KR20170134325A - 소결 방법, 제조 방법, 대상물 데이터 처리 방법, 데이터 캐리어 및 대상물 데이터 프로세서 - Google Patents
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Abstract
제조된 대상물을 형성하기 위해 그린 대상물 바디를 소결하는 방법이 제공된다. 이 방법은 그린 대상물 바디를 제공하는 단계를 포함한다. 그린 대상물 바디는 결합제에 의해 함께 결합된 과립상 구성 재료를 포함한다. 이 방법은 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 그린 지지체를 제공하는 단계를 포함한다. 그린 지지체는 결합제에 의해 함께 결합된 과립상 구성 재료를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체로 그린 대상물 바디를 지지하는 단계를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디와 함께 그린 지지체를 소결하는 단계를 포함한다. 대상물을 제조하는 방법, 대상물 데이터를 처리하는 방법, 프로그램 명령을 운반하는 데이터 캐리어 및 대상물 데이터 프로세서가 또한 제공된다.
Description
본 개시는 소결 방법, 특히 원하는 대상물을 형성하기 위해 그린(green) 대상물 바디를 소결하는 소결 방법에 관한 것이다. 특히, 본 개시는 금속 분말과 같은 과립상 재료가 빌드(build) 영역 내로 층상으로 적층되는 적층 조형(additive manufacturing) 방법에 의해 생성되는 그린 대상물 바디의 소결에 적용될 수 있으며, 각 층의 일부는 각 층의 적층 중에 또는 적층 후에 함께 결합되어 대상물의 일부를 형성하며, 이로써 빌드 영역 내에서 일련의 층으로부터 대상물을 형성한다. 또한 전형적으로 대상물의 각 층의 결합 부분은, 대상물이 연속적으로 적층된 층을 통해 연속적 형상으로 형성되도록, 이전 층의 일부에 결합되도록 결합된다. 전형적으로 결합은 결합제의 선택적 적층에 의해 실시된다. 본 개시는 또한 소결 방법을 포함한 대상물을 제조하는 방법, 이 대상물 제조 방법에 이용하는 대상물 데이터 처리 방법, 이 데이터 처리 방법을 구현하기 위한 데이터 캐리어 및 대상물 데이터 프로세서에 관한 것이다.
구성 재료의 일부를 결합하여 대상물을 형성함으로써 원하는 대상물을 쌓아올리는 적층 조형 방법은 재료의 일부를 제거하여 대상물의 표면을 형성함으로써 원하는 대상물을 형성하는 전통적인 감법(subtractive) 조형 방법에 대한 중요하고 유리한 대안을 제공하는 것으로 생각된다.
많은 다양한 적층 조형에서, 구성 재료는 일련의 층으로서 빌드 영역 내에 적층되고, 각 층의 일부는 함께 결합되고, 또한 아래 층의 이전에 결합된 부분과 함께 결합되어 제조될 원하는 대상물을 쌓아올린다. 종종 3D 인쇄라 불리는 하나의 특별한 종류의 적층 조형은 빌드 영역 내로 과립상 재료의 순차적 층을 적층하는 단계 및 적층된 층을 가로질러 이동하도록 배치된, 그리고 각각의 적층된 층 상의 원하는 위치에 결합제를 선택적으로 적층시키도록 배치된, 예를 들면, 잉크젯 헤드로부터 액체 결합제를 선택적으로 도포함으로써 각 층의 적층 후 또는 적층 중에 층의 일부를 함께 선택적으로 접합시키는 단계를 포함한다.
하나의 종류의 3D 인쇄 기술은 금속 또는 비금속 분말과 같은 과립상 구성 재료를 사용하며, 이것은 결합제의 적용 후에 소위 그린 대상물 바디를 형성하며, 다음에 이 그린 대상물 바디는 상승된 온도 및/또는 상승된 압력의 적용과 같은 적절한 조건 하에서 소결된다. 그린 대상물 바디를 소결하면 상대적 기공률이 감소되고, 대상물의 밀도가 증가함으로써 대상물의 강도와 같은 기계적 특성이 향상된다.
그러나, 그린 대상물 바디를 소결하여 대상물을 제조할 때, 경우에 따라 대상물의 변형이 발생된다. 그러므로, 소결 공정 중에 그린 대상물 바디의 변형의 발생을 감소시킬 필요가 있다.
본 개시의 제 1 양태에 따르면, 제조된 대상물을 형성하기 위해 그린 대상물 바디를 소결하는 방법이 제공된다. 이 방법은 그린 대상물 바디를 제공하는 단계를 포함한다. 그린 대상물 바디는 결합제에 의해 함께 결합된 과립상 구성 재료를 포함한다. 이 방법은 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 그린 지지체를 제공하는 단계를 포함한다. 그린 지지체는 결합제에 의해 함께 결합된 과립상 구성 재료를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체로 그린 대상물 바디를 지지하는 단계를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디와 함께 그린 지지체를 소결하는 단계를 포함한다.
본 개시의 제 2 양태에 따르면, 대상물을 제조하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제 1 복수의 층의 구성 재료를 적층하는 단계를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체를 형성하기 위해 제 1 복수의 층의 각각의 적층된 층의 일부를 선택적으로 결합시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 제 2 복수의 층의 구성 재료를 적층하는 단계를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디를 형성하기 위해 제 2 복수의 층의 각각의 적층된 층의 일부를 선택적으로 결합시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디와 함께 그린 지지체를 소결하는 단계를 포함한다.
하나의 구현형태에서, 그린 대상물 바디 및 그린 지지체는 소결 중에 실질적으로 동일한 백분율의 선 수축을 나타낸다.
하나의 구현형태에서, 이 방법은 소결 공정 전에 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디의 결합해제 공정을 더 포함한다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체 및 그린 대상물 바디는 동일한 결합제에 의해 결합된 동일한 구성 재료로 형성된다.
본 개시의 제 3 양태에 따르면, 대상물 데이터를 처리하는 방법이 제공된다. 이 방법은 제조될 대상물 바디를 표현하는 대상물 데이터를 획득하는 단계를 포함한다. 이 방법은 대상물 데이터에 기초하여 지지체 데이터를 생성하는 단계를 포함하며, 이 지지체 데이터는 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 지지체를 표현한다. 이 방법은 지지체에 의해 지지되는 대상물 바디를 표현하는 조합된 데이터를 획득하기 위해 지지체 데이터와 대상물 데이터를 조합하는 단계를 포함한다. 이 방법은 조합된 데이터를 출력하는 단계를 포함한다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 대상물 바디를 지지하는 동안에 안착될 수 있는 평면의 저면을 갖는다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 지지면을 가지며, 이 지지면은 그린 대상물 바디와의 단속적 접촉면을 제공한다.
하나의 구현형태에서, 단속적 접촉면은 지지면의 돌출부, 함몰부 또는 파형부 중 적어도 하나에 의해 형성된다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 그린 대상물 바디의 형성에 일치하도록 구성된다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 그린 대상물 바디 상의 복수의 위치에서 그린 대상물 바디와 접촉하도록 구성된다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 그린 대상물 바디의 전체를 지지하기 위한 치수를 갖는다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 결합제에 의해 그린 대상물 바디에 연결된다.
하나의 구현형태에서, 그린 지지체는 그린 대상물 바디로부터 분리된다.
본 개시의 제 4 양태에 따르면, 실행 시에 데이터 프로세서로 하여금 제 3 양태에 따른 방법을 수행하도록 구성되는 프로그램 명령을 운반하는 데이터 캐리어가 제공된다.
본 개시의 제 5 양태에 따르면, 대상물 데이터 프로세서가 제공된다. 이 프로세서는 제조된 대상물을 표현하는 대상물 데이터를 획득하기 위해 동작가능한 대상물 데이터 획득 유닛을 포함한다. 이 프로세서는 대상물 데이터에 기초하여 대상물 데이터를 생성하도록 동작가능한 지지체 데이터 생성 유닛을 포함한다. 이 지지체 데이터는 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 지지체를 표현한다. 이 프로세서는 지지체에 의해 지지되는 대상물을 표현하는 조합된 데이터를 획득하기 위해 지지체 데이터와 대상물 데이터를 조합하도록 동작가능한 조합 유닛을 포함한다. 이 프로세서는 조합된 데이터를 출력하기 위한 조합된 데이터 출력 유닛을 포함한다.
본 개시의 더 깊은 이해를 위해, 그리고 그 실행 방법을 설명하기 위해 첨부 도면이 참조된다.
도 1 내지 도 6은 적층 조형 공정의 단계들을 도시하고;
도 7은 적층 조형 공정을 위한 흐름도를 도시하고;
도 8은 본 개시의 구현으로부터 얻어지는 지지체와 일체화된 그린 대상물 바디를 도시하고;
도 9는 도 8의 구성의 변형례를 도시하고;
도 10은 도 8의구성의 다른 변형례를 도시하고;
도 11은 도 8의 구성의 또 다른 변형례를 도시하고;
도 12는 본 개시의 구현형태인 데이터를 처리하는 방법을 나타내는 흐름도를 도시하고;
도 13은 본 개시의 구현형태인 대상물 데이터를 처리하기 위한 장치를 도시한다.
도 7은 적층 조형 공정을 위한 흐름도를 도시하고;
도 8은 본 개시의 구현으로부터 얻어지는 지지체와 일체화된 그린 대상물 바디를 도시하고;
도 9는 도 8의 구성의 변형례를 도시하고;
도 10은 도 8의구성의 다른 변형례를 도시하고;
도 11은 도 8의 구성의 또 다른 변형례를 도시하고;
도 12는 본 개시의 구현형태인 데이터를 처리하는 방법을 나타내는 흐름도를 도시하고;
도 13은 본 개시의 구현형태인 대상물 데이터를 처리하기 위한 장치를 도시한다.
도 1은 본 개시의 개념이 구현될 수 있는 제조 장치를 도시한다. 도 1의 장치는 상면(11a)을 구비한 테이블(11)을 갖는다. 여기에서, 상면(11a)은 평면이다. 테이블(11)의 표면(11a)에는 함몰된 웰(well; 12)이 설치되어 있고, 이것의 측면은 테이블의 표면(11a)으로부터 수직 방향으로 연장되는 측벽(11b)에 의해 형성된다. 지지 플레이트(13)가 웰(12) 내에 배치되며, 테이블의 표면의 평면(XY 평면) 내에서 웰의 범위와 일치되는 범위를 갖는다. 지지 플레이트(13)는 또한 평면의 상면(13a)을 가지며, 테이블(11)의 표면(11a)과 지지 플레이트(13)의 표면(13a) 사이의 웰의 깊이와 같은 테이블(11)의 표면(11a)에 수직인 방향(Z 방향)으로 웰의 깊이를 변화시킬 수 있도록 웰(12) 내에 이동가능하게 배치된다. 예를 들면, 지지 플레이트(13)는 장치의 제어 유닛(미도시)으로부터의 명령에 따라 지지 플레이트(13)를 상승 및 하강시키도록 구성된 피스톤(14)에 의해 이동가능하다.
도 1은 단면도(XZ 평면에서의 단면도)로 도시되어 있으나, 웰, 테이블 및 플레이트는 모두 지면 내의 방향(Y 방향)으로 연장된다. 예를 들면, 웰(12), 및 따라서 지지 플레이트(13)는 테이블(11)의 표면(11a)에 수직인 방향, 즉 웰 내로의 방향으로 보았을 때 직사각형, 정사각형, 원형, 타원형일 수 있거나, 일부의 다른 형상을 가질 수 있다.
물론, 여기서 테이블(11)의 표면이 평면으로 개시되어 있으나, 이 표면은 만곡되거나 경사를 이룰 수 있고, 일부의 구성에서 웰로부터 멀어지는 방향으로 약간의 상향 또는 하향 경사를 이룰 수 있다.
테이블(11)의 표면 상에는 프린트 헤드(15)가 적어도 X 방향으로 병진하도록 배치되어 있다. 예를 들면, X 방향으로 연장되는 레일(16)이 제공될 수 있으며, 이를 따라 프린트 헤드(15)는, 예를 들면, 풀리, 래크 앤드 피니언 드라이브, 또는 웜 나사 드라이브에 의해 병진되도록 배치될 수 있다. 프린트 헤드(15)는 본 장치의 제어 유닛의 제어 하에서 이동가능하다. 여기서, 프린트 헤드(15)는 이 프린트 헤드(15)가 웰(12)을 횡단할 때 웰(12) 내에 과립상 구성 재료를 적층하도록 배치된 구성 재료 적층 유닛(15a), 및 이전에 적층된 과립상 구성 재료의 일부를 함께 결합하기 위해, 프린트 헤드(15)가 웰(12)을 횡단할 때, 웰(12) 내의 선택된 위치에서 액체 결합제와 같은 결합제를 분배하도록 배치된 결합제 적층 유닛(15b)의 2 개의 분배 부품을 갖는다.
구성 재료 적층 유닛(15a) 및 결합제 적층 유닛(15b)의 각각은 적절한 재료 리저버에 결합될 수 있고, 프린트 헤드(15)의 부품으로서 제공될 수 있고, 또는 본 장치(10)의 다른 부분에 배치될 수 있고, 또는 외부에 제공될 수 있다.
프린트 헤드(15)는 웰(12)을 가로질러 전방 및 후방으로 일방향(X 방향)으로만 병진하도록 배치될 수 있거나, 제 1 방향에 대해 어떤 각도를 이루는 다른 방향, 예를 들면, 수직 방향(Y 방향)으로 병진하도록 배치될 수도 있다.
본 구성에서, 프린트 헤드(15)는 웰(12)의 상측에서 일방향(X 방향)으로만 이동하도록 배치된다. 구성 재료 적층 유닛(15a)이 프린트 헤드(15)의 병진 방향에 수직인 방향(Y 방향)으로 웰(12)의 전폭을 가로질러 과립상 구성 재료를 적층시킬 수 있도록 하기 위해, 구성 재료 적층 유닛(15a)은 웰(12)의 최대 폭 방향과 동일하거나 큰 프린트 헤드(15)의 이동 방향에 수직인 방향(Y 방향)으로 연장될 수 있고, 웰의 폭을 가로질러 균일한 분말의 층을 적층시키도록 제어 유닛의 제어 하에서 구성 재료가 분배될 수 있는 하나 이상의 구성 재료 적층 위치를 제공할 수 있다. 예를 들면, 구성 재료 적층 유닛(15a)은 웰(12)의 전체 폭을 가로질러 연장되는 슬릿 형상의 단일의 대형 분배 오리피스를 가질 수 있거나, 웰 내로 균일한 분말층을 적층시킬 수 있도록 충분히 조밀하게 이격된, 웰(12)의 폭을 가로질러 어레이 내에 배치된 다수의 더 작은 분배 오리피스를 구비할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 프린트 헤드(15)가 레일(16)을 따라 웰(12)을 가로질러 횡단함에 따라, 실질적으로 균일한 분말층이 웰 내로 분배될 수 있고, 이것의 두께는 구성 재료 적층 유닛(15a)으로부터 과립상 구성 재료의 분배 속도 및 웰(12)을 횡단하는 프린트 헤드(15)의 속도에 의해 결정될 수 있다.
프린트 헤드(15)는 닥터 블레이드 또는 평활화 롤러와 같은 평활화 장치를 구비할 수 있고, 이것은 구성 재료 적층 유닛(15a)으로부터 구성 재료를 분배하면서 프린트 헤드(15)가 이동하는 전방 방향(X 방향)을 기준으로 구성 재료 적층 유닛(15a)의 후방에 배치되어 그 이동 중에 적층된 구성 재료의 층 깊이의 모든 불규칙성을 평활화할 수 있다. 평활화 유닛은 프린트 헤드(15)에 대해 후퇴될 수 있거나, 테이블(11)의 표면(11a)에 대해, 또는 구성 재료 적층 유닛(15a)의 하나 이상의 분배 오리피스의 높이에 대해 고정될 수 있다.
결합제 적층 유닛(15b)은 구성 재료 적층 유닛(15a)으로부터 구성 재료를 적층하면서 프린트 헤드(15)가 이동하는 이동 방향을 기준으로 구성 재료 적층 유닛(15a)의 후방에 배치된다. 결합제 적층 유닛(15b)은 이전에 적층된 구성 재료의 일부를 함께 결합하여 적층된 층 내에서 접합 영역을 형성하도록 웰(12) 내의 다양한 위치에 결합제를 선택적으로 적층시키도록 구성되어 있다.
본 구성에서, 결합제 적층 유닛(15b)은 본 장치의 제어 유닛으로부터의 커맨드에 따라 결합제의 액적을 분사하도록 배치된 잉크젯형 프린트 헤드이다. 결합제 적층 유닛(15b)은 사전결정된 간격으로 웰(12)의 폭 방향을 가로질러 연장되는 일련의 오리피스를 구비할 수 있고, 이들 각각은 프린트 헤드(15)가 레일(16)을 따라 웰(12)을 가로질러 횡단함에 따라 적층된 층을 가로질러 다양한 위치에 결합제를 선택적으로 적층시키도록 개별적으로 제어가능하다. 다른 구성에서, 결합제 적층 유닛(15b)은 결합제를 분사할 수 있는 단 하나의 또는 적은 수의 오리피스를 가질 수 있으며, 웰(12)을 가로질러 프린트 헤드(15)의 이동 방향에 수직인 방향으로 프린트 헤드(15)를 가로질러 병진되도록 배치될 수 있다. 제 1 구성에서, 결합제가 적층되는 위치는 결합제를 적층하도록 작동되는 오리피스 및 웰(12)을 가로지르는 프린트 헤드(15)의 위치에 의해 결정되는 한편, 제 2 구성에서 웰(12)의 폭 방향을 가로지르는 결합제 적층 유닛(15b)의 위치는 또한 결합제가 적층되는 위치를 결정한다.
일부의 구성에서, 프린트 헤드(15)는 초기 위치로부터 구성 재료의 층이 적층되는 웰(12)을 가로질러 제 1 패스(pass)를 수행하고, 다음에 그 초기 위치로 복귀되고, 다음에 이전에 적층된 층 상에 결합제를 적층하는 동일 방향으로 제 2 패스를 수행한다. 다른 구성에서, 구성 재료는 구성 재료 적층 유닛(15a)으로부터 적층되고, 결합제는 전체 층이 적층되기 전에 동일한 패스에서 결합제 적층 유닛(15b)으로부터 선택적으로 적층된다. 이들 2 개의 구성 중 전자는 대안적 구현이지만 후자는 다음에서 채택된다.
결합 유닛(15b)에 의해 적층된 결합제가 특정의 경화 처리를 필요로 하지 않는 경우, 예를 들면, 결합제가 공기와 접촉에 의해 경화되는 경우, 또는 결합제가 함께 반응하여 경화되는 2 개의 동시적으로 또는 순차적으로 분사되는 성분의 조합에 의해 형성된 경우, 추가의 경화 유닛은 요구되지 않는다. 그러나, 결합제는, 예를 들면, 복사선 경화성일 수 있고, 결합제를 응고 및 경화시키기 위해, 예를 들면, 자외선의 적용이 필요할 수 있다. 이러한 구성에서, 결합제 적층 유닛(15b)에 의해 적층된 결합제가 경화 유닛으로부터의 자외선의 적용에 의해 경화될 수 있도록, 프린트 헤드(15)는 결합제를 적층할 때 프린트 헤드(15)가 이동하는 전방 방향으로 결합제 적층 유닛의 후방에 배치된 경화 유닛을 포함할 수 있다. 본 구성에서, 사용되는 결합제는 경화 유닛을 필요로 하지 않으므로 경화 유닛이 도시되어 있지 않다고 상정된다.
추가의 가능한 구성에서, 결합제는 열경화성이고, 인쇄 장치는 웰의 온도를 상승시켜 결합제를 열경화시키도록 구성될 수 있다.
프린트 헤드의 이동, 프린트 헤드가 웰(12)을 횡단함에 따라 균일한 분말층이 적층될 수 있도록, 그리고 그 층의 선택된 영역이 함께 결합되어 그 층의 결합된 영역을 형성할 수 있도록, 구성 재료 적층 유닛의 구동, 및 결합제 적층 유닛의 구동 및 제어는 모두 본 장치의 제어 유닛에 의해 개별적으로 제어될 수 있다.
일반적으로, 결합제 적층 유닛(15b)에 의해 분사된 결합제가 층의 전체 두께를 침투하여 층의 전체 두께를 함께 결합할 수 있도록, 뿐만 아니라 하부층의 결합된 부분과 층의 결합된 부분을 결합하기에 충분한 아래까지 층을 침투할 수 있도록 층의 두께가 제어된다. 더 두꺼운 층이 적층되는 경우, 제어 유닛은 적층된 층의 면적 당 적층된 결합제의 양을 역전시킬 수 있으며, 더 얇은 층이 적층되는 경우 양을 감소시킬 수 있다.
도 2에 도시된 구성에서, 지지 플레이트(13)는 적층될 구성 재료의 적어도 하나의 층의 두께만큼 표면(11a)으로부터 하강되었다. 도 2에 도시된 위치로부터, 프린트 헤드(15)는 웰(12)을 횡단하며, 결합제 적층 유닛(15b)으로부터 적층되는 결합제와 함께 적층된 층의 일부를 결합하면서 구성 재료 적층 유닛(15a)으로부터 구성 재료의 층을 적층한다. 그 결과 도 3에 도시된 구성이 얻어지며, 여기서 선택적으로 함께 결합된 부분을 갖는 구성 재료의 층(7)이 웰(12) 내에서 지지 플레이트(13)의 상면(13a) 상에 위치되며, 여기서 프린트 헤드(15)는 도 2에 도시된 출발 위치에 대해 웰의 반대측 상에 있다. 도 3에 도시된 위치로부터, 프린트 헤드(15)는 도 2에 도시된 출발 위치로 복귀되고, 지지 플레이트(13)는 도 4에 도시된 바와 같이 또 하나의 층의 두께만큼 더 하강된다. 후속하여 인쇄된 층은 제 1 층과 동일한 두께를 가지거나 상이한 두께를 가질 수 있다. 본 구성에서, 간결성을 위해 모든 층이 동일한 두께를 가지는 것으로 가정된다.
도 4에 도시된 구성으로부터, 웰(12)을 가로질러 프린트 헤드(15)의 추가의 패스가 수행되어, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 2로부터 도 3으로의 이행과 관련하여 설명한 바와 같이 웰(12) 내에서 층(7)의 상면에 추가의 층(8)이 적층된다. 층(8)의 일부는 함께 접합되고, 결합제는 층(8)의 접합된 부분과 직하에 위치하는 층(7)의 접합된 부분을 접합하도록 층(8)을 충분히 침투한다. 도 4로부터 도 5로의 이행의 공정이 원하는 층 수 만큼 반복되고, 층의 수와 두께 및 각 층 상의 결합제가 적층되는 위치는 생성될 대상물의 디자인에 따라 제어된다. 최종적으로, 최종 층이 인쇄되고, 선택적으로 결합제를 경화시키기 위한 베이킹(baking) 공정 후에, 인쇄된 대상물은 웰(12)로부터 제거되고, 그 결과 도 6에 도시된 구성이 된다. 이 구성으로부터, 지지 플레이트(13)는 피스톤(14)에 의해 상승되어 도 1에 도시된 구성을 실현하고, 여기서 인쇄가 다시 시작된다.
제조 장치(10)의 제어, 특히 적어도 결합제가 적층되는 각 층 상의 위치에 대한 제어는 제조될 대상물을 정의하는 사전결정된 제조 명령의 세트에 따라 제어 유닛(미도시)에 의해 실시된다. 전형적으로, 도 1에 도시된 바와 같은 장치의 경우, 제조 명령은 제조될 대상물을 통한 일련의 연속적 슬라이스(slice)를 정의하고, 각 슬라이스는 각 층 상의 결합제가 적층될 위치 및 이에 따라 층을 구성하는 과립이 함께 접합될 위치에 대한 정보와 함께 적층될 단일 층을 나타낸다. 이러한 정보는 연속적 XY 평면 상의 일련의 적층 벡터로서, 또는 순차적 XY 평면의 일련의 픽셀 이미지로서 제공될 수 있다.
일부의 구성에서, 제어 유닛은 다른 포맷의 대상물 정의(definition) 정보를 수용하도록, 그리고 대상물 데이터를 일련의 층을 정의하는 데이터로 적절하게 처리함으로써 이러한 데이터에 의해 정의되는 대상물을 생성하도록 본 장치를 제어하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 대상물은 함께 결합될 대상물의 영역을 포위하는 일련의 표면으로서, 일련의 기하학적 프리미티브(primitive)로부터 형성되는 복합 구조로서, 또는 3D 래스터 그리드 상의 보셀 데이터로서 대상물을 정의하는 CAD 데이터에 의해 정의될 수 있다. 이러한 표현을 취급하기 위해, 제어 유닛은 대상물 데이터에 의해 표현되는 제조된 대상물을 일련의 평면 또는 슬라이스로 분할 수 있고, 다음에 제조될 대상물을 형성하기 위해 결합제가 적층될 각각의 평면 또는 슬라이스 상의 위치를 결정할 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시되고, 본 제조 장치에 의해 구현되는 제조 공정은 도 7에 도시된 더 큰 제조 공정의 일부일 수 있다. 도 7에 도시된 공정에서, 도 1 내지 도 6에 도시된 인쇄 공정은 단계 S2로 표시되어 있다. 인쇄 공정 전에, 이 인쇄 공정에서 사용되는 과립상 구성 재료가 준비 단계에서 준비될 수 있으며, 예를 들면, 표면 불순물을 제거하기 위해 세정되거나, 도포된 결합제와 더 양호하게 결합하도록 표면을 활성화시키기 위해 표면 처리될 수 있다. 이러한 준비 공정은 도 7에서 단계 S1으로 표시되어 있다.
인쇄 공정 후에, 이 인쇄 공정 중에 결합제의 경화가 발생되지 않은 경우, 결합제는 단계 S3에서, 예를 들면, 경화 온도까지 대상물을 가열함으로써 경화될 수 있다. 이러한 단계는 제조 장치의 웰 내에서 또는 다른 장소에서 실시될 수 있다. 다음에, 대상물은, 단계 S4에서, 과잉의 구성 재료를 제거하기 위해, 예를 들면, 액체 또는 기체 제트 및/또는 진동을 사용하여 대상물의 외면으로부터 과잉의 비결합 분말을 제거하도록 세정될 수 있다.
다음에, 단계 S5로 표시된 결합해제 단계가 수행될 수 있고, 여기서 결합제를 증발시키거나 분해시키기 위해 대상물의 온도가 상승되거나, 및/또는 적절한 분위기가 가해진다. 예를 들면, 결합제 또는 분말에 따라, 결합해제는 소결 온도 미만의 상승된 온도에서 실시될 수 있거나, 또는 실온에서 실시될 수 있다. 예를 들면, 결합해제 온도는 구성 재료의 융점의 90% 이하, 80% 이하, 70% 이하, 또는 60% 이하일 수 있다. 결합해제는, 예를 들면, 공기 분위기, 낮은 진공(예를 들면, 800 mBar 미만), 중간 진공(예를 들면, 1 mBar 미만), 또는 높은 진공(예를 들면, 0.001 mBar 미만), 반응성 분위기(예를 들면, 촉매 분위기, 산화 분위기 또는 환원 분위기), 또는 불활성 분위기(예를 들면, 질소 또는 아르곤) 하에서 실시될 수 있다. 산화 분위기는 산소 기체를 포함할 수 있다. 촉매 분위기는 질산을 포함할 수 있다. 환원 분위기는 수소 기체를 포함할 수 있다. 결합해제 조건의 선택은 사용된 결합제 및 구성 재료의 조성에 좌우되며, 간단한 실험에 의해 당업자에 의해 최적화될 수 있다.
마지막으로, 단계 S6에서, 과립상 구성 재료가 소결되도록 대상물은 상승된 온도로 가열될 수 있고, 그 온도에서 유지될 수 있다. 단계 S5 및 단계 S6은 동일한 위치, 예를 들면, 열처리 체임버 내에서 또는 다른 장소에서 실시될 수 있다. 소결 온도는 구성 재료의 융점의 90% 이하, 80% 이하, 또는 70% 이하일 수 있다.
적층 조형에 의해 제조된 그린 대상물 바디 및 직접 주입 금속 주조와 같은 다른 공정에 의해 제조된 그린 대상물 바디의 소결에 대한 종래의 접근방법에서, 소결 공정 전 또는 소결 공정 중에 그린 대상물 바디를 지지하는 금속 또는 세라믹 플레이트와 같은 지지 플랫폼 상에 대상물을 설치하는 것이 일반적이었다. 그러나, 이러한 종래의 공정에서, 소결 후의 대상물이 의도된 형상으로부터 변형되는 것이 관찰되었다.
본 발명자들은 이러한 현상을 발견하고, 특정 이론에 구애됨이 없이, 관찰된 변형은 부분적으로 소결 중 대상물 밀도의 증가에 따라 그린 대상물 바디가 수축됨으로써 발생함을 제안하였다. 구체적으로, 소결 중에 지지 플랫폼은 수축하지 않거나 약간 팽창하는데 반해 그린 대상물 바디는 수축하므로 대상물와 지지 플랫폼 사이의 상호작용력이 대상물을 변형시키는 경향을 갖는다. 3D 인쇄에 의해 형성된 그린 대상물 바디는 이 점에서 특히 취약할 수 있으며, 특히 이러한 변형을 받기 쉬울 수 있다.
그러므로, 본 발명자들은 유사하거나 실질적으로 동일한 선 수축을 나타내는 지지체 상에 소결될 그린 대상물 바디를 설치하는 접근방법을 개시한다. 특히, 그린 지지체가 결합제에 의해 함께 결합되는 과립상 구성 재료로 형성될 수 있도록 지지체가 소결될 대상물와 유사하게 그린 지지체로서 형성되어 제공되는 경우, 그린 대상물 바디가 소결 공정 중에 수축함에 따라 지지체도 소결 공정 중에 수축될 것이다. 따라서 지지체와 대상물 사이의 상호작용력은 감소될 것이다. 따라서 대상물의 변형은 발생될 가능성이 적어져서, 감소되거나 제거될 수 있다.
그린 지지체는 동일한 구성 재료 및 결합제로, 또는 실제로 그린 대상물 바디와 동일한 공정에 의해 또는 동일한 공정에서 제조될 필요는 없지만, 대상물와 지지체의 수축의 유사성이 변형을 방지하므로 이 수축의 유사성은 그린 대상물 바디와 동일한 재료로, 동일한 공정에 의해, 또는 심지어 동일한 공정으로 그린 지지체를 제조함으로써 보장될 수 있다. 대안적으로, 그린 지지체를 제조하기 위한 비용 또는 시간이 그린 대상물 바디를 제조하기 위한 비용 또는 시간보다 작아질 수 있도록 그린 지지체는 상이한 재료로 또는 상이한 공정으로 제조될 수 있다. 경우에 따라, 그린 지지체는 금속 사출 성형에 의해 제조될 수 있는 한편, 그린 대상물 바디는 3D 인쇄에 의해 형성될 수 있고, 각각의 공정은 유사한 과립상 구성 재료 및 결합제를 사용한다. 그러나, 이하에서 더 설명되는 바와 같이, 지지체의 형상이 지지되는 대상물의 형상에 적응될 수 있도록, 많은 상황에서, 두 대상물을 동일한 공정을 사용하여, 바람직하게는 3D 인쇄 공정을 통해 제조함으로써 그린 지지체와 이 지지체에 의해 지지되도록 된 그린 대상물 바디를 동일한 공정에서 제공하는 것이 바람직할 수 있다.
예를 들면, 본 개시에 따른 하나의 구성이 도 8에 도시되어 있다. 도 8에서, 그린 대상물 바디(20)는 그린 지지체(30) 상에 지지되어 있다. 여기서 그린 대상물 바디(20)는 역 U자 형태를 가지지만 임의의 원하는 형상을 취할 수도 있다. 여기서 지지체(30)는, 그린 대상물 바디(20)가 그린 지지체(30)의 상부 지지면(31)에 의해 지지되도록, 그린 대상물 바디(20)의 완전히 아래에 배치되는 평평한 플레이트의 형태를 취한다. 다음에 그린 지지체(30)의 저면(32)이 소결 체임버의 베이스와 접촉되도록, 그린 지지체(30)는 소결 공정을 위해 소결 체임버 내에 배치될 수 있다.
그린 대상물 바디(20)가 그린 지지체(30) 상에 지지된 상태에서 소결되는 경우, 그린 지지체(30)와 그린 대상물 바디(20)의 선 치수가 동일한 양만큼 또는 유사한 양만큼 비례적으로 감소되도록, 그리고 소결이 완료되기 전에 그린 대상물 바디(20)를 변형시키는 이들 사이의 상호작용력이 전혀 또는 거의 발생하지 않도록 그린 대상물 바디 및 그린 지지체의 구성 재료와 결합제가 선택된다. 따라서, 도 8에 도시된 구성은 소결 중의 그린 대상물 바디의 변형의 문제를 해결할 수 있다.
그린 대상물 바디의 변형을 더 받기 쉬운 부분인 그린 대상물 바디의 일부만을 그린 지지체에 의해 지지함으로써 유사한 효과가 달성될 수 있다. 이러한 구성에서, 그린 지지체는 그린 대상물 바디의 완전히 아래에 있을 필요는 없다.
도 9는 그린 지지체(30)의 상부 지지면(31)이 그린 대상물 바디(20)와 접촉하게 되는 적어도 표면(31)의 영역에서 뾰족한 돌출부와 이에 접하는 골짜기형 함몰부의 형태를 갖는 융기부 또는 파형부를 구비하는 변형례의 구성을 도시한다. 도시된 구성에서, 선택적이지만, 지지체(30)의 전체 상면에는 이러한 파형부가 제공되어 있다. 이러한 파형부를 제공함으로써, 또는 대안적으로 그린 대상물 바디(20)와 지지체(30)의 텍스처 접촉면, 패턴 접촉면, 개구 접촉면, 함몰 접촉면, 또는 융기 접촉면을 제공함으로써 이들 대상물와 지지체 사이의 접촉 면적이 적절히 감소될 수 있다. 이러한 감소된 접촉면을 제공함으로써, 소결 전 및/또는 소결 중에 그린 지지체와 그린 대상물 바디 사이의 접착이 또한 감소될 수 있다.
추가의 변형례는 도 10에 도시되어 있다. 도 10에서, 지지부(30)에는 그린 대상물 바디의 더 하부의 접촉면에 대해 함몰되거나 오목한 그린 대상물 바디(20)의 함몰부 또는 오목부를 지지부로 지지하기 위해 지지체(30)로부터 상방으로 연장되는 돌출부(33)가 제공되어 있다. 대상물(20)의 하나 이상의 함몰부 또는 오목부에 대응하는 그린 지지체(30)의 표면으로부터 상방으로 연장되는 하나 이상의 돌출부를 가질 수 있는 도 10에 도시된 구성은 그린 대상물 바디의 불균일한 수축에 기인되는 변형을 방지하면서 소결 공정 전 또는 소결 공정 중에 자체 중량에 의해 침하되거나 아니면 변형되는 경향을 방지할 수 있다.
도 11은 그린 지지 대상물(30)의 상면(31)에 그린 대상물 바디(20)의 하면 내의 오목부의 형상 및 치수에 일치하는 돌출부(33)가 제공되어 있는 본 공정에 대한 추가의 변형된 접근방법을 도시한다. 도 11에 도시된 대상물은 비교적 단순한 형태이지만, 심지어 대상물의 오목한 영역 내에서 대상물에 대한 우수한 지지를 제공하도록, 대상물(20)는 더 복잡한 형상을 가질 수 있고, 돌출부(33)는 이 대상물(20)의 형상에 대응 및 일치하는 형상으로 구성될 수 있다고 생각할 수 있다. 이러한 구성에 의해, 침하에 기인된 변형 및 수축에 기인된 변형의 양자 모두를 양호하게 억제할 수 있다. 금속 또는 소결 공정 중에 수축되는 그린 대상물 바디와 세라믹 지지 대상물의 상호작용에 의해 대상물에 심각한 변형 또는 손상이 초래될 수 있으므로 수축하는 경향 또는 팽창하는 경향을 갖지 않는 금속 또는 세라믹으로 제조된 종래의 지지체에 의해서는 도 11의 구성과 같은 구성이 달성될 수 없다는 것을 알 수 있을 것이다.
유리하게도 본 개시에 따른 구성은 동일한 3D 인쇄 공정에서 그린 대상물 바디 및 그린 지지체를 제조함으로써 형성될 수 있다. 특히 이렇게 함으로써 그린 지지체의 형상 및 치수를 그린 대상물 바디의 형상에 가장 적절하게 일치되도록, 그리고 이로써 그린 대상물 바디를 지지하도록 선택할 수 있다. 지지체 및 대상물을 함께 제조하기 위한 공정은, 일례로서, 도 1 내지 도 6에 도시된 것과 유사할 수 있으며, 제 1 복수의 층에서 각각의 층 위의 결합제의 선택적 적층은 그린 지지체의 적어도 일부를 적층시키기 위해 사용되며, 다음에 제조될 대상물인 그린 대상물 바디의 적어도 일부는 제 2 복수의 층 내로 결합제의 선택적 적층에 의해 생성된다. 주목할 만하게도, 그리고 도 11을 참조하면, 제 1 복수의 층 및 제 2 복수의 층의 하나 이상의 중간층은 대상물 및 지지체의 모두에 속하는 결합 영역을 포함할 수 있고, 예를 들면, 도 11을 참조하면 돌출부(33)의 일부를 포함하는 층은 또한 대상물(20)의 일부를 포함할 수 있다는 것을 이해할 수 있다.
이러한 접근방법에 의해, 그린 대상물 바디 및 지지체는 함께 제조될 수 있고, 적층 웰로부터 함께 제거될 수 있고, 다음에 세정될 수 있고, 결합해제될 수 있고, 다음에 함께 소결될 수 있고, 지지체는 원하는 물제를 지지하도록 적절히 구성될 수 있다.
일부의 구성에서, 적층 조형 중에 그린 지지체의 최종층의 상면 위에 대상물의 제 1 층을 제공함으로써 그린 대상물 바디와 그린 지지체 사이에 약한 연결부가 제공될 수 있다. 특히, 그린 지지체와 그린 대상물 바디 사이에 도 9에 도시된 바와 같은 차단된 표면이 제공되는 경우, 이 약한 연결부는 간단한 기계적 수단에 의해 쉽게 파괴될 수 있다. 다른 구성에서, 그린 지지체와 그린 대상물 바디 사이에 결합되지 않은 구조 재료로 충전된 간극이 제공될 수 있다. 예를 들면, 도 10 및 도 11을 참조하면, 이것은 제조 공정 중에 전체 적층된 층이 미결합 상태로 남겨질 필요가 있다는 것을 의미하는 것이 아니라 대상물을 형성하는 결합된 부분 및 그린 대상물 바디를 형성하는 결합된 부분이 연속적이지 않고, 모든 방향으로 결합되지 않은 재료에 의해 분리되어 있다는 것을 의미한다. 다시 도 11을 참조하면, 돌출부(33)의 일부를 포함하는 중간층은 대상물(20)의 일부를 포함할 수 있으나 대상물와 지지체(30) 사이의 모든 위치에서 분리를 가능하게 하는 간극이 존재할 수 있다.
이상에서, 적층 조형 장치의 적절한 작동에 의해 소결 시에 변형을 방지할 수 있는, 적절한 지지체와 함께 대상물을 제조하는 방법을 설명하였다.
덧붙여, 본 명세서에 개시된 개념은 제조될 대상물의 형태를 기술하는 대상물 정의 데이터를 변환하기 위해 사용될 수 있으므로, 이 대상물 정의 데이터가 종래의 3D 인쇄 장치에의 입력으로서 또는 그것의 제어 시에 사용되는 경우에 유리한 결과가 달성될 수 있다.
이하 대상물 데이터를 변환하기 위한 이러한 방법을 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는 전술한 바와 같은 변형을 방지하기 위해 소결 중에 대상물을 지지하기 위해 지지 구조가 사용될 수 있도록, 적절한 지지 구조와 함께 동일 대상물을 표현하는 데이터를 획득하기 위해 3 차원으로 제조될 대상물을 기술하는 데이터인 대상물 데이터를 변환시키는 공정에 대한 흐름도를 도시한다.
도 12에 도시된 제 1 공정 D1에서, 대상물 데이터가 획득된다. 이 대상물 데이터는 CAD(computer aided design) 소프트웨어의 출력일 수 있으며, 대상물의 고체 부분을 포위하는 일련의 표면으로서 제조될 대상물을 나타낼 수 있으며, 기하학적 프리미티브의 사전결정된 세트의 조성으로서 대상물을 정의할 수 있으며, 또는 3D 공간 내의 래스터 그리드(raster grid) 상에서 대상물을 정의하는 일련의 보셀(voxel)로서 대상물을 나타낼 수 있다. 대안적으로, 대상물 데이터는 대상물을 층으로 분할하는 대상물을 통한 일련의 슬라이스로서 이미 표현될 수 있으며, 각각의 층은 3D 인쇄 장치를 제어하기 위해 통상적으로 사용되는 바와 같이 함께 결합될 한정된 영역을 갖는다.
도 12의 방법의 단계 D2에서, 제조될 대상물을 표현하는 대상물 데이터는 처리되어 지지체 대상물을 표현하는 데이터를 생성한다. 이는 데이터를 제공하는 포맷에 좌우되는 다양한 접근방법에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, 개념상 대상물이 지지될 수 있는 표면을 나타내는 평면은 계산에 의해 결정될 수 있다. 다음에, 이 평면에 대면하고 이 평면 위에 배치된 대상물의 다양한 외부 부분의 높이가 식별될 수 있고, 대상물의 오목한 부분을 지지하기 위한 하나 이상의 돌출부를 형성하는 대응하는 돌출부의 높이가 식별될 수 있다. 대안적으로, 재귀적 알고리즘을 사용하여, 지지면의 각각의 부분이 계산되어 대상물에 접촉할 때까지 지지면의 각각의 상이한 부분의 높이가 증가될 수 있고, 그 후 지지면의 다양한 부분을 결합하는 표면이 대상물의 오목한 부분에 접근하도록 지지면의 다른 부분의 높이가 조절된다.
다음에 공정 D2에서 획득된 지지체 대상물 데이터가 공정 D3에서 이전에 획득된 대상물 데이터와 조합되어 지지체와 대상물의 조합을 표현하는 데이터를 생성한다. 예를 들면, 대상물 데이터 및 지지체 데이터는 각각 연속층을 위한 래스터그리드로서 표현되며, 각각의 그리드는 결합제가 분배될 위치를 표현하는 논리적 1 값 및 결합제가 분배되지 않는 위치를 표현하는 논리적 0 값을 가지며, 대상물 데이터와 지지체 데이터의 조합은 조합 대상물의 대응하는 층을 표현하는 래스터 그리드들 사이의 논리적 AND 연산에 의해 달성될 수 있다.
다음에 대상물와 지지체의 조합을 표현하는 데이터는, 공정 D4에서 공정에의 입력에 적합한 것으로서 이전에 설명된 포맷들 중 임의의 것과 같은 적절한 포맷으로 공정으로부터 출력된다. 일부의 구성에서, 특히, 출력 공정 D4가 적층 조형 장치를 제어하기 위해 직접 사용되는 구성에서, 출력은 적층 조형 공정에서 적층될 순차적 층을 표현하는 일련의 래스터 그리드로서 제공될 수 있다.
도 12의 공정은 도 13에 도시된 바와 같이 대상물 데이터 처리 장치(100)에서 구현될 수 있다. 장치(100)는 도 12의 방법을 수행하도록 구성된 데이터 처리 장치이다. 도 13에서, 장치(100)는 일련의 별개의 모듈에 의해 표시되어 있다. 이들은 동일 칩 상에 집적되거나, 변개의 보드 상에 제공되거나, 더 큰 데이터 처리 시스템의 별개의 부품으로서 제공되는 별개의 마이크로프로세서 또는 데이터 처리 유닛과같은 하드웨어 모듈로서 구현될 수 있다. 대안적으로, 각각의 모듈은 종래 기술에 공지된 바와 같은 하나 이상의 마이크로프로세서 상에서 동작하는 소프트웨어 모듈로서 제공될 수 있다.
장치(100)는 데이터 저장 유닛(S)에 의해 표시되는 데이터 소스로부터 대상물 데이터를 독출하도록 구성된 대상물 데이터 획득 유닛(110)을 갖는다. 그러나, 획득 유닛(110)은 또한, 예를 들면, 네트워크 스토어, 데이터 처리 유닛으로부터의 데이터 스트림으로부터 대상물 데이터를 획득할 수 있고, 또는 예를 들면, 종래 기술에서 공지된 바와 같은 3D 대상물을 표현하는 데이터를 획득할 수 있는 레이저 스캐너 또는 기타 대상물 계측 시스템으로부터의 독출에 의해 대상물 데이터를 획득할 수 있다.
획득 유닛(110)에 의해 획득된 대상물 데이터는 지지체 데이터 생성 유닛(120)으로 전송된다. 지지체 데이터 생성 유닛(120)은 획득된 대상물 데이터에 대해 동작하여 대응하는 지지체 대상물을 표현하는 데이터를 생성한다. 다음에 대응하는 지지체 대상물을 표현하는 데이터가 지지체 데이터 생성 유닛으로부터 데이터 조합 유닛(130)으로 전송되고, 여기서 대상물을 표현하는 데이터는 지지체를 표현하는 데이터와 조합되어 조합을 표현하는 데이터를 생성한다. 이렇게 생성된 조합된 데이터는 출력 유닛(140)으로 전송되고, 여기서 이 데이터는 적절하게 포매팅(formatting)되어 출력된다. 도 13에 도시된 실시례에서, 대상물 데이터는 네트워크 N으로 출력되지만, 또한 로컬 데이터 스토어 또는 이 데이터를 취급할 수 있는 기타 장치로 출력될 수 있다. 하나의 변형례에서, 출력 데이터는 도 1 내지 도 6에 도시되고, 이를 기준으로 기술된 제조 장치를 제어하기 위해 직접 사용될 수 있다.
또한 본 개시의 개념은 범용 컴퓨터 상에서 실행되거나 종래의 제조 장치의 제어 시스템에서 실행되는 소프트웨어 모듈로서 분배될 수 있다. 후자의 경우, 특히, 종래의 대상물 데이터가 장치의 사용자에 의해 제공될 수 있고, 그 후 제조 장치 자체가 동작하여 대응하는 지지체 데이터를 생성하고 본 개시에 따라 지지체와 함께 대상물을 제조한다. 데이터 처리 장치는 종래의 제조 장치의 일부로서, 예를 들면, 종래의 제조 장치에서 제어 유닛 내에서 실행되는 하드웨어 유닛 또는 소프트웨어로서 제공될 수 있다. 이러한 소프트웨어는 적절하게 구성?? 프로세서에 의해 실행되는 경우에 프로세서로 하여금 본 개시의 개념에 따른 방법을 수행하게 하는 소프트웨어 명령의 기계가독 표현(machine-readable representation)을 포함하는 데이터 캐리어로서 분배될 수 있다.
당연히 위의 개시는 순수한 예시로서 간주되어야 하며, 본 개시는 다양한 공학적 요건을 달성하기 위해 다양한 요소의 치환, 변경, 생략 또는 추가에 의해 매우 다양한 구성으로 구현될 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항은 본 개시의 장점을 제공할 수 있는 특정 조합의 요지를 제공하는 것으로 간주된다.
Claims (16)
- 제조된 대상물을 형성하기 위해 그린(green) 대상물 바디를 소결하는 방법으로서,
결합제에 의해 함께 결합된 과립상 구성 재료를 포함하는 그린 대상물 바디를 제공하는 단계;
상기 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 그린 지지체를 제공하는 단계 － 상기 그린 지지체는 결합제에 의해 함께 결합된 과립상 구성 재료를 포함함 －;
상기 그린 지지체로 상기 그린 대상물 바디를 지지하는 단계; 및
상기 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디와 함께 상기 그린 지지체를 소결하는 단계를 포함하는,
그린 대상물 바디의 소결 방법. - 대상물을 제조하는 방법으로서,
제 1 복수의 층의 구성 재료를 적층시키는 단계;
그린 지지체를 형성하기 위해 상기 제 1 복수의 층의 각각의 적층된 층의 일부를 선택적으로 결합시키는 단계;
제 2 복수의 층의 구성 재료를 적층시키는 단계;
상기 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디를 형성하기 위해 상기 제 2 복수의 층의 각각의 적층된 층의 일부를 선택적으로 결합시키는 단계; 및
상기 그린 지지체에 의해 지지되는 그린 대상물 바디와 함께 상기 그린 지지체를 소결하는 단계를 포함하는,
대상물의 제조 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 그린 대상물 바디 및 상기 그린 지지체는 상기 소결 중에 실질적으로 동일한 백분율의 선 수축을 나타내는,
그린 대상물 바디의 소결 방법. - 제 1 항, 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
소결 공정 전에 상기 그린 지지체에 의해 지지된 상기 그린 대상물 바디의 결합해제 공정을 더 포함하는,
그린 대상물 바디의 소결 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체 및 상기 그린 대상물 바디는 동일한 결합제에 의해 결합되는 동일한 구성 재료로 형성되는,
그린 대상물 바디의 소결 방법. - 대상물 데이터를 처리하는 방법으로서,
제조될 대상물 바디를 표현하는 대상물 데이터를 획득하는 단계;
상기 대상물 데이터에 기초하여 지지체 데이터를 생성하는 단계 － 상기 지지체 데이터는 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 지지체를 표현함 －;
상기 지지체에 의해 지지되는 상기 대상물 바디를 표현하는 조합된 데이터를 획득하기 위해 상기 지지체 데이터와 상기 대상물 데이터를 조합하는 단계; 및
상기 조합된 데이터를 출력하는 단계를 포함하는,
대상물 데이터를 처리하는 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 상기 대상물 바디를 지지하는 동안에 안착될 수 있는 평면의 저면을 갖는,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 상기 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 지지면을 가지며, 상기 지지면은 상기 그린 대상물 바디와의 단속적 접촉면을 제공하는,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 8 항에 있어서,
상기 단속적 접촉면은 상기 지지면의 돌출부, 함몰부 또는 파형부 중 적어도 하나에 의해 형성되는,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 상기 그린 대상물 바디의 형상과 일치하도록 구성된,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 10 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 상기 그린 대상물 바디 상의 복수의 위치에서 상기 그린 대상물 바디와 접촉하도록 구성된,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 상기 그린 대상물 바디의 전체를 지지하기 위한 치수를 갖는,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 결합제에 의해 상기 그린 대상물 바디에 연결되는,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 그린 지지체는 상기 그린 대상물 바디로부터 분리되는,
대상물 데이터를 처리하는 방법 - 실행 시에, 데이터 프로세서로 하여금 제 6 항에 종속되는 제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하게 하도록 구성된 프로그램 명령을 지니는 데이터 캐리어.
- 대상물 데이터 프로세서로서,
제조될 대상물 바디를 표현하는 대상물 데이터를 획득하도록 동작가능한 대상물 데이터 획득 유닛;
상기 대상물 데이터에 기초하여 지지체 데이터를 생성하도록 동작가능한 지지체 데이터 생성 유닛 － 상기 지지체 데이터는 상기 그린 대상물 바디를 지지하기 위한 지지체를 표현함 －;
상기 지지체에 의해 지지되는 상기 대상물을 표현하는 조합된 데이터를 획득하기 위해 상기 지지체 데이터와 상기 대상물 데이터를 조합하도록 동작가능한 조합 유닛; 및
상기 조합된 데이터를 출력하기 위한 조합된 데이터 출력 유닛을 포함하는,
대상물 데이터 프로세서.
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