KR20200047394A - 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3d프린팅 장치 - Google Patents

표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3d프린팅 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200047394A
KR20200047394A KR1020190132668A KR20190132668A KR20200047394A KR 20200047394 A KR20200047394 A KR 20200047394A KR 1020190132668 A KR1020190132668 A KR 1020190132668A KR 20190132668 A KR20190132668 A KR 20190132668A KR 20200047394 A KR20200047394 A KR 20200047394A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
surface treatment
bed
printing
molded body
container
Prior art date
Application number
KR1020190132668A
Other languages
English (en)
Inventor
정우영
Original Assignee
주식회사 코보트
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코보트 filed Critical 주식회사 코보트
Publication of KR20200047394A publication Critical patent/KR20200047394A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Abstract

3D 프린팅이 완료된 성형체의 표면을 매끄럽게 후처리할 수 있는 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3D프린팅 장치를 제시하며, 프린터하우징; 상기 프린터하우징의 상부에 설치되어 성형재료를 토출하면서 성형체의 3D프린팅을 수행하는 프린팅유닛; 상기 프린터하우징에 승강가능하게 설치되어 상기 성형체의 성형공간을 이루는 성형베드; 상기 프린팅하우징의 하부에 설치되어 상기 성형베드가 상기 성형체와 함께 하강하며, 상기 프린팅유닛에 의해 프린팅이 완료된 상기 성형체의 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 연마가스를 제공하는 표면처리유닛; 상기 성형베드를 상기 표면처리유닛으로 하강시키면서 성형이 완료된 상기 성형체의 표면처리공정을 수행하고, 상기 성형베드를 상승시키면서 상기 표면처리공정이 완료된 상기 성형체를 상기 표면처리유닛에서 인출시키는 베드엘리베이터; 및 상기 프린팅유닛, 상기 표면처리유닛 및 상기 베드엘리베이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3D프린팅 장치{AUTO ELEVATING TYPE 3D PRINTING APPARATUS HAVING SURFACE TREATMENT}
본 명세서에서 개시되는 실시예들은 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3D프린팅 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 3D 프린팅이 완료된 성형체의 표면을 매끄럽게 후처리할 수 있는 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3D프린팅 장치에 관한 것이다.
일반적인 3차원 프린터 출력 방식 등으로 성형된 플라스틱 성형체는 표면이 거칠게 형성되므로 3D프린팅이 완료된 후 성형체의 표면을 매끄럽게 하는 후처리 공정이 필수적으로 수행되고 있다.
상기와 같은 후처리 공정으로는 사포나 그라인더 등을 이용하여 성형체의 표면을 물리적으로 다듬는 방법이 있으나, 이는 작업이 번거롭고 시간이 많이 소요되며, 균일한 결과물을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 일반적인 3D프린터는 후처리 작업을 위해서는 3D프린터에서 성형체를 분리하여 후처리장치로 옮긴 후 공정을 실시해야 하므로 더욱 번거로운 문제점이 있다.
더욱이, 일반적인 3D 프린터는 성형체의 수량이 다량일 경우에는 일일이 성형체를 옮겨서 후처리 해야 하므로 후처리 시간이 더욱 증가하는 문제점이 있다.
관련하여, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0076469호에 개시된 3D 프린터 제조물의 표면 처리장치 및 방법이 있으나, 이와 같은 선행기술 역시 고압의 액화 이산화탄소를 성형체의 표면에 분사하여 후처리하기 때문에 성형체를 고압분사공간으로 옮겨야 하는 번거로움이 있다.
따라서 상술된 문제점을 해결하기 위한 기술이 필요하게 되었다.
한편, 전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 기술 정보로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공개된 공지기술이라 할 수는 없다.
본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 3D 프린팅이 완료된 성형체를 3D프린터에서 분리하지 않고도 성형체를 승강시킴으로써 성형체의 표면을 균일하고 신속하게 후처리 할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시하는 데 목적이 있다.
구체적으로, 본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 3D 프린팅이 완료된 성형체를 연마케이스로 하강시킨 상태로 액상의 연마제를 가열하여 연마가스를 제공함으로써 성형체의 표면을 처리할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시하는 데 목적이 있다.
또한, 본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 액상의 연마제가 저장되는 저장용기가 연마케이스의 저면이나 측면에 설치되어 연마가스를 제공할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시하는 데 목적이 있다.
또한, 본 명세서에서 개시되는 실시예들은, 저장용기에서 상변화되는 연마가스를 연마케이스로 강제로 공급할 수 있고, 성형체를 연마케이스의 표면처리공간 내에서 왕복이동시킴으로써 연마가스와 성형체의 원활한 접촉을 도모할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시하는 데 목적이 있다.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치의 일 실시예에 따르면, 프린터하우징; 상기 프린터하우징의 상부에 설치되어 성형재료를 토출하면서 성형체의 3D프린팅을 수행하는 프린팅유닛; 상기 프린터하우징에 승강가능하게 설치되어 상기 성형체의 성형공간을 이루는 성형베드; 상기 프린팅하우징의 하부에 설치되어 상기 성형베드가 상기 성형체와 함께 하강하며, 상기 프린팅유닛에 의해 프린팅이 완료된 상기 성형체의 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 연마가스를 제공하는 표면처리유닛; 상기 성형베드를 상기 표면처리유닛으로 하강시키면서 성형이 완료된 상기 성형체의 표면처리공정을 수행하고, 상기 성형베드를 상승시키면서 상기 표면처리공정이 완료된 상기 성형체를 상기 표면처리유닛에서 인출시키는 베드엘리베이터; 및 상기 프린팅유닛, 상기 표면처리유닛 및 상기 베드엘리베이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 상기 표면처리유닛은, 상부가 개구된 함체형으로 형성되고, 상기 프린팅유닛의 하부에 배치되어 상기 성형베드를 승강가능하게 수용하면서 상기 성형체의 표면처리공간을 제공하는 연마케이스; 상기 연마케이스의 내주면 중 적어도 한 곳에 설치되면서 액상의 연마제를 저장하며, 상기 연마케이스의 표면처리공간과 소통가능하게 연결되는 가스통로가 형성되는 저장용기; 및 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 저장용기에 고열을 제공하여 상기 액상의 연마제를 가스형태의 연마가스로 상변화시키면서 상기 연마가스를 상기 가스통로를 통해 상기 연마케이스의 표면처리공간으로 제공하는 용기히터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저장용기는, 상부가 개구된 함체형으로 형성되어 개구된 부분을 통해 상기 가스통로를 이루면서 상기 연마케이스의 저면에 설치되며, 하부에 상기 용기히터의 수용공간이 형성되는 적어도 하나의 제1 용기본체를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저장용기는, 상부가 개구된 함체형으로 형성되면서 일측면에 상기 가스통로가 형성되어 상기 연마케이스의 측면에 설치되며, 하부에 상기 용기히터의 수용공간이 형성되는 제2 용기본체; 및 상기 제2 용기본체의 상부를 차폐하는 용기커버를 포함할 수 있다.
또한, 상기 저장용기는, 상기 용기커버에 분리가능하게 결합되어 상기 용기커버의 일부분을 투시가능하게 차폐하는 투시창을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 표면처리유닛은, 상기 저장용기의 가스통로에 설치되어 상기 저장용기의 연마가스를 상기 연마케이스로 배기하는 배기팬을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 컨트롤러는, 상기 베드엘리베이터를 제어하여 상기 성형베드를 상기 연마케이스의 표면처리공간 내에서 승강시키면서 왕복운동시킬 수 있다.
전술한 과제 해결 수단에 의하면, 프린팅유닛의 하부에 표면처리유닛이 구비되어 성형베드가 승강하므로 3D 프린팅이 완료된 성형체를 분리하지 않고도 신속하게 후처리 할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시할 수 있다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면 표면처리유닛이 연마가스를 통해 성형체를 연마하므로 성형체가 복잡한 형상을 하거나 성형체의 크기가 작을 경우에도 성형체의 표면을 균일하고 신속하게 후처리 할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D프린팅 장치를 제시할 수 있다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 성형베드 전체가 하강하면서 표면처리유닛에 완전히 수용될 수 있으므로 성형체의 크기나 수량에 제약없이 후처리 할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시할 수 있다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 저장용기가 연마케이스의 저면에 설치될 경우에는 연마가스가 상부의 연마케이스로 원활하게 제공될 수 있으며, 저장용기가 연마케이스의 측면에 설치될 경우에는 성형베드에 의한 간섭이 없이 연마가스가 연마케이스로 제공 될 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시할 수 있다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 저장용기에 구비되는 투시칭을 통해 용기본체의 내부를 확인할 수 있으므로 연마제의 용량이나 연마가스의 발생상태를 확인할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시할 수 있다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 저장용기의 가스통로에 배기팬이 설치되므로 저장용기에서 상변화되는 연마가스를 연마케이스로 강제로 공급할 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시할 수 있다.
또한, 전술한 과제 해결 수단에 의하면, 컨트롤러가 성형베드를 연마케이스의 표면처리공간에서 승강시키면서 왕복운동시키므로 연마가스와 성형체의 접촉면적이 성형체의 표면이 원활하게 증가하면서 성형체의 표면이 원활하게 연마될 수 있는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치를 제시할 수 있다.
개시되는 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 개시되는 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 나타내는 일부 절단 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치의 프린터하우징을 제거한 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 구성하는 표면처리유닛의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 6은 표면처리유닛의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이다.
도 7은 표면처리유닛의 다른 실시예를 나타내는 정면도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 아래에서 설명되는 실시예들은 여러 가지 상이한 형태로 변형되어 실시될 수도 있다. 실시예들의 특징을 보다 명확히 설명하기 위하여, 이하의 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서 자세한 설명은 생략하였다. 그리고, 도면에서 실시예들의 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, '그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성이 어떤 구성을 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 그 외 다른 구성을 제외하는 것이 아니라 다른 구성들을 더 포함할 수도 있음을 의미한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 나타내는 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 나타내는 종단면도이며, 도 3은 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 나타내는 일부 절단 사시도이다. 또한, 도 4는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치의 프린터하우징을 제거한 상태를 나타내는 사시도이고, 도 5는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D 프린팅 장치를 구성하는 표면처리유닛의 다른 실시예를 나타내는 사시도이며, 도 6은 표면처리유닛의 다른 실시예를 나타내는 분해사시도이고, 도 7은 표면처리유닛의 다른 실시예를 나타내는 정면도이다.
일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치(10)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 프린터하우징(100), 프린팅유닛(200), 성형베드(300), 표면처리유닛(400), 베드엘리베이터(500) 및 컨트롤러(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 프린터하우징(100)은 전체적인 외형을 형성하는 것으로, 대략 사각의 함체형으로 형성될 수 있다.
이러한, 프린터하우징(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 하우징도어(110)가 설치되어 내부공간이 개폐될 수 있으며, 하우징도어(110)가 개방되면서 수평상태로 개방됨으로써 작업대의 기능을 수행할 수 있다.
상기 프린팅유닛(200)은 성형재료를 토출하면서 3D프린팅을 수행할 수 있다.
구체적으로, 프린팅유닛(200)은 프린터하우징(100)의 상부에 설치되어 인쇄재료가 토출되는 인쇄헤드(210)가 이동부재(220)에 의해 상하좌우로 이동하면서 3D 프린팅을 수행할 수 있다.
이러한 프린팅유닛(200)은 판상의 성형베드(300)에 인쇄재료를 토출하여 적층시킴으로써 소정의 형상의 입체 성형체를 형성할 수 있다.
즉, 프린팅유닛(200)은 도 4에 도시된 바와 같이 미도시된 재료공급장치에서 공급되는 용융상태의 재료를 인쇄헤드(210)를 통해 성형베드(300)에 토출하면서 3D 프린팅을 수행할 수 있으며, 수평레일(221) 및 수직레일(222)을 포함하는 이동부재(220)를 통해 인쇄헤드(210)를 상하좌우 방향으로 이동시키면서 3D 프린팅을 수행할 수 있다.
여기서, 프린팅유닛(200)은 도시된 바와 달리 미도시된 수조에 수용된 광경화성 수지에 소정의 형상의 빛을 제공하면서 성형베드(300)에 광경화성 수지를 적층시키는 방식으로 3D 프린팅을 수행할 수도 있다.
상기 성형베드(300)는 3D 성형체의 성형공간을 제공하는 구성요소로, 프린팅하우징(100)에 승강가능하게 설치되어 프린팅유닛(200)과 후술되는 표면처리유닛(400)으로 승강할 수 있다.
구체적으로, 성형베드(300)는 후술되는 베드엘리베이터(500)를 통해 프린터하우징(100)에 승강가능하게 설치될 수 있으며, 후술되는 컨트롤러(600)의 제어에 의한 상승을 통해 프린팅유닛(200)에 배치되어 성형체의 프린팅을 수행할 수 있다.
또한, 성형베드(300)는 후술되는 컨트롤러(600)의 제어에 의한 하강을 통해 후술되는 표면처리유닛(400)으로 배치되어 성형체 표면의 표면처리공정을 수행할 수 있다.
상기 베드엘리베이터(500)는 전술한 성형베드(300)를 승강시키면서 성형이 완료된 성형체의 표면을 연마하는 표면처리공정을 수행하는 구성요소이다.
구체적으로, 베드엘리베이터(500)는 성형베드(300)를 상승시킨 상태를 유지함으로써 성형베드(300)에 프린팅유닛(200)에 의한 3D 프린팅이 이루어지도록 하며, 3D 프린팅이 완료된 후에는 성형베드(300)를 하강시켜 후술되는 표면처리유닛(400)으로 이동시킴으로써 성형체 표면을 매끄럽게 연마하는 표면처리공정을 수행할 수 있다.
또한, 베드엘리베이터(500)는 표면처리공정이 완료된 후에는 성형베드(300)를 원위치로 상승시킴으로써 표면처리가 완료된 성형체를 표면처리유닛(400)에서 인출시킬 수 있다.
이러한 베드엘리베이터(500)는 도 4에 도시된 바와 같이 베드레일(510), 승강스크루(520) 및 승강모터(530)를 포함하여 구성될 수 있다.
베드레일(510)은 프린터하우징(100)에 수직방향으로 고정되어 성형베드(300)를 수직 이동가능하게 지지하면서 성형베드(300)의 승강을 가이드할 수 있다.
승강스크루(520)는 회전을 통해 승강베드(300)를 승강시키기 위한 구성요소로, 길이방향의 양단부 중 일단부가 승강베드(300)에 연결된 상태로 타단부가 프린터하우징(100)에 결합될 수 있다.
승강모터(530)는 후술되는 컨트롤러(600)의 제어에 따라 승강스크루(520)를 정회전 또는 역회전시킴으로써 승강베드(300)를 베드레일(510)을 따라 승강시킬 수 있다.
한편, 베드엘리베이터(500)는 전술한 방식 이외에도 리니어모터 방식이나 볼스크루방식 등 모터의 작동을 통해 성형베드(300)를 수직이동시킬 수 있는 모든 구성이 적용될 수 있다.
상기 표면처리유닛(400)은 프린팅유닛(200)에 의해 3D프린팅이 완료된 성형체의 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 표면처리공정을 수행하는 구성요소이다.
이러한 표면처리유닛(400)은 프린터하우징(100)의 하부에 설치된 상태로 성형체의 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 연마가스를 제공하면서 표면처리공정을 수행할 수 있다.
구체적으로, 표면처리유닛(300)은 예컨대, 아세톤과 같은 액상의 연마제를 기화시켜 훈증방식을 통해 성형체의 표면에 제공함으로써 성형체의 표면을 화학적으로 연마시킬 수 있다.
예컨대, 표면처리유닛(300)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 연마케이스(410), 저장용기(420) 및 용기히터(430)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 연마케이스(410)는 성형이 완료된 성형체의 표면처리공간을 제공하는 구성요소이다.
구체적으로, 연마케이스(410)는 상부가 개구된 함체형으로 형성되어 프린팅유닛(200)의 하부에 배치될 수 있으며, 전술한 베드엘리베이터(500)에 의해 하강하는 성형베드(300)를 승강 가능하게 수용함으로써 성형체의 표면처리공간을 제공할 수 있다.
상기 저장용기(420)는 아세톤과 같은 액상의 연마제를 저장하면서 후술되는 용기히터(430)를 통해 기체형태로 상변화되는 연마가스를 연마케이스(410)로 제공하기 위한 구성요소이다.
이러한 저장용기(420)는 연마케이스(410)의 내주면 중 적어도 한 곳에 설치될 수 있으며, 연마케이스(410)의 표면처리공간과 소통가능하게 연결되는 가스통로(420a)가 구비될 수 있다.
구체적으로, 저장용기(420)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 연마케이스(410)의 저면에 설치되는 제1 용기본체(421)를 포함하여 구성될 수 있으며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 연마케이스(410)의 측면에 설치되는 제2 용기본체(422)를 포함하여 구성될 수 있다.
제1 용기본체(421)는 상부가 개구된 함체형으로 형성되어 연마케이스(410)의 바닥면에 설치되어 액상의 연마제를 저장할 수 있으며, 상부의 개구된 부분을 통해 가스통로(420a)를 이루면서 후술되는 용기히터(430)에 의한 연마가스를 연마케이스(410)로 제공할 수 있다.
이러한 제1 용기본체(421)는 복수를 이루면서 연마케이스(410)의 바닥면에 설치될 수 있으며, 하부에 후술되는 용기히터(430)의 수용공간이 형성될 수 있다.
이와 달리, 제2 용기본체(422)는 도 6에 도시된 바와 같이 상부가 개구된 함체형으로 형성되어 연마케이스(410)의 측면에 설치되어 액상의 연마제를 저장할 수 있으며, 연마케이스(410)와 대면하는 측면에 가스통로(430a)가 형성되어 연마케이스(410)와 소통가능하게 연결될 수 있다.
이러한 제2 용기본체(422)는 액상의 연마제를 후술되는 용기히터(430)의 작동을 통해 가스형태로 상변화시키고, 가스통로(430a)를 통해 연마가스를 연마케이스(410)의 표면처리공간으로 제공할 수 있다.
또한, 제2 용기본체(422)는 하부에 후술되는 용기히터(430)의 수용공간이 형성될 수 있다.
여기서, 저장용기(420)가 제2 용기본체(422)로 구성될 경우에는 연마가스의 공급시 성형베드(300)에 의한 간섭이 발생하지 않고 원활하게 공급될 수 있다.
한편, 제2 용기본체(422)는 도 5에 도시된 바와 같이 용기커버(423)에 의해 상부가 개폐가능하게 차폐될 수 있다.
또한, 용기커버(423)는 도 5에 도시된 바와 같이 일부분이 투시창(424)에 의해 투시가능하게 차폐됨으로써 제2 용기본체(422)의 내부를 투시창(424)을 통해 확인할 수 있다.
한편, 제2 용기본체(422)에는 미도시된 잔량감지센서가 설치되어 액상의 연마제의 저장용량을 감지할 수 있으며, 연마제가 용량이 소진된 경우 후술되는 컨트롤러(600)에 의해 작동하는 연마제 공급장치를 통해 연마제가 설정된 용량으로 보충될 수도 있다.
상기 용기히터(430)는 후술되는 컨트롤러(600)의 제어에 의해 작동하면서 저장용기(420)에 고열을 제공하는 것으로, 저장용기(420)에 수용된 액상의 연마제를 가열하여 가스형태의 연마가스로 상변화시킴으로써 연마가스를 가스통로(420a)를 통해 연마케이스(410)의 표면처리공간으로 제공할 수 있다.
이러한 용기히터(430)는 제1 용기본체(421) 및 제2 용기본체(422)의 하부에 각각 형성되는 수용공간에 설치될 수 있으며, 후술되는 컨트롤러(600)의 제어에 이해 소정의 온도 및 소정의 시간 동안 작동하면서 제1 용기본체(421) 및 제2 용기본체(422)를 가열할 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 표면처리유닛(400)은 도 7에 도시된 바와 같이 배기팬(440)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
배기팬(440)은 용기히터(430)에 의해 상변화된 연마가스를 저장용기(420)에서 강제로 배기하여 연마케이스(410)로 공급하기 위한 구성요소이다.
이러한 배기팬(440)은 저장용기(420)과 연마케이스(410)의 가스통로(420a)에 설치될 수 있으며, 후술되는 컨트롤러(600)에 의해 작동하면서 연마가스를 연마케이스(410)로 공급할 수 있다.
상기 컨트롤러(600)는 프린터하우징(100)에 설치되어 프린팅유닛(200), 표면처리유닛(400) 및 베드엘리베이터(500)의 작동을 제어할 수 있다.
이러한 컨트롤러(600)는 터치스크린을 포함하는 컴퓨터로 구성될 수 있으며, 프린팅유닛(200)의 제어를 통해 성형체를 소정의 형상으로 성형한 후, 베드엘리베이터(500)의 제어를 통해 성형베드(300)를 연마케이스(410)로 이동시키고 용기히터(430)를 제어하여 저장용기(420)의 연마제를 연마가스로 상변화시킬 수 있다.
또한, 컨트롤러(600)는 성형체의 표면처리가 완료된 후에는 베드엘리베이터(500)의 제어를 통해 성형베드(300)를 상승시켜 연마케이스(410)에서 인출시킬 수 있다.
한편, 컨트롤러(600)는 표면처리공정을 수행하는 과정에서 베드엘리베이터(500)를 제어하여 성형베드(300)를 연마케이스(410)의 표면처리공간 내에서 승강시키면서 왕복운동시킬 수 있다.
즉, 컨트롤러(600)는 성형체를 연마케이스(410)의 내부에서 왕복 승강시킴으로써 연마가스와 성형체의 접촉면적을 증가시킬 수 있다.
여기서, 컨트롤러(600)는 성형베드(300)를 왕복 승강시키면서 성형체가 연마케이스(410)의 표면처리공간을 이탈하지 않는 범위에서 성형베드(300)를 왕복운동시킬 수 있다.
이를 위하여, 컨트롤러(600)는 성형베드(300)를 왕복운동시키는 과정에서 성형체의 크기를 기반으로 왕복운동시킬 수 있으며, 좀 더 구체적으로는 프린팅유닛(200)에 의한 성형과정에서 성형체의 크기를 감지한 후, 감지된 성형체의 높이와 연마케이스(410)의 높이를 기반으로 성형베드(300)를 승강시킬 수 있다.
이에 따라, 성형체는 성형베드(300)와 함께 왕복운동하는 과정에서 연마케이스(410)의 내부공간을 벗어나지 않기 때문에 연마가스의 범위 내에서 왕복이동할 수 있다.
한편, 연마케이스(410)의 상단부에는 도 7에 도시된 바와 같이 성형체감지센서(415)가 설치되어 성형체가 연마케이스(410)의 상단부를 벗어나는 것을 감지하여 컨트롤러에 제공할 수 있으며, 컨트롤러(410)는 성형체감지센서(415)의 감지신호를 기반으로 성형베드(300)의 상승범위를 제한하면서 성형베드(300)를 왕복 승강시킬 수도 있다.
상기와 같은 구성요소를 포함하는 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅장치(10)의 작동 및 작용을 설명한다.
컨트롤러(600)는 프린팅유닛(200)의 제어를 통해 성형체를 성형베드(300) 상에서 소정의 형성으로 성형한다.
성형체의 성형의 완료되면, 컨트롤러(600)는 베드엘리베이터(500)를 제어하여 성형베드(300)를 연마케이스(410)로 이동시킴으로써 성형체를 연마케이스(410)의 표면처리공간으로 배치시킨다.
그리고, 컨트롤러(600)는 용기히터(430)를 소정의 시간 및 소정의 온도로 제어하여 저장용기(420)를 고열로 가열하면서 저장용기(420)에 저장된 액상의 연마제를 가스형태의 연마가스로 상변화시킨다.
연마가스는 가스통로(420a)를 통해 연마케이스(410)의 표면처리공간으로 공급되어 성형체의 표면을 화학적으로 연마시킬 수 있다.
컨트롤러(600)는 용기히터(430)를 작동시키면서 베드엘리베이터(500)를 제어하여 성형베드(300)를 연마케이스(410)의 표면처리공간 내에서 왕복 승강시키면서 성형체 표면을 연마시킬 수 있다.
이상에서 살펴 본 바와 같이 일 실시예에 따른 표면처리기가 구비된 자동승강식 3D프린팅 장치(10)는 프린팅유닛(200)의 하부에 표면처리유닛(400)이 구비되어 성형베드(400)가 승강하므로 3D 프린팅이 완료된 성형체를 분리하지 않고도 신속하게 후처리 할 수 있으며, 연마가스를 통해 성형체를 연마하므로 성형체가 복잡한 형상을 하거나 성형체의 크기가 작을 경우에도 성형체의 표면을 균일하고 신속하게 후처리 할 수 있다.
상술된 실시예들은 예시를 위한 것이며, 상술된 실시예들이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 상술된 실시예들이 갖는 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술된 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 명세서를 통해 보호 받고자 하는 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 프린터하우징
110 : 하우징도어
200 : 프린팅유닛
210 : 인쇄헤드
220 : 이동부재
300 : 성형베드
400 : 표면처리유닛
410 : 연마케이스
420 : 저장용기
420a : 가스통로
421 : 제1 용기본체
422 : 제2 용기본체
423 : 용기커버
424 : 투시창
430 : 용기히터
440 : 배기팬
500 : 베드엘리베이터
510 : 베드레일
520 : 승강스크루
530 : 승강모터
600 : 컨트롤러

Claims (7)

  1. 프린터하우징;
    상기 프린터하우징의 상부에 설치되어 성형재료를 토출하면서 성형체의 3D프린팅을 수행하는 프린팅유닛;
    상기 프린터하우징에 승강가능하게 설치되어 상기 성형체의 성형공간을 이루는 성형베드;
    상기 프린팅하우징의 하부에 설치되어 상기 성형베드가 상기 성형체와 함께 하강하며, 상기 프린팅유닛에 의해 프린팅이 완료된 상기 성형체의 표면을 매끄럽게 처리하기 위한 연마가스를 제공하는 표면처리유닛;
    상기 성형베드를 상기 표면처리유닛으로 하강시키면서 성형이 완료된 상기 성형체의 표면처리공정을 수행하고, 상기 성형베드를 상승시키면서 상기 표면처리공정이 완료된 상기 성형체를 상기 표면처리유닛에서 인출시키는 베드엘리베이터; 및
    상기 프린팅유닛, 상기 표면처리유닛 및 상기 베드엘리베이터의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 표면처리유닛은,
    상부가 개구된 함체형으로 형성되고, 상기 프린팅유닛의 하부에 배치되어 상기 성형베드를 승강가능하게 수용하면서 상기 성형체의 표면처리공간을 제공하는 연마케이스;
    상기 연마케이스의 내주면 중 적어도 한 곳에 설치되면서 액상의 연마제를 저장하며, 상기 연마케이스의 표면처리공간과 소통가능하게 연결되는 가스통로가 형성되는 저장용기; 및
    상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 저장용기에 고열을 제공하여 상기 액상의 연마제를 가스형태의 연마가스로 상변화시키면서 상기 연마가스를 상기 가스통로를 통해 상기 연마케이스의 표면처리공간으로 제공하는 용기히터를 포함하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장용기는,
    상부가 개구된 함체형으로 형성되어 개구된 부분을 통해 상기 가스통로를 이루면서 상기 연마케이스의 저면에 설치되며, 하부에 상기 용기히터의 수용공간이 형성되는 적어도 하나의 제1 용기본체를 포함하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 저장용기는,
    상부가 개구된 함체형으로 형성되면서 일측면에 상기 가스통로가 형성되어 상기 연마케이스의 측면에 설치되며, 하부에 상기 용기히터의 수용공간이 형성되는 제2 용기본체; 및
    상기 제2 용기본체의 상부를 차폐하는 용기커버를 포함하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 저장용기는,
    상기 용기커버에 분리가능하게 결합되어 상기 용기커버의 일부분을 투시가능하게 차폐하는 투시창을 더 포함하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 표면처리유닛은,
    상기 저장용기의 가스통로에 설치되어 상기 저장용기의 연마가스를 상기 연마케이스로 배기하는 배기팬을 더 포함하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는,
    상기 베드엘리베이터를 제어하여 상기 성형베드를 상기 연마케이스의 표면처리공간 내에서 승강시키면서 왕복운동시키는 것을 특징으로 하는 표면처리기가 구비된 자동 승강식 3D 프린팅 장치.
KR1020190132668A 2018-10-24 2019-10-24 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3d프린팅 장치 KR20200047394A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180127116 2018-10-24
KR20180127116 2018-10-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20200047394A true KR20200047394A (ko) 2020-05-07

Family

ID=70733946

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190132668A KR20200047394A (ko) 2018-10-24 2019-10-24 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3d프린팅 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20200047394A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220046889A (ko) * 2020-10-08 2022-04-15 주식회사 나인랩스 이중 챔버 구조를 갖는 3d 프린터

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220046889A (ko) * 2020-10-08 2022-04-15 주식회사 나인랩스 이중 챔버 구조를 갖는 3d 프린터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20190366437A1 (en) Metal 3d printer
US20180326657A1 (en) Three-dimensional modeling apparatus
KR101306259B1 (ko) 인서트 공급 및 사출성형물 포장장치와 그의 방법
US9266288B2 (en) Three-dimensional printing apparatus
JP5556656B2 (ja) 数値制御工作機械、制御プログラム及び記憶媒体
KR20160141144A (ko) 3차원 레이저 소결 프린터 장치
KR100937241B1 (ko) 도어샤시의 용접부 사상장치
KR20200047394A (ko) 표면 처리기가 구비된 자동 승강식 3d프린팅 장치
KR101686235B1 (ko) 스마트폰용 윈도우글라스 제조방법 및 스마트폰용 윈도우글라스 제조용 폴리싱머신
CN105397084A (zh) 层叠造型装置
KR102025510B1 (ko) 스마트폰 백커버 포밍 장치
CN112676563A (zh) 层叠造形装置
KR101872212B1 (ko) 3차원 프린터
JP7328932B2 (ja) センタレス円柱研削装置
US20160068797A1 (en) Method and apparatus for filling a plurality of media plates in a self-supporting stack
JP2023026351A (ja) 半導体ストリップ研削装置
KR101220689B1 (ko) 차량용 내장재의 인몰드 성형 장치
KR102123242B1 (ko) 노즐 청결 모듈
CN207932562U (zh) 一种全自动板材翻板机
KR20130139388A (ko) 용기입구측의 사출물 런너 절단장치
JP5822647B2 (ja) 研削装置
JP2021066052A (ja) 三次元造形装置
KR20200010663A (ko) 폭발방지구조를 가지는 마그네슘분말 3d프린터용 적층시스템
CN212844956U (zh) 一种材料鉴别装置
KR102129863B1 (ko) 연마액 비산 방지수단을 갖는 폴리싱장치

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application