KR20190115529A

KR20190115529A - Dlp방식 3d 프린터의 레진수조

Info

Publication number: KR20190115529A
Application number: KR1020180033022A
Authority: KR
Inventors: 신창희
Original assignee: 신창희
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-10-14

Abstract

본 발명은 레진수조의 저면에 형성되는 투명 베이스 플레이트의 표면을 소정 방식의 형태로 코팅하여, 출력물 성형 시 베이스 플레이트의 표면에 부착되는 이형필름지와 베이스 플레이트 사이에서 발생되는 공간(기포)을 없애줌으로서 출력물의 품질을 향상시키고 레진수조의 수명을 연장하도록 한 DLP방식 3D 프린터의 레진수조에 관한 것으로, 광경화수지가 충전되는 레진수조(120)와, 상기 레진수조(120)의 저면을 향해 광을 조사하는 DLP프로젝터와, 상기 레진수조(120)의 상방에 상하이동 가능하게 설치되는 빌드플레이트(130)를 포함하고, 상기 레진수조(120)는 중앙에 투광공(121a)이 형성된 하판부(121)와, 상기 하판부(121)의 투과공(121a)에 장착되고 하부에서 유입되는 DLP프로젝터의 광을 투과시키는 베이스 플레이트(122)와, 상기 하판부(121) 상단에 결합되고 충전되는 액상의 광경화수지를 담수하는 수조턱(125a)이 형성된 상판부(125)로 구성되되, 상기 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)는 이형필름지(126)와 접촉되는 일면에 이형력의 발생을 낮추어주는 코팅층(122a)을 더 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

Description

DLP방식 3D 프린터의 레진수조{Resin tank for 3D printer of DLP type}

본 발명은 DLP(Digital Light Processing) 방식 3D 프린터의 레진수조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 레진수조의 저면에 형성되는 투명 베이스 플레이트의 표면을 소정 방식의 형태로 코팅하여, 출력물 성형 시 베이스 플레이트의 표면에 부착되는 이형필름지와 베이스 플레이트 사이에서 발생되는 공간(기포)을 없애줌으로서 출력물의 품질을 향상시키고 레진수조의 수명을 연장하도록 한 DLP방식 3D 프린터의 레진수조에 관한 것이다.

일반적으로 3D 프린터의 프린팅 방식은 크게 FDM방식(Fused Deposition Modelling)과 DLP방식(Digital LightProcessing), SLA방식(Stereolithography Apparatus) 및 SLS방식(Selective Laser Sintering)으로 구분되어진다.

여기서, 상기 DLP 방식의 3D 프린터는 도 1에서와 같이 베이스부(110)의 상판(111)에 고정부(112)을 통해 위치 조절 가능하게 고정 설치되고 광경화수지가 충전되는 레진수조(120)와, 상기 베이스부(110)의 내부에 설치되고 상기 레진수조(120)의 저면을 향해 광을 조사하는 DLP프로젝터(도 4 참조)와, 상기 레진수조(120)의 상방에 이송수단(140)에 연결된 지지부(141)를 통해 상하이동 가능하게 설치되는 빌드플레이트(130)와, 상기 베이스부(110)의 일측 상단에 설치된 수직브래킷(113)을 통해 상기 빌드플레이트(130)를 상승 또는 하강 시켜주는 이송수단(140)을 포함하여 구성된다.

또한 상기 3D 프린터는 레진수조(120) 하부로부터 DLP프로젝터로부터 광이 조사되면 상면에 위치한 빌드플레이트(130)에 출력물의 기본레이어층이 설정된 두께로 경화되어 층층이 적층되면서 상기 빌드프레이트(130)는 점차 상승하게 되고, 추후 입체형상의 출력물이 성형되는 것이다.

또한 상기 레진수조(120)는 도 2 및 도 3에서와 같이, 중앙에 투광공(121a)이 형성되고 상기 투과공(121a)의 테두리에 투명재질의 베이스 플레이트(122)가 장착되도록 결합턱부(121b)가 형성된 하판부(121)와, 상기 하판부(121)의 결합턱부(121b)에 결합되고 하부에서 유입되는 DLP프로젝터의 광을 투과시키는 베이스 플레이트(122)와, 상기 베이스 플레이트(122)를 하판부(121)에 고정 결합하는 고정부(123,124)와, 상기 하판부(121) 상단에 결합되고 충전되는 액상의 광경화수지를 담수하는 수조턱(125a)이 형성된 상판부(125)로 구성된다.

여기서 출력물(P1)을 성형하기 위해서는 도 2 및 도 4에서와 같이 상기 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)에 투명재질의 이형필름지(126)를 부착한 후 출력물을 성형하게 된다.

이러한 이유는 추후 출력물이 성형 완료되면 상기 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)로부터 출력물이 잘 분리되도록 함과 동시에 베이스 플레이트(122)가 출력물(P1)에 직접 접촉 되어 표면이 손상되는 문제점을 방지하여 수명을 연장하고자 한 것이다.

그러나 상기 이형필름지(126)는 상기 베이스 플레이트(122)의 표면에 부착 시, 도 6의 실제 제품사진에서와 같이 상기 베이스 플레이트(122)의 표면과 이형필름지(126) 사이에서 공간(S: 기포)가 발생하게 되었다.

이는 이형필름지(126)의 이형력 때문에 발생하는 현상으로, 상기 공간(S)은 도 5에서와 같이 DLP프로젝터(150)로 조사된 빛(L)이 베이스 플레이트(122)를 투과하여 출력물(P1)을 경화시킬 때 빛(L)이 분산되는 번짐 현상이 유발하게 되었다.

이러한 빛(L)의 번짐은 특히 미세한 형태의 출력물에 대하여 품질저하를 가져오게 되었다.

뿐만 아니라 이러한 빛(L)의 번짐은 레진수조 전체의 수명을 단축시키는 문제점으로 발전되었다.

등록특허공보 10-1533374, 등록특허공보 10-1647799, 등록특허공보 10-1669627, 등록특허공보 10-1761601, 등록특허공보 10-1817004

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 DLP 방식 3D 프린터의 레진수조의 저면에 형성되는 투명 베이스 플레이트의 표면을 소정 방식의 형태로 코팅하여, 출력물 성형 시 베이스 플레이트의 표면에 부착되는 이형필름지와 베이스 플레이트 사이에서 발생되는 공간(기포)을 없애줌으로서 출력물의 품질을 향상시키고 레진수조의 수명을 연장하도록 한 DLP방식 3D 프린터의 레진수조를 제공하는 것에 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광경화수지가 충전되는 레진수조와, 상기 레진수조의 저면을 향해 광을 조사하는 DLP프로젝터와, 상기 레진수조의 상방에 상하이동 가능하게 설치되는 빌드플레이트를 포함하고,

상기 레진수조는 중앙에 투광공이 형성된 하판부와, 상기 하판부의 투과공에 장착되고 하부에서 유입되는 DLP프로젝터의 광을 투과시키는 베이스 플레이트와, 상기 하판부 상단에 결합되고 충전되는 액상의 광경화수지를 담수하는 수조턱이 형성된 상판부로 구성되되,

상기 레진수조의 베이스 플레이트는 이형필름지와 접촉되는 일면에 이형력의 발생을 낮추어주는 코팅층을 더 형성하여 된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 코팅층은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅인 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따르면 상기 레진수조의 베이스 플레이트는 전체 표면에 이형력의 발생을 낮추어 주는 코팅층을 더 형성하되, 상기 코팅층은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅인 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명은 레진수조의 저면에 형성되는 투명 베이스 플레이트의 표면을 소정 방식의 형태로 코팅하여, 출력물 성형 시 베이스 플레이트의 표면에 부착되는 이형필름지와 베이스 플레이트 사이에서 발생되는 공간(기포)을 없애줌으로서 출력물의 품질을 향상시키고 레진수조의 수명을 연장하는 장점을 제공한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 DLP방식 3D 프린터의 주요 부분의 구성도,
도 2는 본 발명이 적용되는 레진수조의 구성도,
도 3은 본 발명이 적용되는 레진수조의 분해 사시도,
도 4는 종래의 레진수조의 베이스 플레이트와 이형필름의 단면 구성도,
도 5는 상기 도 4의 작동 상태도,
도 6은 종래의 레진수조의 베이스 플레이트에 이형필름지가 부착된 상태를 보여주는 제품 사진,
도 7은 본 발명에 따른 레진수조의 베이스 플레이트의 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 레진수조의 베이스 플레이트에 이형필름지가 부착된 상태의 단면도,
도 9은 본 발명에 따른 레진수조의 베이스 플레이트에 이형필름지가 부착된 상태를 보여주는 제품 사진,
도 10은 본 발명에 따른 레진수조의 베이스 플레이트의 다른 실시예이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되는 DLP방식 3D 프린터의 주요 부분의 구성도, 도 2는 본 발명이 적용되는 레진수조의 구성도, 도 3은 본 발명이 적용되는 레진수조의 분해 사시도이다.

본 발명이 적용되는 DLP방식 3D 프린터는, 베이스부(110)의 상판(111)에 고정부(112)을 통해 위치 조절 가능하게 고정 설치되고 광경화수지가 충전되는 레진수조(120)와, 상기 베이스부(110)의 내부에 설치되고 상기 레진수조(120)의 저면을 향해 광을 조사하는 DLP프로젝터와, 상기 레진수조(120)의 상방에 이송수단(140)에 연결된 지지부(141)를 통해 상하이동 가능하게 설치되는 빌드플레이트(130)와, 상기 베이스부(110)의 일측 상단에 설치된 수직브래킷(113)을 통해 상기 빌드플레이트(130)를 상승 또는 하강 시켜주는 이송수단(140)을 포함하여 구성된다.

또한 상기 레진수조(120)는 중앙에 투광공(121a)이 형성되고 상기 투과공(121a)의 테두리에 투명재질의 베이스 플레이트(122)가 장착되도록 결합턱부(121b)가 형성된 하판부(121)와, 상기 하판부(121)의 결합턱부(121b)에 결합되고 하부에서 유입되는 DLP프로젝터의 광을 투과시키는 베이스 플레이트(122)와, 상기 베이스 플레이트(122)를 하판부(121)에 고정 결합하는 고정부(123,124)와, 상기 하판부(121) 상단에 결합되고 충전되는 액상의 광경화수지를 담수하는 수조턱(125a)이 형성된 상판부(125)로 구성된다.

이와 같은 구성에 있어서, 본 발명에 따른 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)는 도 7 및 도 8에서와 같이 이형필름지(126)와 접촉되는 일면에 이형력의 발생을 낮추어주는 코팅층(122a)을 더 형성하여 된 것이다.

상기 코팅층(122a)은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅으로 구성하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 DLC(Diamond Like Carbon)코팅은, 고진공상태에서 플라즈마를 형성하여 다이아몬드의 주성분인 탄소를 상기 베이스 플레이트(122)의 표면에 코팅하는 것으로, 상기 DLC코팅은 비정질 구조이며 고경고, 저마찰 및 내마모 특성을 가져 제품의 내구성을 향상시키는 기능을 수행한다.

따라서 이와 같이 구성된 본 발명 베이스 플레이트(122)는 일면에 코팅층(122a)이 형성되며, 상기 코팅층(122a)에 이형필름지(126)이 부착될 때 상기 코팅층(122a)에 의해 상기 베이스 플레이트(122)와 이형필름지(126) 사이에 기포가 발생되지 않게 된다.

이는 도 9의 실제 제품 사진에서와 같이, 기포가 발생되지 않는 것을 확인할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시 예에 따르자면, 도 10에서와 같이 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)는 전체 표면에 이형력의 발생을 낮추어 주는 코팅층(122b)을 더 형성하여 구성된다.

상기 코팅층(122b)은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅으로 구성하는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같이 베이스 플레이트(122)의 전체 표면에 코팅층(122b)을 형성하는 이유는 상기 레진수조(120)의 제작 시 베이스 플레이트(122)의 상하를 구분하지 않고 조립 가능하도록 하여, 생산 효율을 높이고자 한 것이며 작용 효과는 동일하다.

이상에서와 같이 본 발명은 레진수조의 저면에 형성되는 투명 베이스 플레이트의 표면을 소정 방식의 형태로 코팅하여, 출력물 성형 시 베이스 플레이트의 표면에 부착되는 이형필름지와 베이스 플레이트 사이에서 발생되는 공간(기포)을 없애줌으로서 출력물의 품질을 향상시키고 레진수조의 수명을 연장하여 준다.

110: 베이스부 111: 상판
120: 레진수조 121: 하판부
122: 베이스 플레이트 123,124: 고정부
125: 수조턱 130: 빌드플레이트
140: 이송수단 150: DLP프로젝터
126: 이형필름지 122a, 122b: 코팅층

Claims

광경화수지가 충전되는 레진수조(120)와, 상기 레진수조(120)의 저면을 향해 광을 조사하는 DLP프로젝터와, 상기 레진수조(120)의 상방에 상하이동 가능하게 설치되는 빌드플레이트(130)를 포함하고,
상기 레진수조(120)는 중앙에 투광공(121a)이 형성된 하판부(121)와, 상기 하판부(121)의 투과공(121a)에 장착되고 하부에서 유입되는 DLP프로젝터의 광을 투과시키는 베이스 플레이트(122)와, 상기 하판부(121) 상단에 결합되고 충전되는 액상의 광경화수지를 담수하는 수조턱(125a)이 형성된 상판부(125)로 구성되되,
상기 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)는 이형필름지(126)와 접촉되는 일면에 이형력의 발생을 낮추어주는 코팅층(122a)을 더 형성하여 된 것을 특징으로 하는 DLP방식 3D 프린터의 레진수조.
청구항 1에 있어서,
상기 코팅층(122a)은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅인 것을 특징으로 하는 DLP방식 3D 프린터의 레진수조.
청구항 1에 있어서,
상기 레진수조(120)의 베이스 플레이트(122)는 전체 표면에 이형력의 발생을 낮추어 주는 코팅층(122b)을 더 형성하되, 상기 코팅층(122b)은 DLC(Diamond Like Carbon) 코팅인 것을 특징으로 하는 DLP방식 3D 프린터의 레진수조.