KR20180124234A - 3d 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 원하는 제품을 3D 프린팅을 통해 제조할 때, 제품의 표면에 원하는 색상의 칼라층이 입혀질 수 있도록 한 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 원하는 제품의 본체를 3D 프린팅하기 위한 본체용 노즐 장치와, 상기 본체에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 칼라를 갖는 수지를 3D 프린팅하기 위한 칼라 구현용 노즐 장치를 3D 프린터의 이송프레임에 소정의 배열로 함께 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법을 제공한다.

Description

3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법{Device and method for coating color layer on the 3D printing works}
본 발명은 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원하는 제품을 3D 프린팅을 통해 제조할 때, 제품의 표면에 원하는 색상의 칼라층이 입혀질 수 있도록 한 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근, 자동차용 플라스틱 부품류를 제조하는 방법으로서, 일반적인 사출 성형 및 압축 성형 등의 방법에서 벗어나, 3D 프린터를 이용하여 부품을 제작하는 방법이 적용되고 있다.
다시 말해서, 상기 3D 프린터는 대량생산 이전의 모델링이나 샘플 제작과 같은 용도로 단순 활용되었으나, 최근에는 3D 프린터 장비의 고도화 발전으로 인하여 다품종 소량생산 제품을 중심으로 양산 가능한 제품을 3D 프린터를 이용하여 제작하고 있다.
상기 3D 프린터 방법은 필라멘트 형태로 가공한 열가소성 수지를 녹여서 분사하며 한 층씩 적층하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식과, 광경화성 수지에 레이저 빔을 주사하는 동시에 주사된 부분의 수지가 열에 의하여 경화되는 원리를 이용한 SLA(StereoLithography Apparatus) 방식과, SLA에서의 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하여 레이저 빔을 주사하여 기능성 고분자 또는 금속분말을 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering) 방식 등이 있다.
상기 FDM 방식에는 외부 카트리지내 플라스틱 수지 소재를 점(dot) 방식으로 용융시켜 원하는 형상으로 3D 프린팅 제작하는 기존의 잉크젯 방식이 포함된다.
이러한 잉크젯 방식 등을 이용하여 원하는 형상으로 3D 프린팅되는 플라스틱 수지 제품의 칼라 구현 방법에는 두 가지 방법이 있다.
첫번째 방법으로서 3D 프린팅을 통해 원하는 제품을 완성한 후, 제품 표면을 원하는 색상으로 도장하는 방법이 있으며, 이는 일반적인 플라스틱 사출품 도장 방법과 동일하다.
그러나, 위의 첫번째 방법의 경우, 도장 작업에 따른 공정수 증가 및 별도의 비용 증가가 발생하고, 작업 사이클 시간(Cycle Time)이 증가하는 단점이 있다.
두번째 방법으로서 3D 프린팅 제품 자체를 칼라 카트리지를 이용하여 한 번에 프린팅하는 방법이 있다.
예를 들어, 칼라 카트리지로부터 공급되는 수지를 3D 프린팅 노즐에서 분사하여 1층부터 n층까지 순차적으로 적층하되, 정해진 좌표값 대로 1층부터 n층까지 다수회 적층해야 최종적으로 원하는 3D 프린팅 제품이 완성되는 바, 이때 제품의 칼라 구현을 위하여 1층은 A색, 2층은 B색, 3층은 C색 등 서로 다른 색상의 수지를 적층하는 방식이 적용된다.
그러나, 첨부한 도 1에서 보듯이 3D 프린팅에 의한 제품의 각 층(1층 ~ n층)이 동일한 칼라로 구현될 수 밖에 없고, 그에 따라 제품의 전체 표면 또는 국부적인 표면만을 원하는 색상으로 구현하는데 어려움이 있는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 다중 3D 프린팅 노즐을 이용하여 원하는 제품의 본체를 3D 프린팅하는 동시에 본체의 전체 표면 또는 국부적인 표면이 원하는 칼라로 3D 프린팅되도록 함으로써, 3D 프린팅 제품의 표면 칼라 구현 및 표면 조도를 개선할 수 있는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 구현예는: 원하는 제품의 본체를 3D 프린팅하기 위한 본체용 노즐 장치와, 상기 본체에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 칼라를 갖는 수지를 3D 프린팅하기 위한 칼라층 구현용 노즐 장치를 3D 프린터의 이송프레임에 소정의 배열로 함께 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 본체용 노즐 장치는: 블랙 칼라의 수지 공급원과 연결된 제1노즐부와; 제1노즐부에 연결되어 블랙 칼라의 수지를 일방향으로 이송시키는 제1스크류와; 제1스크류의 출구측에 제1연결튜브를 매개로 연결되어 블랙 칼라의 수지를 토출시키는 제1수지 토출부와; 제1수지 토출부의 상단부에 장착되어 수지를 토출방향으로 가압시키는 제1액츄에이터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 칼라 구현용 노즐 장치는: 서로 다른 칼라의 수지 공급원과 각각 연결되는 복수의 제2노즐부와; 복수의 제2노즐부에 각각 연결되어 원하는 칼라의 수지를 일방향으로 이송시키는 복수의 제2스크류와; 제2스크류의 각 출구측에 제2연결튜브를 매개로 연결되어, 서로 다른 칼라의 수지를 선택 혼합하여 토출시키는 제2수지 토출부와; 제2수지 토출부의 상단부에 장착되어 수지를 토출방향으로 가압시키는 제2액츄에이터; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2스크류의 각 출구측에 연결되는 제2연결튜브에는 밸브가 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 복수의 제2노즐부는 노란색 수지 공급원과 연결되는 제2-1노즐부와, 파란색 수지 공급원과 연결되는 제2-2노즐부와, 적색 수지 공급원과 연결되는 제2-3노즐부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제2수지 토출부의 내부 통로에는 서로 다른 칼라의 수지를 혼합시키는 하나 이상의 믹싱 블레이드가 수지 흐름 방향을 따라 장착된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 믹싱 블레이드는 수지 흐름 방향을 따라 복수의 나선형 날개가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 것임을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 구현예는: ⅰ) 3D 프린팅을 위한 제품의 본체 사이즈를 결정하는 단계; ⅱ) 상기 제품의 본체에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 3D 프린팅되는 칼라층의 사이즈를 결정하는 단계; ⅲ) 3D 프린터의 이송프레임이 상기 제품의 3D 프린팅을 위한 좌표대로 이송하는 단계; 및 ⅳ) 상기 본체와, 본체의 표면에 대한 칼라층을 동시에 3D 프린팅하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법을 제공한다.
특히, 상기 ⅳ) 단계에서, 상기 이송프레임에 장착된 본체용 노즐 장치로부터 블랙 칼라의 수지가 토출되면서 상기 본체 사이즈에 맞게 본체가 3D 프린팅되는 동시에 상기 이송프레임에 장착된 칼라 구현용 노즐 장치로부터 원하는 칼라의 수지가 토출되면서 상기 칼라층의 사이즈에 맞게 본체의 표면 위치에 칼라층이 3D 프린팅되는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 본체 사이즈는 칼라층의 사이즈 대비 3배 ~ 6배로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칼라층의 두께는 5 ~ 15㎛로 프린팅되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체를 3D 프린팅하기 위한 수지 입자의 크기는 상기 칼라층을 3D 프린팅하기 위한 수지 입자의 크기에 비하여 더 크게 선정되는 것을 특징으로 한다.
상기한 과제 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 다중 3D 프린팅 노즐을 이용하여 3D 프린팅 제품의 본체를 3D 프린팅하는 동시에 본체의 전체 표면 또는 국부적인 표면이 원하는 칼라층을 3D 프린팅할 수 있도록 함으로써, 3D 프린팅 제품의 표면 칼라를 용이하게 구현할 수 있다.
둘째, 제품의 본체와 칼라층을 3D 프린팅하기 위한 플라스틱 수지의 입자 크기를 조절하여, 제품의 표면 조도를 원하는 수준으로 조절하는 동시에 제품의 제작 속도를 보다 빠르게 진행할 수 있다.
셋째, 제품의 본체 표면에 코팅되는 칼라층 구현을 위하여, 수지 혼합용 블레이드를 이용하여 여러가지 색상의 수지를 원하는 색으로 혼합하여 얻어낼 수 있다.
도 1은 종래의 3D 프린팅시 칼라 구현 방법을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 3D 프린팅시 칼라층 구현 방법을 도시한 개략도,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치를 도시한 개략도,
도 6은 본 발명에 따른 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치에서 칼라 수지 혼합 구조를 도시한 개략도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.
첨부한 도 2는 본 발명에 따른 3D 프린팅시 칼라층 구현 방법을 도시한 개략도로서, 플라스틱 수지를 이용하여 3D 프린팅 제품(예, 자동차용 가니쉬)을 제작할 때 제품의 전체 또는 국부적인 표면에 칼라층을 구현하는 과정을 나타낸다.
도 2에서 보듯이, 3D 프린팅 제품(10)의 본체(12)는 본래대로 블랙 색상의 플라스틱 수지로 3D 프린팅하고, 본체(12)의 전체 표면 또는 국부적인 표면에 3D 프린팅되는 칼라층(14)은 원하는 색상의 수지로 3D 프린팅된다.
예를 들어, 상기 3D 프린팅 제품(10)은 1층부터 n층까지 여러번에 걸쳐 플라스틱 수지를 반복 적층하여 완성되는 바, 각 층을 3D 프린팅할 때 본체(12)는 블랙 색상의 수지로 3D 프린팅하는 동시에 본체(12)의 표면을 이루는 칼라층(14)은 원하는 색상의 수지로 3D 프린팅함으로써, 전체 표면 또는 국부적인 표면에 걸쳐 칼라층(14)을 갖는 3D 프린팅 제품이 완성된다.
이를 위해, 공지의 3D 프린팅 장비에 포함된 이송프레임(예, LM 가이드 등에 의하여 원하는 3D 프린팅 좌표로 이송 가능한 일종의 헤드 블럭)에 본체용 노즐 장치와 칼라층 구현용 노즐장치가 함께 설치된다.
첨부한 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치를 도시한 개략도이다.
도 3 내지 도 5에서 보듯이, 원하는 3D 프린팅 대상 제품(10)의 본체(12)를 3D 프린팅하기 위한 본체용 노즐 장치(110)와, 상기 본체(12)에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 칼라을 갖는 수지를 3D 프린팅하기 위한 칼라층 구현용 노즐 장치(120)가 3D 프린터의 이송프레임(100)에 소정의 배열로 함께 장착된다.
상기 본체용 노즐 장치(110)는 블랙 칼라의 수지 공급원과 연결된 제1노즐부(111)와, 제1노즐부(111)에 연결되어 블랙 칼라의 수지를 일방향으로 이송시키는 제1스크류(112)와, 제1스크류(112)의 출구측에 제1연결튜브(113)를 매개로 연결되어 블랙 칼라의 수지를 하방향(3D 프린팅 제품의 본체쪽)으로 토출시키는 제1수지 토출부(114)와, 제1수지 토출부(114)의 상단부에 장착되어 수지를 토출방향(3D 프린팅 제품의 본체쪽)으로 가압시키는 제1액츄에이터(115)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 칼라 구현용 노즐 장치(120)는 서로 다른 칼라의 수지 공급원과 각각 연결되는 복수의 제2노즐부(121)와, 복수의 제2노즐부(121)에 각각 연결되어 원하는 칼라의 수지를 일방향으로 이송시키는 복수의 제2스크류(122)와, 제2스크류(122)의 각 출구측에 제2연결튜브(123)를 매개로 연결되어 서로 다른 칼라의 수지를 선택 혼합하여 하방향(3D 프린팅 제품의 칼라층쪽)으로 토출시키는 제2수지 토출부(124)와, 제2수지 토출부(124)의 상단부에 장착되어 수지를 토출방향(3D 프린팅 제품의 칼라층쪽)으로 가압시키는 제2액츄에이터(125)를 포함하여 구성된다.
바람직하게는, 상기 본체용 노즐 장치(110)의 제1연결튜브(113) 및 상기 칼라 구현용 노즐 장치(120)의 제2연결튜브(123)는 열가소성 플라스틱 수지의 흐름에 대한 내열성을 가질 수 있도록 SUS 등의 스틸 소재를 이용하도록 한다.
또한, 상기 제1 및 제2액츄에이터(115,125)는 연결튜브(113,123)를 지나 수지 토출부(114,124)에 다다른 수지를 3D 프린팅을 위하여 밀어내며 토출(droplet)시키는 수단으로서, 수지 토출부(114,124) 상단에 설치되는 플런저(Plunger)를 포함한다.
한편, 상기 칼라 구현용 노즐 장치(120)의 제2노즐부(121)들은 서로 다른 칼라의 수지 공급원과 각각 연결되는 바, 바람직하게는 3원색을 이용하기 위하여 3개의 노즐부로 구성된다.
보다 상세하게는, 상기 칼라 구현용 노즐 장치(120)의 제2노즐부(121)는 노란색 수지 공급원과 연결되는 제2-1노즐부(121-1)와, 파란색 수지 공급원과 연결되는 제2-2노즐부(121-2)와, 적색 수지 공급원과 연결되는 제2-3노즐부(121-3)로 구성된다.
또한, 상기 복수의 제2스크류(122)도 제2-1노즐부(121-1)와, 제2-2노즐부(121-2)와, 제2-3노즐부(121-3)와 각각 연결되도록 3개의 스크류로 채택되고, 복수의 제2스크류(122) 출구에 각각 연결되는 제2연결튜브(123)도 3개의 연결튜브로 채택된다.
이때, 상기 제2연결튜브(123)들의 출구는 하나의 수지 토출 블럭 즉, 제2수지 토출부(124)에 동시에 연결되고, 각 제2연결튜브(123)에는 수지의 흐름을 선택적으로 차단하기 위한 밸브(126)가 장착된다.
따라서, 상기 제2연결튜브(123) 각각에 서로 다른 색상(노란, 파란, 적색)의 수지가 제2수지 토출부(124)로 흐르되, 상기 밸브(126)의 개폐에 따라 선택적으로 흐르게 된다.
한편, 상기 제2수지 토출부(124)의 상하방향 내부 통로에는 첨부한 도 6에서 보듯이 서로 다른 칼라의 수지를 혼합시키기 위한 하나 이상의 믹싱 블레이드(127)가 수지 흐름 방향을 따라 장착된다.
바람직하게는, 상기 믹싱 블레이드(127)는 도 6에서 보듯이 하나의 축 상에 3개 이상의 나선형 날개가 규체적 또는 불규칙적인 배열로 장착된 구조로 구비되어, 각 나선형 날개 사이 통로를 서로 다른 색상의 수지가 흐르면서 다른 색상이 되도록 용이하게 혼합된다.
여기서, 상기한 구성을 기반으로 하는 본 발명의 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법을 살펴보면 다음과 같다.
먼저, 3D 프린팅 대상 제품(10)의 본체(12)에 대한 3D 프린팅 사이즈를 결정하고, 상기 제품의 본체(12)에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 3D 프린팅되는 칼라층(14)의 3D 프린팅 사이즈를 결정한다.
예를 들어, 3D 프린팅을 위한 제품(10)의 본체(12) 사이즈와 칼라층(14)의 사이즈는 평면에서 보았을 때의 면적 크기로 결정할 수 있다.
이때, 제품 자체 즉, 본체(12)를 위한 3D 프린팅 사이즈는 칼라 구현을 위한 수지의 프린팅 사이즈 대비 3 ~ 6배가 되게 하며. 더욱 바람직하게는 4 ~ 5 배가 되게 하며, 그 이유는 본체(12)가 3D 프린팅 대상 제품의 외형 및 설계 형상 등을 나타내고, 칼라층(14)은 단순히 외관미 표출을 위한 일종의 코팅층이기 때문이다.
또한, 상기 칼라층(14)의 도막 두께 즉, 코팅 두께는 기존 일반 도장품의 도막 두께(30㎛ 내외) 수준을 고려하여 5~15 ㎛, 더욱 바람직하게는 8~12 ㎛ 수준이 되도록 한다.
한편, 3D 프린팅 대상 제품의 전체 사이즈가 소정의 수준에 비하여 클 경우, 표면의 조도가 떨어지는 단점이 생기고, 작을 경우에는 사이클 타임(Cycle Time)이 늘어나는 단점이 발생하게 되는 바, 이를 보완하기 위하여 칼라층(14) 구현을 위한 부위는 입자 크기가 작은 수지를 이용하여 3D 프린팅함으로써 표면의 조도를 확보할 수 있도록 하고, 본체(12) 부위는 입자 크기가 큰 수지를 이용하여 3D 프린팅함으로써 제품의 제작 속도를 보다 신속하게 가져갈 수 있다.
다음으로, 3D 프린터의 이송프레임(100)이 제품(10)의 3D 프린팅을 위한 좌표대로 이송하며, 이송프레임(100)의 이송은 공지된 3D 프린팅 장비에 포함된 LM 가이드와 같은 구동수단에 의하여 이루어지므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이어서, 상기 3D 프린팅 대상 제품(10)의 본체(12)와, 본체(14)의 표면에 대한 칼라층(14)을 동시에 3D 프린팅하는 단계가 진행된다.
이를 위해, 상기 이송프레임(100)에 장착된 본체용 노즐 장치(110)로부터 블랙 칼라의 수지가 토출되면서 미리 설정된 본체의 사이즈에 맞게 본체(12)가 3D 프린팅되는 동시에 상기 이송프레임(100)에 장착된 칼라 구현용 노즐 장치(120)로부터 원하는 칼라의 수지가 토출되면서 상기 칼라층의 사이즈에 맞게 본체(12)의 표면 위치에 칼라층(14)이 3D 프린팅된다.
이러한 상기 본체(12)와 칼라층(14)에 대한 3D 프린팅이 소정의 횟수로 반복되어, 최종 제품(10)이 완성된다.
보다 상세하게는, 도 2에서 보듯이 상기 본체(12)와 칼라층(14)은 1층부터 n층까지 여러번에 걸쳐 플라스틱 수지를 반복 적층하여 완성되는 바, 각 층을 3D 프린팅할 때 본체(12)는 블랙 색상의 수지로 3D 프린팅하는 동시에 본체(12)의 표면을 이루는 칼라층(14)은 원하는 색상의 수지로 3D 프린팅함으로써, 본체(12)의 전체 표면 또는 국부적인 표면에 걸쳐 칼라층(14)을 갖는 3D 프린팅 제품(10)이 완성된다.
예를 들어, 상기 칼라 구현용 노즐 장치(120)의 제2노즐부(121) 중, 노란색 수지 공급원과 연결되는 제2-1노즐부(121-1)와 연결된 것의 밸브(126)와, 적색 수지 공급원과 연결되는 제2-3노즐부(121-3)와 연결된 것의 밸브(126)를 열어주고, 파란색 수지 공급원과 연결되는 제2-2노즐부(121-2)와 연결된 것의 밸브(126)는 닫아줌으로써, 상기 제2수지 토출부(124)로 노란색 수지와 적색 수지가 흐르게 된 후 그 내부의 믹싱 블레이드(127)에 의하여 상호 혼합되어 주황색 수지로 만들어진 다음, 최종적으로 주황색 수지가 제2액츄에이터(125)의 구동으로 토출되어 주황색의 칼라층(14)이 본체(12) 표면에 3D 프린팅될 수 있다.
이와 같이, 다중 3D 프린팅 노즐을 이용하여 3D 프린팅 제품(10)의 본체(12)를 3D 프린팅하는 동시에 본체(12)의 전체 표면 또는 국부적인 표면이 원하는 칼라층을 3D 프린팅할 수 있도록 함으로써, 3D 프린팅 제품의 표면 칼라를 용이하게 구현할 수 있다.
한편, 아래의 표 1에서 보듯이 상기 3D 프린팅 대상 제품(10)의 본체(12) 사이즈 대비 칼라층(14) 사이즈의 변화를 주면서 3D 프린팅을 실시(실시예 1~10, 비교예 1~10)하였는 바, 각 실시예 및 비교예에 따른 제품의 표면 거칠기 즉, 부품 조도(KS 규격의 표면 거칠기에 대한 거칠기 번호로 표기함)가 N1~N4, N5~N7, N8~N9, N10~N11, N12 등 5등분으로 구분되며 나타났고, 숫자가 높을수록 거칠기가 심한 것을 의미한다.
이는 제품의 본체(12)와 칼라층(14)을 3D 프린팅하기 위한 플라스틱 수지의 입자 크기를 조절하여, 제품의 표면 조도를 원하는 수준으로 조절할 수 있음을 의미하는 것이며, 또한 본체(12) 프린팅을 위한 수지 입자 크기가 클수록 부품 제작 소요 시간을 단축시킬 수 있음을 알 수 있었다.
Figure pat00001
10 : 3D 프린팅 제품
12 : 본체
14 : 칼라층
100 : 이송프레임
110 : 본체용 노즐 장치
111 : 제1노즐부
112 : 제1스크류
113 : 제1연결튜브
114 : 제1수지 토출부
115 : 제1액츄에이터
120 : 칼라층 구현용 노즐 장치
121 : 제2노즐부
121-1 : 제2-1노즐부
121-2 : 제2-2노즐부
121-3 : 제2-3노즐부
122 : 제2스크류
123 : 제2연결튜브
124 : 제2수지 토출부
125 : 제2액츄에이터
126 : 밸브
127 : 믹싱 블레이드

Claims (12)

  1. 원하는 제품의 본체를 3D 프린팅하기 위한 본체용 노즐 장치와, 상기 본체에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 칼라를 갖는 수지를 3D 프린팅하기 위한 칼라층 구현용 노즐 장치를 3D 프린터의 이송프레임에 소정의 배열로 함께 장착하여서 된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 본체용 노즐 장치는:
    블랙 칼라의 수지 공급원과 연결된 제1노즐부와;
    제1노즐부에 연결되어 블랙 칼라의 수지를 일방향으로 이송시키는 제1스크류와;
    제1스크류의 출구측에 제1연결튜브를 매개로 연결되어 블랙 칼라의 수지를 토출시키는 제1수지 토출부와;
    제1수지 토출부의 상단부에 장착되어 수지를 토출방향으로 가압시키는 제1액츄에이터;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 칼라 구현용 노즐 장치는:
    서로 다른 칼라의 수지 공급원과 각각 연결되는 복수의 제2노즐부와;
    복수의 제2노즐부에 각각 연결되어 원하는 칼라의 수지를 일방향으로 이송시키는 복수의 제2스크류와;
    제2스크류의 각 출구측에 제2연결튜브를 매개로 연결되어, 서로 다른 칼라의 수지를 선택 혼합하여 토출시키는 제2수지 토출부와;
    제2수지 토출부의 상단부에 장착되어 수지를 토출방향으로 가압시키는 제2액츄에이터;
    를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2스크류의 각 출구측에 연결되는 제2연결튜브에는 밸브가 장착된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 복수의 제2노즐부는 노란색 수지 공급원과 연결되는 제2-1노즐부와, 파란색 수지 공급원과 연결되는 제2-2노즐부와, 적색 수지 공급원과 연결되는 제2-3노즐부로 구성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 제2수지 토출부의 내부 통로에는 서로 다른 칼라의 수지를 혼합시키는 하나 이상의 믹싱 블레이드가 수지 흐름 방향을 따라 장착된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 믹싱 블레이드는 수지 흐름 방향을 따라 복수의 나선형 날개가 규칙적으로 또는 불규칙적으로 배열된 것임을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 장치.
  8. ⅰ) 3D 프린팅을 위한 제품의 본체 사이즈를 결정하는 단계;
    ⅱ) 상기 제품의 본체에 대한 전체 표면 또는 국부적인 표면에 3D 프린팅되는 칼라층의 사이즈를 결정하는 단계;
    ⅲ) 3D 프린터의 이송프레임이 상기 제품의 3D 프린팅을 위한 좌표대로 이송하는 단계; 및
    ⅳ) 상기 본체와, 본체의 표면에 대한 칼라층을 동시에 3D 프린팅하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 ⅳ) 단계에서,
    상기 이송프레임에 장착된 본체용 노즐 장치로부터 블랙 칼라의 수지가 토출되면서 상기 본체 사이즈에 맞게 본체가 3D 프린팅되는 동시에 상기 이송프레임에 장착된 칼라 구현용 노즐 장치로부터 원하는 칼라의 수지가 토출되면서 상기 칼라층의 사이즈에 맞게 본체의 표면 위치에 칼라층이 3D 프린팅되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 본체의 사이즈는 칼라층의 사이즈 대비 3배 ~ 6배로 결정되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 칼라층의 두께는 5 ~ 15㎛로 프린팅되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 본체를 3D 프린팅하기 위한 수지 입자의 크기는 상기 칼라층을 3D 프린팅하기 위한 수지 입자의 크기에 비하여 더 크게 선정되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 제품의 칼라 구현 방법.
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