KR20160046699A - 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터 - Google Patents

광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 베이스판과, 상기 베이스판의 상부 또는 하부에 설치되는 빔프로젝트와, 승하강수단에 의해 베드를 Z축으로 이동시키기 위한 승하강부와, 상기 승하강부 상부에 위치하되 좌우이동수단에 의해 노즐을 X축과 Y축으로 이동시키기 위한 노즐지지부로 구성되는 FDM 3차원 프린터에 있어서, 상기 베이스판 위에는 광경화수지가 충진되기 위한 수조가 배치되고, 승하강부에는 베드탈부착부재가 적어도 하나 이상 형성되도록 하며, 상기 베드탈부착부재에는 수지적층방식 베드 또는 광경화적층방식 베드가 선택적으로 결합되도록 하되, 상기 광경화적층방식 베드의 적층판은 수조에 잠길 수 있도록 구성되는 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터를 제공하기 위한 것으로, 본 발명의 효과로는 광 경화방식과 열가소성 수지적층방식 중 어느 하나의 방식을 선택적으로 사용할 수 있으며, 본체와 승하강부을 공유함으로써 가격을 낮출 수 있고, 본체의 상부는 수지적층방식의 3D프린터가 형성되고 본체의 하부는 광경화수지적층방식의 3D프린터가 형성되어 비교적 좁은 공간에 두가지 타입의 3D 프린터를 배치할 수 있는 등 효율적인 공간 활용이 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터{3-Dimensional Printer}
본 발명은 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 대의 3D프린터로 광 경화방식으로 물품을 프린팅하고 싶을 때는 광 경화방식으로, 또 수지적층방식으로 물품을 프린팅 하고 싶을 때는 수지적층방식으로 3D 프린팅할 수 있는 3차원 프린터에 관한 것이다.
최근 물체에 대한 3D 데이터를 이용하여 그 물건을 3차원으로 성형할 수 있는 3D 프린터의 사용이 증대되고 있고, 용도 및 적층방법에 따라 다양한 방식의 3D 프린터가 개발되고 있다.
그러나 3D 프린터의 제품성형 방식은 크게 대상물체를 2차원의 판형(板形) 시트(sheet)로 성형해서 이를 3차원으로 적층 해가는 방식으로, 그 중에서도 열가소성 플라스틱(ABS, PLA)으로 된 와이어 또는 필라멘트를 XY축으로 이동가능한 히터노즐로 용융시켜 Z축으로 이동가능한 베드(작업대)에 2차원 판형 시트를 반복적으로 적층하여 3차원으로 제품을 성형해가는 필라멘트 용융 적층 성형방법(FDM,Fused Deposition Modeling)이 가장 널리 쓰이고 있다.
그런데 상기한 필라멘트 용융 적층 성형방법은 구조가 단순하여 제작이 매우 쉬워 가격이 싸고, 비교적 빠른 적층이 가능하다는 장점은 가지고 있지만, 열가소성 플라스틱을 히터노즐로 용융시켜 분사하면서 2차원 판형 시트를 완성하게 되므로 노즐직경의 크기가 작아질 수 있는 한계가 있기 때문에 2차원 판형 시트의 두께가 두터울 수밖에 없고 결국 거친 표면으로 인해 상품성이 떨어지는 단점을 갖는다.
따라서 최근에는 광(light)을 비추면 딱딱하게 굳는 광경화성 수지를 이용하여 수조에 광경화성 수지를 채우고 빔프로젝트로 광을 조사하여 광이 조사된 부분의 수지가 베드(작업대)에 광의 모양대로 굳어 2차원 판형 시트가 생성되면 이를 반복해서 적층가면서 3차원으로 제품을 성형해가는 광경화 수지 적층성형방법(DLP, Digital Light Processing)을 사용하기도 한다.
그런데 상기 광경화 수지 적층성형방법은 매우 얇은 2차원 판형 시트를 형성할 수 있어 표면이 매우 미려하고 정밀도가 높은 제품을 생산할 수 있으나 제작이 곤란하고 부품이 비싸 고가인 단점을 갖는다.
또한 고가임에도 불구하고 너무 늦은 적층 속도 때문에 광경화 수지 적층성형방법의 3D 프린터를 구매하였다고 하더라도 또 신속한 제품의 제작을 위해서 필라멘트 용융 적층 성형방법의 3D 프린터를 구매하고 싶어하고, 필라멘트 용융 적층 성형방법의 3D 프린터를 소유하고 있는 사람은 보다 정밀하고 표면이 미려한 제품을 뽑고 싶어서 반대로 광경화 수지 적층성형방법의 3D 프린터를 구매하고 싶어한다. 이럴 경우 현재는 두가지 방식의 3D 프린터를 모두 구매하는 수밖에는 없다.
특히 학교와 같이 공간이 협소하고 교육을 위해 여러대의 3D프린터와 여러 종류의 3D프린터가 필요한 곳에서는 FDM프린터(필라멘트 용융 적층 성형방식 3D 프린터)와 DLP프린터(광경화 수지 적층성형방식 3D 프린터) 두종류의 3D프린터를 모두 구비하기란 비용 및 좁은 장소 문제를 해결해야만 하는 문제를 갖는다.
[선행기술문헌]
1. 특허등록번호 10-1407050호
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, FDM 3D프린터의 베드를 구동하는 수단을 DLP 3D프린터에도 겸용할 수 있도록 함으로써, 한대의 3D 프린터로 활용하여 FDM 3D프린터와 DLP 3D프린터를 복합한 3D 프린터를 제공할 수 있으며, 따라서 한대의 3D 프린터로 필라멘트 용융 적층 성형과 광경화 수지 적층성형이 모든 가능한 3D 프린터를 제공하기 위한 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 성취하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 해결수단을 살펴보면, 베이스판과, 상기 베이스판의 상부 또는 하부에 설치되는 빔프로젝트와, 상기 본체에 설치되되 승하강수단에 의해 베드를 Z축으로 이동시키기 위한 승하강부와, 상기 승하강부 상부에 위치하되 좌우이동수단에 의해 노즐을 X축과 Y축으로 이동시킬 수 있는 노즐지지부로 이루어지는 3차원 프린터에 있어서,
상기 베이스판에는 수조가 배치되고, 승하강부에는 베드탈부착부재가 적어도 하나 이상 형성되도록 하며, 상기 베드탈부착부재에는 수지적층방식 베드 또는 광경화적층방식 베드가 선택적으로 결합되도록 하되, 상기 광경화적층방식 베드의 적층판은 수조에 잠길 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기 광경화적층방식 베드는 하강적층식 또는 상승적층식 광경화적층방식 베드로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 광경화적층방식 베드는 수평의 적층판과 상기 적층판의 일측으로 부터 수직으로 연장되는 가이드부재와, 상기 가이드부재로 부터 수평으로 연장되는 결합부재로 구성됨을 특징으로 한다.
상기 베이스판의 중간은 통공이 형성되고, 상기 통공에 수조가 끼워져 배치되도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기 수지적층방식 베드 하부에 탈부착부재에 의해 상승적층식 광경화적층방식 베드가 부착되도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기 탈부착부재는 개구부를 구비하는 삽입홈이 형성되고, 저면에는 오목홈이 형성되는 판체로 이루어지며, 광경화성 수지적층베드의 상단에는 돌출부와 상기 삽입홈에 대응하는 돌기부가 형성되도록 구성됨을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터의 효과로는 광 경화방식으로 물품을 프린팅하고 싶을 때는 광 경화방식으로 3D 프린팅 할 수 있고, 또 수지적층방식으로 물품을 프린팅 하고 싶을 때는 수지적층방식으로 3D 프린팅할 수 있는 3차원 프린터를 제공할 수 있으며, 본체와 베드, 베드 구동수단을 공유함으로써 제작이 용이해져 가격을 낮출 수 있는 효과를 가지며, 본체의 상부는 수지적층방식의 3D프린터가 형성되고 본체의 하부는 광경화수지적층방식의 3D프린터가 형성되어 비교적 좁은 공간에 두가지 타입의 3D 프린터를 배치할 수 있는 등 효율적인 공간 활용과 다양한 활용이 가능한 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 종래의 광경화 수지 적층방식의 3D프린터의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터의 사시도.
도 3은 도 2의 정면도.
도 4는 본 발명에 있어서 승하강부에 광경화성 수지적층베드(베드 상승식)의 분리사시도.
도 5는 도 4의 결합된 상태의 사시도.
도 6은 본 발명에 있어서 승하강부에 광경화성 수지적층베드(베드 하강식)의 분리사시도.
도 7은 도 6의 결합된 상태의 사시도.
도 8은 본 발명의 제 1실시예의 사용상태 참고도.
도 9는 본 발명의 제 2실시예에 따른 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터의 분리사시도.
도 10은 도 9에 있어서 케이스를 제외한 상태의 정면도.
도 11은 본 발명에 있어서 승하강부과 베드부분을 보다 상세히 보이기 위한 분리사시도.
도 12는 도 11의 결합된 상태의 사시도.
도 13은 본 발명의 승하강부과 베드부분만을 보이기 위한 단면도.
도 14는 본 발명이 수지적층방식의 3D 프린터로 사용되는 예를 보이기 위한 참고도.
도 15는 본 발명이 광경화적층방식(베드 상승식)의 3D 프린터로 사용되는 예를 보이기 위한 참고도.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 또 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다. 다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.
사시도를 참조하여 설명된 본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형, 예를 들면 제조 방법 및/또는 사양의 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다. 예를 들면, 편평하다고 도시되거나 설명된 영역은 일반적으로 거칠거나/거칠고 비선형인 특성을 가질 수 있다. 또한, 날카로운 각도를 가지는 것으로 도시된 부분은 라운드질 수 있다. 따라서 도면에 도시된 영역은 원래 대략적인 것에 불과하며, 이들의 형태는 영역의 정확한 형태를 도시하도록 의도된 것이 아니고, 본 발명의 범위를 좁히려고 의도된 것이 아니다.
이하, 본 발명에 따른 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터에 대한 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면들을 참조로 하여 상세히 설명한다.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터는,
베이스판(101)과, 상기 베이스판(101)의 상부 또는 하부에 설치되는 빔프로젝트(160)와, 승하강수단에 의해 베드(220,250a,250b)를 Z축으로 이동시키기 위한 승하강부(140)와, 상기 승하강부(140) 상부에 위치하되 좌우이동수단에 의해 노즐을 X축과 Y축으로 이동시키기 위한 노즐지지부(130)로 구성되는 FDM 3차원 프린터에 있어서, 상기 베이스판(101) 위에는 광경화수지가 충진되기 위한 수조(170)가 배치되고, 승하강부(140)에는 베드탈부착부재(143)가 적어도 하나 이상 형성되도록 하며, 상기 베드탈부착부재(143)에는 수지적층방식 베드(220) 또는 광경화적층방식 베드(250a,250b)가 선택적으로 결합되도록 하되, 상기 광경화적층방식 베드(250a,250b)의 적층판(251,251a)은 수조(170)에 잠길 수 있도록 구성된다.
상기 베이스판(101)은 수조(170)를 올려놓기 위한 판을 의미하며, 대개 본체를 구축하기 위한 기반이 되는 판이 된다. 또한 상기 광경화적층방식 베드(250a,250b)는 하강적층식 또는 상승적층식 광경화적층방식 베드로 구성되는데, 이때 하강적층식(베드 하강식) 광경화적층방식(250a)일 경우에는 광원발생장치, 즉 빔프로젝트(160)가 베이스판(101)의 상부에 위치하게 되고, 상승적층식(베드 상승식) 광경화적층방식(250b)일 경우에는 빔프로젝트(160)가 베이스판(101)의 하부에 위치하게 된다.
특히 상기 상승적층식 광경화적층방식은 빔프로젝트(160)의 빛이 베이스판(101) 하부에서 조사되므로 베이스판(101)을 투과할 수 있도록 베이스판(101)에 통공을 형성하거나, 베이스판(101)의 일부 또는 전체가 투명한 재질로 구성되어짐이 바람직하다.
이때 상기 광경화적층방식 베드 중 하강적층식(베드 하강식) 광경화적층방식일 경우에는 베드(250a)의 구성이 수평의 적층판(251)과, 상기 적층판(251)의 일측으로 부터 수직으로 연장되는 가이드부재(252)와, 상기 가이드부재(252)로 부터 수평으로 연장되어 승하강부(140)에 체결구(143)에 의해 결합되기 위한 결합부재(253)로 이루어진다.
상기 광경화적층방식 베드 중 상승적층식 광경화적층방식일 경우에는 베드(250b)의 구성이 수평의 적층판(251a)과, 상기 적층판(251a)을 승하강부(140)에 결합하기 위한 결합부재(253a)로 이루어진다.
또한 상기 상승적층식 광경화적층방식 베드(251a)는 수지적층방식 베드(220) 하부에 탈부착부재(240)에 의해 결합되도록 구성될 수도 있다.
상기 탈부착부재(240)는 일측으로 부터 개구부를 구비하는 삽입홈(241)이 형성되는 판체(242)와, 상기 삽입홈(241)에 대응하여 결합되고 광경화성 수지적층베드(250)의 상단 일측에 형성되는 걸림돌기를 구비하는 돌기부(251)로 이루어진다.
상기 걸림돌기는 돌기부(251) 상단에 측면으로 돌출되어 돌기부(251)가 삽입홈(241)에 끼워졌을 때 판체(242)에 걸리도록 하기 위한 구성이다.
또한 상기 판체(242)의 저면에는 오목홈(243)이 형성되어 광경화성 수지적층베드(250) 상단에 형성된 돌출부(252)가 끼워지도록 하여 광경화성 수지적층베드(250)가 탈부착부재(240)로 부터 임의대로 회전되는 것을 방지하도록 구성할 수도 있다.
상기 승하강부(140)는 승하강수단에 의해 승하강 되는데, 상기 승하강수단의 구성은 다음과 같다. 즉 나선축(180)과 나선축회전구동수단(181)으로 이루어지는데, 상기 나선축의 회전은 나선축회전구동수단(181)에 의해 이루어지도록 하되 나선축회전구동수단(181)은 모든 전기적 부품을 제어하는 제어부(미도시)에 의해 회전수가 제어되도록 되는 스텝핑모터로 구성됨이 바람직하다.
이때 상기 나선축(180)은 보다 안정적 지지를 위해 지지대(120)에 의해 지탱되도록 함이 바람직하다. 상기 지지대는 상부의 노즐지지부(130)를 지탱하는 프레임의 기능을 대신할 수도 있다.
상기 노즐지지부(130)는 수평상태로 가로방향과 세로방향으로 배치되는 X축과 Y축 지지대(131,133)과, 상기 X축과 Y축 지지대(131,133)을 따라 구동수단(132,134)에 의해 XY방향으로 위치조절되는 히터노즐(150)로 구성된다.
상기 히터노즐(150)을 좌우로 위치조절하기 위한 좌우이동수단은 나선축과 상기 나선축을 회전시키기 위한 스텝핑모터로도 구성될 수 있으나, 노즐과 노즐이 얹혀있는 노즐이송부를 벨트로 연결하고, 상기 벨트를 모터의 회전에 의해 견인되도록 함으로써 방향을 조절할 수 있도록 하는 구조로 구성될 수도 있다.
이때 상기 히터노즐(150)의 하부에는 수지적층방식의 베드(200)가 배치된다.
상기 베드(200)는 히터판(210)과 열가소성 수지적층베드(220), 프레임 결합부재(230)로 구성될 수도 있는데, 상기 프레임 결합부재(230)는 각각 스프링(232)에 의해 탄력가능토록 다수개의 체결구(231)에 의해 승하강부(140)에 결합되도록 함이 바람직하다. 이는 상기 스프링(232)이 진동을 완화시켜 제품의 적층을 보다 정밀하게 할 수 있도록 하기 때문이다.
이때 상기 X축과 Y축 지지대구동수단(132,134)으로도 스텝핑모터가 사용된다.
본 발명에 사용되는 광경화성 수지 적층방식은 바닥면을 가진 수조(170)에 광경화성 수지를 충진하고 수조(170)의 하부 또는 상부에서 빔프로젝트(160)로 광을 조사하여 수조(170) 내에 위치한 광경화성 수지적층베드(250)의 상면 또는 저면에 수지가 2차원 시트 형상으로 경화되도록 하고 광경화성 수지적층베드(250)를 상향 또는 하향으로 이송시킬 때마다 다음 레이어를 적층하기를 반복하여 결국 2차원 시트형상의 수지경화물들이 적층되면서 3차원 입체적 형상의 제품(B)을 구현하게 되는 방식을 의미한다.
상기 승하강부(140)는 다양한 구조를 가질 수 있지만, 안정적 승하강을 위한 가장 바람직한 구조는 다음과 같다. 즉 양측에 나선축삽입공(142)이 형성되고, 상기 나선축삽입공(142)은 나선축(180)에 나사결합되며, 상기 나선축(180)이 구동수단(181)에 의해 회전하면 승하강부(140)은 나선축(180)을 따라 승하강 하는 구조를 갖는다.
이때 승하강부(140)의 네 모서리는 지지대삽입공(141)이 형성되어 지지대(120)에 삽입되어 지지대(120)의 안내를 받으면서 안정적으로 승하강할 수 있도록 구성할 수도 있다.
물론 본 발명은 본체(110)의 상부에 케이스(190)을 씌울수도 있고, 케이스(190) 상부에는 힌지(미도시) 의해 여닫을 수 있는 뚜껑(191)을 형성할 수도 있다. 상기 뚜껑(191)은 열가소성 수지적층베드(220) 위에 형성된 3차원 입체적 형상의 제품(A)을 꺼내기 쉽게 하기 위한 구성이다.
또한 상기 케이스(190)의 전면에도 역시 힌지(미도시) 의해 여닫을 수 있는 도어(192)를 형성할 수도 있는데, 상기 도어(192)는 광경화성 수지적층베드(250) 아래에 형성된 3차원 입체적 형상의 제품(B)을 꺼내기 쉽게 하기 위한 구성이다.
상술 한 바와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예들에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.
110: 본체 120: 지지대
130: 노즐지지부 140: 승하강부
150: 히터노즐 160: 빔프로젝트
170: 수조 180: 나선축
200; 베드 220; 열가소성 수지적층베드
230: 프레임 결합부재 240: 탈부착부재
250a, 250b: 광경화성 수지적층베드

Claims (5)

  1. 베이스판과, 상기 베이스판의 상부 또는 하부에 설치되는 빔프로젝트와, 승하강수단에 의해 베드를 Z축으로 이동시키기 위한 승하강부와, 상기 승하강부 상부에 위치하되 좌우이동수단에 의해 노즐을 X축과 Y축으로 이동시키기 위한 노즐지지부로 구성되는 FDM 3차원 프린터에 있어서,
    상기 베이스판 위에는 광경화수지가 충진되기 위한 수조가 배치되고, 승하강부에는 베드탈부착부재가 적어도 하나 이상 형성되도록 하며, 상기 베드탈부착부재에는 수지적층방식 베드 또는 광경화적층방식 베드가 선택적으로 결합되도록 하되, 상기 광경화적층방식 베드의 적층판은 수조에 잠길 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 광경화적층방식 베드는 하강적층식 또는 상승적층식 광경화적층방식 베드로 구성됨을 특징으로 하는 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 광경화적층방식 베드는 수평의 적층판과, 상기 적층판의 일측으로 부터 수직으로 연장되는 가이드부재와, 상기 가이드부재로 부터 수평으로 연장되어 승하강부에 체결구에 의해 결합되기 위한 결합부재로 구성됨을 특징으로 하는 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 수지적층방식 베드 하부에 탈부착부재에 의해 상승적층식 광경화적층방식 베드가 부착되도록 구성됨을 특징으로 하는 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 탈부착부재는 개구부를 구비하는 삽입홈이 형성되고, 저면에는 오목홈이 형성되는 판체로 이루어지며, 광경화성 수지적층베드의 상단에는 돌출부와 상기 삽입홈에 대응하는 돌기부가 형성되도록 구성됨을 특징으로 하는 광 경화 및 수지적층방식을 겸용할 수 있는 3차원 프린터.

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107788328A (zh) * 2016-09-05 2018-03-13 中国科学院过程工程研究所 一种基于脉动给料的3d打印食品成型方法
WO2018155959A1 (ko) * 2017-02-24 2018-08-30 주식회사 쓰리딜라이트 3d 프린터의 틸팅 속도 가변 방법 및 이를 이용한 3d 프린터
KR20190143508A (ko) * 2018-06-04 2019-12-31 주식회사 엠오피(M.O.P Co., Ltd.) 3d 프린터
WO2020071626A1 (ko) * 2018-10-02 2020-04-09 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 3d 프린터
KR20200071804A (ko) * 2018-11-30 2020-06-22 주식회사 와이테크 3d 프린터
CN111531880A (zh) * 2020-04-03 2020-08-14 湖南大学 一种多方式多材料光固化3d打印设备
WO2021033816A1 (ko) * 2019-08-22 2021-02-25 (주) 엠오피 세라믹 재질의 미세유체 반응기 및 이의 제조방법

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107788328A (zh) * 2016-09-05 2018-03-13 中国科学院过程工程研究所 一种基于脉动给料的3d打印食品成型方法
WO2018155959A1 (ko) * 2017-02-24 2018-08-30 주식회사 쓰리딜라이트 3d 프린터의 틸팅 속도 가변 방법 및 이를 이용한 3d 프린터
KR20190143508A (ko) * 2018-06-04 2019-12-31 주식회사 엠오피(M.O.P Co., Ltd.) 3d 프린터
WO2020071626A1 (ko) * 2018-10-02 2020-04-09 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 3d 프린터
KR20200039048A (ko) * 2018-10-02 2020-04-16 홍익대학교세종캠퍼스산학협력단 3d 프린터
KR20200071804A (ko) * 2018-11-30 2020-06-22 주식회사 와이테크 3d 프린터
WO2021033816A1 (ko) * 2019-08-22 2021-02-25 (주) 엠오피 세라믹 재질의 미세유체 반응기 및 이의 제조방법
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