KR20190011048A - 바텀업 방식 3d 프린터 - Google Patents

바텀업 방식 3d 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바텀업 방식 3D 프린터에 관한 것으로서, 내부에 광경화성 수지가 수용되며, 외부로부터 광이 투과될 수 있도록 투명한 소재로 형성된 성형수조와, 상기 성형수조 내부에 마련되는 것으로서, 작동유닛에 의해 상기 성형수조의 바닥으로부터 상방으로 이동가능하게 설치되는 스테이지와, 상기 성형수조의 하부에 설치되며, 상기 스테이지의 하부에 성형대상 조형물이 생성되도록 상기 조형물의 단면이미지에 대응되는 광을 상기 성형수조로 조사하는 광 조사부와, 상기 성형수조에 설치되며, 상기 스테이지가 상기 성형수조의 바닥으로부터 상방으로 이동시 상기 스테이지에 형성된 조형물과 상기 성형수조의 바닥 사이로 상기 광경화성 수지를 강제 이송시키는 수지 이송부를 구비한다.
본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터는 수지 이송부가 마련되어 있어 하부에 조형물이 형성된 스테이지 승강시 조형물과 성형수조 바닥 사이로 광경화성 수지를 강제 이송시킬 수 있으므로 광경화성 수지가 소정의 점성을 갖더라도 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

Description

바텀업 방식 3D 프린터{Bottom-up type 3D printer}
본 발명은 바텀업 방식 3D 프린터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 광경화성 수지가 수용된 성형수조에 광을 조사하여 조형물을 성형하는 바텀업 방식 3D 프린터에 관한 것이다.
일반적으로 3차원의 입체 형상을 가진 성형품을 제작하기 위해서는 도면에 의존하여 수작업에 의해 이루어지는 목업(Mock up) 제작방식과 CNC 공작기계에 의한 수치제어식 자동 제작방식 등이 있다. 그러나, 목업(Mock up) 제작방식은 수작업에 의하므로 정교한 형상가공이 어렵고 많은 시간이 소요되며, CNC 공작기계 의한 제작방식은 정교한 수치제어가 가능하지만 공구간섭에 의하여 가공할 수 있는 형상에 제약이 있다.
이에 최근에는 제품의 디자이너 또는 설계자가 3차원 모델링 툴을 통해 설계된 3D 설계도면 데이터를 저장한 컴퓨터를 이용하여 3차원 입체 형상의 성형품을 제작하는 3D 프린터가 등장하였다.
3D 프린터는 광경화수지에 레이져 광을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA 방식(StereoLithography Apparatus)과, SLA 방식에서 광경화수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS방식(Slective Laser Sintering)과, FDM방식 (Fused Deposition Modeling)과, 광경화수지가 저장된 저장조의 하부로 광을 조사하여 부분적으로 경화되는 원리를 이용한 DLP방식(Digital Light Processing)이 있다
이 중 DLP 방식의 3D 프린터는 광경화수지가 저장된 저장조의 하부로 DLP 프로젝터가 광을 조사한다. 투명소재의 저장조의 내부로 조형스테이지가 삽입된 상태로 위치하고 광이 조사된 영역이 경화되며 스테이지 상에 성형품의 단면형상에 대응되는 경화층이 조형된다. 조형스테이지가 점차 상승하고 경화층이 다층으로 적층되어 입체형상의 성형품이 조형된다.
그러나 종래의 DLP 방식의 3D 프린터는 스테이지가 상승시 점성에 의해 광경화수지가 경화층과 저장조 바닥 사이로 신속하게 유입되는데 어려움이 있으므로 작업효율이 떨어지는 단점이 있다.
등록특허공보 제10-1533374호: DLP 방식 3D 프린터
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 하부에 조형물이 형성된 스테이지 승강시 조형물과 성형수조 바닥 사이로 소정의 점성을 갖는 광경화성 수지를 강제 이송시킬 수 있는 바텀업 방식 3D 프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터는 내부에 광경화성 수지가 수용되며, 외부로부터 광이 투과될 수 있도록 투명한 소재로 형성된 성형수조와, 상기 성형수조 내부에 마련되는 것으로서, 작동유닛에 의해 상기 성형수조의 바닥으로부터 상방으로 이동가능하게 설치되는 스테이지와, 상기 성형수조의 하부에 설치되며, 상기 스테이지의 하부에 성형대상 조형물이 생성되도록 상기 조형물의 단면이미지에 대응되는 광을 상기 성형수조로 조사하는 광 조사부와, 상기 성형수조에 설치되며, 상기 스테이지가 상기 성형수조의 바닥으로부터 상방으로 이동시 상기 스테이지에 형성된 조형물과 상기 성형수조의 바닥 사이로 상기 광경화성 수지를 강제 이송시키는 수지 이송부를 구비한다.
상기 수지 이송부는 소정의 길이로 연장되며, 상기 스테이지가 상방으로 이동시 상기 성형수조에 수용된 광경화성 수지를 상기 조형물과 상기 성형수조의 바닥 사이로 밀어서 강제이송시킬 수 있도록 상기 성형수조의 바닥에 상하방향에 대해 교차되는 방향으로 이동가능하게 설치된 블레이드와, 상기 블레이드에 설치되어 상기 블레이드를 이동시키는 이동부재를 구비한다.
상기 블레이드는 내부에 광경화성 수지가 유동하는 내부유로가 마련되며, 측면에는 상기 내부유로 내의 광경화성 수지가 분사되는 적어도 하나의 분사공이 형성되고, 상기 수지 이송부는 상기 성형수조에 수용된 광경화성 수지를 펌핑하여 상기 블레이드의 내부유로로 공급하는 펌핑유닛을 더 구비한다.
상기 분사공은 상기 블레이드의 전방으로 상기 광경화성 수지가 분사될 수 있도록 상기 블레이드의 이동방향을 기준으로 상기 블레이드의 전면에 형성되어 있다.
상기 분사공은 상기 블레이드의 후방으로 상기 광경화성 수지가 분사될 수 있도록 상기 블레이드의 이동방향을 기준으로 상기 블레이드의 후면에 형성될 수도 있다.
상기 블레이드는 이동시 밀어내는 상기 광경화성 수지의 양을 증가시킬 수 있도록 상기 블레이드의 이동방향을 기준으로 전단부에서 후방으로 갈수록 상하높이가 증가하도록 형성될 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터는 상기 스테이지의 하부에 형성된 조형물이 성형수조의 바닥에 점착되는 것을 방지할 수 있도록 상기 성형수조의 바닥에 형성된 비점착성 코팅층을 더 구비한다.
본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터는 수지 이송부가 마련되어 있어 하부에 조형물이 형성된 스테이지 승강시 조형물과 성형수조 바닥 사이로 광경화성 수지를 강제 이송시킬 수 있으므로 광경화성 수지가 소정의 점성을 갖더라도 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터에 대한 단면도이고,
도 2는 도 1의 바텀업 방식 3D 프린터의 수지 이송부의 작동상태를 나타낸 단면도이고,
도 3은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 바텀업 방식 3D 프린터의 수지 이송부에 대한 단면도이고,
도 4는 도 3의 바텀업 방식 3D 프린터의 블레이드에 대한 사시도이고,
도 5는 도 3의 바텀업 방식 3D 프린터의 블레이드에 대한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 바텀업 방식 3D 프린터의 블레이드에 대한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 바텀업 방식 3D 프린터의 블레이드에 대한 단면도이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 바텀업 방식 3D 프린터의 블레이드에 대한 측면도이고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 바텀업 방식 3D 프린터의 성형수조에 대한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 바텀업 방식 3D 프린터에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1 및 도 2에는 본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터(100)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 상기 바텀업 방식 3D 프린터(100)는 프레임(110)과, 프레임(110)에 설치되며, 내부에 광경화성 수지가 수용되며, 외부로부터 광이 투과될 수 있도록 투명한 소재로 형성된 성형수조(120)와, 상기 성형수조(120) 내부에 마련되는 것으로서, 작동유닛(131)에 의해 상기 성형수조(120)의 바닥으로부터 상방으로 이동가능하게 설치되는 스테이지(130)와, 상기 성형수조(120)의 하부에 설치되며, 상기 스테이지(130)의 하부에 성형대상 조형물이 생성되도록 상기 조형물의 단면이미지에 대응되는 광을 상기 성형수조(120)로 조사하는 광 조사부와, 상기 성형수조(120)에 설치되며, 상기 스테이지(130)가 상기 성형수조(120)의 바닥으로부터 상방으로 이동시 상기 스테이지(130)에 형성된 조형물과 상기 성형수조(120)의 바닥 사이로 상기 광경화성 수지를 강제 이송시키는 수지 이송부(150)를 구비한다.
프레임(110)은 내부에 광조사부(140)가 설치될 수 있도록 내부공간이 마련된 사각 구조물로 형성된다. 프레임(110)의 상면에는 광조사부(140)로부터 광이 외부로 조사되도록 관통구(111)가 형성되어 있다.
성형수조(120)는 관통구(111) 상측의 프레임(110) 상면에 설치되는 것으로서, 내부에 광경화성 수지가 수용되는 수용공간이 마련된다. 또한, 성형수조(120)는 상부가 개방되게 형성되며, 관통구(111)를 통해 조사되는 광이 투과될 수 있도록 투명한 소재로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 광경화성 수지는 외부로부터 입사되는 자외선 광에 의해 경화하는 폴리머가 적용되며, 소정의 점성을 갖는다.
스테이지(130)는 소정의 두께를 갖는 판형으로 형성되며, 성형수조(120)의 내부에 설치되어 작동유닛(131)에 의해 성형수조(120)의 바닥으로부터 상방으로 이동된다. 광조사부(140)로부터 조사된 광에 의해 성형수조(120) 내의 광경화성 수지 중 일부가 경화되어 스테이지(130)의 하면에 조형물이 성형된다.
작동유닛(131)은 스테이지(130)를 승강시키는 것으로서, 스테이지(130)의 상면에 고정된 브라켓(132)과, 브라켓(132)의 상단부에 고정된 지지로드(133)와, 상기 지지로드(133)에 설치되어 지지로드(133)를 상하방향으로 이동시키는 승강부(134)를 구비한다.
브라켓(132)은 상하방향으로 연장되며, 하단부가 스테이지(130)의 상면에 고정된다. 이때, 브라켓(132)은 스테이지(130)의 중앙부에 고정되는 것이 바람직하다. 지지로드(133)는 전후방향으로 연장되며, 일단부가 브라켓(132)의 상단부에 고정되며, 타단부는 승강부(134)에 지지된다.
승강부(134)는 도면에 도시되진 않았지만, 상하방향으로 소정길이 연장되며, 외주면에 나사산이 형성되고, 성형수조(120)에 인접된 위치의 프레임(110)에 상하단부가 각각 회전가능하게 설치된 승강축과, 상기 승강축에 나사결합되어 승강축의 정회전 또는 역회전에 따라 승강축을 따라 승강하는 이동블럭과, 상기 승강축에 설치되어 승강축을 정회전 또는 역회전시키는 구동모터를 구비한다. 상기 지지로드(133)의 타단부는 이동블럭에 고정되어 이동블럭에 이동에 따라 스테이지(130)가 승강된다.
한편, 작동유닛(131)은 이에 한정하는 것이 아니라 스테이지(130)를 승강시킬 수 있는 유압실린더와 같은 액츄에이터가 적용될 수도 있다.
광조사부(140)는 프레임(110)의 내부에 설치되어 프레임(110)의 관통구(111)를 통해 광을 조사하는 광원(141)과, 성형수조(120) 및 광원(141) 사이에 설치되어 성형수조(120)에, 성형하고자 하는 조형물의 단면이미지에 대응되는 광이 조사되도록 상기 광원(141)으로부터 조사되는 광을 선택적으로 투광 또는 차광하는 액정표시부재(142)를 구비한다.
광원(141)은 고정브라켓(미도시)에 의해 관통구(111) 하측의 프레임(110) 내부에 설치되며, 관통구(111)를 통해 성형수조(120)로 자외선 광을 조사한다. 광원(141)은 도면에 도시되진 않았지만, 자외선 광을 발생시키는 다수의 엘이디를 구비할 수도 있다. 또한, 광원(141)의 하면에는 방열을 위한 방열판이 설치되어 있다.
액정표시부재(142)는 인가전압에 따른 액정 투과도의 변화를 이용하여 각종 장치에서 발생하는 여러가지 전기적인 정보를 시각정보로 변화시켜 전달하는 전기소자로, 자기발광성이 없어 후광이 필요하지만 소비전력이 적어 널리 사용하는 엘시디(LCD: Liquid Crytal Display)가 적용된다. 상기 액정표시부재(142)는 광원(141)으로부터 발생된 광 중 일부가 투과되는 패턴을 표시하는데, 스테이지(130)의 승강에 따라 조형물의 상하방향 단면 이미지들에 대응되게 순차적으로 상기 패턴이 변경된다.
수지 이송부(150)는 소정의 길이로 연장되며, 상기 스테이지(130)가 상방으로 이동시 상기 성형수조(120)에 수용된 광경화성 수지를 상기 조형물과 상기 성형수조(120)의 바닥 사이로 밀어서 강제이송시킬 수 있도록 상기 성형수조(120)의 바닥에 상하방향에 대해 교차되는 방향으로 이동가능하게 설치된 블레이드(151)와, 상기 블레이드(151)에 설치되어 상기 블레이드(151)를 이동시키는 이동부재(152)를 구비한다.
블레이드(151)는 소정의 두께를 갖고, 성형수조(120)의 수용공간 좌우폭에 대응되는 길이로 연장형성된다. 상기 블레이드(151)는 성형수조(120) 내부에 전후방향으로 이동가능하도록 성형수조(120)의 바닥면에 안착된다.
이동부재(152)는 일단이 블레이드(151)의 우측 단부에 고정되며, 상단부가 성형수조(120)의 상부로 돌출되도록 상기 블레이드(151)로부터 상방으로 연장형성된 고정로드(153)와, 상기 성형수조(120)의 측면에 고정되고, 상기 고정로드(153)에 연결되어 고정로드(153)를 전후방향으로 이동시키는 이동 액츄에이터(154)를 구비한다. 상기 이동 액츄에이터(154)는 외부로부터 공급되는 전후방향으로 신장되는 실린더 또는 스크류잭이 적용되는 것이 바람직하나, 이에 한정하는 것이 아니라 고정로드(153)를 전후방향으로 이동시킬 수 있는 이동수단이면 무엇이든 가능하다.
상기 이동부재(152)에 의해 블레이드(151)는 스테이지(130)가 상방으로 이동시 스테이지(130)의 하부에 생성된 조형물과 성형수조(120)의 바닥 사이를 통과하도록 이동하는데, 블레이드(151)의 이동과 함께 성형수조(120) 내의 광경화성 수지가 조형물과 성형수조(120)의 바닥 사이로 강제 이송된다.
한편, 본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터(100)는 작동유닛(131), 액정표시부재(142) 및 이동부재(152)의 작동을 제어하는 제어부를 더 구비한다. 제어부는 작업자에 의해 입력된 조형물에 대한 도면 데이터를 토대로 조형물에 대한 상하방향 단면이미지들을 생성하고, 생성된 단면이미지들에 각각 대응되는 패턴을 생성하여 영상표시부재에 제공한다. 영상표시부재는 제공된 패턴들을 순차적으로 표시하는데, 제어부는 광경화성 수지가 경화되어 영상표시부재에 표시된 패턴에 대응되게 스테이지(130) 하부에 경화층이 생성되도록 각 패턴이 소정의 경화시간동안 영상표시부재에 표시되도록 제어한다. 상기 경화시간이 경과되면, 제어부는 스테이지(130)를 상방으로 이동시키고, 블레이드(151)가 스테이지(130)의 경화층과 성형수조(120)의 바닥 사이를 통과하도록 이동부재(152)를 작동시킨다. 이때, 블레이드(151)와 함께 성형수조(120) 내의 광경화성 수지가 스테이지(130)의 경화층과 성형수조(120)의 바닥 사이로 강제 이송된다. 제어부는 블레이드(151)가 스테이지(130)의 경화층과 성형수조(120)의 바닥 사이를 소정거리 이동하면 블레이드(151)가 다시 초기위치로 복귀하도록 이동부재(152)를 작동시킨다.
이동된 블레이드(151)가 초기위치로 복귀되면 영상표시부재에 표시되는 패턴이 변경되도록 제어부는 영상표시부재를 제어하고, 소정의 경화시간 동안 상기 패턴의 표시 상태를 유지하여 스테이지(130)의 하부에 경화층을 적층한다. 상술된 과정을 반복하면서, 스테이지(130)의 하부에 다수의 경화층을 적층되어 성형하고자 하는 조형물이 생성된다.
상술된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 바텀업 방식 3D 프린터(100)는 수지 이송부(150)가 마련되어 있어 하부에 조형물이 형성된 스테이지(130) 승강시 조형물과 성형수조(120) 바닥 사이로 광경화성 수지를 강제 이송시킬 수 있으므로 광경화성 수지가 소정의 점성을 갖더라도 작업효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 3 내지 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 수지 이송부(160)가 도시되어 있다.
앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일 참조부호로 표기한다.
도면을 참조하면, 상기 수지 이송부(160)는 성형수지 내의 광경화성 수지를 펌핑하여 블레이드(210)에 공급하는 펌핑유닛(161)을 더 구비한다.
이때, 상기 블레이드(210)는 펌핑유닛(161)으로부터 공급된 광경화성 수지가 유동할 수 있도록 내부에 내부유로(211)가 마련되며, 측면에는 상기 내부유로(211) 내의 광경화성 수지가 분사되는 적어도 하나의 분사공(212)이 형성된다. 상기 분사공(212)은 상기 분사공(212)은 상기 블레이드(210)의 전방으로 상기 광경화성 수지가 분사될 수 있도록 상기 블레이드(210)의 이동방향을 기준으로 상기 블레이드(210)의 전면에 형성되어 있다. 블레이드(210)의 전면에는 다수의 분사공(212)이 좌우방향을 따라 상호 이격되게 형성되어 있는 것이 바람직하다.
펌핑유닛(161)은 일단이 수용공간에 연통되게 성형수조(120)에 연결되며, 타단이 내부유로(211) 연통되게 블레이드(210)에 연결된 공급관(162)과, 상기 공급관(162)에 설치되어 성형수조(120) 내의 광경화성 수지를 펌핑하여 블레이드(210)의 내부유로(211)로 공급하는 공급펌프(163)를 구비한다. 상기 공급펌프(163)는 제어부에 의해 제어된다. 제어부는 스테이지(130)의 하부에 생성된 조형물과 성형수조(120) 바닥 사이로 블레이드(210)가 이동시 분사공(212)을 통해 블레이드(210) 전방으로 광경화성 수지가 분사되도록 공급펌프(163)를 작동시킨다.
상술된 바와 같이 펌핑유닛(161)에 의해 블레이드(210)가 스테이지(130)의 조형물과 성형수조(120) 바닥 사이로 광경화성 수지를 분사하며 이동하므로 보다 균일하게 스테이지(130)의 조형물 하부에 광경화성 수지를 공급할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 6에는 본 발명에 따른 또 다른 실시 예에 따른 블레이드(210)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 블레이드(210)는 분사공(212)이 상기 블레이드(210)의 후방으로 상기 광경화성 수지가 분사될 수 있도록 상기 블레이드(210)의 이동방향을 기준으로 상기 블레이드(210)의 후면에 형성되어 있다. 이때, 분사공(212)은 다수개가 좌우방향을 따라 상호 이격되게 형성된다. 제어부는 스테이지(130)의 하부에 생성된 조형물과 성형수조(120) 바닥 사이로 블레이드(210)가 이동시 분사공(212)을 통해 블레이드(210) 후방으로 광경화성 수지가 분사되도록 공급펌프(163)를 작동시킨다.
상술된 바와 같이 블레이드(210)가 이동시 블레이드(210)의 후방으로 광경화성 수지가 분사되므로 이동되는 블레이드(210)에 의해 스크레핑되는 후방에도 광경화성 수지가 공급되어 보다 균일하게 광경화성 수지가 분포될 수 있다.
한편, 블레이드(210)는 도 7에 도시된 바와 같이 전면 및 후면에 각각 다수의 분사공(212)이 형성될 수도 있다.
또한, 도 8에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 블레이드(220)가 마련되어 있다.
도면을 참조하면, 블레이드(220)는 이동시 밀어내는 상기 광경화성 수지의 양을 증가시킬 수 있도록 이동방향을 기준으로 전단부에 견인부분(221)이 형성되어 있다. 상기 견인부분(221)은 전단부에서 후방으로 갈수록 상하높이가 증가하도록 만곡되게 형성되어 있다. 만곡된 견인부분(221)에 의해 블레이드(220)는 광경화성 수지에 대한 접촉면적이 증가하여 보다 많은 양의 광경화성 수지를 이동시 밀어낼 수 있다.
이때, 블레이드(220)의 견인부분(221)은 도시된 예에 한정하는 것이 아니라 전단부에서 후방으로 갈수록 상하높이가 증가하도록 경사지게 형성될 수도 있다.
한편, 도 9에는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 성형수조(230)가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 성형수조(230)는 상기 스테이지(130)의 하부에 형성된 조형물이 바닥에 점착되는 것을 방지할 수 있도록 바닥면에 비점착성 코팅층(231)이 형성되어 있다. 상기 비점착성 코팅층(231)은 성형수조(230)의 바닥면을 덮도록 형성되며, 경화된 광경화성 수지가 비점착되도록 테프론(Teflon) 소재로 형성된다.
상기 비점착성 코팅층(231)에 의해 스테이지(130)의 하부에 생성된 조형물이 성형수조(120)의 바닥면에 비점착되므로 점착에 의한 조형물의 불량발생을 방지할 수 있다는 장점이 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
100: 바텀업 방식 3D 프린터
110: 프레임
111: 관통구
120: 성형수조
130: 스테이지
131: 작동유닛
132: 브라켓
133: 지지로드
134: 승강부
140: 광조사부
141: 광원
142: 액정표시부재
150: 수지 이송부
151: 블레이드
152: 이동부재
153: 고정로드
154: 이동 액츄에이터

Claims (7)

  1. 내부에 광경화성 수지가 수용되며, 외부로부터 광이 투과될 수 있도록 투명한 소재로 형성된 성형수조;
    상기 성형수조 내부에 마련되는 것으로서, 작동유닛에 의해 상기 성형수조의 바닥으로부터 상방으로 이동가능하게 설치되는 스테이지;
    상기 성형수조의 하부에 설치되며, 상기 스테이지의 하부에 성형대상 조형물이 생성되도록 상기 조형물의 단면이미지에 대응되는 광을 상기 성형수조로 조사하는 광 조사부; 및
    상기 성형수조에 설치되며, 상기 스테이지가 상기 성형수조의 바닥으로부터 상방으로 이동시 상기 스테이지에 형성된 조형물과 상기 성형수조의 바닥 사이로 상기 광경화성 수지를 강제 이송시키는 수지 이송부;를 구비하는,
    바텀업 방식 3D 프린터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지 이송부는
    소정의 길이로 연장되며, 상기 스테이지가 상방으로 이동시 상기 성형수조에 수용된 광경화성 수지를 상기 조형물과 상기 성형수조의 바닥 사이로 밀어서 강제이송시킬 수 있도록 상기 성형수조의 바닥에 상하방향에 대해 교차되는 방향으로 이동가능하게 설치된 블레이드; 및
    상기 블레이드에 설치되어 상기 블레이드를 이동시키는 이동부재;를 구비하는,
    바텀업 방식 3D 프린터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 블레이드는 내부에 광경화성 수지가 유동하는 내부유로가 마련되며, 측면에는 상기 내부유로 내의 광경화성 수지가 분사되는 적어도 하나의 분사공이 형성되고,
    상기 수지 이송부는 상기 성형수조에 수용된 광경화성 수지를 펌핑하여 상기 블레이드의 내부유로로 공급하는 펌핑유닛;을 더 구비하는,
    바텀업 방식 3D 프린터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 분사공은 상기 블레이드의 전방으로 상기 광경화성 수지가 분사될 수 있도록 상기 블레이드의 이동방향을 기준으로 상기 블레이드의 전면에 형성된,
    바텀업 방식 3D 프린터.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 분사공은 상기 블레이드의 후방으로 상기 광경화성 수지가 분사될 수 있도록 상기 블레이드의 이동방향을 기준으로 상기 블레이드의 후면에 형성된,
    바텀업 방식 3D 프린터.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 블레이드는 이동시 밀어내는 상기 광경화성 수지의 양을 증가시킬 수 있도록 상기 블레이드의 이동방향을 기준으로 전단부에서 후방으로 갈수록 상하높이가 증가하도록 형성된,
    바텀업 방식 3D 프린터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스테이지의 하부에 형성된 조형물이 성형수조의 바닥에 점착되는 것을 방지할 수 있도록 상기 성형수조의 바닥에 형성된 비점착성 코팅층;을 더 구비하는,
    바텀업 방식 3D 프린터.
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