KR20190134866A - 3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터 - Google Patents

3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시에에 따른, 3차원 프린터용 원료 공급유닛은 FDM(Fused deposition modeling) 방식의 3차원 프린터에 사용되는 원료 공급유닛에 있어서, 펠렛(pellet) 또는 분말 형태의 열가소성 소재가 수용되는 원료탱크; 상기 원료탱크로부터 공급받은 상기 열가소성 소재가 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 내부공간에 수용된 상기 열가소성 소재를 용융시켜 하방으로 사출하는 성형부; 상기 원료탱크와 내부공간을 매개하는 게이트; 상기 내부공간에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하는 센서; 및 상기 센서로부터 수신된 상기 열가소성 소재의 수위가 사전에 설정된 기준수위 미만인 경우 상기 게이트를 오픈하여 상기 기준수위에 따라 상기 내부공간에 상기 열가소성 소재를 충전시키는 제어부;를 포함한다.

Description

3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터{RAW MATERIAL PROVIDING UNIT FOR 3-DIMENSIONAL PRINTER AND 3-DIMENSIONAL PRINTER COMPRISING THE SAME}
본 발명은 3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분말 또는 펠렛(pellet) 형태로 마련되는 열가소성 소재를 원료로 하여 다양한 물성 또는 색상을 갖는 3차원 출력물을 성형할 수 있는 3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터에 관한 것이다.
일반적으로, 3차원 프린터는 캐드 시스템 등과 같은 소프트웨어를 통해 입력되는 3차원 형상을 복수의 얇은 단면 층으로 분할한 슬라이스 데이터로 변경한 후, 이를 액체, 수지, 금속 등의 재료를 이용하여 가공·적층 방식(Layer-by-layer)으로 쌓아 올려 제품을 제조하는 장비이다.
이러한 3차원 프린터는 크게 열가소성 소재를 용융시켜 용융물을 아래서부터 순차적으로 쌓아 올리면서 3차원 출력물을 성형하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식, 액상의 광경화성 소재가 담긴 수조에 레이저를 투사하여 레이저가 닿는 부분을 굳혀 3차원 출력물을 제조하는 SLA(Stereolithography) 방식, 액체 분말의 열가소성 소재를 레이저로 용융하여 응고시킨 후 층을 쌓아 3차원 출력물을 제조하는 SLS(SelectiveLaser Sintering) 방식 등이 있다.
SLA 방식의 3차원 프린터는 정밀도가 높아 3차원 출력물의 표면을 매끄럽고 정교하게 만들 수 있는 장점이 있으나, 제작 특성상 3차원 출력물의 내구성 및 내열성이 낮고 다른 방식의 3차원 프린터에 비해 제조비용이 비싸다는 단점을 가지고 있다.
또한, SLS 방식의 3차원 프린터는 속도가 빠르며 재료를 광범위하게 사용할수 있는 장점이 있으나, 3차원 출력물의 크기가 제한될 뿐만 아니라 제조비용이 매우 높다는 단점을 가지고 있다.
반면에, FDM 방식의 3차원 프린터는 SLA 방식에 비하여 표면이 거칠고 제조시간에 장시같이 소요되는 문제점을 가지고 있으나, 강도가 우수하고 습도에 강하여 내구성이 우수할 뿐만 아니라 제조비용이 비교적 저렴하여 그 사용이 점차 증가되고 있다.
이러한, FDM 방식의 프린터는 주로 열가소성 소재를 실 형태를 갖는 필라멘트(Filament)로 가공하여 스풀(spool) 등에 감아 원료로 사용하게 된다.
이때, 스풀에서 공급되는 필라멘트가 3차원 출력물이 완성될 때까지 연속해서 공급되어야 하는데, 스풀에 감겨진 필라멘트가 부족하거나 필라멘트의 엉킴 등으로 인하여 필라멘트의 공급이 중단되어 3차원 출력물에 결함을 유발하거나, 장시간 출력중이던 3차원 출력물이 미완성물로써 사용 불가능하게 되어 시간 및 재료를 낭비하게 되는 문제점을 가지고 았엇다.
뿐만 아니라, 필라멘트가 스풀에 감긴 상태로 대기중에 장시간 노출되는 경우 공기 중의 수분이 필라멘트 내부에 기포 등을 발생시켜 노즐 등에 막힘현상을 유발하여 3차원 프린터의 고장을 유발하는 문제점을 가지고 있었다.
또한, 분말 또는 펠렛(pellet) 형태로 제공되는 열가소성 소재를 실 형태의 필라멘트로 가공하기 위한 별도의 공정을 필요로 하는 바, 제조원가 및 제조시간이 증가되는 단점을 가지고 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것을 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여서는 안될 것이다.
한국공개특허 제10-2017-0056836호(2017.05.24.) 한국공개특허 제10-2018-0001340호(2018.01.04.)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 펠렛(pellet) 또는 분말 형태로 마련되는 열가소성 소재를 별도의 가공없이 원료로 사용하여 3차원 출력물을 출력할 수 있는 3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터를 제공한다.
또한, 원료 공급을 원활히 하여 3차원 출력물의 미완성 또는 결함 등이 발생되는 것을 최소화하고, 유지 및 보수를 용이하게 실시할 수 있는 3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터를 제공한다.
또한, 부위별 다양한 물성 또는 색상을 갖는 3차원 출력물을 한번에 출력할 수 있는 3차원 프린터용 원료 공급유닛 및 이를 포함하는 3차원 프린터를 제공한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시에에 따른, 3차원 프린터용 원료 공급유닛은 FDM(Fused deposition modeling) 방식의 3차원 프린터에 사용되는 원료 공급유닛에 있어서, 펠렛(pellet) 또는 분말 형태의 열가소성 소재가 수용되는 원료탱크; 상기 원료탱크로부터 공급받은 상기 열가소성 소재가 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 내부공간에 수용된 상기 열가소성 소재를 용융시켜 하방으로 사출하는 성형부; 상기 원료탱크와 내부공간을 매개하는 게이트; 상기 내부공간에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하는 센서; 및 상기 센서로부터 수신된 상기 열가소성 소재의 수위가 사전에 설정된 기준수위 미만인 경우 상기 게이트를 오픈하여 상기 기준수위에 따라 상기 내부공간에 상기 열가소성 소재를 충전시키는 제어부;를 포함한다.
상기 성형부는, 상기 열가소성 소재가 수용되는 상기 내부공간이 형성되고, 그 상면에 열가소성 소재가 공급되는 유입구가 형성된 성형바디; 상기 성형바디의 저면에 설치되어 하방으로 배출되는 상기 열가소성 소재를 가열하여 열가소성 용융물을 마련하는 히터; 및 상기 히터 하부에 설치되어 상기 열가소성 용융물을 사출하는 노즐;을 포함할 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 차원 프린터용 원료 공급유닛은 상기 성형바디의 외주면을 감싸는 하우징 및; 상기 노즐에 인접하도록 상기 하우징 하부에 설치되어, 상기 노즐에서 사출되는 상기 열가소성 용융물을 냉각시키는 하나 이상의 쿨러;를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 제어부는, 상기 히터 및 쿨러와 연결되어, 상기 히터의 온도에 따라 상기 쿨러의 냉각정도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 게이트는 상기 유입구에 설치되고, 상기 센서는 상기 성형바디의 내주면에 소정높이에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터는 FDM(Fused deposition modeling) 방식의 3차원 프린터에 있어서, 프레임; 내부에 펠렛(pellet) 또는 분말 형태로 마련되는 열가소성 소재가 수용되는 원료탱크와 상기 원료탱크 하부에 설치되어 상기 원료탱크로부터 공급받은 상기 열가소성 소재를 용융시켜 하방으로 사출시키는 성형부를 포함하여 상기 프레임에 이동 가능하게 설치되는 원료 공급유닛; 및 상기 성형부 내부에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 사전에 설정된 기준수위와 비교하여 상기 원료탱크로부터 상기 열가소성 소재의 공급을 제어하면서, 제조하고자 하는 3차원 출력물의 형상 정보에 따라 상기 원료 공급유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 원료 공급유닛은, 상기 성형부 내부에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하여 제어부로 전송하는 센서; 및 상기 제어부로부터 작동신호를 수신받아 상기 원료탱크와 성형부를 선택적으로 연통시키는 게이트;를 더 포함할 수 있다.
상기 성형부는, 상기 원료탱크로부터 상기 열가소성 소재를 공급받을 수 있도록 상면에 상기 게이트가 설치되는 유입구가 형성되고, 상기 열가소성 소재가 수용되는 내부공간이 형성되되 그 내주면에 상기 센서가 설치되는 성형바디; 상기 성형바디의 저면에 설치되어 하방으로 배출되는 상기 열가소성 소재를 가열하여 열가소성 용융물을 마련하는 히터; 및 상기 히터 하부에 설치되어 상기 열가소성 용융물을 사출하는 노즐;을 포함할 수 있다.
상기 원료 공급유닛은, 상기 성형바디의 외주면을 감싸는 하우징; 및 상기 노즐에 인접하도록 상기 하우징 하부에 설치되어, 상기 노즐에서 사출되는 상기 열가소성 용융물을 냉각시키는 하나 이상의 쿨러;를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 히터 및 쿨러와 연결되어, 상기 히터의 온도에 따라 상기 쿨러의 냉각정도를 조절하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 원료 공급유닛은, 상기 3차원 출력물에 사용되는 색상 수에 따라 복수 개가 마련된 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 펠렛 또는 분말 형태의 열가소성 소재를 실 형태의 필라멘트 등으로 제조하기 위한 별도의 전처리 공정을 생략할 수 있어 제조원가를 절감하고 제조시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 열가소성 소재의 공급을 원활히 함으로써, 3차원 출력물의 미완성 또는 결함 등이 발생되는 것을 최소화할 수 있고, 열가소성 소재가 대기중에 노출되더라도 기포 발생 등으로 인한 고장을 최소화하여 유지 및 보수를 용이하게 실시할 수 있는 효과가 있다.
또한, 연료 공급유닛이 다양한 물성 또는 색상을 갖는 다양한 종류의 열가소성 소재가 각각 수용될 수 있도록 복수개로 마련되어 부위별 물성 및 색상이 상이한 3차원 출력물을 한번에 출력시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터용 원료 공급유닛을 보여주는 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에따른 성형부를 설명하기위한 측면도이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 사시도이고,
도 4는 복수 개로 마련되는 원료 공급유닛의 배치를 보여주는 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
본 발명은 열가소성 소재를 용융시켜 용융물을 아래서부터 순차적으로 쌓아 올리면서 3차원 출력물을 성형하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3차원 프린터에서 펠렛(pellet) 또는 분말 형태로 마련되는 열가소성 소재를 필라멘트(filament) 제조 등 별도의 가공공정 없이 원료로 사용하여 3차원 출력물을 성형형하는 것을 특징으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터용 원료 공급유닛을 보여주는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터용 원료공급유닛은 열가소성 소재가 수용되는 원료탱크(110), 원료탱크(110)의 하부에 설치되어 원료탱크(110)로부터 공급받은 열가소성 소재를 용융시켜 하방으로 사출시키는 성형부, 원료탱크(110)와 성형부(120)를 연통 또는 차단시키는 게이트(130)와 성형부(120) 내부에 수용된 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하는 센서(140) 및 센서(140)로부터 열가소성 소재의 수위를 수신받아 게이트(130)의 개폐를 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
원료탱크(110)는 펠렛 또는 분말 형태로 제공되는 열가소성 소재가 저장되는 것으로 출력되는 3차원 출력물의 색상 또는 물성이 변화되지 않도록 내부에 수용된 열가소성 소재의 물성 또는 색상을 변형시키지 않는 소재로 형성되는 것이 바람직하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에따른 성형부를 설명하기위한 측면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형부(120)는 원료탱크(110)로부터 공급받은 분말 또는 펠렛 형태의 열가소성 소재를 열가소성 용융물로 용융시켜 하방으로 사출시키기 위한 것으로, 열가소성 소재가 수용되는 내부공간(121a)이 형성된 성형바디(121)와 성형바디(121) 하부에 설치되어 열가소성 소재를 가열하여 열가소성 용융물을 제조하는 히터(122) 및 히터(122)의 하부에 설치되어 열가소성 용융물을 사출시키는 노즐(123)을 포함한다.
성형바디(121)는 원료탱크(110) 하부에 설치되고, 원료탱크(110)와 마찬가지로 내부에 수용된 열가소성 소재의 물성 또는 색상 등 변형을 유발하지 않는 재질로 형성되되, 히터(122)의 열에 의해 변형되지 않도록 충분한 내열성이 확보된 재질로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 성형바디(121)는 원료탱크(110)로부터 열가소성 소재가 유입될 수 있도록 그 상부에 유입구(121b)가 형성되고, 게이트(130)는 유입구(121b)를 개폐하도록 성형바디(121)의 상면에 설치되어 내부공간(121a)과 원료탱크(110)를 선택적으로 연통시켜 내부공간(121a)으로 열가소성 소재를 공급하게 된다.
이때, 센서(140)는 성형바디(121)의 내주면에 소정 높이를 갖도록 설치되어 내부공간(121a)에 수용된 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하여 제어부(300)로 전송하며, 본 발명에서 센서(140)는 예를 들어 플로트 센서, 초음파 레벨센서, 근접센서 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 내부공간(121a)에 수용된 열가소성 소재의 수위를 측정할 수 있는 다양한 종류의 레벨센서가 선택적으로 적용될 수 있다.
한편, 제어부(300)는 센서(140)로부터 실시간으로 수신받은 열가소성 소재의 수위를 사전에 설정된 기준수위와 비교하여 기준수위보다 낮은 경우, 원료탱크(110)로부터 열가소성 소재를 공급받을 수 있도록 게이트(130)에 작송신호를 전송하여 내부공간(121a)에 열가소성 소재를 충전한다.
보다 바람직하게, 기준수위는 범위로 설정되며 센서(140)로부터 수신받은 열가소성 소재의 수위가 하한치 미만인 경우 게이트(130)를 오픈하도록 작동신호를 전송하여 열가소성 소재를 충전시키고, 열가소성 소재가 충전됨에 따라 열가소성 소재의 수위가 상한치에 도달되면 게이트(130)에 작동신호를 전송하여 열가소성 소재의 충전을 종료한다.
이에, 열가소성 소재의 공급을 원활히 함으로써, 열가소성 소재의 부족 등으로 인하여 발생되는 3차원 출력물의 미완성 또는 결함이 발생되는 것을 방지함으로써 원료낭비를 최소화하고 생산성을 향상시키고, 나아가 출력되는 3차원 출력물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 히터는 성형바디(121)의 저면에 설치된 환형관 형상의 히터바디와 유입된 열가소성 소재를 가열하도록 히터바디 내부에 설치된 열선으로 이루어지며, 히터바디는 열가소성 소재 가열시 변형 등 손상이 발생되지 않도록 내열성이 확보된 재질로 마련되며, 열선은 제어부(300)에 의해 온/오프 및 가열 정도가 조절되도록 마련되는 것이 바람직하다.
이에, 열가소성 소재의 융점에 따라 그 가열 정도를 조절하여 열가소성 용융물을 형성시킬 수 있어 에너지 소모를 최소화하고, 융점이 서로 상이한 다양한 종류의 열가소성 소재를 사용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
노즐(123)은 용융된 열가소성 용융물이 사출되는 부분으로 열가소성 소재의 융점 이상의 내열성을 확보할 수 있는 재질로 마련되는 것이 바람직하며, 제어부(300)와 연결되어 사출 여부 및 사출 두께정도가 조절될 수 있다.
보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터용 원료 공급유닛은 성형바디(121)의 외주면을 감싸는 하우징(150)과 노즐(123)에서 사출되는 열가소성 용융물을 냉각시킬 수 있도록 노즐(123)에 인접하게 설치되는 하나 이상의 쿨러(160)를 더 포함할 수 있다.
이에, 노즐(123)을 통해 사출되는 열가소성 용융물을 즉시 냉각시킴으로써, 출력시간을 단축시켜 생산성을 높일 수 있고, 3차원 용융물의 흘러내림 등을 방지하여 3차원 출력물의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명에서 쿨러(160)는 노즐(123)을 통해 사출되는 열가소성 용융물에 냉각 에어를 분사하는 냉각팬 등이 사용될 수 있으며, 이에 한정하지 않고 사출되는 열가소성 용융물을 냉각시킬 수 있는 다양한 종류의 쿨러가 선택적으로 적용될 수 있다.
이때, 쿨러(160)는 냉각 에어 등 냉매의 흐름을 노즐 방향으로 가이드하는 가이더를 더 포함할 수 있고, 제어부(300)는 히터(122)의 온도 등에 따라 냉각 에어의 풍량 등 냉각정도를 제어할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
이에, 열가소성 용융물의 온도에 따라 냉각 정도를 조절함으로써, 출력속도 및 3차원 출력물의 품질을 향상시킬 수 dT는 효과가 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 복수 개로 마련되는 원료 공급유닛의 배치를 보여주는 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3차원 프린터는 상기와 같이 마련되는 원료 공급유닛(100)과, 원료 공급유닛(100)이 이동가능하게 설치되는 프레임(200) 및 제조하고자 하는 3차원 출력물의 형상 정보에 따라 원료 공급유닛(100)의 작동을 제어하는 제어부(300)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 원료 공급유닛(100)은 부위별 물성 또는 색상이 다양한 3차원 출력물을 성형할 수 있도록, 사용되는 물성 및 색상 갯수에 대응되도록 복수 개로 마련되고, 각각의 원료 공급유닛(100)은 서로 다른 물성 및 색상을 갖는 열가소성 소재가 충전될 수 있다.
이때, 제어부(300)는 각각의 원료 공급유닛(100)과 연결되어 각각의 원료 공급유닛(100)에 구비된 센서(140)로부터 성형바디(121)에 충전된 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 수신받아 사전에 설정된 기준수위와 비교하여 열가소성 소재의 충전을 제어함으로써, 열가소성 소재의 공급을 원활히 하고 입력된 3차원 출력물의 형상 정보에 따라 각각의 원료 공급유닛(100)의 이동 및 작동을 제어하도록 구성될 수 있다.
이에, 부위별 물성 또는 색상이 다양한 3차원 출력물 성형시 열가소성 소재를 일일이 교체할 필요없이 서로 다른 색상 또는 물성의 열가소성 용융물을 사출하여 3차원 출력물을 출력함으로써 부위별 물성 또는 색상이 다양한 3차원 출력물을 성형할 수 있어, 색상 또는 물성이 바뀌는 부위에 불연속적 이음매가 형성되는 등 결함이 발생되는 것을 방지할 수 있고, 3차원 출력물의 구조적 강도 및 외관을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 원료 공급유닛 110: 원료탱크
120: 성형부 121: 성형바디
121a: 내부공간 121b: 유입구
122: 히터 123: 노즐
130: 게이트 140: 센서
150: 하우징 160: 쿨러
200: 프레임 300: 제어부

Claims (11)

  1. FDM(Fused deposition modeling) 방식의 3차원 프린터에 사용되는 원료 공급유닛에 있어서,
    펠렛(pellet) 또는 분말 형태의 열가소성 소재가 수용되는 원료탱크;
    상기 원료탱크로부터 공급받은 상기 열가소성 소재가 수용되는 내부공간이 형성되고, 상기 내부공간에 수용된 상기 열가소성 소재를 용융시켜 하방으로 사출하는 성형부;
    상기 원료탱크와 내부공간을 매개하는 게이트;
    상기 내부공간에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하는 센서; 및
    상기 센서로부터 수신된 상기 열가소성 소재의 수위가 사전에 설정된 기준수위 미만인 경우 상기 게이트를 오픈하여 상기 기준수위에 따라 상기 내부공간에 상기 열가소성 소재를 충전시키는 제어부;를 포함하는, 3차원 프린터용 원료 공급유닛.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형부는,
    상기 열가소성 소재가 수용되는 상기 내부공간이 형성되고, 그 상면에 열가소성 소재가 공급되는 유입구가 형성된 성형바디;
    상기 성형바디의 저면에 설치되어 하방으로 배출되는 상기 열가소성 소재를 가열하여 열가소성 용융물을 마련하는 히터; 및
    상기 히터 하부에 설치되어 상기 열가소성 용융물을 사출하는 노즐;을 포함하는, 3차원 프린터용 원료 공급유닛.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 성형바디의 외주면을 감싸는 하우징 및;
    상기 노즐에 인접하도록 상기 하우징 하부에 설치되어, 상기 노즐에서 사출되는 상기 열가소성 용융물을 냉각시키는 하나 이상의 쿨러;를 더 포함하는, 3차원 프린터용 원료 공급유닛.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터 및 쿨러와 연결되어, 상기 히터의 온도에 따라 상기 쿨러의 냉각정도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 3차원 프린터용 원료 공급유닛.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 게이트는 상기 유입구에 설치되고, 상기 센서는 상기 성형바디의 내주면에 소정높이에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는, 3차원 프린터용 원료 공급유닛.
  6. FDM(Fused deposition modeling) 방식의 3차원 프린터에 있어서,
    프레임;
    내부에 펠렛(pellet) 또는 분말 형태로 마련되는 열가소성 소재가 수용되는 원료탱크와 상기 원료탱크 하부에 설치되어 상기 원료탱크로부터 공급받은 상기 열가소성 소재를 용융시켜 하방으로 사출시키는 성형부를 포함하여 상기 프레임에 이동 가능하게 설치되는 원료 공급유닛; 및
    상기 성형부 내부에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 사전에 설정된 기준수위와 비교하여 상기 원료탱크로부터 상기 열가소성 소재의 공급을 제어하면서, 제조하고자 하는 3차원 출력물의 형상 정보에 따라 상기 원료 공급유닛의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하는, 3차원 프린터.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 원료 공급유닛은,
    상기 성형부 내부에 수용된 상기 열가소성 소재의 수위를 실시간으로 감지하여 제어부로 전송하는 센서; 및
    상기 제어부로부터 작동신호를 수신받아 상기 원료탱크와 성형부를 선택적으로 연통시키는 게이트;를 더 포함하는, 3차원 프린터.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 성형부는,
    상기 원료탱크로부터 상기 열가소성 소재를 공급받을 수 있도록 상면에 상기 게이트가 설치되는 유입구가 형성되고, 상기 열가소성 소재가 수용되는 내부공간이 형성되되 그 내주면에 상기 센서가 설치되는 성형바디;
    상기 바디의 저면에 설치되어 하방으로 배출되는 상기 열가소성 소재를 가열하여 열가소성 용융물을 마련하는 히터; 및
    상기 히터 하부에 설치되어 상기 열가소성 용융물을 사출하는 노즐;을 포함하는, 3차원 프린터.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 원료 공급유닛은,
    상기 성형바디의 외주면을 감싸는 하우징; 및
    상기 노즐에 인접하도록 상기 하우징 하부에 설치되어, 상기 노즐에서 사출되는 상기 열가소성 용융물을 냉각시키는 하나 이상의 쿨러;를 더 포함하는, 3차원 프린터.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 히터 및 쿨러와 연결되어, 상기 히터의 온도에 따라 상기 쿨러의 냉각정도를 조절하는 것을 특징으로 하는, 3차원 프린터용 원료 공급유닛.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 원료 공급유닛은,
    상기 3차원 출력물에 사용되는 색상 수에 따라 복수 개가 마련된 것을 특징으로 하는, 3차원 프린터.


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