WO2019045162A1 - 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3d 프린팅 장치 - Google Patents

와이퍼형 분말공급부를 갖는 3d 프린팅 장치 Download PDF

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WO2019045162A1
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main body
powder supply
chamber
shaping
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PCT/KR2017/009906
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정구상
전진웅
이진국
김찬원
천현선
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(주)컨셉션
(주)한조
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    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Definitions

  • the present invention relates to a 3D printing apparatus having a wiper-type powder feeder, and more particularly, to a 3D printing apparatus having a wiper-type powder feeder for simplifying the apparatus and shortening the working time.
  • 3D printers are actively used in various fields such as medicine, industry, and life because they can easily process objects to be produced based on digitized drawing information.
  • SLS is mainly represented by direct metal laser sintering (DMLS) using metal powder.
  • the material powder In the SLS type 3D printer, it is essential to spread the material powder thinly one layer at a time to arrange it as a powder layer.
  • a leveling blade is used to flatten the powder while adjusting the height of the powder.
  • a height adjusting plate for moving together with the discharge port on the side of the discharge port to directly discharge the discharged powder to form a powder layer.
  • the powder feeder of the 3D printer is composed of a powder storing section 10, a blade 20, and a pressurizing roller 30.
  • the powder storage part 10 is a space in which an empty space is formed and the powder P to be supplied through the supply amount adjusting part 11 is stored in advance and is reciprocated along the upper surface of the bed B together with a driving part Be moved
  • the pressurizing roller 30 is configured to press the powder P dispersed on the surface of the bed B by the blade 20 so that the powder P between the pressing roller 30 and the blade 20 Therefore, when the driving unit moves in the direction of the blade 20 without rotating when the driving unit moves in the direction of the pressure roller 30, the driving unit rotates to pressurize and flatten the powder P.
  • the blade 20 functions to simply disperse the highly accumulated powder P to the height of the end of the blade 20 and the pressing roller 30 presses the dispersed powder P to increase the density At the same time, the powder (P) is more uniformly dispersed.
  • the powder P is not uniformly dispersed and the amount of the powder P is different for each part. Therefore, the powder P is uniformly dispersed by pressing using the pressing roller 30.
  • a powder P having a predetermined height is uniformly applied to the entire upper surface area of the bed B before dissolving the powder P using a laser in a 3D printer,
  • the powder P is coated on the upper surface of the bed B because the process for forming the printed material 3 on one surface of the bed B and then forming the layer of the printed material on the surface of the printed material 3 is repeated, It is preferable that the entire top surface of the bed B is coated when the driving unit reciprocates once along the longitudinal direction of the bed B.
  • the conventional powder supply device for 3D printer has the following problems.
  • the powder supply device for supplying powder and the bed (B) for shaping are constituted respectively, there is a problem that it is difficult to simplify the structure of the apparatus.
  • the present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a hybrid powder feeder comprising a plurality of powder supply regions and a plurality of shaping regions together, It is an object of the present invention to provide a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit that simplifies the structure of the apparatus and allows the printing operation to be performed quickly by performing powder supply and planarization operations from the powder supply region to the shaping region will be.
  • the present invention provides a powder processing apparatus including a main body in which a plurality of powder supply chambers for supplying powder and a plurality of forming chambers for 3D molding are arranged alternately in a circumferential direction; A laser oscillating unit installed above the main body and irradiating a laser toward the shaping chamber to perform 3D shaping; And a hybrid powder supply unit configured to be rotated in the circumferential direction of the main body by being axially coupled to the center of the main body and to continuously supply and planarize the powder accommodated in the powder supply chamber to the neighboring forming chamber Thereby providing a 3D printing apparatus.
  • a molding apparatus including: a body having a plurality of forming chambers arranged in a circumferential direction; A laser oscillating unit installed above the main body and irradiating a laser toward the shaping chamber to perform 3D shaping; And a hybrid powder supply unit which is axially coupled to the center of the main body and rotates in the circumferential direction of the main body to apply powder toward the shaping chamber and perform a planarization operation successively.
  • the present invention also provides a 3D printing apparatus having a wiper- .
  • the 3D printing apparatus having the wiper-type powder supplying unit according to the present invention has the following effects.
  • a plurality of powder supply chambers and a plurality of shaping sections are formed together in one apparatus, and the powder supply chambers and shaping sections are arranged alternately in the circumferential direction, thereby simplifying the structure of the apparatus.
  • a recovery chamber is provided in an inner lower part of the apparatus, and a filter capable of separating powder falling down by particle size is provided at an upper part of the recovery chamber, thereby enabling powder separation for reuse.
  • a transfer pipe is formed between the recovery chamber and the powder supply chamber, and suction force is generated in the transfer pipe to allow the powder in the recovery chamber to be transferred to the powder supply chamber, thereby facilitating powder reuse.
  • a drop port is provided between the powder supply chamber and the shaping chamber and the drop port is configured to be opened and closed, even when different kinds of powder materials are used, the powder is supplied to different powder supply chambers Can be prevented.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a powder feeder of a conventional 3D printing apparatus.
  • FIG. 2 is a perspective view of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supplying unit according to a first embodiment of the present invention
  • FIGS. 3A and 3B are plan views of a powder supply unit of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a plan view of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a sectional view showing a main part of a powder supply unit of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a sectional view showing a main part of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supplying unit according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main portion of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit according to a fourth embodiment of the present invention.
  • a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supplying unit according to a first embodiment of the present invention (hereinafter referred to as a 3D printing apparatus) will be described with reference to FIGS. 2 to 3B.
  • the 3D printing apparatus has a technical feature such that powder supply and 3D modeling of a plurality of regions can be performed on one apparatus.
  • the device configuration can be simplified.
  • the wiper-type powder supply unit since the wiper-type powder supply unit is rotated, the powder supply and planarization operations can be performed successively, thereby shortening the working time due to the continuity of the operation, thereby increasing work productivity.
  • the 3D printing apparatus includes a main body 100, a laser oscillating unit 200, and a hybrid powder supplying unit 300, as shown in FIG.
  • the main body 100 constitutes a lower appearance of the 3D printing apparatus, and a space in which chambers and parts are installed is formed therein.
  • the main body 100 is provided with a plurality of powder supply chambers 110 and a plurality of forming chambers 120.
  • the powder supply chamber 110 and the shaping chamber 120 are installed in the main body 100 in the circumferential direction and are alternately installed.
  • the number of the powder supply chambers 110 and the shaping chambers 120 is not limited, and the shape of the main body 100 is preferably cylindrical as the main body 100 is installed in the circumferential direction of the main body 100.
  • the powder supply chamber 110 includes a lift plate 111 which forms a space for receiving the powder material downward and can transfer the powder upward.
  • the molding chamber 120 provides a space for 3D molding and includes a lifting plate 121 that can be lowered into the inner space of the main body 100.
  • the operation principle of the powder supply chamber 110 and the molding chamber 120 is the same as that of the prior art.
  • the laser oscillating unit 200 is provided above the main body 100 to allow 3D molding to be performed by irradiating and sintering the powder supplied to the molding chamber 120 with a laser.
  • the laser oscillating unit 200 includes a support frame 210 installed upward from an upper portion of the main body 100 and an oscillator for oscillating the laser toward the shaping chamber 120 while moving in the X and Y axes at the support frame 210 220).
  • the configuration and operation of the laser oscillating unit 200 may be the same as those of the prior art.
  • the hybrid powder supply unit 300 plays a role of powder supply to the shaping chamber 120 and powder flattening operation, and is axially coupled to the center of the upper surface of the main body 100.
  • the rotation radius of the hybrid powder supply part 300 corresponds to the position where the powder supply chamber 110 and the molding chamber 120 are formed.
  • the powder supply chamber 110 and the shaping chamber 120 are disposed at the rotation radius of the hybrid powder supply unit 300, the powder of the powder supply chamber 110 is supplied to the shaping chamber 110 while the hybrid powder supply unit 300 is rotated. (Not shown), and the planarizing operation can be simultaneously performed.
  • the powder transportation range becomes an arc shape based on the molding chamber 120, thereby increasing the powder consumption efficiency .
  • the laser oscillation can not be achieved with respect to the shaping chamber 120.
  • the powder is supplied in the form of arc on the basis of the shaping chamber 120, It is possible to minimize the range in which the oscillation does not occur, thereby reducing the waste of the powder.
  • the hybrid powder supply unit 300 is axially coupled to rotate 360 degrees about the center of the upper surface of the main body 100 and includes an extension unit 310 and a coating unit 320.
  • the extension portion 310 is fixed to a shaft provided at the center of the main body 100 and interlocks with the rotation of the shaft.
  • the application unit 320 also serves to transfer and planarize the powder material in the powder supply chamber 110 to the molding chamber 120 adjacent to the powder supply chamber 110 and to extend the powder material in the extension unit 310 Respectively.
  • the application portion 320 may be variously provided and may be provided with a pressure roller 321 coupled to the extension portion 310 as shown in FIG.
  • the pressing roller 321 is coupled so as to be rolled on the extension 310, and its length corresponds to the turning radius of the main body 100.
  • the pressing roller 321 having such a structure is rotated around the center of the main body 100 by the rotation of the extension part 310 to push the powder material in the powder supply chamber 110 toward the adjacent forming chamber 120 As the pressure roller 321 is rolled simultaneously with the draw, the flattening operation is performed successively.
  • the applying unit 320 may be formed in a hook shape.
  • the application unit 320 is formed to have a length corresponding to the rotation radius of the main body 100 from the extension 310 fixed to the shaft, and has a hook shape concave with respect to the rotation direction.
  • the hybrid powder supply unit 300 rotates about the center of the top surface of the main body, The powders of the respective powder supply chambers 110 are transferred to the respective shaping chambers 120.
  • the oscillator 220 oscillates the laser toward the work surface of each shaping chamber 120 while moving in the X and Y axes in the support frame 210.
  • the powder supplied to each molding chamber 120 is sintered and 3D molding is performed.
  • the hybrid powder supply part 300 rotates 360 degrees again to transfer the powder to the respective molding chambers 120.
  • the main body 100 may be provided with only the shaping chamber 120 and the powder may be supplied through the hybrid powder supply unit 300.
  • FIG. 5 is a plan view of a 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit according to a second embodiment of the present invention.
  • a plurality of shaping chambers 120 are installed in a circumferential direction without a powder supply chamber .
  • a laser oscillating portion 200 is provided above the main body 100 in the same manner as in the first embodiment.
  • the hybrid powder supply unit 300 performs an operation of flattening the powder supplied together with the powder supply to the shaping chamber 120, and is axially coupled to the center of the upper surface of the main body 100.
  • the hybrid powder supply unit 300 is rotated 360 degrees in the circumferential direction of the main body 100, and the turning radius thereof includes the shaping chamber 120.
  • the hybrid powder supply unit 300 includes an extension 310 fixed to the shaft of the main body 100, a hopper 330 installed at the extension 310, and a pressure roller 340.
  • the hopper 330 is provided in the form of a container for receiving the powder material and is rotated on the upper surface of the main body 100 in the circumferential direction of the main body 100 when the extension 310 is rotated.
  • a discharge port 331 through which the powder material is discharged is formed at one end of the hopper 330 as shown in FIG.
  • the hopper 330 rotates in the circumferential direction of the main body 100 to supply the powder to the molding chamber 120.
  • a pressure roller 340 for flattening the powder supplied to the shaping chamber 120 is installed.
  • the pressurizing roller 340 discharges through the discharge port 331 and rolls the collected powder to perform planarization.
  • the discharge amount of the powder discharged through the discharge port 331 may be controlled by a known technique.
  • a screw or the like is formed on the upper part of the hopper 330 so that the powder discharge amount can be adjusted through screw rotation.
  • the apparatus can be simplified since the constitution for powder supply, flattening and 3D molding is all constituted in one apparatus.
  • the 3D printing apparatus includes a powder supply chamber 110, a recovery chamber 400, a mesh 500, a transfer tube 600, (700).
  • the powder supply chamber 110 accommodates a powder material, and a plurality of powder supply chambers 110 are provided inside the main body 100.
  • the recovery chamber 400 can be reused in the process of supplying and flattening the powder from the powder supply chamber 110 and powder falling into the inside of the main body 100 during the 3D molding process in the molding chamber 120 And serves to receive the powder.
  • the recovery chamber 400 is preferably formed on the inner lower side of the main body 100.
  • the recovery chamber 400 is preferably formed to be inclined downward, and a separate detachable tray may be formed to recover the powder in the recovery chamber 400.
  • the mesh 500 functions to filter powder falling into the main body 100 by particle size, and is installed above the collection chamber 400.
  • the mesh 500 corresponds to the inner diameter of the main body 100 and the powder filtered by the mesh 500 is discarded and the powder received in the collection chamber 400 through the mesh 500 can be reused.
  • a transfer pipe 600 is provided between the recovery chamber 400 and the powder supply chamber 110 to provide a powder feed pipe.
  • the powder contained in the recovery chamber 400 can be automatically transferred to the powder supply chamber 110.
  • the transfer pump 700 functions to generate a pumping force so that the powder contained in the recovery chamber 400 can be transferred to the powder supply chamber 110 through the transfer tube 600.
  • the powder material generated in the process of 3D molding is divided into the reusable powder and the waste powder through the mesh 500 after falling down to the inside of the main body 100, thereby preventing the waste material from being wasted .
  • 3D molding can be performed with a powder material of different powder material.
  • 3D molding may be performed simultaneously or separately using a polymer material powder and a metal material powder.
  • different kinds of powders may be introduced into different powder supply chambers 110, It is possible to arrange a dropping port to prevent mixing of different kinds of powders.
  • the 3D printing apparatus is provided with a powder supply chamber 110 and a shaping chamber 120 alternately in the circumferential direction on the upper surface of the main body 100.
  • the powder supply chamber 110 and the shaping chamber 120 A drop hole 130 is formed.
  • the dropping port 130 is provided at a position where the powder is supplied to the shaping chamber 120 while the hybrid powder supply unit 300 is rotated and when the powder is supplied to the powder supply chamber 110, .
  • the drop port 130 is connected to the inside of the main body 100 and the recovery chamber 131 is provided below the drop port 130.
  • the drop port (130) is provided with an opening / closing member (140) for opening / closing the drop port (130).
  • the opening and closing member 140 opens the drop port 130 to drop the different kinds of powders.
  • the powder of the same kind transports the upper surface of the main body Thereby shielding the drop port 130.
  • the opening and closing member 140 is installed to be automatically opened and closed through a driving unit (not shown), and the opening and closing control can be controlled through a control unit of the 3D printing apparatus.
  • the hybrid powder supplying unit 300 rotates to transfer the powder of the polymer powder supplying chamber 110A to the molding chamber 120.
  • the hybrid powder supply unit 300 transfers the powder of the metal powder supply chamber 110B to the molding chamber 120 through which the metal powder is supplied through the molding chamber 120 in which the polymer is formed,
  • the drop hole 130B on one side of the metal powder supply chamber 110B is opened as shown in FIG. 7 so that the polymer powder does not flow into the metal powder supply chamber 110B.
  • the polymer powder that has been transported through the hybrid powder supply unit 300 is dropped through the drop port 130 and is accommodated in the recovery chamber 131 so that the polymer powder is not introduced into the metal powder supply chamber 110B do.
  • the metal powder is supplied to the polymer powder supply chamber 110A while the hybrid powder supply unit 300 rotates through 360 degrees and is rotated to the polymer powder supply chamber 110A through the metal forming chamber 120, So that the different kinds of powders do not flow into the different powder supply chambers 110 because they fall on the dropping ports 130A on one side.
  • the 3D printing apparatus having a wiper-type powder supply unit has a cylindrical main body in which a plurality of powder supply chambers and a forming chamber are alternately arranged in a circumferential direction, and a powder supply chamber and a molding chamber
  • the hybrid powder supply portion of the wiper type having a turning radius is axially coupled.
  • the apparatus can be simplified, and the powder supply and planarization operations can be performed successively, so that the working time can be shortened.
  • main body 110 powder feed chamber
  • 110A Polymer powder supply chamber 110B: Metal powder supply chamber
  • Oscillator 300 Hybrid powder supply part
  • extension part 320

Abstract

본 발명은 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 분말공급챔버 및 복수의 조형챔버를 원주 방향으로 마련하고, 상기 분말공급챔버 및 조형챔버의 위치까지 회전반경을 갖는 하이브리드 분말공급부를 구성함으로써, 장치가 간소화되고 작업 시간이 단축될 수 있도록 한 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치에 관한 것이다. 이를 위해, 분말 공급이 이루어지는 복수의 분말공급챔버 및 3D 조형이 이루어지는 복수의 조형챔버가 원주 방향으로 번갈아가며 배치된 본체;상기 본체의 상방에 설치되며, 조형챔버를 향해 이동되면서 레이저를 조사하여 3D 조형을 수행하는 레이저 발진부;상기 본체의 중앙에 축 결합되어 본체의 원주 방향으로 회전되며, 분말공급챔버에 수용된 분말을 이웃하는 조형챔버로 공급 및 평탄화 작업을 연이어 수행하는 하이브리드 분말공급부:를 포함하여 구성된 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 제공한다.

Description

와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치
본 발명은 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 장치를 간소화하고 작업 시간이 단축될 수 있도록 한 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치에 관한 것이다.
최근에는 3차원(3 dimension; 3D) 데이터를 이용하여 목표하는 물건을 성형할 수 있는 3D 프린터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.
복잡한 구조의 제품을 기획한 디자인대로 손쉽게 성형하여 제작할 수 있어 앞으로 3D 프린터의 시장은 매우 커질 것으로 기대된다.
3D 프린터는 디지털화된 도면 정보를 바탕으로 제작하고자 하는 대상물을 간편하게 가공할 수 있기에 의학, 산업, 생활 등 다양한 분야에서 활발히 사용되고 있다.
현재 실용화된 대부분의 3D 프린터는 가공이 용이한 합성수지 재질을 소재로 사용하고 있으나, 합성수지의 물성의 한계로 인하여 적용분야가 제한되고 있는 실정이며, 상대적으로 물성이 뛰어난 세라믹이나 금속을 소재로 사용한 3D 프린터에 대한 요구가 높아지고 있다.
최근 금속 소재를 사용하여 3D 프린팅을 수행할 수 있는 방법으로서, 소재 분말을 얇게 펼쳐서 배열한 뒤에 원하는 부분만을 레이저(또는 전자빔 등)를 사용하여 소결시킨 뒤에, 그 위에 다시 분말로 다음 층(layer)을 형성하고 원하는 부분을 레이저로 소결하는 과정을 반복하여 수행하는 SLS(selective laser sintering) 방식이 많은 관심을 받고 있다.
SLS는 주로 금속 분말을 사용하여 DMLS(direct metal laser sintering) 등으로 표현되기도 한다.
SLS 방식의 3D 프린터는 소재 분말을 한 층씩 얇게 펼쳐서 분말층(powder layer)으로 배열하는 것이 필수적이며, 소재 분말을 토출한 뒤에 레벨링 블레이드를 사용하여 분말의 높이를 조절하면서 평평하게 펼치는 방법으로 분말층을 형성하거나 토출구의 옆에 토출구와 함께 이동하는 높이 조절판을 구비하여 토출된 분말을 바로 펼쳐서 분말층을 형성하게 된다.
이하, 첨부된 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 3D 프린터의 분말공급장치에 대하여 살펴보도록 한다.
3D 프린터의 분말공급장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 분말저장부(10)와, 블레이드(20)와, 가압롤러(30)로 구성된다.
분말저장부(10)는 내부에 빈 공간이 형성되어 공급량조절부(11)를 통해 공급될 분말(P)이 미리 저장되는 곳으로, 구동부(미도시)와 함께 베드(B) 상면을 따라 왕복 이동하게 된다
가압롤러(30)는 블레이드(20)에 의해 베드(B) 표면에 분산되어 있는 분말(P)을 가압하여 다지기 위한 구성으로, 가압롤러(30)와 블레이드(20) 사이에 분말(P)이 공급되기 때문에 구동부가 가압롤러(30) 방향으로 이동할 때에는 회전하지 않고 블레이드(20) 방향으로 이동할 때에는 회전하여 분말(P)을 가압하여 평탄화시키게 된다.
블레이드(20)는 단순히 높게 쌓여져 있는 분말(P)을 블레이드(20)의 끝단부 높이에 맞게 분산시키는 기능을 하며, 가압롤러(30)는 분산된 분말(P)을 눌러 다짐으로써 밀도를 높임과 동시에 분말(P)이 더욱 균일하게 분산되도록 한다.
즉, 블레이드(20)에 의해 분산시 균일하게 분산되지 못하고 부위별로 분말(P)의 양이 달라지게 되므로, 가압롤러(30)를 이용하여 눌러줌으로써 균일하게 분산되도록 한다.
이와 같은 종래의 3D 프린터용 분말 공급장치는 3D 프린터에서 레이저를 이용하여 분말(P)을 용해하기 전 베드(B)의 상면 전체 면적에 일정한 높이를 갖는 분말(P)을 균일하게 도포한 후 레이저를 이용하여 인쇄물(3)을 한 층 형성하고, 그 위에 다시 분말(4)을 도포한 후 인쇄물 레이어를 한 층 형성하는 과정을 반복하기 위한 것이므로, 베드(B) 상면에 분말(P)이 도포되는 면적은 구동부가 베드(B)의 길이방향을 따라 한번 왕복 이동하였을 때 베드(B) 상면 전체가 도포되는 것이 바람직하다.
하지만, 상기한 종래의 3D 프린터용 분말 공급장치는 다음과 같은 문제가 있었다.
종래의 분말 도포 방식은, 직선 이동을 하며 분말을 도포하기 때문에 도 1을 통해 알 수 있듯이 인쇄물의 조형이 이루어지는 작업면(W)을 벗어나는 영역에도 많은 양의 분말이 불필요하게 소요되어 분말이 낭비되는 문제가 있었다.
또한, 분말공급을 위한 분말공급장치와 조형을 위한 베드(B)가 각각 구성되어 있으므로, 장치 구성을 간소화하기 어려운 문제가 있었다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 등록번호 제10-1676606호
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 장치에 복수의 분말공급 영역 및 복수의 조형 영역이 함께 구성되도록 한 후, 와이퍼 타입으로 구성된 하이브리드 분말공급부가 회전되면서 분말공급 영역에서 조형 영역으로의 분말 공급 및 평탄화 작업을 모두 겸하여 수행할 수 있도록 함으로써, 장치의 구성을 간소화하고 프린팅 작업이 신속하게 이루어질 수 있도록 한 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 분말 공급이 이루어지는 복수의 분말공급챔버 및 3D 조형이 이루어지는 복수의 조형챔버가 원주 방향으로 번갈아가며 배치된 본체; 상기 본체의 상방에 설치되며, 조형챔버를 향해 이동되면서 레이저를 조사하여 3D 조형을 수행하는 레이저 발진부; 상기 본체의 중앙에 축 결합되어 본체의 원주 방향으로 회전되며, 분말공급챔버에 수용된 분말을 이웃하는 조형챔버로 공급 및 평탄화 작업을 연이어 수행하는 하이브리드 분말공급부:를 포함하여 구성된 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 제공한다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 다른 예로써, 복수의 조형챔버가 원주 방향으로 배치된 본체; 상기 본체의 상방에 설치되며, 조형챔버를 향해 이동되면서 레이저를 조사하여 3D 조형을 수행하는 레이저 발진부; 상기 본체의 중앙에 축 결합되어 본체의 원주 방향으로 회전되며, 조형챔버를 향해 분말을 도포하고 평탄화 작업을 연이어 수행하는 하이브리드 분말공급부:를 포함하여 구성된 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 하나의 장치에 복수의 분말공급챔버 및 복수의 조형부가 함께 구성되되, 분말공급챔버 및 조형부가 원주 방향으로 번갈아가며 배치됨으로써, 장치의 구성을 간소화할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 복수의 분말공급챔버 및 조형챔버가 마련된 장치의 중앙을 중심으로, 분말공급챔버 및 조형챔버까지의 위치를 회전 반경으로 하는 하이브리드 분말공급부가 제공됨으로써, 많은 양의 3D 프린팅 작업이 신속하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
셋째, 장치의 내측 하부에는 회수챔버가 마련되고, 회수챔버의 상부에는 낙하되는 분말을 입도별로 분리할 수 있는 필터가 제공됨으로서, 재사용을 위한 분말 분리가 이루어질 수 있게 된다.
이때, 회수챔버와 분말공급챔버 사이에 이송관을 구성하고, 상기 이송관에 흡입력을 발생하여 회수챔버의 분말이 분말공급챔버로 이송될 수 있도록 함으로써 분말 재사용이 용이하게 이루어질 수 있는 효과가 있다.
넷째, 분말공급챔버와 조형챔버 사이에 낙하구를 마련하고, 상기 낙하구는 개폐될 수 있도록 구성함으로써, 이종(異種)의 분말 소재가 사용되는 경우라도, 서로 다른 분말공급챔버로 분말이 유입되는 일을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 3D 프린팅 장치의 분말공급장치를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 나타낸 사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 제1실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치의 분말공급부를 평면에서 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제2실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 나타낸 평면도.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치의 분말공급부를 나타낸 요부 단면도.
도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 나타낸 요부 단면도.
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 나타낸 요부 단면도.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이하, 첨부된 도 2 내지 도 3b를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 와이퍼형 분말 공급부를 갖는 3D 프린팅 장치(이하, '3D 프린팅 장치'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
3D 프린팅 장치는 하나의 장치 위에서 복수 영역의 분말공급 및 3D 조형이 모두 이루어질 수 있도록 한 기술적 특징이 있다.
이에 따라, 장치 구성을 간소화할 수 있게 된다.
특히, 와이퍼형 분말공급부가 회전되면서 분말공급 및 평탄화 작업이 연이어 이루어질 수 있도록 함으로써 작업의 연속성에 따른 작업 시간을 단축시킬 수 있으므로 작업 생산성을 높일 수 있게 된다.
3D 프린팅 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 본체(100)와, 레이저 발진부(200)와, 하이브리드 분말공급부(300)를 포함하여 구성된다.
본체(100)는 3D 프린팅 장치의 하부 외관을 구성하며, 내부에는 각 챔버 및 부품들이 설치되는 공간이 형성된다.
상기 본체(100)에는 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 분말공급챔버(110) 및 복수의 조형챔버(120)가 설치된다.
상기 분말공급챔버(110) 및 조형챔버(120)는 원주 방향으로 본체(100)에 설치되되, 서로 번갈아가며 설치된다.
분말공급챔버(110) 및 조형챔버(120)의 개수는 한정되지 않으며, 본체(100)의 원주 방향으로 설치됨에 따라 상기 본체(100)의 형태는 원통형으로 제공됨이 바람직하다.
분말공급챔버(110)는 하방으로 분말 소재가 수용되는 공간을 형성하며, 분말을 상방으로 이송시킬 수 있는 승강플레이트(111)를 포함한다.
조형챔버(120)는 3D 조형이 이루어지는 공간을 제공하며, 본체(100)의 내부 공간으로 하강될 수 있는 승강플레이트(121)를 포함한다.
이러한 분말공급챔버(110) 및 조형챔버(120)의 동작 원리는 종래 기술과 동일하다.
다음으로, 레이저 발진부(200)는 조형챔버(120)로 공급된 분말에 레이저를 조사하여 소결시킴으로써 3D 조형이 이루어질 수 있도록 하며, 본체(100)의 상방에 설치된다.
레이저 발진부(200)는 본체(100)의 상부로부터 상방으로 설치된 지지프레임(210)과, 지지프레임(210)에서 X축과 Y축으로 이동하면서 조형챔버(120)를 향해 레이저를 발진하는 발진기(220)로 구성된다.
이와 같은 레이저 발진부(200)의 구성 및 동작 역시, 종래 기술을 적용해도 무방하다.
다음으로, 하이브리드 분말공급부(300)는 조형챔버(120)로의 분말 공급과 분말 평탄화 작업을 겸하는 역할을 하며, 본체(100)의 상면 중앙에 축 결합된다.
하이브리드 분말공급부(300)의 회전 반경은 상기 분말공급챔버(110) 및 조형챔버(120)가 구성된 위치에 대응된다.
즉, 하이브리드 분말공급부(300)의 회전 반경에 상기 분말공급챔버(110) 및 조형챔버(120)가 배치되어 있으므로, 하이브리드 분말공급부(300)가 회전되면서 분말공급챔버(110)의 분말을 조형챔버(120)로 이송시킬 수 있으며, 이와 동시에 평탄화 작업도 연이어 이루어질 수 있게 되는 것이다.
또한, 상기와 같이 분말 이송이 직선 운동이 아닌 하이브리드 분말공급부(300)의 회전에 의해 이루어짐에 따라, 분말 이송 범위는 조형챔버(120)를 기준으로 호(arc) 형태가 됨으로써 분말 소모 효율성을 높일 수 있게 된다.
즉, 종래에는 분말 공급이 직선으로 이루어짐에 따라, 조형챔버(120)를 기준으로 레이저 발진이 미치지 못하는 범위가 컸는데, 조형챔버(120)를 기준으로 호 형태로 분말 공급이 이루어짐에 따라, 레이저 발진이 미치지 못하는 범위를 최소화할 수 있어, 분말 낭비를 줄일 수 있는 것이다.
하이브리드 분말공급부(300)는 본체(100)의 상면 중앙을 기준으로 360도 회전되도록 축 결합되며, 연장부(310)와 도포부(320)로 구성된다.
연장부(310)는 본체(100)의 중앙에 설치된 축에 고정되며, 축의 회전과 연동이 된다.
그리고, 도포부(320)는 분말공급챔버(110)에 있는 분말 소재를 분말공급챔버(110)와 이웃하는 조형챔버(120)로 이송시키고 평탄화시키는 역할을 겸하며, 상기 연장부(310)에 설치된다.
상기 도포부(320)는 다양하게 제공될 수 있으며, 도 3a에 도시된 바와 같이 연장부(310)에 결합된 가압롤러(321)로 제공될 수 있다.
상기 가압롤러(321)는 연장부(310) 상에서 롤링될 수 있도록 결합되며, 그의 길이는 본체(100)의 회전 반경에 대응된다.
이와 같은 구성의 가압롤러(321)는 연장부(310)의 회전에 의해 본체(100)의 중앙을 중심으로 회전되면서 분말공급챔버(110)에 있는 분말소재를 이웃하는 조형챔버(120) 측으로 밀어냄과 동시어 가압롤러(321)의 롤링이 이루어짐에 따라 평탄화 작업이 연이어 이루어지게 된다.
한편, 상기 도포부(320)는 도 3b에 도시된 바와 같이, 후크 형태로 이루어질 수도 있다.
도포부(320)는 축에 고정된 연장부(310)로부터 본체(100)의 회전 반경에 대응되는 길이로 형성되되, 회전 방향에 대하여 오목한 후크 형태로 이루어진 것이다.
이는 도포부(320)가 회전되면서 분말을 조형챔버(120)로 이송시키는 과정에서 상기 도포부(320) 양단부에서 작용하는 힘이 고르게 작용하도록 하여, 분말 이송량이 고르게 유지될 수 있도록 하기 위함이다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 3D 프린팅 장치의 작용에 대하여 설명하도록 한다.
복수의 분말공급챔버(110)와 조형챔버(120)가 원주 방향으로 번갈아가며 배치된 상태에서, 3D 프린팅 작업이 시작되면 하이브리드 분말공급부(300)는 본체의 상면 중앙을 중심으로 회전을 하게 되고 이 과정에서 각 분말공급챔버(110)의 분말은 각 조형챔버(120)로 이송된다.
이후, 발진기(220)는 지지프레임(210)에서 X축과 Y축으로 이동하면서 각 조형챔버(120)의 작업면을 향해 레이저를 발진한다.
이에 따라, 각 조형챔버(120)로 공급된 분말은 소결되면서 3D 조형이 이루어진다.
이후, 각 조향챔버(120)의 승강플레이트(121)는 하강되고, 각 분말공급챔버(110)의 승강플레이트(111)는 상승된다.
이후, 하이브리드 분말공급부(300)는 다시 360도 회전하면서 분말을 각각의 조형챔버(120) 측으로 이송시킨다.
이후, 레이저 발진을 통해 소결이 이루어지며, 이와 같은 일련의 과정이 반복적으로 수행되면서 각각의 조형챔버(120)에서는 프로그래밍된 3D 조형이 이루어지게 된다.
한편, 본체(100)에는 조형챔버(120)만 설치되고, 분말 공급은 하이브리드 분말공급부(300)를 통해 이루어지도록 구성할 수도 있다.
이를 본 발명의 제2실시예로 제시하며, 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 설명하도록 한다.
설명하기에 앞서 제1실시예와 동일한 구성은 부호를 병기하며 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치를 평면에서 나타낸 도면으로서, 본체(100)에는 분말공급챔버 없이 원주 방향으로 복수의 조형챔버(120)가 설치된다.
다음으로, 도시되지는 않았지만, 본체(100)의 상방에는 제1실시예와 마찬가지로 레이저 발진부(200)가 설치된다.
다음으로, 하이브리드 분말공급부(300)는 조형챔버(120)로 분말공급과 함께 공급된 분말을 평탄화시키는 작업을 수행하며, 본체(100)의 상면 중앙에 축 결합된다.
하이브리드 분말공급부(300)는 본체(100)의 원주 방향으로 360도 회전되며, 그의 회전 반경이 조형챔버(120)를 포함하는 것은 당연하다.
상기 하이브리드 분말공급부(300)는 본체(100)의 축에 고정된 연장부(310)와, 상기 연장부(310)에 설치된 호퍼(330)와, 가압롤러(340)를 포함한다.
호퍼(330)는 분말 소재를 수용하는 용기 형태로 제공되며, 연장부(310) 회전시 본체(100)의 원주 방향으로 본체(100) 상면에서 회전이 이루어지게 된다.
이때, 호퍼(330)의 일단부에는 도 5에 도시된 바와 같이 분말 소재가 배출되는 배출구(331)가 형성된다.
즉, 이와 같은 구성에 의해 연장부(310) 회전시 상기 호퍼(330)는 본체(100)의 원주 방향으로 회전되면서 조형챔버(120)에 분말을 공급하는 것이다.
그리고, 상기 호퍼(330)의 타단부에는 조형챔버(120)로 공급된 분말을 평탄화시키기 위한 가압롤러(340)가 설치된다.
가압롤러(340)는 배출구(331)를 통해 배출되어 모인 분말을 롤링하여 평탄화시키는 작업을 수행한다.
한편, 배출구(331)를 통해 배출되는 분말의 배출량 조절은 공지된 기술을 적용해도 무방하다.
즉, 호퍼(330)의 상부에 스크류 등을 구성하여, 스크류 회전을 통해 분말 배출량이 조절될 수 있도록 한 것이다.
이와 같은 구성의 3D 프린팅 장치가 제공됨에 따라, 본체(100)의 상면에는 복수의 조형챔버(120)만 구성되어, 한 번에 많은 양의 3D 조형이 이루어질 수 있으며, 분말 공급 및 평탄화 작업이 연이어 이루어질 수 있으므로 작업 시간이 단축될 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 하나의 장치에 분말공급, 평탄화, 3D 조형을 위한 구성이 모두 구성되어 있으므로, 장치를 간소화할 수 있는 특징이 있다.
한편, 3D 프린팅 장치를 통해 조형이 이루어지는 과정에서 많은 양의 분말 소재들이 본체(100) 내부로 낙하된 후, 선별 없이 모두 폐기처리되고 있는데, 본체 (100) 내부로 낙하되는 분말 소재를 입도별로 선별하여 재사용될 수 있도록 구성할 수도 있다.
이를 본 발명의 제3실시예로 제시하며, 첨부된 도 6을 참조하여 설명하도록 한다.
제3실시예 역시 전술한 실시예들과 동일한 구성은 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
도 6은 본체(100)의 내부를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 3D 프린팅 장치는 분말공급챔버(110)와, 회수챔버(400)와, 메시(500)와, 이송관(600)과, 이송펌프(700)를 포함한다.
분말공급챔버(110)는 분말 소재를 수용하며, 본체(100)의 내측에 복수로 마련된다.
다음으로, 회수챔버(400)는 분말공급챔버(110)로부터 분말이 공급되고 평탄화되는 과정 및 조형챔버(120)에서 3D 조형이 이루어지는 과정에서 본체(100)의 내측으로 낙하되는 분말 중 재사용이 가능한 분말을 수용하는 역할을 한다.
회수챔버(400)는 본체(100)의 내측 하부에 구성됨이 바람직하다.
이때, 회수챔버(400)는 하방으로 경사지게 형성됨이 바람직하며, 별도의 탈착식 트레이가 구성되어 회수챔버(400)의 분말을 회수할 수도 있다.
다음으로, 메시(500)는 본체(100) 내측으로 낙하되는 분말을 입도별로 필터링하는 역할을 하며, 회수챔버(400)의 상방에 설치된다.
메시(500)는 본체(100)의 내경에 대응되며, 메시(500)에 걸러진 분말은 폐기되고 메시(500)를 통과해 회수챔버(400)에 수용된 분말은 재사용될 수 있게 된다.
이는, 3D 조형시 분말공급챔버(110)로부터 공급되는 분말 중 일부는 레이저를 통해 소결되면서 부스러기로 발생하고, 나머지 일부는 분말 소재 원래 상태 그대로 분말 부스러기와 섞여 본체(100) 내부로 낙하되는데, 소결되고 남은 분말 부스러기는 입도가 비교적 크므로 메시(500)에 걸러지고, 원래 상태의 분말 소재는 메시(500)를 통과하여 회수챔버(400)에 수용되는바, 회수챔버(400)에 수용된 분말은 재사용이 가능하게 되는 것이다.
다음으로, 이송관(600)은 회수챔버(400)와 분말공급챔버(110) 사이에 설치되어 분말 이송 관로를 제공한다.
즉, 회수챔버(400)에 수용된 분말이 분말공급챔버(110)에 자동으로 이송될 수 있도록 하기 위한 것이다.
다음으로, 이송펌프(700)는 회수챔버(400)에 수용된 분말을 이송관(600)을 통해 분말공급챔버(110)로 이송될 수 있도록 펌핑력을 발생하는 역할을 한다.
이와 같은 구성을 통해 3D 조형이 이루어지는 과정에서 발생된 분말 소재는 본체(100)의 내측으로 낙하된 후 메시(500)를 통해 재사용 분말과 폐기 분말이 구분됨으로써, 분말 소재가 낭비되는 것을 방지할 수 있게 된다.
한편, 분말 소재가 다른 이종(異種)의 분말소재로 3D 조형이 이루어질 수 있다.
예컨대, 폴리머 재질의 분말 및 메탈 재질의 분말을 이용해 3D 조형이 동시에 이루어지거나 각각 이루어질 수 있는데, 분말 공급 및 평탄화가 이루어지는 과정에서 이종의 분말이 서로 다른 분말공급챔버(110)로 유입될 수 있어 섞일 수 있는바 낙하구를 마련하여 이종의 분말이 섞이는 것을 방지하도록 구성할 수 있다.
이를 본 발명의 제4실시예로 제시하며, 첨부된 도 7을 참조하여 설명하도록 한다.
제4실시예 역시 전술한 실시예들과 동일한 구성은 부호를 병기하며, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
제4실시예에 따른 3D 프린팅 장치에는 본체(100)의 상면에 분말공급챔버(110)와 조형챔버(120)가 원주 방향으로 번갈아가며 마련되며, 상기 분말공급챔버(110)와 조형챔버(120) 사이에는 낙하구(130)가 형성된다.
낙하구(130)는 하이브리드 분말공급부(300)가 회전하면서 분말을 조형챔버(120)에 이송시키는 과정에서, 이종(異種)의 분말이 다른 분말이 수용된 분말공급챔버(110)에 투입되기 전 낙하되도록 한 구성이다.
상기 낙하구(130)는 본체(100) 내측으로 연결되며, 낙하구(130) 하부에는 회수챔버(131)가 마련된다.
이때, 낙하구(130)에는 상기 낙하구(130)를 개폐시키는 개폐부재(140)가 설치된다.
개폐부재(140)는 이종의 분말이 분말공급챔버(110)에 유입되려고 할 경우에는, 낙하구(130)를 개방하여 이종의 분말을 낙하시키고, 같은 종류의 분말이 본체 상면을 이송하는 경우에는 낙하구(130)를 차폐시키는 역할을 하는 것이다.
상기 개폐부재(140)는 구동부(미도시)를 통해 자동으로 개폐되도록 설치되며, 개폐제어는 3D 프린팅 장치의 제어부를 통해 제어될 수 있다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 제4실시예의 3D 프린팅 장치 작용에 대하여 설명하도록 한다.
예컨대 폴리머 소재의 조형물과 메탈 소재의 조형물이 각 조형챔버에서 3D 조형되는 경우에 있어서, 하이브리드 분말공급부(300)는 회전하면서 폴리머 분말공급챔버(110A)의 분말을 조형챔버(120)로 이송시킨다.
이후, 하이브리드 분말공급부(300)는 폴리머 조형이 이루어지는 조형챔버(120)를 지나 메탈 분말공급챔버(110B)의 분말을 메탈 조형이 이루어지는 조형챔버(120)에 이송시키는데, 이때, 메탈 분말공급챔버(110B)로 폴리머 분말이 유입되지 않도록 도 7에 도시된 바와 같이 상기 메탈 분말공급챔버(110B) 일측의 낙하구(130B)를 개방시킨다.
이에 따라, 하이브리드 분말공급부(300)를 통해 이송되던 폴리머 분말은 상기 낙하구(130)를 통해 낙하되어 회수챔버(131)에 수용되므로, 상기 메탈 분말공급챔버(110B)에는 폴리머 분말이 유입되지 않게 된다.
이후, 하이브리드 분말공급부(300)는 360도 회전하면서 분말을 이송하게 되므로, 메탈 조형챔버(120)를 지나 폴리머 분말공급챔버(110A)로 회전되는 과정에서, 메탈 분말은 폴리머 분말공급챔버(110A) 일측의 낙하구(130A)에 낙하되므로 이종의 분말은 서로 다른 분말공급챔버(110)로 유입되는 일은 발생하지 않게 된다.
지금까지 설명한 바와 같이 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치는 원통형의 본체 상면에 복수의 분말공급챔버 및 조형챔버를 번갈아가며 원주 방향으로 구성하고, 상기 본체의 중앙에는 분말공급챔버 및 조형챔버에 이르는 회전 반경을 갖는 와이퍼 형태의 하이브리드 분말공급부가 축 결합된 기술적 특징이 있다.
이에 따라, 장치를 간소화할 수 있으며, 분말공급 및 평탄화 작업이 연이어 이루어질 수 있으므로, 작업 시간이 단축될 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
[부호의 설명]
100 : 본체 110 : 분말공급챔버
110A : 폴리머 분말공급챔버 110B : 메탈 분말공급챔버
111,121 : 승강플레이트 130(130A,130B) : 낙하구
131 : 회수챔버 140 : 개폐부재
200 : 레이저 발진부 210 : 지지프레임
220 : 발진기 300 : 하이브리드 분말공급부
310 : 연장부 320 : 도포부
321 : 가압롤러 330 : 호퍼
331 : 배출구 340 : 가압롤러
400 : 회수챔버 500 : 메시
600 : 이송관 700 : 이송펌프

Claims (8)

  1. 분말 공급이 이루어지는 복수의 분말공급챔버 및 3D 조형이 이루어지는 복수의 조형챔버가 원주 방향으로 번갈아가며 배치된 본체;
    상기 본체의 상방에 설치되며, 조형챔버를 향해 이동되면서 레이저를 조사하여 3D 조형을 수행하는 레이저 발진부;
    상기 본체의 중앙에 축 결합되어 본체의 원주 방향으로 회전되며, 분말공급챔버에 수용된 분말을 이웃하는 조형챔버로 공급 및 평탄화 작업을 연이어 수행하는 하이브리드 분말공급부:를 포함하여 구성된 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체는 원통형으로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 하이브리드 분말공급부는,
    본체에 축 결합되어 본체의 가장자리를 향해 연장된 연장부와, 상기 연장부에 결합되어 분말 공급 및 분말 평탄화 작업을 수행하는 도포부로 구성된 것을 특징으로 하는 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 도포부는,
    연장부에 결합되어 구름되는 가압롤러이거나, 연장부에 고정되어 본체의 가장자리를 향해 연장되되 연장부의 회전 방향으로 오목하게 형성된 후크 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  5. 복수의 조형챔버가 원주 방향으로 배치된 본체;
    상기 본체의 상방에 설치되며, 조형챔버를 향해 이동되면서 레이저를 조사하여 3D 조형을 수행하는 레이저 발진부;
    상기 본체의 중앙에 축 결합되어 본체의 원주 방향으로 회전되며, 조형챔버를 향해 분말을 도포하고 평탄화 작업을 연이어 수행하는 하이브리드 분말공급부:를 포함하여 구성된 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 하이브리드 분말공급부는,
    본체에 축 결합되며 본체의 가장자리를 향해 연장된 연장부와,
    상기 연장부에 고정되며, 분말 소재를 수용하되 일단부에는 분말 소재가 배출되는 배출구가 형성된 호퍼;
    상기 호퍼의 타단부에 설치되며, 배출구를 통해 배출된 분말을 지나가면서 평탄화시키는 가압롤러:를 포함하는 것을 특징으로 하는 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체의 내측 저부에는 조형이 이루어지는 과정에서 본체 내측으로 낙하되는 분말을 수용하는 회수챔버가 마련되며,
    상기 회수챔버의 상부에는,
    낙하되는 분말을 입도별로 거르는 메시가 설치되고,
    상기 회수챔버와 분말공급챔버 사이에는 회수챔버로 회수된 분말을 분말공급챔버로 이송시키는 이송관 및 이송펌프가 설치된 것을 특징으로 하는 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
  8. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 본체의 상면 중, 분말공급챔버와 조형챔버 사이에는 본체 내측으로 통하는 낙하구가 형성되고, 상기 낙하구에는 낙하구를 개폐하는 개폐부재가 설치된 것을 특징으로 하는 와이퍼형 분말공급부를 갖는 3D 프린팅 장치.
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