KR20140147870A

KR20140147870A - 스테레오리소그라피 기계를 위한 카트리지, 이 카트리지를 포함하는 스테레오리소그라피 기계 및 카트리지를 제작하기 위한 방법

Info

Publication number: KR20140147870A
Application number: KR1020147030114A
Authority: KR
Inventors: 에토레 마우리지오 코스타베베르
Original assignee: 디더블유에스 에스.알.엘.
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2013-07-25
Publication date: 2014-12-30
Also published as: JP5975240B2; CA2872426C; US9555584B2; CA2872426A1; CN104411477B; BR112014026702A2; JP2015527947A; CN104411477A; HK1207337A1; IL235162A0; ITVI20120183A1; EP2877335A1; HUE035993T2; WO2014016668A1; US20150056320A1; EP2877335B1; ES2638610T3; KR101711269B1; RU2014142370A; IL235162B

Abstract

본 발명은 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지에 대한 것으로, 접근을 위한 개구부(4)가 구비된 용기(3); 상기 용기(3)에 영구적으로 결합되어 있고, 미리 정해진 방사(7)에 대한 노출을 통하여 경화되도록 된 액체나 반죽 또는 기초 물질(6)을 수용하는 저장조(5); 상기 저장조(5)로부터 상기 용기(3)로 상기 기초 물질(6)을 공급하도록 된 공급 수단(8);을 포함하는 카트리지를 개시한다. 상기 용기(3)의 바닥(9)은 상기 미리 정해진 방사(7)에 대하여 적어도 일부가 투명하고, 상기 접근을 위한 개구부(4)의 반대쪽에 위치되어 있다.

Description

스테레오리소그라피 기계를 위한 카트리지, 이 카트리지를 포함하는 스테레오리소그라피 기계 및 카트리지를 제작하기 위한 방법 {Cartridge for a stereolithographic machine, stereolithographic machine comprising said cartridge and method of manufacturing said cartridge}

본 발명은 스테레오리소그라피 기계를 위한 교환가능한 카트리지에 관한 것이다.

공지된 바와 같이, 스테레오리소그라피 기술은, 통상 광형태로 미리 정해진 방사(放射, radiation)에 노출될 때 경화되는 기초 물질, 액체 또는 반죽(pasty)을 다수 층으로 적층함으로써 3차원 물체를 제조할 수 있게 한다.

공지 형태의 스테레오리소그라피 기계는 상기 기초 물질을 수용하도록 된 용기를 포함하고, 상기 용기의 바닥은 일반적으로 상기 미리 정해진 방사에 대하여 투명하다.

상기 스테레오리소그라피 기계는 또한 상기 미리 정해진 방사를 방출하도록 된 수단을 포함하고, 상기 수단은 상기 용기의 아래에 배치되어 상기 용기의 바닥에 인접한 기초 물질의 층을 선택적으로 경화시킨다.

경화된 층은 모델링 플레이트에 의하여 지지되고, 상기 모델링 플레이트는 수직방향으로 구동되어 마지막으로 경화된 층을 경화되기 전에 상기 기초 물질의 층에 인접하게 배치시킨다.

공지된 형태의 상기 스테레오리소그라피 기계는, 제조 과정 중에 소비되는 기초 물질의 수위를 회복하기 위하여 상기 용기를 주기적으로 들어올려야 할 필요가 있다는 단점이 있다.

상기 용기를 들어올리는 공정이 수동으로 수행되면, 작업자가 상기 기초 물질에 노출될 수 밖에 없어 상기 기초 물질의 독성에 노출되는 위험이 발생하는 단점이 있다.

공지의 변형된 실시예에 따르면, 상기 용기를 들어올리는 공정이 자동으로 수행되는 것이 있는데, 그러나 이 경우에는 상기 스테레오리소그라피 기계에 공급장치가 구비되어야 하므로 비용이 상승하게 되고 보수 유지에 대한 별도의 노력이 필요해지게 된다.

공지의 변형된 실시예에 따르는 상기 스테레오리소그라피 기계의 추가의 단점은, 상기 기초 물질을 변경할 필요가 있을 때 상기 공급 장치는 전후 기초 물질 사이의 어떠한 혼합을 피하기 위하여 상기 공급 장치를 세척하여야 할 필요가 있다는 점이다.

어떠한 경우에도, 위에서 언급한 상기 스테레오리소그라피 기계는, 공정 사이클이 끝났을 때 용기에 남아 있는 상기 기초 물질이 주위에, 특히 대기와 주변 환경에 노출되게 되어, 그 결과로 더 이상 사용하지 않을 때까지 점진적으로 환경을 악화시키게 된다.

그러한 악화를 방지하기 위하여, 사용 후 남아 있는 기초 물질을 용기에 옮겨 담아서 다시 사용할 때까지 보관하여야 한다.

그러나, 이러한 작업은 앞에서 설명한 용기를 들어올리는 수작업에 관련하여 이미 설명한 것과 비슷한 단점을 가질 수밖에 없다.

또, 공지된 형태의 상기 스테레오리소그라피 기계는, 공정 사이클 동안에 상기 용기의 투명한 바닥이 상기 미리 정해진 방사에 노출되어 점차적으로 투명도가 낮아져 흐릿해진다는 추가의 단점을 노출한다.

상기 용기의 바닥이 흐릿해지는 작용은 광방사의 효율을 점차적으로 감소시키게 되고 상기 용기를 교체할 필요가 있게 된다.

상기 용기의 교체를 실행해야 하는 시점의 판단은 상당한 정도의 숙련을 요구하는 일이다.

상기 용기를 들어올리고 용기를 비우는 작업과, 상기 용기를 주기적으로 교체해야 하는 작업 및 상기 공급 장치를 세척하는 작업에 관련된 고충은 상기 공지된 형태의 상기 스테레오리소그라피 기계를 숙련되지 않은 사용자가 사용하기에 적합하지 않다는 것을 의미한다.

선행기술로서, 유럽특허 EP 1852244호는 고체 형상화에 사용하기 위한 교체가능한 액체의 형성재료 공급 카트리지를 개시하고 있는 한편, 일본공개특허공보 JP H0215333호는 외부의 용기에 연결된 저장조를 갖는 스테레오리소그라피 기계를 개시하고 있다.

1. 유럽특허 EP 1852244호 2. 일본공개특허공보 JP H0215333호

본 발명은 위에서 설명한 공지의 스테레오리소그라피 기계의 모든 단점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

특히, 상기 용기를 주기적으로 들어올리고 비우는 작업을 할 필요가 없도록 하는 것이 본 발명의 제1 목적이다.

또, 상기 용기의 공급 장치를 세척할 필요가 없도록 하는 것이 본 발명의 추가의 목적이다.

또한, 상기 용기의 바닥이 불투명해지거나 흐릿해졌을 때 상기 용기의 교체를 용이하게 할 수 있도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.

그리고, 제조의 공정 사이클이 끝났을 때 남아 있는 상기 기초 물질의 악영향을 방지하도록 하는 것이 본 발명의 목적이다.

앞에서 설명한 3차원 물체는, 청구범위의 제1항에 따라 구성된 스테레오리소그라피 기계를 위한 카트리지에 의하여 획득된다.

또한, 앞에서 설명한 3차원 물체는, 청구범위의 제14항에 따른 본 발명의 카트리지를 생산하기 위한 방법에 의하여, 그리고 청구범위의 제15항에 따른 카트리지를 포함하는 스테레오리소그라피 기계에 의하여 획득된다.

본 발명의 다양한 실시예엣 대한 추가의 특징이나 설명은 상응하는 종속항에 기술될 것이다.

바람직하게도, 본 발명의 상기 스테레오리소그라피 기계는 금세공이나 치과 분야의 작업자와 같이, 심지어 숙련되지 않은 작업자가 사용하기에도 특히 적합한 장치이다.

본 발명은 종래의 스테레오리소그라피 기계의 모든 단점을 해결하였고, 용기를 주기적으로 들어올리고 비우는 작업을 할 필요가 없도록 하였으며, 상기 용기의 공급 장치를 세척할 필요가 없도록 하였고, 상기 용기의 바닥이 흐릿해졌을 때 상기 용기의 교체를 용이하게 할 수 있도록 하였으며, 제조의 공정 사이클이 끝났을 때 남아 있는 상기 기초 물질의 악영향을 방지하도록 하였다.

상기한 본 발명의 목적이나 장점은 이하에서 강조될 것이고, 첨부된 도면을 참조로 하여 바람직한 몇 가지 실시예로서, 이에 한정되지는 않고, 자세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 카트리지의 측단면도를 나타낸다.
도 2는 스테레오리소그라피 기계에 사용된 상태에 있는 도 1의 카트리지를 나타낸다.
도 3은 도 1의 카트리지의 다른 실시예의 측단면도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 카트리지의 추가의 다른 실시예의 측단면도를 나타낸다.

도 1에서 도면 부호 2로서 전체를 지칭하여 나타낸, 본 발명의 주제인 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지(2)는 접근을 위한 개구부(4)가 구비된 용기를 포함한다.

상기 개구부(4)는, 도 2에 보인 바와 같이, 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 상기 카트리지(2)가 연결될 때, 스테레오리소그라피 기계(1)의 모델링 플레이트(14)가 상기 용기(3) 안으로 삽입될 수 있도록 한다.

상기 카트리지(2)는 또한 미리 정해진 방사(7)에 대한 노출을 통해 경화될 수 있는 기초 물질(6), 액체 또는 반죽을 수용하도록 되어 있는 저장조(5)을 포함한다.

바람직하게는 그러나 필수적이지는 않고, 상기 기초 물질(6)은 광경화성 수지 또는 광폴리머(photopolymer)이고, 상기 미리 정해진 방사는 광방사이다.

상기 저장조(5)는 상기 용기(3)와 일체로 형성되는 방식으로 상기 용기(3)에 영구적으로 연결되어 있다.

바람직하게는, 상기 용기(3)와 상기 저장조(5)는 단일 용기구조에 속하고, 상기 단일 용기구조는 상기 용기(3)를 상기 저장조(5)로부터 분리하는 중간벽916)을 포함한다.

상기 카트리지(2)는 또한 상기 기초 물질(6)을 상기 저장조(5)로부터 상기 용기(3)로 이동시키도록 하는 공급 수단(8)을 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 용기(3)는 상기 미리 정해진 방사(7)에 대해 적어도 부분적으로 투명한 바닥(9)을 구비하고 상기 바닥은 상기 용기(3)의 접근용 개구부(4)에 대해 반대쪽에 위치한다.

접근용 개구부(4) 및 상기 투명한 바닥(9)의 구조는 공지 형태의 기존 용기를 대체하기 위하여 스테레오리소그라피 기계(1)에 상기 카트리지(2)를 사용할 수 있도록 한다.

사실, 상기 투명한 바닥(9)은 상기 용기(3)에 수용되어 있는 상기 기초 물질(6)의 경화를 획득하기 위하여 상기 미리 정해진 방사(7)를 통과할 수 있도록 한다. 더욱이, 접근을 위한 상기 개구부(4)은 상기 모델링 플레이트(14)가 상기 용기(3) 내로 삽입될 수 있도록 하고, 상기 스테레오그라피 공정이 실행될 수 있도록 이동될 수 있게 한다.

상기 저장조(5)는 미리 상기 기초 물질(6)로 채워질 수 있는데, 상기 기초 물질(6)은 상기 공급 수단(8)을 통하여 상기 용기(3)로 이동되어 공정 사이클 동안에 사용될 수 있게 되어 있고, 상기 용기(3) 안에 상기 기초 물질(6)의 수위가 실질적으로 일정하게 유지될 수 있게 된다.

그러므로, 상기 저장조(6)에 있는 상기 기초 물질(6)이 완전히 고갈될 때까지 상기 용기(3)는 외부로부터 들어올려질 필요가 없게 되고, 그리하여 본 발명의 하나의 목적이 달성된다.

특히, 바람직하게도, 위에서 설명한 상기 카트리지(2)는 작업자가 들어올릴 필요가 없고, 자동 공급장치가 설치될 필요도 없어서 스테레오리소그라피 기계(1)의 구조를 단순화시키고 그 사용을 간단하게 한다.

더욱이, 상기 공급 수단(8)은 상기 카트리지(2)에 일체로 형성되어 있기 때문에, 공정 사이클을 위한 상기 기초 물질(6)이 변경되어야 할 때, 세척할 필요가 없게 되고, 그리하여 본 발명의 다른 목적이 달성된다.

사실, 상기 기초 물질(6)은 새로운 기초 물질을 수용하고 있는 비슷한 다른 카트리지와 상기 카트리지(2)를 단순히 교체함으로써 변경될 수 있다.

바람직하게는, 상기 저장조(5)는 수용되어 있는 기초 물질(6)을 외부 환경으로부터 차단하도록 된 수단을 구비하는 것이 좋다.

바람직하게도, 그러한 차단 효과는 상기 저장조(5)에 수용되어 있는 상기 기초 물질(6)을 주위의 공기 및/또는 빛으로부터 보호할 수 있도록 한다.

바람직하게는, 상기 차단 수단은 상기 저장조(5)의 경계를 한정하는 밀폐벽을 포함한다.

특히, 상기 저장조(5)의 밀폐벽은 바람직하게는 주변 환경의 빛에 대하여 불투명한 것이 좋다.

상기 공급 수단(8)과 관련해서는, 상기 공급 수단은 바람직하게는 미리 정해진 범위 내에서 상기 용기(3)에서, 상기 저장조(5)에 있는 상기 기초 물질(6)의 수위와 상관없이, 상기 기초 물질(6)의 수위를 유지할 수 있는 방식으로 구성되는 것이 좋다.

바람직하게도, 이것은 상기 용기(3) 내의 수위를 공정처리를 위해 최적의 값으로 항상 일정하게 유지할 수 있도록 하면서, 동시에 상기 용기(3)를 통하여 상기 기초 물질(6)의 가능한 누출을 방지하게 한다.

바람직하게는, 상기 공급 수단(8)은 상기 저장조(5)와 상기 용기(3)를 연결하는 적절한 규격의 오리피스를 포함한다.

특히, 상기 오리피스는, 상기 용기(3) 내의 수위가 내려갈 때 상기 기초 물질(6)의 자연적인 배출을 가능하도록 구성되어 있고, 상기 수위가 초기값으로 복원하면 유출을 정지하도록 되어 있다.

위에서 설명한 효과는, 예를 들어, 상기 저장조(5)와 상기 용기(3) 내에 있는 상기 기초 물질(6)에 작용하는 다른 압력과 상기 오리피스를 통한 모세관 현상을 이용할 수 있도록 하는 방식으로 상기 오리피스의 크기를 정함으로써, 달성될 수 있다.

도 3에서 도면부호 2'로 표시된 본 발명의 변형 실시예인 카트리지(2')에 따르면, 상기 공급 수단(8)은, 상기 용기(3)에 들어 있는 상기 기초 물질(6)의 수위에 따라 상기 저장조(5)로부터 상기 용기(3)로 상기 기초 물질(6)의 배출을 가능하게 하거나 제한할 수 있도록 조절할 수 있게 구성되어 있는 밸브 수단(19)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 밸브 수단(19)은 공기가 상기 저장조(5) 안으로 들어가도록 하는 공기 밸브를 포함한다.

도 4에 도시되어 있는 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 공급 수단(8)은, 상기 기초 물질(6)을 상기 저장조(5)로부터 상기 용기(3)로 밀어내도록 되어 있는 추진 장치(18)를 포함한다.

특히, 상기 추진 장치(18)는 상기 용기(3) 내에서 상기 기초 물질(6)의 수위가 미리 정해진 범위 사이에 존재하는 한, 작용이 제한될 수 있도록 구성되어 있다.

바람직하게는 그러나 필수적이지는 않고, 상기 추진 장치(18)는 펌프로 되어 있다.

바람직하게는, 카트리지(2', 2")는 상기 밸브 수단(19)과 상기 추진 수단(18)에 전원을 각각 공급할 수 있도록 하는 전원 수단(20)을 포함한다.

바람직하게는, 상기 전원 수단(20)은 상기 스테레오리소그라피 기계에 속하는 상응하는 코넥터와 연결될 수 있는 전원 공급 커넥터를 포함한다.

본 발명의 추가의 실시예에 따르면, 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 공급 수단(8)은, 상기 용기(3)에 대하여 상기 기초 물질(6)의 배출을 제어할 수 있도록 된 외부의 제어 수단의 상기 저장조(5)에 대한 연결을 탈착할 수 있게 되어 있고 개폐할 수 있는 구멍을 포함할 수 있다.

상기 외부의 제어 수단은, 예컨대, 앞에서 설명한 것과 같은 형태의 밸브 수단 또는 추진 장치를 포함할 수 있다.

특히, 상기 제어 수단은 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 부속되도록 할 수 있다.

명백하게, 본 발명의 변형된 실시예는 앞에서 설명한 것들 중에서 선택된 몇 가지 공급 수단의 결합을 포함할 수도 있다.

더욱이, 앞에서 설명한 모든 실시예에서, 상기 공급 수단(8)은 상기 용기(3) 내의 상기 기초 물질(6)의 수위를 모니터하고 어떠한 이상 수위를 표시할 수 있도록 된 센서(17)를 포함할 수 있다.

마지막 2 가지 실시예에서, 상기 센서(17)는 상기 밸브 수단(19) 및/또는 상기 추진 수단(18)에 작동가능하게 연결될 수 있어서 상기 밸브 수단(19) 또는 상기 추진 수단(18)을 제어할 수 있다.

바람직하게는, 상기 카트리지(2)는 또한 상기 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)의 수위를 탐지할 수 있도록 된 탐지 수단(10)를 포함한다.

상기 탐지 수단(10)은 상기 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)이 부족한지를 작업자에게 알려줄 수 있도록 되어 작업자가 적절한 때에 상기 카트리지(2)를 교체할 수 있게 한다.

그러므로, 상기 탐지 수단(10)은 상기 스테레오리소그라피 기계(1)의 사용을 더 용이하게 할 수 있도록 하여 유용하다.

바람직하게는, 상기 탐지 수단(10)은 상기 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)의 수위를 나타내는 전기적인 신호를 방출할 수 있도록 구성되어 있는 것이 좋다.

상기 전기적인 신호는, 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 부속하는 제2 커넥터에 부착하거나 분리할 수 있도록 연결된 예컨대, 제1 커넥터를 포함하는 연결 수단(11)을 통하여, 상기 카트리지(2)의 외부에 있는 장치로 전달되는 것이 바람직하다.

상기 스테레오리소그라피 기계(1)는 바람직하게는, 여기에 도시하지는 않았지만 이미 공지되어 있는 경고 수단을 구비하여, 상기 전기적인 신호가 접수되었을 때 상기 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)이 부족한지를 작업자에게 알려줄 수 있도록 한다.

바람직하게는, 상기 카트리지는 상기 용기(3)의 접근용 개구부(4)에 이동가능하게 연결된 문(12)을 구비하여, 도 1에 보인 것과 같은 닫힌 위치와 도 2에 보인 것과 같은 열린 위치로 작동되도록 한다.

바람직하게도, 상기 문(12)을 닫는 것은 상기 카트리지(2)의 내용물을 주위 환경으로부터 완벽하게 차폐할 수 있다는 것을 의미하여, 예를 들어 카트리지(2)를 사용하지 않는 기간 동안에 상기 기초 물질(6)을 보존할 수 있도록 되어 그 악영향을 막을 수 있게 된다.

또 바람직하게도, 상기 문(12)은 작업자가 상기 기초 물질(6)에 우발적으로 접촉하는 것을 방지하게 하여, 상기 스테레오리소그라피 기계(1)의 사용 편의성을 더욱 높여주는 이점이 있다.

바람직하게는, 상기 문(12)은 동력적으로 구동되어 즉각적으로 닫힌 위치로 이동될 수 있게 하는 것이 좋다.

상기 문(12)에 대한 동력적인 구동은 예를 들어, 탄성 수단을 통하여 달성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 동력적인 구동은 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 부속되는 닫힘 장치를 사용하여 달성할 수 있다.

이 경우에, 상기 문(12)을 닫힌 위치에 잠그도록 하는 잠금 수단이 구비될 수 있는데, 상기 잠금 수단은 작업자가 상기 문(12)을 개방하는 것을 방지할 수 있도록 한다.

이러한 요구 조건은, 예를 들어, 공정 사이클을 시작하기 전에 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 의해 자동적으로 작동되는 기구를 통해서만 상기 잠금 수단이 해제되도록 구성함으로써 달성될 수 있다.

어떠한 경우에도, 상기 문(12)은 상기 열린 위치와 닫힌 위치에 상응하는 스트로크의 단부를 형성하도록 되어 있는 형상화된 부분(12a)을 포함하는 것이 바람직하다.

바람직하지만 그러나 필수적인 것은 아니고, 상기 저장조(5)의 용적은 1 cm³ 내지 50 cm³ 사이로 할 수 있다.

위에 언급한 상기 용적은 치과 기공에 사용되는 형태의 치과용 모형을 제조하기 위하여 필요한 기초 물질(6)의 분량에 상응하는 양이다.

바람직하게도, 위에 언급한 크기의 저장조(5)를 갖는 카트리지(2)는 1회용 카트리지로 사용될 수 있고, 그리하여 숙련되지 않은 작업자에게도 스테레오리소그라피 기계의 사용을 간편하게 하고, 동시에 기초 물질(6)의 양을 필수 최소한으로 제한하여 준다.

상기 용기(3)의 투명한 바닥(9)과 관련하여, 바닥을 불투명하게 하기에 필요한, 미리 정해진 방사(7)의 형태로서의 에너지가, 상기 저장조(5)의 용적에 상응하는 기초 물질(6)의 분량을 경화시키는 데 필요한, 동일하게 미리 정해진 방사(7)의 형태로서의 에너지의 110%를 초과하지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.

이러한 방식으로, 투명한 상기 바닥(9)의 내구 연한이 상기 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)에 적합하도록 되고, 투명한 상기 바닥(9)에 대한 비용을 제한하는 이점을 가지게 되고 결국 상기 카트리지(3)에 관련된 비용도 제한할 수 있게 된다.

상기 카트리지(2)를 제조하기 위한 방법에 따르면, 상기 저장조(5)는 상기 기초 물질(6)로 채워지는 것이 바람직하고, 상기 저장조(5)와 상기 용기(3)는 밀봉되는 것이 바람직하다.

상기 밀봉의 효과는 공정 사이클을 시작하기 전에 작업자에 의해 작동되는 밀봉 패키지로 상기 카트리지(2)를 포장함으로써 달성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 밀봉 효과는 상기 카트리지(2)의 벽을 통해 직접적으로 달성될 수 있다.

특히, 상기 저장조(5)는, 충전 작업이 완료되면, 밀봉되게 바람직하게는 고정되게 폐쇄되는 구멍을 통해 충전될 수 있다. 게다가, 상기 카트리지가 상기 문이 적어도 최초로 열릴 때까지 완전히 밀봉 상태로 유지되도록 상기 문(12)을 구성할 수 있다.

작동시에는, 상기 카트리지(2)는 미리 정해진 방사(7)를 방출하도록 된 방사 방출 수단(13)과 이동 궤적(X)을 따라 모델링 플레이트를 이동하도록 된 구동 수단에 연결된 모델링 플레이트(14)를 포함하는 스테레오리소그라피 기계(1)에서 사용된다.

상기 스테레오리소그라피 기계(1)는 도 2에 개략적으로 도시된 작동 위치에 상기 카트리지(2)를 수용하도록 된 부착하거나 분리할 수 있는 연결 수단(15)을 구비한다.

바람직하게도, 상기 연결 수단(15)은 상기 카트리지(2)가 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 쉽게 설치될 수 있게 하고, 상기 카트리지(2)가 사용이 끝났을 때 쉽게 제거할 수 있게 한다.

특히, 상기 카트리지(2)를 위한 상기 연결 수단(15)으로 형성된 상기 작동 위치는, 상기 카트리지(2)의 투명한 바닥(9)이 상기 미리 정해진 방사(7)의 궤적을 따라 배치되도록 그리고 상기 접근용 개구부(4)가 상기 모델링 플레이트(14)의 이동하는 궤적(X)을 따라 배치되도록 되어 있다.

바람직하게는, 상기 연결 수단(15)은 도시되지는 않았지만 그 자체로 공지된 센서를 구비하여, 필요한 경우, 상기 카트리지(2)의 존재를 탐지하여 어떠한 위치 탐지라도 나타낼 수 있고, 사용의 편의성을 향상시킬 수 있다.

상기 카트리지(2)가 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 위치되면, 상기 모델링 플레이트(14)가 상기 용기(3) 안으로 들어갈 수 있도록 하기 위하여, 바람직하게는 자동적으로, 상기 용기(3)의 문(12)이 개방된다.

계속적으로, 상기 방사 방출 수단(13)과 상기 모델링 플레이트(14)가, 공지된 스테레오리소그라피 방법에 따라 3차원 물체를 얻을 수 있는 방식으로, 작동된다.

상기 공정 사이클의 끝에서, 상기 모델링 플레이트(14)와, 그리고 이와 함께, 완성된 상기 3차원 물체는 상기 용기(3)로부터 꺼내어진다.

바람직하게는, 상기 용기(3)의 이동가능한 상기 문(12)은 다시 폐쇄되어, 상기 카트리지(2)에 남아 있는 상기 기초 물질(6)을 대기로부터 보호할 수 있는 방식으로 그리고 다음에 다시 사용될 수 있도록 한다.

상기 스테레오리소그라피 기계(1)는, 이어지는 공정 사이클을 시작하기 전에, 상기 저장조(5)에 존재하는 상기 기초 물질(6)의 수위가 미리 정해진 기준치 아래로 가면 작업자에게 알려주도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 스테레오리소그라피 기계(1)는, 상기 저장조(5)에서 사용가능한 기초 물질(6)의 분량과 상기 3차원 물체를 만들기에 필요한 기초 물질(6)의 양을 비교하여, 상기 3차원 물체를 만들기에 필요한 기초 물질(6)의 양을 계산할 수 있도록, 구성될 수 있다.

상기 저장조(5)에서 사용가능한 기초 물질(6)의 분량이 충분하지 않으면, 상기 스테레오리소그라피 기계(1)는 작업자에게 이를 알려준다.

위에서 명확하게 보인 바와 같이, 위에서 설명한 카트리지는 완성된 3차원 물체를 획득한다.

특히, 상기 저장조와 상기 공급 수단이 있음으로 해서, 작업자가 상기 카트리지의 용기를 주기적으로 들어올려 비울 필요가 없도록 한다.

더욱이, 상기 카트리지를 상기 스테레오리소그라피 기계에 대하여 용이하게 연결하고 제거하는 것이, 상기 용기의 바닥이 불투명해질 때 이를 용이하게 교체할 수 있게 한다.

상기 저장조에 있는 기초 물질의 수위를 탐지할 수 있는 수단이 있음으로 해서 사용의 편의성이 더욱 향상된다.

상기 공급 시스템이 상기 카트리지에 일체로 되어 있기 때문에, 상기 기초 물질을 변경하여야 하는 경우, 상기 용기의 공급 시스템을 세척할 필요가 없다는 사실에 의해서도 상기 사용 편의성은 향상된다.

그러므로, 새로운 기초 물질을 포함하는 비슷한 카트리지로 상기 카트리지를 교환하기만 하면 충분하다.

더욱이, 본 발명의 상기 카트리지의 접근용 개구부를 폐쇄할 수 있기 때문에 상기 카트리지 안에 남아 있는 상기 기초 물질을 보존할 수 있게 되어 이 기초 물질이 부적절하게 증발되거나 악화되는 것을 방지하게 된다.

1: 스테레오리소그라피 기계 2: 카트리지
3: 용기 4: 개구부
5: 저장조 6: 기초 물질
7: 방사 8: 공급 수단
9: 바닥부 10: 탐지 수단
11: 연결 수단 12: 문
13: 방사 방출 수단 14: 모델링 플레이트

Claims

- 접근을 위한 개구부(4)가 구비된 용기(3);
- 상기 용기(3)에 영구적으로 결합되어 있고, 미리 정해진 방사(7)에 대한 노출을 통하여 경화되도록 된 액체나 반죽 또는 기초 물질(6)을 수용하는 저장조(5);
- 상기 저장조(5)로부터 상기 용기(3)로 상기 기초 물질(6)을 공급하도록 된 공급 수단(8);을 포함하는 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지(2, 2', 2")로 되어 있고, 상기 용기(3)의 바닥(9)은 상기 미리 정해진 방사(7)에 대하여 적어도 일부가 투명하고, 상기 접근을 위한 개구부(4)의 반대쪽에 위치되어 있는 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항에 있어서, 상기 저장조(5)는 외부의 환경으로부터 그 안에 수용된 상기 기초 물질(6)을 차폐하도록 하는 수단을 포함하는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 수단(8)은 미리 정해진 범위 내에서 상기 용기(3)에 수용된 상기 기초 물질(6)의 수위를 유지하도록 구성되어 있는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 수단(8)은 상기 저장조(5)로부터 상기 용기(3)로 상기 기초 물질(6)의 배출을 허용하거나 방지하는 방식으로 조절할 수 있도록 구성되어 있는 밸브 수단(19)을 포함하는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 공급 수단(8)은 상기 기초 물질(6)을 상기 용기(3) 쪽으로 추진하도록 구성되어 있는 추진 장치(18)를 포함하는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 탐지 수단(10)은 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)의 수위를 모니터하도록 구성되어 있는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제6항에 있어서, 상기 탐지 수단(10)은 상기 저장조(5)에 수용된 상기 기초 물질(6)의 수위를 나타내는 전기적인 신호를 방출하도록 구성되어 있고, 상기 전기적인 신호를 상기 카트리지의 외부의 장치로 전달할 수 있도록 하는 연결 수단(11)을 포함하는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 접근을 위한 상기 개구부(4)에 대하여 적어도 하나의 열린 위치와 적어도 하나의 닫힌 위치를 갖도록 상기 개구부(4)에 이동가능하게 연결된 문(12)을 추가로 구비하는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제8항에 있어서, 상기 문(12)은 자동적으로 상기 닫힌 위치로 가도록 동력화되어 있는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저장조(5)의 용적은 1 cm³ 내지 50 cm³ 사이로 되어 있는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 용기(3)의 투명한 바닥(9)은, 바닥을 불투명하게 하기에 필요한, 미리 정해진 방사(7)의 형태로서의 에너지가, 상기 저장조(5)의 용적에 상응하는 기초 물질(6)의 분량을 경화시키는 데 필요한, 동일하게 미리 정해진 방사(7)의 형태로서의 에너지의 110%를 초과하지 않도록 구성되어 있는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 미리 정해진 방사(7)는 상기 스테레오리소그라피 기계(1)에 부속되는 방출 수단(13)에 의해 방출되도록 되어 있는, 스테레오리소그라피 기계(1)를 위한 카트리지.
제1항 또는 제2항에 따른 카트리지(2, 2', 2")를 제조하기 위한 방법으로서,
- 상기 저장조(5)에 상기 기초 물질(6)로 충전하는 단계;
- 상기 저장조(5)와 상기 용기(3)를 밀봉하는 단계를 포함하는 카트리지(2, 2', 2")를 제조하기 위한 방법.
- 미리 정해진 방사(7)를 방출하도록 되어 있는 방사 방출 수단(13); 및
- 이동 궤적(X)을 따라 모델링 플레이트(14)를 이동시키도록 되어 있는 구동 수단에 연결되어 있는 모델링 플레이트(14);를 포함하는 스테레오리소그라피 기계(1)로서,
제1항 또는 제2항에 따른 카트리지(2, 2', 2")를 포함하고, 용기(3)의 투명한 바닥(9)이 상기 미리 정해진 방사(7)의 궤적을 따라 배치되도록 작동 위치에 상기 카트리지(2, 2', 2")를 수용하도록 구성된 이동가능한 연결 수단(15)를 포함하고, 접근용 상기 개구부(4)가 상기 모델링 플레이트(14)의 이동 궤적(X)을 따라 배치되어 있는 스테레오리소그라피 기계.
제14항에 있어서, 상기 용기(3) 쪽으로 상기 기초 물질(6)의 배출을 제어하는 방식으로 공급 수단(8)을 조절하기 위하여 상기 공급 수단(8)에 연결되도록 구성되어 있는 제어 수단을 포함하는 스테레오리소그라피 기계.