KR20190134873A - 3-dimensional printer for multi material lamination using functionally gradient material - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a multi-type material printer of a circular applying type, capable of implementing an atypical three-dimensional slope function, which can rapidly and selectively stack a plurality of photocurable materials having different properties. The multi-type material printer of the present invention comprises: a base unit having a photocurable material stacked on an upper portion thereof; an application unit provided on the upper portion of the base unit to apply the photocurable material; a blade unit for removing the applied potocurable material excessively applied over a predetermined thickness at the upper portion of the base unit; and an optical unit positioned at the upper portion of the base unit, and irradiating light to the photocurable material applied on the base unit to cure the same. The application unit is provided to apply at least one kind of photocurable material.

Description

비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터{3-DIMENSIONAL PRINTER FOR MULTI MATERIAL LAMINATION USING FUNCTIONALLY GRADIENT MATERIAL}Multi-material printer with circular coating method that can realize atypical three-dimensional tilting function {3-DIMENSIONAL PRINTER FOR MULTI MATERIAL LAMINATION USING FUNCTIONALLY GRADIENT MATERIAL}

본 발명은 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 서로 다른 물성을 가진 복수의 광경화 소재를 신속하게 선택적으로 적층하여 경사기능성을 갖는 출력물을 출력할 수 있는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-material printer of a circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function, and more specifically, to output the output having the inclination function by selectively stacking a plurality of photocurable materials having different physical properties The present invention relates to a multi-material printer of a circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional tilting functions that can be output.

일반적으로 3D 프린터는 컴퓨터 프로그램으로 만든 3차원 도면을 바탕으로 실물의 입체 모양, 즉, 조형물을 그대로 찍어내는 장치를 의미하는 것으로서, 사용되는 원료의 종류에 따라 고체 필라멘트를 원료로 사용하는 FDM(Fused Deposition Modeling)방식, 액체 원료를 사용하는 DLP(Digital Light Processing)방식, 파우더 형태의 원료를 사용하는 SLS(Selective Laser Sintering)방식 등으로 분류된다.In general, a 3D printer refers to a device that prints a three-dimensional shape of a real object, that is, a sculpture as it is, based on a three-dimensional drawing made by a computer program, and uses a solid filament as a material according to the type of raw material used. It is classified into Deposition Modeling method, DLP (Digital Light Processing) method using liquid raw materials, and SLS (Selective Laser Sintering) method using powder raw materials.

DLP 방식 3D 프린터의 경우, 미세 형상을 구현하는데 용이하여 최근에 널리 사용되고 있는데, 이러한 DLP방식 3D 프린터에 사용되는 액체의 원료는 자외선이나 가시광선에 의해 경화되는 물질인 광경화성 레진이 원료로 이용되고 있다.In the case of DLP type 3D printers, it has been widely used in recent years because it is easy to realize fine shapes. As a raw material of the liquid used in the DLP type 3D printers, photocurable resins, which are cured by ultraviolet rays or visible rays, are used as raw materials. have.

또한, DLP 방식 3D 프린터는 기구적 구조에 따라 아래에서 윗쪽으로 출력물을 완성하는 상향식 방식과 위쪽에서 아래쪽으로 출력물을 완성하는 하향식 방식으로 구분된다.In addition, the DLP 3D printer is classified into a bottom-up method of completing the output from the bottom to a top and a top-down method of completing the output from the top to the bottom according to the mechanical structure.

이와 같은 DLP 방식 3D프린터는 단일의 레진 탱크를 가지며, 해당 레진 탱크 내에 수용된 레진만을 이용하여 성형함에 따라 복수의 상이한 레진을 이용한 다양한 3D 형상을 구현할 수 없는 문제점이 있다.Such a DLP-type 3D printer has a single resin tank, and there is a problem in that various 3D shapes using a plurality of different resins may not be realized by molding using only a resin contained in the resin tank.

또한, 광경화성 레진이 담긴 레진 탱크에 UV를 조사하여 레진 경화물을 형성할 경우, UV가 산란되면서 레진 탱크 내의 광경화성 레진의 물성이 변하여 최종 출력물의 품질이 고르지 못하게 되는 문제점이 있다.In addition, when the cured resin is formed by irradiating UV to the resin tank containing the photocurable resin, there is a problem that the quality of the final output is uneven because the physical properties of the photocurable resin in the resin tank is changed as the UV is scattered.

그리고, 종래에는 수조 내에 소재를 담아둔 상태에서 작업을 수행했기 때문에, 수조의 깊이에 따라 소재의 물성이 균일하지 못하여 최종 출력물의 품질이 고르지 못한 문제점도 있었다.In addition, conventionally, since the work was carried out in a state in which the material is contained in the water tank, there is a problem that the quality of the final output is uneven because physical properties of the material are not uniform according to the depth of the water tank.

한국등록특허 제10-1593488호Korean Patent Registration No. 10-1593488

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 서로 다른 물성을 가진 복수의 광경화 소재를 신속하게 선택적으로 적층할 수 있는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function that can quickly and selectively stack a plurality of photocurable materials having different physical properties. It is.

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.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned above may be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 상부에 광경화 소재가 적층되는 베이스유닛; 상기 베이스유닛의 상부에 상기 광경화 소재를 도포하도록 마련된 도포유닛; 상기 베이스유닛의 상부에 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련된 블레이드유닛; 및 상기 베이스유닛의 상부에 위치하며, 상기 베이스유닛 상에 도포된 상기 광경화 소재에 광을 조사하여 경화시키도록 마련된 광학유닛을 포함하며, 상기 도포유닛은 한 종류 이상의 광경화 소재를 도포하여 위치에 따라 기설정된 기능성이 구현된 출력물을 형성하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a base unit which is laminated a photocurable material on top; An application unit provided to apply the photocurable material on the base unit; A blade unit provided to remove the photocurable material applied over a predetermined thickness on the base unit; And an optical unit positioned above the base unit, the optical unit provided to cure light by irradiating the photocurable material applied on the base unit, wherein the coating unit is coated with one or more kinds of photocurable materials. In accordance with the present invention provides a multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function, characterized in that it is formed to form the output implemented with the predetermined functionality.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 베이스유닛은, 상부에 광경화 소재가 적층되는 플레이트부; 상기 플레이트부를 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 마련된 회전부; 및 상기 플레이트부를 상승 또는 하강시키도록 마련된 승강부를 포함하며, 상기 승강부는, 상기 플레이트부상에 적층될 상기 광경화 소재의 두께만큼 승강되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the base unit, a plate portion on which the photocurable material is laminated; A rotating part provided to rotate the plate part in one direction or the other direction; And an elevating portion provided to raise or lower the plate portion, wherein the elevating portion may be provided to elevate as much as the thickness of the photocurable material to be stacked on the plate portion.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 회전부는, 일단부가 상기 플레이트부의 중심에 연결되어 마련되는 회전축; 및 상기 회전축의 타단부에 연결되어 마련되며, 상기 회전축을 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 마련된 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the rotating part, one end of the rotating shaft is provided connected to the center of the plate portion; And a rotation motor provided connected to the other end of the rotation shaft and provided to rotate the rotation shaft in one direction or the other direction.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 도포유닛은, 상기 광경화 소재를 혼합하도록 마련된 혼합부; 및 상기 혼합부에 수용된 상기 광경화 소재를 상기 베이스유닛 상에 도포하도록 마련된 노즐부를 포함하며, 상기 혼합부는 상기 노즐부에 의해 도포되는 상기 광경화 소재의 물성이 균일하도록 상기 광경화 소재를 계속 혼합하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the coating unit, a mixing unit provided to mix the photocurable material; And a nozzle unit provided to apply the photocurable material accommodated in the mixing unit on the base unit, wherein the mixing unit continuously mixes the photocurable material so that the physical properties of the photocurable material applied by the nozzle unit are uniform. It may be characterized in that it is provided to.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 도포유닛은, 상기 노즐부의 일측에 마련되는 도포블레이드부를 더 포함하며, 상기 도포블레이드부는, 상기 노즐부로부터 도포된 상기 광경화 소재의 두께를 균일하게 제어하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the coating unit further includes a coating blade portion provided on one side of the nozzle portion, wherein the coating blade portion is provided to uniformly control the thickness of the photocurable material applied from the nozzle portion. It may be characterized by.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 노즐부는, 하나 이상의 노즐로 이루어지며, 상기 노즐은 상기 베이스유닛 상에 도포되는 광경화 소재의 너비 조절이 가능하도록 상기 베이스유닛의 지름 방향으로 이동 가능하게 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the nozzle unit, consisting of one or more nozzles, the nozzle is provided to be movable in the radial direction of the base unit to enable the width adjustment of the photocurable material applied on the base unit It can be characterized.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 블레이드유닛은, 상기 베이스유닛의 중심부터 베이스유닛의 외측면까지 연장되어 마련되며, 상기 베이스유닛이 회전됨에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the blade unit is provided extending from the center of the base unit to the outer surface of the base unit, as the base unit is rotated, the photocured material applied to exceed the predetermined thickness It may be characterized in that it is provided to remove.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 블레이드유닛은, 상기 베이스유닛의 지름 이상의 길이를 갖도록 마련된 블레이드 또는 롤러로 마련되며, 상기 베이스유닛의 지름 방향을 따라 왕복 운동함에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the blade unit is provided with a blade or a roller provided to have a length greater than or equal to the diameter of the base unit, and as the reciprocating motion along the radial direction of the base unit, the coating exceeds a predetermined thickness It may be characterized in that it is provided to remove the photocured material.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 블레이드유닛은, 상기 베이스유닛의 상면을 덮도록 마련된 스펀지로 이루어져, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 흡수하여 제거하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the blade unit is made of a sponge provided to cover the upper surface of the base unit, it may be characterized in that it is provided to absorb and remove the photocured material applied over a predetermined thickness.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 도포유닛은, 상기 광경화 소재를 방사 방향 및 높이 방향으로 경사 기능을 갖도록 도포하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the coating unit may be characterized in that to apply the photocurable material to have a slope function in the radial direction and the height direction.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 다양한 물성을 갖는 광경화 소재의 적용을 통해, 다종 소재로 이루어져 경사기능성을 갖는 출력물을 출력하는 것이 가능하다.The effect of the present invention according to the configuration as described above, through the application of a photocurable material having a variety of physical properties, it is possible to output a printed material consisting of a variety of materials having a gradient function.

또한, 본 발명에 따르면, 계속 혼합이 이루어진 광경화 소재를 도포함으로서, 도포되는 광경화 소재의 물성이 균일하다.In addition, according to the present invention, by coating the photocurable material is continuously mixed, the physical properties of the photocurable material to be applied is uniform.

또한, 본 발명은 베이스유닛을 회전시킴으로써, 베이스유닛 상에 원형으로 광경화 소재가 쉽고 빠르게 적층되도록 할 수 있다.In addition, the present invention by rotating the base unit, the photocurable material in a circular shape on the base unit can be easily and quickly laminated.

그리고, 본 발명은 필요한 부분에만 광경화 소재를 도포한 후에, 경화를 수행하기 때문에 동시에 여러 소재의 광경화 소재를 도포 및 경화가 가능하며, 소재도 절약할 수 있다.In addition, the present invention can apply and cure the photocurable material of several materials at the same time since the photocurable material is applied only to the necessary portion, and the curing is performed, and the material can be saved.

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.The effects of the present invention are not limited to the above-described effects, but should be understood to include all the effects deduced from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 베이스유닛, 도포유닛 및 블레이드유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 베이스유닛, 도포유닛 및 블레이드유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 베이스유닛, 도포유닛 및 블레이드유닛의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 블레이드유닛의 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 공정 예시도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터에 의해 경사기능성을 갖도록 형성된 출력물의 위치에 따른 적층 높이 및 기능성을 나타낸 예시도이다.
도 9는 분산형 복합재료와 광경화 소재를 이용한 출력물의 위치에 따른 물성 변화를 나타낸 비교예시도이다.
도 10의 (a)는 종래의 3D 프린터를 이용해 형성된 출력물의 기능입자를 나타낸 예시도이다.
도 10의 (b)는 종래의 3D 프린터를 이용하여 형성된 단일방향의 경사기능성을 갖는 출력물의 기능입자를 나타낸 예시도이다.
도 10의 (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터에 의해 형성된 출력물의 기능입자를 나타낸 예시도이다.1 is a perspective view of a multi-material printer of the circular coating method that can be implemented atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view of the base unit, the coating unit and the blade unit of the multi-material printer of the circular coating method that can be implemented atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the base unit, the coating unit and the blade unit of the multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a front view of the base unit, the coating unit and the blade unit of the multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an illustration of a blade unit of a multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to another embodiment of the present invention.
6 is an exemplary process diagram of a multi-material printer of a circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.
7 and 8 are exemplary views showing the stacking height and functionality according to the position of the output formed to have the inclination functionality by the multi-material printer of the circular coating method capable of implementing the atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention to be.
9 is a comparative example showing a change in physical properties according to the position of the output using the dispersion type composite material and photocurable material.
Figure 10 (a) is an illustration showing the functional particles of the output formed using a conventional 3D printer.
Figure 10 (b) is an exemplary view showing the functional particles of the output having a unidirectional gradient function formed using a conventional 3D printer.
Figure 10 (c) is an exemplary view showing the functional particles of the output formed by the multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.

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.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

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.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, coupled)" with another part, it is not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes the case. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, without excluding the other components unless otherwise stated.

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.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof described on the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 베이스유닛, 도포유닛 및 블레이드유닛의 사시도이다.1 is a perspective view of a multi-material printer of the circular coating method that can be implemented atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an embodiment of the atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention It is a perspective view of the base unit, the application unit, and the blade unit of the multi-material printer of the circular coating method possible.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 베이스유닛, 도포유닛 및 블레이드유닛의 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 베이스유닛, 도포유닛 및 블레이드유닛의 정면도이다.Figure 3 is a perspective view of the base unit, the coating unit and the blade unit of the multi-material printer of the circular coating method that can be implemented atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is an embodiment of the present invention This is a front view of the base unit, the coating unit and the blade unit of the multi-material printer of the circular coating method that can be implemented atypical three-dimensional inclination function.

도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼, 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터(1000)는 케이스유닛(1100), 베이스유닛(1200), 도포유닛(1300), 블레이드유닛, 광학유닛(1500) 및 웰유닛(1600)을 포함한다.As shown in Figures 1 to 4, the multi-material printer 1000 of the circular coating method capable of implementing a non-standard three-dimensional inclination function is a case unit 1100, base unit 1200, coating unit 1300, blade unit , An optical unit 1500 and a well unit 1600.

상기 케이스유닛(1100)은 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터(1000)의 외형을 형성하며, 내부에 상기 베이스유닛(1200), 상기 도포유닛(1300), 상기 블레이드유닛, 상기 광학유닛(1500) 및 상기 웰유닛(1600)이 수용되도록 마련될 수 있다.The case unit 1100 forms the outer shape of the multi-material printer 1000 of the circular coating method that can implement the irregular three-dimensional inclination function, the base unit 1200, the coating unit 1300, the blade therein The unit, the optical unit 1500 and the well unit 1600 may be provided to be accommodated.

그리고, 상기 케이스유닛(1100)의 내부는 항온, 항습이 이루어지도록 마련될 수 있다.In addition, the inside of the case unit 1100 may be provided so that constant temperature and humidity are achieved.

상기 베이스유닛(1200)은 상부에 광경화 소재가 적층되도록 마련될 수 있으며, 플레이트부(1210), 회전부(1220) 및 승강부(1230)를 포함한다.The base unit 1200 may be provided to stack a photocurable material thereon, and includes a plate part 1210, a rotating part 1220, and a lifting part 1230.

상기 플레이트부(1210)는 상부에 광경화 소재가 적층되도록 마련되며, 도시된 바와 같이 원반 형태로 마련될 수 있으나, 상기 플레이트부(1210)의 형상을 이러한 형상으로 한정하는 것은 아니다.The plate part 1210 may be provided to stack photocurable materials thereon, and may be provided in a disc shape as illustrated, but the shape of the plate part 1210 is not limited to this shape.

상기 회전부(1220)는 상기 플레이트부(1210)를 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 상기 회전부(1220)의 하부에 마련될 수 있으며, 회전축(1221) 및 회전모터(1222)를 포함한다.The rotating part 1220 may be provided below the rotating part 1220 to rotate the plate part 1210 in one direction or the other direction, and includes a rotating shaft 1221 and a rotating motor 1222.

상기 회전축(1221)은 일단부가 상기 플레이트부(1210)의 중심에 연결되어 마련되며, 상기 플레이트부(1210)와 고정 결합될 수 있다.One end of the rotation shaft 1221 may be connected to the center of the plate part 1210, and may be fixedly coupled to the plate part 1210.

상기 회전모터(1222)는 상기 회전축(1221)의 타단부에 연결되어 마련되며, 상기 회전축(1221)을 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 마련될 수 있다.The rotary motor 1222 may be connected to the other end of the rotary shaft 1221, and may be provided to rotate the rotary shaft 1221 in one direction or the other direction.

상기 회전모터(1222)는, 상기 도포유닛(1300)에 의해 상기 광경화 소재가 상기 베이스유닛(1200) 상에 도포될 때 또는 상기 광경화 소재가 상기 베이스유닛(1200) 상에 도포된 이후에, 상기 회전축(1221)을 회전시켜 상기 플레이트부(1210)를 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 마련될 수 있다. The rotary motor 1222 may be applied when the photocurable material is applied onto the base unit 1200 by the coating unit 1300 or after the photocurable material is applied onto the base unit 1200. The plate 1212 may be rotated in one direction or the other by rotating the rotation shaft 1221.

상기 회전부(1220)를 이용한 광경화 소재의 도포 공정의 구체적인 내용은 후술하도록 한다.Details of the coating process of the photocurable material using the rotating unit 1220 will be described later.

상기 승강부(1230)는 상기 플레이트부(1210)를 상승 또는 하강시키도록 마련되며, 상기 승강부(1230)는, 상기 플레이트부(1210)상에 적층될 상기 광경화 소재의 두께만큼 승강되도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.The lifting unit 1230 is provided to raise or lower the plate unit 1210, and the lifting unit 1230 is provided to be elevated by the thickness of the photocurable material to be stacked on the plate unit 1210. It may be characterized by.

일 예로, 상기 승강부(1230)는 상기 도포유닛(1300)이 상기 플레이트부(1210) 상에 0.1mm의 두께로 광경화 소재를 도포하고자 할 경우, 상기 승강부(1230)는 상기 플레이트부(1210)의 높이를 0.1mm 하강 시킬 수 있다. 단, 상기 플레이트부(1210) 상의 도포 두께가 0.1mm로 기재한 것은 예시일뿐 이를 한정하는 것은 아니다.For example, when the lifting unit 1230 is to apply the photocurable material with a thickness of 0.1mm on the plate unit 1210, the lifting unit 1230 is the plate portion ( 1210) can be lowered by 0.1mm. However, the coating thickness on the plate portion 1210 is described as 0.1mm, but is not limited thereto.

상기 도포유닛(1300)은 상기 베이스유닛(1200)의 상부에 상기 광경화 소재를 도포하도록 마련되며, 혼합부(1310), 노즐부(1320) 및 도포블레이드부(1330)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 도포유닛(1300)은 한 종류 이상의 광경화 소재를 도포하도록 마련될 수 있다.The coating unit 1300 may be provided to apply the photocurable material on the base unit 1200, and may include a mixing unit 1310, a nozzle unit 1320, and an application blade unit 1330. The coating unit 1300 may be provided to apply one or more kinds of photocurable materials.

여기서, 상기 도포유닛(1300)은 경사기능을 갖는 출력물을 형성하도록 출력물의 방사방향 및 높이방향으로 성분 및 조성을 연속적으로 변화시켜가며 도포하도록 마련될 수 있다.Here, the coating unit 1300 may be provided to continuously apply the components and composition in the radial direction and the height direction of the output to form the output having the inclined function.

구체적으로, 본 발명에 의해 출력되는 3차원 출력물은 경사기능성을 갖는 경사기능재료로서의 성질을 갖도록 마련된다. 여기서, 경사기능재료(Functionally Graded Materials : FGM)는 종래의 재료가 가진 성능향상의 한계를 타파하기 위하여 제안된 신개념의 기능재료로서, 성질이 서로 다른 두 재료를 단순히 접합하는 것이 아니라, 두 재료의 조성을 단계적으로 변화시켜 경사 조성화 함으로써 재료의 물성이 연속적으로 변화됨과 동시에 두 재료의 특성이 충분히 발현되도록 설계한 새로운 개념의 복합재료이다.Specifically, the three-dimensional output output by the present invention is provided to have a property as a gradient functional material having a gradient functionality. Here, functionally graded materials (FGM) are a new concept of functional materials proposed to overcome the limitations of performance improvement of conventional materials, and are not simply joined two materials having different properties. It is a new concept composite material designed so that the properties of the materials are continuously changed and the properties of both materials are fully expressed by changing the composition stepwise to make the gradient composition.

따라서, 본 발명의 상기 도포유닛(1300)은 상기 광경화 소재를 도포할 때, 상기 출력물의 위치에 따라 광경화 소재의 물성을 변경하여 도포함으로써, 위치에 따라 기설정된 기능성을 갖는 출력물이 형성되도록 마련될 수 있다. 여기서, 기능성이란 탄성률, 열전도율, 열팽창계수등의 재료의 물성을 의미할 수 있다.Therefore, when the coating unit 1300 of the present invention is applied to the photocurable material, by changing the physical properties of the photocurable material in accordance with the position of the output material, the output unit having a predetermined functionality according to the position is formed Can be prepared. Here, the functionality may mean physical properties of materials such as elastic modulus, thermal conductivity, and thermal expansion coefficient.

또한, 본 발명의 도포유닛(1300)은 다양한 기능성 광경화 소재를 분산성이 유지된 상태로 도포하는 것을 특징으로 하나, 다른 비기능성 광경화성 레진을 도포하도록 마련되는 것도 가능하다.In addition, the coating unit 1300 of the present invention is characterized in that to apply a variety of functional photocurable material in a state in which dispersibility is maintained, it may be provided to apply another non-functional photocurable resin.

상기 혼합부(1310)는 상기 광경화 소재를 혼합하도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 상기 혼합부(1310)는 상기 노즐부(1320)에 의해 도포되는 상기 광경화 소재의 물성이 균일하도록 상기 광경화 소재를 계속 개별적으로 혼합하도록 마련될 수 있다.The mixing unit 1310 may be provided to mix the photocurable material. Specifically, the mixing unit 1310 may be provided to continuously mix the photocurable materials individually so that the physical properties of the photocurable material applied by the nozzle unit 1320 are uniform.

또한, 상기 혼합부(1310)는 상기 출력물의 도포 위치에 따라 대응되는 기능성을 갖도록 상기 광경화 소재의 물성을 변경하도록 마련될 수 있다.In addition, the mixing unit 1310 may be provided to change the physical properties of the photocurable material to have a corresponding functionality according to the application position of the output.

그리고, 상기 혼합부(1310)는 상기 노즐부(1320)의 노즐 개수와 동일하게 마련될 수 있다. 일 예로, 상기 노즐부(1320)의 노즐이 6개일 경우, 상기 혼합부(1310)도 6개로 마련되어 각각 의 노즐과 일대일 대응되도록 연결될 수 있다.The mixing unit 1310 may be provided in the same number as the number of nozzles of the nozzle unit 1320. For example, when there are six nozzles of the nozzle unit 1320, the mixing unit 1310 may also be provided with six nozzles so as to correspond to each nozzle in a one-to-one correspondence.

상기 노즐부(1320)는 상기 혼합부(1310)에 수용된 상기 광경화 소재를 상기 베이스유닛(1200) 상에 도포하도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 노즐부(1320)는 하나 이상의 노즐로 이루어지며, 상기 노즐은 상기 베이스유닛(1200) 상에 도포되는 광경화 소재의 너비 조절이 가능하도록 상기 베이스유닛(1200)의 지름 방향으로 이동 가능하게 마련될 수 있다.The nozzle unit 1320 may be provided to apply the photocurable material accommodated in the mixing unit 1310 onto the base unit 1200. The nozzle unit 1320 may include at least one nozzle, and the nozzle may move in a radial direction of the base unit 1200 so as to adjust a width of the photocurable material applied on the base unit 1200. Can be arranged.

또한, 상기 도포유닛(1300)의 노즐부(1320)는, 전술한 바와 같이, 상기 광경화 소재를 방사 방향 및 높이 방향으로 경사 기능을 갖도록 도포할 수 있다.In addition, as described above, the nozzle unit 1320 of the coating unit 1300 may apply the photocurable material so as to have an inclination function in a radial direction and a height direction.

일 예로, 상기 노즐부(1320)는 출력물의 중심은 100% 세라믹 성질을 갖도록 하고, 중간 부분에는 50% 세라믹, 50%는 금속 성질을 갖도록 할 수 있으며, 외곽에는 100%금속 성질을 갖도록 광경화 소재를 도포함으로써, 상기 출력물이 경사기능성을 갖도록 마련될 수 있다.For example, the nozzle unit 1320 may have the center of the output of 100% ceramic properties, the middle portion of the 50% ceramic, 50% may have a metallic property, the outer light curing to have a 100% metal properties By applying the material, the output may be provided to have a slope function.

상기 도포블레이드부(1330)는 상기 노즐부(1320)의 일측에 마련되며, 상기 노즐부(1320)로부터 도포된 상기 광경화 소재의 두께를 균일하게 제어하도록 마련될 수 있다.The coating blade unit 1330 may be provided at one side of the nozzle unit 1320, and may be provided to uniformly control the thickness of the photocurable material applied from the nozzle unit 1320.

보다 구체적으로, 상기 도포블레이드부(1330)는 상기 플레이트부(1210)의 회전방향을 기준으로, 상기 노즐부(1320)의 후방에 위치하여, 상기 노즐부(1320)에 의해 도포된 상기 광경화 소재의 두께를 균일하게 제어할 수 있다.More specifically, the coating blade unit 1330 is located at the rear of the nozzle unit 1320 based on the rotation direction of the plate portion 1210, the photocuring applied by the nozzle unit 1320 The thickness of the material can be controlled uniformly.

그리고, 상기 도포블레이드부(1330)의 하단부에는 경사면이 형성되며, 상기 경사면은 상기 노즐부(1320)와 인접할수록 상기 플레이트부(1210)와 더욱 이격되도록 경사가 형성될 수 있다.An inclined surface may be formed at a lower end of the coating blade unit 1330, and the inclined surface may be formed to be further spaced apart from the plate unit 1210 as the nozzle surface 1320 is adjacent to the inclined surface.

그리고, 상기 도포블레이드부(1330)는 높이 조절이 가능하도록 마련될 수도 있다. 즉, 상기 도포블레이드부(1330)는 도포된 상기 광경화 소재의 두께를 더욱 두껍게 하기 원할 경우, 높이가 상승될 수 있고, 도포된 상기 광경화 소재의 두께를 더욱 얇게 하기 원할 경우, 높이가 하강되도록 마련될 수 있다.In addition, the coating blade unit 1330 may be provided to enable height adjustment. That is, the coating blade unit 1330 may be increased in height when the thickness of the applied photocurable material is further increased, and when the thickness of the applied photocurable material is further reduced, the height is lowered. It may be prepared to.

이처럼 마련된 상기 도포블레이드부(1330)는 상기 승강부(1230)와 함께 상기 광경화 소재의 도포 두께를 제어할 수 있다.The coating blade unit 1330 provided as described above may control the coating thickness of the photocurable material together with the lifting unit 1230.

상기 블레이드유닛은 상기 베이스유닛(1200)의 상부에 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련될 수 있다.The blade unit may be provided to remove the photocurable material applied to exceed the predetermined thickness on the upper portion of the base unit 1200.

일 예로, 일실시예에 따른 제1 블레이드유닛(1400)은, 상기 베이스유닛(1200)의 중심부터 베이스유닛(1200)의 외측면까지 연장되어 마련되며, 상기 베이스유닛(1200)이 회전됨에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련될 수 있다.For example, the first blade unit 1400 according to an embodiment extends from the center of the base unit 1200 to the outer surface of the base unit 1200, and as the base unit 1200 rotates. It may be provided to remove the photocured material applied in excess of the predetermined thickness.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 블레이드유닛의 예시도이다.Figure 5 is an illustration of a blade unit of a multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to another embodiment of the present invention.

도 5를 더 참조하여 다른 실시예에 따른 블레이드유닛을 설명하도록 한다.A blade unit according to another embodiment will be described with reference to FIG. 5 further.

제2 블레이드유닛(2400)은 상기 베이스유닛(1200)의 지름 이상의 길이를 갖도록 마련된 블레이드로 마련되며, 상기 베이스유닛(1200)의 지름 방향을 따라 왕복 운동함에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련될 수 있다.The second blade unit 2400 is provided as a blade provided to have a length greater than or equal to the diameter of the base unit 1200, and is applied in excess of a predetermined thickness as reciprocating along the radial direction of the base unit 1200. It may be provided to remove the photocurable material.

제3 블레이드유닛(3400)은 상기 베이스유닛(1200)의 지름 이상의 길이를 갖도록 마련된 롤러로 마련되며, 상기 롤러 형태의 제3 블레이드유닛(3400)은 회전하면서 상기 베이스유닛(1200)의 지름 방향을 따라 왕복 운동함에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련될 수 있다.The third blade unit 3400 is provided with a roller provided to have a length greater than or equal to the diameter of the base unit 1200, and the third blade unit 3400 of the roller shape rotates in the radial direction of the base unit 1200. According to the reciprocating motion, it can be provided to remove the photocured material applied in excess of the predetermined thickness.

제4 블레이드유닛(4400)은, 상기 베이스유닛(1200)의 상면을 덮도록 마련된 스펀지로 이루어질 수 있다. 이처럼 마련된 상기 제4 블레이드유닛(4400)은 상기 베이스유닛(1200)의 상면을 일시적으로 덮음으로써 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 흡수하여 제거하도록 마련될 수 있다.The fourth blade unit 4400 may be formed of a sponge provided to cover the top surface of the base unit 1200. The fourth blade unit 4400 provided as described above may be provided to absorb and remove the photocured material applied over a predetermined thickness by temporarily covering the upper surface of the base unit 1200.

상기 광학유닛(1500)은 상기 베이스유닛(1200)의 상부에 위치하며, 상기 베이스유닛(1200) 상에 도포된 상기 광경화 소재에 광을 조사하여 경화시키도록 마련될 수 있다. 여기서, 광학유닛(1500)은 DLP, LCD, LCOS 방식의 광 조사를 수행하도록 마련될 수 있으며, UV광을 조사하도록 마련될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 상기 광경화 소재를 광경화시킬 수 있는 광원을 모두 포함한다.The optical unit 1500 may be positioned above the base unit 1200, and may be provided to irradiate and cure light to the photocurable material coated on the base unit 1200. Here, the optical unit 1500 may be provided to perform light irradiation of the DLP, LCD, LCOS method, may be provided to irradiate UV light, but is not limited thereto, and may photocure the photocurable material. Includes all light sources.

상기 웰유닛(1600)은 내부에 공간이 형성되며, 상부가 개방된 형태로 마련될 수 있다. 그리고, 상기 웰유닛(1600)의 내측에는 상기 플레이트부(1210)가 위치하도록 마련될 수 있다.The well unit 1600 may have a space formed therein and may be provided in an open shape. In addition, the plate unit 1210 may be provided inside the well unit 1600.

이처럼 마련된 상기 웰유닛(1600)은 상기 블레이드유닛(1400)에 의해 상기 플레이트부(1210) 상에서 제거되는 광경화 소재를 수용하도록 마련될 수 있다.The well unit 1600 may be provided to accommodate the photocurable material removed on the plate part 1210 by the blade unit 1400.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터의 공정 예시도이다.6 is an exemplary process diagram of a multi-material printer of a circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.

도 6을 더 참조하여, 이하, 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터(1000)의 공정을 구체적으로 설명하도록 한다.With reference to FIG. 6, the process of the multi-material printer 1000 of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional tilting functions will be described in detail.

먼저, 플레이트부(1210) 상에 노즐부(1320)를 이용하여 한 종류 이상의 광경화 소재를 도포할 수 있다. 도 6에서는 예시로, 제1 노즐(1321), 제2 노즐(1322) 및 제3 노즐(1323)을 이용하여 3종류의 광경화 소재를 플레이트부(1210) 상에 도포하는 것으로 도시하였다.First, one or more types of photocurable materials may be applied onto the plate portion 1210 using the nozzle portion 1320. In FIG. 6, for example, three types of photocurable materials are applied onto the plate portion 1210 using the first nozzle 1321, the second nozzle 1322, and the third nozzle 1323.

다음, 회전부(1220)가 플레이트부(1210)를 회전시킬 수 있다. 이때, 플레이트부(1210) 상에 도포된 광경화 소재는 도포블레이드부(1330)에 의해 플레이트부(1210) 상에 균일한 두께로 펼쳐지게 될 수 있다. 이때, 광경화 소재는 방사방향으로 경사기능을 갖도록 도포된 것일 수 있다. 그리고, 본 발명은 플레이트부(1210)를 회전시킴으로써, 플레이트부(1210) 상에 광경화 소재가 원형으로 쉽고 빠르게 적층되도록 할 수 있다.Next, the rotating part 1220 may rotate the plate part 1210. In this case, the photocurable material coated on the plate part 1210 may be spread on the plate part 1210 by a coating blade part 1330 in a uniform thickness. In this case, the photocurable material may be applied to have a slope function in the radial direction. And, in the present invention, by rotating the plate portion 1210, the photocurable material can be easily and quickly stacked in a circular shape on the plate portion 1210.

다음, 도시하지는 않았으나, 블레이드유닛을 이용하여 상기 플레이트부(1210) 상에 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거할 수 있다.Next, although not shown, the photocurable material applied over the predetermined thickness on the plate part 1210 may be removed using a blade unit.

다음, 광학유닛(1500)을 이용하여 UV광을 플레이트부(1210) 상의 광경화 소재에 조사함으로써, 광경화 소재를 경화시킬 수 있다.Next, UV light is irradiated onto the photocurable material on the plate portion 1210 using the optical unit 1500, thereby curing the photocurable material.

다음, 경화되어 적층된 광경화 소재 상에 다시 광경화 소재를 도포하고, 회전부(1220)를 회전시켜 광경화 소재를 펼칠 수 있다. 이때, 광경화 소재는 높이방향으로 경사기능을 갖도록 도포된 것일 수 있다.Next, the photocurable material may be applied again on the cured and stacked photocurable material, and the rotating part 1220 may be rotated to unfold the photocurable material. In this case, the photocurable material may be applied to have a slope function in the height direction.

다음, 블레이드유닛을 이용하여 상기 플레이트부(1210) 상에 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하고, 광학유닛(1500)을 이용해 새로 도포된 광경화 소재에 광을 조사하여 경화시킬 수 있다.Next, the photocurable material applied to the plate portion 1210 over the predetermined thickness is removed using the blade unit, and the optically applied photocurable material is irradiated and cured by using the optical unit 1500. Can be.

이처럼, 다종 광경화 소재는 노즐부(1320)를 통해 토출되면서 방사방향의 경사기능성을 구현하게 되며, 상기 광경화 소재가 반복 적층되어 형성된 출력물은 방사방향 및 높이방향으로 경사기능을 갖는 비정형의 3차원 경사기능재료로서 구현될 수 있다.As such, the multi-type photocurable material is discharged through the nozzle unit 1320 to implement the radial inclination functionality, the output formed by repeatedly stacking the photocurable material has an irregular shape having an inclined function in the radial direction and the height direction 3 It can be implemented as a dimensional gradient functional material.

도 7 및 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터에 의해 경사기능성을 갖도록 형성된 출력물의 위치에 따른 적층 높이 및 기능성을 나타낸 예시도이고, 도 9는 분산형 복합재료와 광경화 소재를 이용한 출력물의 위치에 따른 물성 변화를 나타낸 비교예시도이다.7 and 8 are exemplary views showing the stacking height and functionality according to the position of the output formed to have the inclination functionality by the multi-material printer of the circular coating method capable of implementing the atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention 9 is a comparative example showing a change in physical properties according to the position of the output using the dispersion type composite material and photocurable material.

도 7 및 도 8에 도시된 그래프에서, x축은 중심으로부터 방사방향거리를 의미하며, 파란색 점선은 적층높이를 의미하고, 빨간색 점선은 탄성률, 열전도율, 유전율 등의 기능성을 의미한다.In the graphs shown in FIGS. 7 and 8, the x-axis denotes the radial distance from the center, the blue dotted line means the stacking height, and the red dotted line means functionality such as elastic modulus, thermal conductivity, and dielectric constant.

전술한 바와 같이 본 발명은 광경화 소재가 방사방향 및 높이방향으로 경사기능을 갖도록 도포되어출력물을 형성함으로써, 각 소재의 적층 두께가 동일해도 위치별로 유전율, 탄성률, 열전도율, 열팽창계수 등의 물성이 위치에 따라 달라짐을 알 수 있다.As described above, in the present invention, the photocurable material is coated to have an inclined function in the radial direction and the height direction to form an output, so that physical properties such as dielectric constant, elastic modulus, thermal conductivity, thermal expansion coefficient, etc., for each position even if the thickness of each material is the same It depends on the location.

또한, 도 8에서와 같이 상기 노즐부(1320)는 좌우로 움직여져 원하는 기능성의 범위를 조절할 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 8, the nozzle unit 1320 may be moved left and right to adjust a desired functional range.

또한, 도 9와 같이, 도 9는 기존 균일하게 입자가 분산된 광경화 소재를 이용할 경우 모든 부위에서 기능성이 동일하나, 본 발명에서 제시하는 다종 광경화 소재를 동시에 방사 방향 및 높이 방향으로 출력할 수 있는 장비를 이용하면 부위별로 기능성이 다른 출력물을 구현할 수 있다.In addition, as shown in Figure 9, Figure 9 is the same functionality in all parts when using the conventional uniformly dispersed photocured material, the multi-photocurable material proposed in the present invention can simultaneously output in the radial direction and height direction With this equipment, you can produce outputs with different functionality for different parts.

그리고, 본 발명은 필요한 부분에만 광경화 소재를 도포한 후에, 경화를 수행하기 때문에 동시에 여러 소재의 광경화 소재를 도포 및 경화가 가능하며, 소재도 절약할 수도 있다.In addition, the present invention may apply and cure the photocurable material of various materials at the same time since the photocuring material is applied only to the necessary portion and then the curing may be performed, and the material may also be saved.

도 10의 (a)는 종래의 3D 프린터를 이용해 형성된 출력물의 기능입자를 나타낸 예시도이고, 도 10의 (b)는 종래의 3D 프린터를 이용하여 형성된 단일방향의 경사기능성을 갖는 출력물의 기능입자를 나타낸 예시도이며, 도 10의 (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터에 의해 형성된 출력물의 기능입자를 나타낸 예시도이다.Figure 10 (a) is an illustration showing the functional particles of the output formed using a conventional 3D printer, Figure 10 (b) is a functional particle of the output having a unidirectional gradient function formed using a conventional 3D printer. Figure 10 (c) is an exemplary view showing the functional particles of the output formed by the multi-material printer of the circular coating method that can be implemented atypical three-dimensional inclination function according to an embodiment of the present invention.

도 10의 (a)와 같이, 종래의 단일 광경화 소재를 이용하여 형성한 출력물은 모든 부분에서의 기능성이 동일하였다.As shown in Fig. 10A, the output formed using a conventional single photocurable material had the same functionality in all parts.

그리고, 도 10의 (b)와 같이, 종래의 3D 프린터를 이용하여 경사기능성을 갖도록 형성된 출력물의 경우, 한 층에 한 종류의 광경화성 소재를 도포할 수 있도록만 구성되었기 때문에, 높이 또는 방사방향 어느 한쪽으로만 경사기능성을 갖도록 할 수 밖에 없었다. 즉, 위치에 따라 경사 기능성을 갖는 출력물을 형성하기 어려웠다.And, as shown in Figure 10 (b), in the case of the output formed to have a tilt function using a conventional 3D printer, because it is configured only to apply one type of photocurable material to one layer, the height or radial direction There was no choice but to have inclination functionality on either side. That is, it was difficult to form the output which has inclination functionality according to the position.

반면에, 도 10의 (c)와 같이, 본 발명에 따르면, 동시에 여러 종류의 광경화성 소재를 도포할 수 있기 때문에, 방사방향 높이방향 모두 소재 변경이 가능하고, 그 결과, 위치에 따라서 정밀하게 기능성을 변경하여 출력물을 형성하는 것이 가능하다.On the other hand, according to the present invention, as shown in Fig. 10 (c), it is possible to apply various kinds of photocurable material at the same time, it is possible to change the material in both the radial height direction, as a result, precisely according to the position It is possible to change the functionality to form the output.

전술한 바와 같이 마련된 본 발명은, GIS용 절연 스페이서, 초고전압 절연기기, 세라믹 3차원 적층 공정, 세라믹 금속 이종접합 공정 등에 활용될 수 있다.The present invention prepared as described above may be utilized for insulation spacers for GIS, ultra high voltage insulation devices, ceramic three-dimensional lamination processes, ceramic metal heterojunction processes, and the like.

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.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

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.The scope of the present invention is represented by the following claims, and it should be construed that all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are included in the scope of the present invention.

1000: 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터
1100: 케이스유닛 1200: 베이스유닛
1210: 플레이트부 1220: 회전부
1221: 회전축 1222: 회전모터
1230: 승강부 1300: 도포유닛
1310: 혼합부 1320: 노즐부
1321: 제1 노즐 1322: 제2 노즐
1323: 제3 노즐 1330: 도포블레이드부
1400: 제1 블레이드유닛 2400: 제2 블레이드유닛
3400: 제3 블레이드유닛 4400: 제4 블레이드유닛
1500: 광학유닛 1600: 웰유닛1000: Multi-material printer with a circular coating method that can realize atypical three-dimensional tilting function
1100: case unit 1200: base unit
1210: plate portion 1220: rotating portion
1221: rotating shaft 1222: rotating motor
1230: lifting unit 1300: coating unit
1310: mixing unit 1320: nozzle unit
1321: first nozzle 1322: second nozzle
1323: third nozzle 1330: coating blade part
1400: first blade unit 2400: second blade unit
3400: third blade unit 4400: fourth blade unit
1500: optical unit 1600: well unit

Claims (10)

상부에 광경화 소재가 적층되는 베이스유닛;
상기 베이스유닛의 상부에 상기 광경화 소재를 도포하도록 마련된 도포유닛;
상기 베이스유닛의 상부에 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련된 블레이드유닛; 및
상기 베이스유닛의 상부에 위치하며, 상기 베이스유닛 상에 도포된 상기 광경화 소재에 광을 조사하여 경화시키도록 마련된 광학유닛을 포함하며,
상기 도포유닛은 한 종류 이상의 광경화 소재를 도포하여 위치에 따라 기설정된 기능성이 구현된 출력물을 형성하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.A base unit having a photocurable material laminated thereon;
An application unit provided to apply the photocurable material on the base unit;
A blade unit provided to remove the photocurable material applied over a predetermined thickness on the base unit; And
Located on the base unit, and includes an optical unit provided to cure by irradiating light to the photocurable material applied on the base unit,
The coating unit is a multi-material printer of the circular coating method that can be implemented at least three-dimensional inclined function of the atypical, characterized in that the application is formed to form one or more types of photocurable material to output the predetermined functionality implemented according to the position. 제 1 항에 있어서,
상기 베이스유닛은,
상부에 광경화 소재가 적층되는 플레이트부;
상기 플레이트부를 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 마련된 회전부; 및
상기 플레이트부를 상승 또는 하강시키도록 마련된 승강부를 포함하며,
상기 승강부는, 상기 플레이트부상에 적층될 상기 광경화 소재의 두께만큼 승강되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 1,
The base unit,
A plate portion on which a photocurable material is laminated;
A rotating part provided to rotate the plate part in one direction or the other direction; And
It includes a lifting unit provided to raise or lower the plate portion,
The elevating unit is a circular coating method that can implement at least three-dimensional inclined function of the circular coating method, characterized in that the lifting material is provided to be elevated by the thickness of the photocurable material to be laminated on the plate portion. 제 2 항에 있어서,
상기 회전부는,
일단부가 상기 플레이트부의 중심에 연결되어 마련되는 회전축; 및
상기 회전축의 타단부에 연결되어 마련되며, 상기 회전축을 일방향 또는 타방향으로 회전시키도록 마련된 회전모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 2,
The rotating part,
A rotating shaft having one end connected to the center of the plate portion; And
It is connected to the other end of the rotary shaft is provided, the multi-material printer of the circular coating method that can implement the atypical three-dimensional inclination function characterized in that it comprises a rotary motor provided to rotate the rotary shaft in one direction or the other direction. 제 1 항에 있어서,
상기 도포유닛은,
상기 광경화 소재를 혼합하도록 마련된 혼합부; 및
상기 혼합부에 수용된 상기 광경화 소재를 상기 베이스유닛 상에 도포하도록 마련된 노즐부를 포함하며,
상기 혼합부는 상기 노즐부에 의해 도포되는 상기 광경화 소재의 물성이 균일하도록 상기 광경화 소재를 계속 혼합하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 1,
The coating unit,
A mixing unit provided to mix the photocurable material; And
And a nozzle unit provided to apply the photocurable material accommodated in the mixing unit on the base unit.
The mixing unit is a multi-material printer of the circular coating method that can implement the three-dimensional inclination function of the atypical, characterized in that provided to continue mixing the photocurable material so that the physical properties of the photocurable material applied by the nozzle unit. 제 4 항에 있어서,
상기 도포유닛은,
상기 노즐부의 일측에 마련되는 도포블레이드부를 더 포함하며,
상기 도포블레이드부는, 상기 노즐부로부터 도포된 상기 광경화 소재의 두께를 균일하게 제어하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 4, wherein
The coating unit,
Further comprising a coating blade provided on one side of the nozzle,
The coating blade unit, a multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function, characterized in that it is provided to uniformly control the thickness of the photocurable material applied from the nozzle unit. 제 4 항에 있어서,
상기 노즐부는,
하나 이상의 노즐로 이루어지며,
상기 노즐은 상기 베이스유닛 상에 도포되는 광경화 소재의 너비 조절이 가능하도록 상기 베이스유닛의 지름 방향으로 이동 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 4, wherein
The nozzle unit,
Consists of one or more nozzles,
The nozzle is a multi-material printer of the circular coating method that can implement the three-dimensional inclination function of the atypical, characterized in that provided to be movable in the radial direction of the base unit so that the width of the photocurable material applied on the base unit can be adjusted . 제 1 항에 있어서,
상기 블레이드유닛은,
상기 베이스유닛의 중심부터 베이스유닛의 외측면까지 연장되어 마련되며, 상기 베이스유닛이 회전됨에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 1,
The blade unit,
Atypical three-dimensional inclination function is provided to extend from the center of the base unit to the outer surface of the base unit, as the base unit is rotated, to remove the photocured material applied to exceed a predetermined thickness A multi-material printer with a circular coating method that can be implemented. 제 1 항에 있어서,
상기 블레이드유닛은,
상기 베이스유닛의 지름 이상의 길이를 갖도록 마련된 블레이드 또는 롤러로 마련되며, 상기 베이스유닛의 지름 방향을 따라 왕복 운동함에 따라, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 제거하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 1,
The blade unit,
It is provided with a blade or a roller provided to have a length greater than or equal to the diameter of the base unit, as the reciprocating movement in the radial direction of the base unit, characterized in that provided to remove the photocured material applied to exceed a predetermined thickness Multi-material printer of the circular coating method that can realize the three-dimensional tilt function. 제 1 항에 있어서,
상기 블레이드유닛은,
상기 베이스유닛의 상면을 덮도록 마련된 스펀지로 이루어져, 기설정된 두께를 초과하여 도포된 광경화 소재를 흡수하여 제거하도록 마련된 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 1,
The blade unit,
Consists of a sponge provided to cover the upper surface of the base unit, a multi-material printer of the circular coating method capable of implementing atypical three-dimensional inclination function, characterized in that it is provided to absorb and remove the photo-curing material applied over a predetermined thickness . 제 1 항에 있어서,
상기 도포유닛은,
상기 광경화 소재를 방사 방향 및 높이 방향으로 경사 기능을 갖도록 도포하는 것을 특징으로 하는 비정형의 3차원 경사기능 구현이 가능한 원형 도포방식의 다종 소재 프린터.The method of claim 1,
The coating unit,
Circular coating method capable of realizing atypical three-dimensional inclination function, characterized in that to apply the photocurable material having a slope function in the radial direction and the height direction.
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