KR20200130882A - Method and system for printing 3d shape equipped with penetrated polygon pattern - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a printing method of a 3D shape with a perforated polygonal master pattern, comprising: a first step of 3D modeling a shape having a perforated polygonal master pattern; a second step of converting the 3D modeled shape into a 3D file; and a third step of printing the shape according to the converted 3D file, wherein the first step further includes a step of preventing distortion of vertices of the perforated polygon master pattern by further forming and modeling a dummy pattern at each vertex of the perforated polygon master pattern.

Description

관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR PRINTING 3D SHAPE EQUIPPED WITH PENETRATED POLYGON PATTERN}A method and system for printing 3D shape with a penetrating polygon master pattern {METHOD AND SYSTEM FOR PRINTING 3D SHAPE EQUIPPED WITH PENETRATED POLYGON PATTERN}

본 출원은, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법 및 시스템에 관한 것이다.The present application relates to a method and system for printing a 3D shape having a perforated polygonal master pattern.

3D 프린팅 기술은 CAD(Computer Aided Design)와 같은 소프트웨어를 사용해서 형상을 3D 모델링하고, 이를 3D 파일로 변환한 후 DLP(Digital Light Processing) 장비와 같은 3D 프린터를 이용하여 아크릴레이트계 액상수지가 도포된 층에 선택적으로 가시광선 또는 자외선을 조사시켜 빛을 받은 부분을 선택적으로 조사시켜 이를 반복함으로써 목적하는 원하는 형상을 프린팅하는 기술을 말한다.3D printing technology uses software such as CAD (Computer Aided Design) to 3D model the shape, converts it to a 3D file, and then applies an acrylate-based liquid resin using a 3D printer such as DLP (Digital Light Processing) equipment. It refers to a technology that prints a desired shape by selectively irradiating a layer with visible or ultraviolet rays to selectively irradiate the lighted portion and repeating this.

이러한 3D 프린팅 기술을 이용해서 프린팅되는 제품에는 상하가 관통된 삼각형, 사각형 등 다양한 마스터 패턴들이 존재할 수 있으며, 이때 마스터 패턴은 가능한 한 최상의 정밀도를 가지고 구현되어야 하나, 목적한 마스터 패턴의 정밀도가 떨어지면 다시 재가공을 실시해야 하나 이때 많은 시간과 비용이 필요하다.In products printed using this 3D printing technology, various master patterns such as triangles and squares with top and bottom penetrating may exist.At this time, the master pattern should be implemented with the best possible precision, but if the precision of the desired master pattern decreases, Reworking is required, but this requires a lot of time and money.

특히, 삼각형이나 사각형 마스터 패턴의 한변의 길이가 1㎝ 이하로 짧은 경우에는 꼭지점 부분이 왜곡되어 원형으로 표현되는 문제점이 있다.In particular, when the length of one side of the triangular or square master pattern is shorter than 1 cm, there is a problem in that the vertex is distorted and expressed as a circle.

한국공개특허 제2015-0116259호(“3차원 형상 형성 장치 및 그 제어 방법”, 공개일: 2015년10월15일)Korean Patent Publication No. 2015-0116259 (“Three-dimensional shape forming apparatus and its control method”, Publication date: October 15, 2015)

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지할 수 있는 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법 및 시스템을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a method and system for printing a 3D shape having a pierced polygon master pattern capable of preventing distortion of a vertex of a pierced polygon master pattern are provided.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링하는 제1 단계; 3D 모델링된 상기 형상을 3D 파일로 변환하는 제2 단계; 및 변환된 상기 3D 파일에 따라 상기 형상을 프린트하는 제3 단계;를 포함하며, 상기 제1 단계는, 상기 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지하는 단계;를 포함하는, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a first step of 3D modeling a shape having a penetrating polygonal master pattern; A second step of converting the 3D modeled shape into a 3D file; And a third step of printing the shape according to the converted 3D file; wherein the first step further comprises forming and modeling a dummy pattern at each vertex of the penetrated polygon master pattern, It provides a printing method of a 3D shape having a perforated polygonal master pattern comprising; preventing distortion of the vertex of the.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 더미 패턴의 중심은, 상기 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점의 중심과 일치하도록 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the center of the dummy pattern may be formed to coincide with the center of each vertex of the penetrated polygonal master pattern.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 더미 패턴의 한 변의 길이는, 상기 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the length of one side of the dummy pattern may have a value between 3% and 20% of the length of one side of the polygon master pattern.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이는, 1㎝ 이하일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the length of one side of the polygonal master pattern may be 1 cm or less.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 다각형 마스터 패턴은, 90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the polygonal master pattern may be a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상기 더미 패턴은, 90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the dummy pattern may be a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링하는 3D 모델링부; 3D 모델링된 상기 형상을 3D 파일로 변환하는 3D 파일변환부; 및 변화된 상기 3D 파일에 따라 상기 형상을 프린트하는 3D 프린터;를 포함하며, 상기 3D 모델링부는, 상기 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링하는, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, a 3D modeling unit for 3D modeling a shape having a penetrated polygonal master pattern; A 3D file conversion unit converting the 3D modeled shape into a 3D file; And a 3D printer that prints the shape according to the changed 3D file, wherein the 3D modeling unit further forms and models a dummy pattern at each vertex of the penetrated polygon master pattern. It provides a 3D-shaped printing device.

본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링할 때 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써, 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, when 3D modeling a shape having a pierced polygon master pattern, a dummy pattern is further formed at each vertex of the pierced polygon master pattern to model, thereby preventing the vertex distortion of the pierced polygon master pattern. can do.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 3D 모델링시 다각형 마스터 패턴에 추가되는 더미 패턴을 도시한 도면으로, 도 2a는 삼각형 더미 패턴을, 도 2b는 사각형 더미 패턴을 도시하고 있다.
도 3a는 3D 프린팅 결과 다양한 길이를 가지는 삼각형 마스터 패턴에 대하여, 목표로 삼각형 마스터 패턴과 프린팅된 꼭지점이 왜곡된 삼각형 패턴을 위에서 바라본 것이다.
도 3b는 3D 프린터를 이용하여 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 삼각형 패턴으로, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지 모양의 형상과, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지 모양의 형상을 도시한 비교 도시한 도면이다.
도 3c는 3D 프린터를 이용하여 실제 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 삼각형 패턴을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지이다.
도 4a는 3D 프린팅 결과 다양한 길이를 가지는 사각형 마스터 패턴에 대하여, 목표로 삼각형 마스터 패턴과 프린팅된 꼭지점이 왜곡된 사각형 마스터 패턴을 위에서 바라본 것이다.
도 4b는 3D 프린터를 이용하여 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 사각형 패턴으로, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지 모양의 형상과, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지 모양의 형상을 도시한 비교 도시한 도면이다.
도 4c는 3D 프린터를 이용하여 실제 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 사각형 패턴을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 시스템의 구성도이다.1 is a flowchart illustrating a method of printing a 3D shape having a perforated polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention.
2A to 2B are diagrams illustrating a dummy pattern added to a polygonal master pattern during 3D modeling according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A illustrates a triangular dummy pattern, and FIG. 2B illustrates a square dummy pattern.
3A is a view of a triangle master pattern having various lengths as a result of 3D printing, as viewed from the top of a triangle master pattern and a triangle pattern in which the printed vertices are distorted.
3B is a triangular pattern formed in a ring-shaped shape printed using a 3D printer, a ring-shaped shape printed without forming a dummy pattern during 3D modeling, and a ring shape printed after forming a dummy pattern in 3D modeling It is a comparative diagram showing the shape of.
3C is an image obtained by analyzing a triangular pattern formed in a ring-shaped shape actually printed using a 3D printer using an optical microscope.
4A is a top view of a triangle master pattern and a square master pattern in which the printed vertices are distorted as a result of the 3D printing for a rectangular master pattern having various lengths.
Figure 4b is a square pattern formed in a ring-shaped shape printed using a 3D printer, a ring-shaped shape printed without forming a dummy pattern during 3D modeling, and a ring shape printed after forming a dummy pattern in 3D modeling It is a comparative diagram showing the shape of.
4C is an image obtained by analyzing a square pattern formed in a ring-shaped shape actually printed using a 3D printer using an optical microscope.
5 is a configuration diagram of a 3D-shaped printing system having a perforated polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 설명한다. 그러나 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention may be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. The shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer description, and elements indicated by the same reference numerals in the drawings are the same elements.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법을 설명하는 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of printing a 3D shape having a perforated polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention.

상술한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법은, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링하는 제1 단계(S101)와, 3D 모델링된 형상을 3D 파일로 변환하는 제2 단계(S102)와, 변환된 3D 파일에 따라 형상을 프린트하는 제3 단계(S103)를 포함하여 구성될 수 있다. The printing method of a 3D shape having a pierced polygon master pattern according to an embodiment of the present invention includes a first step (S101) of 3D modeling a shape having a pierced polygon master pattern, and the 3D modeled shape is 3D. It may include a second step (S102) of converting to a file and a third step (S103) of printing a shape according to the converted 3D file.

특히, 본 발명의 기술적 특징에 의하면, 상술한 제1 단계는 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In particular, according to the technical feature of the present invention, the above-described first step includes the step of preventing distortion of the vertices of the pierced polygon master pattern by further forming and modeling a dummy pattern at each vertex of the pierced polygon master pattern. To do.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 따른 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of printing a 3D shape having a polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

본 발명의 일 실시 형태에 따른 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법은 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링하는 단계에 의해 개시될 수 있다(S101). 3D 모델링을 위해 CAD(Computer Aided Design)와 같은 소프트웨어 모듈이 이용될 수 있다.The printing method of a 3D shape having a polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention may be initiated by 3D modeling a shape having a penetrated polygonal master pattern (S101). For 3D modeling, a software module such as Computer Aided Design (CAD) may be used.

다음, 3D 모델링된 형상은 3D 파일로 변환될 수 있다(S102). Next, the 3D modeled shape may be converted into a 3D file (S102).

마지막으로, 변환된 3D 파일에 따라 형상을 프린트할 수 있다(S103). 프린트를 위해 아크릴레이트계 액상수지가 도포된 층에 선택적으로 가시광선 또는 자외선을 조사시켜 빛을 받은 부분을 선택적으로 조사시켜 이를 반복함으로써 목적하는 원하는 형상을 프린팅하는 DLP(Digital Light Processing) 장비와 같은 3D 프린터나, 플라스틱 재료를 녹여 노즐에서 분사하여 적층하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 장비와 같은 3D 프린터가 사용될 수 있다.Finally, the shape may be printed according to the converted 3D file (S103). For printing, such as DLP (Digital Light Processing) equipment that prints the desired shape by selectively irradiating the lighted part by selectively irradiating visible or ultraviolet light on the layer coated with acrylate-based liquid resin for printing. A 3D printer such as a 3D printer or a Fused Deposition Modeling (FDM) equipment that melts plastic material and sprays it from a nozzle to laminate it may be used.

본 발명에서는 단계 S101에서의 3D 모델링시에 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 3D 모델링하도록 구성된다.In the present invention, during the 3D modeling in step S101, a dummy pattern is further formed at each vertex of the penetrated polygonal master pattern to perform 3D modeling.

여기서, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상술한 다각형 마스터 패턴은 90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴일 수 있으며, 상술한 더미 패턴은 90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴일 수 있다.Here, according to an embodiment of the present invention, the above-described polygon master pattern may be a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less, and the dummy pattern is a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less. Can be

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 더미 패턴의 중심은, 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점의 중심과 일치하도록 형성될 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the center of the dummy pattern may be formed to coincide with the center of each vertex of the penetrated polygonal master pattern.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이는 1㎝ 이하이며, 더미 패턴의 한 변의 길이는 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the length of one side of the polygon master pattern is 1 cm or less, and the length of one side of the dummy pattern may have a value between 3% and 20% of the length of one side of the polygon master pattern. have.

도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시 형태에 따라 3D 모델링시 다각형 마스터 패턴에 추가되는 더미 패턴을 도시한 도면으로, 도 2a는 삼각형 더미 패턴을, 도 2b는 사각형 더미 패턴을 도시하고 있다.2A to 2B are diagrams illustrating a dummy pattern added to a polygonal master pattern during 3D modeling according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A illustrates a triangular dummy pattern, and FIG. 2B illustrates a square dummy pattern.

도 2a에 도시된 바와 같이, 3D 모델링된 형상이 반지 형상일 경우 반지 형상에는 관통된 삼각형 마스터 패턴(Master Pattern, MP)이 복수개 형성될 수 있으며, 삼각형 마스터 패턴(MP)의 각 꼭지점에는 삼각형 더미 패턴(Dummy Pattern, DP)이 더 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2A, when the 3D modeled shape is a ring shape, a plurality of penetrating triangle master patterns (MP) may be formed in the ring shape, and a triangle dummy at each vertex of the triangle master pattern MP. A pattern (Dummy Pattern, DP) may be further formed.

이때, 더미 패턴(DP)의 중심은, 관통된 삼각형 마스터 패턴(MP)의 각 꼭지점의 중심(O)과 일치하도록 형성될 수 있으며, 더미 패턴(DP)의 한 변의 길이는 삼각형 마스터 패턴(MP)의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가질 수 있다.At this time, the center of the dummy pattern DP may be formed to coincide with the center O of each vertex of the penetrating triangle master pattern MP, and the length of one side of the dummy pattern DP is the triangular master pattern MP ) May have a value between 3% and 20% of the length of one side.

마찬가지로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 3D 모델링된 형상이 반지 형상일 경우 반지 형상에는 관통된 사각형 마스터 패턴(Master Pattern, MP)이 복수개 형성될 수 있으며, 사각형 마스터 패턴(MP)의 각 꼭지점에는 사각형 더미 패턴(Dummy Pattern, DP)이 더 형성될 수 있다.Likewise, as shown in FIG. 2B, when the 3D modeled shape is a ring shape, a plurality of square master patterns (MP) penetrating through the ring shape may be formed, and each vertex of the rectangular master pattern MP A square dummy pattern (DP) may be further formed.

이때, 더미 패턴(DP)의 중심은, 관통된 사각형 마스터 패턴(MP)의 각 꼭지점의 중심(O)과 일치하도록 형성될 수 있으며, 더미 패턴(DP)의 한 변의 길이는 사각형 마스터 패턴(MP)의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가질 수 있다. At this time, the center of the dummy pattern DP may be formed to coincide with the center O of each vertex of the pierced square master pattern MP, and the length of one side of the dummy pattern DP is the square master pattern MP ) May have a value between 3% and 20% of the length of one side.

본 발명을 설명함에 있어, 마스터 패턴(MP)과 더미 패턴(DP)은 동일한 형상임을 전제로 설명하나, 반드에 이에 한정되는 것은 아니며, 마스터 패턴(MP)이 삼각형일 때 더미 패턴은 사각형일 수 있으며, 반대로 마스터 패턴(MP)이 사각형일 때 더미 패턴은 삼각형일 수도 있음은 물론이다.In describing the present invention, it is assumed that the master pattern MP and the dummy pattern DP have the same shape, but are not necessarily limited thereto. When the master pattern MP is a triangle, the dummy pattern may be a square. Conversely, when the master pattern MP is square, the dummy pattern may be a triangle.

종래 기술에서 설명된 바와 같이, 마스터 패턴(MP)의 한 변의 길이가 1㎝ 이하일 경우 DLP(Digital Light Processing) 장비와 같은 3D 프린터를 이용하여 제품을 프린팅할 경우에는 마스터 패턴(MP)의 각 꼭지점에 왜곡이 생기는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해 본 발명에서는 3D 모델링시에 마스터 패턴(MP)의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써 마스터 패턴(MP)의 꼭지점 왜곡을 방지할 수 있다. As described in the prior art, when the length of one side of the master pattern (MP) is 1 cm or less, when printing the product using a 3D printer such as a digital light processing (DLP) equipment, each vertex of the master pattern (MP) There may be a problem that distortion occurs. Accordingly, in order to solve this problem, in the present invention, a dummy pattern is further formed at each vertex of the master pattern MP to be modeled during 3D modeling, thereby preventing vertex distortion of the master pattern MP.

특히, 사각형 마스터 패턴(MP)의 한 변의 길이가 1㎝ 이하일 때 더미 패턴(DP)의 한 변의 길이는 사각형 마스터 패턴(MP)의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가질 때 마스터 패턴(MP)의 꼭지점 왜곡을 효과적으로 방지할 수 있다.In particular, when the length of one side of the square master pattern (MP) is less than 1 cm, the length of one side of the dummy pattern (DP) is between 3% and 20% of the length of one side of the square master pattern (MP). It is possible to effectively prevent distortion of the vertices of the pattern MP.

도 3a는 3D 프린팅 결과 다양한 길이(1.5㎝, 1㎝, 0.8㎝, 0.6㎝)를 가지는 삼각형 마스터 패턴에 대하여, 목표로 삼각형 마스터 패턴과 프린팅된 꼭지점이 왜곡된 삼각형 패턴을 위에서 바라본 것이다. (a)는 위에서 바라본 관통된 삼각형 마스터 패턴의 다양한 길이를, (b)는 목표로 하는 삼각형 마스터 패턴을, (c)는 실제 프린팅된 삼각형 패턴을 위에서 바라본 것이다. 미설명된 부호 1은 눈(eye)이다.3A is a view from above of a triangular master pattern having various lengths (1.5 cm, 1 cm, 0.8 cm, 0.6 cm) as a result of 3D printing, and a triangular master pattern in which the printed vertices are distorted as a target. (a) shows the various lengths of the pierced triangle master pattern viewed from above, (b) shows the target triangle master pattern, and (c) shows the actual printed triangle pattern from above. Unexplained reference numeral 1 is an eye.

도 3a의 (c)에 도시된 바와 같이, 프린팅된 삼각형 패턴에는 도면부호 301과 같이 왜곡이 생길 수 있다.As shown in (c) of FIG. 3A, distortion may occur in the printed triangular pattern as indicated by reference numeral 301.

한편, 도 3b는 3D 프린터를 이용하여 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 삼각형 패턴으로, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지 모양의 형상과, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지 모양의 형상을 도시한 비교 도시한 도면이다. (a)는 프린팅된 반지 형상을, (b)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지의 마스터 패턴을, (c)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지의 마스터 패턴을 도시하고 있다.Meanwhile, FIG. 3B is a triangular pattern formed in a ring-shaped shape printed using a 3D printer. The printed ring-shaped shape without forming a dummy pattern during 3D modeling, and a dummy pattern formed during 3D modeling and then printed. It is a comparative diagram showing the shape of a ring. (a) is the printed ring shape, (b) is the master pattern of the ring printed without forming a dummy pattern during 3D modeling, and (c) is the master pattern of the ring printed after forming a dummy pattern during 3D modeling. Is shown.

한편, 도 3c는 3D 프린터를 이용하여 실제 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 삼각형 패턴을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지로, (a)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지의 마스터 패턴 중 [1]번을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지이며, (b)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지의 마스터 패턴 중 [1]을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지이다.Meanwhile, FIG. 3C is an image obtained by analyzing a triangular pattern formed in a ring-shaped shape actually printed using a 3D printer using an optical microscope, and (a) is a master of a printed ring without forming a dummy pattern during 3D modeling. Among the patterns, [1] is an image analyzed using an optical microscope, and (b) is an image analyzed using an optical microscope of [1] among the printed master patterns after forming a dummy pattern during 3D modeling. .

도 3b의 (b) 및 도 3c의 (a)에 도시된 바와 같이, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지의 마스터 패턴의 경우 각도가 78.86도이며, 확대 이미지(301)에서 꼭지점 왜곡이 심한 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 3B(b) and 3C(a), in the case of a master pattern of a ring printed without forming a dummy pattern during 3D modeling, the angle is 78.86 degrees, and the vertex distortion in the enlarged image 301 is 78.86 degrees. You can see that this is severe.

반면, 도 3b의 (c) 및 도 3c의 (b)에 도시된 바와 같이, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지의 마스터 패턴의 경우 각도는 59.58도로 60도에 근접하며, 확대 이미지(302)에서 꼭지점 왜곡이 많이 줄어든 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in FIGS. 3B(c) and 3C(b), in the case of a master pattern of a ring printed after forming a dummy pattern during 3D modeling, the angle is 59.58 degrees and approaches 60 degrees, and an enlarged image. At (302), it can be seen that the vertex distortion is greatly reduced.

도 4a는 3D 프린팅 결과 다양한 길이(1.5㎝, 1㎝, 0.8㎝, 0.6㎝)를 가지는 사각형 마스터 패턴에 대하여, 목표로 삼각형 마스터 패턴과 프린팅된 꼭지점이 왜곡된 사각형 마스터 패턴을 위에서 바라본 것이다. (a)는 위에서 바라본 관통된 사각형 마스터 패턴의 다양한 길이를, (b)는 목표로 하는 사각형 마스터 패턴을, (c)는 실제 프린팅된 사각형 패턴을 위에서 바라본 것이다. 미설명된 부호 1은 눈(eye)이다.4A is a view from above of a triangle master pattern and a square master pattern in which the printed vertices are distorted as a result of 3D printing for a rectangular master pattern having various lengths (1.5 cm, 1 cm, 0.8 cm, 0.6 cm). (a) shows the various lengths of the perforated square master pattern viewed from above, (b) shows the target square master pattern, and (c) shows the actual printed square pattern from above. Unexplained reference numeral 1 is an eye.

도 3a의 (c)에 도시된 바와 같이, 프린팅된 사각형 패턴에는 도면부호 303과 같이 왜곡이 생길 수 있다.As shown in (c) of FIG. 3A, distortion may occur in the printed square pattern as indicated by reference numeral 303.

한편, 도 4b는 3D 프린터를 이용하여 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 사각형 패턴으로, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지 모양의 형상과, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지 모양의 형상을 도시한 비교 도시한 도면이다. (a)는 프린팅된 반지 형상을, (b)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지의 마스터 패턴을, (c)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지의 마스터 패턴을 도시하고 있다.Meanwhile, FIG. 4B is a square pattern formed in a ring-shaped shape printed using a 3D printer. The printed ring-shaped shape without forming a dummy pattern during 3D modeling, and a dummy pattern formed during 3D modeling and then printed. It is a comparative diagram showing the shape of a ring. (a) is the printed ring shape, (b) is the master pattern of the ring printed without forming a dummy pattern during 3D modeling, and (c) is the master pattern of the ring printed after forming a dummy pattern during 3D modeling. Is shown.

한편, 도 4c는 3D 프린터를 이용하여 실제 프린팅된 반지 모양의 형상에 형성된 사각형 패턴을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지로, (a)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지의 마스터 패턴 중 [1]번을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지이며, (b)는 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지의 마스터 패턴 중 [1]을 광학 현미경을 이용하여 분석한 이미지이다.Meanwhile, FIG. 4C is an image obtained by analyzing a square pattern formed in a ring-shaped shape actually printed using a 3D printer using an optical microscope, and (a) is a master of a printed ring without forming a dummy pattern during 3D modeling. Among the patterns, [1] is an image analyzed using an optical microscope, and (b) is an image analyzed using an optical microscope of [1] among the printed master patterns after forming a dummy pattern during 3D modeling. .

도 4b의 (b) 및 도 4c의 (a)에 도시된 바와 같이, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성하지 않고 프린팅된 반지의 마스터 패턴의 경우 각도가 112.61.86도이며, 확대 이미지(303)에서 꼭지점 왜곡이 심한 것을 알 수 있다.As shown in FIGS. 4B(b) and 4C(a), in the case of a master pattern of a ring printed without forming a dummy pattern during 3D modeling, the angle is 112.61.86 degrees, and in the enlarged image 303, It can be seen that the vertex distortion is severe.

반면, 도 4b의 (c) 및 도 4c의 (b)에 도시된 바와 같이, 3D 모델링시 더미 패턴을 형성한 후 프린팅된 반지의 마스터 패턴의 경우 각도는 92.00도로 90도에 근접하며, 확대 이미지(304)에서 꼭지점 왜곡이 많이 줄어든 것을 알 수 있다.On the other hand, as shown in (c) of FIG. 4b and (b) of FIG. 4c, in the case of the master pattern of the ring printed after forming the dummy pattern during 3D modeling, the angle is 92.00 degrees and approaches 90 degrees, and the enlarged image At (304), it can be seen that the vertex distortion is greatly reduced.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링할 때 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써, 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, when 3D modeling a shape having a pierced polygon master pattern, a dummy pattern is further formed at each vertex of the pierced polygon master pattern, thereby modeling the pierced polygon master pattern. Can prevent distortion of the vertices.

한편, 도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 시스템(500)의 구성도이다.Meanwhile, FIG. 5 is a configuration diagram of a 3D-shaped printing system 500 having a perforated polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 시스템(500)은 3D 모델링부(510), 3D 파일변환부(520), 3D 프린터(530)를 포함하여 구성될 수 있다.As shown in FIG. 5, the 3D-shaped printing system 500 having a perforated polygonal master pattern according to an embodiment of the present invention includes a 3D modeling unit 510, a 3D file conversion unit 520, and a 3D printer. 530).

구체적으로, 3D 모델링부(510)는 CAD(Computer Aided Design)와 같은 소프트웨어 모듈일 수 있으며, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링할 수 있다. 3D 모델링된 형상은 3D 파일변환부(520)로 전달될 수 있다.Specifically, the 3D modeling unit 510 may be a software module such as Computer Aided Design (CAD), and may 3D model a shape having a penetrating polygonal master pattern. The 3D modeled shape may be transmitted to the 3D file conversion unit 520.

특히, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상술한 3D 모델링부(510)는 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지할 수 있음은 상술한 바와 같다.In particular, according to an embodiment of the present invention, the above-described 3D modeling unit 510 may prevent distortion of the vertices of the pierced polygon master pattern by further forming and modeling dummy patterns at each vertex of the pierced polygon master pattern. Is as described above.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 상술한 다각형 마스터 패턴은 90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴일 수 있으며, 상술한 더미 패턴은 90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴일 수 있음은 상술한 바와 같다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the polygon master pattern may be a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less, and the dummy pattern is a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less. It may be as described above.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 더미 패턴의 중심은, 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점의 중심과 일치하도록 형성될 수 있음은 상술한 바와 같다.In addition, according to an embodiment of the present invention, as described above, the center of the dummy pattern may be formed to coincide with the center of each vertex of the penetrated polygonal master pattern.

또한, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이는 1㎝ 이하이며, 더미 패턴의 한 변의 길이는 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가질 수 있음은 상술한 바와 같다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the length of one side of the polygon master pattern is 1 cm or less, and the length of one side of the dummy pattern may have a value between 3% and 20% of the length of one side of the polygon master pattern. Yes is as described above.

다음, 3D 파일변환부(520)는 3D 모델링된 형상을 3D 파일로 변환할 수 있다. 변환된 3D 파일은 3D 프린터(530)로 전달될 수 있다.Next, the 3D file conversion unit 520 may convert the 3D modeled shape into a 3D file. The converted 3D file may be transmitted to the 3D printer 530.

마지막으로, 3D 프린터(530)는 변환된 3D 파일에 따라 형상을 프린트할 수 있다. 상술한 3D 프린터(530)는 프린트를 위해 아크릴레이트계 액상수지가 도포된 층에 선택적으로 가시광선 또는 자외선을 조사시켜 빛을 받은 부분을 선택적으로 조사시켜 이를 반복함으로써 목적하는 원하는 형상을 프린팅하는 DLP(Digital Light Processing) 장비와 같은 3D 프린터나, 플라스틱 재료를 녹여 노즐에서 분사하여 적층하는 FDM(Fused Deposition Modeling) 장비와 같은 3D 프린터가 사용될 수 있음은 상술한 바와 같다.Finally, the 3D printer 530 may print a shape according to the converted 3D file. The 3D printer 530 described above is a DLP that prints a desired shape by selectively irradiating the lighted portion by selectively irradiating visible or ultraviolet light to the layer coated with the acrylate-based liquid resin for printing, and repeating this. As described above, a 3D printer such as (Digital Light Processing) equipment, or a 3D printer such as Fused Deposition Modeling (FDM) equipment that melts plastic materials and sprays them from a nozzle to stack them can be used as described above.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 의하면, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링할 때 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써, 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지할 수 있다.As described above, according to an embodiment of the present invention, when 3D modeling a shape having a pierced polygon master pattern, a dummy pattern is further formed at each vertex of the pierced polygon master pattern, thereby modeling the pierced polygon master pattern. Can prevent distortion of the vertices.

본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니한다. 첨부된 청구범위에 의해 권리범위를 한정하고자 하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.The present invention is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings. It is intended to limit the scope of the rights by the appended claims, and that various types of substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims, to those of ordinary skill in the art. It will be self-evident.

1: 눈(EYE)
301, 303: 더미 패턴이 없는 경우의 다각형 마스터 패턴의 꼭지점
302, 304: 더미 패턴이 있는 경우의 다각형 마스터 패턴의 꼭지점
500: 3D 형상의 프린팅 시스템
510: 3D 모델링부
520: 3D 파일변환부
530: 3D 프린터
MP: 다각형 마스터 패턴
DP: 더미 패턴1: Eye (EYE)
301, 303: vertices of polygon master pattern when there is no dummy pattern
302, 304: vertices of polygon master pattern with dummy pattern
500: 3D shape printing system
510: 3D modeling unit
520: 3D file conversion unit
530: 3D printer
MP: Polygon Master Pattern
DP: dummy pattern

Claims (7)

관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링하는 제1 단계;
3D 모델링된 상기 형상을 3D 파일로 변환하는 제2 단계; 및
변환된 상기 3D 파일에 따라 상기 형상을 프린트하는 제3 단계;
를 포함하며, 상기 제1 단계는,
상기 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링함으로써 관통된 다각형 마스터 패턴의 꼭지점 왜곡을 방지하는 단계;
를 포함하는, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법.
A first step of 3D modeling a shape having a penetrating polygonal master pattern;
A second step of converting the 3D modeled shape into a 3D file; And
A third step of printing the shape according to the converted 3D file;
It includes, and the first step,
Preventing distortion of a vertex of the pierced polygon master pattern by further forming and modeling a dummy pattern at each vertex of the pierced polygon master pattern;
Comprising, 3D printing method having a penetrating polygonal master pattern.
 제1항에 있어서,
상기 더미 패턴의 중심은,
상기 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점의 중심과 일치하도록 형성되는, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법.
The method of claim 1,
The center of the dummy pattern,
A printing method of a 3D shape having a pierced polygon master pattern, formed to coincide with the center of each vertex of the pierced polygon master pattern.
 제1항에 있어서,
상기 더미 패턴의 한 변의 길이는,
상기 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이의 3% 내지 20% 사이의 값을 가지는, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법.
The method of claim 1,
The length of one side of the dummy pattern is,
3D printing method having a penetrating polygon master pattern having a value between 3% and 20% of the length of one side of the polygon master pattern.
 제1항에 있어서,
상기 다각형 마스터 패턴의 한 변의 길이는,
1㎝ 이하인, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법.
The method of claim 1,
The length of one side of the polygon master pattern is,
Printing method of a 3D shape having a perforated polygonal master pattern of 1 cm or less.
 제1항에 있어서,
다각형 마스터 패턴은,
90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴인, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법.
The method of claim 1,
Polygon master pattern,
Printing method of a 3D shape having a penetrating polygon master pattern, which is a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less.
 제5항에 있어서,
상기 더미 패턴은,
90도 이하의 각을 가지는 삼각형 패턴 또는 사각형 패턴인, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 방법.
The method of claim 5,
The dummy pattern,
Printing method of a 3D shape having a penetrating polygon master pattern, which is a triangular pattern or a square pattern having an angle of 90 degrees or less.
 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 형상을 3D 모델링하는 3D 모델링부;
3D 모델링된 상기 형상을 3D 파일로 변환하는 3D 파일변환부; 및
변화된 상기 3D 파일에 따라 상기 형상을 프린트하는 3D 프린터;
를 포함하며, 상기 3D 모델링부는,
상기 관통된 다각형 마스터 패턴의 각 꼭지점에 더미 패턴을 더 형성시켜 모델링하는, 관통된 다각형 마스터 패턴을 가지는 3D 형상의 프린팅 장치.
A 3D modeling unit for 3D modeling a shape having a penetrated polygonal master pattern;
A 3D file conversion unit converting the 3D modeled shape into a 3D file; And
A 3D printer that prints the shape according to the changed 3D file;
Including, the 3D modeling unit,
A 3D-shaped printing apparatus having a pierced polygon master pattern for modeling by further forming a dummy pattern at each vertex of the pierced polygon master pattern.
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