KR20230035730A - Apparatus for cooling nozzle of 3D printer - Google Patents

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KR20230035730A
KR20230035730A KR1020210118080A KR20210118080A KR20230035730A KR 20230035730 A KR20230035730 A KR 20230035730A KR 1020210118080 A KR1020210118080 A KR 1020210118080A KR 20210118080 A KR20210118080 A KR 20210118080A KR 20230035730 A KR20230035730 A KR 20230035730A
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nozzle case
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KR1020210118080A
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박재한
김우영
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주식회사신도리코
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Abstract

The present invention relates to a nozzle cooling device for a 3D printer which cools a nozzle that melts filament and discharges the filament onto a bed. The nozzle cooling device comprises: a nozzle case installed on the downstream side of a nozzle assembly equipped with parts for transporting and discharging the filament and accommodating the nozzle therein; a nozzle case door rotatably installed on a front surface of the nozzle case and having a size which allows the nozzle to be withdrawn when opened; and a cooling fan installed in the inside of a nozzle case door and facing the nozzle when the nozzle case door is closed to cool the nozzle. According to the nozzle cooling device of the present invention, when dismantling the nozzle due to the maintenance or failure of the nozzle, only the nozzle can be easily dismantled without the need to dismantle a cooling fan.

Description

３Ｄ 프린터용 노즐 냉각 장치{Apparatus for cooling nozzle of 3D printer}3D nozzle cooling device for printer {Apparatus for cooling nozzle of 3D printer}

본 발명은 열가소성 필라멘트를 용융하여 적층하는 압출 적층 방식(FDM)의 3D 프린터의 노즐을 용이하게 탈착시킬 수 있는 구성을 갖는 3D 프린터용 노즐 냉각 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a nozzle cooling device for a 3D printer having a configuration capable of easily attaching and detaching a nozzle of a 3D printer of an extrusion layering method (FDM) in which a thermoplastic filament is melted and laminated.

3D 프린터는 재료의 연속적인 레이어를 2차원 프린터와 같이 출력하여 이를 적층함으로써 대상물을 만드는 제조 장치로서, 디지털화된 도면 정보를 바탕으로 빠르게 대상물을 제작할 수 있어서 프로토타입 샘플 제작 등에 주로 사용된다.A 3D printer is a manufacturing device that produces an object by outputting successive layers of material like a two-dimensional printer and stacking them, and is mainly used for prototype sample production because it can rapidly produce an object based on digitized drawing information.

3D 프린터의 제품 성형방식은 광경화성 레진에 레이저 광선을 주사하여 광주사된 부분을 물체로 성형하는 광경화성 레진 조형 방식(SLA; Stereo Lithography Apparatus), 빛에 반응하는 아크릴이나 에폭시 계열의 광경화성 수지(Photocurable resin)가 들어있는 수조(Vat)에 레이저(Laser) 빔을 주사해 원하는 모델을 조형하는 선택적 레이저 용융 방식(SLM; Selective laser melting) 및 열가소성 필라멘트를 용융하여 적층하는 압출 적층 방식(FDM; Fused Deposition Modeling) 등이 있다.The 3D printer's product molding method is a photocurable resin modeling method (SLA; Stereo Lithography Apparatus) in which a laser beam is injected into a photocurable resin to mold the light-scanned part into an object, and an acrylic or epoxy-based photocurable resin that reacts to light. Selective laser melting (SLM) in which a laser beam is injected into a vat containing photocurable resin to form a desired model; and extrusion lamination (FDM) in which thermoplastic filaments are melted and laminated; Fused Deposition Modeling).

이러한 3D 프린터의 성형 방식 중에서 열가소성 필라멘트를 용융하여 적층하는 압출 적층 방식(FDM)의 3D 프린터는 필라멘트를 이송 및 배출하기 위해 이송 경로, 이송 롤러 및 이송 모터 등이 구비된 본체를 포함하고, 이 본체의 하류측에는 필라멘트를 용융시켜 배출하는 핫 엔드부가 구비된다.Among the molding methods of these 3D printers, a 3D printer of the extrusion layering method (FDM) in which thermoplastic filaments are melted and laminated includes a main body equipped with a conveying path, a conveying roller, a conveying motor, etc. to convey and discharge the filament, and the main body A hot end portion for melting and discharging the filament is provided on the downstream side of the filament.

여기서, 핫 엔드부는 일반적으로 방열 부재, 베럴 및 노즐을 포함하고, 일측에는 냉각팬이 구비될 수 있다. 또한, 핫 엔드부는 유지 보수를 위해 본체로부터 착탈 가능하게 구성된다.Here, the hot end part generally includes a heat dissipation member, a barrel, and a nozzle, and a cooling fan may be provided on one side. Also, the hot end is configured to be detachable from the main body for maintenance.

도 1과 2는 종래기술에 따른 3D 프린터 노즐 조립체의 구성을 도시한 도면으로서, 3D 프린터 노즐 조립체는 이송된 필라멘트를 녹여주는 노즐(1), 필라멘트 적층 시 적층부를 냉각시키는 팬(2, 3), 노즐에서 발생한 열을 방출하는 방열판 및 노즐에서 열이 전달되는 것을 차단하는 히트 블록을 포함한다.1 and 2 are diagrams showing the configuration of a 3D printer nozzle assembly according to the prior art, the 3D printer nozzle assembly includes a nozzle 1 for melting the transferred filament, and a fan (2, 3) for cooling the stacked portion when the filament is stacked. , a heat sink that dissipates heat generated from the nozzle, and a heat block that blocks heat transfer from the nozzle.

여기서, 노즐은 필라멘트를 녹이기 위하여 고온으로 유지되며, 그 온도는 재질별로 차이가 있으나 통상적으로 180 ~ 240℃ 범위로 유지된다. 이에 따라 필라멘트(5)는 노즐에서 용융되어 액상으로 출력되고 베드에 적층되어 출력물이 조형된다. 이때, 베드에 적층되는 용융 필라멘트는 고온으로 인해 잔존 열에너지를 보유하고 있어 베드에 적층된 후 바로 굳어지지 못한다. 이는 출력물의 품질을 저하시키는 원인이 된다.Here, the nozzle is maintained at a high temperature to melt the filament, and the temperature varies depending on the material, but is usually maintained in the range of 180 to 240 ° C. Accordingly, the filament 5 is melted in the nozzle, output in liquid form, and stacked on the bed to shape the output object. At this time, the molten filaments stacked on the bed do not harden immediately after being stacked on the bed because they have residual thermal energy due to the high temperature. This causes the quality of the output to deteriorate.

이러한 이유로 종래의 3D 프린터는 노즐 주변에 적어도 하나 이상의 냉각 팬(2, 3)을 설치하여 필라멘트를 냉각시키는 구성을 갖고 있다.For this reason, a conventional 3D printer has a configuration in which at least one or more cooling fans 2 and 3 are installed around the nozzle to cool the filament.

그런데, 종래의 3D 프린터의 노즐 냉각 팬은 노즐 주변에 노즐 조립체와 일체로 고정된 구조를 갖기 때문에, 노즐의 유지 보수 또는 고장으로 인해 노즐을 노즐 조립체로부터 분리할 필요가 있는 경우, 냉각 팬을 먼저 노즐 조립체로부터 해체한 후에 노즐을 해체해야 하는 번거로움이 있었다.However, since the nozzle cooling fan of the conventional 3D printer has a structure integrally fixed with the nozzle assembly around the nozzle, when it is necessary to separate the nozzle from the nozzle assembly due to maintenance or failure of the nozzle, the cooling fan is first There was a hassle of disassembling the nozzle after disassembling it from the nozzle assembly.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 노즐의 유지 보수 또는 고장으로 인해 노즐을 해체할 때 냉각팬을 해체할 필요없이 노즐만 간단하게 해체할 수 있는 3D 프린터용 노즐 냉각 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was invented to solve the above problems, and when the nozzle is dismantled due to maintenance or failure of the nozzle, there is no need to dismantle the cooling fan. aims to do

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 필라멘트를 용융시켜 베드 상으로 배출하는 노즐을 냉각시키는 3D 프린터용 노즐 냉각 장치로서, 필라멘트를 이송 및 배출하기 위한 부품들을 구비한 노즐 조립체의 하류측에 설치되고, 내부에 상기 노즐을 수용하는 노즐 케이스; 상기 노즐 케이스의 전면에 회동 가능하게 설치되고, 개방시 상기 노즐이 인출 가능한 크기를 갖는 노즐 케이스 도어; 및 상기 노즐 케이스 도어의 내측에 설치되고, 상기 노즐 케이스 도어의 폐쇄시 상기 노즐과 대면하여 상기 노즐을 냉각시키는 냉각 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a nozzle cooling device for a 3D printer for cooling a nozzle that melts filaments and discharges them onto a bed, and is installed on the downstream side of a nozzle assembly having parts for transferring and discharging filaments And, a nozzle case for accommodating the nozzle therein; a nozzle case door rotatably installed on the front surface of the nozzle case and having a size to allow the nozzle to be withdrawn when opened; and a cooling fan installed inside the nozzle case door and facing the nozzle when the nozzle case door is closed to cool the nozzle.

바람직하게는, 상기 노즐 케이스는 저면 및 상면이 개방된 형태이고, 상기 노즐 케이스의 상면은 상기 노즐 조립체에 의해 폐쇄되고, 상기 노즐 케이스 도어는 상기 노즐 케이스의 전면을 형성하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the nozzle case has a bottom surface and an open top surface, the upper surface of the nozzle case is closed by the nozzle assembly, and the nozzle case door forms the front surface of the nozzle case.

바람직하게는, 상기 노즐 케이스 도어는 상기 냉각 팬이 설치된 영역과 대면하는 영역에 복수의 제1 통기공들이 구비된 것을 특징으로 한다.Preferably, the nozzle case door is characterized in that a plurality of first ventilation holes are provided in an area facing the area where the cooling fan is installed.

더 바람직하게는, 상기 노즐 케이스의 배면에는 복수의 제2 통기공들이 형성되어, 상기 제1 통기공들이 형성된 상기 노즐 케이스 도어와 상기 노즐 케이스의 배면 사이에 공기 유로가 형성되는 것을 특징으로 한다.More preferably, a plurality of second ventilation holes are formed on the rear surface of the nozzle case, and an air flow path is formed between the nozzle case door on which the first ventilation holes are formed and the rear surface of the nozzle case.

부가적으로, 상기 노즐은 좌우 양측에 수평방향으로 슬라이딩 바가 구비된 슬라이딩 브라켓을 구비하고, 상기 노즐 케이스는 내측에 상기 슬라이딩 바가 슬라이딩 이동할 수 있는 슬라이딩 홈을 구비한 것을 특징으로 한다.Additionally, the nozzle is provided with sliding brackets equipped with sliding bars in the horizontal direction on both left and right sides, and the nozzle case is characterized in that it is provided with a sliding groove on the inside of which the sliding bar can slide.

한편, 상기 노즐 조립체와 3D 프린터의 조형 영역 사이에는 단열 부재가 설치되고, 상기 단열 부재는 상기 노즐 조립체의 이동시 수축 또는 팽창 가능한 플렉시블한 소재로 형성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, a heat insulating member is installed between the nozzle assembly and the molding area of the 3D printer, and the heat insulating member is formed of a flexible material capable of contracting or expanding when the nozzle assembly moves.

본 발명에 따르면, 냉각 팬이 노즐과 분리되어 노즐 케이스의 도어 내측에 설치됨으로써, 노즐의 교체나 유지보수를 위해 노즐 조립체로부터 노즐을 해체하고자 하는 경우, 작업자는 노즐 케이스의 도어를 개방하여 노즐 조립체로부터 노즐을 간단하게 인출할 수 있다.According to the present invention, since the cooling fan is separated from the nozzle and installed inside the door of the nozzle case, when disassembling the nozzle from the nozzle assembly for replacement or maintenance of the nozzle, the operator opens the door of the nozzle case to remove the nozzle assembly. The nozzle can be easily withdrawn from the

또한, 본 발명에 따르면, 노즐 케이스 도어의 제1 통기공들과 노즐 케이스의 배면의 제2 통기공들에 의해, 노즐 케이스 도어와 노즐 케이스의 배면 사이에는 공기 유로가 형성되기 때문에, 노즐 케이스 외부에서 내부로의 그리고 노즐 케이스 내부에서 외부로의 원활한 공기 유동이 가능해져 노즐의 냉각 효율을 높일 수 있다.In addition, according to the present invention, since an air flow path is formed between the nozzle case door and the rear surface of the nozzle case by the first ventilation holes of the nozzle case door and the second ventilation holes of the rear surface of the nozzle case, the outside of the nozzle case The cooling efficiency of the nozzle can be increased by enabling smooth air flow from the inside to the inside and from the inside of the nozzle case to the outside.

또한, 본 발명에 따르면, 노즐에 구비된 슬라이딩 브라켓에 의해, 노즐과 노즐 조립체를 체결하고 있는 체결 수단을 해체하는 작업 중에 노즐이 노즐 케이스에 안착된 상태를 유지할 수 있어, 노즐이 베드로 추락하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 노즐이 노즐 케이스로부터 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하므로, 작업자는 노즐을 쉽고 안전하게 노즐 케이스로부터 인출할 수 있다.In addition, according to the present invention, the nozzle can maintain a state in which the nozzle is seated in the nozzle case during the operation of disassembling the fastening means fastening the nozzle and the nozzle assembly by means of the sliding bracket provided in the nozzle, thereby preventing the nozzle from falling to the bed. It can be prevented. Moreover, since the nozzle can slide horizontally from the nozzle case, the operator can easily and safely withdraw the nozzle from the nozzle case.

또한, 본 발명에 따르면, 플렉시블한 단열 부재에 의해, 조형 시 노즐 조립체가 이동하더라도 단열 부재가 수축 또는 팽창하면서 조형 영역과 노즐 조립체 사이를 충분히 단열시킬 수 있고, 이에 따라 조형 영역의 고온 환경이 노즐 조립체에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, even if the nozzle assembly moves during molding, the heat insulating member can sufficiently insulate between the molding area and the nozzle assembly while contracting or expanding by the flexible heat insulating member, and accordingly, the high-temperature environment of the molding area is reduced by the nozzle. Adverse effects on the assembly can be prevented.

도 1은 종래기술에 따른 3D 프린터의 노즐 조립체의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 종래기술에 따른 3D 프린터의 노즐 조립체의 구성을 도시한 정면도,
도 3은 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치를 도시한 사시도로서, 노즐 케이스의 도어가 개방된 상태를 도시한 도면,
도 5는 도 4의 정면도,
도 6은 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치를 도시한 사시도로서, 노즐 케이스의 도어가 개방된 후 노즐이 해체되는 상태를 도시한 도면,
도 7은 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치가 설치된 3D 프린터의 챔버 내부를 도시한 정면도,
도 8은 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치가 설치된 3D 프린터의 챔버 내부를 도시한 측면도.1 is a perspective view showing the configuration of a nozzle assembly of a 3D printer according to the prior art;
2 is a front view showing the configuration of a nozzle assembly of a 3D printer according to the prior art;
3 is a perspective view showing a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention;
Figure 4 is a perspective view showing a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention, showing a state in which the door of the nozzle case is open;
Figure 5 is a front view of Figure 4;
Figure 6 is a perspective view showing a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention, a view showing a state in which the nozzle is dismantled after the door of the nozzle case is opened;
7 is a front view showing the inside of a chamber of a 3D printer in which a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention is installed;
8 is a side view showing the inside of a chamber of a 3D printer in which a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention is installed.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 참고로, 아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.Hereinafter, a preferred embodiment of a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. For reference, in describing the present invention below, the terms referring to the components of the present invention are named in consideration of the functions of each component, so they should not be understood as limiting the technical components of the present invention. It will be.

도 3 내지 5를 참조하면, 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치는 필라멘트를 용융시켜 베드 상으로 배출하는 노즐(100)을 냉각시켜 배출되는 필라멘트가 빠르게 냉각될 수 있게 하는 장치이다.Referring to Figures 3 to 5, a nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention is a device that melts filaments and cools the nozzle 100 for discharging them onto a bed so that the discharged filaments can be rapidly cooled.

구체적으로, 본 발명은 노즐(100)을 수용하는 노즐 케이스(200), 노즐 케이스(200)의 전면을 개방 또는 폐쇄시키는 노즐 케이스 도어(300), 및 노즐 케이스 도어(300)에 설치되는 냉각 팬(400)을 포함하여 구성된다.Specifically, the present invention relates to a nozzle case 200 accommodating the nozzle 100, a nozzle case door 300 opening or closing the front surface of the nozzle case 200, and a cooling fan installed in the nozzle case door 300. (400).

노즐 케이스(200)는 노즐 조립체(10)의 하류 측에 설치되고, 내부에는 필라멘트를 용융시켜 배출하는 노즐(100)이 수용된다. 여기서, 노즐 조립체(10)는 필라멘트를 이송 및 배출하기 위한 부품들, 예를 들면 필라멘트를 이송 및 배출하기 위한 이송 유로, 이송 롤러 및 이송 모터 등을 구비한다. 또한, 노즐 조립체(10)는 필라멘트가 적층되는 베드의 상부에서 수평방향으로, 즉 XY방향으로 이동 가능하게 구성된다.The nozzle case 200 is installed on the downstream side of the nozzle assembly 10, and the nozzle 100 for melting and discharging the filament is accommodated therein. Here, the nozzle assembly 10 includes parts for transporting and discharging the filament, for example, a transport passage, a transport roller, and a transport motor for transporting and discharging the filament. In addition, the nozzle assembly 10 is configured to be movable in the horizontal direction, that is, the XY direction, from the top of the bed on which the filaments are stacked.

노즐 케이스 도어(300)는 노즐 케이스(200)의 전면에 회동 가능하게 설치된다. 이 노즐 케이스 도어(300)는 개방시 노즐(100)이 인출 가능하도록 노즐(100) 보다 큰 크기를 갖는다.The nozzle case door 300 is rotatably installed on the front of the nozzle case 200 . The nozzle case door 300 has a larger size than the nozzle 100 so that the nozzle 100 can be withdrawn when opened.

냉각 팬(400)은 노즐 케이스 도어(300)의 내측에 설치된다. 이 냉각 팬(400)은 노즐 케이스 도어(300)의 폐쇄시 노즐(100)과 대면하여 노즐(100) 측으로 공기를 공급함으로써 노즐(100)을 냉각시키고, 노즐 케이스 도어(300)의 개방시 도어(300)와 함께 회동되어 노즐 케이스(200)의 외측에 위치한다.The cooling fan 400 is installed inside the nozzle case door 300 . The cooling fan 400 faces the nozzle 100 when the nozzle case door 300 is closed and supplies air toward the nozzle 100 to cool the nozzle 100 and when the nozzle case door 300 is opened, the door It is rotated together with (300) and is located outside the nozzle case (200).

바람직하게는, 노즐 케이스(200)는 저면 및 상면이 개방된 육면체 형상을 갖는다. 여기서, 노즐 케이스(200)의 상면은 노즐 케이스(200) 상부의 노즐 조립체(10)에 의해 폐쇄된다. 그리고, 노즐 케이스(200)의 개방된 저면은 노즐(100)의 유지보수 또는 고장으로 인한 노즐(100)의 인출시 도어(300)에 의해 개방된 노즐 케이스(200)의 정면과 함께 노즐(100)의 인출을 용이하게 해준다. Preferably, the nozzle case 200 has a hexahedral shape with open bottom and top surfaces. Here, the upper surface of the nozzle case 200 is closed by the nozzle assembly 10 above the nozzle case 200 . In addition, the open bottom surface of the nozzle case 200 is the nozzle 100 along with the front of the nozzle case 200 opened by the door 300 when the nozzle 100 is pulled out due to maintenance or failure of the nozzle 100. ) facilitates the withdrawal of

한편, 노즐 케이스 도어(400)는 노즐 케이스(200)의 전면을 형성하는 크기를 가질 수 있다.Meanwhile, the nozzle case door 400 may have a size forming the front surface of the nozzle case 200 .

이와 같이, 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치는 냉각 팬(400)이 노즐(100)과 분리되어 노즐 케이스(200)의 도어(300) 내측에 설치됨으로써, 노즐(100)의 교체나 유지보수를 위해 노즐 조립체(10)로부터 노즐(100)을 해체하고자 하는 경우, 노즐 케이스(200)의 도어(300)를 개방하여 노즐 조립체(10)로부터 노즐(100)을 간단하게 인출할 수 있다.As such, in the nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention, the cooling fan 400 is separated from the nozzle 100 and installed inside the door 300 of the nozzle case 200, thereby replacing or maintaining the nozzle 100. When disassembling the nozzle 100 from the nozzle assembly 10 for maintenance, the nozzle 100 can be easily taken out from the nozzle assembly 10 by opening the door 300 of the nozzle case 200 .

바람직하게는, 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치는 노즐 케이스(200) 외부에서 내부로의 그리고 노즐 케이스(200) 내부에서 외부로의 원활한 공기 유동이 이루어지도록 구성된다. Preferably, the nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention is configured to allow smooth air flow from the outside of the nozzle case 200 to the inside and from the inside of the nozzle case 200 to the outside.

이를 위해, 노즐 케이스 도어(300)는 냉각 팬(400)이 설치된 영역과 대면하는 영역에 복수의 제1 통기공들(310)을 구비하고, 노즐 케이스(200)는 노즐 케이스 도어(300)와 대면하는 배면에 복수의 제2 통기공들(210)을 구비한다.To this end, the nozzle case door 300 has a plurality of first ventilation holes 310 in an area facing the area where the cooling fan 400 is installed, and the nozzle case 200 is provided with the nozzle case door 300 and A plurality of second ventilation holes 210 are provided on the facing rear surface.

이와 같이, 노즐 케이스 도어(300)의 제1 통기공들(310)과 노즐 케이스(200)의 배면의 제2 통기공들(210)에 의해, 노즐 케이스 도어(300)와 노즐 케이스(200)의 배면 사이에는 공기 유로가 형성되기 때문에, 노즐 케이스(200) 외부에서 내부로의 그리고 노즐 케이스(200) 내부에서 외부로의 원활한 공기 유동이 가능해져 노즐(100)의 냉각 효율을 높일 수 있다.In this way, the nozzle case door 300 and the nozzle case 200 are formed by the first ventilation holes 310 of the nozzle case door 300 and the second ventilation holes 210 on the rear surface of the nozzle case 200. Since an air flow path is formed between the rear surfaces of the nozzle case 200, smooth air flow from the outside to the inside and from the inside of the nozzle case 200 to the outside is possible, thereby increasing the cooling efficiency of the nozzle 100.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치는 노즐 케이스(200)로부터 노즐(100)을 인출할 때 작업자의 부주의로 인해 노즐(100)이 추락하여 베드에 손상을 입히는 문제를 해소하기 위한 구성을 갖는다.Referring to FIG. 6, the nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention solves the problem that the nozzle 100 falls due to the carelessness of the operator when withdrawing the nozzle 100 from the nozzle case 200 and damages the bed. It has a configuration to solve.

구체적으로, 노즐(100)은 좌우 양측에 수평방향으로 슬라이딩 바(120)가 구비된 슬라이딩 브라켓(130)을 구비한다. 이 슬라이딩 브라켓(130)은 노즐(100)의 상부 외측에 구비된다. 그리고, 노즐 케이스(200)는 내측에 슬라이딩 브라켓(130)의 슬라이딩 바(120)가 수평방향으로 슬라이딩 이동할 수 있게 슬라이딩 바(120)와 대응하는 형상의 슬라이딩 홈(220)을 구비한다.Specifically, the nozzle 100 includes sliding brackets 130 equipped with sliding bars 120 in the horizontal direction on both left and right sides. The sliding bracket 130 is provided on the outside of the top of the nozzle 100 . Also, the nozzle case 200 has a sliding groove 220 having a shape corresponding to the sliding bar 120 so that the sliding bar 120 of the sliding bracket 130 can slide horizontally.

이러한 구성에 의해, 노즐 케이스(200)로부터 노즐(100)을 인출하기 위해 노즐 조립체(10)로부터 노즐(100)을 분리하는 작업 중에, 예를 들면 노즐(100)과 노즐 조립체(100)를 체결하고 있는 체결 수단을 해체하는 작업 중에 슬라이딩 브라켓(130)에 의해 노즐(100)이 노즐 케이스(200)에 안착된 상태를 유지할 수 있어, 노즐(100)이 베드로 추락하는 것을 방지할 수 있다. 더욱이, 노즐(100)이 노즐 케이스(200)로부터 수평방향으로 슬라이딩 이동 가능하므로, 작업자는 노즐(100)을 쉽고 안전하게 노즐 케이스(200)로부터 인출할 수 있다.With this configuration, during the operation of separating the nozzle 100 from the nozzle assembly 10 in order to withdraw the nozzle 100 from the nozzle case 200, for example, the nozzle 100 and the nozzle assembly 100 are fastened. During the work of disassembling the fastening means, the nozzle 100 can be kept seated in the nozzle case 200 by the sliding bracket 130, so that the nozzle 100 can be prevented from falling to the bed. Moreover, since the nozzle 100 can slide horizontally from the nozzle case 200 , the operator can easily and safely withdraw the nozzle 100 from the nozzle case 200 .

한편, 도 7과 8을 참조하면, 압출 적층 방식(FDM)의 3D 프린터의 경우, 베드가 설치된 조형 영역(A)은 베드 상에 출력되는 필라멘트의 조형 품질을 위해 장치 외부와는 상대적으로 고온의 온도를 유지하고 있다. 이러한 이유로, 3D 프린터의 조형 영역(A)은 단열재(20)를 통배 외부와 단열을 유지한다. 그런데, 노즐 조립체(10)는 이동체로 구성되므로, 노즐 조립체(10)와 조형 영역은 충분한 단열이 이루어지지 않아, 조형 영역(A)의 고온 환경이 노즐 조립체(10)에 악영향을 미칠 수 있다.On the other hand, referring to FIGS. 7 and 8, in the case of a 3D printer of the extrusion layering method (FDM), the molding area A in which the bed is installed has a relatively high temperature from the outside of the device for the molding quality of the filament output on the bed. maintaining the temperature. For this reason, the molding area (A) of the 3D printer maintains heat insulation with the outside through the heat insulating material 20 . However, since the nozzle assembly 10 is composed of a movable body, sufficient insulation between the nozzle assembly 10 and the molding area is not achieved, and the high-temperature environment of the molding area A may adversely affect the nozzle assembly 10.

본 발명에 따른 3D 프린터용 노즐 냉각 장치는 이러한 문제를 해소하기 위해, 노즐 조립체(10)와 3D 프린터의 조형 영역(A) 사이에 단열 부재(30)가 설치되고, 이 단열 부재(30)는 노즐 조립체(10)의 이동시 수축 또는 팽창 가능한 플렉시블한 소재로 형성되어 있다. 예를 들면, 단열 부재(30)는 충분히 수축 및 팽창 가능한 자바라 형태의 부재일 수 있다.In the nozzle cooling device for a 3D printer according to the present invention, in order to solve this problem, a heat insulating member 30 is installed between the nozzle assembly 10 and the molding area A of the 3D printer, and the heat insulating member 30 It is formed of a flexible material capable of shrinking or expanding when the nozzle assembly 10 moves. For example, the heat insulating member 30 may be a member in the form of a bellows that is sufficiently contractible and expandable.

이러한 플렉시블한 단열 부재(30)에 의해, 조형 시 노즐 조립체(10)가 이동하더라도 단열 부재(30)가 수축 또는 팽창하면서 조형 영역(A)과 노즐 조립체(10) 사이를 충분히 단열시킬 수 있고, 이에 따라 조형 영역(A)의 고온 환경이 노즐 조립체(10)에 악영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 특히, 냉각팬(400)의 작동 시 조형 영역(A)의 열기가 냉각팬(400)을 통해 노즐 케이스(200) 내부로 유입되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다.Due to the flexible heat insulating member 30, even when the nozzle assembly 10 moves during molding, the heat insulating member 30 contracts or expands to sufficiently insulate between the molding area A and the nozzle assembly 10, Accordingly, it is possible to prevent the high-temperature environment of the molding area A from adversely affecting the nozzle assembly 10 . In particular, when the cooling fan 400 is operated, heat in the molding area A may be effectively prevented from being introduced into the nozzle case 200 through the cooling fan 400 .

이상에서 설명된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 보여준 것에 불과하며, 본 발명의 보호 범위는 이하 특허청구범위에 의하여 해석되어야 마땅할 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것인 바, 본 발명과 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The embodiments of the present invention described above are only exemplarily showing the technical spirit of the present invention, and the protection scope of the present invention should be construed according to the following claims. In addition, those skilled in the art to which the present invention belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention, and all technical ideas within the equivalent scope of the present invention It should be interpreted as being included in the scope of rights.

10: 노즐 조립체 20: 단열재
30: 단열 부재 100: 노즐
120: 슬라이딩 바 130: 슬라이딩 브라켓
200: 노즐 케이스 210: 제2 통기공
220: 슬라이딩 홈 300: 노즐 케이스 도어
310: 제1 통기공 400: 냉각 팬
A: 조형 영역10: nozzle assembly 20: insulator
30: heat insulation member 100: nozzle
120: sliding bar 130: sliding bracket
200: nozzle case 210: second ventilation hole
220: sliding groove 300: nozzle case door
310: first ventilation hole 400: cooling fan
A: molding area

Claims (6)

필라멘트를 용융시켜 베드 상으로 배출하는 노즐을 냉각시키는 3D 프린터용 노즐 냉각 장치로서,
필라멘트를 이송 및 배출하기 위한 부품들을 구비한 노즐 조립체의 하류측에 설치되고, 내부에 상기 노즐을 수용하는 노즐 케이스;
상기 노즐 케이스의 전면에 회동 가능하게 설치되고, 개방시 상기 노즐이 인출 가능한 크기를 갖는 노즐 케이스 도어; 및
상기 노즐 케이스 도어의 내측에 설치되고, 상기 노즐 케이스 도어의 폐쇄시 상기 노즐과 대면하여 상기 노즐을 냉각시키는 냉각 팬을 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D 프린터용 노즐 냉각 장치.
A nozzle cooling device for a 3D printer that cools a nozzle that melts a filament and discharges it onto a bed,
A nozzle case installed on the downstream side of the nozzle assembly having parts for transporting and discharging the filament and accommodating the nozzle therein;
a nozzle case door rotatably installed on the front surface of the nozzle case and having a size to allow the nozzle to be withdrawn when opened; and
A nozzle cooling device for a 3D printer comprising a cooling fan installed inside the nozzle case door and facing the nozzle when the nozzle case door is closed to cool the nozzle.
 제1항에 있어서,
상기 노즐 케이스는 저면 및 상면이 개방된 형태이고, 상기 노즐 케이스의 상면은 상기 노즐 조립체에 의해 폐쇄되고, 상기 노즐 케이스 도어는 상기 노즐 케이스의 전면을 형성하는 것을 특징으로 하는, 3D 프린터용 노즐 냉각 장치.
According to claim 1,
The nozzle case has an open bottom and top surface, the upper surface of the nozzle case is closed by the nozzle assembly, and the nozzle case door forms the front surface of the nozzle case. Device.
 제1항에 있어서,
상기 노즐 케이스 도어는 상기 냉각 팬이 설치된 영역과 대면하는 영역에 복수의 제1 통기공들이 구비된 것을 특징으로 하는, 3D 프린터용 노즐 냉각 장치.
According to claim 1,
The nozzle case door is a nozzle cooling device for a 3D printer, characterized in that a plurality of first ventilation holes are provided in an area facing the area where the cooling fan is installed.
 제3항에 있어서,
상기 노즐 케이스의 배면에는 복수의 제2 통기공들이 형성되어, 상기 제1 통기공들이 형성된 상기 노즐 케이스 도어와 상기 노즐 케이스의 배면 사이에 공기 유로가 형성되는 것을 특징으로 하는, 3D 프린터용 노즐 냉각 장치.
According to claim 3,
A plurality of second ventilation holes are formed on the rear surface of the nozzle case, and an air flow path is formed between the nozzle case door on which the first ventilation holes are formed and the rear surface of the nozzle case. Device.
 제1항에 있어서,
상기 노즐은 좌우 양측에 수평방향으로 슬라이딩 바가 구비된 슬라이딩 브라켓을 구비하고, 상기 노즐 케이스는 내측에 상기 슬라이딩 바가 슬라이딩 이동할 수 있는 슬라이딩 홈을 구비한 것을 특징으로 하는, 3D 프린터용 노즐 냉각 장치.
According to claim 1,
The nozzle has a sliding bracket provided with a sliding bar in the horizontal direction on both left and right sides, and the nozzle case is provided with a sliding groove on the inside through which the sliding bar can slide.
 제1항에 있어서,
상기 노즐 조립체와 3D 프린터의 조형 영역 사이에는 단열 부재가 설치되고, 상기 단열 부재는 상기 노즐 조립체의 이동시 수축 또는 팽창 가능한 플렉시블한 소재로 형성되는 것을 특징으로 하는, 3D 프린터용 노즐 냉각 장치.According to claim 1,
A heat insulating member is installed between the nozzle assembly and the molding area of the 3D printer, and the heat insulating member is formed of a flexible material capable of contracting or expanding when the nozzle assembly moves.
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