KR101870692B1 - 3d printer that can laminate various material - Google Patents

3d printer that can laminate various material Download PDF

Info

Publication number
KR101870692B1
KR101870692B1 KR1020160180496A KR20160180496A KR101870692B1 KR 101870692 B1 KR101870692 B1 KR 101870692B1 KR 1020160180496 A KR1020160180496 A KR 1020160180496A KR 20160180496 A KR20160180496 A KR 20160180496A KR 101870692 B1 KR101870692 B1 KR 101870692B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
resin
tray
transmission window
light transmission
light
Prior art date
Application number
KR1020160180496A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김민석
이문용
Original Assignee
주식회사 성우하이텍
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 주식회사 성우하이텍 filed Critical 주식회사 성우하이텍
Priority to KR1020160180496A priority Critical patent/KR101870692B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101870692B1 publication Critical patent/KR101870692B1/en

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
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • 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
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • 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
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/232—Driving means for motion along the axis orthogonal to the plane of a layer
    • 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • 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
    • B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • 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
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/0003—Moulding articles between moving mould surfaces, e.g. turning surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D 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 [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • 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
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/08—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation
    • B29C35/0805—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B29C2035/0827—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using UV radiation

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)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)

Abstract

According to an embodiment of the present invention, a 3D printer capable of stacking multiple materials may include: a table which has a light transmission window through which ultraviolet rays pass from the lower surface to the upper surface, and has a mounting unit formed around the light transmission window; at least two resin trays which are arranged in the mounting unit and accommodate photocurable resin inside, and the bottom surface of which is made of a material such that ultraviolet rays pass therethrough; a tray movement unit which moves the resin tray from the mounting unit to the light transmission window by pushing or pulling the resin tray, respectively or moving the resin tray from the light transmission window to the mounting unit; a light irradiation unit which radiates ultraviolet rays through the bottom surface of the resin tray and the light transmission window in the lower part of the light transmission window; and a molded product elevation unit which is arranged to move up or down a 3D molded product formed by hardening the photocurable resin accommodated in the resin tray by ultraviolet rays radiated from the light irradiation unit.

Description

다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터{3D PRINTER THAT CAN LAMINATE VARIOUS MATERIAL} 3D PRINTER THAT CAN LAMINATE VARIOUS MATERIAL "

본 발명은 여러 개의 재질을 3차원으로 프린팅하여 사용자의 요구를 만족시키고, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a 3D printer capable of stacking multiple materials capable of printing a plurality of materials in a three-dimensional manner to satisfy user's demands and improving product quality.

3D 프린터는 어떤 모양의 입체를 단시간 내에 출력해내는 기술로서 최근 발달하고 있는 기술이다. 3D printers are a technology that is developing recently as a technique of outputting a stereoscopic image of a certain shape in a short time.

일반적으로 3차원 입체 형상을 가진 시제품을 제작하기 위해서는 도면에 의존하여 수작업에 의해 이루어지는 목합 제작 방식과 CNC 밀링에 의한 제작방법 등이 알려져 있다. Generally, in order to produce a prototype having a three-dimensional solid shape, a method of making a cooperative work by a manual operation depending on the drawing, and a manufacturing method by CNC milling are known.

그러나 목합 제작방식은 수작업에 의하므로 정교한 수치제어가 어렵고 많은 시간이 소요되며, CNC 밀링에 의한 제작방법은 정교한 수치제어가 가능하지만 공구간섭에 의하여 가공하기 어려운 형상이 많다. However, since the method of making the woodwork is by hand, elaborate numerical control is difficult and time consuming, and the CNC milling method is capable of precise numerical control, but many shapes are difficult to process due to tool interference.

따라서, 최근에는 제품의 디자이너 및 설계자가 CAD 나 CAM을 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. Therefore, in recent years, product designers and designers have created a so-called three-dimensional printing method of generating three-dimensional modeling data using CAD or CAM, and producing prototypes of three-dimensional shapes using the generated data. 3D printers are used 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.

도 1은 일반적인 3D프린터의 구조를 보여주는 개략적인 정면도이다. 1 is a schematic front view showing the structure of a general 3D printer.

도 1에 도시된 바와 같이, 사각의 컨테이너(21) 안에 광 경화성 수지(22)를 채운다. 채워진 광 경화성 수지(22)는 광원(26)에서 조사하는 자외선(27)에 의해 조사된 영역의 표면(23)에서 성형품(30)로 형성된다. 형성된 성형품(30)는 엘리베이터 플랫폼(29)을 이용하여 상하좌우로 움직이면서 적정한 위치에 성형층을 적층하여 하나의 3D 성형품(30)를 형성하는 것이다. As shown in Fig. 1, a photocurable resin 22 is filled in a rectangular container 21. The filled photocurable resin 22 is formed from the surface 23 of the area irradiated by the ultraviolet ray 27 irradiated by the light source 26 to the molded product 30. [ The formed product 30 is moved vertically and horizontally by using the elevator platform 29 to laminate the shaping layer at an appropriate position to form a single 3D molded product 30. [

상기 광원(26)과 상기 플랫폼(29)은 제어시스템(28)에 의해서 제어되어 자외선의 조사방향, 조사넓이, 조사형태, 플랫폼의 높이, 및 플랫폼의 위치가 제어된다. The light source 26 and the platform 29 are controlled by the control system 28 to control the irradiation direction of the ultraviolet rays, the irradiation width, the irradiation type, the height of the platform, and the position of the platform.

그러나, 이러한 종래의 방법은 단시간 내에 3D 물체를 만들 수 있으나 물체(30)의 생성 과정 및 도색 과정이 UV경화 액체(22) 안에서 행해지기 때문에 다색을 갖는 물체를 생성하는 것이 어렵다. However, such a conventional method can make a 3D object in a short time, but it is difficult to produce a multicolor object because the production process and the coloring process of the object 30 are performed in the UV curing liquid 22.

따라서, 여러 가지의 재질 또는 여러 가지의 색상을 갖는 3D 성형품을 제작하여 사용자의 요구를 만족시키고, 제품의 품질을 향상시키기 위한 방법과 장치에 대한 연구가 진행되고 있다. Accordingly, studies are being made on a method and an apparatus for manufacturing a 3D molded product having various materials or various colors to satisfy the needs of the user and to improve the quality of the product.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다. The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명의 목적은 여러 개의 재질을 3차원으로 프린팅하여 보다 다양한 제품을 제작하여 사용자의 요구를 만족시키고, 동시에 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터를 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a 3D printer capable of stacking multiple materials capable of printing a plurality of materials in a three-dimensional manner to produce more various products to satisfy user's demands and at the same time to improve the quality of products.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터는 하면에서 상면으로 자외선이 통과할 수 있는 광 투과창이 형성되고, 상기 광 투과창 주변에 안착부가 형성되는 테이블, 상기 안착부에 배치되고, 안쪽에는 광 경화성 수지가 담기며, 바닥면은 자외선이 통과하는 재질로 만들어진 적어도 두 개의 수지 트레이, 상기 수지 트레이를 각각 밀거나 당겨서 상기 안착부에서 상기 광 투과창으로 이동시키거나, 상기 광 투과창에서 상기 안착부로 이동시키는 트레이 이동부, 상기 광 투과창의 하부에서 상기 광 투과창과 상기 수지 트레이의 바닥면을 통해서 자외선을 조사하는 광 조사부, 및 상기 광 조사부에서 조사되는 자외선에 의해서 상기 수지 트레이에 담긴 광 경화성 수지가 경화되어 형성되는 3D 성형품을 상승시키거나 하강시키도록 배치되는 성형품 승강부를 포함할 수 있다. As described above, the 3D printer capable of stacking multiple materials according to the embodiment of the present invention includes a table in which a light transmission window through which ultraviolet rays can pass from the lower surface to the upper surface is formed and a seating portion is formed around the light transmission window, At least two resin trays, each of which is made of a material through which ultraviolet rays pass, and the bottom surface of which is pushed or pulled by the resin tray, and is moved from the seating portion to the light transmitting window A light irradiating unit for irradiating ultraviolet rays through the light transmitting window and the bottom surface of the resin tray at a lower portion of the light transmitting window and a light irradiating unit for irradiating the ultraviolet light irradiated from the light irradiating unit The 3D molded product formed by curing the photocurable resin contained in the resin tray is raised It may include a molded article which is arranged to lift the river.

상기 트레이 이동부는 상기 수지 트레이와 연결되어 상기 수지 트레이를 당기거나 밀도록 배치되는 실린더를 포함할 수 있다. The tray moving part may include a cylinder connected to the resin tray and arranged to pull or push the resin tray.

상기 실린더는 상기 테이블 위에 형성된 실린더 레일을 따라서 왕복해서 이동가능하게 배치될 수 있다. The cylinder may be arranged to be reciprocally movable along a cylinder rail formed on the table.

상기 실린더 레일은 상기 실린더가 상기 수지 트레이를 밀거나 당기는 방향과 수직한 방향으로 형성될 수 있다. The cylinder rail may be formed in a direction perpendicular to the direction in which the cylinder pushes or pulls the resin tray.

상기 실린더를 상기 실린더 레일을 따라서 이동시키는 실린더 이동부를 더 포함할 수 있다. And a cylinder moving unit moving the cylinder along the cylinder rail.

상기 수지 트레이는 상기 광 투과창에 위치하거나, 상기 광 투과창 주변에서 설정된 간격을 두고 설정된 위치에 배열될 수 있다. The resin tray may be disposed in the light transmission window or at a predetermined position spaced apart from the light transmission window.

상기 성형품 승강부는 상하로 형성된 승강 레일을 따라서 이동가능하게 배치되고, 상기 3D 성형품이 매달리는 승강 부재를 포함할 수 있다. The molded product lifting and lowering part may include an elevating member arranged to be movable along an elevating rail formed up and down, and suspending the 3D molded product.

상기 수지 트레이는 상기 테이블 위에 형성된 트레이 레일을 따라서 이동하도록 상기 테이블 위에 배치될 수 있다. The resin tray may be disposed on the table to move along a tray rail formed on the table.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 트레이 이동부를 이용하여 수지 트레이들을 각각 안착부에서 광 투과창으로 이동시키거나 광 투과창에서 안착부로 배출시킬 수 있다. To achieve these and other advantages and in accordance with the purpose of the present invention, it is possible to move the resin trays from the seat portion to the light transmission window or to discharge the light from the light transmission window to the seat portion using the tray movement portion.

아울러, 수지 트레이들에는 각각 다양한 특성(색상 및 재질)을 갖는 광 경화성 수지가 담기며, 다양한 특성을 갖는 광 경화성 수지를 이용하여 다양한 특성을 갖는 3D 성형품을 프린팅할 수 있다. In addition, the resin trays each contain a photocurable resin having various characteristics (color and material), and a 3D molded article having various characteristics can be printed using a photocurable resin having various properties.

도 1은 일반적인 3D프린터의 구조를 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터의 구조를 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터의 구조를 보여주는 개략적인 평면도이다. 1 is a schematic front view showing the structure of a general 3D printer.
2 is a schematic front view showing the structure of a 3D printer capable of stacking multiple materials according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic plan view showing the structure of a 3D printer capable of stacking multiple materials according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. .

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다. In order to clearly illustrate the embodiments of the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the entire specification.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다. In the following description, the names of the components are denoted by the first, second, etc. in order to distinguish them from each other because the names of the components are the same and are not necessarily limited to the order.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터의 구조를 보여주는 개략적인 정면도이다. 2 is a schematic front view showing the structure of a 3D printer capable of stacking multiple materials according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 3D프린터는 주요 구성요소들로써 광 조사부(100), 테이블(127), 광 투과창(120), 안착부(125), 수지 트레이(140), 광 경화성 수지(130), 실린더(150), 3D 성형품(110), 승강 부재(112), 및 승강 레일(114)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the 3D printer includes a light irradiation unit 100, a table 127, a light transmission window 120, a seating unit 125, a resin tray 140, a light curing resin 130, A cylinder 150, a 3D molded product 110, a lifting member 112, and a lifting rail 114.

상기 테이블(127)의 하부에 상기 광 조사부(100)가 배치되고, 상기 테이블(127)에는 하면에서 상면으로 자외선을 통과시키는 광 투과창(120)이 형성되며, 상기 광 투과창(120) 주변에는 상기 수지 트레이(140)가 안착되는 안착부(125)가 형성된다. The light irradiating unit 100 is disposed below the table 127. The table 127 is formed with a light transmitting window 120 through which ultraviolet rays are transmitted from the lower surface to the upper surface, A seating part 125 on which the resin tray 140 is seated is formed.

상기 수지 트레이(140) 각각에는 미리 설정된 광 경화성 수지(130)가 담기고, 상기 수지 트레이(140)의 바닥면은 자외선이 투과되는 재질로 형성된다. Each of the resin trays 140 includes a predetermined photocurable resin 130 and the bottom surface of the resin tray 140 is formed of a material through which ultraviolet rays are transmitted.

상기 수지 트레이(140)들 각각은 실린더(150)의 로드와 연결되고, 상기 실린더(150)는 로드를 통해서 상기 수지 트레이(140)들을 각각 밀거나 당겨서, 상기 수지 트레이(140)들을 상기 안착부(125)에서 상기 광 투과창(120)으로 이동시키거나, 상기 수지 트레이(140)들을 상기 광 투과창(120)에서 상기 안착부(125)로 이동시킬 수 있다. Each of the resin trays 140 is connected to a rod of a cylinder 150. The cylinder 150 pushes or pulls the resin trays 140 through the rods, The resin tray 140 may be moved from the light transmission window 125 to the light transmission window 120 or the resin tray 140 may be moved from the light transmission window 120 to the seating section 125. [

상기 광 조사부(100)는 상기 광 투과창(120)의 하부에 배치되어, 상기 광 투과창(120)과 상기 수지 트레이(140), 및 상기 광 경화성 수지(130)로 자외선을 조사하며, 조사범위와 조사넓이, 및 조사위치는 제어부(미도시)에 의해서 미리 설정될 수 있다. The light irradiating unit 100 is disposed below the light transmitting window 120 and emits ultraviolet rays to the light transmitting window 120, the resin tray 140, and the light curable resin 130, The range, the irradiation width, and the irradiation position can be set in advance by a control unit (not shown).

상기 광 투과창(120)의 상부측에는 승강 부재(112)가 배치되고, 상기 승강 부재(112)는 상기 승강 레일(114)을 따라서 상하로 이동가능하게 배치되고, 상기 승강 부재(112)는 수평방향으로도 이동가능하게 배치된다. An elevation member 112 is disposed on the upper side of the light transmission window 120. The elevation member 112 is arranged to be movable up and down along the elevation rail 114, As shown in Fig.

상기 승강 부재(112)를 수평방향과 상하방향으로 움직이는 구조와 작동부에 대해서는 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The structure and operation of moving the elevation member 112 in the horizontal and vertical directions are well known and will not be described in detail.

상기 승강 부재(112)의 하면에는 일부 만들어진 3D 성형품(110)이 매달리고, 상기 3D 성형품(110)의 하면은 상기 수지 트레이(140)에 담긴 광 경화성 수지(130)에 접촉하며, 상기 광 조사부(100)에서 조사되는 자외선에 의해서 경화되는 수지에 의해서 하부로 성정한다. 여기서, 상기 3D 성형품(110)이 하부로 성장하는 길이만큼 상기 승강 부재(112)를 상승한다. The bottom surface of the 3D molded product 110 is in contact with the photocurable resin 130 contained in the resin tray 140 and the light irradiated portion 100, the resin is cured by ultraviolet rays. Here, the elevation member 112 is lifted by the length of the 3D molded product 110 growing downward.

본 발명의 실시예에서, 트레이 이동부는 상기 실린더(150)를 이용하여 상기 수지 트레이(140)들을 각각 안착부(125)에서 광 투과창(120)으로 이동시키거나, 광 투과창(120)에서 안착부(125)로 배출시킬 수 있다. In the embodiment of the present invention, the tray moving part moves the resin trays 140 from the seating part 125 to the light transmitting window 120 using the cylinder 150, And can be discharged to the mounting portion 125.

아울러, 상기 수지 트레이(140)들에는 각각 다양한 특성(색상 및 재질)을 갖는 광 경화성 수지(130)가 담기며, 다양한 특성을 갖는 광 경화성 수지(130)를 이용하여 다양한 특성을 갖는 3D 성형품(110)을 프린팅할 수 있다. The resin trays 140 are each provided with a photo-curable resin 130 having various characteristics (color and material), and can be formed into a 3D molded product having various characteristics by using a photo- 110).

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터의 구조를 보여주는 개략적인 평면도이다. 3 is a schematic plan view showing the structure of a 3D printer capable of stacking multiple materials according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 3D프린터는 주요 구성요소들로써 테이블(127), 실린더 레일(200), 실린더 이동부(210), 실린더(150), 수지 트레이(140), 트레이 레일(220), 및 광 투과창(120)을 포함한다. 3, the 3D printer includes a table 127, a cylinder rail 200, a cylinder moving part 210, a cylinder 150, a resin tray 140, a tray rail 220, And a transmission window 120.

상기 테이블(127)에서 중심부에 상기 광 투과창(120)이 배치되고, 상기 광 투과창(120) 주변에 상기 수지 트레이(140)들이 설정된 간격을 두고 설정된 위치에 배열된다. 그리고, 상기 수지 트레이(140)들에는 각각 설정된 특성(색상 및 재질)을 갖는 광 경화성 수지(130)가 담긴다. The light transmitting window 120 is disposed at a central portion of the table 127 and the resin trays 140 are arranged at predetermined positions at predetermined intervals around the light transmitting window 120. The resin trays 140 contain a photo-curable resin 130 having a predetermined characteristic (color and material).

상기 수지 트레이(140)들 각각은 로드를 통해서 실린더(150)와 연결되고, 상기 실린더(150)는 상기 수지 트레이(140)를 밀거나 당겨서 상기 수지 트레이(140)를 상기 광 투과창(120)으로 로딩하거나, 상기 광 투과창(120) 외부의 안착부(125)로 언로딩시킬 수 있다. Each of the resin trays 140 is connected to the cylinder 150 via a rod and the cylinder 150 pushes or pulls the resin tray 140 to move the resin tray 140 to the light transmitting window 120. [ Or may be unloaded to the seating part 125 outside the light transmission window 120. [

상기 테이블(127)의 가장자리에는 실린더 레일(200)이 구성되고, 상기 실린더(150)는 상기 실린더 레일(200) 상에서 왕복해서 움직이도록 구성되고, 상기 실린더 레일(200)은 상기 실린더(150)가 상기 수지 트레이(140)를 밀거나 당기는 방향과 수직한 방향으로 형성된다. A cylinder rail 200 is formed at an edge of the table 127. The cylinder 150 is configured to reciprocate on the cylinder rail 200. The cylinder rail 200 is connected to the cylinder 150, And is formed in a direction perpendicular to the direction in which the resin tray 140 is pushed or pulled.

아울러, 상기 실린더(150)를 상기 실린더 레일(200)을 따라서 왕복해서 움직이는 실린더 이동부(210)가 구성된다. 여기서, 상기 실린더 이동부(210)는 모터를 포함할 수 있고, 상기 실린더 이동부(210)는 상기 실린더(150)에 장착될 수 있다. In addition, the cylinder moving unit 210 is configured to reciprocate the cylinder 150 along the cylinder rail 200. Here, the cylinder moving part 210 may include a motor, and the cylinder moving part 210 may be mounted on the cylinder 150.

도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 수지 트레이(140)들은 상기 테이블(127) 위에서 상기 광 투과창(120)을 중심으로, 전후방향, 좌우방향, 및 사선방향에서 설정된 위치에 위치할 수 있으며, 상기 실린더(150)들은 상기 테이블(127)의 전후, 좌우에 각각 배치될 수 있다. 2 and 3, the resin trays 140 may be positioned on the table 127 at predetermined positions in the front-rear direction, the left-right direction, and the diagonal direction about the light transmission window 120 , And the cylinders 150 may be disposed at the front, back, left, and right of the table 127, respectively.

아울러, 상기 수지 트레이(140)들은 상기 테이블(127) 위에 형성되는 트레이 레일(220)을 따라서 이동할 수 있으며, 상기 트레이 레일(220)은 상기 테이블(127) 위에서 상기 광 투과창(120)과 연결되며, 설정된 이동루트를 따라서 형성될 수 있다. The resin trays 140 may move along the tray rail 220 formed on the table 127 and the tray rail 220 may be connected to the light transmitting window 120 on the table 127. [ And can be formed along the set travel route.

본 발명의 실시예에서, 상기 수지 트레이(140)들에 담기는 광 경화성 수지의 재질특성에 대해서는 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. In the embodiment of the present invention, the material properties of the photocurable resin contained in the resin trays 140 are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.

100: 광 조사부 110: 3D 성형품
112: 승강 부재 114: 승강 레일
120: 광 투과창 125: 안착부
127: 테이블 130: 광 경화성 수지
140: 수지 트레이 150: 실린더
200: 실린더 레일 210: 실린더 이동부
220: 트레이 레일100: light irradiation part 110: 3D molded product
112: elevating member 114: elevating rail
120: light transmission window 125:
127: Table 130: Photocurable resin
140: Resin tray 150: Cylinder
200: cylinder rail 210: cylinder moving part
220: tray rail

Claims (8)

자외선이 통과할 수 있는 광 투과창이 형성되고, 상기 광 투과창 주변에 안착부가 형성되는 테이블;
상기 안착부 위의 상기 광 투과창에 위치하거나, 상기 광 투과창 주변에서 설정된 간격을 두고 설정된 위치에 배치된 상태로, 광 경화성 수지가 담기며, 바닥면은 자외선이 통과하는 재질로 만들어진 두 개 이상의 수지 트레이;
상기 테이블 위에 상기 수지 트레이를 이동시키도록 형성된 트레이 레일과, 상기 트레이 레일에 대하여 수직한 방향으로 형성된 실린더 레일을 따라 이동가능하게 배치된 복수의 실린더로 구성되어 상기 테이블 위에서, 상기 실린더가 상기 트레이 레일을 따라 상기 수지 트레이를 각각 밀거나 당겨서 상기 안착부에서 상기 광 투과창으로 이동시키거나, 상기 광 투과창에서 상기 안착부로 이동시키는 트레이 이동부;
상기 광 투과창의 하부에서 상기 광 투과창과 상기 수지 트레이의 바닥면을 통해서 자외선을 조사하는 광 조사부; 및
상기 수지 트레이에 담긴 광 경화성 수지가 상기 광 조사부에서 조사되는 자외선에 의해서 경화되어 형성되는 3D 성형품을 승강 부재로 매달아 상하로 형성된 승강 레일을 따라서 상승시키거나 하강시키는 성형품 승강부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터. A table in which a light transmission window through which ultraviolet light can pass is formed and a seating part is formed around the light transmission window;
A light curable resin is contained in a state of being placed in the light transmission window on the seat portion or in a set position spaced apart from the light transmission window at a predetermined interval and the bottom surface is made of two materials Or more resin tray;
A tray rail formed to move the resin tray on the table and a plurality of cylinders movably disposed along a cylinder rail formed in a direction perpendicular to the tray rail, A tray moving part for moving the resin tray from the light receiving window to the light transmitting window or pushing the resin tray from the light transmitting window to the mounting part;
A light irradiation unit for irradiating ultraviolet rays through the light transmission window and the bottom surface of the resin tray at a lower portion of the light transmission window; And
A molded product lifting unit for lifting or lowering a 3D molded product formed by curing the ultraviolet ray irradiated by the light irradiation unit on the photocurable resin contained in the resin tray,
And wherein the multi-material can be stacked. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수개의 실린더는
각각 실린더 이동부를 통하여 상기 실린더 레일을 따라서 이동가능하게 설치되는 다중 소재를 적층할 수 있는 3D프린터. The method according to claim 1,
The plurality of cylinders
A plurality of multi-materials, which are installed so as to be movable along the cylinder rails, respectively, through a cylinder moving part. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020160180496A 2016-12-27 2016-12-27 3d printer that can laminate various material KR101870692B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160180496A KR101870692B1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 3d printer that can laminate various material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160180496A KR101870692B1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 3d printer that can laminate various material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101870692B1 true KR101870692B1 (en) 2018-06-25

Family

ID=62805877

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160180496A KR101870692B1 (en) 2016-12-27 2016-12-27 3d printer that can laminate various material

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101870692B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020093028A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Origin Laboratories, Inc. Method for build separation from a curing interface in an additive manufacturing process
KR102254748B1 (en) * 2020-03-31 2021-05-21 에이온 주식회사 3D printing method and apparatus for printing objects by selectively using resin tanks
US11104075B2 (en) 2018-11-01 2021-08-31 Stratasys, Inc. System for window separation in an additive manufacturing process

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140322374A1 (en) * 2011-01-31 2014-10-30 Global Filtration Systems, A Dba Of Gulf Filtration Systems Inc. Method and apparatus for making three-dimensional objects from multiple solidifiable materials
KR101628944B1 (en) 2014-08-08 2016-06-09 주식회사 캐리마 3d printing apparatus and method using composite material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140322374A1 (en) * 2011-01-31 2014-10-30 Global Filtration Systems, A Dba Of Gulf Filtration Systems Inc. Method and apparatus for making three-dimensional objects from multiple solidifiable materials
KR101628944B1 (en) 2014-08-08 2016-06-09 주식회사 캐리마 3d printing apparatus and method using composite material

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020093028A1 (en) * 2018-11-01 2020-05-07 Origin Laboratories, Inc. Method for build separation from a curing interface in an additive manufacturing process
US10723069B2 (en) 2018-11-01 2020-07-28 Origin Laboratories, Inc. Method for build separation from a curing interface in an additive manufacturing process
US11104075B2 (en) 2018-11-01 2021-08-31 Stratasys, Inc. System for window separation in an additive manufacturing process
US11123918B2 (en) 2018-11-01 2021-09-21 Stratasys, Inc. Method for build separation from a curing interface in an additive manufacturing process
US11123919B2 (en) 2018-11-01 2021-09-21 Stratasys, Inc. Method for build separation from a curing interface in an additive manufacturing process
US11660807B2 (en) 2018-11-01 2023-05-30 Stratasys, Inc. Method for build separation from a curing interface in an additive manufacturing process
KR102254748B1 (en) * 2020-03-31 2021-05-21 에이온 주식회사 3D printing method and apparatus for printing objects by selectively using resin tanks
KR102294723B1 (en) * 2020-03-31 2021-08-31 에이온 주식회사 3D printing method and apparatus for printing objects by selectively using resin tanks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101870692B1 (en) 3d printer that can laminate various material
KR101855184B1 (en) 3-dimensional printer having variable laser irradiation device
KR101669627B1 (en) Anti-fall device for 3D printer of the DLP method
JP6725361B2 (en) Modeling method and modeling device for three-dimensional object
KR20180052225A (en) Partition chamber for 3d printing
KR20160128963A (en) A layer laminating method for a stereolithography type 3 Dimensional printer
JP2015202683A (en) Three-dimensional printer, and method of manufacturing three-dimensionally shaped object
KR102061729B1 (en) Hybrid 3D printer for heterogeneous material process
KR20190130192A (en) 3D print with variable printing space
KR101848859B1 (en) stereo lithography 3D printer for multi materials
KR20200087324A (en) 3D printer
KR101887300B1 (en) 3d printer
CN104924616A (en) 3D printing device and 3D printing method
KR101387637B1 (en) Color printing method for 3-dimentional printer and container thereof
JP2016002714A (en) Inkjet three-dimensional shape printer, and inkjet three-dimensional shape printing method by inkjet three-dimensional shape printer
KR20180119355A (en) 3D printer using double vat
US20230122426A1 (en) Method for manufacturing three-dimensional shaped object, additive manufacturing apparatus, and article
JP2004042546A (en) Method for lamination-molding functional material
KR101977327B1 (en) supporting unit for printing mold and 3D printer and printing method using the same
KR101896918B1 (en) Three-dimensional object
KR102044854B1 (en) optical integrated module and 3D printer using the same
KR101855185B1 (en) 3-dimensional printer having heating device
KR102273474B1 (en) SLA type 3D printer
KR101876803B1 (en) Three-dimensional printer
CN203876232U (en) FDM (fused deposition modeling) type 3D (three-dimensional) scanning and printing device of

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant