KR20210044330A - 방사 방향 적층 공정용 3d 프린터 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사 방향으로 균일한 3D 프린팅이 가능한 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터에 관한 것이다. 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 일방향으로 회전하도록 마련된 코어모듈; 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 토출모듈; 상기 코어모듈에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련된 블레이드모듈; 및 상기 코어모듈에 토출되어 적층두께가 조절된 상기 소재를 향해 광을 조사하여 경화시킴으로써 소재층을 형성하도록 마련된 광학모듈을 포함하며, 상기 토출모듈은 회전중인 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터를 제공한다.

Description

방사 방향 적층 공정용 3D 프린터{3D PRINTER FOR RADIAL LAMINATION}
본 발명은 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사 방향으로 균일한 3D 프린팅이 가능한 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터에 관한 것이다.
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.
DLP 방식 3D 프린터의 경우, 미세 형상을 구현하는데 용이하여 최근에 널리 사용되고 있는데, 이러한 DLP방식 3D 프린터에 사용되는 액체의 원료는 자외선에 의해 경화되는 물질인 UV(Ultraviolet Ray) 광경화성 레진이 원료로 이용되고 있다.
또한, DLP 방식 3D 프린터는 기구적 구조에 따라 아래에서 윗쪽으로 출력물을 완성하는 상향식 방식과 위쪽에서 아래쪽으로 출력물을 완성하는 하향식 방식으로 구분된다.
이와 같은 DLP 방식 3D프린터는 xyz 좌표계를 이용하여 z 방향으로 대상물을 출력을 하였다.
그러나, 이러한 종래의 DLP 방식의 3D 프린터는 GIS 스페이서, 인슐레이터 등의 원형의 대상물을 형성할 때 중심을 기준으로 방사 방향으로 균일하게 소재를 도포하기 어려운 문제점이 있었다.
또한, 종래의 DLP 방식에 따라 광경화성 레진이 담긴 레진 탱크에 UV를 조사하여 레진경화물을 형성할 경우, UV가 산란되면서 레진 탱크 내의 광경화성 레진의 물성이 변하여 최종 출력물의 품질이 고르지 못하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 방사 방향으로 균일하게 3D 프린팅을 수행할 수 있는 3D 프린터가 필요하다.
한국등록특허 제10-1593488호
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 방사 방향으로 균일한 3D 프린팅이 가능한 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터를 제공하는 것이다.
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.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 일방향으로 회전하도록 마련된 코어모듈; 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 토출모듈; 상기 코어모듈에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련된 블레이드모듈; 및 상기 코어모듈에 토출되어 적층두께가 조절된 상기 소재를 향해 광을 조사하여 경화시킴으로써 소재층을 형성하도록 마련된 광학모듈을 포함하며, 상기 토출모듈은 회전중인 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터를 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 코어모듈은, 측면에 토출되는 상기 소재의 선속도가 일정하게 하기 위해, 상기 소재의 토출 위치가 중심에서 멀어질수록 각속도가 감소하도록 회전 속도가 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출모듈은, 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 토출부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출부는 복수로 마련되며, 복수의 상기 토출부는 서로 다른 소재를 토출하도록 마련되고, 상기 토출부를 교체하여 기존에 도포된 소재와 다른 소재를 도포하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출부는 하나로 마련되어 소재를 교체하여 토출 가능하게 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출모듈은, 상기 소재를 연속적으로 토출하여 연속적으로 하나 이상의 층을 적층하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출모듈은, 상기 소재가 하나의 소재층을 이루도록 토출한 후, 소재의 토출을 멈추고 적층 두께만큼 상기 코어모듈로부터 이격된 다음 다시 소재를 토출하여 다음 소재층을 적층하도록 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출모듈은, 상기 다음 소재층을 적층할 때, 이전에 적층한 소재층의 토출 시작점과 엇갈리는 위치에서 소재를 토출하기 시작하도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출모듈, 상기 블레이드모듈 및 상기 광학모듈은 하나의 소재층을 형성할 때마다 상기 소재층의 적층두께만큼 상기 코어모듈로부터 방사 방향으로 멀어지도록 마련된 것을 특징으로 할 수 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 일방향으로 회전하도록 마련된 코어모듈; 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하고, 상기 코어모듈에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련된 슬릿코터모듈; 및 상기 코어모듈에 토출되어 적층두께가 조절된 상기 소재를 향해 광을 조사하여 경화시킴으로써 소재층을 형성하도록 마련된 광학모듈을 포함하며, 상기 토출모듈은 회전중인 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터를 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 중심으로부터 방사 방향으로 균일하게 소재를 도포하여 대상물을 형성하여 고품질의 원형 대칭 모델(Axis Symmetric)을 형성하기 용이하다.
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.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 상면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코어모듈의 예시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 예시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 소재 토출 과정을 나타낸 예시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 다음 소재층에 대한 소재 토출 과정을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 다음 소재층의 토출 방법을 나타낸 예시도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 단일 토출부를 이용한 소재 교체 방법을 나타낸 예시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 복수의 토출부를 이용한 소재 교체 방법을 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 상면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 예시도이다.
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.
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.
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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 상면도이다.
도1에 도시된 것처럼, 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터(100)는 코어모듈(110), 토출모듈(120), 블레이드모듈(130) 및 광학모듈(140)을 포함한다.
상기 코어모듈(110)은 일방향으로 회전하도록 마련될 수 있으며, 탈부착이 가능하게 마련될 수 있다.
그리고, 도 1에 도시된 것처럼, 상기 코어모듈(110)은 원기둥 형태로 마련될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 형성하고자 하는 대상물의 형태에 대응되는 형상으로 마련될 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 코어모듈의 예시도이다.
도 2에 도시된 것처럼, 별 모양의 대상물을 만들고자 할 경우, 상기 코어모듈(110)은 별 모양으로 형성될 수 있다.
이처럼 상기 코어모듈(110)은 원형 대칭으로 이루어진 대상물에 대응되는 형상으로 다양하게 마련될 수 있으며, 탈부착 가능하게 마련되어 대상물에 따라 교체가 용이하게 마련될 수 있다.
또한, 상기 코어모듈(110)은 측면에 토출되는 상기 소재의 선속도가 일정하게 하기 위해, 상기 소재의 토출 위치가 중심에서 멀어질수록 각속도가 감소하도록 회전 속도가 제어되는 것을 특징으로 할 수 있다.
구체적으로, 상기 코어모듈(110)이 계속 일정한 각속도로만 회전하면, 소재층(10)이 여러층으로 적층될 경우, 소재가 토출되는 위치의 선속도는 점차 빨라지게 될 수 있다. 이처럼 될 경우, 소재층(10)이 원하는 두께로 적층되기 어렵고, 경화시간도 충분히 확보되지 않아 제품의 품질을 저하시킬 수 있다.
따라서, 언제나 소재가 토출되는 위치의 선속도가 일정하게 유지도리 수 있도록 소재의 적층 두께가 두꺼워져 소재의 토출 위치가 중심에서 멀어질수록 상기 코어모듈(110)의 각속도는 점차 작아지도록 회전 속도가 제어됨이 바람직하다.
또한, 본 발명에서 소재는 광경화성 소재로서, 점성을 갖는 액상 소재일 수 있다. 즉, 상기 소재는 상기 코어모듈(110)의 측면에 토출되었을 때 광경화되기전에 중력에 의해 흘러내리지 않을 정도의 점섬을 갖는 소재임이 바람직하다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 예시도이다.
다시, 도 1 및 도 3을 참조하면, 상기 토출모듈(120)은 회전중인 상태의 상기 코어모듈(110)을 향해 소재를 토출하도록 마련되며, 토출부(121), 토출결합부(122), 좌우슬라이드부(123), 토출거리조절부(124)를 포함할 수 있다.
상기 토출부(121)는 상기 코어모듈(110)을 향해 소재를 토출하도록 마련될 수 있다.
상기 토출부(121)는 하나로 마련될 수도 있고, 복수개로 마련될 수도 있다.
상기 토출부(121)가 하나로 마련될 경우, 하나의 상기 토출부(121)에 소재를 교체하여 토출하도록 마련될 수 있다.
상기 토출부(121)가 복수로 마련될 경우, 복수의 상기 토출부(121)는 서로 다른 소재를 토출하도록 마련될 수 있다. 즉, 기존에 도포된 소재와 다른 소재를 도포할 때, 상기 좌우슬라이드부(123)를 이용하여 토출해야 하는 소재를 갖고 있는 토출부(121)로 교체하도록 마련될 수 있다.
상기 토출결합부(122)는 상기 코어모듈(110)의 접선 방향과 평행한 방향으로 연장되어 마련될 수 있다.
그리고, 상기 토출결합부(122)에는 복수의 상기 토출부(121)가 결합되도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 복수의 상기 토출부(121)는 상기 토출결합부(122)의 길이 방향으로 일정 간격마다 결합될 수 있다. 이때, 각 상기 토출부(121)는 상기 토출결합부(122)로부터 상기 코어모듈(110) 방향으로 수직하게 연장 형성될 수 있다.
상기 좌우슬라이드부(123)는 상기 토출결합부(122)와 결합되어 마련되며, 상기 토출결합부(122)의 길이 방향으로 더 연장 형성될 수 있다. 그리고, 상기 좌우슬라이드부(123)는 상기 토출결합부(122)가 상기 좌우슬라이드부(123)의 길이 방향을 따라 슬라이딩되도록 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 좌우슬라이드부(123)는 상기 토출결합부(122)가 상기 좌우슬라이드부(123)의 길이 방향을 따라 좌우로 슬라이딩 되면서, 상기 코어모듈(110)을 향해 소재를 토출하는 위치에 원하는 소재를 갖는 토출부(121)를 위치시키도록 할 수 있다.
상기 토출결합부(122) 및 상기 좌우슬라이드부(123)는 특히 상기 토출부(121)가 복수로 마련되었을 때 함께 마련될 수 있다.
상기 토출거리조절부(124)는 상기 좌우슬라이드부(123)와 결합되어 마련되며, 상기 토출부(121)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다. 그리고, 상기 좌우슬라이드부(123)는 상기 토출거리조절부(124)의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 토출거리조절부(124)는 상기 좌우슬라이드부(123)가 상기 토출거리조절부(124)의 길이 방향으로 슬라이딩 되도록 하여 상기 토출부(121)와 상기 코어모듈(110)의 중심 사이의 거리를 조절하도록 마련될 수 있다.
상기 블레이드모듈(130)은 상기 코어모듈(110)에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련되며, 블레이드부(131), 블레이드결합부(132) 및 블레이드거리조절부(133)를 포함한다.
상기 블레이드부(131)는 상기 코어모듈(110)의 회전 방향을 기준으로 상기 토출부(121)의 후방에 위치하도록 마련되며, 상기 토출부(121)에 의해 토출된 소재를 기설정된 두께로 적층하도록 마련될 수 있다.
상기 블레이드결합부(132)는 상기 블레이드부(131)와 고정 결합되도록 마련될 수 있다.
상기 블레이드거리조절부(133)는 상기 블레이드결합부(132)와 결합되도록 마련될 수 있다. 그리고, 상기 블레이드거리조절부(133)는 상기 블레이드부(131)의 길이 방향으로 연장 형성될 수 있다.
상기 블레이드결합부(132)는 상기 블레이드거리조절부(133)의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 블레이드거리조절부(133)는 상기 블레이드결합부(132)가 상기 블레이드거리조절부(133)의 길이 방향으로 슬라이딩 되도록 하여 상기 블레이드부(131)와 상기 코어모듈(110)의 중심 사이의 거리를 조절하도록 마련될 수 있다.
상기 광학모듈(140)은 상기 코어모듈(110)의 회전 방향을 기준으로 상기 블레이드부(131)의 후방에 위치하도록 마련되며, 상기 블레이드부(131)에 의해 기설정된 두께로 적층된 소재에 대해 광을 조사하여 경화시키도록 마련될 수 있다.
상기 광학모듈(140)은 DLP, 레이저 스캐닝 등으로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 광학모듈(140)도 상기 코어모듈(110)과의 거리가 조절 가능하게 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 상기 토출모듈(120), 상기 블레이드모듈(130) 및 상기 광학모듈(140)은 하나의 소재층을 형성할 때마다 상기 소재층의 적층두께만큼 상기 코어모듈(110)로부터 방사 방향으로 멀어지도록 마련될 수 있다.
이하, 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터(100)의 작동 과정을 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 소재 토출 과정을 나타낸 예시도이다.
도 4에 도시된 것처럼, 상기 코어모듈(110)은 일방향으로 계속 회전할 수 있다. 그리고, 상기 토출부(121)는 회전 중인 상기 코어모듈(110)의 측면 토출면에 소재를 토출할 수 있다.
그리고, 토출된 소재는 상기 블레이드부(131)를 통해 기설정된 두께로 적층되며, 두께가 제어된 소재는 상기 광학모듈(140)에 의해 광경화되어 소재층(10)을 형성할 수 있다.
위 과정은 상기 광학모듈(140)이 한 층의 균일한 두께의 소재층(10)을 형성할 때까지 이루어질 수 있다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 다음 소재층에 대한 소재 토출 과정을 나타낸 예시도이다.
도 5에 도시된 것처럼, 한 층의 소재층(10)이 모두 형성되면 상기 토출모듈(120), 상기 블레이드모듈(130) 및 상기 광학모듈(140)은 다음으로 형성할 소재층의 적층두께만큼 상기 코어모듈(110)로부터 방사 방향으로 멀어질 수 있다.
그리고나서 다시, 상기 토출부(121)는 회전 중인 상기 코어모듈(110)에 적층된 소재층(10)상에 소재를 토출할 수 있다.
그리고, 토출된 소재는 상기 블레이드부(131)를 통해 기설정된 두께로 적층되며, 두께가 제어된 소재는 상기 광학모듈(140)에 의해 광경화되어 소재층(10)을 형성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 다음 소재층의 토출 방법을 나타낸 예시도이다.
이 때, 도 6에 도시된 것처럼, 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 다음 소재층의 토출 방법을 설명하도록 한다.
도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 토출모듈(120)은, 상기 소재가 하나의 소재층을 이루도록 토출한 후, 소재의 토출을 멈추고 적층 두께만큼 상기 코어모듈(110)로부터 이격된 다음 다시 소재를 토출하여 다음 소재층을 적층하도록 마련될 수 있다.
또는, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 토출모듈(120)은, 상기 다음 소재층을 적층할 때, 이전에 적층한 소재층의 토출 시작점(11)과 엇갈리는 위치인 토출 시작점(12)에서 소재를 토출하기 시작하도록 마련될 수 있다.
소재층의 토출 시작점이 동일하게 되면, 소재층의 적층이 이루어질 때마다 미세한 틈이 계속 동일한 위치에 형성되어 해당 틈에 의해 내구성이 취약해질 수 있다.
그러나, 본 발명에서와 같이, 다음 소재층을 적층할 때, 이전에 적층한 소재층의 토출 시작점(11)과 엇갈리는 위치인 토출 시작점(12)에서 소재를 토출하기 시작하면, 이러한 미세 틈 형성 위치가 상호 엇갈려 내구성이 강화될 수 있다.
또는, 도 6의 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 토출모듈(120)은 상기 소재를 연속적으로 토출하여 연속적으로 하나 이상의 층을 적층하도록 마련될 수도 있다. 이처럼 마련될 경우, 소재의 토출 시작점과 종료점 사이의 틈이 생기지 않을 수 있다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 단일 토출부를 이용한 소재 교체 방법을 나타낸 예시도이다.
계속해서, 도 7을 참조하여, 토출되는 소재의 종류를 교체할 때에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 하나의 토출부(121)를 통해 소재를 변경할 수 있다.
이처럼 토출부(121)에 새로운 소재를 주입하여 토출할 경우, 도 7의 (b)에 도시된 것처럼, 경계에서 거리에 따른 유전율이 곡선형으로 변화하게 된다. 즉, 소재와 소재 사이의 경계면이 점차 변할 필요가 있을 경우에는 하나의 토출부(121)에 소재를 변경하여 토출하도록 마련될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 복수의 토출부를 이용한 소재 교체 방법을 나타낸 예시도이다.
반면에, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 토출부(121)를 구비하고, 기존의 제1 토출부(121a)를 새로운 제2 토출부(121b)로 변경하여 소재를 토출하도록 마련될 수도 있다.
이처럼 제1 토출부(121b)를 제2 토출부(121b)로 교체하여 새로운 소재를 토출할 경우, 도 8의 (b)에 도시된 것처럼, 경계에서 거리에 따른 유전율이 뚜렷하게 대비될 수 있다. 즉, 소재와 소재 사이의 경계면의 소재가 뚜렷하게 대비될 필요가 있을 경우에는 다른 소재를 갖는 토출부(121)로 변경하여 토출하도록 마련될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 상면도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터의 예시도이다.
도 9 및 도 10은 제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터(200)에 관한 것이다.
제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터(200)는, 코어모듈(210), 슬릿코터모듈(220) 및 광학모듈(230)을 포함한다.
여기서, 상기 코어모듈(210) 및 상기 광학모듈(230)은 제1 실시예에 따른 코어모듈(110) 및 광학모듈(140)과 동일한바 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
상기 슬릿코터모듈(220)은 상기 코어모듈(210)을 향해 소재를 토출하고, 상기 코어모듈(210)에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련될 수 있다.
상기 슬릿코터모듈(220)은 토출부(221), 토출결합부(222), 좌우슬라이드부(223), 토출거리조절부(224) 및 슬릿블레이드부(225)를 포함한다.
여기서, 상기 토출부(221), 토출결합부(222), 좌우슬라이드부(223), 토출거리조절부(224)는 제1 실시예에 따른 토출부(121), 토출결합부(122), 좌우슬라이드부(123), 토출거리조절부(124)와 실질적으로 동일한 바 구체적인 설명을 생략하도록 한다.
상기 슬릿블레이드부(225)는 상기 토출부(221)의 일측에 결합되어 마련될 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 슬릿블레이드부(225)는 상기 코어모듈(210)의 회전 방향을 기준으로 상기 토출부(221)의 후방에 위치하도록 마련되며, 상기 토출부(221)에 의해 토출된 소재를 기설정된 두께로 적층하도록 마련될 수 있다.
그리고, 상기 슬릿블레이드부(225)는 상기 토출부(221)와 함께 상기 토출결합부(222)에 결합되어 상기 토출부(221)와 함께 거동하도록 마련될 수 있다.
즉, 제2 실시예에 따른 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터(200)는, 상기 슬릿코터모듈(220)에 의해 소재의 토출 및 블레이딩이 동시에 이루어지도록 마련될 수 있다.
이처럼 마련된 본 발명은 중심으로부터 방사 방향으로 균일하게 소재를 도포하여 대상물을 형성하여 고품질의 원형 대칭 모델(Axis Symmetric)을 형성하기 용이하다.
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.
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.
10: 소재층
11, 12: 토출 시작점
100: 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터
110: 코어모듈
120: 토출모듈
121: 토출부
121a: 제1 토출부
121b: 제2 토출부
122: 토출결합부
123: 좌우슬라이드부
124: 토출거리조절부
130: 블레이드모듈
131: 블레이드부
132: 블레이드결합부
133: 블레이드거리조절부
140: 광학모듈
200: 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터
210: 코어모듈
220: 슬릿코터모듈
221: 토출부
222: 토출결합부
223: 좌우슬라이드부
224: 토출거리조절부
225: 슬릿블레이드부
230: 광학모듈

Claims (10)

  1. 일방향으로 회전하도록 마련된 코어모듈;
    상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 토출모듈;
    상기 코어모듈에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련된 블레이드모듈; 및
    상기 코어모듈에 토출되어 적층두께가 조절된 상기 소재를 향해 광을 조사하여 경화시킴으로써 소재층을 형성하도록 마련된 광학모듈을 포함하며,
    상기 토출모듈은 회전중인 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 코어모듈은,
    측면에 토출되는 상기 소재의 선속도가 일정하게 하기 위해, 상기 소재의 토출 위치가 중심에서 멀어질수록 각속도가 감소하도록 회전 속도가 제어되는 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출모듈은,
    상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 토출부는 복수로 마련되며, 복수의 상기 토출부는 서로 다른 소재를 토출하도록 마련되고,
    상기 토출부를 교체하여 기존에 도포된 소재와 다른 소재를 도포하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 토출부는 하나로 마련되어 소재를 교체하여 토출 가능하게 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출모듈은,
    상기 소재를 연속적으로 토출하여 연속적으로 하나 이상의 층을 적층하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출모듈은,
    상기 소재가 하나의 소재층을 이루도록 토출한 후, 소재의 토출을 멈추고 적층 두께만큼 상기 코어모듈로부터 이격된 다음 다시 소재를 토출하여 다음 소재층을 적층하도록 마련되는 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 토출모듈은,
    상기 다음 소재층을 적층할 때, 이전에 적층한 소재층의 토출 시작점과 엇갈리는 위치에서 소재를 토출하기 시작하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출모듈, 상기 블레이드모듈 및 상기 광학모듈은 하나의 소재층을 형성할 때마다 상기 소재층의 적층두께만큼 상기 코어모듈로부터 방사 방향으로 멀어지도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
  10. 일방향으로 회전하도록 마련된 코어모듈;
    상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하고, 상기 코어모듈에 토출된 소재의 적층 두께를 조절하도록 마련된 슬릿코터모듈; 및
    상기 코어모듈에 토출되어 적층두께가 조절된 상기 소재를 향해 광을 조사하여 경화시킴으로써 소재층을 형성하도록 마련된 광학모듈을 포함하며,
    상기 토출모듈은 회전중인 상기 코어모듈을 향해 소재를 토출하도록 마련된 것을 특징으로 하는 방사 방향 적층 공정용 3D 프린터.
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