 분산된 분배는 유입 마우스부(16)의 유입 홀(16a, 16b, 16c, 16z)의 열을 통해 허용된다.
공기 통로 개구부(20)의 개방과 외부 공기 통로 홀(82)의 명백한 개방은 탱크(18)를 비우도록 하여, 에어 포켓(air pocket) 효과를 피하게 한다.
도 4는 카트리지(10)의 제3 사용 구성을 도시한다.
광중합성 재료를 위해 순환하는 이러한 제3 사용 구성에 있어서:
- 제1 밸브(22)는 카트리지(10)의 제3 사용 구성을 위한, 탱크(18)의 이송 개구부(19)를 동시에 폐쇄하고, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)와 용기(12)의 배출 마우스부(17)를 연결하는, 제1 밸브의 제3 구성에 있고;
- 제2 밸브(23)는 상기 기술되었던 바와 같이 제2 밸브의 제2 구성에 있다.
카트리지(10)의 이러한 제3 사용 구성에 있어서, 광중합성 재료가 배출 마우스부(17)로부터 유입 마우스부(16)로 직접 재순환하는 것은 허용된다.
카트리지(10) 또는 카트리지가 내부에 장착되는 스테레오리쏘그래픽 기계는, 용기(12) 내의 광중합성 재료를 재충전하는 것을 요구하는 임계값 미만의 광중합성 재료 레벨이 가능한 하강을 검출 하기 위한, 광중합성 재료의 재순환을 모니터링하기 위한 레벨 센서 수단을 포함한다.
레벨 센서 수단에 의해 검출된 레벨 신호는, 전자 제어 및 스테레오리쏘그래픽 기계의 관리 유닛을 거쳐 조정되어, 카트리지(10)가 카트리지의 제2 사용 구성을 구현하기 위해 제1 밸브를 조작하고, 그래서 용기(12) 내의 광중합성 재료의 최적 레벨이 회복될 때까지 광중합성 재료가 탱크(18)로부터 용기(12)로 이송되는 것을 결정한다.
도 5는 카트리지(10)의 제4 사용 구성을 도시한다.
이러한 제4 사용 구성에 있어서, 광중합성 재료가 용기(12)로부터 탱크(18)를 향해 통과하는 것을 허용한다:
- 제1 밸브(22)는 상기 기술되었던 바와 같이 제1 밸브의 제2 구성에 있고;
- 제3 밸브(23)는, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 제2 단부(36)와 탱크(18)의 보조 개구부(44)를 연결하고, 공기 통로 개구부(20)와 각각의 외부 공기 통로 홀(82)을 동시에 개방하고 용기(12)의 유입 마우스부(16)를 동시에 폐쇄하는, 제3 밸브의 제3 구성에 있다.
카트리지(10)의 이러한 제4 사용 구성에 있어서, 제1 및 제2 밸브(22, 23)는 광중합성 재료가 광중합성 재료의 재도입을 위한 용기(12)의 배출 마우스부(17)로부터 탱크(18) 내로 보조 개구부(44)를 통해 회복하도록 하는 것과 같은 개별적인 구성을 맡는다.
이 과정에서, 사용되지 않은 광중합성 재료는 탱크(18) 내에서 최적의 저장 상태로 되돌아간다.
탱크(18)의 재충전 단계에 있어서, 공기 통로 개구부(20)는 동일한 탱크(18) 내부에서 과압이 형성되는 것을 방지하기 위해 개방된다.
모든 광중합성 재료가 회복되면, 제1 및 제2 밸브(22, 23)는 카트리지의 제1 사용 구성으로 카트리지(10)를 되돌리도록 활성화된다.
상기 기술된 카트리지는 탱크(18)가 광중합성 재료의 재도입을 위한 보조 개구부(44)를 포함하지 않는 것이 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다.
그러므로, 카트리지(10)는 밸브 수단(22, 23)이 카트리지(10)의 3개의 제1 사용 구성의 구현을 위해 구성되는 것이지 동일한 카트리지(10)의 제4 사용 구성의 구현을 위해 구성되는 것이 아닌 것이 본 발명에 포함되는 것을 이해하게 된다.
이러한 카트리지(10)의 변형은 간소화를 위해 도시되지 않았지만, 탱크(18)가 광중합성 재료의 재도입을 위한 보조 개구부(44)를 포함하지 않고, 밸브 수단들(22, 23)이 동일한 이송 개구부(19)를 통해 용기(12)로부터 탱크(18)로 광중합성 재료를 재도입하는 것을 허용하도록 구성되는 것이 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다.
그러므로, 카트리지(10)는, 광중합성 재료가 용기(12)의 배출 마우스부(17)로부터 탱크(18)의 이송 개구부(19)로 직접 통과하는 것에 의해서, 밸브 수단들(22, 23)이 광중합성 재료가 용기(12)로부터 탱크(18)로 재도입되는 것을 허용하도록 구성되는 것이 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다.
그러므로, 카트리지(10)는, 또한 광중합성 재료가 용기(12)의 입구 마우스부(16)로부터 탱크(18)의 이송 개구부(19)를 향해 통과하는 것에 의해서, 밸브 수단들(22, 23)이 광중합성 재료가 용기(12)로부터 탱크(18)로 재도입되는 것을 허용하도록 구성되는 것이 본 발명에 포함되는 것으로 이해된다.
본 발명은 의도된 과업 및 목적을 달성하는 것이 실제로 인정된다.
특히, 간소한 카트리지는, 예를 들어 연동 펌핑 시스템인 단일 펌핑 시스템의 사용을 허용하는 밸브 수단 덕분에, 공지된 형태의 카트리지 대비 조립과 제조가 더 쉬운 본 발명에 의해 개발되어, 광중합성 재료의 최적의 보존 단계, 몰딩 용기의 재충전 단계, 가능하면 동일한 용기의 재충전 단계, 광중합성 재료의 재순환 단계 및 미사용 광중합성 재료가 용기로부터 탱크로 재도입되는 단계 모두를 생성한다.
게다가, 카트리지는 미사용 광중합성 재료의 더 양호한 보존을 허용하는 본 발명에 의해 개발되었다.
게다가, 카트리지는 공지된 형태의 경사진 탱크를 갖는 스테레오리쏘그래픽 기계 상에서 사용될 수 있는 본 발명에 의해 개발되었다.
그래서, 도출된 본 발명은 많은 변경 및 변형들을 허용하고, 모두 동일한 발명 개념 이내에 속하며; 게다가 모든 세부 사항들은 동일한 기술 요소에 의해서 대체될 수 있다.
실제로, 임의의 구성 및 재료는 특정 사용, 치수 및 조건부 형상과 호환되는 한 요구사항 및 공지기술에 따라 사용될 수 있다.
임의의 청구항에서 언급되는 특성 및 기술에 도면 부호가 따라오는 경우, 이러한 도면 부호는 청구항의 이해도를 높이기 위한 단일한 목적으로만 추가된 것이며, 따라서 이러한 도면 부호는 이러한 도면 부호에 의해 예시되는 방식으로 식별된 각각의 요소를 해석하는 것을 제한하지 않는다.
10: 카트리지 11:몸체부
12: 용기 13: 격납벽
14: 바닥 15: 접근 개구부
16: 유입 마우스부 16a~16z: 유입 홀
17: 배출 마우스부 18: 탱크
19: 이송 개구부 20: 공기 통로 개구부
21: 순환 수단 22,23: 밸브 수단
24: 제1 벽 25: 제2 벽
26. 27: 측벽 28: 성형 튜브
29: 섹션 30: 압축 로터
31: 연동 펌핑 시스템 32: 제1 벽
33: 제2 벽 34: 측벽
35: 제1 단부 36: 제2 단부
37:관형 채널 38: 성형 슬라이더 로드
39: 측면 관통 홀 40: 둘레 벽
41, 42:블로킹 섹션들 43: 이송 섹션
44: 보조 개구부 47: 관형 채널
48: 성형 슬라이더 로드 49: 측면 관통 홀
50: 둘레 벽 51, 52, 53, 54: 블로킹 섹션
55, 56, 57: 이송 섹션
70, 71, 72, 73: 밀봉 링 74, 75, 76: 환형 도관부
77, 78, 79, 80: 밀봉 링 81: 환형 도관부
82: 공기 통로 홀 83, 84: 밀봉 링
85, 86: 단부 섹션 X1, X2: 주 연장 축

Claims (15)

  1. 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지(10)에 있어서, 카트리지(10)는,
    - 박스 형태의 몸체부(11)로서:
    - 격납벽(13)에 의해 경계가 형성되고, 적어도 일부분이 투명한 바닥(14) 및 용기(12) 내부로 접근을 허용하도록 하는 대향하는 접근 개구부(15)를 포함하며, 광중합성 재료를 도입시키기 위한 유입 마우스부(16) 및 상기 광중합성 재료를 상기 용기(12)로부터 배출시키기 위한 배출 마우스부(17)를 포함하는, 용기(12);
    - 상기 광중합성 재료를 위한 이송 개구부(19) 및 외부와 연결되는 공기 통로 개구부(20)를 포함하며, 광중합성 재료를 위한 적어도 하나의 탱크(18);를 포함하는 박스 형태의 몸체부(11); 및
    - 상기 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)와 상기 유입 마우스부(16) 사이의 광중합성 재료의 순환을 위한 순환 수단(21)을 포함하고,
    상기 카트리지(10)는 상기 순환 수단(21)과 상기 유입 및 배출 마우스부(16, 17) 사이 및 상기 순환 수단(21)과 상기 이송 및 공기 통로 개구부(19, 20) 사이에, 밸브 수단(22, 23)이 상기 카트리지(10)의 다음의 사용 구성들을 대안적으로 허용하도록 끼워져 구성되고, 상기 다음의 사용 구성들은:
    - 상기 용기(12)와 상기 탱크(18) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 막기 위한 제1 사용 구성;
    - 상기 탱크(18)와 상기 용기(12) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위한 제2 사용 구성;
    - 상기 광중합성 재료의 순환 구성이며, 상기 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)와 동일한 상기 용기(12)의 상기 유입 마우스부(16) 사이에서 광중합성 재료의 통과를 허용하기 위한 제3 사용 구성;
    인 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 수단(22, 23)은:
    - 탱크(18)로부터 용기(12)를 향해 광중합성 재료의 통과를 허용하는 제2 구성;
    - 용기(12)의 배출 마우스부(17)로부터 동일한 용기(12)의 유입 마우스부(16)를 향해 광중합성 재료의 통과를 허용하는 제3 구성;
    을 허용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 수단(22, 23)은 용기(12)로부터 탱크(18)를 향해 광중합성 재료의 통과를 허용하는 상기 카트리지(10)의 제4 사용 구성을 허용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  4. 제3항에 있어서, 용기(12)의 상기 격납벽(13)은 상기 유입 마우스부(16)가 형성된 제1 벽(24), 상기 배출 마우스부(17)가 형성된 대향하는 제2 벽(25) 및 두 개의 측벽들(26, 27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탱크(18)는 상기 공기 통로 개구부(20)가 형성되는 제1 벽(32), 상기 이송 개구부(19)가 형성되는 대향하는 제2 벽(33) 및 두 개의 측벽들(34, 27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  6. 제5항에 있어서, 상기 순환 수단(21)은 성형 튜브(28)이고, 성형 튜브의 섹션(29)은 연동 펌핑 시스템(31)을 그것과 함께 형성하는 압축 로터(30)를 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되고, 상기 성형 튜브(28)는 제1 단부(35) 및 대향하는 제2 단부(36)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  7. 제6항에 있어서, 상기 밸브 수단(22, 23)은 다음의 구성들을 대안적으로 결정하도록 구성되는 제1 밸브(22)를 포함하며, 다음의 구성들은:
    - 탱크(18)의 상기 이송 개구부(19)와 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)를 동시에 폐쇄하는, 카트리지(10)의 제1 사용 구성을 위한, 상기 제1 밸브(22)의 제1 구성;
    - 순환 수단(21)의 상기 성형 튜브(28)의 제1 단부(35)와 상기 탱크(18)의 상기 이송 개구부(19)를 연결하고, 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)를 동시에 폐쇄하는, 카트리지(10)의 제2 사용 구성을 위한, 상기 제1 밸브(22)의 제2 구성;
    - 순환 수단(21)의 상기 성형 튜브(28)의 상기 제1 단부(35)와 상기 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)를 연결하고, 상기 탱크(18)의 상기 이송 개구부(19)를 동시에 폐쇄하는, 카트리지(10)의 제3 사용 구성을 위한, 상기 제1 밸브(22)의 제3 구성
    인 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1 밸브(22)는 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 상기 제1 단부(35)와 용기(12)의 상기 배출 마우스부(17)를 연결하고, 탱크(18)의 이송 개구부(19)를 동시에 폐쇄하는 상기 제1 밸브의 제3 구성이 상기 카트리지(10)의 제4 사용 구성에서 협력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1 밸브(22)는 슬라이드 형태 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 밸브(22)는 성형 슬라이더 로드(38)가 슬라이드하는 관형 채널(37)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  11. 제10항에 있어서, 상기 관형 채널(37)은 상기 제2 벽들(25, 33) 인근의 동일한 상기 박스 형태의 몸체부(11) 내부에 형성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  12. 제6항에 있어서, 상기 밸브 수단(22, 23)은 다음의 구성들을 대안적으로 결정하도록 구성되는 제2 밸브(23)를 포함하며, 다음의 구성들은:
    - 상기 공기 통로 개구부(20)와 탱크(18)의 보조 개구부(44)를 동시에 폐쇄하는, 카트리지(10)의 제1 사용 구성을 위한, 상기 제2 밸브(23)의 제1 구성;
    - 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 상기 제2 단부(36)와 용기(12)의 상기 유입 마우스부(16) 사이를 연결하고, 탱크(18)의 상기 공기 통로 개구부(20)를 동시에 개방하는, 카트리지(10)의 제2 사용 구성 및 제3 사용 구성을 위한, 상기 제2 밸브(23)의 제2 구성
    인 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제2 밸브(23)는, 상기 제2 밸브의 제1 구성, 제2 구성 및 제3 구성을 대안적으로 결정하도록 구성되고, 순환 수단(21)의 성형 튜브(28)의 상기 제2 단부(36)와 탱크(18)의 상기 보조 개구부(44)를 연결하고 공기 통로 개구부(20)를 동시에 개방하고 용기(12)의 유입 마우스부(16)를 동시에 폐쇄하는 제3 구성이 카트리지(10)의 제4 사용 구성에서 협력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 밸브(23)는 슬라이드 형태 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 밸브(23)는 성형 슬라이더 로드(48)가 슬라이드하는 관형 채널(47)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스테레오리쏘그래픽 기계용 카트리지.
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