KR101802446B1 - method of separarting substrate from 3D printing mold by deposition process and etching equipment applying thereof - Google Patents

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장원근
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Abstract

The present invention relates to a method for separating a substrate from a molded body formed by irradiating a substrate made of metal with a laser beam in a molding gas atmosphere to separate the substrate from the molded body formed by being deposited on the substrate by thermal decomposition of the molding gas, wherein the method comprises the following steps: coating a first protective layer on the upper surface of the substrate so as to surround the molded body while keeping the edge of the substrate bottom surface and the upper surface of the substrate exposed; separating the substrate from the molded body coated on the first protective layer by a first etching liquid; and separating the first protective layer from the molded body by a second etching liquid. According to the method for separating a substrate from the 3d printing product by gas-decomposition deposition process and etching equipment applies thereto, it is possible to stably and easily separate the molded body from the substrate made of metal.

Description

가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치{method of separarting substrate from 3D printing mold by deposition process and etching equipment applying thereof} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a method for separating a substrate of a gas decomposition vapor deposition 3D printing product and an etching treatment apparatus applied thereto,

본 발명은 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치에 관한 것으로서, 상세하게는 기판 위에 증착된 다양한 크기의 3D프린팅 제작물을 안정적이면서 용이하게 기판으로 분리하는 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method of separating a substrate of a 3D decomposition gas decomposition deposition and an etching apparatus applied thereto. More particularly, the present invention relates to a method of separating a 3D printing material deposited on a substrate into gas decomposition deposition 3D To a method of separating a substrate of a printing production and to an etching treatment apparatus applied thereto.

3D 프린터는 형성하고자 하는 입체 모양을 인쇄기법에 의해 성형할 수 있는 장치를 말한다.A 3D printer is a device capable of forming a three-dimensional shape to be formed by a printing technique.

최근에는 제품의 디자이너 및 설계자가 캐드(CAD)나 캠(CAM)을 이용하여 3차원 모델링 데이터를 생성하고, 생성한 데이터를 이용하여 3차원 입체 형상의 시제품을 제작하는 이른바 3차원 프린팅 방법이 등장하게 되었으며, 이러한 3D 프린터를 산업, 생활, 의학 등 매우 다양한 분야에서 활용하고 있다.In recent years, there has been a so-called three-dimensional printing method in which product designers and designers generate three-dimensional modeling data using CAD (CAD) or cam (CAM), and produce prototypes of three- , And these 3D printers are utilized in a wide variety of fields such as industry, life, and medicine.

일반적인 3D 프린터의 기본적인 원리는 얇은 2D 레이어를 쌓아서 3D 물체를 만드는 것이다.The basic principle of a typical 3D printer is to build a 3D object by stacking thin 2D layers.

즉, 3D 프린터 방법에는 광경화성 수지에 레이저 광선을 주사하여 주사된 부분이 경화되는 원리를 이용한 SLA(Stereo Lithography Apparatus)와, SLA에서의 광경화성 수지 대신에 기능성 고분자 또는 금속분말을 사용하여 레이저 광선으로 주사하여 기능성 고분자 또는 금속분말을 고결시켜 성형하는 원리를 이용한 SLS(Selective Laser Sintering), 열가소성 수지를 이용한 IM(Inkjet modeling), 석회가루를 이용한 3DP(3 Dimension Printing)등이 있다.That is, in the 3D printer method, there are a SLA (Stereo Lithography Apparatus) using a principle in which a scanned portion is cured by scanning a laser beam with a photo-curable resin, and a laser beam SLS (Selective Laser Sintering), IM (Inkjet modeling) using a thermoplastic resin, and 3DP (3D Dimension Printing) using a lime powder are the principles of forming a functional polymer or metal powder by curing by injection.

기존의 SLA 방식은 광경화성 수지를 이용하는 방법으로 미국특허 4,575,330호에 개시되어 있다.The conventional SLA method is disclosed in U.S. Patent No. 4,575,330 by using a photo-curable resin.

한편, 3D 프린팅 방식에서 수지를 경화시키는 방식의 경우 비정질 구조로 형성되기 때문에 고강도의 성형체의 경우 적용하기 어렵다. 또한, 금속분말을 고결시키는 경우에도 결정성장 구조가 아니어서 이 역시 강도가 약한 단점이 있다.On the other hand, in the case of the method of curing the resin in the 3D printing method, it is difficult to apply to a molded body having high strength because it is formed into an amorphous structure. Further, even when the metal powder is cemented, there is a disadvantage in that the strength is weak because it is not a crystal growth structure.

또한, 고체나 액체 재료를 성형 원료로 사용하는 통상적인 3D프린팅 방식에서는 원자 또는 분자 크기의 증착 두께의 정밀도로 성형하기 어려운 단점이 있다.In addition, the conventional 3D printing method using a solid or liquid material as a molding material has a disadvantage in that it is difficult to form the material with a precision of deposition thickness of atomic or molecular size.

따라서, 원자 또는 분자 크기의 증착 두께의 정밀도로 입체적 형상을 형성할 수 있으면서 결정 성장에 의해 강도도 향상시킬 수 있는 가스분해 증착 3D 프린터가 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for a gas decomposition deposition 3D printer capable of forming a three-dimensional shape with the precision of deposition thickness of atomic or molecular size while improving the strength by crystal growth.

그러나, 가스분해 증착 3D프린팅 방식은 금속 기판 위에 물리 화학적 결합력이 강하게 형성되는 성형체의 경우 대부분 절단, 밀링, 폴리싱의 방법으로 기판으로부터 성형체를 분리하나 분리자체가 어려운 경우가 있어 기판과 성형체의 분리에 많은 시간과 노력이 소요되며 성형체의 분리부분이 만족할만한 품질을 얻기 어려운 단점이 있다.However, in the case of the gas decomposition deposition 3D printing method, in the case of a molded body in which the physicochemical bonding force is strongly formed on the metal substrate, the molded body is separated from the substrate by the cutting, milling and polishing methods, It takes a lot of time and effort and it is difficult to obtain satisfactory quality of the separated part of the molded body.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 금속소재의 기판 위에 가스분해 증착방식으로 형성된 다양한 크기의 성형체의 기판으로부터의 분리를 용이하면서도 안정적으로 수행할 수 있는 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a gas decomposition deposition 3D printing method capable of easily and stably separating a formed body of various sizes formed by a gas- An object of the present invention is to provide a substrate separating method for a substrate and an etching apparatus applied thereto.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법은 성형가스 분위기에서 금속소재의 기판에 레이저빔을 조사하여 성형가스의 열분해에 의해 상기 기판에 증착되어 형성된 성형체로부터 상기 기판을 분리하는 방법에 있어서, 가. 상기 기판 저면과 상기 기판 상면의 가장자리가 노출된 상태를 유지하면서 상기 기판 상면에 상기 성형체를 에워싸게 제1보호층으로 피막하는 단계와; 나. 상기 기판을 제1식각액에 의해 상기 제1보호층에 피막된 성형체로부터 분리하는 단계와; 다. 상기 제1보호층을 상기 성형체로부터 제2식각액에 의해 분리하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for separating a substrate from a gas decomposition vapor deposition 3D printing material, comprising the steps of: irradiating a substrate of a metal material with a laser beam in a molding gas atmosphere, A method for separating a substrate, comprising: Coating a first protective layer on the upper surface of the substrate so as to surround the molded body while maintaining a state in which the edge of the substrate bottom surface and the upper surface of the substrate are exposed; I. Separating the substrate from the molded body coated with the first protective layer by the first etching liquid; All. And separating the first protective layer from the molded body by a second etching liquid.

바람직하게는 상기 제1보호층은 아세톤으로 제거가 가능한 열경화성 폴리머로 형성한다.Preferably, the first protective layer is formed of a thermosetting polymer capable of being removed with acetone.

또한, 상기 나 단계는 상기 기판을 식각하는 제1식각액이 담수된 수조내에서 상기 기판의 저면을 상호 이격되게 지지하는 다수의 지지핀과 상기 지지핀 사이에 상하로 관통된 관통홀이 다수 형성된 지지플레이트를 상기 수조내에 설정된 높이로 부양시킬 수 있도록 상기 지지플레이트와 결합된 서포트 부재를 이용하여 상기 기판을 상기 수조내에 침수상태로 유지하면서 상기 기판을 상기 제1식각액으로 식각하고, 상기 기판을 중심으로 상호 대향되게 설치된 광원과 광검출기를 이용하여 상기 기판의 식각 종료시점을 상기 광검출기에서 수신된 신호에 의해 알려줄 수 있도록 구축된 식각처리장치에 의해 수행한다.The second step may include a plurality of support pins for supporting the bottom surface of the substrate so as to be spaced apart from each other in a water tank in which the first etchant for etching the substrate is removed, and a plurality of through holes Etching the substrate with the first etchant while keeping the substrate in a submerged state in the water tank using a support member coupled with the support plate so as to lift the plate to a predetermined height in the water tank, The etch process is performed by using a light source and a photodetector provided so as to face each other to inform the etching end point of the substrate by a signal received from the photodetector.

또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 식각 처리장치는 기판을 식각하는 제1식각액이 담수된 수조와; 상기 기판의 저면을 상호 이격되게 지지하는 다수의 지지핀 사이에 상하로 관통된 관통홀이 다수 형성된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트를 상기 수조 내에 설정된 높이로 부양시킬 수 있도록 상기 지지플레이트와 결합된 서포트 부재와; 상기 수조 내의 온도를 검출하는 온도센서와; 상기 수조 상부에서 상기 기판을 향해 광을 출사하는 광원과; 상기 광원의 광출사방향에 대응되는 상기 수조 내에 설치되어 입사된 광을 상기 수조의 측면으로 반사시키는 반사경과; 상기 반사경으로부터 입사된 광을 검출하는 광검출기와; 상기 수조의 하부에서 상기 수조를 가열하는 가열부와; 상기 수조내에 저수된 제1식각액을 교반하는 교반부와; 상기 제1식각액의 온도가 설정된 식각온도를 유지하도록 상기 온도센서로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 가열부의 구동 및 상기 교반부의 구동을 제어하고, 상기 광검출기로부터 광입사신호가 수신되면 출력부를 통해 상기 기판의 식각이 완료됐음을 알리는 알람정보가 출력되게 처리하는 식각 제어부;를 구비한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an etching apparatus comprising: a water tank in which a first etching solution for etching a substrate is dewatered; A supporting plate formed with a plurality of through holes vertically penetrating between a plurality of support pins for supporting the bottom surface of the substrate so as to be spaced apart from each other, a support plate coupled to the support plate to lift the support plate to a predetermined height in the water tank, A member; A temperature sensor for detecting a temperature in the water tank; A light source for emitting light from the upper part of the water tank toward the substrate; A reflector provided in the water tank corresponding to the light emitting direction of the light source and reflecting the incident light to a side surface of the water tank; A photodetector for detecting light incident from the reflector; A heating unit for heating the water tub at a lower portion of the water tub; An agitator for agitating the first etchant stored in the water tank; Wherein the control unit controls the driving of the heating unit and the driving of the agitating unit using the information received from the temperature sensor so that the temperature of the first etching liquid maintains the preset etching temperature, And an etching control unit for outputting alarm information indicating that the etching of the substrate is completed.

본 발명에 따른 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치에 의하면, 금속소재 기판으로부터 다양한 크기의 성형체를 안정적이면서 용이하게 분리할 수 있다. 특히, 다양한 크기 성형체를 금속기판과 분리함에 있어 화학적으로 안정적으로 분리하고, 분리의 완료시점을 자동으로 완료할 수 있는 장점을 제공한다.According to the method of separating a substrate of a 3D decomposition gas decomposition deposition product according to the present invention and the etching treatment apparatus applied thereto, it is possible to stably and easily separate molded bodies of various sizes from a metal material substrate. In particular, it provides the advantage of chemically and stably separating various size shaped bodies from a metal substrate and automatically completing the completion of the separation.

도 1은 본 발명에 따른 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리과정을 나타내 보인 공정 단면도이고,
도 2는 도 1의 제1보호층 형성과정의 다른 실시예를 나타내 보인 단면도이고,
도 3은 도 1의 기판 제거과정에 적용되는 식각 처리장치를 나타내 보인 도면이고,
도 4는 도 1의 성형체를 형성하는 3D프린터를 나타내 보인 도면이고,
도 5는 도 4의 빔스캔부의 일 예를 나타내 보인 도면이고,
도 6은 도 4의 챔버 내부를 확대 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a process of separating a substrate of a 3D decomposition gas decomposition deposition according to the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating another embodiment of the first passivation layer forming process of FIG. 1,
FIG. 3 is a view showing an etching apparatus applied to the substrate removal process of FIG. 1,
Fig. 4 is a view showing a 3D printer forming the molded body of Fig. 1,
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the beam scanning unit of FIG. 4,
6 is an enlarged sectional view of the inside of the chamber of Fig.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치를 더욱 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method of separating a substrate of a gas decomposition vapor deposition 3D printing product according to a preferred embodiment of the present invention and an etching apparatus applied thereto will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리과정을 나타내 보인 공정 단면도이다.1 is a process sectional view showing a substrate separation process of a gas decomposition vapor deposition 3D printing product according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리과정은 먼저 가스분해 증착 3D프린터로 성형가스 분위기에서 금속소재의 기판(10)에 레이저빔을 조사하여 성형가스의 열분해에 의해 기판(10)에 성형체(20)를 증착하여 제작물을 형성하고, 그 다음으로 기판(10) 저면과 기판(10) 상면의 가장자리 영역이 노출된 상태를 유지하면서 성형체(20)를 에워싸게 제1보호층(22)으로 피막한 다음, 기판(10)을 제1식각액에 의해 제1보호층(22)에 피막된 성형체(20)로부터 분리한 후, 제1보호층(22)을 성형체(20)로부터 제2식각액에 의해 분리하는 과정을 수행한다.Referring to FIG. 1, the substrate separation process of the gas decomposition deposition 3D printing material according to the present invention is performed by first irradiating a laser beam onto a metal substrate 10 in a gas-decomposing deposition 3D printer in a molding gas atmosphere, The molded body 20 is formed by vapor deposition on the substrate 10 so as to surround the molded body 20 while keeping the bottom surface of the substrate 10 and the edge region of the upper surface of the substrate 10 exposed, After the substrate 10 is separated from the molded body 20 coated with the first protective layer 22 by the first etching liquid and then the first protective layer 22 is removed from the molded body 20 by a second etching liquid.

이러한 과정에서 금속기판(10)에 성형체(20)를 형성하는데 적용되는 3D프린터를 도 4를 참조하여 설명한다.A 3D printer to be used for forming the formed body 20 on the metal substrate 10 in this process will be described with reference to FIG.

도 4를 참조하면, 본 발명에 적용되는 3D 프린터(100)는 레이저 빔 출사부(110), 빔 스캔부(130), 챔버(150), 성형 가스 공급부(180), 승하강 스테이지(190)를 구비한다.4, a 3D printer 100 according to the present invention includes a laser beam emitting unit 110, a beam scanning unit 130, a chamber 150, a molding gas supply unit 180, a lifting stage 190, Respectively.

레이저 빔 출사부(110)는 레이저 빔을 생성하여 출사한다.The laser beam output unit 110 generates and emits a laser beam.

레이저 빔 출사부(110)는 레이저 광원(112), 빔성형기(114), 빔확장기(116) 및 빔셔터(118)를 구비한다.The laser beam output unit 110 includes a laser light source 112, a beam former 114, a beam expander 116, and a beam shutter 118.

레이저 광원(112)을 레이저 광을 출사하며, 공지된 다양한 것이 적용될 수 있고, 연속빔을 출사하는 CW(continuous Wave) 레이저가 적용되는 것이 바람직하다.It is preferable that a CW (continuous wave) laser which emits a continuous beam can be applied to the laser light source 112 by emitting a laser beam, and various known methods can be applied.

빔성형기(114)은 레이저 광원(112)에서 출사되는 광빔의 횡단면상에서 가우스형 분포를 평탄화하여 광밀도를 균일하게 조정하여 평형빔으로 출사한다.The beam forming machine 114 flattens the Gaussian distribution on the cross section of the light beam emitted from the laser light source 112, uniformly adjusts the light density, and emits the beam as a balanced beam.

이러한 빔성형기(114)는 적어도 하나 이상의 비구면 렌즈가 적용된다.At least one aspherical lens is applied to this beam former 114.

빔성형기(114)은 국내 공개특허 제10-2008-0058001호 등 다양하게 게시되어 있어 상세한 설명은 생략한다.The beam former 114 is variously disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0058001, and a detailed description thereof will be omitted.

빔확장기(116)는 빔성형기(114)에서 출사되는 빔을 확장시켜 출사한다.The beam expander 116 expands the beam emitted from the beam former 114 and emits the beam.

빔확장기(116)는 오목렌즈 및 볼록렌즈의 조합으로 형성될 수 있다.The beam expander 116 may be formed of a combination of a concave lens and a convex lens.

빔셔터(118)은 빔확장기(116)를 통해 진행되는 광에 대해 개구(118a)를 통해 전송 또는 개구(118a)를 차폐하여 광의 진행을 차단할 수 있도록 되어 있다.The beam shutter 118 is adapted to block transmission of light by shielding the transmission or opening 118a through the aperture 118a with respect to the light traveling through the beam expander 116. [

빔셔터(118)의 개구(118a)를 차폐하는 구조는 개구(118a)를 승하강에 의해 차폐 또는 개방하는 차폐판 승하강 방식 또는 적어도 하나 이상의 회동판의 회동에 의해 개구(118a)를 차폐 또는 개방하는 방식등 공지된 다양한 셔터 구조가 적용될 수 있다.The structure for shielding the opening 118a of the beam shutter 118 is a structure in which the opening 118a is shielded or lifted by a shield plate rising / A variety of shutter structures known in the art can be applied.

여기서 빔셔터(118)의 개구(118a)는 원하는 스폿사이즈에 대응되게 적용하면 된다.Here, the aperture 118a of the beam shutter 118 may be applied corresponding to the desired spot size.

빔스캔부(130)는 레이저 빔 출사부(110)에서 출사되는 레이저 빔을 형성하고자 하는 성형체의 성형 형상에 대응되는 패턴으로 후술되는 챔버(150) 내부의 기판(10)을 향하여 조사할 수 있도록 광의 진행방향을 조정한다.The beam scanning unit 130 irradiates the laser beam emitted from the laser beam output unit 110 toward the substrate 10 in the chamber 150, which will be described later, in a pattern corresponding to the molding shape of the formed body to be formed Adjust the traveling direction of the light.

빔스캔부(130)는 통상적인 구조로 구축되면 되고, 도 5에 예시된 바와 같이 레이저 빔 출사부(110)의 빔셔터(118)를 거쳐 진행되는 광에 대해 성형면(A) 즉 기판(10)의 상면 또는 기판(10) 위에 성형된 성형체(20)를 기준으로 제1방향에 대한 조사방향을 제1반사경(131)의 각도를 조정하여 조정하는 제1방향조정기(133)와, 제1반사경(131)을 거쳐 진행되는 광에 대해 제1방향과 직교하는 제2방향에 대해 제2반사경(132)의 각도를 조정하여 조정하는 제2방향조정기(135)로 구축될 수 있다.The beam scanning unit 130 may be constructed in a conventional structure and the beam scanning unit 130 may be formed on the molding surface A, that is, the substrate (not shown), with respect to light traveling through the beam shutter 118 of the laser beam emitting unit 110, A first direction adjuster 133 that adjusts the irradiation direction with respect to the first direction by adjusting the angle of the first reflector 131 with reference to the upper surface of the molded article 20 molded on the substrate 10 or the molded article 20 formed on the substrate 10, And a second direction adjuster 135 for adjusting and adjusting the angle of the second reflector 132 with respect to a second direction orthogonal to the first direction with respect to the light traveling through the first reflector 131.

참조부호 147은 에프세타(f-θ)렌즈이다.Reference numeral 147 denotes an f-theta lens.

레이저 빔 출사부(110)에서 빔스캔부(130)를 거쳐 조사되는 레이저 빔의 스폿사이즈는 2차원상에서의 성형 정밀도와 관련되며 목적하는 정밀도에 대응되는 크기를 갖게 적용하면 되고, 기판(10)에 조사시 조사 영역을 700℃~1500℃ 정도로 발열시킬 수 있는 에너지를 갖는 것을 적용한다.The spot size of the laser beam irradiated from the laser beam output unit 110 through the beam scanning unit 130 may be applied to have a size corresponding to the desired precision related to the forming precision in the two- Which has an energy capable of generating heat at an irradiation region of about 700 ° C to 1500 ° C at the time of irradiation.

챔버(150)는 내부 공간(152)을 갖으며 상면에 광이 투과될 수 있는 투광창(154)이 형성되어 있다.The chamber 150 has an internal space 152 and a light transmitting window 154 through which light can be transmitted is formed on the upper surface.

챔버(150)는 상부가 열린 내부공간(152)을 갖으며 다각면 형태로 형성된 본체(151)의 양측면에 내부공간(152)와 연통되며 성형가스가 유입되는 유입관(156)과, 챔버(150) 내부를 압력을 조절할 수 있도록 배기가 가능하게 내부공간(152)과 연통된 배기관(157)이 결합되어 있다.The chamber 150 has an inlet pipe 156 through which the molding gas flows and communicates with the internal space 152 on both sides of the main body 151 formed in a polygonal shape and having an upper internal space 152, 150 are connected to an exhaust pipe 157 communicating with the internal space 152 so as to be exhausted so as to adjust the pressure.

배기관(157)에는 배기펌프(P)가 장착되어 있다.The exhaust pipe (157) is equipped with an exhaust pump (P).

압력센서(미도시)는 챔버(150) 내부의 압력을 검출하여 후술되는 프린팅 제어부(미도시)에 출력한다.A pressure sensor (not shown) detects the pressure inside the chamber 150 and outputs it to a printing control unit (not shown), which will be described later.

투광창(154)은 광의 투과율이 좋으며 반사가 억제되는 소재로 형성되며 본체(151)의 상면을 통해 결합 및 분리될 수 있게 설치되어 있다.The light transmitting window 154 is formed of a material having good light transmittance and suppressed reflection, and is installed to be able to be coupled and separated through the upper surface of the main body 151.

기판(10)은 챔버(150) 내부에서 홀더 유니트(160)를 통해 장착되어 있으며 성형하고자 하는 성형체가 성장되는 베이스가 된다.The substrate 10 is mounted in the chamber 150 through the holder unit 160 and serves as a base on which a molded body to be molded is grown.

홀더 유니트(160)는 챔버(150) 내부에서 기판(10)을 지지하며 도 6을 함께 참조하여 설명한다.The holder unit 160 supports the substrate 10 within the chamber 150 and is described with reference to FIG.

홀더 유니트(160)는 제1 및 제2지지체(161)(162)와, 제1 및 제2고정부(171)(172), 스프링(165)을 구비한다.The holder unit 160 includes first and second support members 161 and 162 and first and second fixing members 171 and 172 and a spring 165.

제1지지체(161)의 기판(10)의 일부를 하부에서 지지하기 위한 요소이며 후술되는 제2지지체(162)와 이격되게 배치된다.Is an element for supporting a part of the substrate 10 of the first support body 161 from the bottom and is disposed apart from the second support body 162 to be described later.

제1지지체(161)는 상면 및 하면이 평평한 사각체 형태로 형성되어 있으며, 측면에는 제2지지체(162)를 향하는 방향으로 돌출된 진퇴 가이드 돌기(161a)가 형성되어 있다.The first support body 161 is formed in the shape of a flat square having upper and lower surfaces and a side-by-side guide projection 161a protruding in the direction toward the second support body 162 is formed.

제2지지체(161)도 상면 및 하면이 평평한 사각체 형태로 형성되어 있으며, 제1지지체(161)와 대향되는 측면에는 진퇴 가이드 돌기(161a)가 삽입되어 슬라이딩 되는 삽입홈(162a)이 형성되어 있다.The second support body 161 is also formed in a flat rectangular shape with an upper surface and a lower surface facing the first support body 161 and an insertion groove 162a through which the advance and retreat guide protrusions 161a are inserted and slid is formed have.

따라서, 제1지지체(161)는 제2지지체(162)에 대해 진퇴 가이드 돌기(161a)가 삽입홈(162a)에 삽입된 상태에서 진퇴되면서 이격간격이 조정될 수 있다.Therefore, the spacing between the first support body 161 and the second support body 162 can be adjusted while the advance / retreat guide protrusion 161a is inserted into the insertion groove 162a.

제1지지체(161)와 제2지지체(162)의 상면에는 발열판(167)이 설치되어 있고, 상세한 설명은 후술한다.A heating plate 167 is provided on the upper surface of the first support body 161 and the second support body 162, and a detailed description thereof will be described later.

제1고정부(171)는 제1지지체(161) 위의 발열판(167) 상에 안착된 기판(10)의 일부를 제1지지체(161)에 대해 고정하며, 기판(10) 상부에 안착되는 제1홀딩판(171a)과, 제1홀딩판(171a)으로부터 기판(10) 및 제1지지체(161)까지 관통되게 삽입되는 제1고정핀(171b)으로 되어 있다.The first fixing part 171 fixes a part of the substrate 10 mounted on the heating plate 167 on the first supporting part 161 to the first supporting part 161 and is fixed on the upper part of the substrate 10 The first holding plate 171a and the first holding pin 171b inserted from the first holding plate 171a to the substrate 10 and the first support body 161 so as to penetrate through the first holding plate 171a.

제2고정부(172)도 제1고정부(171)와 마찬가지로 제2지지체(162) 위의 발열판(167)상에 안착된 기판(10)의 일부를 제2지지체(162)에 대해 고정하며, 기판(10) 상부에 안착되는 제2홀딩판(172a)과, 제2홀딩판(172a)으로부터 기판(10) 및 제2지지체(162)까지 관통되게 삽입되는 제2고정핀(172b)으로 되어 있다.The second fixing portion 172 also fixes a part of the substrate 10 mounted on the heating plate 167 on the second supporting member 162 with respect to the second supporting member 162 in the same manner as the first fixing portion 171 A second holding plate 172a which is seated on the substrate 10 and a second holding pin 172b which is inserted from the second holding plate 172a to the substrate 10 and the second supporting body 162 .

스프링(165)은 제1지지체(161)에 대해 제2지지체(162)가 멀어지는 방향으로 탄성바이어스 시켜 기판(10)의 온도 변화시 기판(10)의 굴곡 발생을 억제하여 평평한 상태를 유지하기 위한 탄성 바이어스부로 적용된 것이다.The spring 165 elastically biases the first support body 161 in a direction in which the second support body 162 moves away from the first support body 161 to suppress the occurrence of bending of the substrate 10 when the temperature of the substrate 10 changes, It is applied as an elastic bias part.

스프링(165)은 진퇴 가이드돌기(161a) 외측에서 진퇴 가이드돌기(161a)를 감싸면서 제2지지체(162)의 삽입홈(162a)이 형성된 측면을 향하여 연장되게 설치되어 있다.The spring 165 is provided so as to extend toward the side where the insertion groove 162a of the second support body 162 is formed while surrounding the advancing / retreating guide projection 161a from the outside of the advance / retreat guide projection 161a.

여기서, 스프링(165)은 상온에서 제1지지체(161)에 대해 제2지지체(162)가 멀어지는 방향으로 탄성력을 인가할 수 있게 설치된다.Here, the spring 165 is installed to apply an elastic force to the first support body 161 at a normal temperature in a direction in which the second support body 162 moves away from the first support body 161.

한편, 발열판(167)은 기판(10)이 안착되는 제1지지체(161)의 상면과 제2지지체(162)의 상면 모두에 장착되어 인가된 전력에 의해 발열되어 기판(10)에 열을 인가한다.The heating plate 167 is installed on both the upper surface of the first support body 161 on which the substrate 10 is mounted and the upper surface of the second support body 162 and is heated by the applied power to apply heat to the substrate 10. [ do.

발열판(167)은 후술되는 성형가스의 열분해 온도보다는 낮은온도로 기판(10)을 가열할 수 있도록 구축되며 바람직하게는 발열판(167)의 가열온도는 400 내지 500℃가 적용된다.The heating plate 167 is constructed to heat the substrate 10 to a temperature lower than the thermal decomposition temperature of the molding gas described later, and preferably the heating temperature of the heating plate 167 is 400 to 500 ° C.

이러한 발열판(167)에 의해 기판(10)이 400 내지 500℃로 예열된 상태에서 레이저 빔이 조사되면, 조사된 영역은 성형가스의 열분해 및 증착에 적합한 700℃ 내지 1500℃ 내로의 온도 상승에 필요한 에너지를 줄일 수 있어 성형속도를 향상시킬 수 있고, 급격히 큰 온도 변화를 줄임으로써 기판(10)의 열변형을 최소화시킬 수 있어 기판(10) 위에서 성형되는 성형체(20)의 성형 정밀도를 향상시킬 수 있다.When the laser beam is irradiated by the heating plate 167 in a state where the substrate 10 is preheated to 400 to 500 ° C, the irradiated region is required to be heated to 700 ° C to 1500 ° C suitable for pyrolysis and vapor deposition of the molding gas Energy can be reduced and the molding speed can be improved and the thermal deformation of the substrate 10 can be minimized by abruptly reducing the large temperature change so that the forming precision of the formed body 20 formed on the substrate 10 can be improved have.

성형가스 공급부(180)는 기판(10)에 형성하고자 하는 성형체(20)의 성형 성분이 포함된 성형 가스를 챔버(150)에 공급한다.The molding gas supply unit 180 supplies the molding gas containing the molding component of the molding body 20 to be formed on the substrate 10 to the chamber 150.

성형 가스 공급부(180)는 성형가스 및 분위기 가스가 저정된 가스통(181)과, 각 가스통(181)으로부터 공급되는 가스량을 조절하는 유량조절기(182) 및 유량조절기(182)를 거쳐 챔버(150)의 유입관(156)으로 공통 접속된 메인 이송관(184)에 설치되어 가스를 공급 및 차단하는 메인밸브(183)를 구비한다.The molding gas supply unit 180 is connected to the chamber 150 through a gas reservoir 181 storing molding gas and atmosphere gas and a flow regulator 182 and a flow regulator 182 for regulating the amount of gas supplied from each gas reservoir 181. [ And a main valve 183 installed in the main transfer pipe 184 connected in common by an inlet pipe 156 for supplying and blocking the gas.

여기서, 성형가스는 레이저빔의 조사에 의해 열분해 되어 기판(10)에 증착될 수 있는 것이 적용되면 되고 일 예로서, 탄소로 성형체를 형성하는 경우 CH4, C2H2, C2H4, C3H6 중 어느 하나가 적용된다.Here, the molding gas may be pyrolyzed by irradiation with a laser beam to be deposited on the substrate 10. For example, when forming a molded article with carbon, CH 4 , C 2 H 2 , C 2 H 4 , C 3 H 6 is applied.

또한, 성형가스의 공급 농도를 조절하기 위한 분위기 가스로서 Ar, N2 , H2 등이 성형가스와 함께 공급된다.As the atmospheric gas for adjusting the supply concentration of the molding gas, Ar, N 2 , H 2 Etc. are supplied together with the molding gas.

이 경우 기판(10)은 앞서 예시된 성형가스의 탄소 성분이 결정성장할 수 있는 소재로 된 것이 적용된다. 기판(10)은 Ni, Fe, Cu, Co, Au, Al 중 어느 하나의 소재로 형성된 것이 적용된다.In this case, the substrate 10 is a material in which the carbon component of the molding gas exemplified above is capable of crystal growth. The substrate 10 is formed of any one material of Ni, Fe, Cu, Co, Au, and Al.

승하강 스테이지(190)는 챔버(150)가 안착되는 안착플레이트(191)를 수직상으로 승하강 시킬 수 있도록 되어 있다.The ascending / descending stage 190 is capable of ascending and descending the seating plate 191 on which the chamber 150 is seated.

승하강 스테이지(190)는 베이스(195)에 대해 수직상으로 연장되게 설치된 수직바(196)에 대해 안착플레이트(191)를 수직상으로 승하강 시킬 수 있도록 되어 있다.The elevating and lowering stage 190 is capable of elevating and lowering the seating plate 191 in the vertical direction with respect to the vertical bar 196 extending vertically with respect to the base 195.

이러한 승하강 스테이지(190)는 안착 플레이트(191)를 레이저 빔이 기판(10)에 포커싱 되는 초기 위치 위치에 위치시킨 상태에서 성형체(20)를 레이저빔에 의해 2차원적으로 형성하고, 다음 레이어 형성단계에서는 안착플레이트(191)를 레이어 높이에 대응되게 하강시켜 다시 2차원적으로 성형하도록 지원한다.The raising and lowering stage 190 two-dimensionally forms the formed body 20 with a laser beam in a state where the placing plate 191 is positioned at an initial position where the laser beam is focused on the substrate 10, In the forming step, the seating plate 191 is lowered correspondingly to the layer height so as to be two-dimensionally formed again.

한편, 승하강 스테이지(190)의 수직바(196)도 베이스(195)에 대해 2차원적으로 위치 이동할 수 있도록 구축된 것을 적용하는 것이 바람직하다. 즉, 수직바(196)의 하부에 결합된 슬라이딩판(197)을 베이스(195)에 대해 2차원적으로 위치 이동 가능한 것을 적용한다.It is preferable that the vertical bar 196 of the lifting and lowering stage 190 is constructed so as to be able to move two-dimensionally with respect to the base 195. That is, the sliding plate 197 coupled to the lower portion of the vertical bar 196 is applied to the base 195 so that the sliding plate 197 can be two-dimensionally moved relative to the base 195.

이러한 3D 프린터(100)는 형성하고자 하는 성형체에 대응되는 2차원 성형 데이터가 성형높이에 대응되게 레이어별로 마련되어 프린팅 제어부에 제공되면, 프린팅 제어부는 제공된 성형 데이터에 따라 레이저 광원(112), 빔셔터(118), 빔스캔부(130)를 제어하여 기판(10)의 상면을 기준으로 원하는 목표위치에 레이저빔이 조사되게 한다. 이러한 레이저 빔 조사에 의해 챔버(150) 내부로 공급된 성형가스가 열분해 되면서 기판(10)의 레이저 빔 조사영역에서 증착된다. In this 3D printer 100, the two-dimensional forming data corresponding to the formed body to be formed is provided for each layer in correspondence with the forming height and provided to the printing control unit. The printing control unit controls the laser light source 112, the beam shutter And controls the beam scanning unit 130 so that the laser beam is irradiated to a desired target position with reference to the upper surface of the substrate 10. By this laser beam irradiation, the molding gas supplied into the chamber 150 is thermally decomposed and deposited in the laser beam irradiation region of the substrate 10. [

또한, 레이저빔의 조사 또는 비조사의 반복에 의해 기판(10)의 열적 팽창 또는 수축될 때 앞서 스프링(165)의 탄성력 및 복원력에 의해 기판(10)이 평평한 상태를 유지할 수 있어 표면굴곡 발생에 의한 성형 왜곡을 방지할 수 있다.In addition, when the substrate 10 is thermally expanded or contracted by repeating irradiation or non-irradiation of the laser beam, the substrate 10 can be kept flat by the elastic force and the restoring force of the spring 165, It is possible to prevent the molding distortion caused by the molding.

이러한 가스분해에 의한 결정 성형과정을 통해 원자 또는 분자 단위 두께의 레이어 정밀도를 갖으면서 기판(10)에 결정성장방식으로 성형체(20)를 원하는 입체 형상에 대응되게 형성할 수 있다.The shaped body 20 can be formed on the substrate 10 in a crystal growth manner to correspond to a desired three-dimensional shape while having the layer precision of atomic or molecular unit thickness through the crystal forming process by gas decomposition.

한편, 이러한 3D프린터로 금속소재의 기판(10) 위에 형성이 완료된 성형체(20)에 대해 챔버(150)로부터 분리한 다음 기판(10) 저면과 상면 가장자리 영역은 노출된 상태를 유지하면서 성형체(20)를 에워싸게 제1보호층(22)으로 피막한다.Meanwhile, after the formed body 20 formed on the substrate 10 of the metal material is separated from the chamber 150 by the 3D printer, the bottom surface and the top edge region of the substrate 10 are separated from the molded body 20 Is coated with the first protective layer 22 so as to surround it.

제1보호층(22)은 성형체(20)의 두께가 1mm이하로 얇은 경우 스핀코팅에 의해 형성하면되고, 성형체(20)의 두께가 1mm 이상인 경우 도 2에 도시된 바와 같이 기판(10) 상면에서 성형체(20) 보다 높은 높이로 성형체(20)를 에워싸는 경화틀(24)을 형성한 후 경화틀(24) 내로 제1보호층(22)용 소재를 충진한 후 경화하면 된다.The first protective layer 22 may be formed by spin coating when the thickness of the formed body 20 is as small as 1 mm or less. When the thickness of the molded body 20 is 1 mm or more, A hardening frame 24 is formed to surround the molded body 20 at a height higher than that of the molded body 20 and then the material for the first protective layer 22 is filled into the hardening frame 24 and then hardened.

여기서, 경화틀(24)은 테프론 소재로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the curing frame 24 is preferably made of a Teflon material.

한편, 제1보호층(22)은 기판(10)을 식각하는데 적용하는 제1식각액에 대해 안정적이면서 아세톤으로 제거가 가능한 열경화성 폴리머 예를 들면, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA(poly(methylmethacrylate)), 폴리카보네이트(PC)로 형성하는 것이 바람직하다.The first passivation layer 22 may be formed of a thermosetting polymer such as polymethyl methacrylate (PMMA) that is stable to the first etchant applied to etch the substrate 10 and is removable with acetone, , And polycarbonate (PC).

다음은 기판(10)을 제1식각액에 의해 제1보호층(22)에 의해 피막된 성형체(20)로부터 분리하고 이에 적용되는 식각 처리장치는 후술한다.Next, the substrate 10 is separated from the molded body 20 covered with the first protective layer 22 by the first etching liquid, and the etching treatment apparatus applied thereto is described below.

마지막으로 제1보호층(22)을 성형체(20)로부터 제2식각액에 의해 분리하면된다. 앞서 설명된 바와 같이 제1보호층(22)이 아세톤으로 제거가 가능한 열경화성 폴리머로 형성된 경우 제2식각액을 아세톤으로 적용하여 제1보호층(22)을 제거하면된다.Finally, the first protective layer 22 may be separated from the molded body 20 by the second etching liquid. As described above, when the first protective layer 22 is formed of a thermosetting polymer capable of being removed with acetone, the first protective layer 22 may be removed by applying the second etchant as acetone.

여기서 제1식각액은 일 예로서, 기판(10)이 니켈, 구리, 철, 스테인레스 소재로 된 경우 FeCl3·6H2O, 염산(hydrochloric acid) 또는 FeCl3와 염산을 혼합한 것을 적용한다.Here, the first etching solution is, for example, FeCl 3 .6H 2 O, hydrochloric acid, or a mixture of FeCl 3 and hydrochloric acid when the substrate 10 is made of nickel, copper, iron or stainless steel.

또한, 기판(10)이 알루미늄 또는 안티몬(Sb)인 경우 H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O를 3:3:1:1의 비율로 혼합하여 형성된 것을 제1식각액으로 적용하여도 된다.In the case where the substrate 10 is aluminum or antimony (Sb), the first etching liquid may be formed by mixing H3PO4: HNO3: CH3COOH: H2O at a ratio of 3: 3: 1: 1.

또한, 기판(10)이 크롬(Cr)인 경우 염산과 글리세린을 1:1로 혼합한 것을 제1식각액으로 적용하면 된다.If the substrate 10 is chromium (Cr), a mixture of hydrochloric acid and glycerin at a ratio of 1: 1 may be applied as the first etching solution.

또한, 기판(10)이 티타늄(Ti)인 경우 불산(HF)과 물(H2O)을 1:9로 혼합한 것을 제1식각액으로 적용하면 된다.When the substrate 10 is made of titanium (Ti), a mixture of hydrofluoric acid (HF) and water (H 2 O) at a ratio of 1: 9 may be applied as the first etching solution.

이하에서는 기판(10)을 제1식각액에 의해 식각하는 식각처리 장치를 도 3을 참조하여 설명한다.Hereinafter, an etching apparatus for etching the substrate 10 with the first etching liquid will be described with reference to FIG.

도 3을 참조하면, 본 발명에서 적용하는 식각 처리장치(300)는 수조(310), 지지플레이트(320), 서포트 부재(330), 온도센서(341), 광원(351), 반사경(352), 광검출기(353), 히터(361), 교반부(365), 출력부(371), 식각 제어부(375)를 구비한다.3, the etching apparatus 300 according to the present invention includes a water tank 310, a support plate 320, a support member 330, a temperature sensor 341, a light source 351, a reflector 352, A photodetector 353, a heater 361, an agitating section 365, an output section 371, and an etching control section 375.

수조(310)는 상부가 열린 저수공간을 갖게 형성되어 기판(10)을 식각하는 제1식각액(40)이 담수되어 있다.The water tank 310 is formed to have an open water storage space at an upper portion thereof, so that the first etching liquid 40 for etching the substrate 10 is desiccated.

수조(310) 및 제1식각액이 접촉될 수 있는 요소는 은 유리나 테프론의 재료를 이용하여 형성된 것을 적용하거나 코팅 처리하여 부식을 방지한다. The water tank (310) and the element to which the first etching liquid can be contacted are formed by using silver or Teflon, or coated to prevent corrosion.

지지플레이트(320)는 기판(10)보다 작은 크기의 판형상의 베이스판(321)과, 베이스 판 상면에 상방으로 돌출되되 상단으로 갈수록 외경이 작아지게 뾰족하게 형성되어 기판(10)의 저면을 상호 이격되게 지지하는 다수의 지지핀(323)과, 지지핀(323) 사이에 상하로 관통되어 제1식각액이 유통할 수 있게 관통홀(324)이 다수 형성된 구조로 되어 있다.The support plate 320 includes a plate-shaped base plate 321 having a size smaller than that of the substrate 10, and a base plate 321 protruding upward from the upper surface of the base plate and being sharpened to have a smaller outer diameter toward the upper end, And a plurality of through holes 324 are formed so as to allow the first etching liquid to flow vertically through the support pins 323 and between the support pins 323.

이러한 지지플레이트(320)는 기판(10)과의 접촉영역이 지지핀(323)의 선단에 의해 최소화되고, 관통홀(324)을 통해 제1식각액(40)이 기판(10) 저면과 접촉되어 식각이 원할하게 이루어지게 한다.The area of contact with the substrate 10 is minimized by the tip of the support pin 323 and the first etchant 40 contacts the bottom of the substrate 10 through the through hole 324 Etching is done smoothly.

서포트부재(330)는 일단이 지지플레이트(320)의 저면 또는 측면과 결합되고 타단은 수조(310)와 결합되어 지지플레이트(320)를 수조(310) 내에 설정된 높이로 부양시킨다.One end of the support member 330 is engaged with the bottom surface or the side surface of the support plate 320 and the other end is engaged with the water tank 310 to float the support plate 320 at a set height in the water tank 310.

서포트 부재(330)는 수조(310)에 대해 높이조절이 가능하게 수조(310) 또는 수조(10)가 안착되는 프레임에 결합되면되고, 높이 조절방식은 공지된 다양한 구조를 적용하면된다.The support member 330 may be coupled to a frame in which the water tank 310 or the water tank 10 is mounted so that the height of the water tank 310 can be adjusted.

온도센서(341)는 수조(310) 내의 온도를 검출하고, 검출된 온도를 식각 제어부(375)에 제공한다.The temperature sensor 341 detects the temperature in the water tank 310 and provides the detected temperature to the etching control unit 375. [

광원(351)은 수조(310) 상부에서 기판(10)을 향해 광을 출사할 수 있게 설치되어 있다.The light source 351 is provided so as to emit light toward the substrate 10 from above the water tub 310.

여기서, 광원(351)은 제1보호층(22)을 벗어난 기판(10) 상면을 향하되 제1식각액(40)내로 광출사 방향이 되도록 설치되어 있다.Here, the light source 351 is disposed so as to face the upper surface of the substrate 10 off the first protective layer 22, but to be directed in the first etching liquid 40 in the light emitting direction.

반사경(352)은 광원(351)의 광출사방향에 대응되는 수조(310) 내의 바닥면에 설치되어 입사된 광을 수조(310)의 측면으로 반사시킨다.The reflecting mirror 352 is disposed on the bottom surface of the water tub 310 corresponding to the light emitting direction of the light source 351 and reflects the incident light to the side of the water tub 310.

광검출기(353)는 반사경으로부터 입사된 광을 검출하여 식각 제어부(375)에 출력한다.The photodetector 353 detects light incident from the reflection mirror and outputs the detected light to the etching control unit 375.

가열부로서 적용된 히터(361)는 수조(310)의 하부에서 수조(310)를 가열한다.The heater 361, which is applied as a heating unit, heats the water tub 310 at a lower portion of the water tub 310.

교반부(365)는 수조(310) 내에 저수된 제1식각액을 교반한다.The agitating section 365 stirs the first etching liquid stored in the water tank 310.

교반부(365)는 수조(310) 하부에서 자력을 발생하며 상호 이격되게 형성된 자력발생기(365a)와 자력발생기(365a)에서 발생되는 자력에 의해 감응하는 자력감응편(365b)를 갖는 자력 교반기가 적용되었다.The agitator 365 includes a magnetic force generator 365a generating magnetic force at the lower portion of the water tank 310 and a magnetic force agitator 365b having magnetic force responsive to the magnetic force generated by the magnetic force generator 365a Respectively.

이러한 교반부(365)는 자력발생기(365a)의 선택된 자력 발생에 의해 수조(310)내의 자력감응편(365b)이 유동하면서 제1식각액(40)을 교반한다.The stirring portion 365 stirs the first etching liquid 40 while the magnetic force sensitive piece 365b in the water tank 310 flows by the generation of the selected magnetic force of the magnetic force generator 365a.

교반부(365)는 도시된 예와 다른 방식으로 제1식각액(40)을 교반할 수 있는 교반구조가 적용될 수 있음은 물론이다.It goes without saying that a stirring structure capable of stirring the first etching liquid 40 may be applied to the stirring portion 365 in a manner different from the illustrated example.

출력부(371)는 식각 제어부(375)에 제어되어 알람정보를 출력하며, 알람 표시정보를 표시하는 표시부 또는 알람 음향정보를 출력하는 스피커가 적용될 수 있다.The output unit 371 may be controlled by the etching control unit 375 to output alarm information, a display unit for displaying alarm display information, or a speaker for outputting alarm sound information.

식각 제어부(375)는 제1식각액(40)의 온도가 설정된 식각 온도를 유지하도록 상기 온도센서(341)로부터 수신된 정보를 이용하여 가열부로 적용된 히터(361)의 구동 및 교반부(365)의 구동을 제어하고, 광검출기(353)로부터 광입사신호가 수신되면 기판(10)이 제1식각액(40)에 의해 모두 식각되었다고 판단하고, 출력부(371)를 통해 기판(10)의 식각이 완료됐음을 알리는 알람정보가 출력되게 처리한다.The etching control unit 375 controls the driving of the heater 361 applied to the heating unit and the driving of the stirring unit 365 using the information received from the temperature sensor 341 so that the temperature of the first etching liquid 40 maintains the set etching temperature. It is determined that the substrate 10 has been etched by the first etchant 40 when the light incident signal is received from the photodetector 353 and the etching of the substrate 10 is performed through the output unit 371 So that the alarm information indicating completion is output.

여기서, 식각이 완료되면 온도제어는 중지된다.Here, the temperature control is stopped when the etching is completed.

또한, 여기서 알람정보는 시각적으로 식각이 완료됐음을 알리는 표시정보 또는 음향으로 식각이 완료됐음을 알리는 음향정보로서 출력되도록 구축될 수 있다.Here, the alarm information may be constructed so as to be displayed as display information indicating that the etching is completed visually or as sound information indicating that the etching is completed by the sound.

또한, 출력부(371)는 설정된 통신주소의 사용자 단말기(미도시)로 알람정보를 전송하도록 구축될 수 있음은 물론이다.In addition, the output unit 371 may be constructed to transmit alarm information to a user terminal (not shown) having a set communication address.

이상에서 설명된 가스분해 증착 3D 프린팅 제작물의 기판 분리방법 및 이에 적용되는 식각 처리장치에 의하면, 금속소재 기판으로부터 성형체를 안정적이면서 용이하게 분리할 수 있다.According to the method of separating a substrate of the 3D decomposition gas decomposition deposition and the etching treatment apparatus applied thereto, the formed body can be stably and easily separated from the metal substrate.

10: 기판 20: 성형체
22: 제1보호층 40: 제1식각액
110: 레이저 빔 출사부 130: 빔 스캔부
150: 챔버 180: 성형 가스 공급부
190: 승하강 스테이지10: substrate 20: molded article
22: first protective layer 40: first etching liquid
110: laser beam output unit 130: beam scanning unit
150: chamber 180: molding gas supply part
190: ascending / descending stage

Claims (1)

기판을 식각하는 제1식각액이 담수된 수조와;
상기 기판의 저면을 상호 이격되게 지지하는 다수의 지지핀 사이에 상하로 관통된 관통홀이 다수 형성된 지지플레이트와, 상기 지지플레이트를 상기 수조 내에 설정된 높이로 부양시킬 수 있도록 상기 지지플레이트와 결합된 서포트 부재와;
상기 수조 내의 온도를 검출하는 온도센서와;
상기 수조 상부에서 상기 기판을 향해 광을 출사하는 광원과;
상기 광원의 광출사방향에 대응되는 상기 수조 내에 설치되어 입사된 광을 상기 수조의 측면으로 반사시키는 반사경과;
상기 반사경으로부터 입사된 광을 검출하는 광검출기와;
상기 수조의 하부에서 상기 수조를 가열하는 가열부와;
상기 수조내에 저수된 제1식각액을 교반하는 교반부와;
상기 제1식각액의 온도가 설정된 식각온도를 유지하도록 상기 온도센서로부터 수신된 정보를 이용하여 상기 가열부의 구동 및 상기 교반부의 구동을 제어하고, 상기 광검출기로부터 광입사신호가 수신되면 출력부를 통해 상기 기판의 식각이 완료됐음을 알리는 알람정보가 출력되게 처리하는 식각 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 식각 처리장치.A water tank in which the first etching solution for etching the substrate is desiccated;
A supporting plate formed with a plurality of through holes vertically penetrating between a plurality of support pins for supporting the bottom surface of the substrate so as to be spaced apart from each other, a support plate coupled to the support plate to lift the support plate to a predetermined height in the water tank, A member;
A temperature sensor for detecting a temperature in the water tank;
A light source for emitting light from the upper part of the water tank toward the substrate;
A reflector provided in the water tank corresponding to the light emitting direction of the light source and reflecting the incident light to a side surface of the water tank;
A photodetector for detecting light incident from the reflector;
A heating unit for heating the water tub at a lower portion of the water tub;
An agitator for agitating the first etchant stored in the water tank;
Wherein the control unit controls the driving of the heating unit and the driving of the agitating unit using the information received from the temperature sensor so that the temperature of the first etching liquid maintains the preset etching temperature, And an etching control unit for outputting alarm information indicating that the etching of the substrate is completed.
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