KR200152381Y1 - Light forming apparatus of stereo lithography type - Google Patents
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Abstract
레이저빔(a)을 발생하는 레이저발생기(10)와 상기 레이저빔의 주사위치를 결정하는 다이나믹미러(20)와 상기 다이나믹미러로부터의 레이저빔을 반사하여 조형재료에 소정각도로 주사하는 회전형 리플렉터미러(30)를 구비한 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치A laser generator 10 for generating a laser beam a, a dynamic mirror 20 for determining the dice of the laser beam, and a rotary reflector for reflecting the laser beam from the dynamic mirror and scanning it at a predetermined angle on the molding material. Stereolithography Apparatus with Mirror 30
Description
제1도는 종래의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치의 구성도.1 is a block diagram of a conventional stereolithography type optical shaping device.
제2도는 종래의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치에 의한 조립물의 형상도.2 is a shape diagram of an assembly by a conventional optical lithography type optical shaping device.
제3도는 본 고안에 따른 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치의 구성도.3 is a block diagram of an optical shaping device of the stereo lithography method according to the present invention.
제4도는 본 고안의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치에 의한 부품의 형상도.4 is a shape diagram of a component by an optical shaping device of the stereo lithography method of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 레이저발생기 11 : 부 레이저 발생기10 laser generator 11 secondary laser generator
20 : 다이나믹미러 21 : 부 다이나믹미러20: dynamic mirror 21: secondary dynamic mirror
30 : 리플렉터미러 31 : 부 리플렉터미러30: reflector mirror 31: secondary reflector mirror
본 고안은 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치에 관한 것으로, 특히, 조형된 부품의 층과 층사이의 단차를 제거하여 곡면과 각이 진 면의 치수정밀도를 높이도록 한 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a stereolithography optical shaping device, and more particularly, to stereoscopic lithography that eliminates the step between layers of a molded component to increase the dimensional accuracy of curved and angled surfaces. The present invention relates to a lithography type optical shaping device.
스테레오 리소그래피(stereo lithography)공법은 CAD(computer aided desgin) 데이터에서 추출한 단면형상에 레이저빔을 주사하여 광경화성수지를 경화시키어 모형을 조형하는 것이다.Stereo lithography is a method of forming a model by curing a photocurable resin by scanning a laser beam on a cross-sectional shape extracted from computer aided desgin (CAD) data.
제1도는 종래의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치를 나타낸 것으로,FIG. 1 illustrates a conventional stereo lithography type photoforming apparatus.
레이저발생기(1)로부터 발생된 레이저빔(a)이 다이나믹미러(2)에 의해 위치가 결정되어 장치의 천정부위에 있는 리플렉터미러(3)에서 반사되어 일정두께(약 0.15㎜)만큼 액상의 광경화성수지(b)에 주사된다. 레이저빔에 의해 경화된 수지층은 일정두께만큼 아래로 내려가고 그 위에 다음층의 형상이 다시 조형된다.The laser beam (a) generated from the laser generator (1) is positioned by the dynamic mirror (2) and reflected by the reflector mirror (3) on the ceiling of the device, so that the liquid photocurable by a certain thickness (about 0.15 mm) It is injected into resin (b). The resin layer cured by the laser beam is lowered by a certain thickness, and the shape of the next layer is again formed thereon.
이러한 일련의 공정을 거쳐서 제2도에 도시된 바와 같은, 원하는 형상의 조형물을 얻게된다.This series of processes results in a sculpture of the desired shape, as shown in FIG.
그런데, 상기 리플렉터미러(3)는 레이저빔이 항상 상기 열경화성수지면에 대해 직각방향으로 주사되도록 고정되어 있기 때문에 제1도 및 제2도에 도시된 바와 같이, 조형물의 각이 진 면과 곡면의 경우에는 층과 층사이에 단차(c)가 발생되게 된다.However, since the reflector mirror 3 is fixed so that the laser beam is always scanned at right angles to the thermosetting resin surface, as shown in FIGS. 1 and 2, in the case of the angled surface and the curved surface of the molded object. In the step (c) is generated between the layers.
따라서, 후가공시 연마 작업이 필요하게 되는 문제점과, 이에 따른 치수의 정밀도가 저하되는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that the polishing operation is required during post-processing, and there is a problem that the accuracy of the dimension is lowered accordingly.
본 고안은 이러한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 조형된 부품의 층과 층사이의 단차를 제거하여 곡면과 각이 진 면의 치수정밀도를 높이고, 후가공시 연마 작업을 단축할 수 있는 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치의 제공을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art, stereo lithography that can eliminate the step between the layer of the molded part to increase the dimensional accuracy of the curved surface and angled surface, and shorten the polishing operation during post-processing An object of the present invention is to provide an optical molding apparatus of a stereo lithography method.
본 고안의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치는, 레이저빔을 발생하는 레이저발생기와, 상기 레이저빔의 주사위치를 결정하는 다이나믹미러와, 상기 다이나믹미러로부터의 레이저빔을 반사하여 조형재료에 주사하는 리플렉터미러를 구비한 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치에 있어서, 상기 리플렉터미러가 레이저빔의 주사각도를 변화시킬 수 있도록 회전가능한 것을 특징으로 한다.The stereolithography optical shaping device of the present invention comprises a laser generator for generating a laser beam, a dynamic mirror for determining a dice of the laser beam, and a laser beam from the dynamic mirror to reflect the molding material. In a stereo lithography type optical apparatus having a reflector mirror scanning a light, the reflector mirror is rotatable to change the scanning angle of the laser beam.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 고안의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the optical lithography apparatus of the stereolithography method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 고안의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치는 제3도에 도시된 바와 같이, 레이저빔(a)을 발생하는 레이저발생기(10)와, 상기 레이저빔의 주사위치를 결정하는 다이나믹미러(20)와, 상기 다이나믹미러(20)로부터의 레이저빔을 반사하여 조형재료인 광경화성수지(b)에 소정각도로 주사하는 회전형 리플렉터미러(30)를 구비하고 있다.The stereolithography optical shaping device of the present invention has a laser generator 10 for generating a laser beam a and a dynamic mirror for determining a dice of the laser beam, as shown in FIG. And a rotary reflector mirror 30 which reflects the laser beam from the dynamic mirror 20 and scans the photocurable resin b as a molding material at a predetermined angle.
한편, 본 고안의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치는, 상기 회전형 리플렉터미러(30)의 회전방향 제한에 의한 사각지대를 제거하기 위하여, 또다른 레이저빔(a')을 발생하는 부 레이저발생기(11)와, 상기 레이저빔의 주사위치를 결정하는 부 다이나믹미러(21)와, 상기 부 다이나믹미러(21)로부터의 레이저빔을 반사하여 조형재료에 소정각도로 주사하는 회전가능한 부 리플렉터미러(31)를 구비하고 있다.On the other hand, the stereolithography optical shaping device of the present invention, in order to remove the blind spots due to the rotational direction limitation of the rotary reflector mirror 30, to generate another laser beam (a ') A sub laser generator 11, a sub dynamic mirror 21 for determining the dice of the laser beam, and a rotatable sub reflecting laser beam from the sub dynamic mirror 21 to scan the molding material at a predetermined angle. The reflector mirror 31 is provided.
이하, 본 고안의 스테레오 리소그래피(stereo lithography)방식의 광조형 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the optical lithography apparatus of the stereo lithography method of the present invention will be described.
먼저 레이저발생기(10) 및 부 레이저발생기(11)로부터 발생된 레이저빔(a)(a')이 다이나믹미러(20)(21)에 의해 위치가 결정되어 장치의 천정부위에 있는 회전형의 리플렉터미러(30)(31)에서 반사되어 일정두께만큼 액상의 열경화성수지(b)에 소정의 각도로 주사된다. 레이저빔에 의해 경화된 수지층은 일정두께만큼 아래로 내려가고 그 위에 다음층의 형상이 다시 조형된다.First, the laser beams (a) (a ') generated from the laser generator (10) and the sub laser generator (11) are positioned by the dynamic mirrors (20) and (21) so that the reflector mirrors are located on the ceiling of the device. Reflected by (30) and (31), it is scanned at a predetermined angle into the liquid thermosetting resin (b) by a predetermined thickness. The resin layer cured by the laser beam is lowered by a certain thickness, and the shape of the next layer is again formed thereon.
이러한 일련의 공정을 거쳐서, 제4도에 도시된 바와 같은 원하는 형상의 조형물을 얻게된다.Through this series of processes, a sculpture of the desired shape as shown in FIG. 4 is obtained.
그런데, 상기 리플렉터미러(30)(31)는 레이저빔이 항상 상기 광경화성수지면에 대해 원하는 방향으로 주사할 수 있도록 회전가능하므로, 제4도에 도시된 바와 같이, 조형물의 각이 진 면과 곡면의 경우에도 층과 층사이에 단차가 발생되지 않게 된다.However, since the reflector mirrors 30 and 31 are rotatable so that the laser beam can always be scanned in the desired direction with respect to the photocurable resin surface, as shown in FIG. In the case of the step does not occur between the layers.
이상, 설명한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 조형하고자 하는 광경화성수지면에 레이저빔을 주사하는 리플렉터미러가 회전가능하여 원하는 각도를 레이저빔을 주사할 수 있어 조형물의 각이 진 면과 곡면의 경우에 층과 층사이에 발생되는 단차를 제거할 수 있다. 따라서, 후가공시 연마 작업을 단축할 수 있고, 치수의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the reflector mirror which scans the laser beam on the photocurable resin to be molded is rotatable so that the laser beam can be scanned at a desired angle. The step difference between layers can be eliminated. Therefore, the grinding | polishing work at the time of post processing can be shortened and the precision of a dimension can be improved.
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