KR20190019548A - Three-dimensional object - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 삼차원 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional printer.
대한민국 등록특허 제1705696호에 기재된 배경기술을 참조하면, 일반적으로 프린터는 프린트 대상물에 문자, 도안 등을 인쇄하는 장치를 의미하며, 컴퓨터에 연결하여 지면에 인쇄하는 프린터 장치 등은 업무용, 가정용으로 널리 사용되고 있다.[0003] Referring to the background art described in Korean Patent No. 1705696, a printer generally refers to a device that prints letters, figures, etc. on a print object. Printer devices that are connected to a computer and print on the paper are widely used for business, .
일반적으로, CAD 프로그램으로 설계한 컴퓨터 파일에서 입체로 된 기계 부품 등을 인쇄하듯 실물모형을 만드는 장치를 삼차원 프린터라고 하며, 삼차원 프린터의 발전과 확산이 제조업계의 화두로 등장하였다.Generally, as a three-dimensional printer, a device that creates a real model as if it prints three-dimensional machine parts in a computer file designed by a CAD program is called a three-dimensional printer.
삼차원 프린터 방식에는 광경화성 수지에 레이저 광선을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(Stereo Lithographic Apparatus)와, SLA에서의 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속 분말을 사용하며 레이저 광선을 주사하여 고결(固結)시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering)와, 접착제가 칠해져 있는 종이를 원하는 단면으로 레이져 광선을 이용하여 절단하여 한층씩 적층하여 성형하는 LOM(Laminated Object Manufacturing)과, 잉크젯(Ink-Jet) 프린터 기술을 이용한 BPM(Ballistic Particle Manufacturing) 등이 있다. 레이저 기반 방법들은 1980년대 초반/1990년대 초반에 미국 오스틴의 UOT(University of Texas)에서 개발되었으며, 3D 프린팅 또는 선택적 레이저 소결로서 공지되어 있다.In the three-dimensional printer method, SLA (Stereo Lithographic Apparatus) which uses the principle that a scanned portion is cured by injecting a laser beam to a photo-curing resin and a functional polymer or metal powder are used in place of the photo- SLS (Selective Laser Sintering) using the principle of solidification and molding, Laminated Object Manufacturing (LOM) in which the adhesive-coated paper is cut by a laser beam in a desired cross section and laminated to form a layer, And Ballistic Particle Manufacturing (BPM) using Ink-Jet printer technology. Laser-based methods were developed at the University of Texas at UOT in Austin, USA in the early 1980's / early 1990's and are known as 3D printing or selective laser sintering.
SLS 기술로 종래의 중합체 분말을 비롯한 다양한 분말 물질로부터 높은 해상도 및 치수정밀도를 갖는 3차원 물품의 직접적 제조가 가능해졌다. SLS(Selective Laser Sintering)은 그 전문이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제4,863,568호에 기재되어 있다. 선택적 레이저 소결법은 디티엠 코포레이션(DTM Corporation)에 의해 상용화되었다. 선택적 레이져 소결법은 얇은 분말층을 평면상에 펴는 것을 포함한다.SLS technology has enabled the direct production of three-dimensional articles with high resolution and dimensional accuracy from a variety of powder materials including conventional polymer powders. Selective Laser Sintering (SLS) is described in U.S. Patent No. 4,863,568, which is incorporated herein by reference in its entirety. Selective laser sintering was commercialized by DTM Corporation. Selective laser sintering involves spreading a thin layer of powder on a flat surface.
분말은 카운터-롤링(counter-rolling) 메카니즘 또는 카운터-롤러(counter-roller)로 당업계에 알려진, 선택적 레이저 소결법에 사용하기 위해 개발된 도구를 사용하여 작업대 위에 펼친다. 연속적인 분말층들을 카운터-롤러를 사용하여 이미 형성된 층 상에 편 후, 레이저로 소결 또는 용융시킨다. 분말층을 표면상에 편 후, 레이저를 사용하여 레이저 에너지를 예정된 2차원 패턴으로 분말상에 가한다. 레이저는 레이저 빔 에너지가 충돌한 영역에서 분말을 함께 소결 또는 용융시킨다. 분말은 플라스틱, 금속, 중합체, 세라믹 또는 복합체일 수 있다.The powder is spread on a worktable using a tool developed for use in a selective laser sintering process known in the art as a counter-rolling mechanism or a counter-roller. Continuous powder layers are sieved on a layer that has already been formed using a counter-roller and then sintered or melted with a laser. After the powder layer is deposited on the surface, the laser energy is applied to the powder in a predetermined two-dimensional pattern using a laser. The laser sinter or melt the powder together in the region where the laser beam energy impinges. The powder may be a plastic, a metal, a polymer, a ceramic or a composite.
그러나, 종래 삼차원 프린터의 경우, 성형물을 작업하기 위해, 작업테이블에 분말층을 쌓아가는 과정에서, 분말 공급부를 통해 블레이드에 분말을 담고, 작업테이블에 분말을 배출한다. However, in the conventional three-dimensional printer, in order to work a molded product, powder is contained in the blade through the powder supply portion and powder is discharged to the work table in the process of stacking the powder layer on the work table.
이때, 블레이드에 담긴 분말이 뭉치거나, 분열이 일어나, 작업테이블에 분말을 배출할 때, 균일하게 배출되지 않아, 성형되는 제품의 정밀도를 하향시키는 문제점이 있었다.At this time, there is a problem in that the powder contained in the blade is clumped or divided, and when the powder is discharged onto the work table, the powder is not uniformly discharged and the precision of the product to be molded is lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 성형물을 작업하기 위해, 작업테이블에 분말층을 쌓아가는 과정에서, 분말 공급부를 통해 블레이드에 분말을 담고, 작업테이블에 분말을 배출한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and in order to work a molded product, powder is contained in a blade through a powder supply part and powder is discharged onto a work table in a process of stacking a powder layer on a work table.
이 때, 블레이드에 담긴 분말이 고르게 또는 균일하게 배출되기 위해, 진동을 가하고, 블레이드 외의 외부로 진동이 가하게 되는 것을 방지하기 때문에, 블레이드의 흔들림을 방지할 수 있는 삼차원 프린터를 제공하는데 그 목적이 있다.In this case, it is an object of the present invention to provide a three-dimensional printer capable of preventing vibrations of blades because vibrations are applied to the blades in order to uniformly discharge the powders contained in the blades, thereby preventing vibrations from being applied to the outside of the blades .
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 내부공간이 마련된 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되는 작업테이블; 상기 작업테이블로 분말을 공급하는 분말 공급부; 상기 분말 공급부의 분말을 흡입하여, 작업테이블 상부에 분말을 토출시키는 블레이드; 상기 블레이드 일측에 설치되어, 흡입한 분말을 고르게 섞어주기 위해 진동을 가하는 진동부; 및 상기 진동부와 근접하게 설치되어, 진동이 외부에 전달되지 않도록 일부의 진동을 흡수하는 흡수부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a plasma display apparatus comprising: a chamber having an internal space; A work table installed inside the chamber, the work table having a plurality of powder layers sequentially stacked; A powder supply unit for supplying powder to the work table; A blade for sucking the powder of the powder supply unit and discharging the powder onto the work table; A vibrating part installed at one side of the blade and applying vibration to mix powder sucked evenly; And an absorber installed in proximity to the vibrating part to absorb a part of the vibration so that the vibration is not transmitted to the outside.
상기 흡수부는, 상기 블레이드 일측과 결합되는 결합플레이트를 더 포함할 수 있다.The absorber may further include a coupling plate coupled to one side of the blade.
상기 흡수부는, 탄성재질일 수 있다.The absorbing portion may be an elastic material.
본 발명에 따른 삼차원 프린터는 작업테이블에 분말층을 쌓아가는 과정에서, 분말 공급부를 통해 블레이드에 분말을 담고, 작업테이블에 분말을 배출한다. In the three-dimensional printer according to the present invention, in the process of stacking the powder layer on the work table, the powder is contained in the blade through the powder supply portion, and the powder is discharged onto the work table.
이 때, 블레이드에 담긴 분말이 고르게 또는 균일하게 배출되기 위해, 진동을 가함으로, 분말이 고르게 또는 균일하게 배출되는 효과를 갖는다.At this time, since the powder contained in the blade is discharged evenly or uniformly, vibration is applied, and the powder is uniformly or evenly discharged.
또한, 흡수부의 설치로 진동이 블레이드 외의 외부로 가하게 되는 것을 방지하기 때문에, 블레이드의 흔들림을 방지할 수 있는 효과를 갖는다. Further, since vibration is prevented from being applied to the outside of the blade by the installation of the absorber, it is possible to prevent the blur of the blade from being shaken.
이로 인해, 성형되는 제품이 원하는 형태로 제작됨으로써, 성형 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.Thus, the molded product is manufactured in a desired shape, thereby improving the molding accuracy.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에 도시된 삼차원 프린터의 블레이드를 나타낸 도면,
도 3은 도2에 도시된 블레이드에 결합된 흡수부를 나타낸 도면,
도 4는 도3에 도시된 블레이드의 측면에 설치된 진동부 및 흡수부를 나타낸 도면,
도 5는 도3에 도시된 블레이드에 진동부 및 흡수부의 작동상태를 나타낸 도면이다.1 illustrates a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a view showing a blade of the three-dimensional printer shown in FIG. 1,
Figure 3 shows the absorber coupled to the blade shown in Figure 2,
4 is a view showing a vibrating part and an absorbing part provided on a side surface of the blade shown in Fig. 3,
FIG. 5 is a view showing the operation state of the vibration portion and the absorption portion of the blade shown in FIG. 3;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 삼차원 프린터의 블레이드를 나타낸 도면이고, 도 3은 도2에 도시된 블레이드에 결합된 흡수부를 나타낸 도면이고, 도 4는 도3에 도시된 블레이드의 측면에 설치된 진동부 및 흡수부를 나타낸 도면이며, 도 5는 도3에 도시된 블레이드에 진동부 및 흡수부의 작동상태를 나타낸 도면이다.FIG. 1 is a view showing a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing a blade of the three-dimensional printer shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a view showing an absorbing unit coupled to the blade shown in FIG. FIG. 4 is a view showing a vibrating part and an absorbing part provided on the side surface of the blade shown in FIG. 3, and FIG. 5 is a view showing an operating state of the vibrating part and the absorbing part in the blade shown in FIG.
도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 삼차원 프린터는 챔버(100)와, 작업테이블(200)과, 분말 공급부(300)와, 블레이드(400)와, 진동부(500) 및 흡수부(600)를 포함한다.1 to 5, a three-dimensional printer according to an embodiment of the present invention includes a
챔버(100)는, 내부 공간이 형성된다. In the
작업테이블(200)은, 챔버(100) 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층된다. 또한 작업테이블(200)은 베드(210)를 포함할 수 있다. 여기서 베드(210)는 상부에 분말이 적층될 수 있다. 즉 베드(210)에는 분말층이 순착적으로 적층되면서 제조하고자 하는 제품으로 용착될 수 있다. 또한 베드(210)는 하방에 피스톤(212)이 설치된다. 피스톤(212)은 z축 방향으로 수직 이동할 수 있다. 또한 베드(210)는 상면에 놓여진 분말소재가, 챔버(100) 내부에 위치하고, 베드(210) 상부에 설치되는 레이저에 의해 소결되면, 피스톤(212)에 의해 아래로 수직 하강하여 소결된 분말소재 위에 새로운 분말소재가 일정두께로 적층될 수 있도록 한다. The work table 200 is installed inside the
분말 공급부(300)는, 챔버(100) 내부 공간에 위치한다. 분말 공급부(300)는 베드(210)에 인접하게 위치한다. 그리고 분말 공급부(300)는 베드(210)의 상부에 분말층을 형성하고 남은 분말을 저장하는 분말 저장부(310)를 더 포함할 수 있다.The
분말 공급부(300)는 분말 저장부(310)와 더불어 베드(210)와 일렬로 배치되는 것이 바람직하다. 또한 분말 공급부(300) 및 분말 저장부(310)는 별도의 승하강기구(320)와 연결되어 승하강기구(320)의 동작에 의해 챔버(100)의 내부에서 상하로 슬라이딩 이동하면서 승강 및 하강하게 된다. 승하강기구(320)는 제어부(미도시)에 의해 제어되므로 베드(210)의 승하강은 제어부(미도시)에 의해 제어된다.The
블레이드(400)는, 내부에 설치되어, 베드(210)에 분말을 쌓고, 쌓인 분말을 평탄하게 하는 코터기(미도시) 구비할 수 있다. 여기서 블레이드(400)는 도시된 도2와 같이, 외피(400a)가 포함될 수 있다. 이러한 외피(400a)는 블레이드(400)를 감싸는 역할을 할 수 있다. 코터기(미도시)는 분말 공급부(300)에서 베드(210)로 이동하면서 베드(210)의 상부에 분말층을 평탄하게 형성하게 하고, 코터기가 베드(210)에서 분말 공급부(300)로 이동하면서 베드(210)에 분말층을 형성하고 남은 분말이 분말 저장부(310)로 이동되면서 저장되게 된다.The
코터기(미도시)는 별도의 이동부재(미도시) 및 진공부재(미도시)를 포함하는 것이 바람직하다. 이동부재(미도시)는 코터기를 베드(210)의 상부에서 좌우로 이동시키는 역할을 하고, 진공부재(미도시)는 코터기가 분말 공급부(300)에 저장된 분말을 흡입 후 베드(210)의 상부로 배출하는 역할을 한다.The cotter machine (not shown) preferably includes a separate moving member (not shown) and a vacuum member (not shown). The vacuum member (not shown) serves to move the cotter unit from the upper part of the
진동부(500)는, 도시된 도 2와 같이 블레이드(400) 일측 또는 양측에 설치된다. 이러한 진동부(500)는 블레이드에 담겨진 분말이 베드로 배출될 때, 뭉쳐서 나오지 않거나, 균일하게 배출되지 않는 문제점을 방지하기 위하여, 블레이드로 진동을 가한다. 이로 인해, 블레이드에서 베드로 분말이 배출될 때, 뭉치지 않고 균일하게 배출되는 것 뿐만 아니라, 블레이드 내에서 분말이 분열이 일어나는 것을 방지하는 효과를 갖는다.The vibrating
흡수부(600)는, 블레이드 일측 또는 양측에 설치되고, 진동부(500)와 근접하게 설치된다. 이러한 흡수부(600)는 블레이드에 진동을 가하는 진동이 외부로 전달되지 않도록 일부의 진동을 흡수한다. 즉, 흡수부(600)는 블레이드에 진동이 외부로 가할 경우, 블레이드가 흔들리는데, 이를 방지하기 위해 설치되는 것이다. 그래서 블레이드에 진동을 가하되, 블레이드의 움직임을 방지하기 위해, 흡수부(600)가 설치되는 것이다. 또한 흡수부(600)는 블레이드와 결합되기 위해 결합플레이트(610)가 더 설치될 수 있다. 이러한 결합플레이트(610)는 흡수부(600)를 지탱하고 흡수부(600)보다 면적이 더 클 수 있다. 또한, 흡수부(600)는 탄성을 갖는 재질일 수 있다. 도시된 도 3과 같이, 흡수부(600)는 스프링일 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐, 스프링과 같이 탄성을 가진 재질 또는 구조이면 그 재질 및 구조로 대체 가능하다. 더불어 결합플레이트(610)는 나사 또는 자석을 통해 결합될 수 있다. 다만 이는 예시일 뿐, 블레이드와 결합될 수 있는 구조이면 그 구조로 대체 가능하다.The
이와 같이, 본 발명의 삼차원 프린터에 의하면, 작업테이블에 분말층을 쌓아가는 과정에서, 분말 공급부를 통해 블레이드에 분말을 담고, 작업테이블에 분말을 배출한다. As described above, according to the three-dimensional printer of the present invention, in the process of stacking the powder layer on the work table, the powder is contained in the blade through the powder supply portion and the powder is discharged onto the work table.
이 때, 블레이드에 담긴 분말이 고르게 또는 균일하게 배출되기 위해, 진동을 가함으로, 분말이 고르게 또는 균일하게 배출되는 효과를 갖는다.At this time, since the powder contained in the blade is discharged evenly or uniformly, vibration is applied, and the powder is uniformly or evenly discharged.
또한, 흡수부의 설치로 진동이 블레이드 외의 외부로 가하게 되는 것을 방지하기 때문에, 블레이드의 흔들림을 방지할 수 있는 효과를 갖는다. Further, since vibration is prevented from being applied to the outside of the blade by the installation of the absorber, it is possible to prevent the blur of the blade from being shaken.
이로 인해, 성형되는 제품이 원하는 형태로 제작됨으로써, 성형 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과를 갖는다.Thus, the molded product is manufactured in a desired shape, thereby improving the molding accuracy.
본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100 : 챔버
200 : 작업테이블
210 : 베드
212 : 피스톤
300 : 분말 공급부
310 : 분말 저장부
320 : 승하강기구
400 : 블레이드
400a : 외피
500 : 진동부
600 : 흡수부
610 : 결합플레이트100: chamber
200: Work table
210: Bed
212: piston
300: Powder supply part
310: Powder storage part
320: lifting mechanism
400: blade
400a: envelope
500:
600: absorber
610:
Claims (3)
상기 챔버 내부에 설치되어, 분말이 다수의 분말층으로 순차적으로 적층되는 작업테이블;
상기 작업테이블로 분말을 공급하는 분말 공급부;
상기 분말 공급부의 분말을 흡입하여, 작업테이블 상부에 분말을 토출시키는 블레이드;
상기 블레이드 일측에 설치되어, 흡입한 분말을 고르게 섞어주기 위해 진동을 가하는 진동부; 및
상기 진동부와 근접하게 설치되어, 진동이 외부에 전달되지 않도록 일부의 진동을 흡수하는 흡수부를 포함하는 삼차원 프린터.
A chamber provided with an internal space;
A work table installed inside the chamber, the work table having a plurality of powder layers sequentially stacked;
A powder supply unit for supplying powder to the work table;
A blade for sucking the powder of the powder supply unit and discharging the powder onto the work table;
A vibrating part installed at one side of the blade and applying vibration to mix powder sucked evenly; And
And an absorber installed near the vibrating part and absorbing a part of the vibration so that the vibration is not transmitted to the outside.
상기 흡수부는,
상기 블레이드 일측과 결합되는 결합플레이트를 더 포함하는 삼차원 프린터.
The method according to claim 1,
The absorber may comprise:
And a coupling plate coupled to one side of the blade.
상기 흡수부는,
탄성재질인 삼차원 프린터.
The method of claim 2,
The absorber may comprise:
Three-dimensional printer with elastic material.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020170104653A KR20190019548A (en) | 2017-08-18 | 2017-08-18 | Three-dimensional object |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112549246A (en) * | 2020-11-19 | 2021-03-26 | 贵州航天风华精密设备有限公司 | Ultrasonic vibration sand falling mechanism and method for 3D printing equipment |
-
2017
- 2017-08-18 KR KR1020170104653A patent/KR20190019548A/en not_active Application Discontinuation
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