WO2022010032A1 - 스마트 내열 융합 적층기 - Google Patents

스마트 내열 융합 적층기 Download PDF

Info

Publication number
WO2022010032A1
WO2022010032A1 PCT/KR2020/012013 KR2020012013W WO2022010032A1 WO 2022010032 A1 WO2022010032 A1 WO 2022010032A1 KR 2020012013 W KR2020012013 W KR 2020012013W WO 2022010032 A1 WO2022010032 A1 WO 2022010032A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
horizontal plate
laminator
chamber
smart heat
resistant fusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2020/012013
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
이성웅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinie Coding Edu Inc
Original Assignee
Jinie Coding Edu Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinie Coding Edu Inc filed Critical Jinie Coding Edu Inc
Publication of WO2022010032A1 publication Critical patent/WO2022010032A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/118—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using filamentary material being melted, e.g. fused deposition modelling [FDM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/25—Housings, e.g. machine housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/364—Conditioning of environment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE 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
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing

Definitions

  • the present invention relates to a smart heat-resistant fusion laminator capable of expanding the range of material selection and outputting more durable output.
  • 3D printers have been developed in various ways since the method of making three-dimensional objects by solidifying plastic liquids was first proposed by 3D Systems in the United States in the early 1980s.
  • nylon and metal materials are now used as output materials for 3D printers, and with increased precision, they are also used as equipment to produce customized medical devices.
  • 3D printers are largely divided into FDM (Fused Deposition Modeling), SLA (Stereolithography Apparatus), SLS (Selective Laser Simtering), and DLP (Direct Light Processing) methods according to the method of creating three-dimensional printouts.
  • FDM Freused Deposition Modeling
  • SLA Stepolithography Apparatus
  • SLS Selective Laser Simtering
  • DLP Direct Light Processing
  • the FDM method is a method of laminating plastic filaments such as PLA (Poly Latic Acid) or ABS (Acryontrie Butadiene Styrene) by melting them in the printer head. More specifically, it creates a three-dimensional shape by stacking the melted and ejected plastic filaments in layers of 0.01 to 0.08 mm thinner than paper.
  • PLA Poly Latic Acid
  • ABS Advanced Chemical Butadiene Styrene
  • the FDM type 3D printer consists of a printer head that melts and discharges the output material, a bed on which the discharged output material is accumulated, and a driving unit for moving the print head and the bed.
  • a two-dimensional print is created by moving the print head and bed along the x-axis and y-axis to print the output material.
  • a three-dimensional output having a height in the z-axis is created.
  • the printing principle of the FDM-type 3D printer is to create a three-dimensional shape of a desired shape by repeating the above operation.
  • the FDM type 3D printer as described above is a well-known technology in the prior art, and Korean Patent Publication No. 10-2009-0119904 "Method for creating a three-dimensional object using a modified ABS material" and Korean Patent Publication No. 10-2015-0089240 arc "3D printer” and the like.
  • the manual prosthetic leg manufacturing process requires cumbersome processes using gypsum, such as the process of cutting the user's application part, manufacturing the frame, and manufacturing the socket that fits the frame.
  • the existing FDM-type 3D printer has a narrow selection of filaments as an output material due to the limitations of nozzles, beds, and internal temperatures (mostly printing using PLA and ABS filaments). Due to the nature of the output method of stacking layers, the bonding strength is somewhat low (as shown in FIG. 4, the layer below hardens before the next layer goes up, the bonding strength between layers decreases.) The durability of the final output is weak.
  • the present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a smart heat-resistant fusion laminator capable of outputting an output with improved durability and a wider selection of materials.
  • the present invention is a smart heat-resistant fusion laminator comprising a nozzle unit for melting and discharging the output material, and a bed on which the output material discharged from the nozzle unit is stacked: the nozzle unit and the bed A plurality of fixing walls disposed to form a part of the polygonal shape positioned inside to form a chamber with one side open, a door wall provided for opening and closing the open side of the chamber, the chamber a lower horizontal plate blocking the lower portion, and an upper horizontal plate blocking the upper portion of the chamber;
  • Each of the door wall, the lower horizontal plate, and the upper horizontal plate is a form in which an insulating material and another metal plate are sequentially stacked on one surface of a metal plate;
  • Each of the wall for fixing is in the form of sequentially stacked insulators and metal plates on both sides around the hot wire coil layer on which the hot wire coil is disposed; is characterized by
  • the nozzle part has a water cooling type cooling structure.
  • the present invention can provide a smart heat-resistant fusion laminator that can expand the selection of materials and output an output with improved durability.
  • FIG. 1 is a side conceptual view of a smart heat-resistant fusion laminator according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a conceptual view of the reference cross-section A-A of Figure 1;
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of a lamination fusion method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a conceptual diagram of an output method of an FDM printer according to the prior art.
  • FIG. 1 is a schematic side view of a smart heat-resistant fusion laminator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view AA of FIG. 1
  • FIG. 3 is a conceptual diagram of a lamination fusion method according to an embodiment of the present invention. .
  • This embodiment relates to a chamber type 3D printer (hereinafter referred to as "smart heat-resistant fusion laminator”.).
  • a polygonal cylinder shape is formed by the door wall 120 and the plurality of fixing walls 110 .
  • the plurality of fixing walls 110 are arranged to form a part of a polygonal tubular shape while forming a chamber shape with one side open.
  • the three fixing walls 110 are arranged to form a part of the rectangular cylinder shape.
  • the door wall 120 is provided to open and close one open side of the chamber.
  • One side of the door wall 120 is hinged to any one of the fixing walls 110 to open and close one open side of the chamber.
  • a chamber in the form of a square column is formed by the three fixing walls 110 and the door walls 120 .
  • the lower part of the chamber is blocked by the lower horizontal plate 130
  • the upper part of the chamber is blocked by the upper horizontal plate 140 .
  • a chamber that is a closed space by the lower horizontal plate 130, the door wall 120, the plurality of fixing walls 110, and the upper horizontal plate 140 can be formed, and the smart heat-resistant fusion inside the chamber
  • the main driving part of the laminator is arranged.
  • a nozzle unit for melting and discharging the output material and a bed on which the output material discharged from the nozzle unit is accumulated are located inside the chamber.
  • a driving means for moving the nozzle unit or the bed is also located inside the chamber.
  • each of the door wall 120 , the lower horizontal plate 130 , and the upper horizontal plate 140 has a form in which the insulating material 102 and the other metal plate 103 are sequentially stacked on one surface of the metal plate 101 .
  • the door wall 120, the lower horizontal plate 130, and the upper horizontal plate 140, respectively, are insulated on one surface of the metal plate 101 and the other metal plate 101.
  • another insulating material 102, and another metal plate 101 are sequentially stacked.
  • the insulating material 102 may adopt a glass wool insulating material.
  • each of the fixing walls 110 has a form in which the heat insulating material 102 and the metal plate 101 are respectively stacked on both sides around the hot wire coil layer 103 on which the hot wire coil is disposed.
  • the insulating material 102 may adopt a glass wool insulating material.
  • the temperature inside the chamber can be maintained at 80° C. to 100° C. by the heat emitted from the hot wire coil layer 103 of the fixing wall 110 .
  • a prosthetic leg body having the same strength or durability as a conventional manual prosthetic leg product can be output.
  • the nozzle part has a water cooling type cooling structure.
  • the nozzle part is designed to withstand a maximum temperature of 600 ° C.
  • a water-cooled cooling structure is introduced to prevent the filament from flowing down caused by high-temperature output and to increase the life expectancy of the nozzle. .
  • the present invention can be used as a 3D printer that has a wide selection of materials and can improve the durability of printed products.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)

Abstract

본 발명은, 재료 선택의 폭을 넓히고 내구성이 향상된 출력물을 출력할 수 있는 스마트 내열 융합 적층기에 관한 것으로, 노즐부 및 베드가 내부에 위치되는 다각통 형태의 복수의 고정용 벽체, 상기 고정용 벽체의 개방된 부위를 덮는 도어용 벽체, 하부 수평판, 상부 수평판을 포함하여 이루어지며; 상기 도어용 벽체와 상기 하부 수평판과 상기 상부 수평판 각각은, 금속판의 일면에 단열재 및 다른 금속판이 순차적으로 적층된 형태이며; 상기 고정용 벽체 각각은 열선 코일이 배치된 열선 코일층을 중심으로 양측에 단열재 및 금속판이 순차적으로 적층된 형태인 것; 을 특징으로 한다.

Description

스마트 내열 융합 적층기
본 발명은 재료 선택의 폭을 넓히고 내구성이 더욱 향상된 출력물을 출력할 수 있는 스마트 내열 융합 적층기에 관한 것이다.
1980년대 초반, 미국 3D Systems사(社)에 의해 플라스틱 액체를 굳혀서 입체적인 형상의 물건을 만드는 방식이 최초로 제시된 이후 3D 프린터는 다양한 방식으로 발전해왔다. 플라스틱 소재에 국한되었던 초기 단계에서 발전하여 현재 나일론과 금속 소재도 3D 프린터의 출력 원료로 사용되고 있으며, 더욱 정밀도가 높아져 맞춤형 의료기를 생산하기 위한 장비로도 사용되고 있다.
3D 프린터는 입체적인 형상의 출력물을 만들어내는 방법에 따라 크게 FDM(Fused Deposition Modeling), SLA(Stereolithography Apparatus), SLS(Selective Laser Simtering), DLP(Direct Light Processing) 방식으로 나뉜다.
상기의 다양한 3D 프린팅 방식 중 3D Systems사(社)에 의해 1986년에 개발된 SLA 방식과 Stratasys사(社)에 의해 1989년에 개발된 FDM 방식이 가장 일반적으로 사용되고 있으며, 특히 FDM 방식의 3D 프린터는 그 구조가 간단하고 가격이 저렴하여 교육용과 개인용으로도 널리 사용되고 있다.
FDM 방식은 PLA(Poly Latic Acid) 또는 ABS(Acryontrie Butadiene Styrene) 등의 플라스틱 필라멘트를 프린터 헤드에서 녹여서 적층하는 방식이다. 더 구체적으로는 용융되어 분출된 플라스틱 필라멘트를 종이보다 얇은 0.01~0.08mm의 층으로 겹겹이 쌓아 입체적인 형상을 만들어내는 것이다.
일반적으로 FDM 방식의 3D 프린터는 출력재료를 용융시켜 토출하는 프린터헤드와 토출된 출력재료가 쌓이게 되는 베드 그리고 프린터헤드와 베드를 이동시키기 위한 구동부로 이루어진다.
3차원 직교 좌표계에서 x축과 y축으로 프린터헤드와 베드를 이동시켜 출력재료를 인쇄하면 2차원의 출력물이 만들어진다. 상기의 상태에서 z축으로 프린터헤드 또는 베드를 이동하여 기존의 출력물 위에 새로운 층이 형성되도록 인쇄하면 z축으로 높이를 가진 3차원 출력물이 만들어진다. 상기 작업을 반복하여 원하는 형태의 입체적인 형상을 만들어내는 것이 상기 FDM 방식의 3D 프린터의 인쇄 원리이다.
상기와 같은 FDM 방식의 3D 프린터는 종래에 널리 알려진 기술로서, 대한민국 공개특허번호 제10-2009-0119904호 "변성 ABS 물질을 이용한 3차원 물체 생성 방법"과 대한민국 공개특허번호 제10-2015-0089240호 "3D 프린터" 등이 있다.
한편, 현재 제작되는 대부분의 의족의 경우 모든 과정이 수작업으로 이루어진다고 할 수 있으며, 수작업으로 인하여 제작 소요기간이 길고 제작과정에서 수정이 필요한 경우 수정이 어려워 다시 제작하여야 하는 번거로움이 있다.
즉 수작업 의족 제작 과정은, 사용자의 적용 부위의 본을 뜨고 틀을 제작하고 그 틀에 맞는 소켓을 제작하는 과정 등의 석고를 이용한 번거로운 과정들이 필요하다.
이와 같은 의족 제작을 위하여 3D 프린터를 이용한다면 기존 의족 제작 수작업 과정에서 발생하는 문제를 해결하고 사용자와 제작자 간의 부담을 줄여 의족시장의 새로운 활로를 확보할 수 있을 것이다.
그러나 기존 FDM 방식의 3D 프린터는 노즐, 베드, 내부 온도의 한계로 인하여 출력재료인 필라멘트 선택의 폭이 좁으며(PLA, ABS 필라멘트를 이용한 출력이 주를 이룸), 이와 같이 선택의 폭이 좁은 필라멘트의 출력물은 층과 층을 쌓는 출력 방식의 특성상 접합력이 다소 떨어져(도 4과 같이, 다음 레이어가 올라가기 전에 아래 레이어가 굳어버리면서 레이어와 레이어간 접합력이 저하됨.) 최종 출력물의 내구성이 약하다.
이와 같은 종래의 FDM 방식의 문제로 인하여, 3D 프린터로 의족을 제작한다면 출력된 의족의 내구성이 약하고 언제 파손될 지 모르기 때문에, 사용자의 체중을 버티면서 일상 생활에서 계속 사용되어야 하는 의족 등에는 적용하기 적절하지 않다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 재료 선택의 폭을 넓히고 내구성이 더욱 향상된 출력물을 출력할 수 있는 스마트 내열 융합 적층기를 제공하고자 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 출력재료를 용융시켜 토출하는 노즐부, 상기 노즐부로부터 토출된 출력재료가 쌓이게 되는 베드를 포함하여 이루어지는 스마트 내열 융합 적층기에 있어서 : 상기 노즐부 및 상기 베드가 내부에 위치되는 다각통 형태의 일부를 형성하도록 배치되어 일측면이 개방된 챔버를 형성하는 복수의 고정용 벽체, 상기 챔버의 개방된 일측면을 개폐하기 위하여 마련되는 도어용 벽체, 상기 챔버의 하부를 막는 하부 수평판, 상기 챔버의 상부를 막는 상부 수평판을 포함하여 이루어지며 ; 상기 도어용 벽체와 상기 하부 수평판과 상기 상부 수평판 각각은, 금속판의 일면에 단열재 및 다른 금속판이 순차적으로 적층된 형태이며 ; 상기 고정용 벽체 각각은 열선 코일이 배치된 열선 코일층을 중심으로 양측에 단열재 및 금속판이 순차적으로 적층된 형태인 것 ; 을 특징으로 한다.
상기에 있어서, 상기 노즐부는 수냉식 냉각 구조를 가지는 것이 바람직하다.
상기와 같이 본 발명은, 재료 선택의 폭을 넓히고 내구성이 더욱 향상된 출력물을 출력할 수 있는 스마트 내열 융합 적층기를 제공할 수 있다.
또한 이와 같은 본 발명의 스마트 내열 융합 적층기에 의하여 실사용이 가능하도록 충분한 내구성을 가진 의족을 출력할 수 있다.
이에 의하여 의족 등의 출력 과정을 단순화 시킬 수 있으며, 출력물이 사용자에게 맞지 않을 경우에도 수정 출력이 매우 용이하다.
또한 기존 의족 제작 시 이용되는 석고 틀은 1회성으로 사용되는 반면, 3D 스캐너를 통하여 환부를 스캔하는 방식은 파일로 저장되기 때문에 의족 교체시기에 석고틀을 다시 제작하는 번거로움과 시간을 단축시킬 수 있다.
따라서 의족 제작에 따른 제작자의 피로도를 줄이며, 수작업으로 인한 높은 제작 단가를 낮출 수 있으며, 사용자의 교체 비용 부담을 줄이고 제작자의 판매 이익률을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 내열 융합 적층기의 측면 개념도,
도 2는 도 1의 A-A 기준 단면 개념도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 적층융합방식의 개념도,
도 4는 종래의 기술에 의한 FDM 프린터의 출력 방식의 개념도.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 부여하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 스마트 내열 융합 적층기의 측면 개념도이며, 도 2는 도 1의 A-A 기준 단면 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 적층융합방식의 개념도이다.
본 실시예는 챔버 형태의 3D 프린터(이하 "스마트 내열 융합 적층기"라고 함.)에 관한 것이다.
챔버 형태를 구성하기 위하여 도어용 벽체(120)와 복수의 고정용 벽체(110)에 의하여 다각통 형태를 형성한다.
복수의 고정용 벽체(110)는 일측면이 개방된 챔버 형태를 형성하면서 다각 통 형태의 일부를 형성하도록 배치된다.
본 실시예에서 3개의 고정용 벽체(110)는 사각통 형태의 일부를 형성하도록 배치된다.
도어용 벽체(120)는, 챔버의 개방된 일측면을 개폐하기 위하여 마련된다.
도어용 벽체(120)는 일측이 어느 하나의 고정용 벽체(110)에 힌지 형태로 결합되어 챔버의 개방된 일측면을 개폐하게 된다.
따라서 3개의 고정용 벽체(110)와 도어용 벽체(120)에 의하여 사각 기둥 형태의 챔버가 형성된다.
챔버의 하부는 하부 수평판(130)에 의하여 막히며, 챔버의 상부는 상부 수평판(140)에 의하여 막히게 된다.
이와 같이 하부 수평판(130), 도어용 벽체(120), 복수의 고정용 벽체(110), 상부 수평판(140)에 의하여 밀폐된 공간인 챔버를 형성할 수 있으며, 챔버 내부에 스마트 내열 융합 적층기의 주요 구동부가 배치된다.
즉 출력재료를 용융시켜 토출하는 노즐부 및 노즐부로부터 토출된 출력재료가 쌓이게 되는 베드 등이 챔버 내부에 위치된다.
아울러 노즐부 내지 베드를 이동시키기 위한 구동수단 등도 챔버 내부에 위치된다.
한편 도어용 벽체(120)와 하부 수평판(130)과 상부 수평판(140) 각각은, 금속판(101)의 일면에 단열재(102) 및 다른 금속판(103)이 순차적으로 적층된 형태이다.
본 실시예에서 단열 효과를 높이기 위하여, 도어용 벽체(120)와 하부 수평판(130)과 상부 수평판(140) 각각은, 금속판(101)의 일면에 단열재(102) 및 다른 금속판(101), 다른 단열재(102), 또다른 금속판(101)이 순차적으로 적층된 형태이다.
여기에서 단열재(102)는 글라스울 단열재를 채택할 수 있다.
한편 고정용 벽체(110) 각각은, 열선 코일이 배치된 열선 코일층(103)을 중심으로 양측에 단열재(102) 및 금속판(101)이 각각 적층된 형태이다.
여기에서 단열재(102)는 글라스울 단열재를 채택할 수 있다.
따라서 고정용 벽체(110)의 열선 코일층(103)으로부터 발산되는 열에 의하여 챔버 내부의 온도를 80℃~100℃로 유지할 수 있다.
이에 의하여 ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Stryene), PLA(Poly Lactic Acid)를 비롯한 PETG(PolyEthylene Terephthalate Glycol), 카본, 울템 등 고온을 요구하는 필라멘트 등과 같이 선택의 폭이 다양하게 되어 다양한 재료를 출력할 수 있다.
또한 고온 환경에서의 출력으로 인하여, 도 3과 같이 새로운 레이어가 올라가기 전에 아래의 레이어가 굳는 현상을 방지할 수 있어 레이어간 접합력이 증가되어 출력되는 제품의 내구성이 향상될 수 있다.
따라서 본 발명의 하나의 출력물로서, 기존 수작업에 의한 의족 제품과 동일한 강도 내지 내구성을 가질 수 있는 의족 바디를 출력할 수 있다.
한편 노즐부는 수냉식 냉각 구조를 가지는 것이 바람직하다.
본 실시예에서 노즐부는 최대 600℃이내의 온도를 버틸 수 있도록 설계하며, 이러한 설계에도 불구하고 고온 출력으로 인하여 발생하는 필라멘트 흘러내림 등을 예방하고 노즐의 기대 수명을 높이기 위하여 수냉식 냉각 구조를 도입하였다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것일 뿐 한정적이 아닌 것으로 이해되어야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 재료 선택의 폭이 넓고 출력물의 내구성을 향상시킬 수 있는 3D 프린터로서 이용될 수 있다.

Claims (2)

  1. 출력재료를 용융시켜 토출하는 노즐부, 상기 노즐부로부터 토출된 출력재료가 쌓이게 되는 베드를 포함하여 이루어지는 스마트 내열 융합 적층기에 있어서 :
    상기 노즐부 및 상기 베드가 내부에 위치되는 다각통 형태의 일부를 형성하도록 배치되어 일측면이 개방된 챔버를 형성하는 복수의 고정용 벽체, 상기 챔버의 개방된 일측면을 개폐하기 위하여 마련되는 도어용 벽체, 상기 챔버의 하부를 막는 하부 수평판, 상기 챔버의 상부를 막는 상부 수평판을 포함하여 이루어지며 ;
    상기 도어용 벽체와 상기 하부 수평판과 상기 상부 수평판 각각은, 금속판의 일면에 단열재 및 다른 금속판이 순차적으로 적층된 형태이며 ;
    상기 고정용 벽체 각각은 열선 코일이 배치된 열선 코일층을 중심으로 양측에 단열재 및 금속판이 순차적으로 적층된 형태인 것 ; 을 특징으로 하는 스마트 내열 융합 적층기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐부는 수냉식 냉각 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 내열 융합 적층기.
PCT/KR2020/012013 2020-07-09 2020-09-07 스마트 내열 융합 적층기 Ceased WO2022010032A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200084466 2020-07-09
KR10-2020-0084466 2020-07-09

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022010032A1 true WO2022010032A1 (ko) 2022-01-13

Family

ID=79553306

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2020/012013 Ceased WO2022010032A1 (ko) 2020-07-09 2020-09-07 스마트 내열 융합 적층기

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2022010032A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170274454A1 (en) * 2014-05-15 2017-09-28 Asia America Industrial Manufacture Inc. Extruded metal flow 3d printer
KR101878233B1 (ko) * 2017-09-28 2018-07-13 세인스틸 주식회사 열선이 내장된 열수축케이싱, 열수축시트 및 그 제조방법
US20180200955A1 (en) * 2015-07-15 2018-07-19 Apium Additive Technologies Gmbh 3-d printing device
KR20200071804A (ko) * 2018-11-30 2020-06-22 주식회사 와이테크 3d 프린터
KR20200071830A (ko) * 2018-11-30 2020-06-22 박성호 수냉식 노즐을 갖는 고융점 슈퍼엔지니어링 플라스틱을 위한 삼차원 구조체 출력 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170274454A1 (en) * 2014-05-15 2017-09-28 Asia America Industrial Manufacture Inc. Extruded metal flow 3d printer
US20180200955A1 (en) * 2015-07-15 2018-07-19 Apium Additive Technologies Gmbh 3-d printing device
KR101878233B1 (ko) * 2017-09-28 2018-07-13 세인스틸 주식회사 열선이 내장된 열수축케이싱, 열수축시트 및 그 제조방법
KR20200071804A (ko) * 2018-11-30 2020-06-22 주식회사 와이테크 3d 프린터
KR20200071830A (ko) * 2018-11-30 2020-06-22 박성호 수냉식 노즐을 갖는 고융점 슈퍼엔지니어링 플라스틱을 위한 삼차원 구조체 출력 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3504047B1 (en) Baffle doors for additive manufacturing system
CN102528034B (zh) 一种选择性激光烧结窗口镜气帘保护方法
WO2020080597A1 (ko) 듀얼노즐의 높낮이가 변경되는 3d프린터용 헤드
US20150217514A1 (en) Sterile environment for additive manufacturing
US11046009B2 (en) System and method for malware detection in additive manufactured parts
EP4299285B1 (en) Three-dimensional forming method and system
JP2000280354A (ja) 三次元造形装置および三次元造形方法
CN105109043B (zh) 三维打印机及其打印方法
WO2018117351A1 (ko) Lcd 방식 3d 프린터
JP2000280356A (ja) 三次元造形装置および三次元造形方法
WO2022010032A1 (ko) 스마트 내열 융합 적층기
WO2019078639A1 (ko) 음파 부양을 이용한 프린터 장치
CN110328853A (zh) 一种彩色光固化3d打印系统
WO2016060469A1 (ko) 필라멘트 형성에 이어 연속적으로 형상화가 가능한 3차원 프린팅 방법
JP2000280357A (ja) 三次元造形装置および三次元造形方法
WO2025187971A1 (ko) 노즐 막힘 방지용 클리너 분사장치의 운용방법
WO2020222426A1 (ko) 3차원 프린터에 의해 제조된 성형물을 세척하는 3차원 프린트 성형물 세척장치
Issayev et al. Bonding strength analysis of multi-material and multi-color specimens printed with multi-extrusion printer
JP2017217791A (ja) 三次元造形装置
CN115195128A (zh) 连续纤维增强结构的3d打印方法及设备
CN208774056U (zh) 基于激光投影熔融烧结的3d打印机
WO2021256756A1 (ko) Fdm방식의 3d 프린터용 노즐 장치
KR20170111520A (ko) 3차원 프린터용 노즐 구조
CN107187061A (zh) 一种3d打印机控制方法
US10464302B2 (en) Direct dyeing color fused deposition modeling three-dimensional printing apparatus and direct dyeing color fused deposition modeling three-dimensional printing method

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20944321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20944321

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1