KR20190031809A

KR20190031809A - 3d 프린팅용 이종 분말 분량제어 공급장치 및 이의 작동방법

Info

Publication number: KR20190031809A
Application number: KR1020170119709A
Authority: KR
Inventors: 김형균; 권오형; 이병수; 김원래; 함민지; 이택우; 박형기; 김건희; 이창우
Original assignee: 한국생산기술연구원
Priority date: 2017-09-18
Filing date: 2017-09-18
Publication date: 2019-03-27

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치는 몸체부, 몸체부의 내부에 복수의 챔버를 구비하고, 각각의 챔버에 서로 다른 분말이 배치되는 분량 제어부 및 몸체부의 내부에 배치되며, 분량 제어부에서 복수의 분말을 제공받는 믹싱부를 포함하고, 분량 제어부는, 복수의 챔버에 배치되는 각각의 분말의 토출량을 제어하여 상기 믹싱부에 혼합 분말을 제공하며, 믹싱부는, 혼합 분말을 믹싱시켜 균일분산분말을 형성하고, 분량 제어부 및 믹싱부는 몸체부 내에 배치되어 인-시츄로 형성된다.

Description

3D 프린팅용 이종 분말 분량제어 공급장치 및 이의 작동방법{For 3D printing Heterogeneous powder feeding rate control feeder and method of operation thereof}

본 발명은 3D 프린팅용 이종 분말 분량제어 공급장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말을 형성하고, 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일분산분말을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 적층성형물 가공할 시, 균일분산분말을 통해 형성되는 합금 적층성형물의 품질을 향상시킬 수 있고 생산 효율을 향상시킬 수 있는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.

적층 가공을 위한 방법들은, 재료 그 자체로 형상을 형성하기보다는 오히려 형상이 만들어질 수 있게 되는 상태이어야 한다. 성형가능한(workable) 질량체들, 페이스트들, 분말들, 액체들 등과 같은 시작 재료들이 이 요건을 만족한다.

성형가능한 질량체들 및 페이스트들은 구조물로 성형될 수 있음이 직관적으로 이해되지만, 분말들 및 액체들을 사용하면, 이는 이 경우에는 직접 성형될 수는 없다.

정상적으로, 분말 입자들은 단독 혹은 보조 물질, 예컨대 바인더(binder)를 사용하여 함께 결합된다. 유체들, 이를 테면 유동가능한 입자 현탁액(suspension)들은 예컨대 액체를 고체로 건조하거나 상변이(phase transition)함으로써 구조물에 형성될 수 있다. 적층 가공을 위한 초기 방법들의 하나의 부류는, 분말을 기반으로 하는 방법들에 의해 이루어지는데, 여기서 분말 입자들은, 전형적으로 10 내지 200 ㎛ 두께의 층들로 빌드업(build up)되고, 바인더의 국부적 적용 또는 레이저 빔에 의한 국부적 용해에 의해 이 층들 각각에 함께 연결된다.

바인더를 기반으로 하는 분말 방법들은, 미국 캠브리지의 MIT(Massachusetts Institute of Technology)에서 개발되었으며, 레이저 기반 방법들은 1980년대 초반/1990년대 초반에 미국 오스틴의 UOT(University of Texas)에서 개발되었으며, 3D 프린팅 또는 선택적 레이저 소결로서 공지되어 있다.

여기서 분말 방법은 단일 분말을 사용할 경우도 있지만, 복수의 이종 분말을 혼합하여 사용할 경우도 있다. 복수의 이종 분말은 이차상 분말일 수도 있고 복수의 금속 분말일 수도 있다.

복수의 이종 분말을 사용하는 경우, 복수의 이종 분말을 혼합시킨 혼합 분말은 서로 다른 이종 분말이 혼합되어 있기 때문에 적층 성형 공정으로 형성되는 적층품의 균일도에 문제점이 발생할 수 있다.

다시 말해, 이종분말을 적층시켜 특수금속을 제조 시 불균일한 혼합 분말로 인해 적층품에 불균일한 미세조직이 발생할 수 있다. 더욱이 혼합 분말의 분량제어가 곤란하여 형성된 특수합금의 특성을 동일하게 구현하기 어려운 점이 존재할 수 있다.

따라서 이종 분말을 사용하면서도 균일한 미세조직을 갖는 적층성형품을 형성하기 위해서는 상기 이종 분말의 분량을 균일하게 조절하면서 균일하게 혼합시키는 것이 중요하다.

그러나, 종래에는 이종 분말을 균일하게 분량을 제어하고 혼합시켜 균일 분산화시키기 위해서는 분량제어 공간 및 균일 분산시키기 위한 공간 등으로 인해 별도의 공간이 필요하고, 상기한 추가공정 도입으로 인해 생산효율이 저하되는 것을 피할 수 없었다.

따라서 분량제어와 균일분산 공정을 하나의 공간에서 연속적으로 수행하여 생산효율을 향상시킬 수 있는 장치 및 방법 등이 필요한 실정이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말을 형성하고, 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일분산분말을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 적층성형물을 가공할 시, 균일분산분말을 통해 형성되는 합금 적층성형물의 품질을 향상시킬 수 있고 생산효율을 향상시킬 수 있는 3D 프린팅용 이종분말의 분량제어 공급장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기한 3D 프린팅용 이종 분말의 분량제어 공급장치를 통해 목표 조성의 혼합물의 조성을 상이하게 조절하여 국부적 또는 점진적인(gradation) 특성을 갖는 적층성형물을 형성할 수 있는 3D 프린팅용 이종분말의 분량제어 공급장치의 작동방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치는 몸체부, 상기 몸체부의 내부에 복수의 챔버를 구비하고, 각각의 챔버에 서로 다른 분말이 배치되는 분량 제어부 및 상기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 분량 제어부에서 복수의 분말을 제공받는 믹싱부를 포함하고, 상기 분량 제어부는, 상기 복수의 챔버에 배치되는 각각의 분말의 토출량을 제어하여 상기 믹싱부에 혼합 분말을 제공하며, 상기 믹싱부는, 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일분산분말을 형성하고, 상기 분량 제어부 및 믹싱부는 상기 몸체부 내에 배치되어 인-시츄로 형성된다.

상기 분량 제어부는, 제1 분말을 구비한 제1 챔버 및 상기 제1 분말과 상이한 제2 분말을 구비한 제2 챔버를 포함할 수 있다.

상기 제1 챔버는 금속 분말을 포함하고, 상기 제2 챔버는 산화물, 질화물, 탄화물 및 이들의 혼합물 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 제1 챔버는 상기 제1 분말을 토출시키는 제1 토출구, 상기 제2 챔버는 상기 제2 분말을 토출시키는 제2 토출구를 포함하며, 상기 제1 토출구 및 제2 토출구는 상기 믹싱부 방향으로 배치될 수 있다.

상기 복수의 챔버의 각각에는 상기 서로 다른 분말의 토출 분량을 조절하는 콘트롤 유닛이 더 배치될 수 있다.

상기 혼합 분말은 상기 서로 다른 분말이 불균일하게 배치될 수 있다.

상기 믹싱부는, 상기 혼합 분말이 배치되는 믹싱 챔버를 포함할 수 있다.

상기 믹싱 챔버는, 상기 제1 분말 및 제2 분말을 혼합시키는 기계적 교반기, 울트라 소닉, 메가 소닉 중 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 믹싱부는 상기 믹싱 챔버에 연결되고, 상기 몸체부 외부로 돌출되어 상기 균일분산분말을 상기 몸체부의 외부로 토출시키는 토출부를 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법은 몸체부의 내부에 배치되는 분량 제어부의 복수의 챔버에 각각 상이한 분말을 배치시키는 단계, 상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부의 내부에 배치된 믹싱부에 혼합 분말을 제공하는 단계, 상기 믹싱부에 배치된 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일하게 분산된 균일분산분말을 형성하는 단계 및 상기 균일분산분말을 토출부로 토출시키는 단계를 포함하고, 상기 분량 제어부 및 믹싱부는, 상기 몸체부 내에 배치되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 혼합 분말의 균일분산을 연속적으로 수행하는 인-시츄로 형성된다.

상기 몸체부의 내부에 배치되며, 복수의 챔버에 각각 상이한 분말이 배치된 분량 제어부를 준비하는 단계에 있어서, 상기 분량 제어부는, 제1 챔버에 배치되는 제1 분말을 구비하고, 상기 제1 분말과 상이한 제2 분말을 제2 챔버에 배치시킬 수 있다.

상기 제1 분말은 금속 분말을 포함하고, 상기 제2 분말은 산화물, 질화물, 탄화물 및 이들의 혼합물 중 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다.

상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말을 믹싱부에 제공하여 혼합분말을 형성하는 단계에 있어서, 상기 믹싱부는, 상기 혼합 분말이 배치되는 믹싱 챔버를 포함할 수 있다.

상기 균일분산분말을 토출부로 토출시키는 단계에 있어서, 상기 토출부는, 상기 믹싱부에 연결되고, 상기 몸체부의 외부로 돌출 배치되며, 상기 균일분산분말을 상기 몸체부의 외부로 토출시키는 단계일 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법은 몸체부의 내부에 배치되는 분량 제어부의 복수의 챔버에 각각 상이한 분말을 배치시키는 단계, 상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부의 내부에 배치된 믹싱부에 제1 혼합분말을 제공하는 단계, 상기 믹싱부에 배치된 제1 혼합분말을 믹싱시켜 상기 복수의 분말이 균일하게 분산된 제1 균일분산분말을 형성하는 단계, 상기 제1 균일분산분말을 토출부로 토출시켜 제1 도포층을 형성하는 단계, 상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부의 내부에 배치된 상기 믹싱부에 상기 제1 혼합분말과 조성이 상이한 제2 혼합분말을 제공하는 단계, 상기 믹싱부에 배치된 상기 제2 혼합분말을 믹싱시켜 균일하게 분산된 제2 균일분산분말을 형성하는 단계 및 상기 제2 균일분산분말을 상기 토출부로 토출시켜 상기 제1 도포층 상에 제2 도포층을 형성하는 단계; 를 포함하고, 상기 분량 제어부 및 믹싱부는, 상기 몸체부 내에 배치되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 제1, 2 혼합분말의 균일분산을 각각 연속적으로 수행하는 인-시츄로 형성된다.

상기 제1 도포층 또는 상기 제2 도포층 중 적어도 어느 하나는 국부적인 영역에 배치될 수 있다.

상기 제1 도포층 상에는 배치되는 상기 제2 도포층의 조성은 점진적으로 조절될 수 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 적층성형물은 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법으로 형성된다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중조성 적층성형물은 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법으로 형성된다.

본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말의 분량제어 공급장치는 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말을 형성하고, 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일분산분말을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 적층성형물을 가공할 시, 균일분산분말을 통해 형성되는 합금 적층성형물의 품질을 향상시킬 수 있고 생산 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 3D 프린팅용 이종분말의 분량제어 공급장치의 작동방법은 목표 조성의 혼합물의 조성을 상이하게 조절하여 국부적 또는 점진적인(gradation) 특성을 갖는 적층성형물을 형성할 수 있는 효과가 있다

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치를 도시한 개략단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동 방법을 도시한 순서도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법을 도시한 도면들이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법을 도시한 순서도다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법으로 다중조성 도포층을 형성하는 과정을 도시한 개략단면도이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치를 도시한 개략단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 몸체부(90), 상기 몸체부(90) 내에 배치되는 분량 제어부(100) 및 믹싱부(200)를 포함한다.

여기서 분량 제어부(100)는, 복수의 챔버에 배치되는 각각의 분말의 토출량을 제어하여 믹싱부(200)에 혼합 분말(255a)을 제공하고, 믹싱부(200)는 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일분산분말(255)을 형성한다.

그리고 분량 제어부(100) 및 믹싱부(200)는 몸체부(90) 내에 배치되어 인-시츄로 형성된다.

분량 제어부(100)는 복수의 챔버를 포함할 수 있다. 구체적으로, 분량 제어부(100)는 적어도 2 이상의 챔버를 포함할 수 있으며, 예를 들어 설명하면, 분량 제어부(100)는 제1 챔버(110), 제2 챔버(120), 제3 챔버(130)를 포함할 수 있다.

제1 챔버(110)에는 제1 분말(115)이 배치될 수 있고, 제2 챔버(120)에는 제2 분말(115)이 배치될 수 있고, 제3 챔버(130)에는 제3 분말(135)이 배치될 수 있다. 여기서 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)은 서로 다른 물성을 가진 분말일 수 있다.

예를 들어 설명하면, 제1 챔버(110)에 배치되는 제1 분말(115)은 금속 분말일 수 있고, 제2 챔버(120)에 배치되는 제2 분말(125)은 산화물 분말일 수 있고, 제3 챔버(130)에 배치되는 제3 분말(135)은 질화물 분말일 수 있다.

다른 예를 들면, 제1 챔버(110)에 배치되는 제1 분말(115)은 금속 분말일 수 있고, 제2 챔버(120)에 배치되는 제2분말(125)은 산화물 분말, 질화물 분말, 탄화물 분말 및 이들의 혼합물 중 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있고, 제3 챔버(130)에 배치되는 제3 분말(135)은 제1 분말(115) 및 제2 분말(125)을 가교할 수 있는 가교제가 배치될 수도 있다.

또 다른 예를 들면 제1 챔버(110)에 배치되는 제1 분말(115)은 제1 금속 분말일 수 있고, 제2 챔버(120)에 배치되는 제2 분말(125)은 제2 금속 분말일 수 있고, 제3 챔버(130)에 배치되는 제3 분말(135)은 산화물 분말, 질화물 분말, 탄화물 분말 및 이들의 혼합물 중 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.

한편, 제1 내지 3 챔버(110, 120, 130)는 각각 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)을 믹싱부(200)로 토출시키기 위한 제1 내지 3 토출구(117, 127, 137)를 각각 구비할 수 있다. 제1 내지 3 토출구(117, 127, 137)는 믹싱부(200)로 향하도록 배치될 수 있다.

상기와 같이 배치된 분량 제어부(100)는 믹싱부(200)에 제공하는 제1 내지 3분말(115, 125, 135)들의 토출량을 각각 제어할 수 있다. 예를 들면, 콘트롤 유닛(500)은 제1 챔버(110)에 배치된 제1 분말(115)을 80%, 제2 챔버(120)에 배치된 제2 분말(125)을 10%, 제3 챔버(130)에 배치된 제3 분말(135)을 10%씩의 토출량을 각각 제어하여 80%의 제1 분말(115), 제10%의2 분말(125), 10% 제3 분말(135)의 조성을 갖는 혼합 분말(참조 도 4의 255a)을 형성할 수 있다. 상기한 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)은 제1 내지 3토출구(117, 127, 137)를 통해 믹싱부(200)에 제공할 수 있다.

여기서 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)에는 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 토출량을 정밀하게 제어하기 위해 제1 내지 3 챔버(110, 120, 130)에 연결된 콘트롤 유닛(500)이 더 배치될 수 있다.

콘트롤 유닛(500)은 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)의 토출량을 조절하여 혼합 분말(255a)의 조성을 제어할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 콘트롤 유닛(500)은 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 토출량을 제어하기 위해 제1 내지 3토출구(117, 127, 137)의 개폐 시간을 조절하여 토출량을 조절할 수 있다.

여기서 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 크기, 형상 등이 다양하기 때문에 콘트롤 유닛(500)은 제1 내지 3 챔버(110, 120, 130)에 각각 연결시킨 복수의 콘트롤 유닛(500)이 배치될 수도 있고, 제1 내지 3 챔버(110, 120, 130)이 하나의 콘트롤 유닛(500)에 연결될 수도 있다. 도면에서는 후자를 도시하였다.

이와 같이, 토출량이 조절된 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)은 믹싱부(200)에 제공될 수 있다. 믹싱부(200)에는 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)의 분량이 제어되어 혼합된 혼합 분말(255a)이 형성될 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 분량 제어부(100)를 통해 분량이 제어된 혼합 분말(255a)을 형성함으로써 추후에 형성시킬 수 있는 적층성형품의 특성을 지속적으로 구현할 수 있다.

한편, 믹싱부(200)는 혼합 분말(255a)이 배치되는 믹싱 챔버(250)를 포함할 수 있다. 믹싱 챔버(250)에 배치된 혼합 분말(255a)은 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)이 단순히 혼합된 상태로 형성될 수 있다.

다시 말해, 제1 내지 3 챔버(110, 120, 130)에서 제공된 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)은 단순히 믹싱 챔버(250)에 제공하기 때문에 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)을 제공받아 믹싱 챔버(250)에 배치된 혼합 분말(255a)은 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)이 균일하게 분산되어 있지 않을 수 있다. 즉, 혼합 분말(255)은 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)이 불균일하게 배치될 수 있다.

예를 들면, 믹싱 챔버(250)에 배치되는 혼합 분말(255a)은 분산 제어부(100)에서 분말을 제공받기 때문에 균일하게 분산된 균일분산분말(255)이 아닐 수 있다. 즉, 추후에 적층성형 공정 시 불균일하게 배치된 혼합 분말(255a)을 이용할 경우, 불균일한 혼합 분말(255a)로 인해 소결체의 미세조직 특성 등을 저하시키는 원인이 될 수 있다.

따라서 불균일하게 혼합된 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일분산된 분말을 형성하는 것이 바람직하다.

여기서 믹싱부(200)의 믹싱 챔버(250)는 혼합 분말(255a)을 균일분산되도록 믹싱시킬 수 있다. 믹싱부(200)의 믹싱 챔버(250)는 혼합 장치일 수 있으며, 상기한 혼합 장치인 믹싱 챔버(250)를 통해 혼합 분말(255a)을 믹싱시킬 수 있다. 여기서 믹싱 챔버(250)는 혼합 분말(255a)을 믹싱시키기 위해 물리적 교반기, 울라소닉, 메가소닉 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.

믹싱부(200)는 믹싱 챔버(250)에 배치된 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)이 균일하게 분산된 균일분산분말(255)을 형성할 수 있다.

따라서 믹싱 챔버(250)에서 혼합 분말(255a)을 균일하게 분산시켜 균일분산분말(255)을 형성함으로써 균일분산분말(255)로 형성되는 적층성형물의 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말의 분량제어 공급장치(10)는 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말(255a)을 형성하고, 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일분산분말(255)을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 작업 공간을 줄일 수 있고, 균일분산분말(255)의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

한편, 믹싱 챔버(250)에는 균일분산분말(255)을 몸체부(90)의 외부에 제공할 수 있는 토출부(300)가 배치될 수 있다.

토출부(300)는 믹싱 챔버(250)에 연결되며, 몸체부(90)의 외부로 돌출되어 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 외부에 배치된 베드(1100) 상에 균일분산분말(255)을 토출시킬 수 있다. 여기서 토출부(300)에는 토출부(300)의 토출량을 제어하기 위한 제어부가 배치될 수 있으나, 토출량을 제어하는 것은 공지 기술이므로 미도시하였다.

본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 베드(1100) 상에 균일분산분말(255)을 도포시켜 도포층(1000)을 형성할 수 있다. 도포층(1000)은 균일분산분말(255)로 형성되기 때문에 도포층(1000)으로 형성되는 적층성형물의 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 적층성형품의 기계적 강도, 물리적 강도, 화학적 특성 등의 특성을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 분량 제어부(100)를 통해 분량이 제어된 혼합 분말(255a)을 형성함으로써 상기 적층성형품의 특성을 지속적으로 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 상기 혼합 분말(255a)을 균일하게 분산시켜 균일분산분말(255)로 형성함으로써 균일분산분말(255)로 형성되는 상기 적층성형물의 기계적, 물리적 특성 등을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 분량 제어와 균일분산을 하나의 장치 내에서 연속적으로 수행함으로써 작업 공간을 줄일 수 있고 생산효율을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)는 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말(255a)을 형성하고, 상기 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일분산분말(255)을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 적층성형물을 가공할 시, 균일분산분말(255)을 통해 형성되는 합금 적층성형물의 품질을 향상시킬 수 있고, 적층성형물의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

도 2은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동 방법을 도시한 순서도이고, 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법을 도시한 도면들이다.

여기서 도 2내지 도 6은 중복설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1을 인용하여 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은, 몸체부(90)의 내부에 배치되는 분량 제어부(100)의 복수의 챔버(110, 120, 130)에 각각 상이한 분말을 배치시키는 단계(S100), 상기 분량 제어부(100)에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부(90)의 내부에 배치된 믹싱부(200)에 혼합 분말(255a)을 제공하는 단계(S200), 상기 믹싱부(200)에 배치된 상기 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일하게 분산된 균일분산분말(255)을 형성하는 단계(S300) 및 상기 균일분산분말(255)을 토출부(300)로 토출시키는 단계(S400)를 포함한다.

여기서 상기 분량 제어부(100) 및 믹싱부(200)는, 상기 몸체부(90) 내에 형성되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 혼합 분말(255a)의 균일분산을 연속적으로 수행하는 인-시츄로 형성된다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은, 몸체부(90)의 내부에 배치되는 분량 제어부(100)의 복수의 챔버(110, 120, 130)에 각각 상이한 분말(115, 125, 135)을 배치시키는 단계(S100)를 실시한다.

분량 제어부(100)는 적어도 2 이상의 챔버를 포함할 수 있으며, 예를 들어 도 1을 인용하여 설명하면, 분량 제어부(100)는 제1 챔버(110), 제2 챔버(120), 제3 챔버(130)를 포함할 수 있다.

예를 들어 설명하면, 제1 챔버(110)에 배치되는 제1 분말(115)은 금속 분말일 수 있고, 제2 챔버(120)에 배치되는 제2 분말(125)은 산화물 분말일 수 있고, 제3 챔버(130)에 배치되는 제3 분말(135)은 질화물 분말일 수 있다. 다른 예를 들면, 제1 챔버(110)에 배치되는 제1 분말(115)은 금속 분말일 수 있고, 제2 챔버(120)에 배치되는 제2분말(125)은 산화물 분말, 질화물 분말, 탄화물 분말 및 이들의 혼합물 중 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있고, 제3 챔버(130)에 배치되는 제3 분말(135)은 제1 분말(115) 및 제2 분말(125)을 가교할 수 있는 가교제가 배치될 수도 있다. 또 다른 예를 들면 제1 챔버(110)에 배치되는 제1 분말(115)은 제1 금속 분말일 수 있고, 제2 챔버(120)에 배치되는 제2 분말(125)은 제2 금속 분말일 수 있고, 제3 챔버(130)에 배치되는 제3 분말(135)은 산화물 분말, 질화물 분말, 탄화물 분말 및 이들의 혼합물 중 선택되는 적어도 어느 하나일 수 있다.

도 2 및 도 4를 참조하면, 분량 제어부(100)에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부(90)의 내부에 배치된 믹싱부(200)에 혼합 분말(255a)을 제공하는 단계(S200)를 실시한다.

분량 제어부(100)에는 제1 내지 제3 챔버(110, 120, 130)에 각각 연결된 콘트롤 유닛(500)을 더 포함할 수 있다. 콘트롤 유닛(500)은 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 토출량을 정밀하게 제어할 수 있다. 환언하면, 콘트롤 유닛(500)은 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 토출량을 제어하여 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)의 토출 분량을 제어할 수 있다.

구체적인 예를 들면, 콘트롤 유닛(500)은 제1 챔버(110)에 배치된 제1 분말(115)을 80%, 제2 챔버(120)에 배치된 제2 분말(125)을 10%, 제3 챔버(130)에 배치된 제3 분말(135)을 10%씩의 토출량을 각각 제어하여 80%의 제1 분말(115), 제10%의2 분말(125), 10% 제3 분말(135)의 조성을 갖는 혼합 분말(255a)을 형성할 수 있다.

여기서 콘트롤 유닛(500)은 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 토출량을 제어하기 위해 제1 내지 3토출구(117, 127, 137)의 개폐 시간을 조절하여 토출량을 조절할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고 제1 내지 3분말(115, 125, 135)의 토출량을 조절할 수 있는 방법이면 어떠한 방법으로도 가능하다.

이와 같이, 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)은 제1 내지 3토출구(117, 127, 137)를 통해 믹싱부(200)에 제공할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은 분량 제어부(100)를 통해 분량이 제어된 혼합 분말(255a)을 형성함으로써 추후에 형성시킬 수 있는 적층성형품의 특성을 지속적으로 구현할 수 있다.

상기와 같이, 토출량이 제어되어 형성된 혼합 분말(255a)은 믹싱부(200)에 배치될 수 있다. 믹싱부(200)는 혼합 분말(255a)이 배치되는 믹싱 챔버(250)를 포함할 수 있다. 믹싱 챔버(250)에 배치된 혼합 분말(255a)은 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)이 단순히 혼합된 상태로 형성될 수 있다.

제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)이 불균일하게 배치된 혼합 분말(255a)은 추후에 적층성형 공정 시 불균일하게 분산된 혼합 분말(255a)로 인해 소결체의 미세조직 특성 등을 저하시키는 원인이 될 수 있다. 따라서 불균일하게 혼합된 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일분산된 분말을 형성하는 것이 바람직하다.

도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 믹싱부(200)에 배치된 상기 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일하게 분산된 균일분산분말(255)을 형성하는 단계(S300)를 실시한다.

믹싱부(200)에 배치된 믹싱 챔버(250)는 혼합 장치일 수 있으며, 상기한 혼합 장치인 믹싱 챔버(250)를 통해 혼합 분말(255a)을 믹싱시킬 수 있다. 여기서 믹싱 챔버(250)는 혼합 분말(255a)을 믹싱시키기 위해 물리적 교반기, 울트라 소닉, 메가 소닉 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.

믹싱부(200)는 믹싱 챔버(250)에 배치된 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 제1 내지 3 분말(115, 125, 135)을 균일하게 분산시킨 균일분산분말(255)을 형성할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은 혼합 분말(255a)을 균일하게 분산시켜 균일분산분말(255)로 형성함으로써 균일분산분말(255)로 형성되는 상기 적층성형물의 기계적, 물리적 특성 등을 향상시킬 수 있다.

또한, 분량 제어부(100) 및 믹싱부(200)는, 몸체부(90) 내에 형성되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 혼합 분말(255a)의 균일분산을 연속적으로 수행할 수 있다. 즉, 분량 제어부(100) 및 믹싱부(200)는 인-시츄로 형성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은 분량 제어와 균일분산을 하나의 장치 내에서 연속적으로 수행함으로써 작업 공간을 줄일 수 있고 생산효율을 향상시킬 수 있다.

도 2 및 도 6을 참조하면, 균일분산분말(255)을 토출부(300)로 토출시키는 단계(S400)를 실시한다.

토출부(300)는 믹싱 챔버(250)에 연결되어 몸체부(90)의 외부까지 형성될 수 있다. 따라서 토출부(300)는 균일분산분말(255)을 몸체부(90)의 외부로 토출시킬 수 있다.

예를 들면, 몸체부(90)의 외부에는 베드(100)가 배치될 수 있다. 토출부(300)는 베드(1100) 상에 균일분산분말(255)을 제공할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은 분량 제어부(100)와 믹싱부(200)가 인-시츄로 형성된 이종분말 분량제어 공급장치(10)를 통해 베드(1100) 상에 균일분산분말(255)을 도포시켜 도포층(1000)을 형성할 수 있다.

도포층(1000)은 균일분산분말(255)로 형성되기 때문에 도포층(1000)으로 형성되는 적층성형물의 특성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 적층성형품의 기계적 강도, 물리적 강도, 화학적 특성 등의 특성을 제어할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법는 분량 제어부(100)를 통해 분량이 제어된 혼합 분말(255a)을 형성함으로써 상기 적층성형품의 특성을 지속적으로 구현할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은 상기 혼합 분말(255a)을 균일하게 분산시켜 균일분산분말(255)로 형성함으로써 균일분산분말(255)로 형성되는 상기 적층성형물의 기계적, 물리적 특성 등을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법은 분량 제어와 균일분산을 하나의 장치 내에서 연속적으로 수행함으로써 작업 공간을 줄일 수 있고 생산효율을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10) 의 작동방법은 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말(255a)을 형성하고, 상기 혼합 분말(255a)을 믹싱시켜 균일분산분말(255)을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 적층성형물을 가공할 시, 균일분산분말(255)을 통해 형성되는 합금 적층성형물의 품질을 향상시킬 수 있고, 적층성형물의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법을 도시한 순서도이고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법으로 다중조성 도포층을 형성하는 과정을 도시한 개략단면도이다.

여기서 도 7 내지 도 9는 중복 설명을 회피하고 용이한 설명을 위해 도 1 내지 도 6을 인용하여 설명하기로 한다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법은 몸체부(900)의 내부에 배치되는 분량 제어부(100)의 복수의 챔버(110, 120, 130)에 각각 상이한 분말을 배치시키는 단계(S1000), 상기 분량 제어부(100)에서 제공되는 복수의 분말(115, 125, 135)의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부(90)의 내부에 배치된 믹싱부(200)에 제1 혼합분말을 제공하는 단계(S2000), 상기 믹싱부에 배치된 제1 혼합분말을 믹싱시켜 상기 복수의 분말(115, 125, 135)이 균일하게 분산된 제1 균일분산분말(255-1)을 형성하는 단계(S3000), 상기 제1 균일분산분말(255-1)을 토출부(300)로 토출시켜 제1 도포층(1000-1)을 형성하는 단계(S4000), 상기 분량 제어부(200)에서 제공되는 복수의 분말(115, 125, 135)의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부(90)의 내부에 배치된 상기 믹싱부(200)에 상기 제1 혼합분말과 조성이 상이한 제2 혼합분말을 제공하는 단계(S5000), 상기 믹싱부(200)에 배치된 상기 제2 혼합분말을 믹싱시켜 균일하게 분산된 제2 균일분산분말(255-2)을 형성하는 단계(S6000) 및 상기 제2 균일분산분말(255-2)을 상기 토출부(300)로 토출시켜 상기 제1 도포층(1000-1) 상에 제2 도포층(1000-2)을 형성하는 단계(S7000)를 포함한다.

여기서 상기 분량 제어부(100) 및 믹싱부(200)는, 상기 몸체부(90) 내에 배치되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 제1, 2혼합 분말의 균일분산을 각각 연속적으로 수행하는 인-시츄로 형성된다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법을 설명하기에 앞서 제1 도포층(1000-1)은 본 발명의 실시예 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 작동방법과 동일함으로 생략하기로 한다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 베드(1100) 상에 복수의 도포층(1000)이 형성될 수 있다. 도포층(1000)은 제1 도포층(1000-1) 및 제2 도포층(1000-2)으로 형성된 것을 예를 들어 설명한다.

제1 도포층(1000-1)은 제1 균일분산분말(255-1)로 형성될 수 있다. 여기서 제1균일분산분말(255-1)은 제1 혼합분말(미도시)로 형성될 수 있다. 여기서 상기 제1혼합분말은 도 1 내지 도 6을 준용하여 설명하기로 하며 255a-1로 지시하기로 한다.

분량 제어부(100)에서 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)의 분량을 제어하여 제1 혼합분말(255a-1)을 믹싱부(200)에 제공할 수 있다. 구체적인 예를 들면, 제1 혼합분말(255a-1)은 80%의 제1 분말(115), 제10%의2 분말(125), 10% 제3 분말(135)의 조성을 갖도록 형성될 수 있다.

그리고 제1 혼합분말(255a-1)을 믹싱부(200)에서 믹싱시켜 제1 균일분산분말(255-1)을 형성할 수 있다. 제1 균일분산분말(255-1)을 베드(1000) 상에 토출시켜 제1 도포층(1000-1)을 형성할 수 있다.

도 7 및 도 9를 참조하면, 제1 도포층(1000-1) 상에 제2 도포층(1000-2)을 형성하는 공정을 실시한다. 제2 도포층(1000-2)은 제2 균일분산분말(255-2)로 형성될 수 있다. 여기서 제2 균일분산분말(255-2)은 제2 혼합분말(미도시)로 형성될 수 있다. 여기서 상기 제2 혼합분말은 도 1내지 도 6을 준용하여 설명하기로 하며 255a-2로 지시하기로 한다.

분량 제어부(100)에서 제1 내지 제3 분말(115, 125, 135)의 분량을 제어하여 제2 혼합분말(255a-2)을 믹싱부(200)에 제공할 수 있다.

구체적인 예를 들면, 제2 혼합분말(255a-2)은 70%의 제1 분말(115), 제20%의2 분말(125), 10% 제3 분말(135)의 조성을 갖도록 형성될 수 있다. 이와 같이, 제1 균일분산분말(255-1)과 제2 균일분산분말(255-2)은 조성이 상이한 분말로 형성될 수 있다.

그리고 제2 혼합분말(255a-2)을 믹싱부(200)에서 믹싱시켜 제2 균일분산분말(255-2)을 형성할 수 있다. 제2 균일분산분말(255-2)을 베드(1100) 상에 토출시켜 제1 도포층(1000-1) 상에 제2 도포층(1000-2)을 형성할 수 있다.

그리고 제2 도포층(1000-2) 상에는 조성이 상이한 제3 도포층 및 제4 도포층을 더 형성할 수도 있다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법은 목표 조성의 혼합물의 조성을 상이하게 조절하여 베드(1100) 상에 조성이 상이한 복수의 도포층(1000-1, 1000-2)을 형성함으로써 점진적인(gradation) 특성을 갖는 다중조성 적층성형물을 형성할 수 있다.

또한, 동일한 방법으로 국부적인 영역에 조성이 상이한 복수의 도포층(1000)을 형성함으로 국부적으로 특성이 상이한 다중조성 적층성형물을 형성할 수 있다.

따라서 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법은 베드(1100) 상에 제1, 2균일분산분말(255-1, 255-2)을 각각 도포시켜 제1, 2도포층(1000-1, 1000-2)을 형성할 수 있다.

제1, 2도포층(1000-1, 1000-2)은 조성이 상이한 제1, 2균일분산분말(255-1, 255-2)로 형성되기 때문에 제1, 2도포층(1000-1, 1000-2)을 포함하는 도포층(1000)은 다중조성을 갖는 적층성형물로 형성될 수 있다. 즉, 다중조성을 갖는 적층성형물은 국부적인 영역 또는 점진적으로 물성을 갖는 적층성형물의 특성을 구현할 수 있다. 예를 들면, 상기 다중조성 적층성형품의 기계적 강도, 물리적 강도, 화학적 특성 등을 조절시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법은 분량 제어부(100)를 통해 분량이 제어된 복수의 혼합 분말(255a-1, 255a-2)을 형성함으로써 상기 다중조성 적층성형품의 특성을 지속적으로 구현할 수 있다.

또한, 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법은 분량 제어와 균일분산을 하나의 장치 내에서 연속적으로 수행함으로써 작업 공간을 줄일 수 있고 생산효율을 향상시킬 수 있다.

따라서 본 발명의 실시예에 따른 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치(10)의 다중조성 제어방법은 각종 분말의 토출량을 각각 조절하여 목표 조성의 혼합 분말(255a)을 복수로 형성하고, 제1, 2 혼합분말(255a-1, 255a-2)을 각각 믹싱시켜 제1, 2균일분산분말(255-1, 255-2)을 하나의 장치 내에서 연속적으로 형성함으로써 다중조성 적층성형물을 가공할 시, 제1, 2 균일분산분말(255-1, 255-2)을 통해 형성되는 다중조성 적층성형물의 품질을 향상시킬 수 있고, 다중조성 적층성형물의 생산 효율을 향상시킬 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10: 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치
90: 몸체부
100: 분량 제어부
110: 제1 챔버
115: 제1 분말
117: 제1 토출구
120: 제2 챔버
125: 제2 분말
127: 제2 토출구
130: 제3 챔버
135: 제3 분말
137: 제3 토출구
200: 믹싱부
250: 믹싱 챔버
255a: 혼합 분말
255: 균일분산분말
300: 토출부
500: 콘트롤 유닛
1000: 도포층
1100: 베드

Claims

몸체부;
상기 몸체부의 내부에 복수의 챔버를 구비하고, 각각의 챔버에 서로 다른 분말이 배치되는 분량 제어부; 및
상기 몸체부의 내부에 배치되며, 상기 분량 제어부에서 복수의 분말을 제공받는 믹싱부; 를 포함하고,
상기 분량 제어부는, 상기 복수의 챔버에 배치되는 각각의 분말의 토출량을 제어하여 상기 믹싱부에 혼합 분말을 제공하며,
상기 믹싱부는, 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일분산분말을 형성하고,
상기 분량 제어부 및 믹싱부는 상기 몸체부 내에 배치되어 인-시츄로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 분량 제어부는,
제1 분말을 구비한 제1 챔버, 및
상기 제1 분말과 상이한 제2 분말을 구비한 제2 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 2항에 있어서,
상기 제1 챔버는 금속 분말을 포함하고,
상기 제2 챔버는 산화물, 질화물, 탄화물 및 이들의 혼합물 중 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 2항에 있어서,
상기 제1 챔버는 상기 제1 분말을 토출시키는 제1 토출구,
상기 제2 챔버는 상기 제2 분말을 토출시키는 제2 토출구를 포함하며,
상기 제1 토출구 및 제2 토출구는 상기 믹싱부 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 복수의 챔버의 각각에는 상기 서로 다른 분말의 토출 분량을 조절하는 콘트롤 유닛이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 혼합 분말은 상기 서로 다른 분말이 불균일하게 배치된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 믹싱부는,
상기 혼합 분말이 배치되는 믹싱 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 7항에 있어서,
상기 믹싱 챔버는,
상기 제1 분말 및 제2 분말을 혼합시키는 기계적 교반기, 울트라 소닉, 메가 소닉 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 1항에 있어서,
상기 믹싱부는
상기 믹싱 챔버에 연결되고, 상기 몸체부 외부로 돌출되어 상기 균일분산분말을 상기 몸체부의 외부로 토출시키는 토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
몸체부의 내부에 배치되는 분량 제어부의 복수의 챔버에 각각 상이한 분말을 배치시키는 단계;
상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부의 내부에 배치된 믹싱부에 혼합 분말을 제공하는 단계;
상기 믹싱부에 배치된 상기 혼합 분말을 믹싱시켜 균일하게 분산된 균일분산분말을 형성하는 단계; 및
상기 균일분산분말을 토출부로 토출시키는 단계; 를 포함하고,
상기 분량 제어부 및 믹싱부는,
상기 몸체부 내에 배치되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 혼합 분말의 균일분산을 연속적으로 수행하는 인-시츄로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 10항에 있어서,
상기 몸체부의 내부에 배치되며, 복수의 챔버에 각각 상이한 분말이 배치된 분량 제어부를 준비하는 단계에 있어서,
상기 분량 제어부는,
제1 챔버에 배치되는 제1 분말을 구비하고,
상기 제1 분말과 상이한 제2 분말을 제2 챔버에 배치시키는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 11항에 있어서,
상기 제1 분말은 금속 분말을 포함하고,
상기 제2 분말은 산화물, 질화물, 탄화물 및 이들의 혼합물 중 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 11항에 있어서,
상기 제1 챔버는 상기 제1 분말을 토출시키는 제1 토출구,
상기 제2 챔버는 상기 제2 분말을 토출시키는 제2 토출구를 포함하며,
상기 제1 토출구 및 제2 토출구는 상기 믹싱부 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 10항에 있어서,
상기 복수의 챔버의 각각에는 상기 서로 다른 분말의 토출 분량을 조절하는 콘트롤 유닛이 더 배치되는 것을 특징으로 하는 이종분말 3D 프린팅용 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 10항에 있어서,
상기 혼합 분말은 상기 서로 다른 분말이 불균일하게 배치된 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 10항에 있어서,
상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말을 믹싱부에 제공하여 혼합분말을 형성하는 단계에 있어서,
상기 믹싱부는,
상기 혼합 분말이 배치되는 믹싱 챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치.
제 16항에 있어서,
상기 믹싱 챔버는,
상기 제1 분말 및 제2 분말을 혼합시키는 기계적 교반기, 울트라 소닉, 메가 소닉 중 선택되는 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
제 10항에 있어서,
상기 균일분산분말을 토출부로 토출시키는 단계에 있어서,
상기 토출부는,
상기 믹싱부에 연결되고, 상기 몸체부의 외부로 돌출 배치되며, 상기 균일분산분말을 상기 몸체부의 외부로 토출시키는 단계인 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법.
몸체부의 내부에 배치되는 분량 제어부의 복수의 챔버에 각각 상이한 분말을 배치시키는 단계;
상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부의 내부에 배치된 믹싱부에 제1 혼합분말을 제공하는 단계;
상기 믹싱부에 배치된 제1 혼합분말을 믹싱시켜 상기 복수의 분말이 균일하게 분산된 제1 균일분산분말을 형성하는 단계;
상기 제1 균일분산분말을 토출부로 토출시켜 제1 도포층을 형성하는 단계;
상기 분량 제어부에서 제공되는 복수의 분말의 분량을 각각 제어하여 상기 몸체부의 내부에 배치된 상기 믹싱부에 상기 제1 혼합분말과 조성이 상이한 제2 혼합분말을 제공하는 단계;
상기 믹싱부에 배치된 상기 제2 혼합분말을 믹싱시켜 균일하게 분산된 제2 균일분산분말을 형성하는 단계; 및
상기 제2 균일분산분말을 상기 토출부로 토출시켜 상기 제1 도포층 상에 제2 도포층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
상기 분량 제어부 및 믹싱부는,
상기 몸체부 내에 배치되어 상기 복수의 분말의 분량 제어와 상기 제1, 2 혼합분말의 균일분산을 각각 연속적으로 수행하는 인-시츄로 형성되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법.
제 19항에 있어서,
상기 제1 도포층 또는 상기 제2도포층 중 적어도 어느 하나는 국부적인 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법.
제 19항에 있어서,
상기 제1 도포층 상에는 배치되는 상기 제2 도포층의 조성은 점진적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법.
제 10항의 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 작동방법으로 형성되는 적층성형물.
제 19항의 3D 프린팅용 이종분말 분량제어 공급장치의 다중조성 제어방법으로 형성되는 다중조성 적층성형물.