KR20160131954A - 3d 프린터 - Google Patents

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KR20160131954A
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Abstract

본 발명은 3D 프린터에 관한 것으로, 본 발명의 일 측면에 따르면, 자성체를 포함하는 잉크가 저장되는 잉크 탱크와, 잉크 탱크와 연결되며, 잉크를 분사하기 위한 분사노즐과, 분사된 잉크가 퇴적되는 기판과, 유도 가열을 통해 기판 상에 도포된 잉크를 가열시키도록 마련되고, 분사노즐의 이송방향을 기준으로 분사노즐의 후방에 위치하도록 마련된 가열부와, 분사노즐 및 가열부를 이송하기 위한 이송부, 및 가열부 및 이송부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 3D 프린터가 제공된다.

Description

3D 프린터{3-D printer}
본 발명은 3D 프린터에 관한 것이다.
3D 프린터는 대상을 입체적으로 출력해주는 프린터로, 잉크의 재료에 따라 다양한 인쇄방식을 갖는다.
3D 인쇄 방식으로는, 예를 들어 열가소성 고분자 섬유를 잉크로 사용하여 가열된 프린터 헤드를 통해 잉크를 용융 및 압출시키는 방식 또는 광경화 수지를 잉크로 사용하여 레이저를 통해 잉크를 광경화시키는 방식이 사용되고 있다. 그러나, 열가소성 고분자 섬유를 잉크로 사용하는 경우에는 해상도가 낮은 단점이 있고, 광경화 수지를 잉크로 사용하는 경우에는 해상도는 높지만, 광학장비를 사용해야 하므로 장치의 부피가 커지는 단점이 있다.
또한, 각각의 인쇄 방식에 맞추어 3D 잉크가 제조되기 때문에 상호 교환성이 거의 없는 문제가 있다.
본 발명은 유도 가열(induction heating)을 통해 잉크의 열경화 또는 열융합을 발생시킬 수 있는 3D 프린터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 분사 노즐의 후방에 위치하고, 잉크가 도포된 영역에 집중된 교류 전자기장(focused electromagnetic field)을 형성할 수 있도록 마련된 하나 이상의 코일 구조체를 포함하는 3D 프린터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 분사노즐과 기판 사이의 간격 및 가열부와 기판 사이의 간격 중 적어도 하나의 간격이 조절 가능하고, 연속적으로 3D 인쇄가 가능한 3D 프린터를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 자성체를 포함하는 잉크가 저장되는 잉크 탱크와, 잉크 탱크와 연결되며, 잉크를 분사하기 위한 분사노즐과, 분사된 잉크가 퇴적되는 기판과, 유도 가열을 통해 기판 상에 도포된 잉크를 가열시키도록 마련되고, 분사노즐의 이송방향을 기준으로 분사노즐의 후방에 위치하도록 마련된 가열부와, 분사노즐 및 가열부를 이송하기 위한 이송부, 및 가열부 및 이송부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 3D 프린터가 제공된다.
또한, 가열부는 기판 상에 퇴적된 잉크에 외부 교류 전자기장을 인가하도록 마련될 수 있다.
또한, 가열부는 기판 상에 퇴적된 잉크에 집중된 교류 전자기장을 형성하도록 마련될 수 있다.
또한, 가열부는 하나 이상의 코일 구조체를 포함할 수 있다.
또한, 코일 구조체는, 원통 형상(솔레노이드), 나선 형상, 또는 팬케이크(pancake) 형상을 가질 수 있다.
또한, 코일 구조체는, 원형 또는 사각 코일 형상을 가질 수 있다.
또한, 가열부는 분사 노즐을 기준으로 후방 양측에 각각 배치된 2개의 코일 구조체를 포함할 수 있다. 이때, 가열부는 2개의 코일 구조체 사이 공간에 위치하는 잉크에 외부 교류 전자기장을 인가하도록 마련될 수 있다.
또한, 가열부는 분사노즐과 동일한 높이에 위치하도록 배치될 수 있고, 가열부는 분사노즐과 다른 높이에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 가열부는 분사노즐보다 약 1mm 정도 하방에 위치하도록 배치될 수 있다.
또한, 가열부는 2개의 코일 구조체 사이에 분사노즐의 노즐헤드의 중심선이 위치하도록 마련될 수 있다. 특히, 가열부는 2개의 코일 구조체가 분사노즐의 노즐헤드의 중심선을 따라 대칭 배열되도록 마련될 수 있다.
또한, 분사노즐의 노즐헤드의 직경은 100㎛이하일 수 있고, 바람직하게, 10 내지 50㎛일 수 있다.
또한, 2개의 코일 구조체는, 헬름홀츠 타입(Helmholtz type), 바이-코니컬 타입(bi-conical type), 또는 듀얼 팬케이크 타입(dual pancake type)으로 마련될 수 있다.
또한, 상기 이송부는 가열부와 분사노즐을 일체로 이송하도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 이송부는 가열부와 분사노즐을 개별적으로 이송하도록 마련될 수 있다.
또한, 이송부는 가열부와 분사노즐을 서로 다른 속도로 이송하도록 마련될 수 있다.
또한, 이송부는 기판에 대한 가열부의 상대 위치를 조절하도록 마련될 수 있다.
또한, 가열부 및 기판 중 적어도 하나는 승강 가능하게 마련될 수 있다. 예를 들어, 가열부는 기판에 대하여 승강 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 이송부는 기판과 분사노즐 사이의 간격을 조절하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 분사노즐은 기판에 대하여 승강 가능하게 마련될 수 있다.
또한, 제어부는 잉크를 도포함과 동시에 가열부를 작동시키도록 마련될 수 있다. 이와는 다르게, 제어부는 잉크 도포 후 소정 시간이 경과한 이후에 가열부를 작동시키도록 마련될 수 있다.
또한, 자성체는 자성을 갖는 금속 입자, 금속 산화물, 또는 합금 입자를 포함할 수 있다.
또한, 잉크는 열경화기를 포함하는 단분자, 올리고머, 또는 고분자를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 잉크는 열경화성 고분자를 포함할 수 있다.
또한, 잉크는 세라믹 입자를 포함하며, 세라믹 입자는 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물, 질화물 또는 탄화물을 포함할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 적어도 일 실시예와 관련된 3D 프린터는 다음과 같은 효과를 갖는다.
3D 프린터는, 유도 가열(induction heating)을 통해 잉크(또는 잉크 조성물)의 열경화 또는 열융합을 발생시킬 수 있고, 잉크가 도포된 영역에 집중된 교류 전자기장(focused electromagnetic field)을 형성할 수 있도록 마련된다.
또한, 3D 프린터는, 분사노즐과 기판 사이의 간격 및 가열부와 기판 사이의 간격 중 적어도 하나의 간격이 조절 가능하도록 마련되고, 연속적으로 3D 인쇄가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 3D 프린터를 나타내는 구성도이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명과 관련된 가열부의 다양한 실시예를 나타내는 개념도들이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일 또는 유사한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 3D 프린터(1)를 나타내는 구성도이고, 도 2 내지 도 5는 본 발명과 관련된 가열부의 다양한 실시예를 나타내는 개념도들이다.
본 문서에서, 잉크라 함은, 유도 가열에 의하여 열융합 또는 열경화가 이루어질 수 있는 잉크 조성물을 의미할 수 있으며, 잉크 또는 잉크 조성물이란 용어가 동일한 의미로 함께 사용될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 3D 프린터(1)는 자성체를 포함하는 잉크(I)가 저장되는 잉크 탱크(10) 및 잉크 탱크(10)와 연결되며, 잉크를 분사하기 위한 분사노즐(40)을 포함한다. 또한, 상기 3D 프린터(1)는 분사된 잉크가 퇴적되는 기판(20) 및 유도 가열(induction heating)을 통해 기판(20) 상에 도포된 잉크(I)를 가열시키도록 마련되고, 분사노즐(40)의 이송방향을 기준으로 분사노즐(40)의 후방에 위치하도록 마련된 가열부(50)를 포함한다. 또한, 상기 3D 프린터(1)는 분사노즐(40)과 가열부(50)를 이송하기 위한 이송부(60)를 포함한다. 또한, 상기 3D 프린터(1)는 가열부(50)와 이송부(50)를 제어하기 위한 제어부(70)를 포함한다.
또한, 상기 가열부(50)는 기판(20) 상에 퇴적된 잉크 조성물(C)에 외부 교류 전자기장을 인가하도록 마련된다. 구체적으로, 전자기장에 의해 유도 가열이 발생하면서 잉크 조성물(C)이 가열될 수 있다.
여기서, 잉크 조성물(C)은 후술하는 바와 같이, 조성에 따라 열경화 수지가 경화되거나 금속 입자가 열융합될 수 있고, 이에 따라 3차원 인쇄가 진행될 수 있다. 또한, 도 1을 참조하면, 설명의 편의를 위하여, 분사노즐(40)로부터 분사된 잉크는 영문자 I로 표시하고, 가열부(50)를 통해 가열되는 잉크는 영문자 C로 표시한다.
또한, 외부 교류 전자기장은 주파수가 100kHz 내지 1Ghz이고, 전류가 5A 내지 500A일 수 있다. 상기 범위 내의 주파수와 전류를 가해주었을 때, 잉크 조성물은 대략 10초 내지 1시간 이내에 경화가 완전히 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 상기 가열부(50)는 상기 기판(20) 상에 퇴적된 잉크 조성물(C)에 집중된 교류 전자기장(focused electromagnetic field)을 형성하도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 가열부(50)는 하나 이상의 코일 구조체를 포함할 수 있다. 여기서 상기 코일 구조체는 원형, 다각형, 나선형 등 다양한 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 코일 구조체는 표면 가열용, 내면 가열용, 평판 가열용 등으로 이용될 수 있다. 또한, 코일 구조체의 형상, 개수 및 코일 구조체 간의 배열은 다양하게 결정될 수 있다. 예를 들어, 코일 구조체는, 원통 형상, 나선 형상, 또는 팬케이크(pancake) 형상을 가질 수 있다. 또한, 코일 구조체는, 원형 또는 사각 코일 형상을 가질 수 있다.
또한, 가열부(50)는 분사 노즐(40)에 인접하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 가열부(50)는 분사 노즐(40)의 이송방향을 기준으로 분사 노즐(40)의 후방에 위치하도록 마련된다. 구체적으로, 분사노즐(40)의 이송 방향의 후방에 가열부(50)가 마련됨에 따라, 분사노즐(40)을 통한 잉크의 분사와 가열부(50)를 통한 잉크의 가열이 동시 또는 순차적으로 이루어질 수 있다.
상기와 같은 배치 상태에서, 상기 이송부(60)는 상기 가열부(50)와 분사노즐(40)을 일체로 이송하도록 마련될 수 있다. 이때, 가열부(50)와 분사노즐(40)은 동일한 속도로 이송될 수 있다. 이와는 다르게, 이송부(60)는 가열부(50)와 분사노즐(40)을 개별적으로 이송하도록 마련될 수 있다. 이때, 가열부(50)와 분사노즐(40)은 서로 다른 속도로 이송되도록 마련될 수 있다. 상기 이송부는 모터와 같은 구동원을 포함할 수 있으며, 프린터 기술분야에서 잉크 노즐을 이송시키기 위해 사용되는 공지의 요소로 구성될 수 있다.
한편, 상기 이송부(60)는 기판(20)과 가열부(50) 사이의 간격을 조절하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 가열부(50)는 기판(20)에 대하여 승강 가능하게 마련될 수 있다. 이와는 다르게, 상기 기판(20)은 가열부(50)에 대하여 승강 가능하게 마련될 수 있다. 즉, 이송부(60)는 기판(20)에 대한 가열부(50)의 상대 위치를 조절하도록 마련될 수 있고, 가열부(50) 및 기판(20) 중 적어도 하나는 승강 가능하게 마련될 수 있다. 또한, 이송부(60)는 기판(20)과 분사 노즐(40) 사이의 간격을 조절하도록 마련될 수 있다.
또한, 제어부(70)는 잉크(I)를 도포함과 동시에 가열부(50)를 작동시키도록 마련될 수 있다. 이와는 다르게, 제어부(70)는 잉크 도포 후 소정 시간이 경과한 이후에 가열부(50)를 작동시키도록 마련될 수 있다.
도 2를 참조하면, 가열부(150)는 분사노즐(40)을 기준으로 후방 양측에 각각 배치된 2개의 코일 구조체(151, 152)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 가열부(150)는 2개의 코일 구조체(151, 152) 사이 공간에 위치하는 잉크에 외부 교류 전자기장을 인가하도록 마련될 수 있다. 또한, 상기 가열부(150)는 2개의 코일 구조체(151, 152) 사이에 분사노즐(40)의 노즐헤드의 중심선(L)이 위치하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 2개의 코일 구조체(151, 152)는, 헬름홀츠 타입(Helmholtz type)(도 3 참조), 듀얼 팬케이크 타입(dual pancake type)(도 4 참조) 또는 바이-코니컬 타입(bi-conical type)(도 5 참조)으로 마련될 수 있다.
이하, 본 문서에서 설명하는 잉크(잉크 조성물)에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 자성체는 강자성을 갖는 금속 입자, 금속 산화물, 페라이트 또는 합금 입자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 자성체는 자성 나노 입자를 포함할 수 있다.
예를 들어, 잉크 조성물(I)은 열경화성 고분자 및 자성 나노 입자를 포함할 수 있다. 잉크 조성물(I)에 외부 교류 전자기장을 인가함으로써, 자성 나노 입자에 자기장이 형성되고, 그로 인해 발생하는 열에 의하여 열경화성 고분자를 경화시킬 수 있다. 따라서, 잉크 조성물(I)은 직접적인 열에 의한 경화가 아닌, 외부 교류 전자기장을 인가시키는 것만으로도 경화시킬 수 있다.
또한, 열경화성 고분자 단량체 또는 올리고머는 그 종류가 특별히 한정되지는 않으나, 에폭시 수지의 단량체, 페놀 수지의 단량체, 아미노 수지의 단량체, 불포화 폴리에스테르 수지의 단량체, 아크릴 수지의 단량체, 말레이미드 수지의 단량체 및 시아네이트 수지의 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있고, 바람직하게는 에폭시 수지의 단량체, 아크릴 수지의 단량체 및 말레이미드 수지의 단량체로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 상기 열경화성 고분자 단량체 또는 올리고머는 잉크 조성물 총 중량에 대하여 80 내지 99 중량부로 포함될 수 있다.
한편, 상기 자성 나노 입자는 1 내지 999 nm의 직경을 가지며, 바람직하게는, 30 내지 300 nm의 직경을 가지고, 보다 바람직하게는 50 내지 100 nm의 직경을 가지며, 더욱 바람직하게는 50 내지 60 nm의 직경을 갖는다. 여기서, 자성 나노 입자의 직경이 나노 크기를 초과한다면, 잉크 조성물은 분산성을 확보하지 못할 수도 있다. 또한, 자성 나노 입자는, Fe3O4, Fe2O3, MnFe2O4, CoFe2O4, Fe, CoPt, 및 FePt로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
또한, 잉크 조성물(I)은 총 중량에 대하여 열경화성 고분자 80 내지 99 중량부 및 자성 나노 입자 1 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 자성 나노 입자의 함량이 1중량부 미만이면, 잉크 조성물을 경화시키는 시간이 길어지고, 20 중량부를 초과하면, 검은색을 띄는 자성 나노 입자로 인하여 경화된 수지의 색이 자나치게 어두워질 수 있다. 또한, 자성 나노 입자의 뭉침 현상이 일어날 수 있어, 경화된 수지 내에 빈 공간이 발생할 수도 있고, 이로 인해 균열이 발생할 수도 있다.
또한, 잉크 조성물은 경화제 및 가교제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 경화제는 그 종류를 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어 유기과산화물, 하이드로과산화물, 아조화합물, 이미다졸계, 지방족 아민, 방향족 아민, 제 3급 아민, 폴리아미드 수지, 페놀 수지 및 산무수물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 경화제는 잉크 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있고, 바람직하게는 1 내지 5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 경화제의 함량이 1 중량부 미만이면 잉크 조성물을 완전히 경화시키는 시간이 오래 걸리게 되고, 10 중량부를 초과하면 사슬 길이가 짧은 고분자가 다량 생성되어 경화된 수지의 열적 안정성이 감소될 수 있다.
또한, 상기 가교제의 종류는 특별히 한정하지는 않으나, 예를 들어 페놀노볼락 수지, 페놀알킬 수지, 알릴화 페놀노볼락 수지 및 마이크로캅셀형 가교제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 상기 가교제를 추가로 사용함으로써, 잉크 조성물의 경도 및 열적 안정성을 증가시킬 수 있다. 상기 가교제는 잉크 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 10 중량부로 포함될 수 있으며, 가교제의 함량이 1 중량부 미만이면 가교가 충분히 이루어지지 않아 높은 온도에서 고분자가 녹아 흐르게 되고, 용매에 의한 팽창이 일어날 수 있으며, 10 중량부를 초과하면 가교가 지나치게 많이 되어 경화된 수지가 부서지기 쉬운 상태가 될 수 있다
한편, 잉크 탱크(10)와 연결된 분사노즐(40) 및 열경화가 이루어지도록 잉크 조성물에 외부 교류 전자기장을 인가하기 위한 가열부(50)는 프린터 헤드(30)를 구성할 수 있다. 이때, 전술한 이송부(60)는 기판(20)에 대한 프린터 헤드(30)의 상대 위치를 조절한다.
또한, 제어부(70)는 이송부(60) 및 프린터 헤드(30)를 제어하도록 마련된다. 또한, 제어부(70)는 잉크 조성물(I)의 분사와 외부 교류 전자기장의 발생이 동시에 이루어지도록 제어할 수 있다.
상기 이송부(60)는 프린터에서 노즐 헤드를 이송시키기 위한 통상의 이송부로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 이송부(60)는 분사 궤적에 따른 레일부 및 레일부 상에서 프린터 헤드(30)를 이동시키기 위한 하나 이상의 모터를 포함할 수 있다. 또한, 상기 이송부(60)는 프린터 헤드(30) 및/또는 기판(20)을 승강시키기 위한 하나 이상의 모터(예를 들어, 스텝 모터)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명과 관련된 잉크 조성물은 마이크로 사이즈의 금속 입자 및 첨가제(예를 들어, 유기 성분)를 포함할 수 있다. 이러한 경우, 유도 가열을 통해 금속 입자가 열용합됨으로써 3D 인쇄를 진행시킬 수 있다. 정리하면, 잉크 조성물은 열경화 수지와 자성 나노 입자를 포함(열경화 수지 잉크)할 수도 있고, 금속 입자와 첨가제를 포함(금속성 잉크)할 수도 있다. 열경화 수지 잉크의 경우, 잉크 조성물 총중량을 기준으로 열경화성 고분자가 주된 성분으로 포함되고, 자성 나노입자가 보조 성분으로 포함되는 반면에, 금속성 잉크의 경우, 마이크로 사이즈의 금속 입자가 주된 성분으로 포함된다. 특히, 금속성 잉크의 경우, 유도 가열을 통해 금속 입자를 열융합시키는 과정을 통해 첨가제 성분이 제거되도록 할 수 있다.
또한, 자성체 입자는 금속 산화물, 페라이트 또는 합금 입자를 포함할 수 있다. 또한, 상기 금속 산화물은 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 사마륨(Sm) 및 가돌리늄(Gd)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 산화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 페라이트는 MO·Fe2O3를 포함하고, 상기 M은 2가의 금속 이온일 수 있다. 또한, 2가의 금속 이온은 망간, 철, 코발트, 니켈 또는 아연을 포함할 수 있다. 또한, 합금 입자는 FePt, CoPt, Ni-Zn 또는 Mn-Zn을 포함할 수 있다.
또한, 상기 잉크는 세라믹 입자를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 세라믹은 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상의 산화물, 질화물 또는 탄화물을 포함할 수 있다. 또한, 상기 잉크는, 코어-쉘 구조의 무기 입자 및 세라믹 입자를 포함할 수 있다. 이때, 상기 쉘은 세라믹을 포함할 수 있다. 또한, 코어는 자성체 또는 금속 파우더를 포함할 수 있고, 상기 코어는 철(Fe), 코발트(Co), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 이트륨(Y), 사마륨(Sm) 및 가돌리늄(Gd)로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 산화물을 포함할 수 있다.
또한, 상기 조성물은 세라믹 졸 용매를 포함할 수 있다. 이에 따라 상기 조성물은 세라믹 졸 용액일 수 있다. 이러한 경우, 조성물 내부에 균일하게 분산된 자성체 또는 금속 파우더로부터 열이 발생하여 균일한 열경화가 가능하며, 세라믹 졸의 경화와 함께 세라믹 입자의 경화가 수반되어 최종 경화물의 강도가 증가될 수 있다. 상기 경화는 상기 세라믹 소재간의 소결에 의한 것일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고, 후술하는 경화성 수지와 함께 조성물의 경화가 진행될 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
1: 3D 프린터
10: 잉크 탱크
20: 기판
30: 프린터 헤드
40: 분사 노즐
50, 150: 가열부
60: 이송부
70: 제어부

Claims (20)

  1. 자성체를 포함하는 잉크가 저장되는 잉크 탱크;
    잉크 탱크와 연결되며, 잉크를 분사하기 위한 분사노즐;
    분사된 잉크가 퇴적되는 기판;
    유도 가열을 통해 기판 상에 도포된 잉크를 가열시키도록 마련되고, 분사노즐의 이송방향을 기준으로 분사노즐의 후방에 위치하도록 마련된 가열부;
    분사노즐 및 가열부를 이송하기 위한 이송부; 및
    가열부 및 이송부를 제어하기 위한 제어부를 포함하는 3D 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가열부는 기판 상에 퇴적된 잉크에 외부 교류 전자기장을 인가하도록 마련된 3D 프린터.
  3. 제 2 항에 있어서,
    가열부는 기판 상에 퇴적된 잉크에 집중된 교류 전자기장을 형성하도록 마련된 3D 프린터.
  4. 제 2 항에 있어서,
    가열부는 하나 이상의 코일 구조체를 포함하는 3D 프린터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    코일 구조체는, 원통 형상, 나선 형상, 또는 팬케이크(pancake) 형상을 갖는 3D 프린터.
  6. 제 4 항에 있어서,
    코일 구조체는, 원형 또는 사각 코일 형상을 갖는 3D 프린터.
  7. 제 4 항에 있어서,
    가열부는 분사 노즐을 기준으로 후방 양측에 각각 배치된 2개의 코일 구조체를 포함하며,
    가열부는 2개의 코일 구조체 사이 공간에 위치하는 잉크에 외부 교류 전자기장을 인가하도록 마련된 3D 프린터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    가열부는 2개의 코일 구조체 사이에 분사노즐의 노즐헤드의 중심선이 위치하도록 마련된 3D 프린터.
  9. 제 7 항에 있어서,
    2개의 코일 구조체는, 헬름홀츠 타입(Helmholtz type), 바이-코니컬 타입(bi-conical type), 또는 듀얼 팬케이크 타입(dual pancake type)으로 마련된 3D 프린터.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 가열부와 분사노즐을 일체로 이송하도록 마련된 3D 프린터.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 이송부는 가열부와 분사노즐을 개별적으로 이송하도록 마련된 3D 프린터.
  12. 제 11 항에 있어서,
    이송부는 가열부와 분사노즐을 서로 다른 속도로 이송하도록 마련된 3D 프린터.
  13. 제 1 항에 있어서,
    이송부는 기판에 대한 가열부의 상대 위치를 조절하도록 마련된 3D 프린터.
  14. 제 13 항에 있어서,
    가열부 및 기판 중 적어도 하나는 승강 가능하게 마련된 3D 프린터.
  15. 제 1 항에 있어서,
    이송부는 기판과 분사노즐 사이의 간격을 조절하도록 마련된 3D 프린터.
  16. 제 1 항에 있어서,
    제어부는 잉크를 도포함과 동시에 가열부를 작동시키도록 마련된 3D 프린터.
  17. 제 1 항에 있어서,
    제어부는 잉크 도포 후 소정 시간이 경과한 이후에 가열부를 작동시키도록 마련된 3D 프린터.
  18. 제 1 항에 있어서,
    자성체는 자성을 갖는 금속 입자, 금속 산화물, 또는 합금 입자를 포함하는 3D 프린터.
  19. 제 1 항에 있어서,
    잉크는 열경화기를 포함하는 단분자, 올리고머, 또는 고분자를 포함하는 3D 프린터.
  20. 제 1 항에 있어서,
    잉크는 세라믹 입자를 포함하며,
    세라믹 입자는 실리콘(Si), 알루미늄(Al), 티타늄(Ti) 및 지르코늄(Zr)으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 산화물, 질화물 또는 탄화물을 포함하는 3D 프린터.
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