KR101891709B1 - Sla 3d 프린터 - Google Patents

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(주)링크솔루션
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Abstract

일 실시 예에 따르면 SLA 3D 프린터는, 메인 프레임; 상기 메인 프레임 내측에 구비되고, 수지를 담지하는 수지 담지부; 상기 수지 담지부를 따라 연직 방향으로 슬라이딩 가능한 빌드 플랫폼; 상기 메인 프레임의 상측에 구비되고, 상기 빌드 플랫폼으로 레이저 빔을 조사하는 광학부; 상기 메인 프레임을 따라 수평 방향으로 슬라이딩하면서, 상기 빌드 플랫폼 위로 수지를 배출하는 리코터; 및 상기 수지 담지부로부터 공급받은 수지를 상기 리코터로 공급하는 수지 공급부를 포함할 수 있다.

Description

SLA 3D 프린터{STEREO LITHOGRAPHY APPARATUS 3D PRINTER}
아래의 설명은 SLA 3D 프린터에 관한 것이다.
SLA 방식은 미국의 3D SYSTEM 사에서 개발한 방식으로, 출력 소재로써 광경화성 수지(photopolymer)를 사용한다. 광경화성 수지는 평소에 물과 같은 액체 상태지만, 레이저 등 특수한 빛에 닿으면 경화되는 성질을 가진 플라스틱의 일종이다. 즉, SLA 방식은 광경화성 수지를 경화시켜 가면서 형상을 조형하는 방식이다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은, 빠른 속도로 리코팅 작업을 수행 가능한 SLA 3D 프린터를 제공하는 것이다.
일 실시 예의 목적은, 수지 재공급 과정에서 불순물을 효과적으로 제거할 수 있는 SLA 3D 프린터를 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따르면 SLA 3D 프린터는, 메인 프레임; 상기 메인 프레임 내측에 구비되고, 수지를 담지하는 수지 담지부; 상기 수지 담지부를 따라 연직 방향으로 슬라이딩 가능한 빌드 플랫폼; 상기 메인 프레임의 상측에 구비되고, 상기 빌드 플랫폼으로 레이저 빔을 조사하는 광학부; 상기 메인 프레임을 따라 수평 방향으로 슬라이딩하면서, 상기 빌드 플랫폼 위로 수지를 배출하는 리코터; 및 상기 수지 담지부로부터 공급받은 수지를 상기 리코터로 공급하는 수지 공급부를 포함할 수 있다.
상기 리코터는, 상기 수지 공급부로부터 공급받은 수지를 수용하는 기둥 형상의 중공 공간을 포함하는 리코터 바디; 및 상기 리코터 바디에 연결되고, 상기 리코터 바디로부터 배출되는 수지에 작용하는 공기의 영향을 줄여주는 윈드 커버를 포함할 수 있다.
상기 리코터는, 상기 리코터 바디의 폭 방향 기준으로 양 단부에 설치되어, 상기 리코터 바디로부터 배출되는 수지가 상기 리코터 바디의 폭 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있다.
상기 수지 공급부는, 수지 유입 밸브가 설치된 상부 파트; 수지 토출 밸브가 설치된 하부 파트; 상기 상부 파트 및 하부 파트를 연통시키는 연결 유로를 구비하는 구획 플레이트; 및 상기 상부 파트에 구비되고, 상기 수지 유입 밸브를 통해 수지와 함께 유입되는 불순물을 걸러내는 매쉬 플레이트를 포함할 수 있다.
상기 수지 공급부는, 상기 연결 유로 및 수지 토출 밸브 사이에 구비되고, 상기 하부 파트의 상면에 설치되어 하방으로 연장 형성되는 제 1 플레이트와, 상기 하부 파트의 하면에 설치되어 상방으로 연장 형성되는 제 2 플레이트를 포함하는 필터부를 더 포함하고, 상기 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트는 상기 연결 유로로부터 상기 수지 토출 밸브까지의 유로를 따라 서로 교차하여 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 흡입 방식이 아닌 수지 재순환 방식으로 리코팅을 수행함으로써, 빠른 속도로 리코팅 작업을 수행할 수 있다.
또한, 윈드 커버를 통해 리코터에서 배출되는 수지에 작용하는 바람의 영향을 줄일 수 있다.
또한, 수지가 리코터로 재공급되는 과정에서 불순물을 이중으로 걸러내므로 정밀한 출력물을 제작할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터의 리코터가 수평 방향으로 이동하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터의 빌드 플랫폼이 상하 방향으로 이동하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 일 실시 에에 따른 SLA 3D 프린터를 나타내는 사시도이다.
도 5는 일 실시 에에 따른 리코터를 나타내는 사시도이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 리코터를 나타내는 측면도이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 리코터를 나타내는 단면도이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 리코터 바디에서 수지가 유동하는 모습을 시간 순으로 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 수지 공급부의 사시도이다.
도 10은 일 실시 예에 따른 수지 공급부에서 수지가 유동하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 매쉬 플레이트의 사시도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 매쉬 플레이트의 사시도이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼 및 빌드 플랫폼 구동부를 나타내는 사시도이다.
도 14는 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼 및 빌드 플랫폼 구동부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼이 빌드 플랫폼 구동부에 채결되는 방향으로 슬라이딩하는 모습을 나타내는 측면도이다.
도 15b는 일 실시 예에 따른 탄성 부재가 빌드 플랫폼에 접촉하여 변형된 상태를 나타내는 측면도이다.
도 15c는 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼이 빌드 플랫폼 구동부에 완전히 체결된 모습을 나타내는 측면도이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 "연결", "결합", 또는 "접속"될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터의 리코터가 수평 방향으로 이동하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 3은 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터의 빌드 플랫폼이 상하 방향으로 이동하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 일 실시 에에 따른 SLA 3D 프린터를 나타내는 사시도이다. 도 4에서는 설명의 편의를 위해, 메인 프레임(11) 및 광학부(14)를 생략 도시하였음을 밝혀둔다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 SLA 3D 프린터(1)는 광경화성 수지(이하, "수지"라고 함)에 레이저 빔을 조사사여 수지를 경화시키는 방식으로 원하는 출력물을 제작할 수 있다. SLA 3D 프린터(1)는 메인 프레임(11), 수지 담지부(12), 빌드 플랫폼(13), 광학부(14), 리코터(15), 수지 공급부(16), 빌드 플랫폼 구동부(17), 리코터 구동부(18) 및 수위 센서(19)를 포함할 수 있다.
메인 프레임(11)은 SLA 3D 프린터(1)의 부품들, 예를 들어, 수지 담지부(12), 광학부(14), 수지 공급부(16), 빌드 플랫폼 구동부(17), 리코터 구동부(18) 및 수위 센서(19)를 지지할 수 있다. 메인 프레임(11)에는 외면을 따라 자외선 차단 코팅 필름(미도시)이 구비될 수 있고, 자외선 차단 코팅 필름은 외부로부터의 자외선을 차단함으로써, 수지의 손상을 방지할 수 있다.
수지 담지부(12)는 수지를 담지할 수 있다. 수지 담지부(12)는 내부에 중공을 갖는 형상일 수 있다. 예를 들어, 수지 담지부(12)는 상방이 개구되도록 메인 프레임(11)의 내측에 구비된 기둥 형상일 수 있다. 예를 들어, 수지 담지부(12)는 사각 기둥 형상일 수 있다. 수지 담지부(12)는 메인 프레임(11)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다. 사용자는 수지 담지부(12)에 담지된 수지가 일정량 이하로 줄어들었을 경우, 수지 담지부(12)를 메인 프레임(11)으로부터 분리시킨 뒤 수지를 보충할 수 있다.
빌드 플랫폼(13)은 수지 담지부(12)를 따라 연직 방향으로 슬라이딩 가능하다. 빌드 플랫폼(13)은 경화되는 수지를 지지할 수 있다. 빌드 플랫폼(13)은 수지 담지부(12)에 담지된 수지 표면으로부터 일정 거리 하강된 상태에서 정지될 수 있다. 그 다음, 수지 경화 작업이 진행될 수 있다. 해당 층의 수지 경화 작업이 완료된 다음, 빌드 플랫폼(13)은 다시 일정 거리 하강하고, 빌드 플랫폼(13)이 수지 표면으로부터 일정 거리 하강된 상태임이 확인될 경우, 수지 경화 작업이 진행될 수 있다. 출력물은 이러한 단계의 반복 수행으로 제작된다.
빌드 플랫폼(13)은, 도 4에서와 같이, 격자 형상을 가질 수 있다. 빌드 플랫폼(13)이 하강함에 따라, 격자 사이로 수지가 유입될 수 있다. 빌드 플랫폼(13)의 격자의 크기는 사용자가 제작하고자 하는 출력물의 크기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 상대적으로 작은 크기의 출력물을 제작하고자 할 경우, 상대적으로 작은 크기의 격자를 갖는 빌드 플랫폼(13)이 사용될 수 있고, 상대적으로 큰 크기의 출력물을 제작하고자 할 경우, 상대적으로 큰 크기의 격자를 갖는 빌드 플랫폼(13)이 사용될 수 있고.
광학부(14)는 메인 프레임(11)의 상측에 구비되어, 빌드 플랫폼(13)으로 레이저 빔을 조사할 수 있다. 광학부(14)는 광원(미도시), 복수 개의 릴레이 렌즈(미도시) 및 콜리메이터(collimator, 미도시)를 포함할 수 있다. 광학부(14)는 빌드 플랫폼(13)으로 조사되는 레이저 빔의 직경을 조절할 수 있다. 예를 들어, 출력물의 외관, 즉 출력물의 경계와 같이 미세 작업이 요구되는 부분을 제작하는 동안, 광학부(14)는 레이저 빔의 직경을 작게 조절하여 정밀 작업을 수행할 수 있다. 한편, 상대적으로 정밀도를 요구하지 않는 출력물의 내부 부분을 작업하는 동안, 광학부(14)는 레이저 빔의 직경을 크게 조절하여 신속하게 작업을 수행할 수 있다. 예를 들어, 레이저 빔의 직경은 약 0.2~0.8mm 사이의 범위에서 변할 수 있다.
광학부(14)는 복수 개가 광학 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 광학부(14)는 메인 프레임(11)의 상측에 나란히 구비되는 제 1 광학 모듈(14a) 및 제 2 광학 모듈(14b)을 포함할 수 있다. 제 1 광학 모듈(14a) 및 제 2 광학 모듈(14b) 각각은 광원, 복수 개의 릴레이 렌즈 및 콜리메이터를 포함할 수 있다. 광학부(14)의 광학 모듈의 개수에 비례해서 출력물의 제작 속도는 빨라질 수 있다.
리코터(15)는 메인 프레임(11)을 따라 수평 방향으로 슬라이딩하면서, 빌드 플랫폼(13) 위로 수지를 배출할 수 있다. 리코터(15)는 빌드 플랫폼(13) 상에 수지가 평평하게 올려질 수 있도록 보조할 수 있다. 예를 들어, 빌드 플랫폼(13)이 수지 담지부(12)를 따라 하강할 때, 수지 담지부(12)에 저장된 수지의 표면 장력 및 점도에 의해 빌드 플랫폼(13) 상에 빈 공간이 발생할 수 있다. 리코터(15)는 상기 빈 공간에 수지를 배출시킬 수 있다.
수지 공급부(16)는 수지 담지부(12)로부터 공급받은 수지를 리코터(15)에 공급할 수 있다. 예를 들어, 수지 담지부(12)의 아래쪽에는 수지 공급부(16)로 수지를 공급하기 위한 펌프(미도시)가 구비될 수 있다. 수지는 수지 담지부(12)로부터 수지 공급부(16)까지 제 1 호스(h1)를 따라 이동할 수 있다. 또한, 수지는 수지 공급부(16)로부터 리코터(15)까지 제 2 호스(h2)를 따라 이동할 수 있다.
수지 공급부(16)는 리코터(15)로 지속적으로 수지를 공급해 줄 수 있으므로, 리코터(15)는 수지 담지부(12)와 이격되어 슬라이딩 할 수 있다. 예를 들어, 리코터(15)는 수지 담지부(12)로부터 약 20~30cm 이격된 상태를 유지하며, 수평 방향으로 슬라이딩할 수 있다. 또한, 리코터(15)는 약 0.7~1.2m/s의 빠른 속도로 슬라이딩 가능하다.
빌드 플랫폼 구동부(17)는 메인 프레임(11)에 연결되고, 빌드 플랫폼(13)을 연직 방향으로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 도 2에서와 같이, 빌드 플랫폼 구동부(17)는 빌드 플랫폼(13)을 지지하는 지지 프레임(171)과, 지지 프레임(171)의 이동을 가이드 하는 플랫폼 가이드(172)와, 지지 프레임(171) 및/또는 플랫폼 가이드(172)에 동력을 전달하는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지 프레임(171) 및 플랫폼 가이드(172)는 볼 스크류 방식으로 구동될 수 있다. 빌드 플랫폼 구동부(17)는 빌드 플랫폼(13)을 안정적으로 지지하기 위해, 길이 방향으로 복수 개가 구비될 수 있다. 예를 들어, 도 2는 2개의 빌드 플랫폼 구동부(17)가 구비된 SLA 3D 프린터를 개략적으로 도시한다.
리코터 구동부(18)는 메인 프레임(11)에 연결되고, 리코터(15)를 수평 방향으로 구동시킬 수 있다. 예를 들어, 도 3에서와 같이, 리코터 구동부(18)는 리코터를 지지하는 리코터 홀더(181)와, 리코터 홀더(181)의 이동을 가이드 하는 리코터 가이드(182)와, 리코터 홀더(181) 및/또는 리코터 가이드(182)에 동력을 전달하는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 리코터 홀더(181) 및 리코터 가이드(182)는 볼 스크류 방식으로 구동될 수 있다.
리코터(15)는 메인 프레임(11)에 직접적으로 연결되지 않고, 리코터 구동부(18)에 연결되므로, 리코터(15)가 이동할 때 발생하여 수지 담지부(12) 및 광학부(14)로 전달되는 진동의 크기가 감소할 수 있다.
수위 센서(19)는 빌드 플랫폼(13) 상에 수지의 수위 상태를 감지할 수 있다. 예를 들어, 수위 센서(19)는 빌드 플랫폼(13)에 수지가 평평하게 올려져 있는지 여부, 빌드 플랫폼(13) 상에 올려진 수지의 두께 등을 감지할 수 있다. 수위 센서(19)에서 측정된 수지의 평평도에 기초하여, 빌드 플랫폼 구동부(17)는 빌드 플랫폼(13)의 구동 여부를 결정할 수 있다. 마찬가지로, 리코터 구동부(18)는 리코터(15)의 구동 여부를 결정할 수 있다.
도 5는 일 실시 에에 따른 리코터를 나타내는 사시도이다. 도 6은 일 실시 예에 따른 리코터를 나타내는 측면도이다. 도 7은 일 실시 예에 따른 리코터를 나타내는 단면도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 일 실시 예에 따른 리코터(15)는 리코터 바디(151), 윈드 커버(152), 가이드 플레이트(153), 리코터 밸브(158) 및 공기 추출 밸브(159)를 포함할 수 있다.
리코터 밸브(158)는 수지 공급부(16)로부터 수지를 공급받아, 리코터 바디(151)로 전달하는 밸브일 수 있다. 리코터 밸브(158)의 일단은 제 2 호스(h2, 도 4 참조)에 연결되고, 타단은 리코터 바디(151)에 연결될 수 있다.
공기 추출 밸브(159)는 리코터 밸브(158)의 일측에 구비될 수 있고, 리코터 바디(151)로 공급되는 공기를 제거할 수 있다. 공기 추출 밸브(159)는 수지에 포함된 공기를 제거함으로써, 수지 유동 형상이 안정적으로 형성되도록 보조할 수 있다. 또한, 공기 추출 밸브(159)는 빌드 플랫폼(13) 상에 배출된 수지 내에 형성된 기포를 줄여줄 수 있다.
리코터 바디(151)는 수지 공급부(16)로부터 공급받은 수지를 빌드 플랫폼(13)으로 배출할 수 있다. 리코터 바디(151)는 수지 공급부(16)로부터 공급받은 수지를 수용하는 기둥 형상의 중공 공간을 포함할 수 있다. 예를 들어, 리코터 바디(151)는 제 1 서브 바디(151a) 및 제 2 서브 바디(151b)를 포함할 수 있다. 제 1 서브 바디(151a) 및 제 2 서브 바디(151b)는 서로 연결되어 리코터 바디(151)를 형성할 수 있다. 제 1 서브 바디(151a)는 기둥 형상의 홈(151d), 예를 들어, 반원 기둥 형상의 홈을 포함할 수 있다. 제 1 서브 바디(151a)는 기둥 형상의 홈(151d)이 제 2 서브 바디(151b)와 마주하도록, 제 2 서브 바디(151b)에 연결될 수 있다. 이 경우, 제 1 서브 바디(151a) 및 제 2 서브 바디(151b)는 기둥 형상의 중공 공간을 포함할 수 있다.
제 1 서브 바디(151a)는 제 2 서브 바디(151b)와 연결된 상태를 기준으로, 제 2 서브 바디(151b)와 접촉하는 제 1 부분(151c)과, 기둥 형상의 홈(151d)과, 제 2 서브 바디(151b)와 일정 간격 이격되는 제 2 부분(151e)을 포함할 수 있다. 제 1 서브 바디(151a) 및 제 2 서브 바디(151b)가 서로 연결된 상태에서, 제 1 서브 바디(151a) 및 제 2 서브 바디(151b)의 최하단부는 수지를 배출하는 수지 배출 홀(151f)일 수 있다.
제 1 서브 바디(151a)의 기둥 형상의 홈(151d)으로 인해 형성된 기둥 형상의 중공 공간은, 수지가 수지 담지부(12)에 골고루 배출되도록 보조할 수 있다. 수지가 리코터(15)의 중심 부분으로 모이지 않고, 폭 방향으로 골고루 퍼지는 과정에 관하여는 이하 도 8에서 구체적으로 설명하기로 한다.
윈드 커버(152)는 리코터 바디(151)에 연결되고, 리코터 바디(151)로부터 배출되는 수지에 작용하는 공기의 영향을 줄여줄 수 있다. 예를 들어, 윈드 커버(152)는 리코터(15)가 화살표 방향 또는 화살표 반대 방향으로 이동함에 따라 수지에 작용할 수 있는 바람을 차단할 수 있다. 윈드 커버(152)는 화살표 방향이 전방이라고 할 때, 리코터 바디(151)의 전방에 연결되어, 수지의 전방에 작용하는 공기의 영향을 줄여주는 전방 윈드 커버(152a)와, 리코터 바디(151)의 후방에 연결되어, 수지의 후방에 작용하는 공기의 영향을 줄여주는 후방 윈드 커버(152b)를 포함할 수 있다.
윈드 커버(152)는 수지가 연직 아래 방향으로 안정적으로 배출될 수 있도록 보조할 수 있다. 또한, 윈드 커버(152) 및 배출되는 수지 사이의 간격은 연직 아래 방향으로 갈수록 벌어질 수 있다. 이러한 구조로 인해, 리코터(15)가 빠른 속도로 이동함에 따라 배출되는 수지가 관성에 의해 휘어지더라도, 수지는 윈드 커버(152)에 접촉하지 않을 수 있다.
윈드 커버(152)는 반투명 또는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 사용자는 윈드 커버(152)를 통해 수지가 리코터 바디(151)로부터 원활하게 배출되는지 여부를 관찰할 수 있다.
가이드 플레이트(153)는 리코터 바디(151)의 폭 방향 기준으로 양 단부에 설치되어, 리코터 바디(151)로부터 배출되는 수지가 리코터 바디(151)의 폭 방향으로 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 가이드 플레이트(153)는 리코터 바디(151)의 폭 방향 기준으로 수지 배출 홀(151f)의 양 단부에 설치될 수 있다. 가이드 플레이트(153)는 리코터 바디(151)에 탈착 가능하게 연결될 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른 리코터 바디에서 수지가 유동하는 모습을 시간 순으로 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 8에서 리코터 바디(151) 중 제 1 서브 바디(151a)만을 도시하였음을 밝혀둔다.
도 8을 참조하면, 리코터 바디(151)에서 수지는 가운데로 모여 배출되지 않고, 폭 방향으로 골고루 배출될 수 있다.
가장 위에 도시된 도면은 리코터 바디(151)에 수지가 유입되지 않은 상태를 도시하는 도면이고, 가운데 도시된 도면은 리코터 바디(151)에 수지가 유입되기 시작하는 모습을 도시한 도면이고, 가장 아래 도시된 도면은 리코터 바디(151)의 기둥 형상의 홈(151d)에 수지가 가득찬 상태로 수지가 제 2 부분(151e)을 따라 배출되는 모습을 도시한 도면이다.
먼저, 수지는 리코터 밸브(158, 도 5 참조)로부터 수용 홀(158x)로 유입될 수 있다. 수용 홀(158x)을 따라 유입되는 수지는 단면적이 큰 기둥 형상의 홈(151d)을 따라 폭 방향으로 유동할 수 있다. 소량의 수지는 수용 홀(158x)에 유입되면서 바로 연직 아래 방향으로 유동하고, 대부분의 수지는 기둥 형상의 홈(151d)을 따라 폭 방향으로 유동할 수 있다. 기둥 형상의 홈(151d)의 수지가 가득 찬 이후, 수지는 제 2 부분(151e)을 따라 연직 아래 방향으로 유동할 수 있다. 이와 같은 방식으로, 수지는 리코터(15, 도 5 참조)의 폭 방향으로 넓게 퍼진 상태로 수지 담지부(12, 도 4 참조)로 배출될 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른 수지 공급부의 사시도이고, 도 10은 일 실시 예에 따른 수지 공급부에서 수지가 유동하는 모습을 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 11 및 도 12는 일 실시 예에 따른 매쉬 플레이트의 사시도이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 수지 공급부(16)는 상부 파트(161), 하부 파트(162), 구획 플레이트(163), 매쉬 플레이트(164) 및 필터부(165)를 포함할 수 있다.
상부 파트(161)는 수지 공급부(16)의 상부 부분이고, 수지 유입 밸브(v1)가 설치된 부분일 수 있다. 수지 유입 밸브(v1)는 제 1 호스(h1, 도 4 참조)와 수지 공급부(16)를 연결하는 부분에 설치되고, 제 1 호스(h1)를 고정시킬 수 있다.
하부 파트(162)는 수지 공급부(16)의 하부 부분이고, 수지 토출 밸브(v2)가 설치된 부분일 수 있다. 수지 토출 밸브(v2)는 제 2 호스(h2, 도 4 참조)와 수지 공급부(16)를 연결하는 부분에 설치되고, 제 2 호스(h2)를 고정시킬 수 있다.
구획 플레이트(163)는 상부 파트(161) 및 하부 파트(162)를 구획하는 부분일 수 있다. 구획 플레이트(163)는 상부 파트(161) 및 하부 파트(162)를 연통시키는 연결 유로(163a)를 포함한다. 구획 플레이트(163)는 수지 유입 밸브(v1)로부터 수지 토출 밸브(v2)까지 이동하는 수지의 이동 경로를 증가시킬 수 있다. 예를 들어, 연결 유로(163a)는 수지 토출 밸브(v2)의 반대편에 형성될 수 있다. 예를 들어, 도 10을 기준으로, 연결 유로(163a)는 구획 플레이트(163)의 좌측 단부에 형성될 수 있고, 수지 토출 밸브(v2)는 하부 파트(162)의 우측 단부에 형성될 수 있다.
매쉬 플레이트(164)는 상부 파트(161)에 구비되고, 수지 유입 밸브(v1)를 통해 수지와 함께 유입되는 불순물을 걸러낼 수 있다. 매쉬 플레이트(164)는 1차적으로 사이즈가 큰 불순물을 걸러낼 수 있다. 도 11 및 도 12는 매쉬 플레이트(164, 264)의 다양한 실시 예를 도시한다. 예를 들어, 매쉬 플레이트(164)는 촘촘한 격자형 플레이트일 수 있다. 다른 예로, 매쉬 플레이트(264)는 복수 개의 작은 홀을 구비한 플레이트일 수 있다.
필터부(165)는 연결 유로(163a) 및 수지 토출 밸브(v2) 사이에 구비되고, 제 1 플레이트(165a) 및 제 2 플레이트(165b)를 포함할 수 있다.
제 1 플레이트(165a)는 하부 파트(162)의 상면에 설치되어 하방으로 연장 형성될 수 있다.
제 2 플레이트(165b)는 하부 파트(162)의 하면에 설치되어 상방으로 연장 형성될 수 있다.
제 1 플레이트(165a) 및 제 2 플레이트(165b)는 연결 유로(163a)로부터 수지 토출 밸브(v2)까지의 유로를 따라 서로 교차하여 배치될 수 있다. 수지는 연결 유로(163a)로부터 수지 토출 밸브(v2)까지의 유로를 따라 유동할 때, 제 1 플레이트(165a) 및 제 2 플레이트(165b)에 의해 화살표 방향으로 유동할 수 있다. 다시 말하면, 수지는 수평 방향으로만 유동하는 것이 아니라, 상하 방향으로도 유동한다. 이와 같은 유동에 의해 수지와 함께 유동하는 불순물은 수지 토출 밸브(v2)에 도달하기 전에 걸러질 수 있다.
도 13은 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼 및 빌드 플랫폼 구동부를 나타내는 사시도이고, 도 14는 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼 및 빌드 플랫폼 구동부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 13 내지 도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼 구동부(17)는 메인 프레임(11, 도 1 참조)에 연결되고, 빌드 플랫폼(13)을 연직 방향으로 구동시킬 수 있다. 빌드 플랫폼 구동부(17)는 지지 프레임(171), 플랫폼 가이드(172) 및 노브(173)를 포함할 수 있다. 또한, 빌드 플랫폼 구동부(17)는 지지 프레임(171) 및/또는 플랫폼 가이드(172)에 동력을 전달하는 구동 모터(미도시)를 포함할 수 있다.
지지 프레임(171)은 빌드 플랫폼(13)을 지지할 수 있다. 지지 프레임(171)은 예를 들어, 'ㄴ'자 형상의 베이스 프레임(171a)과, 베이스 프레임(171a)의 일측에 고정되는 탄성 부재(171b)를 포함할 수 있다. 베이스 프레임(171a)의 수직 부분은 플랫폼 가이드(172)에 연결될 수 있고, 수평 부분은 빌드 플랫폼(13)을 지지할 수 있다. 탄성 부재(171b)는 빌드 플랫폼(13)이 접촉할 때 탄성 변형할 수 있다.
플랫폼 가이드(172)는 지지 프레임(171)의 이동을 가이드 할 수 있다.
노브(173)는 지지 프레임(171)의 일단에 장착 가능하고, 빌드 플랫폼(13)이 지지 프레임(171)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 노브(173)는 예를 들어, 빌드 플랫폼(13)에 면 접촉한 상태로 지지 프레임(171)에 고정되는 부재일 수 있다. 예를 들어, 노브(173)는 지지 프레임(171)에 나사 결합될 수 있다.
도 15a는 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼이 빌드 플랫폼 구동부에 채결되는 방향으로 슬라이딩하는 모습을 나타내는 측면도이고, 도 15b는 일 실시 예에 따른 탄성 부재가 빌드 플랫폼에 접촉하여 변형된 상태를 나타내는 측면도이고, 도 15c는 일 실시 예에 따른 빌드 플랫폼이 빌드 플랫폼 구동부에 완전히 체결된 모습을 나타내는 측면도이다.
이하, 도 15a 내지 도 15c를 참조하여, 빌드 플랫폼(13)이 빌드 플랫폼 구동부(17)의 지지 프레임(171)에 장착되는 과정을 설명하기로 한다.
도 15a는 빌드 플랫폼(13)이 지지 프레임(171) 상에서 좌측으로 슬라이딩하는 모습을 도시한다. 예를 들어, 지지 프레임(171)은 빌드 플랫폼(13)의 선형 이동을 가이드하기 위한 길이 방향의 홈을 구비할 수 있고, 빌드 플랫폼(13)은 상기 길이 방향의 홈에 삽입되는 길이 방향의 돌출부를 구비할 수 있다. 마찬가지로, 지지 프레임(171)이 길이 방향의 돌출부를 구비하고, 빌드 플랫폼(13)이 길이 방향의 홈을 구비할 수도 있다.
도 15b는 탄성 부재(171b)가 빌드 플랫폼(13)에 의해 탄성 변형되는 모습을 도시한다. 탄성 부재(171b)는 초기 상태에서 아래쪽으로 굽어진 부분을 포함할 수 있다. 이 경우, 빌드 플랫폼(13)이 탄성 부재(171b)를 위쪽으로 변형시키는 힘을 인가할 수 있다. 탄성 부재(171b)는 위쪽으로 변형되고, 빌드 플랫폼(13)은 계속해서 이동할 수 있다.
도 15c는 탄성 부재(171b)가 다시 초기 상태로 복원된 모습을 도시한다. 탄성 부재(171b)의 아래쪽으로 굽어진 부분은 빌드 플랫폼(13)이 베이스 프레임(171a)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시 예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims (5)

  1. 메인 프레임;
    상기 메인 프레임 내측에 구비되고, 수지를 담지하는 수지 담지부;
    상기 수지 담지부를 따라 연직 방향으로 슬라이딩 가능한 빌드 플랫폼;
    상기 메인 프레임의 상측에 구비되고, 상기 빌드 플랫폼으로 레이저 빔을 조사하는 광학부;
    상기 빌드 플랫폼 위로 수지를 배출하는 리코터 바디와, 상기 리코터 바디에 연결되고 상기 리코터 바디로부터 배출되는 수지에 작용하는 공기의 영향을 줄여주는 윈드 커버를 포함하는 리코터; 및
    상기 수지 담지부로부터 공급받은 수지를 상기 리코터로 공급하는 수지 공급부를 포함하고,
    상기 리코터는, 상기 수지 담지부에 담지된 수지로부터 이격된 상태로 상기 메인 프레임을 따라 수평 방향으로 슬라이딩하고,
    상기 리코터 바디는, 상기 수지 공급부로부터 공급받은 수지를 수용하고 상기 리코터 바디의 슬라이딩 방향에 대해 수직한 방향으로 형성되는 기둥 형상의 중공 공간을 구비하고,
    상기 리코터 바디로 전달된 수지는, 상기 중공 공간을 따라 유동하여, 상기 리코터 바디의 폭 방향으로 퍼지는 SLA 3D 프린터.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 리코터는,
    상기 리코터 바디의 폭 방향 기준으로 양 단부에 설치되어, 상기 리코터 바디로부터 배출되는 수지가 상기 리코터 바디의 폭 방향으로 이탈하는 것을 방지하는 가이드 플레이트를 더 포함하는 SLA 3D 프린터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수지 공급부는,
    수지 유입 밸브가 설치된 상부 파트;
    수지 토출 밸브가 설치된 하부 파트;
    상기 상부 파트 및 하부 파트를 연통시키는 연결 유로를 구비하는 구획 플레이트; 및
    상기 상부 파트에 구비되고, 상기 수지 유입 밸브를 통해 수지와 함께 유입되는 불순물을 걸러내는 매쉬 플레이트를 포함하는 SLA 3D 프린터.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 수지 공급부는,
    상기 연결 유로 및 수지 토출 밸브 사이에 구비되고, 상기 하부 파트의 상면에 설치되어 하방으로 연장 형성되는 제 1 플레이트와, 상기 하부 파트의 하면에 설치되어 상방으로 연장 형성되는 제 2 플레이트를 포함하는 필터부를 더 포함하고,
    상기 제 1 플레이트 및 제 2 플레이트는 상기 연결 유로로부터 상기 수지 토출 밸브까지의 유로를 따라 서로 교차하여 배치되는 SLA 3D 프린터.
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