KR20190140494A - 폭발방지구조를 가지는 3d 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템은, 외관을 형상하고 내장된 다수 부품을 보호하는 캐비넷과, 상기 캐비넷 내부 일측에 설치된 레이저조사기로부터 레이저를 조사받아 3차원 인쇄물이 형성되는 프린팅공간과, 상기 프린팅공간과 구획되고 프린팅공간에 공급될 마그네슘분말을 저장 및 공급하는 분말공급공간과, 상기 분말공급공간의 마그네슘분말을 선택적으로 수용한 후 프린팅공간으로 이송하는 분말이송유닛과, 상기 분말이송유닛이 설치되고 활동 공간을 제공하는 분말이송공간과, 상기 프린팅공간과 분말공급공간 및 분말이송공간을 불활성분위기로 조성하는 분위기조성유닛과, 상기 분말이송공간의 개구부를 밀폐하여 불활성분위기를 유지하는 밀폐도어와, 상기 분말이송유닛과 분위기조성유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에 관한 것으로, 폭발위험성을 가지는 마그네슘분말을 안전하게 3D 프린팅할 수 있도록하고 연속적으로 공급가능하도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에 관한 것이다.
본 발명은 서로 구획된 분말공급공간과 분말이송공간과 프린팅공간이 서로 구획되고 불활성 분위기가 조성되어 폭발이 방지되도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에 관한 것이다.
본 발명은 구성요소의 이송을 위한 실린더로서 공압실린더를 채택하여 성형물의 오염이 방지되고 폭발 위험을 차단할 수 있도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에 관한 것이다.
본 발명은 분말공급공간으로부터 마그네슘분말을 수용하고, 수용한 마그네슘분말을 프린팅공간 인근으로 이동하여 투입하는 분말이송유닛을 구비하여 3D 적층프린팅의 연속 작업이 가능하도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에 관한 것이다.
종래에는 3차원 성형품을 제조하기 위해 주조나 단조 등의 전통적인 가공방법을 사용해왔다. 또한 이와 같은 제조방법을 이용할 때 제품의 품질을 유지하기 위해서는 전문적인 지식을 가진 작업자가 수행해야 했다.
최근에는 3차원 성형품을 가공하기 위한 장치로 3D 프린터가 사용되고 있으며, 비젼문가도 손쉽게 3차원의 성형품을 제작할 수 있다는 이점 때문에 점차 전통적인 가공방법을 대체하고 있다.
즉, 3D 프린터는 활자나 그림을 인쇄하듯이 입력된 2차원 도면을 바탕으로 실제 입체 모양을 그대로 제작하는 장비이며, 3D 프린팅 기술은 자동차, 의료, 예술, 교육분야로 확대되고 있고, 다양한 모형을 만들기 위한 용도로 광범위하게 사용하고 있다.
3D 프린터의 원리는 절삭형과 적층형으로 나눌 수 있으며, 실제 적용되고 있는 3D 프린터의 대부분은 재료 손실이 없는 적층형에 해당된다.
적층형 3D 프린터는 레이저를 투사하여 경화시키는 방법을 통해 적층해 가는 방식으로 인쇄물이 완성되도록 한 것으로, 예컨대 대한민국 등록특허 제10-1801964호에는 도 1과 같이 합성수지와 세라믹 분말을 이용한 3D 적층 프린터가 개시되어 있다.
그러나 상기 선행자료는 인쇄물을 만들기 위한 소재로서, 세라믹 분말과 열경화성 수지, 실란화합물 및 용매를 포함하는 슬러리 상태의 조성물이 적용되므로 건조시 수축이 발생하여 높은 치수정밀도를 만족시키기에 부족함이 있다.
이에 따라 대한민국 등록특허 제10-1715124호에는 도 2와 같이 금속분말을 성형 대상으로 하는 3차원 프린터에 사용되는 분말도포장치 및 이를 구비한 3차원 프린터가 개시되어 있다.
그러나 상기 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.
즉, 상기 특허는 원재료로서 금속분말을 사용하는 것으로 기재되어 있기는 하나, 물 또는 산소와 반응성이 큰 금속분말 예컨대, 마그네슘분말을 사용하여 인쇄물을 제조하는데에는 어려움이 있다.
보다 상세히 설명하면, 마그네슘은 알루미늄보다 가벼워 항공기 부품에 많이 사용되고 있으며, 다른 성분과 혼합되어 합금화된 경우에는 고온 내열 특성이 우수하여 항공기 엔진 부품에도 사용되고 있는 재료이다.
그러나 이러한 장점을 갖는 마그네슘은 물 또는 산소와 반응성이 커서 폭발 위험이 있으므로 취급에 유의해야만 하며, 도 2에 도시된 분말도포장치는 내부가 외부와 연통되어 있어 폭발 위험으로 인해 마그네슘분말의 3차원 프린팅이 불가능하다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폭발위험성을 가지는 마그네슘분말을 안전하게 3D 프린팅할 수 있도록하고 연속적으로 공급가능하도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 서로 구획된 분말공급공간과 분말이송공간과 프린팅공간이 서로 구획되고 불활성 분위기가 조성되어 폭발이 방지되도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 구성요소의 이송을 위한 실린더로서 공압실린더를 채택하여 성형물의 오염이 방지되고 폭발 위험을 차단할 수 있도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분말공급공간으로부터 마그네슘분말을 수용하고, 수용한 마그네슘분말을 프린팅공간 인근으로 이동하여 투입하는 분말이송유닛을 구비하여 3D 적층프린팅의 연속 작업이 가능하도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 제공하는 것에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템은, 외관을 형상하고 내장된 다수 부품을 보호하는 캐비넷과, 상기 캐비넷 내부 일측에 설치된 레이저조사기로부터 레이저를 조사받아 3차원 인쇄물이 형성되는 프린팅공간과, 상기 프린팅공간과 구획되고 프린팅공간에 공급될 마그네슘분말을 저장 및 공급하는 분말공급공간과, 상기 분말공급공간의 마그네슘분말을 선택적으로 수용한 후 프린팅공간으로 이송하는 분말이송유닛과, 상기 분말이송유닛이 설치되고 활동 공간을 제공하는 분말이송공간과, 상기 프린팅공간과 분말공급공간 및 분말이송공간을 불활성분위기로 조성하는 분위기조성유닛과, 상기 분말이송공간의 개구부를 밀폐하여 불활성분위기를 유지하는 밀폐도어와, 상기 분말이송유닛과 분위기조성유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 분말이송공간은 프린팅공간 및 분말공급공간의 하측에 위치하며, 분말이송유닛의 위치에 따라 선택적으로 연통하는 것을 특징으로 한다.
상기 분말이송유닛은, 마그네슘분말이 수용 및 보관되는 분말보관부와, 상/하 방향으로 이동하여 상기 분말보관부 내부의 마그네슘분말을 상승시키거나 수용하는 분말공급부와, 상기 분말보관부를 직선 운동하여 프린팅공간 또는 분말공급공간 하부로 이송하는 보관부이송부와, 상기 분말보관부 및 분말공급부를 동시에 승강하는 승강부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
상기 분말공급부와 보관부이송부는 에어실린더를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 프린팅공간 내부에는 분말도포유닛이 구비됨을 특징으로 한다.
상기 캐비넷 일측에는, 상기 분말공급공간과 프린팅공간 내부의 마그네슘분말을 회수하는 분말회수유닛이 구비됨을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 서로 구획된 분말공급공간과 분말이송공간 및 프린팅공간이 서로 구획되되 불활성 분위기를 조성함으로써 폭발위험성을 가지는 마그네슘분말을 안전하게 3D 프린팅할 수 있는 이점이 있다.
또한 마그네슘분말을 연속적으로 공급할 수 있으므로 생산성이 향상되며, 구성요소의 이송을 위한 실린더가 공압실린더로 채택되어 성형물의 오염을 방지할 수 있는 효과를 가진다.
뿐만 아니라, 를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 분말공급공간으로부터 마그네슘분말을 수용하고, 수용한 마그네슘분말을 프린팅공간 인근으로 이동하여 투입하는 분말이송유닛을 구비하여 3D 적층프린팅의 연속 작업이 가능하도록 한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 제공하는 것에 있다.
도 1 은 대한민국 등록특허 제10-1801964호에 개시된 3D 적층 프린터의 외관을 보인 사시도.
도 2 는 대한민국 등록특허 제10-1715124호에 개시된 3차원 프린터에 사용되는 분말도포장치 및 이를 구비한 3차원 프린터의 구성을 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 나타낸 외관 사시도.
도 4 는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 일 구성인 분말이송공간을 개방하여 나타낸 사시도.
도 5 는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 내부 구조를 보이기 위해 전반부를 절제하여 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛과 분말공급공간이 연통된 모습을 보인 종단면도.
도 7 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛과 분말공급공간이 이격된 모습을 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛이 프린팅공간 하측으로 이동한 모습을 보인 종단면도.
도 9 는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛과 프린팅공간이 연통된 모습을 보인 종단면도.
도 2 는 대한민국 등록특허 제10-1715124호에 개시된 3차원 프린터에 사용되는 분말도포장치 및 이를 구비한 3차원 프린터의 구성을 보인 사시도.
도 3 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템을 나타낸 외관 사시도.
도 4 는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 일 구성인 분말이송공간을 개방하여 나타낸 사시도.
도 5 는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 내부 구조를 보이기 위해 전반부를 절제하여 나타낸 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛과 분말공급공간이 연통된 모습을 보인 종단면도.
도 7 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛과 분말공급공간이 이격된 모습을 보인 종단면도.
도 8 은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛이 프린팅공간 하측으로 이동한 모습을 보인 종단면도.
도 9 는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템에서 분말공급유닛과 프린팅공간이 연통된 모습을 보인 종단면도.
이하 첨부된 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(이하 '이송시스템(100)'이라 칭함)의 구성을 설명한다.
도 3에는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)을 나타낸 외관 사시도가 도시되어 있다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도면과 같이 이송시스템(100)은 마그네슘분말을 일정량 보관하고 있다가 레이저조사기(도 5의 도면부호 155 참조)가 위치한 방향으로 다량을 이송하고, 레이저조사기 하측으로 소정량 상승 공급하도록 구성된다.
그리고 상기 이송시스템(100)은 폭발 위험성이 있는 마그네슘분말을 3D 프린팅 소재로 사용함에 따라 마그네슘분말이 공기나 물과 접촉하지 않도록 불활성 분위기로 운영된다.
즉 상기 이송시스템(100)은 직육면체 형태의 캐비넷(110)에 의해 외형이 형성되며, 상기 캐비넷(110) 내부에는 다수 부품이 내장된다.
그리고 상기 캐비넷(110) 내부에는 다수 공간이 구획되어 있으며, 하부 전면은 전방으로 개구되어 밀폐도어(112)가 구비된다.
상기 밀폐도어(112)는 캐비넷(110) 하부가 외부로부터 단절될 수 있도록 밀폐하기 위한 구성으로, 아래에서 설명하게 될 분말이송공간(도 4의 도면부호 120 참조) 전방을 차폐할 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 밀폐도어(112)는 필요시 사용자에 의해 선택적으로 개방될 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
상기 캐비넷(110)의 우측면에는 컨트롤러(130)가 구비된다. 상기 컨터롤러는 이송시스템(100)의 다수 구성의 동작을 제어하기 위한 구성으로서, 이송시스템(100)의 동작 상태를 디스플레이하는 기능도 동시에 수행한다.
이하 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 이송시스템(100)의 세부 구성을 설명한다.
도 4에는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)에서 일 구성인 분말이송공간(120)을 개방하여 나타낸 사시도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)에서 내부 구조를 보이기 위해 전반부를 절제하여 나타낸 사시도가 도시되어 있으며, 도 4는 설명의 편의를 위해 밀폐도어(112)를 제거한 상태를 도시하였다.
도면과 같이 상기 캐비넷(110)의 상부 좌측에는 분말공급공간(140)이 구비된다. 상기 분말공급공간(140)은 레이저조사기의 작용에 의해 3차원적으로 제작될 마그네슘분말을 미리 저장해두는 곳으로, 분말공급업체로부터 제공받은 포장상태 그대로 투입될 수 있도록 선택적으로 개방되며, 필요시 사용자가 포장을 제거하여 마그네슘분말을 덜어낼 수 있도록 구성된다.
그리고 상기 마그네슘분말은 공기와 접촉시 폭발 위험성이 있으므로 분말공급공간(140)의 전면에는 글러브(142)가 위치한다. 상기 글러브(142)는 사용자의 손을 장갑과 같이 수용한 상태로 분말공급공간(140) 내부의 마그네슘분말 용기 등을 자유롭고 안전하게 취급할 수 있도록 하는 구성이며, 마개에 의해 선택적으로 차폐될 수 있도록 구성됨이 바람직하다.
상기 글러브(142)의 상측에는 투명창(144)이 위치한다. 상기 투명창(144)은 사용자가 마그네슘분말을 취급할때 분말공급공간(140) 외부에서 내부를 투시하여 육안으로 확인할 수 있도록 하는 구성이다.
상기 분말공급공간(140)은 중앙부 바닥면이 천공되어 제1연통공(146)이 형성되며, 상기 제1연통공(146)을 통해 마그네슘분말을 하측 방향으로 낙하시킬 수 있다.
그리고 상기 제1연통공(146)은 밀폐구(148)에 의해 선택적으로 차폐되어 분말공급공간(140)과 분말이송공간(120)이 서로 단절될 수 있다.
상기 분말공급공간(140)과 분말이송공간(120) 및 프린팅공간(150)에는 분위기조성유닛에 의해 불활성분위기가 조성된다.
상기 분말공급공간(140)의 우측에는 프린팅공간(150)이 구비된다. 상기 프린팅공간(150)은 내부 상측에 레이저조사기가 구비되어 실제 3D 프린팅이 진행되는 공간이다.
상기 프린팅공간(150)을 도 5를 참조하여 세부적으로 살펴보면, 프린팅공간(150) 내부 바닥 중앙부에는 인쇄부(151)가 구비된다. 상기 인쇄부(151)는 상방향으로 일정 높이만큼 상승하면서 상측에서 조사되는 레이저에 의해 마그네슘분말이 경화될 수 있도록 하는 구성으로, 상측에는 마그네슘분말이 일정 두께만큼 고르게 덮히며 이런 상태에서 레이저가 조사된다.
상기 인쇄부(151)의 우측에는 제2연통공(152)이 위치한다. 상기 제2연통공(152)은 마그네슘분말이 인쇄부(151)로 공급되기 전 대기하는 장소로서, 좌/우 방향으로 이동하는 분말도포유닛에 의해 마그네슘분말이 인쇄부(151)로 공급될 수 있도록 작용하게 된다.
상기 제2연통공(152)은 하측 방향으로 천공되어 상기 분말이송공간(120)과 연통된다. 그리고 상기 제2연통공(152)은 연통된 구멍을 통해 아래에서 설명하게 될 분말이송유닛(160) 내부와 연통하여 마그네슘분말을 공급받을 수 있다.
상기 인쇄부(151)의 좌측에는 분말회수부(154)가 천공 형성된다. 상기 분말회수부(154)는 분말도포유닛(도시되지 않음)에 의해 인쇄부(151) 상측에 고르게 깔려지고 남은 마그네슘분말이 하측 방향으로 낙하할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 분말회수부(154)는 분말회수유닛과 연통하여 회수된다.
상기 프린팅공간(150)의 하측에는 본 발명의 요부 구성인 분말이송유닛(160)이 구비된다. 상기 분말이송유닛(160)은 분말공급공간(140)의 마그네슘분말을 선택적으로 수용한 후 프린팅공간(150)으로 이송하는 구성으로, 분말이송공간(120) 내부에서 좌/우 방향으로 직선 운동하며, 상단부가 상/하 방향으로 승강 가능하다.
상기 분말이송유닛(160)은 좌/우 방향으로 이송하여 분말이송공간(120) 또는 프린팅공간(150)의 하측에 위치할 수 있으며, 상단부의 위치가 가변하여 제1연통공(146) 또는 제2연통공(152)과 선택적으로 연통할 수 있다.
이를 위해 상기 분말이송유닛(160)은, 마그네슘분말이 수용 및 보관되는 분말보관부(161)와, 상/하 방향으로 이동하여 상기 분말보관부(161) 내부의 마그네슘분말을 상승시키거나 수용하는 분말공급부(162)와, 상기 분말보관부(161)를 직선 운동하여 프린팅공간(150) 또는 분말공급공간(140) 하부로 이송하는 보관부이송부(164)와, 상기 분말보관부(161) 및 분말공급부(162)를 동시에 승강하는 승강부(166)를 포함하여 구성된다.
상기 분말보관부(161)는 아래로 갈수록 횡단면이 좁아지는 호퍼 형태를 가지는 것으로, 상기 제2연통공(152)의 하측에는 분말공급부(162)가 구비된다. 상기 분말공급부(162)는 승강하는 상부가 제2연통공(152)의 내부 크기와 대응하는 크기를 가져 상측에 받쳐진 마그네슘분말을 프린팅공간(150) 내부로 밀어 올리는 역할을 수행한다.
상기 분말보관부(161)와 분말공급부(162)는 승강부(166)에 의해 일체로 승강하도록 구성된다. 따라서 상기 승강부(166)의 동작에 의해 상기 분말보관부(161)의 상단은 제2연통공(152)의 하면과 밀폐하도록 접촉하여 분말의 상방향 공급이 가능하다.
상기 보관부이송부(164)는 승강부(166)와 분말보관부(161) 및 분말공급부(162)를 동시에 좌/우 방향으로 직선 왕복운동하기 위한 구성으로, 볼스크류와 LM가이드 베어링 등이 채택된다.
한편, 상기 분말공급부(162)의 좌측에는 인쇄부승강부(168)가 구비된다. 인쇄부승강부(168)는 상기 인쇄부(151)를 승강하기 위한 구성으로, 레이저조사기의 작용에 의해 점차 적층되어 인쇄되는 특성상 3D 인쇄물은 상단의 위상이 변화되어야 한다.
이를 위해 상기 인쇄부승강부(168)를 구비하여 인쇄부(151)의 승강이 가능하도록 구성하였다.
상기 프린팅공간(150)과 분말공급공간(140) 및 분말이송공간(120)은 분위기조성유닛과 연통된다. 상기 분위기조성유닛은 분말공급공간(140)과 분말이송공간(120) 및 프린팅공간(150)에 아르곤 가스를 공급하도록 구성된 것으로, 각각의 공간은 아르곤 가스의 선택적 공급이 가능하도록 작용하게 된다.
한편 상기 승강부(166)와 인쇄부승강부(168) 및 분말공급부(162)는 모두 에어실린더가 채택된다. 이것은 마그네슘분말의 오염과 폭발을 방지하기 위한 것이다.
이하 첨부된 도 6 내지 도 9를 참조하여 상기와 같이 구성되는 이송시스템(100)의 작용을 설명한다.
도 6은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)에서 분말공급유닛과 분말공급공간(140)이 연통된 모습을 보인 종단면도이고, 도 7은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)에서 분말공급유닛과 분말공급공간(140)이 이격된 모습을 보인 종단면도이다.
그리고 도 8은 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)에서 분말공급유닛이 프린팅공간(150) 하측으로 이동한 모습을 보인 종단면도이고, 도 9는 본 발명에 의한 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템(100)에서 분말공급유닛과 프린팅공간(150)이 연통된 모습을 보인 종단면도이다.
먼저 도 6과 같이 상기 분말이송유닛(160)은 분말공급공간(140)의 하측에 위치하고, 분말보관부(161)는 제1연통공(146)과 연통하는 상태이다. 따라서 상기 분말공급공간(140) 내부의 마그네슘분말은 사용자에 의해 분말보관부(161) 내부로 공급 가능하다.
이후 상기 제1연통공(146)은 밀폐구(148)에 의해 밀폐되며, 상기 분말보관부(161)는 도 7과 제1연통공(146)으로부터 이격된다.
그런 다음 상기 보관부이송부(164)의 작용에 의해 상기 분말보관부(161)는 분말공급부(162) 및 승강부(166)와 함께 도 8과 같이 우측 방향으로 이동하게 된다.
이때 상기 분말보관부(161)는 프린팅공간(150)의 하측에 위치하게 된다.
이후 상기 승강부(166)는 길이를 신장시켜 상기 분말보관부(161)의 상단부를 제2연통공(152)과 연통시키게 된다.
따라서 상기 분말보관부(161)에 담겨있는 마그네슘분말은 제2연통공(152)을 통해 상방향으로 공급가능하다.
상기 제2연통공(152)을 통해 상방향으로 공급된 마그네슘분말은 분말도포유닛에 의해 좌측방향으로 일정 두께만큼 깔리도록 공급되며, 이때 상기 인쇄부(151) 상면에도 같이 된다.
이런 상태에서 상기 레이저조사기가 레이저를 조사하게 되면 소정의 높이만큼 3D 인쇄물이 형성된다.
그리고 상기 레이저조사기로부터 레이저가 조사되지 못하고 분말 상태를 유지하는 마그네슘분말은 분말회수부(154)를 통해 하측 방향으로 낙하하여 분말회수유닛으로 저장될 수 있다.
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.
100. 마그네슘분말 이송시스템
110. 캐비넷
112. 밀폐도어 120. 분말이송공간
130. 컨트롤러 140. 분말공급공간
142. 글러브 144. 투명창
146. 제1연통공 148. 밀폐구
150. 프린팅공간 151. 인쇄부
152. 제2연통공 154. 분말회수부
160. 분말이송유닛 161. 분말보관부
162. 분말공급부 164. 보관부이송부
166. 승강부 168. 인쇄부승강부
112. 밀폐도어 120. 분말이송공간
130. 컨트롤러 140. 분말공급공간
142. 글러브 144. 투명창
146. 제1연통공 148. 밀폐구
150. 프린팅공간 151. 인쇄부
152. 제2연통공 154. 분말회수부
160. 분말이송유닛 161. 분말보관부
162. 분말공급부 164. 보관부이송부
166. 승강부 168. 인쇄부승강부
Claims (6)
- 외관을 형상하고 내장된 다수 부품을 보호하는 캐비넷과,
상기 캐비넷 내부 일측에 설치된 레이저조사기로부터 레이저를 조사받아 3차원 인쇄물이 형성되는 프린팅공간과,
상기 프린팅공간과 구획되고 프린팅공간에 공급될 마그네슘분말을 저장 및 공급하는 분말공급공간과,
상기 분말공급공간의 마그네슘분말을 선택적으로 수용한 후 프린팅공간으로 이송하는 분말이송유닛과,
상기 분말이송유닛이 설치되고 활동 공간을 제공하는 분말이송공간과,
상기 프린팅공간과 분말공급공간 및 분말이송공간을 불활성분위기로 조성하는 분위기조성유닛과,
상기 분말이송공간의 개구부를 밀폐하여 불활성분위기를 유지하는 밀폐도어와,
상기 분말이송유닛과 분위기조성유닛의 동작을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 분말이송공간은 프린팅공간 및 분말공급공간의 하측에 위치하며, 분말이송유닛의 위치에 따라 선택적으로 연통하는 것을 특징으로 하는 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템.
- 제 2 항에 있어서, 상기 분말이송유닛은,
마그네슘분말이 수용 및 보관되는 분말보관부와,
상/하 방향으로 이동하여 상기 분말보관부 내부의 마그네슘분말을 상승시키거나 수용하는 분말공급부와,
상기 분말보관부를 직선 운동하여 프린팅공간 또는 분말공급공간 하부로 이송하는 보관부이송부와,
상기 분말보관부 및 분말공급부를 동시에 승강하는 승강부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템.
- 제 3 항에 있어서, 상기 분말공급부와 보관부이송부는 에어실린더를 포함하는 것을 특징으로 하는 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템.
- 제 4 항에 있어서, 상기 프린팅공간 내부에는 분말도포유닛이 구비됨을 특징으로 하는 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템.
- 제 5 항에 있어서, 상기 캐비넷 일측에는,
상기 분말공급공간과 프린팅공간 내부의 마그네슘분말을 회수하는 분말회수유닛이 구비됨을 특징으로 하는 폭발방지구조를 가지는 3D 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템.
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| KR1020180058204A KR102112167B1 (ko) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 폭발방지구조를 가지는 3d 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템 |
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|---|---|---|---|
| KR1020180058204A KR102112167B1 (ko) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | 폭발방지구조를 가지는 3d 적층프린터용 마그네슘분말 이송시스템 |
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|---|---|
| KR20190140494A true KR20190140494A (ko) | 2019-12-20 |
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|---|---|---|---|---|
| KR20120091797A (ko) * | 2011-02-10 | 2012-08-20 | 고등기술연구원연구조합 | 고체산화물연료전지용 전극의 시트 제조장치 및 제조방법 |
| JP2016522312A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-07-28 | マターファブ, コーポレイションMatterfab Corp. | 添加剤製造装置及び方法のためのカートリッジ |
| KR20180126054A (ko) * | 2016-05-12 | 2018-11-26 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 적층 가공 이송 디바이스 |
-
2018
- 2018-05-23 KR KR1020180058204A patent/KR102112167B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120091797A (ko) * | 2011-02-10 | 2012-08-20 | 고등기술연구원연구조합 | 고체산화물연료전지용 전극의 시트 제조장치 및 제조방법 |
| JP2016522312A (ja) * | 2013-03-15 | 2016-07-28 | マターファブ, コーポレイションMatterfab Corp. | 添加剤製造装置及び方法のためのカートリッジ |
| KR20180126054A (ko) * | 2016-05-12 | 2018-11-26 | 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. | 적층 가공 이송 디바이스 |
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