KR101740187B1

KR101740187B1 - 3d 프린터의 프린팅 방법

Info

Publication number: KR101740187B1
Application number: KR1020160039980A
Authority: KR
Inventors: 선우성
Original assignee: 선우성
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2016-04-01
Publication date: 2017-06-08
Also published as: US20170282460A1; US10016930B2

Abstract

3D 프린터의 프린팅 방법이 개시된다.
노즐(11)을 평면 상에 특정 위치로 이동시킬 수 있는 노즐 제어모듈(10)과;
상기 평면과 수직으로 배치되며, 이격공간을 두고 배치된 한 쌍의 이송모듈(21,22)을 포함하는 3D 프린터(1)를 이용한 3D 프린터의 프린팅 방법에 관한 것으로서,
(a) 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에, 제1 베드(31)가 접촉되도록 위치시키는 단계;
(b) 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 상기 제1 베드(31)를 하방으로 이동시킬 때, 상기 노즐 제어모듈(10)이 상기 노즐(11)을 제어하여 재료를 토출하여 상기 제1 베드(31) 위에 제1 프린트물(100)을 프린트하면서, 상기 제1 프린트물(100)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제1 지지물(41)을 상기 제1 베드(31) 위에 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 프린트물(100)이 완성된 이후, 상기 제1 프린트물(100)의 상부에 제2 베드(42)를 형성하는 단계;
(d) 상기 제2 베드(42) 위에 제2 프린트물(200)을 형성하면서, 상기 제2 프린트물(200)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제2 지지물(42)을 형성하는 단계를 포함하는 3D 프린터의 프린팅 방법가 제공된다.

Description

3D 프린터의 프린팅 방법{Printing method of 3D printer}

본 발명은 3D 프린터의 프린팅 방법에 관한 것이다.

3D 프린터는, 3차원 도면을 바탕으로, 소정 재료를 순차적으로 분사하여, 미세한 두께로 층층이 쌓아 올려, 실물의 입체 형상을 출력하는 장치이다. 이러한 3D 프린터는 제조용으로 개발되어 사용되고 있으며, 다양한 제품을 3D 프린터를 이용하여 제조가 가능하다.

종래의 3D프린터는 베드 위에 재료를 순차적으로 쌓아올리는 데, 베드와 재료의 최초 결합이 잘 이루어지지 않을 경우, 녹은 재료가 식으면서 프린트물이 수축하여 휘어지는 문제가 발생한다. 이는 베드와 재료의 재질이 서로 다르기 때문에 재료가 베드에 잘 부착되지 않기 때문이다.

또한, 베드 위에 프린트물(3D 물품)을 출력한 이후, 다른 프린트물을 출력하고자 할 경우, 베드 위의 프린트물을 제거하고 다시 베드를 3D 프린터에 셋팅하여야 한다. 따라서, 종래의 3D 프린터는 여러 개의 프린트물을 연속적으로 출력할 수 없는 시스템이었다.

한국공개특허 제10-2016-0021540(3D 프린터)

본 발명은 여러 개의 프린트물을 연속적으로 프린트할 수 있는 3D 프린터의 프린팅 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 프린트물과 동일한 재질의 베드를 사용하여 프린트물과 베드의 접착성이 뛰어나도록 하는 3D 프린터의 프린팅 방법을 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 길고 내부구조가 복잡한 프린터물을 출력할 수 있는 3D 프린터의 프린팅 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일측면에 따르면,

노즐(11)을 평면 상에 특정 위치로 이동시킬 수 있는 노즐 제어모듈(10)과;

상기 평면과 수직으로 배치되며, 이격공간을 두고 배치된 한 쌍의 이송모듈(21,22)을 포함하는 3D 프린터(1)를 이용한 3D 프린터의 프린팅 방법에 관한 것으로서,

(a) 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에, 제1 베드(31)가 접촉되도록 위치시키는 단계;

(b) 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 상기 제1 베드(31)를 하방으로 이동시킬 때, 상기 노즐 제어모듈(10)이 상기 노즐(11)을 제어하여 재료를 토출하여 상기 제1 베드(31) 위에 제1 프린트물(100)을 프린트하면서, 상기 제1 프린트물(100)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제1 지지물(41)을 상기 제1 베드(31) 위에 형성하는 단계;

(c) 상기 제1 프린트물(100)이 완성된 이후, 상기 제1 프린트물(100)의 상부에 제2 베드(32)를 형성하는 단계;

(d) 상기 제2 베드(32) 위에 제2 프린트물(200)을 형성하면서, 상기 제2 프린트물(200)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제2 지지물(42)을 형성하는 단계를 포함하는 3D 프린터의 프린팅 방법이 제공된다.

또한,

제1 베드(31)와 제1 프린트물(100)은 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 3D 프린터의 프린팅 방법이 제공된다.

본 발명은 여러 개의 프린트물을 연속적으로 프린트할 수 있는 3D 프린터의 프린팅 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 프린트물과 동일한 재질의 베드를 사용하여 프린트물과 베드의 접착성이 뛰어나도록 하는 3D 프린터의 프린팅 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 길고 내부구조가 복잡한 프린터물을 출력할 수 있는 3D 프린터의 프린팅 방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린트의 프린팅 방법의 순서도.
도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린트의 프린팅 방법의 예시도.

이하에는, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하되, 이는 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로써 본 발명의 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린트의 프린팅 방법의 순서도이며,도 2 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 프린트의 프린팅 방법의 예시도이다.

본 실시예의 3D 프린터(1)는,

상기 평면과 수직으로 배치되며, 이격공간을 두고 배치된 한 쌍의 이송모듈(21,22)을 포함한다.

노즐 제어모듈(10)과 한 쌍의 이송모듈(21,22)은 프레임(2)에 결합되어 있다. 노즐 제어모듈(10)에는 노즐(11)이 결합되어 있으며, 노즐 제어모듈(10)이 노즐(11)은 평면 상의 특정위치에 이동할 수 있다. 노즐 제어모듈(10)은 서로 교차하는 가이드바가 위치하며, 이러한 가이드바를 따라 노즐(11)이 이동함으로써, 평면상으로 x축과 y축 방향으로 이동할 수 있다.

노즐(11)이 움직이는 평면과 수직방향으로 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 배치되어 있다. 한 쌍의 이송모듈(21,22)은 이격공간을 두고 프레임(2)에 결합된다. 이송모듈(21,22)의 사이에는 프린트물이 위치하게 된다. 한 쌍의 이송모듈(21,22)은 노즐(11)로 부터 프린트물을 하방으로 이동시킬 수 있다. 이송모듈(21,22)를 롤러방식, 밸트방식, 궤도 방식 등 다양한 방식일 수 있다.

이상의 3D 프린터(1)를 이용하여 3D 프린터의 프린팅 방법은 아래와 같은 순서로 이루어진다.

S11은 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에, 제1 베드(31)가 접촉되도록 위치시키는 단계이다.

한 쌍의 이송모듈(21,22)사이에 제1 베드(31)를 위치시킨다. 제1 베드(31)는 육면체 형태일 수 있다. 제1 베드(31)의 측면벽이 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰됨으로써, 제1 베드(31)가 한 쌍의 이송모듈(21,22)에서 위치한다.(도 3 참조)

S12는 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 상기 제1 베드(31)를 하방으로 이동시킬 때, 상기 노즐 제어모듈(10)이 상기 노즐(11)을 제어하여 재료를 토출하여 상기 제1 베드(31) 위에 제1 프린트물(100)을 프린트하면서, 상기 제1 프린트물(100)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제1 지지물(41)을 상기 제1 베드(31) 위에 형성하는 단계이다.(도 4 참조)

종래에는 베드 위에서 프린트물을 프린트하는 정도였으나, 본 실시예에서는 제1 베드(31)에 제1 프린트물(100)을 프린트함과 동시에, 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에서 접촉되도록 제1 지지물(41)도 동시에 프린트 된다. 제1 지지물(41)은 일종의 벽체로서, 박스 형태일 수도 있다. 제1 지지물(41)의 내측에 제1 프린트물(100)이 위치한다.

본 실시예의 3D 프린터(1)는 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 제1 베드(31)를 하방으로 밀어낸 이후, 제1 지지물(41)이 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에 위치하여 지지됨으로써, 제1 프린트물(100)을 포함한 전체 구조물이 아래로 떨어지지 않도록 한다.

S13은 상기 제1 프린트물(100)이 완성된 이후, 상기 제1 프린트물(100)의 상부에 상기 제1 지지물(41)의 내부에 결합되도록 제2 베드(32)를 형성하는 단계이다.

제1 프린트물(100)이 완성되면, 그 위에 제2 프린트물(200)을 형성하기 위한 제2 베드(32)가 프린트된다. 제2 베드(32)는 제1 프린트물(100) 및 제2 프린트물(200) 및 제2 베드(32)는 동일한 재질이므로, 구조물들의 결합 및 수축에 따른 휘어짐 등의 현상이 발생하지 않게 된다.

S14는 상기 제2 베드(32) 위에 제2 프린트물(200)을 형성하면서, 상기 제2 프린트물(200)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제2 지지물(42)을 형성하는 단계이다.

제2 베드(32)위에 제2 프린트물(200)을 형성(프린트)하면서, 제2 지지물(42)도 프린트한다. 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 제2 베드(32)를 하방으로 밀어내기 위해서는 제2 지지물(42)이 필요하다. 따라서, 제2 프린트물(200)이 형성될 때, 동시에 제2 지지물(42)이 형성되어 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에 마찰될 수 있도록 위치한다. 이러한 방식으로 제2 지지물(42)과 제2 프린트물(200)이 동시에 형성될 수 있다.

제2 프린트물(200)이 완성된 이후에는, 그 위에 제3 베드를 형성하고, 제3 베드위에 제3 프린트물 및 제3 지지물이 형성될 수 있다. 이러한 방식으로 연속적으로 프린트물들을 형성할 수 있다.

따라서, 작업자가 여러 개의 프린트물을 출력하더라도, 별도의 중단없이 연속적으로 프린트물들이 프린트된다. 아울러, 베드의 재질과 프린트물의 재질이 동일하여 결합력이 우수하다.

또한, 길이가 긴 프린트물뿐만 아니라, 내부구조가 복잡하고 긴 프린트물도 프린트가 가능하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명하였으나, 이는 하나의 실시예에 불과하며, 이로써 본 발명의 특허청구범위를 한정하는 것은 아니다. 본 실시예를 바탕으로 균등한 범위까지 당업자가 변형 및 추가하는 범위도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.

노즐 제어모듈(10) 이송모듈(21,22)
프레임(2) 노즐(11)
제1 프린트물(100) 제1 베드(31)
제2 베드(32) 제2 지지물(42)

Claims

노즐(11)을 평면 상에 특정 위치로 이동시킬 수 있는 노즐 제어모듈(10)과;
상기 평면과 수직으로 배치되며, 이격공간을 두고 배치된 한 쌍의 이송모듈(21,22)을 포함하는 3D 프린터(1)를 이용한 3D 프린터의 프린팅 방법에 관한 것으로서,
(a) 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22) 사이에, 제1 베드(31)가 접촉되도록 위치시키는 단계;
(b) 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)이 상기 제1 베드(31)를 하방으로 이동시킬 때, 상기 노즐 제어모듈(10)이 상기 노즐(11)을 제어하여 재료를 토출하여 상기 제1 베드(31) 위에 제1 프린트물(100)을 프린트하면서, 상기 제1 프린트물(100)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제1 지지물(41)을 상기 제1 베드(31) 위에 형성하는 단계;
(c) 상기 제1 프린트물(100)이 완성된 이후, 상기 제1 프린트물(100)의 상부에 제2 베드(32)를 형성하는 단계;
(d) 상기 제2 베드(32) 위에 제2 프린트물(200)을 형성하면서, 상기 제2 프린트물(200)의 주변에 상기 한 쌍의 이송모듈(21,22)과 마찰되는 제2 지지물(42)을 형성하는 단계를 포함하는 3D 프린터의 프린팅 방법.
제1항에 있어서,
제1 베드(31)와 제1 프린트물(100)은 동일한 재질인 것을 특징으로 하는 3D 프린터의 프린팅 방법.