KR20170020202A - 분말형 3d 프린팅의 프린트 정보 처리방법 - Google Patents

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엑스와이지프린팅, 인크.
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칼-콤프 일렉트로닉스 앤드 커뮤니케이션즈 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법에 관한 것으로, 상기 방법은 분말형 3D 프린터에 응용된다. 본 발명의 일 실시예에서, 본 처리방법은 입력된 3D 모형 파일에 따라 각각의 프린팅층에 필요한 색채 이미지와 접착제 이미지를 생성하고 또한 색채 이미지 중의 색상 정보에 따라 접착제 이미지 중의 접착제 정보를 조정하고 나서 색채 이미지와 조정된 후의 접착제 이미지에 의해 최종 프린팅 이미지를 생성한다. 본 발명에 따른 처리방법에 따르면, 3D 프린터가 최종 프린팅 이미지에 따라 프린트할 때 프린터 헤드에서 분사된 잉크 방울과 접착제 방울은 중첩되는 현상이 발생하지 않기 때문에 접착제에 의해 잉크가 희석되어 성형물의 색상 순도가 낮아지는 현상을 방지할 수 있고, 또한 잉크와 접착제의 중첩으로 인해 과도하게 습윤하여 중첩 부위의 분말 팽창 정도가 커져서 변형이 발생하는 문제점도 방지할 수 있다.

Description

분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법{Processing method of print information of powder type 3D printing}
본 발명은 프린트 정보 처리방법에 관한 것으로, 특히 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법에 관한 것이다.
도 1은 관련 기술에 따른 분말형 3D 프린터를 나타내는 설명도이다. 도 1에 도시된 분말형 3D 프린터(3D 프린터(1)로 약칭한다)에서, 상기 3D 프린터(1)는 프린터 헤드(11), 작업용 평면(12) 및 상기 작업용 평면(12) 하방의 성형 플랫폼(13)을 포함하고, 이 중에서 상기 프린터 헤드(11)는 컬러 잉크와 접착제를 각각 분사하기 위한 다수 개의 노즐을 구비한다.
관련 기술 중의 분말형 3D 프린팅 기술은, 주로 상기 성형 플랫폼(12)에다 분말(21) 층을 하나 깔고 상기 프린터 헤드(11)가 상기 분말(21) 층에다 상기 분말(21) 층의 색상을 변경시키는 컬러 잉크 및 상기 분말(21) 층을 하나의 성형물(22)로 접착 시키는 접착제를 각각 분사한다. 분사 완료 후 상기 3D 프린터(1)는 상기 성형 플랫폼(12)이 하강하도록 제어하고 또한 상기 작업용 평면(12)에다 다음 분말(21) 층을 깐 후 다시 상기 프린터 헤드(11)가 다음 분말(21) 층에다 대응되는 컬러 잉크와 접착제를 분사하도록 제어한다. 상기 3D 프린터(1)는 상기 성형물(22)을 완성할 때까지 상술한 동작을 반복한다.
도 2a와 도 2b를 동시에 참조하면, 상술한 도 2a와 도 2b는 각각 관련 기술에 따른 색채 이미지 설명도 및 접착제 이미지를 나타내는 설명도로서, 상기 3D 프린터(1)가 실제 프린팅할 때에는 주로 대응되는 컬러 잉크를 색채 이미지(I1)에 의해 분사하고, 대응되는 접착제는 접착제 이미지(I2)에 의해 분사한다. 도 2a와 도 2b에 나타낸 바와 같이, 프린팅하고자 하는 상기 성형물(22)이 바깥 둘레에 색채가 있는 볼일 때 상기 색채 이미지(I1)에는 형상이 상기 성형물(22)의 형상에 대응되고 바깥 둘레에 잉크가 분포된 색상 정보(31)를 포함한다; 상기 접착제 이미지(I2)에는 형상이 상기 성형물(22)의 형상에 대응되고 내부에는 접착제가 가득 채워진 접착제 정보(32)를 포함한다.
도 2c는 관련 기술에 따른 병합 이미지의 설명도이다. 도 2c는 상기 색채 이미지(I1)와 상기 접착제 이미지(I2)가 병합된 후의 병합 이미지(I3)를 개시하며, 상기 병합 이미지(I3)는 상기 색상 정보(31)와 상기 접착제 정보(32)가 중첩된 후의 성형물 정보(33)를 포함한다. 그러나 상기 병합 이미지(I3)는 단지 상기 색채 이미지(I1)와 상기 접착제 이미지(I2)가 병합한 후의 상태를 설명할 뿐이고, 상기 3D 프린터(1)가 실제로 프린팅할 때에는 상기 병합 이미지(I3)가 생성되지 않고 직접 상기 색채 이미지(I1)에 따라 컬러 잉크를 분사하며 또한 상기 접착제 이미지(I2)에 따라 접착제를 분사한다. 다시 말하자면, 관련 기술에서 상기 색채 이미지(I1)와 상기 접착제 이미지(I2)는 프린팅할 때 실질적인 연관성이 없다.
상기 성형물 정보(33)에서 알 수 있듯이, 상기 3D 프린터(1)가 상기 색채 이미지(I1)와 상기 접착제 이미지(I2)에 따라 잉크와 접착제를 각각 분사할 때 상기 성형물(22)의 바깥 둘레 부분은 잉크 및 접착제가 동시에 존재하고 상기 성형물(22)의 중심 부분에는 접착제만 존재한다. 다시 말해서, 프린팅 완료된 상기 성형물(22)에는 색이 있는 부분과 색이 없는 부분이 포함되는데, 색이 있는 부분은 분말, 잉크 및 접착제로 구성되고 색이 없는 부분은 단지 분말과 접착제로만 구성된다.
도 3a, 도 3b 및 도 3c는 각각 관련 기술에 따른 잉크 방울 분포의 설명도, 접착제 분포 설명도 및 최종 분포 설명도이다. 도 3a, 도 3b 및 도 3c를 참조하면, 상기 색상 정보(31)를 확대해서 볼 때 상기 색상 정보(31)가 수많은 잉크 방울(41)로 이루어진 것을 발견할 수 있다. 상기 접착제 정보(32)를 확대해서 볼 때 상기 접착제 정보(32)가 수많은 접착제 방울(42)로 이루어진 것을 발견할 수 있다.
상기 성형물(22)에 필요한 색상 및 상기 색상의 짙음 정도에 따라 분사해야 할 잉크의 양도 모두 다르다는 것을 당 업계의 기술자는 잘 알고 있다. 따라서, 상기 색상 정보(31) 중에는 상기 잉크 방울(41)이 가득 채워지지 않을 것이고 다만 필요한 색상의 짙음과 옅음에 따라 상기 색상 정보(31)에 포함되는 상기 잉크 방울(41)의 분포 밀도에 영향을 준다. 한편, 접착제의 작용은 단지 상기 분말(21)을 접착시키는 것뿐이기 때문에 상기 접착제 정보(32)에는 통상적으로 동일한 질량의 상기 접착제 방울(42)을 가득 채운다.
따라서, 도 3c에 나타낸 바와 같이 상기 성형물(22)은 색이 있는 위치에서 상기 잉크 방울(41) 및 상기 접착제 방울(42)을 동시에 포함하게 되는데, 다시 말하자면 색이 있는 위치에서 상기 잉크 방울(41)과 상기 접착제 방울(42)은 중첩된다. 이러한 상황에서, 상기 잉크 방울(41)은 동일 위치 상의 상기 접착제 방울(42)에 의해 희석되어 상기 성형물(22)의 상기 위치 상의 색상 순도가 낮아지게 된다.
더불어, 색이 있는 위치에서 상기 잉크 방울(41)과 상기 접착제 방울(42)을 동시에 포함하기에 상기 위치 상의 상기 분말(21)은 더 습윤하여 팽창 정도가 커지게 된다.
심지어, 상기 성형물(22)이 색이 있는 위치에서 상기 잉크 방울(41)과 상기 접착제 방울(42)을 동시에 포함하고 색이 없는 위치에서는 상기 접착제 방울(42)만 포함하기 때문에, 각각의 위치 상의 상기 분말(21)의 습윤도가 동일하지 않게 되어(즉, 팽창 정도가 다르게 되어) 상기 성형물(22)에 변형이 생기는 현상이 발생한다.
본 발명의 목적은 3D 프린터가 프린팅할 때 잉크 방울과 접착제 방울이 중첩되는 현상이 발생하는 것을 방지할 수 있는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 일 실시예에서, 상기 처리방법은 입력된 3D 모형 파일에 따라 각각의 프린팅층에서 필요한 색채 이미지와 접착제 이미지를 각각 생성하고 또한 상기 색채 이미지 중의 색상 정보에 따라 상기 접착제 이미지 중의 접착제 정보를 조정하고 나서 상기 색채 이미지와 상기 조정된 후의 접착제 이미지를 통해 최종 프린팅 이미지를 생성한다. 마지막에는, 3D 프린터가 상기 최종 프린팅 이미지에 따라 실제적으로 프린팅하여 성형물을 생성하게 한다.
본 발명에 따른 처리방법에 따르면, 상기 3D 프린터가 상기 최종 프린팅 이미지에 따라 프린팅할 때 프린터 헤드에서 분사한 잉크 방울과 접착제 방울은 중첩되는 현상이 발생하지 않기 때문에 접착제에 의해 잉크가 희석되어 성형물의 색상 순도가 낮아지는 문제점을 효과적으로 방지하게 된다. 그리고 동일한 프린팅층의 동일 위치에서 잉크 방울과 접착제가 중첩되는 현상이 발생하지 않기 때문에 잉크와 접착제의 중첩으로 인해 과도한 습윤이 발생하여 중첩 부위의 분말의 팽창 정도가 너무 커져서 변형이 생기는 문제점도 해결할 수 있다.
도 1은 관련 기술에 따른 분말형 3D 프린터를 나타내는 설명도
도 2a는 관련 기술에 따른 색채 이미지를 나타내는 설명도
도 2b는 관련 기술에 따른 접착제 이미지를 나타내는 설명도
도 2c는 관련 기술에 따른 병합 이미지를 나타내는 설명도
도 3a는 관련 기술에 따른 잉크 방울 분포를 나타내는 설명도
도 3b는 관련 기술에 따른 접착제 분포를 나타내는 설명도
도 3c는 관련 기술에 따른 최종 분포를 나타내는 설명도
도 4는 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 정보처리 흐름도
도 5a는 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 잉크 방울 분포를 나타내는 설명도
도 5b는 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 접착제 방울 분포를 나타내는 설명도
도 5c는 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 조정 후 접착제 방울 분포를 나타내는 설명도
도 5d는 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 최종 분포를 나타내는 설명도
도 6은 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 접착제 이미지 조정 흐름도다.
도 7은 본 발명의 제2 구체적 실시예에 따른 접착제 이미지 조정 흐름도다.
도 8은 본 발명의 제2 구체적 실시예에 따른 최종 분포를 나타내는 설명도
이하, 첨부된 도면을 결합하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
우선, 도 4는 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 정보처리 흐름도다. 본 발명에 따른 정보 처리방법은 주로 분말형 3D 프린터(예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같은 3D 프린터(1))에 응용되며, 상기 3D 프린터(1)는 잉크 방울과 접착제 방울이 중첩되어 상기 성형물(22)의 색상 순도가 낮아지는 문제점 및 분말의 습윤이 과도하여 팽창 정도가 너무 커져서 상기 성형물(22)에 변형이 생기는 문제점을 방지하기 위하여, 프린팅하고자 하는 성형물(예를 들면, 도 1에 나타낸 바와 같은 성형물(22))의 색상 정보를 통해 접착제 정보를 조정할 수 있다.
우선, 상기 3D 프린터(1)는 유선이나 무선방식으로 상기 성형물(22)의 3D 모형 파일을 입력한다(단계S10). 이 중에서, 상기 3D 모형 파일(예를 들면, CAD파일)은 상기 3D 프린터(1)의 프로세서(도시되지 않음)에 의한 슬라이싱 처리(slice)를 거친 후 복수의 프린팅층이 생성된다. 상기 슬라이싱 처리는 예를 들어서 주로 입체 슬라이싱(Stereolithography (SLA) slice) 처리일 수 있으나 이에 국한되지 않는다. 상기 슬라이싱 처리는 당 업계에서 통상적으로 사용하는 기술수단이기에 여기서는 추가로 설명하지 않는다.
이어서, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 3D 모형 파일에 따라 각각의 프린팅층을 위해 색채 이미지(도 5a에 나타낸 바와 같은 색채 이미지(I4))를 각각 생성하고(단계(S12)) 또한 마찬가지로 각각의 프린팅층을 위해 접착제 이미지(도 5b에 나타낸 바와 같은 접착제 이미지(I5))를 각각 생성 한다(단계(S14)). 다시 말해서, 상기 3D 모형 파일이 n개의 층으로 슬라이싱 된 경우 상기 3D 프린터(1)는 n개의 상기 색채 이미지(I4) 및 n개의 상기 접착제 이미지(I5)를 생성한다. 그러나 설명의 편의를 위해 하기의 실시예에서는 단일 프린팅층의 상기 색채 이미지(I4)와 상기 접착제 이미지(I5)를 예로 들어서 설명한다.
상기 색채 이미지(I4)와 상기 접착제 이미지(I5)가 생성된 후 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 색채 이미지(I4)의 내용에 따라 상기 접착제 이미지(I5)의 내용을 조정하여 조정된 후의 접착제 이미지(도 5c에 나타낸 바와 같은 조정된 후의 접착제 이미지(I5'))를 생성한다(단계(S16)).
상기 조정된 후의 접착제 이미지(I5')가 생성된 후 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 색채 이미지(I4)와 상기 조정된 후의 접착제 이미지(I5')를 병합하여 최종 프린팅 이미지(도 5d에 나타낸 바와 같은 최종 프린팅 이미지(I6))를 생성한다(단계(S18)). 이 중에서, 상기 최종 프린팅 이미지(I6)는 상기 3D 프린터(1)가 현재 프린팅하고자 하는 상기 프린팅층에 대응된다. 상기 단계(S18) 후, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 최종 프린팅 이미지(I6)를 통해 그 위의 프린터 헤드(도 1에 나타낸 바와 같은 프린터 헤드(11))를 제어하여 대응 위치에다 잉크 방울과 접착제 방울(도 5a 내지 도 5d에 나타낸 바와 같은 잉크 방울(61)과 접착제 방울(62))을 각각 분사하도록 할 수 있다(단계S20).
주의할 점은, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 먼저 모든 프린팅층의 상기 접착제 이미지(I5)에 대해 조정을 하고 또한 병합을 통해 모든 프린팅층의 상기 최종 프린팅 이미지(I6)를 생성한 후 프린팅 절차를 시작할 수 있다. 그러나, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 각각의 프린팅층을 프린팅하기 전에 상기 프린팅층에 대응되는 상기 접착제 이미지(I5)를 동적으로 조정하고 상기 최종 프린팅 이미지(I6)를 생성해도 되며, 본 발명은 실행 순서에 제한을 두지 않는다.
본 실시예의 주요 기술적 특징은, 상기 3D 프린터(1)가 직접 단일의 상기 최종 프린팅 이미지(I6)를 통해 상기 프린터 헤드가 상기 프린팅층의 대응 위치에 상기 잉크 방울(61)과 상기 접착제 방울(62)을 각각 분사하도록 제어하는 것이다. 이에, 관련 기술의 다음과 같은 기술 방안과 다르다. 즉, 상기 관련 기술의 기술방안에서 상기 3D 프린터(1)는 분리된 색채 이미지와 접착제 이미지(도 2a, 도 2b에 나타낸 바와 같은 색채 이미지(I1)와 접착제 이미지(I2))를 통해 상기 잉크 방울(61)과 상기 접착제 방울(62)을 각각 분사하는 기술 방안을 제공한다.
도 5a, 도 5b, 도 5c 및 도 5d는 각각 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 잉크 방울 분포 설명도, 접착제 방울 분포 설명도, 조정 후 접착제 방울 분포 설명도 및 최종 분포를 나타내는 설명도이다. 도 5a에 나타낸 바와 같이, 상기 색채 이미지(I4)에는 주로 상기 성형물(22)이 상기 프린팅층에서 구비하는 색상 정보(51)가 포함되고, 이 중에서 상기 색상 정보(51)는 복수의 상기 잉크 방울(Droplet)(61)로 이루어진다. 도 5b에 나타낸 바와 같이, 상기 접착제 이미지(I5)에는 주로 상기 성형물(22)이 상기 프린팅층에서 구비하는 접착제 정보(52)를 포함하고, 이 중에서 상기 접착제 정보(52)는 복수의 상기 접착제 방울(62)로 이루어진다.
전술한 도 4의 단계(S16)에서, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 주로 상기 색채 이미지(I4) 중의 상기 색상 정보(51)에 의해 상기 접착제 이미지(I5) 중의 상기 접착제 정보(52)를 조정하여 상기 조정된 후의 접착제 이미지(I5')를 생성한다. 더 구체적으로는, 상기 색상 정보(51) 중의 상술한 잉크 방울(61)의 수량과 위치에 따라 상기 접착제 정보(52) 중의 상기 접착제 방울(62)의 수량과 위치를 조정한다.
도 5a에 나타낸 바와 같이, 상기 색채 이미지(I4)의 상기 상기 색상 정보(51)를 확대하고 픽셀(pixel) 개념으로 보면 상기 색상 정보(51)가 상기 복수의 잉크 방울(61)로 이루어진 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 복수의 잉크 방울(61)의 수량이 비교적 적으면 서로 간의 공극(60) 수량이 많아지게 되어 단위면적 중의 상기 복수의 잉크 방울(61)의 밀도가 작아지게 되고, 구성되는 색상도 비교적 옅어진다(예를 들면, 담홍색); 이와 반대로, 상기 복수의 잉크 방울(61)의 수량이 비교적 많으면 서로 간의 상기 공극(60) 수량이 적어지게 되어 단위면적 중의 상기 복수의 잉크 방울(61)의 밀도가 커지게 되고, 구성되는 색상도 비교적 진해진다(예를 들면, 진홍색).
상술한 바와 같이, 상기 프린팅층에 필요한 색상에 따라 결정되고, 일 부분의 위치에 상기 잉크 방울(61)이 분포되고 일 부분의 위치에는 상기 잉크 방울(61)이 분포되지 않는다(즉, 상술한 상기 공극(60)). 일반적으로, 상기 색상 정보(51)는 상기 복수의 잉크 방울(61)에 의해 100% 채워지지 않는다.
도 5b에 나타낸 바와 같이, 상기 접착제 이미지(I5)의 상기 접착제 정보(52)를 확대하고 또한 마찬가지로 픽셀(pixel) 개념으로 보면 상기 접착제 정보(52)가 상기 복수의 접착제 방울(62)로 이루어진 것을 알 수 있다. 그러나, 접착제는 단지 상기 프린팅층 및 상, 하층의 분말(도 1에 나타낸 바와 같은 상기 분말(21))을 접착시키는 작용만 하고 상기 성형물(22)의 색상과는 관련이 없다. 따라서, 상기 3D 프린터(1)에서는 통상적으로 상기 접착제 정보(52)의 형상이 상기 성형물(22)의 상기 프린팅층에서의 형상에 대응되고 또한 상기 복수의 접착제 방울(62)이 상기 접착제 정보(52)를 가득 채운다고 설정한다. 즉, 상기 접착제 정보(52)에는 상기 공극(60)이 존재하지 않기에 상기 성형물(22)이 충분한 강도를 갖는 것을 보장한다.
본 실시예의 주요 기술적 특징은, 상기 프린팅층의 동일한 위치에서 상기 잉크 방울(61) 및 상기 접착제 방울(62)을 동시에 분사하는 것을 방지하는 것이다. 다시 말해서, 상술한 접착제 방울(62)은 상술한 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 위치(즉, 상기 상기 공극(60))에서만 분포되게 한다. 주의할 점은, 본 실시예에서, 상기 3D 프린터(1)에서 사용한 분말은 석고 분말이고, 당 업계의 기술자는 석고 분말이 물을 만나면 접착성을 지니게 된다는 것을 모두 알고 있다. 따라서, 상술한 잉크 방울(61)을 분사하는 위치에 상술한 접착제 방울(62)가 없어도 석고 분말이 상술한 잉크 방울(61)을 흡수한 후 염색되는 외에도 접착성을 지니게 되기 때문에 상술한 접착제 방울(62)을 분사하지 않음으로 인해 접착할 수 없다는 문제점이 발생하지 않게 된다.
본 실시예에서, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 접착제 정보(52) 중의 상기 복수의 접착제 방울(62)의 수량과 위치를 조정하기 위해 주로 상기 색상 정보(51) 중의 상기 복수의 잉크 방울(61)과 상기 접착제 정보(52) 중의 상기 복수의 접착제 방울(62)에 대해 배타적 논리합 연산(exclusive or)을 진행한다.
도 5c에 나타낸 바와 같이, 상기 배타적 논리합 연산을 거친 후 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 조정된 후의 접착제 이미지(I5')에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포된 위치에 상술한 접착제 방울(62)이 분포되지 않을 것을 보장하게 된다. 즉, 상술한 접착제 방울(62)은 상술한 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 상기 공극(60)에만 분포된다. 도 5d에 나타낸 바와 같이, 상기 최종 프린팅 이미지(I6)에서는 상기 공극(60)이 존재하지 않고 상기 복수의 잉크 방울(61)과 상기 복수의 접착제 방울(62)이 중첩되는 현상도 발생하지 않는다.
상술한 내용을 종합해 보면, 상기 3D 프린터(1)가 상기 최종 프린팅 이미지(I6)에 따라 상기 프린터 헤드(11)를 제어하여 상기 프린팅층에 대해 상기 복수의 잉크 방울(61)과 상기 복수의 접착제 방울(62)을 분사할 때 중첩되는 현상이 발생하지 않게 한다. 따라서, 중첩되는 상술한 접착제 방울(62)에 의해 상술한 잉크 방울(61)이 희석되어 상기 성형물(22)의 색상 순도가 낮아지는 문제가 발생하지 않는다. 더불어, 상기 실시형태를 통해 상기 성형물(22)의 각각의 위치 상의 상기 분말(21)의 습윤도가 비교적 균일화되기에, 습윤도가 균일하지 않고 팽창 정도가 달라져서 상기 성형물(22)에 변형이 생기는 문제점을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 구체적 실시예에 따른 접착제 이미지 조정 흐름도다. 도 6은 상기 도 4에 도시된 단계(S16)에서 상기 접착제 이미지(I5)에 대한 조정 단계를 추가로 설명하며, 이하, 구체적으로 설명한다.
우선, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 색채 이미지(I4) 중의 상기 색상 정보(51)를 얻고 상기 색상 정보(51)로 상기 복수의 잉크 방울(61)의 분포 정보를 분석한다(단계(S160)). 이어서, 상기 프린팅층 중에서 상기 복수의 잉크 방울(61)이 분포된 위치 및 상기 복수의 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 위치를 얻는다(단계(S162)).
이어서, 상기 접착제 정보(52)에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포된 위치 상의 상술한 접착제 방울(62)을 제거(단계(S164))하는 동시에 상기 접착제 정보(52)에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 위치 상의 상술한 접착제 방울(62)을 보존한다(단계(S166)). 마지막에, 제거와 보존 동작을 실시한 상기 접착제 정보(52)에 의해 상기 조정된 후의 접착제 이미지(I5')를 생성하여 후속 동작을 진행한다.
주의할 점은, 상기 3D 프린터(1)의 컬러 잉크는 주로 서로 다른 색상의 기본 잉크(일반적으로는 청록색(cyan), 마젠타색(magenta) 및 황색(yellow) 등 3가지 기본색을 포함)을 혼합하여 형성된다. 프린팅할 때 상기 3D 프린터(1)는 이 3가지 색의 잉크 비율을 조절함으로써 상기 성형물(22)의 색상을 제어한다(즉, 상기 분말(21)은 상술한 잉크 방울(61)을 흡수하여 염색되고 또한 상술한 접착제 방울(62)을 흡수하여 접착 성형된다).
상술한 바와 같이, 상술한 잉크 방울(61)이 비교적 진한 색상(예를 들어서 검정색)일 경우 여러 가지 색상의 기본 잉크를 혼합하였기에 상술한 잉크 방울(61)의 부피가 비교적 크고 습윤도 역시 비교적 높다; 이와 반대로, 상술한 잉크 방울(61)이 단일색(에를 들어서 청록색)이나 옅은 색상일 경우 여러 가지 기본 잉크를 혼합할 필요가 없거나 두 가지 색상의 기본 잉크만 혼합하기에 상술한 잉크 방울(61)의 부피가 비교적 작고 습윤 역시 비교적 낮다.
상술한 바와 같이, 상기 분말(21)의 습윤도가 팽창 정도에 영향을 주기 때문에 하나의 위치 상의 상기 분말(21)이 흡수한 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도가 비교적 높을 경우 상기 위치에 상기 접착제 방울(62)을 중첩 분포하지 않아도 상기 분말(21)은 여전히 비교적 큰 팽창으로 인해 상기 성형물(22)의 변형을 일으키게 된다.
도 7은 본 발명의 제2 구체적 실시예에 따른 접착제 이미지 조정 흐름도와 최종 분포를 나타내는 설명도이다. 도 7은 상기 도 4에 도시된 단계(S16)에서 상기 접착제 이미지(I5)의 또 다른 조정 단계를 추가로 설명한다. 이하, 구체적으로 설명한다.
상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 상기 색상 정보(51)로 상기 복수의 잉크 방울(61)의 분포 정보를 분석한다(단계(S1600)). 이어서, 상기 프린팅층 중에서 상기 복수의 잉크 방울(61)이 분포된 위치 및 상기 복수의 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 위치를 얻는다(단계(S1602)). 이어서, 상기 접착제 정보(52)에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포된 위치 상의 상술한 접착제 방울(62)을 제거한다(단계(S1604)).
상기 단계(S1604) 후, 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도가 임계치보다 큰지 판단한다(단계(S1606)). 본 실시예에서, 상기 임계치는 상기 분말(21)이 상술한 잉크 방울(61)을 흡수한 후 팽창 정도가 너무 과대하게 될지의 여부를 판단하기 위한 것이다. 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도가 상기 임계치보다 크지 않다고 판단되면 상기 접착제 정보(52)에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 위치 상의 상술한 접착제 방울(62)을 보존한다(단계(S1608)). 즉, 상술한 접착제 방울(62)이 상기 색상 정보(51) 중의 상술한 공극(60)이 소재한 위치에 분포되도록 한다.
상기 단계(S1608) 후 제거와 보존 동작을 진행한 상기 접착제 정보(52)에 의해 상기 조정된 후의 접착제 이미지(I5')를 생성하여 후속 동작을 진행할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 주로 상술한 잉크 방울(61)의 색상 짙음과 옅음에 따라 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도가 상기 임계치보다 큰지 판단하거나 또는 상기 색상 정보(51)에서 상술한 잉크 방울(61)의 밀도에 의해 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도가 상기 임계치보다 큰 지 판단하되, 이에 국한되지 않는다.
상기 단계(S1606)에서 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도가 상기 임계치보다 크다고 판단될 때 상기 3D 프린터(1)의 프로세서는 일정한 비율에 따라 상기 접착제 정보(52)에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포되지 않는 위치 상의 상술한 접착제 방울(62)을 보존한다(단계(S1610)). 다시 말해서, 하나의 프린팅층에서 상술한 잉크 방울(61)이 분포된 위치에는 상술한 접착제 방울(62)을 분포하지 않고 상술한 잉크 방울(61)이 분포되지 않은 위치에서는 비율에 따라 상술한 접착제 방울(62) 및 상기 공극(60)을 분포 시킨다.
본 실시예에서, 상기 비율은 주로 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도와 반비례된다. 구체적으로, 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도기 높을수록 주위에서 보존되는 상술한 접착제 방울(62)이 적어진다(즉, 상기 공극(60)의 수량이 많아진다). 이와 반대로, 상술한 잉크 방울(61)의 습윤도기 낮을수록 주위에서 보존되는 상술한 접착제 방울(62)이 많아진다(즉, 상기 공극(60)의 수량이 적어진다). 그러나 상술한 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예일뿐이며, 본 발명은 이에 국한되지 않는다.
도 8을 동시에 참조하면, 도 8은 본 발명의 제2 구체적 실시예에 따른 최종 분포를 나타내는 설명도이다. 도 8은 도 5d의 상기 최종 프린팅 이미지(I6)와 다른 최종 프린팅 이미지(I6')를 개시한다. 도 8에서 알 수 있듯이, 본 실시예에서, 상기 최종 프린팅 이미지(I6') 중의 상술한 잉크 방울(61)과 상술한 접착제 방울(62)은 여전히 중첩되지 않지만 상술한 잉크 방울(61)의 주위에는 일부분의 상기 공극(60)을 보존하여 상술한 접착제 방울(62)을 완전히 채우지 않았다.
본 실시예에서 이룰 수 있는 효과는, 일부분의 상기 공극(60)을 보존하여 상술한 잉크 방울(61)과 상술한 접착제 방울(62)을 분사하지 않기에 상술한 습윤도가 비교적 높은 잉크 방울(61)을 흡수한 상기 분말(21)이 팽창할 수 있는 공간이 있으므로 상기 분말(21)의 팽창에 의해 상기 성형물(22)에 변형이 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이상은 본 발명의 바람직한 구체적 실시예일뿐이며 이로 인해 본 발명의 특허 범위를 제한하지 않는다. 따라서 본 발명의 내용에 따라 구현한 균등한 변화는 모두 본 발명의 범위 내에 포함되는 것을 미리 밝혀둔다.
1 : 3D 프린터 11 : 프린터 헤드
12 : 작업용 평면 13 : 성형 플랫폼
21 : 분말 22 : 성형물
31 : 색상 정보 32 : 접착제 정보
33 : 성형 정보 41 : 잉크 방울
42 : 접착제 방울 51 : 색상 정보
52 : 접착제 정보 60 : 공극
61 : 잉크 방울 62 : 접착제 방울
I1, I4 : 색채 이미지 I2, I5 : 접착제 이미지
I5' : 조정된 후의 접착제 이미지
I3 : 병합 이미지
I6, I6' : 최종 프린팅 이미지
S10~S20 : 처리 단계
S160~S166 : 조정 단계
S1600~S1610 : 조정 단계

Claims (9)

  1. 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법에 있어서,
    (a) 하나의 프린팅층을 위해, 복수의 잉크 방울로 구성된 색상 정보를 포함하는 색채 이미지를 생성하는 단계;
    (b) 상기 프린팅층을 위해, 복수의 접착제 방울로 구성된 접착제 정보를 포함하는 접착제 이미지를 생성하는 단계;
    (c) 상기 색채 이미지의 상기 색상 정보에 따라 상기 접착제 이미지의 상기 접착제 정보를 조정하는 단계;
    (d) 상기 색채 이미지 및 상기 조정된 후의 접착제 이미지를 병합하여 최종 프린팅 이미지를 생성하는 단계; 및
    (e) 상기 최종 프린팅 이미지에 따라, 3D 프린터의 프린터 헤드가 대응 위치에 상기 잉크 방울과 상기 접착제 방울을 각각 분사하도록 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 단계(a) 이전에, 복수의 상기 프린팅층이 포함된 3D 모형 파일을 입력하는 단계 (f)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단계(c)는 상기 색상 정보 중 상기 복수의 잉크 방울과 상기 접착제 정보 중 상기 복수의 접착제 방울에 대해 배타적 논리합 연산을 하여 상기 접착제 이미지의 상기 접착제 정보를 조정하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 단계(c)는,
    (c01) 상기 색상 정보를 통해 상기 복수의 잉크 방울의 분포 정보를 분석하는 단계;
    (c02) 상술한 잉크 방울이 분포된 위치 및 상술한 잉크 방울이 분포되지 않은 위치를 얻는 단계;
    (c03) 상술한 잉크 방울이 분포된 위치 상의 상술한 접착제 방울을 상기 접착제 정보에서 제거하는 단계;
    (c04) 상술한 잉크 방울이 분포되지 않은 위치 상의 상술한 접착제 방울을 상기 접착제 정보에 보존하는 단계; 및
    (c05) 제거 후의 상기 접착제 정보에 따라 조정 후의 상기 접착제 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 단계(c)는,
    (c11) 상기 색상 정보에 따라 상기 복수의 잉크 방울의 분포 정보를 분석하는 단계;
    (c12) 상술한 잉크 방울이 분포된 위치 및 상술한 잉크 방울이 분포되지 않은 위치를 얻는 단계;
    (c13) 상술한 잉크 방울이 분포된 위치 상의 상술한 접착제 방울을 상기 접착제 정보에서 제거하는 단계;
    (c14) 상술한 잉크 방울의 습윤도가 임계치보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계;
    (c15) 상술한 잉크 방울의 습윤도가 상기 임계치보다 크지 않을 경우, 상술한 잉크 방울이 분포되지 않은 위치 상의 상술한 접착제 방울을 상기 접착제 정보에 보존하는 단계; 및
    (c16) 제거 후의 상기 접착제 정보에 따라 조정 후의 상기 접착제 이미지를 생성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 단계(c)는, 상술한 잉크 방울의 습윤도가 상기 임계치보다 클 경우, 상술한 잉크 방울이 분포되지 않은 위치 상의 상술한 접착제 방울을 일정한 비율로 상기 접착제 정보에 보존하는 단계(c17)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 비율과 상술한 잉크 방울의 습윤도가 반비례하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 임의 한 항에 있어서,
    상기 단계 (c14)는 상술한 잉크 방울의 색상 농도를 통해 상술한 잉크 방울의 습윤도가 상기 임계치보다 큰 지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
  9. 제5항 내지 제7항 중 임의 한 항에 있어서,
    상기 단계 (c14)는 상기 색상 정보 중의 상술한 잉크 방울의 밀도를 통해 상술한 잉크 방울의 습윤도가 상기 임계치보다 큰 지의 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 분말형 3D 프린팅의 프린트 정보 처리방법.
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