KR20220141662A - 건축용 3d 프린터를 위한 건식 몰탈 이송 및 적층 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축용 3D 프린터를 위한 건식 몰탈 이송 및 적층 장치에 대한 것이다.

Description

건축용 3D 프린터를 위한 건식 몰탈 이송 및 적층 장치{Dry mortar transfer and lamination device for architectural 3D printers}

본 발명은 건축용 3D 프린터를 위한 건식 몰탈 이송 및 적층 장치에 대한 것이다.

3D 프린팅 기술을 이용한 건축에 있어서, 최종 건축 구조물의 물성 균일성과 품질 신뢰성을 확보하는 것을 목적으로 한다. 상기와 같은 과제를 위하여, 본 발명은 하나 이상의 고상 원소재를 각각 배합비율에 맞게 칭량하는 단계, 상기 칭량 된 하나 이상의 고상 원소재를 혼합기를 통해 혼합하여 건식고상혼합물을 준비하는 단계, 상기 건식고상혼합물을 일정한 형상 또는 중량을 가지도록 규격화된 건식 성형체로 만드는 단계, 상기 규격 화된 건식 성형체의 갯수에 비례하여 액상첨가물을 혼합하여 습식 혼합물을 제조하는 단계 및 상기 습식 혼합물을 압출기를 이용하여 압출하면서 지정된 경로의 궤적으로 이송하여 적층파트를 제조하는 단계를 포함하는 건축 물 3D 프린팅 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 고상재료를 저장하고 공급하는 고상재료공급부, 상기 고상재료 공급부로부터 공급되는 고상재료를 혼합하는 건식혼합부, 상기 혼합된 고상재료를 소정의 하우징 내에서 압축하 여 소정의 성형체로 제조하는 소재성형부, 상기 소정의 성형체에 액상첨가물을 혼합하여 습식 혼합물을 제조하는 소재습식혼합부 및 상기 습식 혼합물을 소정의 패턴으로 압출 및 적층하여 건축물을 제조하는 3차원 건축부를 포 함하는 건축용 3D 프린터를 제공한다.

고정된 위치에 건식 재료가 공급되고 성형부(노즐)이 이동하여 건식 재료를 습식으로 제조하고 압출 및 적층하는 구조.

종래기술은 고정된 위치에 건식재료(시멘트,모래,기타 고상첨가물)이 위치하여 성형부 재료가 소진되면 출력중 소정의 위치로 복귀하여 건식재료를 제공 받아야 한다. 대형 출력물에 사용할 경우 경로 출력 도중에 복귀(소정의 위치) 시간 + 재료 공급 시간 + 출력 경로로 이동 시간이 소요되므로 작업 시간이 150%~200% 더 증가한다.

본 발명은 건축용 3D 프린터를 위한 건식 몰탈 이송 및 적층 장치를 제공하고자 한다.

건축용 3차원 프린터의 재료 공급에 있어, 건재료를 링블러워를 통해 실시간 공급하는 장치

건재료 혼합부 및 물 공급 장치를 통해 습식 재료로 변경하는 장치

혼합부에서 혼합된 재료를 셔터를 통해 적층부로 이동하는 장치

구동 모터를 통해서 혼합부 제 1 블레이드 스크류 회전하는 장치, 제 2 블레이드는 제 1 중공형 블레이드 내측에 위치하여 회전하는 장치

혼합부와 적층부(노즐)가 일체형으로 재료 손실의 최소화가 가능하다. 혼합부와 적층부가 분리된 경우 습식 재료의 잔여물이 존재한다.

건재료가 링블러워를 통해 실시간 이송되어지고 혼합부의 검지센서에 의해 공급량의 컨트롤이 가능하다.

적층시 기존의 재료 공급을 위한 추가 시간이 필요하지 않다. 상부 혼합부에서 혼합 후 적층부 호퍼로 재료가 공급되어 진다.

도 1과 도 2는 건축용 3D 프린터를 위한 건식 몰탈 이송 및 적층 장치를 설명하기 위한 도면이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.

적층하고자 하는 건축 부재가 Silo(몰탈 저장고)에 소정의 몰탈 비율로 저장되고 Ring Blowr를 통해서 재료가 혼합되는 공간으로 이동되어 진다. 재료 혼합되는 공간에는 건재료의 공급량을 확인할 수 있는 검지 센서에 의해서 공급을 조절 할 수 있다. 혼합부에는 건재료를 습식재료로 바꾸기 위한 물 공급 Inlet 및 정량벨브가 설치되어 혼합비에 맞는 물을 공급할 수 있다. 재료의 혼합 방법은 구동 모터1에 의해 Screw 형태의 Blade를 통해서 혼합 및 노즐로의 재료를 공급할 수 있다. 혼합부에서 노즐부로의 이동은 셔터를 통해서 습식재료를 노즐로 이동 시키고 다음 재료를 혼합하는 경우에는 닫히게 된다. 구동 모터2를 통해서 노즐 Screw를 회전시키고 재료를 압출 및 적층 할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims (4)

1. 건축용 3차원 프린터의 재료 공급에 있어, 건재료를 링블러워를 통해 실시간 공급하는 장치.
2. 건재료 혼합부 및 물 공급 장치를 통해 습식 재료로 변경하는 장치.
3. 혼합부에서 혼합된 재료를 셔터를 통해 적층부로 이동하는 장치.
4. 구동 모터를 통해서 혼합부 제 1 블레이드 스크류 회전하는 장치, 제 2 블레이드는 제 1 중공형 블레이드 내측에 위치하여 회전하는 장치.

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