KR20240102073A - Method for Outputting of 3D printer with Material Recycling - Google Patents

Method for Outputting of 3D printer with Material Recycling

Info

Publication number
KR20240102073A
KR20240102073A KR1020220183266A KR20220183266A KR20240102073A KR 20240102073 A KR20240102073 A KR 20240102073A KR 1020220183266 A KR1020220183266 A KR 1020220183266A KR 20220183266 A KR20220183266 A KR 20220183266A KR 20240102073 A KR20240102073 A KR 20240102073A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
work surface
build plate
supplied
printer
movement
Prior art date
Application number
KR1020220183266A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
남기훈
윤주영
정현호
성차현
Original Assignee
헵시바주식회사
Filing date
Publication date
Application filed by 헵시바주식회사 filed Critical 헵시바주식회사
Publication of KR20240102073A publication Critical patent/KR20240102073A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/357Recycling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C35/00Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/188Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/209Heads; Nozzles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205Means for applying layers
    • B29C64/214Doctor blades
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/227Driving means
    • B29C64/232Driving means for motion along the axis orthogonal to the plane of a layer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/20Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245Platforms or substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321Feeding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

본 발명은 소재를 재사용함으로써 3D 프린터의 출력 비용을 절감할 수 있는 소재 리사이클링이 가능한 3D 프린터의 출력 방법에 관한 것으로서, 빌드플레이트를 승강 가능하게 지지하며 빌드플레이트를 사이에 두고 이격 형성되는 제1작업면 및 제2작업면을 포함하는 승강부, 소재를 공급하는 노즐팁 및 소재를 평탄화하는 리코팅블레이드를 포함하는 리코터, 및 제2작업면 상에 잔존하는 소재를 제1작업면 상으로 공급하는 리사이클링부를 포함하는 3D프린터의 출력방법에 있어서, 빌드플레이트가 하강하고 소재가 공급되는 소재공급단계, 리코팅블레이드가 제1작업면으로부터 제2작업면으로 이동하는 제1이동에 의해 공급된 소재가 빌드플레이트 상에서 평탄화되는 평탄화단계 및 평탄화 동작에 따른 여분의 소재가 제1이동에 의해 제2작업면을 상으로 이동하여 리사이클링부에 공급되는 소재이동단계를 포함하는 3D프린터의 출력방법을 제공한다.The present invention relates to an output method of a 3D printer capable of recycling materials, which can reduce the output cost of a 3D printer by reusing materials. The first work is formed by supporting a build plate to be lifted up and down and being spaced apart with the build plate in between. An elevation unit including a surface and a second work surface, a nozzle tip for supplying the material, a recoater including a recoating blade for flattening the material, and the material remaining on the second work surface is supplied onto the first work surface. In the output method of a 3D printer including a recycling unit, the material supply step in which the build plate is lowered and the material is supplied, the material supplied by the first movement in which the recoating blade moves from the first work surface to the second work surface. Provides an output method of a 3D printer including a planarization step of flattening on a build plate and a material movement step in which excess material according to the planarization operation moves upward on the second work surface by the first movement and is supplied to the recycling unit. .

Description

소재 리사이클링이 가능한 3D 프린터의 출력 방법{Method for Outputting of 3D printer with Material Recycling}Output method of 3D printer capable of material recycling {Method for Outputting of 3D printer with Material Recycling}

본 발명은 소재 리사이클링이 가능한 3D 프린터의 출력 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용되는 소재를 재사용함으로써 3D 프린터의 출력 비용을 절감할 수 있는 소재 리사이클링이 가능한 3D 프린터의 출력 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an output method of a 3D printer capable of recycling materials, and more specifically, to an output method of a 3D printer capable of recycling materials, which can reduce the output cost of a 3D printer by reusing the materials used.

3D 프린터는 3차원 도면을 3D 프린팅 언어로 변환시킨 이후 기기에 맞는 재료를 사용하여 적층하는 방법을 통해 3차원 물체인 출력물을 만들어내는 장치이다.A 3D printer is a device that converts a 3D drawing into 3D printing language and then creates a 3D object by layering it using materials suitable for the device.

3차원 프린터 방식에는 광경화성 수지 등 액상의 소재에 광선을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 방식과, 액상의 소재 대신에 기능성 고분자 또는 금속 분말을 사용하며 광선을 주사하여 고결(固結)시켜 성형하는 원리를 이용한 방식 등이 있다.The 3D printer method uses the principle of curing the scanned area by scanning light into a liquid material such as photocurable resin, and using a functional polymer or metal powder instead of a liquid material and solidifying it by scanning light. ), etc., using the principle of forming.

기능성 고분자 또는 금속 분말을 이용하여 적층할 경우 고가의 레이저 장비가 필요하고, 금속 분말을 조사한 뒤에 레이저를 조사하여 소결시켜야 하기 때문에 많은 프린팅에 많은 시간이 소요되는 문제가 있었다 또한, 레이저를 이용하여 금속 분말을 소결할 때, 기공이 형성되기 때문에 생성된 입체 조형물의 밀도가 낮아져 불량률이 증가하는 문제가 있다.When laminating using functional polymers or metal powders, expensive laser equipment is required, and since the metal powder must be irradiated and then sintered with a laser, there was a problem in that a lot of printing took a lot of time. In addition, using a laser to sinter the metal powder When sintering powder, pores are formed, which causes a problem in that the density of the resulting three-dimensional object is lowered and the defect rate increases.

한편, 광경화성 수지 등 액상의 소재는 광경화뿐만 아니라 열경화도 발생하므로, PBF에서 일반적으로 사용하는 장치의 일종으로서 상하 이동하는 빌드플레이트 및 빌드플레이트의 가장자리에 접하는 벽체로 구성되는 장치를 사용하여 적층하는 방식을 사용한다.On the other hand, liquid materials such as photocurable resins undergo not only photocuring but also thermal curing, so a type of device commonly used in PBF is used, which consists of a build plate that moves up and down and a wall that contacts the edge of the build plate. A layering method is used.

종래에는 빌드플레이트 상부에 액상의 소재를 공급하여 적층할 경우, 적층이 완료되어 출력물이 완성되면, 사용자가 빌드플레이트로부터 출력물을 떼서 획득하여야 하였으며, 이에 따라 공수가 추가로 소요되며, 작업시간도 길다는 문제점이 있었다.In the past, when liquid material was supplied to the top of the build plate and laminated, once the lamination was completed and the output was completed, the user had to remove the output from the build plate to obtain it, which required additional man-hours and longer work time. There was a problem.

또한, 빌드플레이트 상부에 적층을 위해 액상의 소재를 공급하고 리코팅블레이드를사용하여 평탄화하는 경우, 이 과정에서 일부 액상의 소재가 버려지게 되어 환경오염 및 제조비용 상승의 문제점이 있었다.In addition, when liquid material is supplied for lamination on the upper part of the build plate and flattened using a recoating blade, some of the liquid material is discarded during this process, causing problems of environmental pollution and increased manufacturing costs.

대한민국 등록특허공보 제10-2331977호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2331977 대한민국 등록특허공보 제10-2416785호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2416785

본 발명은 일 실시예를 통하여, 3D 프린터를 이용하여 출력하는 경우 작업시간을 최소화하는 3D 프린터의 출력 방법을 제공하고자 한다.Through one embodiment, the present invention seeks to provide a 3D printer output method that minimizes work time when printing using a 3D printer.

또한, 본 발명은 일 실시예를 통하여, 3D 프린터를 이용하여 출력하는 경우 환경오염을 예방하고 및 제조비용을 절감하는 3D 프린터의 출력 방법을 제공하고자 한다.In addition, through one embodiment, the present invention seeks to provide a 3D printer output method that prevents environmental pollution and reduces manufacturing costs when printing using a 3D printer.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 빌드플레이트가 하강하고 소재가 상기 빌드플레이트 상에 공급되는 소재공급단계; 리코팅블레이드가 제1방향으로 이동하는 제1이동에 의해 상기 공급된 소재가 평탄화되는 평탄화단계; 광의 조사에 의해 상기 평탄화된 소재가 경화되는 경화단계; 및 공급된 소재가 경화되어 출력물이 완성되면, 상기 빌드플레이트가 최초위치로 상승하고, 상기 리코팅블레이드가 제2방향으로 이동하는 제2이동에 의해 상기 형성된 출력물이 빌드플레이트로부터 분리되는 분리단계;를 포함하며, 상기 제2방향은 상기 제1방향에 대해 반대방향인 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법을 제공한다.In order to solve the above-described problem, the present invention includes a material supply step in which a build plate is lowered and material is supplied onto the build plate; A flattening step in which the supplied material is flattened by a first movement of the recoating blade in a first direction; A curing step in which the flattened material is hardened by irradiation of light; and a separation step in which, when the supplied material is cured and the output is completed, the build plate is raised to its initial position and the formed output is separated from the build plate by a second movement in which the recoating blade moves in a second direction; It provides an output method of a 3D printer, wherein the second direction is opposite to the first direction.

상기 분리단계는 상기 제2이동이 진행되는 동안, 상기 리코팅블레이드에 가해지는 저항측정값에 따라 상기 제2이동의 중단여부 및 이동속도 중 하나가 결정될 수 있다.In the separation step, one of whether or not the second movement is stopped and the moving speed may be determined according to a resistance measurement value applied to the recoating blade while the second movement is in progress.

상기 분리단계는 상기 저항측정값의 증가율이 제1상한치를 초과하면, 상기 제2이동의 속도가 감소되는 감속단계;를 포함할 수 있다.The separation step may include a deceleration step in which the speed of the second movement is reduced when the increase rate of the resistance measurement value exceeds the first upper limit.

상기 분리단계는 상기 저항측정값의 크기가 제2상한치를 초과하면, 상기 제2이동이 중단되는 중단단계;를 더 포함할 수 있다.The separation step may further include a stopping step in which the second movement is stopped when the magnitude of the resistance measurement value exceeds the second upper limit.

상기 저항측정값의 크기가 증가 이후 감소하여 제1하한치보다 작은 값에 도달하면, 제1신호가 생성되는 제1신호생성단계;를 더 포함할 수 있다.It may further include a first signal generation step in which a first signal is generated when the size of the resistance measurement value increases and then decreases to reach a value smaller than the first lower limit.

상기 저항측정값의 크기가 증가 이후 감소하여 소정시간 이내에 상기 제1하한치보다 작은 값에 도달하는데 실패하면, 제2신호가 생성되는 제2신호생성단계; 를 더 포함할 수 있다.A second signal generation step in which a second signal is generated when the magnitude of the resistance measurement value increases and then decreases and fails to reach a value smaller than the first lower limit within a predetermined time; It may further include.

또한, 본 발명은 빌드플레이트가 하강하고 소재가 상기 빌드플레이트상에 공급되면, 리코팅블레이드가 제1위치로부터 이동하여 제2위치에 위치하는 제1이동에 의해 소재가 평탄화되고 광 조사에 의해 소재가 경화되어 레이어가 형성되는 레이어 형성동작이 반복되어 출력물이 형성되는 조형단계; 및 상기 조형단계 이후 상기 빌드플레이트가 최초위치로 상승하고, 상기 리코팅블레이드가 상기 제2위치로부터 이동하여 상기 제1위치에 위치하는 제2이동에 의해 상기 형성된 출력물이 빌드플레이트로부터 분리되는 분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.In addition, in the present invention, when the build plate is lowered and the material is supplied on the build plate, the recoating blade moves from the first position to the second position, where the material is flattened by the first movement and the material is flattened by light irradiation. A molding step in which a layer forming operation in which a layer is formed by curing is repeated to form a printed product; and a separation step in which the formed output is separated from the build plate by a second movement in which the build plate is raised to the initial position after the forming step and the recoating blade is moved from the second position to the first position. The above-mentioned problem is solved by providing an output method of a 3D printer characterized by including ;.

또한, 본 발명은 빌드플레이트를 승강 가능하게 지지하며 상기 빌드플레이트를 사이에 두고 이격 형성되는 제1작업면 및 제2작업면을 포함하는 승강부; 소재를 공급하는 노즐팁 및 소재를 평탄화하는 리코팅블레이드를 포함하는 리코터; 및 상기 제2작업면 상에 잔존하는 소재를 상기 제1작업면 상으로 공급하는 리사이클링부;를 포함하는 3D프린터의 출력방법에 있어서, 상기 빌드플레이트가 하강하고 소재가 공급되는 소재공급단계; 상기 리코팅블레이드가 상기 제1작업면으로부터 상기 제2작업면으로 이동하는 제1이동에 의해 상기 공급된 소재가 상기 빌드플레이트 상에서 평탄화되는 평탄화단계; 및 상기 평탄화 동작에 따른 여분의 소재가 상기 제1이동에 의해 상기 제2작업면을 상으로 이동하여 상기 리사이클링부에 공급되는 소재이동단계;를 포함하는 3D프린터의 출력방법을 제공함으로써 상술한 과제를 해결한다.In addition, the present invention supports a build plate so that it can be lifted and lowered, and includes a lifting part including a first work surface and a second work surface spaced apart from each other with the build plate in between; A recoater including a nozzle tip for supplying the material and a recoating blade for flattening the material; and a recycling unit for supplying the material remaining on the second work surface to the first work surface, comprising: a material supply step in which the build plate is lowered and the material is supplied; A flattening step in which the supplied material is flattened on the build plate by a first movement of the recoating blade from the first work surface to the second work surface; and a material moving step in which excess material resulting from the flattening operation moves upward on the second work surface by the first movement and is supplied to the recycling unit. The above-described problem by providing an output method of a 3D printer comprising a. Solve .

상기 소재공급단계는 상기 노즐팁에 의해 상기 빌드플레이트 또는 상기 제1작업면 상에 소재가 공급되는 제1공급동작; 및 상기 공급부에 의해 상기 제1작업면 상에 소재가 공급되어 리사이클링이 되는 제2공급동작;을 포함할 수 있다.The material supply step includes a first supply operation in which material is supplied onto the build plate or the first work surface by the nozzle tip; and a second supply operation in which the material is supplied to the first work surface by the supply unit and recycled.

상기 소재공급단계는 상기 제1이동에 의해 상기 제1작업면 상에 공급된 소재가 상기 빌드플레이트 상으로 공급되는 제3공급동작;을 더 포함할 수 있다.The material supply step may further include a third supply operation in which the material supplied on the first work surface by the first movement is supplied onto the build plate.

광의 조사에 의해 상기 빌드플레이트 상에서 평탄화된 소재가 경화되는 경화단계;를 더 포함할 수 있다.It may further include a curing step in which the material flattened on the build plate is cured by irradiation of light.

상기 리사이클링부는 상기 제2작업면과 연결되어 하방으로 연장 형성되는 제1유로; 상기 제1유로와 연통되며, 상기 제2작업면에서 상기 제1작업면을 향하는 방향으로 연장 형성되는 제2유로; 및 상기 제2유로와 연통되며, 상방으로 연장 형성되어 상기 제1작업면과 연결되는 제3유로;를 포함할 수 있다.The recycling unit includes a first passage connected to the second work surface and extending downward; a second passage communicating with the first passage and extending from the second work surface in a direction toward the first work surface; and a third flow path that communicates with the second flow path, extends upward, and is connected to the first work surface.

상기 제3유로의 내경이 상기 제1유로의 내경보다 작을 수 있다.The inner diameter of the third flow path may be smaller than the inner diameter of the first flow path.

상기 제3유로는 모세관을 포함할 수 있다.The third flow path may include a capillary.

이상에서와 같이, 본 발명의 실시예는 다음과 같은 효과를 가진다.As above, embodiments of the present invention have the following effects.

첫째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 3D 프린터를 이용하여 출력하는 경우 작업시간을 최소화하는 효과를 제공한다.First, according to one embodiment of the present invention, it provides the effect of minimizing work time when printing using a 3D printer.

둘째, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 3D 프린터를 이용하여 출력하는 경우 환경오염을 예방하고 및 제조비용을 절감하는 효과를 제공한다.Second, according to an embodiment of the present invention, when printing using a 3D printer, environmental pollution is prevented and manufacturing costs are reduced.

도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 나타내는 순서도이다.
FIG. 1 is a diagram schematically showing some configurations of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
2 to 5 are diagrams illustrating an output method of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a flowchart showing an output method of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a diagram explaining an output method of a 3D printer according to another embodiment of the present invention.
Figure 8 is a flowchart showing an output method of a 3D printer according to another embodiment of the present invention.

이하에서 설명되는 실시예는 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.The embodiments described below are shown as examples to aid understanding of the invention, and it should be understood that the present invention can be implemented with various modifications different from the embodiments described herein. However, in describing the present invention, if it is determined that detailed descriptions of related known functions or components may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed descriptions and specific illustrations will be omitted. Additionally, in order to facilitate understanding of the invention, the attached drawings are not drawn to scale and the dimensions of some components may be exaggerated.

본 출원에서 사용되는 제1, 제2 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The first and second terms used in this application may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. Terms are used only to distinguish one component from another.

또한, 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 권리범위를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서 "포함한다", "이루어진다" 또는 "구성되다" 등의 용어는 명세서상 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들의 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terms used in this application are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the scope of rights. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as “comprises,” “consists of,” or “consists of” are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but are intended to indicate the presence of one or It should be understood that this does not exclude in advance the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 일부 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터는 빌드플레이트(300)에 액상소재(F)를 공급한 후 얇게 펴서 평탄화 하는 리코터(100), 빌드플레이트(300)에 공급된 액상소재(F)에 광을 조사하는 광조사부(200), 액상소재(F)가 공급되어 위치하는 빌드플레이트(300) 및 3D 프린터를 일정한 데이터에 기초하여 제어하는 제어부(미도시)를 포함한다.Figure 1 is a diagram schematically showing some configurations of a 3D printer according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the 3D printer according to an embodiment of the present invention supplies a liquid material (F) to the build plate 300 and then spreads it thinly to flatten it. It includes a light irradiation unit 200 that irradiates light to the liquid material (F), a build plate 300 where the liquid material (F) is supplied and positioned, and a control unit (not shown) that controls the 3D printer based on certain data. .

리코터(100)는 액상소재(F)를 공급하는 액상소재공급부(110), 액상소재공급부(110)를 제1축(X)상을 따라 이송시키는 제1이송부(120), 액상소재공급부(110)를 제1축(X)과 교차하는 제2축(Y)상을 따라 이송시키는 제2이송부(130) 및 빌드플레이트(300)에 공급된 액상소재(F)를 평탄화 하는 리코팅블레이드(140)를 포함한다. 상호 교차하는 제1축(X)과 제2축(Y)에 의해 형성되는 평면은 빌드플레이트(300)의 상면과 대략 평행하다.The recoater 100 includes a liquid material supply unit 110 that supplies liquid material (F), a first transfer unit 120 that transfers the liquid material supply unit 110 along the first axis (X), and a liquid material supply unit ( A second transfer unit 130 that transfers 110) along the second axis (Y) that intersects the first axis (X), and a recoating blade that flattens the liquid material (F) supplied to the build plate 300. 140). A plane formed by the first axis (X) and the second axis (Y) that intersect each other is approximately parallel to the upper surface of the build plate 300.

액상소재공급부(110)는 액체 상태의 액상소재(F)뿐만 아니라 고체 상태의 소재를 공급할 수 있는 노즐팁(111) 및 노즐팁(111)을 지지하는 노즐지지부(112)를 포함한다.The liquid material supply unit 110 includes a nozzle tip 111 that can supply not only the liquid material (F) in a liquid state but also a solid material, and a nozzle support portion 112 that supports the nozzle tip 111.

제1이송부(120)는 노즐지지부(112)를 지지하는 제1지지프레임(121), 제1지지프레임(121)에 구비되는 한 쌍의 브라켓(124), 브라켓(124) 사이에 구비되며 제1축(X)을 따라 연장되는 제1가이드레일(125), 브라켓(124)에 구비되는 제1이송모터(122), 제1이송모터(122)에 연결되어 제1가이드레일(125)과 나란하게 배치되며 외주면에 나사선이 형성되는 제1회전축(123)을 포함한다. 제1가이드레일(125) 및 제1회전축(123)과 노즐지지부(112)를 관통하며, 제1회전축(123)의 회전에 의해 제1회전축(123)과 나사 결합하는 노즐지지부(112)가 제1가이드레일(125)을 따라 왕복이동한다.The first transfer unit 120 is provided between the first support frame 121 supporting the nozzle support part 112, a pair of brackets 124 provided on the first support frame 121, and the brackets 124. A first guide rail 125 extending along one axis (X), a first transfer motor 122 provided on the bracket 124, and a first guide rail 125 connected to the first transfer motor 122. It includes a first rotation axis 123 that is arranged in parallel and has a thread formed on the outer peripheral surface. The nozzle support portion 112 passes through the first guide rail 125, the first rotation shaft 123, and the nozzle support portion 112 and is screw-coupled with the first rotation shaft 123 by rotation of the first rotation shaft 123. It moves back and forth along the first guide rail (125).

제2이송부(130)는 제1지지프레임(121)에 구비되는 제2지지프레임(131), 제1축(X)과 교차하는 방향으로 연장되며 제2지지프레임(131)을 가이드하는 제2가이드레일(132), 브라켓(미도시)에 의해 지지되는 제2이송모터(134), 제2이송모터(134)에 연결되며 제2지지프레임(131)과 나사결합하는 제2회전축(133)을 포함한다. 제2이송부(130)의 작동원리는 제1이송부(120)와 동일하다.The second transfer unit 130 extends in a direction intersecting the second support frame 131 provided on the first support frame 121 and the first axis (X) and guides the second support frame 131. A guide rail 132, a second transfer motor 134 supported by a bracket (not shown), and a second rotation shaft 133 connected to the second transfer motor 134 and screwed to the second support frame 131. Includes. The operating principle of the second transfer unit 130 is the same as that of the first transfer unit 120.

한편 리코터(100)를 제1축(X) 및 제2축(Y)과 교차하고 상하방향으로 연장되는 제3축(Z)을 따라 왕복이동시키는 제3이송부(170)가 구비된다. 이러한 제3이송부(170)는 제2이송부(130)와 구조 및 작동 원리가 동일하여 상세한 설명을 생략한다.Meanwhile, a third transfer unit 170 is provided to reciprocate the recoater 100 along a third axis (Z) that intersects the first axis (X) and the second axis (Y) and extends in the vertical direction. This third transfer unit 170 has the same structure and operating principle as the second transfer unit 130, so detailed description is omitted.

광조사부(200)는 빌드플레이트(300)에 구비되어 UV광 등 사용되는 액상소재(F)에 따라 다양한 광을 사용하도록 형성된다.The light irradiation unit 200 is provided on the build plate 300 and is formed to use various lights depending on the liquid material (F) used, such as UV light.

빌드플레이트(300)는 상면이 편평한 형상의 플레이트로 형성되며, 제4이송부(180)에 의해 상하방향으로 이동한다. 제4이송부(180)는 상술한 제2이송부(130)와 구조 및 작동 원리가 동일하며 상세한 설명을 생략한다.The build plate 300 is formed as a plate with a flat upper surface and moves in the vertical direction by the fourth transfer unit 180. The fourth transfer unit 180 has the same structure and operating principle as the above-described second transfer unit 130, and detailed description is omitted.

제어부(미도시)는 리코터(100), 광조사부(200) 및 빌드플레이트(300)를 포함한 3D 프린터의 구성을 제어하도록 형성된다. 이하 설명되는 3D 프린터의 출력방법은 3D 프린터의 구성이 제어부의 제어신호에 의해 동작하는 것을 전제로 한다.The control unit (not shown) is formed to control the configuration of the 3D printer including the recoater 100, the light irradiation unit 200, and the build plate 300. The 3D printer output method described below assumes that the 3D printer is configured to operate based on control signals from the control unit.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력 방법에 대해 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다. 도 2 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 설명하는 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, an output method of a 3D printer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 6. FIGS. 2 to 5 are diagrams illustrating an output method of a 3D printer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a flow chart illustrating an output method of a 3D printer according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력 방법은 양면 사용이 가능한 리코팅블레이드(140)가 이용되며, 사용자의 수작업 없이 출력물(G)이 획득될 수 있다.The 3D printer output method according to an embodiment of the present invention uses a recoating blade 140 that can be used on both sides, and the output G can be obtained without manual work by the user.

도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린터의 출력 방법은 조형단계(S14) 및 분리단계(S15)를 포함한다.Referring to Figures 2 to 6, the output method of a 3D printer according to an embodiment of the present invention includes a forming step (S14) and a separating step (S15).

조형단계(S14)는 빌드플레이트(300)가 하강하고 액상소재(F)가 상기 빌드플레이트(300)상에 공급되면, 리코팅블레이드(140)가 제1방향(P1)으로 이동 즉, 제1위치로부터 이동하여 제2위치에 위치하는 제1이동(P1)에 의해 액상소재(F)가 평탄화되고 광 조사에 의해 액상액상소재(F)가 경화되어 레이어가 형성되는 레이어 형성동작이 반복되어 출력물(G)이 형성되는 단계이다.In the forming step (S14), when the build plate 300 is lowered and the liquid material (F) is supplied on the build plate 300, the recoating blade 140 moves in the first direction (P1), that is, the first The liquid material (F) is flattened by the first movement (P1), which is moved from its position to the second position, and the layer forming operation in which the liquid material (F) is hardened by light irradiation to form a layer is repeated, resulting in a printed product. This is the stage where (G) is formed.

구체적으로 조형단계(S14)는 소재공급단계(S11) 평탄화단계(S12) 및 경화단계(S13)를 포함한다.Specifically, the forming step (S14) includes a material supply step (S11), a flattening step (S12), and a curing step (S13).

소재공급단계(S11)는 도 2에서 도시된 바와 같이, 빌드플레이트(300)가 하강하고 액상소재(F)가 빌드플레이트(300) 상에 공급되는 단계이다. 빌드플레이트(300)는 승강부에 의해 승강 가능하게 지지된다. 소재공급단계(S11)에서 액상소재(F)의 공급은 노즐팁(11)이 액상소재(F)를 빌드플레이트(300) 상에 직접 토출하는 것으로 제한되지 않는다.As shown in FIG. 2, the material supply step (S11) is a step in which the build plate 300 is lowered and the liquid material (F) is supplied on the build plate 300. The build plate 300 is supported to be lifted up and down by the lifting unit. In the material supply step (S11), the supply of the liquid material (F) is not limited to the nozzle tip 11 discharging the liquid material (F) directly on the build plate 300.

승강부는 제1작업대(410), 제2작업대(420) 및 빌드플레이트(300)를 승강시키도록 동력을 발생시키는 구동부(미도시)를 포함한다.The lifting unit includes a driving unit (not shown) that generates power to elevate the first worktable 410, the second worktable 420, and the build plate 300.

제1작업대(410) 및 제2작업대(420)는 빌드플레이트(300)를 사이에 두고 빌드플레이트(300)를 승강 가능하게 수용하되 상호 이격된다.The first worktable 410 and the second worktable 420 accommodate the build plate 300 in an elevable manner with the build plate 300 interposed therebetween, but are spaced apart from each other.

리코팅블레이드(140)는 제1작업대(410)로부터 제2작업대(420)를 향하는 제1방향(P1)으로 이동하는 제1이동(P1)을 하거나, 제1방향(P1)의 역방향인 제2방향(P2)으로 이동하는 제2이동(P2)을 한다.The recoating blade 140 makes a first movement (P1) moving in the first direction (P1) from the first worktable 410 to the second worktable 420, or moves in the opposite direction of the first direction (P1). Make a second movement (P2) that moves in two directions (P2).

제1이동(P1)은 리코팅블레이드(140)가 제1작업대(410)의 상면인 제1작업면(411, 도 7에 도시)에서 제2작업대(420)의 상면인 제2작업면(421, 도 7에 도시)까지 이동하는 동작을 포함하며, 이에 한정되는 것은 아니며, 리코팅블레이드(140)가 빌드플레이트(300) 일단에서 일단의 반대편에 위치하는 타단까지 리코팅블레이드(140)가 이동하는 동작을 포함한다. 제1작업대(410)는 전술한 제1위치일 수 있으며, 제2작업대(420)은 전술한 제2위치일 수 있다.The first movement (P1) moves the recoating blade 140 from the first work surface (411, shown in FIG. 7), which is the top surface of the first work table 410, to the second work surface (shown in FIG. 7), which is the top surface of the second work table 420. 421 (shown in FIG. 7), but is not limited to this, and the recoating blade 140 moves from one end of the build plate 300 to the other end located on the opposite side of the build plate 300. Includes moving movements. The first worktable 410 may be at the above-described first position, and the second worktable 420 may be at the above-described second position.

제2이동(P2)은 리코팅블레이드(140)가 제1방향(P1)에 역방향인 제2방향(P2)으로 이동하는 동작이며, 제2작업면(421)으로부터 제1작업면(411)까지 이동하는 동작을 포함한다. 제2이동(P2)은 빌드플레이트(300) 타단에서 일단까지 리코팅블레이드(140)가 이동하는 동작을 포함한다.The second movement (P2) is an operation in which the recoating blade 140 moves in the second direction (P2), which is opposite to the first direction (P1), from the second work surface 421 to the first work surface 411. It includes movements that move up to. The second movement (P2) includes an operation in which the recoating blade 140 moves from the other end of the build plate 300 to one end.

리코팅블레이드(140)는 제1이동(P1)을 하면서 액상소재(F)를 빌드플레이트(300) 상의 액상소재의 수용공간(C)에 고르게 펴서 바르며, 제2이동(P2)을 하면서 원위치로 복귀한다.The recoating blade 140 applies the liquid material (F) evenly to the liquid material receiving space (C) on the build plate 300 while making the first movement (P1), and returns to the original position while making the second movement (P2). Come back.

우선, 소재공급단계(S11)에서는 액상소재(F)가 노즐팁(111)를 통해 제1작업대(410)에 공급된다. 다만 이에 한정되는 것은 아니며 액상소재(F)는 빌드플레이트(300) 상에 공급될 수도 있다.First, in the material supply step (S11), the liquid material (F) is supplied to the first work table 410 through the nozzle tip 111. However, it is not limited to this and the liquid material (F) may be supplied on the build plate 300.

빌드플레이트(300)는 미리 설정된 소정의 거리만큼 하강(B1)하여 제1작업대(410) 및 제2작업대(420)와 함께 소정의 액상소재(F)의 수용공간(C)을 형성한다.The build plate 300 is lowered (B1) by a predetermined distance to form a receiving space (C) for a predetermined liquid material (F) together with the first work table 410 and the second work table 420.

미리 설정된 소정의 거리는 출력물(G)을 형성하는 레이어의 두께에 대응하도록 설정된다.A predetermined distance is set to correspond to the thickness of the layer forming the output G.

한편, 평탄화단계(S12)에서는 리코팅블레이드(140)가 제1이동(P1)을 하면, 액상소재(F)가 도 3에서 도시된 바와 같이 액상소재(F)가 수용공간(C)에 고르게 일정한 두께로 분포하게 된다.Meanwhile, in the flattening step (S12), when the recoating blade 140 makes the first movement (P1), the liquid material (F) is evenly distributed in the receiving space (C) as shown in Figure 3. It is distributed at a certain thickness.

경화단계(S13)에서는 광의 조사에 의해 평탄화된 액상소재(F)가 경화되는 단계이다. 경화단계(S13)에서는 출력물(G)을 구성하는 레이어가 형성된다.In the curing step (S13), the liquid material (F), which has been flattened by irradiation of light, is cured. In the curing step (S13), the layers constituting the output (G) are formed.

소재공급단계(S11), 평탄화단계(S12) 및 경화단계(S13)는 각각의 레이어를 형성하는 레이어 형성동작을 구성하며, 이러한 레이어 형성동작의 반복에 의해 출력물(G)이 최종적으로 형성된다.The material supply step (S11), the flattening step (S12), and the curing step (S13) constitute a layer forming operation to form each layer, and the output (G) is finally formed by repetition of this layer forming operation.

공급된 액상소재(F)가 경화되어 출력물(G)이 최종적으로 형성되면, 분리단계(S15)가 수행된다. 분리단계(S15)는 빌드플레이트(300)가 최초위치로 상승(B2)하고, 리코팅블레이드(140)가 제2방향(P2)으로 이동하는 제2이동(P2)에 의해 형성된 출력물(G)이 빌드플레이트(300)로부터 분리되는 단계이다.When the supplied liquid material (F) is cured and the output (G) is finally formed, a separation step (S15) is performed. In the separation step (S15), the build plate 300 rises to the initial position (B2) and the output (G) formed by the second movement (P2) in which the recoating blade 140 moves in the second direction (P2). This is the stage of separation from the build plate 300.

분리단계(S15)에서는 제2이동(P2)이 진행되는 동안, 리코팅블레이드(140)에 가해지는 저항측정값에 따라 제2이동(P2)의 패턴이 결정된다. 제2이동(P2)의 패턴은 후술하는 바와 같이 리코팅블레이드(140)의 이동 중단이 될 수도 있고, 리코팅블레이드(140)의 이동 속도의 변화가 될 수도 있다.In the separation step (S15), while the second movement (P2) is in progress, the pattern of the second movement (P2) is determined according to the resistance measurement value applied to the recoating blade 140. The pattern of the second movement (P2) may be a stop in the movement of the recoating blade 140 or a change in the moving speed of the recoating blade 140, as will be described later.

리코팅블레이드(140)에 가해지는 저항측정값은 리코팅블레이드(140)의 일측에 구비되는 압력센서(153)에 의해 측정된다. 압력센서(153)는 로드셀 등 기타 압력을 센싱할 수 있는 다양한 센서를 포함한다.The resistance measurement value applied to the recoating blade 140 is measured by the pressure sensor 153 provided on one side of the recoating blade 140. The pressure sensor 153 includes various sensors capable of sensing other pressures, such as load cells.

리코팅블레이드(140)가 제2이동(P2)을 수행하는 동안 리코팅블레이드(140)가 출력물(G)에 의해 간섭되며, 압력센서(153)에 압력이 가해진다. 압력센서(153)는 가해지는 압력이 크기를 측정하며, 이렇게 측정된 값이 저항측정값이다.While the recoating blade 140 performs the second movement (P2), the recoating blade 140 is interfered with by the output (G), and pressure is applied to the pressure sensor 153. The pressure sensor 153 measures the magnitude of the applied pressure, and the value measured in this way is the resistance measurement value.

이러한 저항측정값은 리코팅블레이드(140)가 제2이동(P2)을 개시하면, '0' 이거나 '0'에 가까운 매우 낮은 값을 보인다. 리코팅블레이드(140)가 출력물(G)과 접촉하기 시작하면, 저항측정값은 일정한 값의 증가률로 증가한다.This resistance measurement value shows a very low value of '0' or close to '0' when the recoating blade 140 starts the second movement (P2). When the recoating blade 140 begins to contact the output G, the resistance measurement value increases at a constant rate.

이후 출력물(G)이 빌드플레이트(300)로부터 제거되면, 저항측정값은 다시 '0'이거나 '0'에 가까운 매우 낮은 값으로 복귀한다.Afterwards, when the output G is removed from the build plate 300, the resistance measurement value returns to '0' or a very low value close to '0'.

분리단계(S15)에서는 제2이동(P2)을 수행하는 리코팅블레이드(140)가 출력물(G)에 가하는 힘만으로 출력물(G)이 빌드플레이트(300)로부터 제거되지 않는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 리코팅블레이드(140)가 계속해서 동작하면, 과부하로 인해 손상이 일어난다. 이 경우 저항측정값의 증가율은 높은 값을 가지게 된다.In the separation step (S15), a case may occur in which the output (G) is not removed from the build plate 300 only by the force applied to the output (G) by the recoating blade 140 performing the second movement (P2). In this case, if the recoating blade 140 continues to operate, damage occurs due to overload. In this case, the increase rate of the resistance measurement value has a high value.

이러한 과부하로 인한 손상을 예방하기 위해, 분리단계(S15)는 저항측정값의 증가율이 제1상한치를 초과하면, 제2이동(P2)의 속도가 감소되는 감속단계(미도시)를 포함한다.In order to prevent damage due to such overload, the separation step (S15) includes a deceleration step (not shown) in which the speed of the second movement (P2) is reduced when the increase rate of the resistance measurement value exceeds the first upper limit.

저항측정값의 증가율이 제1상한치에 가까울수록, 출력물(G)과 빌드플레이트(300)의 강한 결합에 의해 리코팅블레이드(140)에 의해 출력물(G)이 제거되지 않을 확률이 올라간다. 따라서, 리코팅블레이드(140)의 제2이동(P2)의 감속여부를 판단하기 위해 저항측정값 그 자체가 아닌 저항측정값의 증가율을 사용함으로써 과부하로 인한 손상을 신속하게 예측하고 예방할 수 있다.The closer the increase rate of the resistance measurement value is to the first upper limit, the higher the probability that the output G will not be removed by the recoating blade 140 due to the strong bond between the output G and the build plate 300. Therefore, damage due to overload can be quickly predicted and prevented by using the increase rate of the resistance measurement value rather than the resistance measurement value itself to determine whether the second movement (P2) of the recoating blade 140 is decelerated.

또한, 분리단계(S15)는 저항측정값의 크기가 제2상한치를 초과하면, 제2이동(P2)이 중단되는 중단단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 리코팅블레이드(140)가 기계적 손상 없이 출력물(G)에 가할 수 있는 힘의 한계치가 존재하며, 이러한 힘의 한계치는 저항측정값의 다양한 증가율에서 나타날 수 있다. 따라서 과부하로 인해 손상이 완전하게 예방될 수 있다.In addition, the separation step (S15) may further include a stopping step (not shown) in which the second movement (P2) is stopped when the magnitude of the resistance measurement value exceeds the second upper limit. There is a limit to the force that the recoating blade 140 can apply to the output (G) without mechanical damage, and this limit of force may appear at various increase rates of the resistance measurement value. Therefore, damage due to overload can be completely prevented.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D프린터의 출력방법은 출력물(G) 분리에 따른 신호를 생성할 수 있다(S16). 구체적으로 3D프린터의 출력방법은 제1신호생성단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the 3D printer output method according to an embodiment of the present invention can generate a signal according to the separation of the output (G) (S16). Specifically, the 3D printer output method may further include a first signal generation step.

제1신호생성단계는 저항측정값의 크기가 증가 이후 감소하여 제1하한치보다 작은 값에 도달하면, 제1신호가 생성되는 단계이다. 제1하한치는 '0'에 가까운 값으로 미리 설정될 수 있다. 제1신호생성단계에서는 사용자가 제1신호를 통해 출력물(G)이 빌드플레이트(300)로부터 제거되었다는 상황을 인지할 수 있는 기회가 부여된다.The first signal generation step is a step in which a first signal is generated when the size of the resistance measurement value increases and then decreases to reach a value smaller than the first lower limit. The first lower limit may be preset to a value close to '0'. In the first signal generation step, the user is given the opportunity to recognize the situation that the output (G) has been removed from the build plate 300 through the first signal.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D프린터의 출력방법은 제2신호생성단계를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the 3D printer output method according to an embodiment of the present invention may further include a second signal generation step.

제2신호생성단계는 저항측정값의 크기가 증가 이후 감소하여 소정시간 이내에 제1하한치보다 작은 값에 도달하는데 실패하면, 제2신호가 생성되는 단계이다. 제2신호생성단계에서는 사용자가 제2신호를 통해 출력물(G)이 빌드플레이트(300)로부터 제거되었으나 다시 빌드플레이트(300)와 제1작업면(411) 사이에 끼는 등 사용자의 관리가 필요한 상황임을 인지할 수 있는 기회가 부여된다.The second signal generation step is a step in which a second signal is generated when the size of the resistance measurement value increases and then decreases and fails to reach a value smaller than the first lower limit within a predetermined time. In the second signal generation stage, the output (G) is removed from the build plate 300 through the user's second signal, but is caught again between the build plate 300 and the first work surface 411, a situation that requires user management. You are given the opportunity to recognize that

이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D프린터의 출력방법에 대해 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 설명하는 도면이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D 프린터의 출력방법을 나타내는 순서도이다.Hereinafter, an output method of a 3D printer according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7 and 8. FIG. 7 is a diagram illustrating an output method of a 3D printer according to another embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a flow chart illustrating an output method of a 3D printer according to another embodiment of the present invention.

이하에서 설명되는 본 발명의 다른 실시예는 상술한 일실시예와 동일한 구조에 대해서는 동일한 도면 번호를 사용하며 그 상세한 설명은 생략하도록 한다.Other embodiments of the present invention described below use the same drawing numbers for the same structures as the above-described embodiment, and detailed descriptions thereof will be omitted.

도 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3D프린터의 출력방법은 소재공급단계(S21), 평탄화단계(S22), 경화단계(S23) 및 소재이동단계(S24)를 포함한다.Referring to FIG. 6, the 3D printer output method according to another embodiment of the present invention includes a material supply step (S21), a flattening step (S22), a curing step (S23), and a material moving step (S24).

본 발명의 다른 실시예에 따른 3D프린터의 출력방법을 구현하기 위해 제2작업면(421)에 잔존하는 액상소재를 제1작업면(411) 상으로 공급하는 리사이클링부(500)가 구비된다. 리사이클링부(500)는 제2작업면(421)에 잔존하는 액상소재(F3)는 제1작업면(411)으로 이동시켜 리사이클링(Recycling)을 하는 기능을 수행한다.In order to implement the 3D printer output method according to another embodiment of the present invention, a recycling unit 500 is provided to supply the liquid material remaining on the second work surface 421 onto the first work surface 411. The recycling unit 500 performs the function of recycling the liquid material (F3) remaining on the second work surface 421 by moving it to the first work surface 411.

이를 위해 리사이클링부(500)는 제2작업면(421)과 연결되어 하방으로 연장 형성되는 제1유로(510), 제1유로(510)와 연통되며 제2작업면(421)에서 제1작업면(411)을 향하는 방향으로 연장 형성되는 제2유로(520) 및 제2유로(520)와 연통되며 상방으로 연장 형성되어 제1작업면(411)과 연결되는 제3유로(530)를 포함한다.For this purpose, the recycling unit 500 has a first flow path 510 that is connected to the second work surface 421 and extends downward, communicates with the first flow path 510, and performs the first work on the second work surface 421. It includes a second flow path 520 extending in a direction toward the surface 411 and a third flow path 530 that communicates with the second flow path 520 and extends upward and is connected to the first working surface 411. do.

제1유로(510)는 제2작업면(421)에 형성되는 홀(미도시)과 연통된다. 제2작업면(421)에 형성되는 홀은 제2작업면(421)에 넓게 분포하여 잔존하는 액상소재(F3)를 용이하게 수용하기 위해 비교적 내경이 크고, 이와 연통되는 제1유로(510) 역시 홀의 내경에 대응하는 내경을 가진다. 액상소재(F3)는 제1유로(510)를 따라 하방(H1)으로 이동할 수 있다.The first flow path 510 communicates with a hole (not shown) formed in the second work surface 421. The holes formed in the second working surface 421 are widely distributed on the second working surface 421 and have a relatively large inner diameter to easily accommodate the remaining liquid material (F3), and the first flow path 510 communicates therewith. It also has an inner diameter corresponding to the inner diameter of the hole. The liquid material (F3) can move downward (H1) along the first flow path (510).

제2유로(520)는 수평방향으로 연장 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제2방향(P2)으로 액상소재를 보다 용이하게 이동시키기 위해 제2방향(P2)으로 하향 경사지게 형성될 수 있다. 액상소재(F3)는 제2유로(520)를 따라 측방(H2)으로 이동할 수 있다.The second flow path 520 may extend in the horizontal direction, but is not limited thereto, and may be formed to slope downward in the second direction (P2) in order to more easily move the liquid material in the second direction (P2). . The liquid material (F3) can move to the side (H2) along the second flow path (520).

제3유로(530)는 모세관을 포함하여 형성되며, 중력의 도움 없이 액체가 좁은 관을 오르는 모세관 현상(毛細管現象, Capillary action)을 이용하여 제2유로(520)의 액상소재를 제1작업면(411)까지 끌어올린다. 제3유로(530)의 내경은 제1유로(510)의 내경보다 작게 형성되며, 모세관 현상이 발생할 수 있도록 설정된다. 액상소재(F3)는 제3유로(530)를 따라 상방(H3)으로 이동할 수 있다.The third passage 530 is formed including a capillary, and the liquid material of the second passage 520 is moved to the first work surface by using the capillary action, in which liquid climbs a narrow pipe without the help of gravity. Pull up to (411). The inner diameter of the third flow path 530 is smaller than the inner diameter of the first flow path 510, and is set to allow capillary action to occur. The liquid material (F3) can move upward (H3) along the third flow path (530).

소재공급단계(S21)는 빌드플레이트(300)가 하강하고 액상소재가 수용공간(C)에 공급되는 단계이다. 소재공급단계(S21)는 전술한 본 발명의 일 실시의 소재공급단계(S11)와 후술하는 점에서 상이하다.The material supply step (S21) is a step in which the build plate 300 is lowered and the liquid material is supplied to the receiving space (C). The material supply step (S21) is different from the material supply step (S11) of one embodiment of the present invention described above in a respect that will be described later.

소재공급단계(S21)는 제1공급동작 및 제2공급동작을 포함한다.The material supply step (S21) includes a first supply operation and a second supply operation.

제1공급동작은 노즐팁(111)에 의해 액상소재가 공급되는 동작이며, 제1공급동작에 의해 액상소재(F2)가 빌드플레이트(300) 또는 제1작업면(411) 상에 공급된다.The first supply operation is an operation in which the liquid material is supplied by the nozzle tip 111, and the liquid material (F2) is supplied on the build plate 300 or the first work surface 411 through the first supply operation.

제2공급동작은 제2작업면(421) 상에 잔존하는 액상소재(F3)가 리사이클링부(500)에 의해 제1작업면(411)상으로 이동하여 공급되는 동작이며, 이로 인하여 기존에 버려졌던 제2작업면(421) 상의 액상소재(F3)가 리사이클링이 된다.The second supply operation is an operation in which the liquid material (F3) remaining on the second work surface 421 is moved and supplied onto the first work surface 411 by the recycling unit 500, and as a result, it is discarded. The liquid material (F3) on the second work surface 421 is recycled.

소재공급단계(S21)는 제3공급동작을 더 포함할 수 있다.The material supply step (S21) may further include a third supply operation.

제3공급동작은 제1이동(P1)에 의해 제1작업면(411) 상에 공급된 액상소재(F1, F2)가 빌드플레이트(300) 상으로 공급되는 동작이다. 노즐팁(111)에 의해 제1작업면(411) 상에 공급된 액상소재(F2)와 리사이클링부(500)에 의해 제1작업면(411) 상에 공급된 액상소재(F1) 모두 제3공급동작을 통해 빌드플레이트(300) 상으로 공급된다.The third supply operation is an operation in which the liquid materials (F1, F2) supplied on the first work surface 411 by the first movement (P1) are supplied onto the build plate 300. Both the liquid material (F2) supplied on the first work surface 411 by the nozzle tip 111 and the liquid material (F1) supplied on the first work surface 411 by the recycling unit 500 are used in the third It is supplied onto the build plate 300 through a supply operation.

평탄화단계(S22)는 리코팅블레이드(140)가 제1작업면(411)으로부터 제2작업면(421)으로 이동하는 제1이동(P1)에 의해 공급된 액상소재(F4)가 빌드플레이트(300)의 수용공간(C)에서 평탄화되는 단계이다.In the flattening step (S22), the liquid material (F4) supplied by the first movement (P1) in which the recoating blade 140 moves from the first work surface 411 to the second work surface 421 is moved to the build plate ( This is the stage of flattening in the receiving space (C) of 300).

경화단계(S23)는 광의 조사에 의해 빌드플레이트(300)의 수용공간(C)에 수용되어 평탄화된 소재(F4)가 경화되는 단계이다.The curing step (S23) is a step in which the flattened material (F4) is cured by being accommodated in the receiving space (C) of the build plate 300 by irradiation of light.

소재이동단계(S24)는 평탄화 동작에 따른 여분의 액상소재(F3)가 제1이동(P1)에 의해 제2작업면(421) 상으로 이동하여 리사이클링부(500)에 공급되는 단계이다. 즉, 평탄화단계(S22)가 수행되면, 빌드플레이트(300)의 수용공간(C)에서 평탄화되고 남은 액상소재가 제1이동(P1)에 의해 제2작업면(421)으로 이동하게 된다. 소재이동단계(S24)는 경화단계(S23)는 동일 시간대에 서로 중첩되어 수행될 수 있다.The material movement step (S24) is a step in which the excess liquid material (F3) resulting from the flattening operation is moved onto the second work surface 421 by the first movement (P1) and supplied to the recycling unit 500. That is, when the flattening step (S22) is performed, the liquid material remaining after being flattened in the receiving space (C) of the build plate (300) is moved to the second work surface (421) by the first movement (P1). The material movement step (S24) and the curing step (S23) may be performed overlapping each other at the same time.

제2작업면(421)으로 이동한 액상소재(F3)는 제2작업면(421)의 홀을 통과하여 제1유로(510) 및 제2유로(520)를 통해 이동(H1, H2)한 후 모세관 현상에 따라 제3유로(530)를 타고 제1작업면(411) 상으로 이동하게 된다. 이에 따라 폐기될 액상소재가 리사이클링될 수 있으며, 제조비용이 절감될 수 있다. The liquid material (F3) moved to the second work surface 421 passes through the hole of the second work surface 421 and moves (H1, H2) through the first flow path 510 and the second flow path 520. Afterwards, it moves onto the first work surface 411 along the third flow path 530 according to capillary action. Accordingly, liquid materials to be discarded can be recycled, and manufacturing costs can be reduced.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described with limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto, and the technical idea of the present invention and the following will be understood by those skilled in the art. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalency of the patent claims described in .

100: 리코터
140: 리코팅블레이드
153: 압력센서
200: 광조사부
300: 빌드플레이트
410: 제1작업대
420: 제2작업대
500: 리사이클링부
100: Recoater
140: Recoating blade
153: Pressure sensor
200: Light irradiation department
300: Build plate
410: 1st workbench
420: Second workbench
500: Recycling department

Claims (7)

빌드플레이트를 승강 가능하게 지지하며 상기 빌드플레이트를 사이에 두고 이격 형성되는 제1작업면 및 제2작업면을 포함하는 승강부; 소재를 공급하는 노즐팁 및 소재를 평탄화하는 리코팅블레이드를 포함하는 리코터; 및 상기 제2작업면 상에 잔존하는 소재를 상기 제1작업면 상으로 공급하는 리사이클링부;를 포함하는 3D프린터의 출력방법에 있어서,
상기 빌드플레이트가 하강하고 소재가 공급되는 소재공급단계;
상기 리코팅블레이드가 상기 제1작업면으로부터 상기 제2작업면으로 이동하는 제1이동에 의해 상기 공급된 소재가 상기 빌드플레이트 상에서 평탄화되는 평탄화단계; 및
상기 평탄화 동작에 따른 여분의 소재가 상기 제1이동에 의해 상기 제2작업면을 상으로 이동하여 상기 리사이클링부에 공급되는 소재이동단계;를 포함하는 3D프린터의 출력방법.
An elevation unit that supports the build plate so that it can be raised and lowered and includes a first work surface and a second work surface spaced apart from each other with the build plate in between; A recoater including a nozzle tip for supplying the material and a recoating blade for flattening the material; And a recycling unit that supplies the material remaining on the second work surface to the first work surface. In the output method of a 3D printer including a,
A material supply step in which the build plate is lowered and material is supplied;
A flattening step in which the supplied material is flattened on the build plate by a first movement of the recoating blade from the first work surface to the second work surface; and
A material moving step in which excess material resulting from the flattening operation moves upward on the second work surface by the first movement and is supplied to the recycling unit.
제1항에 있어서,
상기 소재공급단계는
상기 노즐팁에 의해 상기 빌드플레이트 또는 상기 제1작업면 상에 소재가 공급되는 제1공급동작; 및
상기 리사이클링부에 의해 상기 제1작업면 상에 소재가 공급되어 리사이클링이 되는 제2공급동작;을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법.
According to paragraph 1,
The material supply step is
A first supply operation in which material is supplied onto the build plate or the first work surface by the nozzle tip; and
A second supply operation in which material is supplied onto the first work surface by the recycling unit and recycled.
제2항에 있어서,
상기 소재공급단계는
상기 제1이동에 의해 상기 제1작업면 상에 공급된 소재가 상기 빌드플레이트 상으로 공급되는 제3공급동작;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법.
According to paragraph 2,
The material supply step is
A third supply operation in which the material supplied on the first work surface by the first movement is supplied onto the build plate.
제1항에 있어서,
광의 조사에 의해 상기 빌드플레이트 상에서 평탄화된 소재가 경화되는 경화단계;를 더 포함하는 3D프린터의 출력방법.
According to paragraph 1,
An output method of a 3D printer further comprising a curing step of curing the material flattened on the build plate by irradiation of light.
제1항에 있어서,
상기 리사이클링부는
상기 제2작업면과 연결되어 하방으로 연장 형성되는 제1유로;
상기 제1유로와 연통되며, 상기 제2작업면에서 상기 제1작업면을 향하는 방향으로 연장 형성되는 제2유로; 및
상기 제2유로와 연통되며, 상방으로 연장 형성되어 상기 제1작업면과 연결되는 제3유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법.
According to paragraph 1,
The recycling department
a first flow path connected to the second work surface and extending downward;
a second passage communicating with the first passage and extending from the second work surface in a direction toward the first work surface; and
A third flow path communicates with the second flow path, extends upward, and is connected to the first work surface.
제5항에 있어서,
상기 제3유로의 내경이 상기 제1유로의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법.
According to clause 5,
An output method of a 3D printer, characterized in that the inner diameter of the third flow path is smaller than the inner diameter of the first flow path.
제5항에 있어서,
상기 제3유로는 모세관을 포함하는 것을 특징으로 하는 3D프린터의 출력방법.
According to clause 5,
A 3D printer output method, wherein the third flow path includes a capillary tube.
KR1020220183266A 2022-12-23 Method for Outputting of 3D printer with Material Recycling KR20240102073A (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240102073A true KR20240102073A (en) 2024-07-03

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102348434B1 (en) Slot die additive manufacturing apparatus and manufacturing method
CN110103466B (en) Printing method of 3D printing structure
KR101849600B1 (en) Three dimensional printer with auto leveling device for building plate
CN105014970B (en) A kind of molding equipment and its forming method of photocuring three-dimensional model
KR101982112B1 (en) Bottom-up type 3D printer
CN112265262A (en) Photocuring type 3D printing device
KR102344572B1 (en) Machine for manufacturing printed circuit boards using photopoymerization effect and metal nano ink
KR101872212B1 (en) Three-dimensional printer
KR102061729B1 (en) Hybrid 3D printer for heterogeneous material process
KR20180003333A (en) Three-dimensional object
CN107379520A (en) A kind of photocuring 3D printer based on FDM printing techniques
KR20240102073A (en) Method for Outputting of 3D printer with Material Recycling
KR20240102072A (en) Method for Outputting of 3D printer using Double-sided Recoating Blade
KR101969075B1 (en) recoating system for three dimentional printer
KR20160135565A (en) High Speed 3D Printer
KR101801457B1 (en) 3D printer device
JP2016002714A (en) Inkjet three-dimensional shape printer, and inkjet three-dimensional shape printing method by inkjet three-dimensional shape printer
CN109203468A (en) A kind of rapid photocuring 3D printing device
US11951679B2 (en) Additive manufacturing system
KR101876803B1 (en) Three-dimensional printer
KR20040102531A (en) Micro-stereolithography method and apparatus
KR101912312B1 (en) Three-dimensional printer
KR101876799B1 (en) Three-dimensional printer
KR20190001148A (en) 3D printer with recoater using magnetic force
CN205033594U (en) Quick resin curing 3D printer of front lighting by a wide margin