KR101901773B1 - 3D printing powder recovery apparatus using air compressor and air pressure - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치는 내부에 분말을 수용한 상태에서 제품 성형을 위하여 분말을 공급하는 분말 공급부(100) 및 상기 분말 공급부(100)에서 공급되는 분말을 레이저를 조사하여 소결함으로써 3D 제품 성형을 가능하게 하는 제품 조형부(200)를 포함하고, 상기 제품 조형부(200)는, 상기 분말 공급부(100)에서 공급된 분말이 소결된 상태 하에서 존재하는 제품 조형 챔버(210), 상기 제품 조형 챔버(210) 내에서 기설정된 프로그램에 따라 수직 방향으로 이동하는 과정을 통해 상기 분말 공급부(100)을 통해 공급된 분말이 펼쳐지는 작업 플레이트(220), 상기 제품 조형 챔버(210)의 상부 측에 배치된 상태에서 상기 작업 플레이트(220) 상에 놓인 분말층 상으로 레이저를 공급하는 레이저 조사부(240), 상기 제품 조형 챔버(210)의 일측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로 소정의 공기압을 유지하게 하는 에어 컴프레서(260) 및 상기 제품 조형 챔버(210)의 타측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로부터의 미소결 분말 입자를 회수하는 분말 흡입 장치(270)를 포함한다.The 3D printer powder recovery device using the air compressor and the air pressure according to the present invention comprises a powder supply part 100 for supplying powder for product molding in a state of containing powder therein and a powder supply part 100 for supplying powder from the powder supply part 100, And a product shaping part 200 capable of forming a 3D product by irradiating and sintering the product to form a product, wherein the product shaping part 200 has a shape in which powder supplied from the powder supply part 100 is sintered, A work plate 220 in which the powder supplied through the powder supplying unit 100 is unfolded through a process of moving in a vertical direction according to a preset program in the product forming chamber 210, A laser irradiation unit 240 for supplying a laser onto the powder layer placed on the work plate 220 in a state of being disposed on the upper side of the workpiece 220, An air compressor 260 for maintaining a predetermined air pressure inside the product molding chamber 210 while being disposed on one side of the product molding chamber 210, And a powder inhaler 270 for recovering fine powder particles from the inside of the chamber 210.

Description

에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치{3D printing powder recovery apparatus using air compressor and air pressure}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a 3D printer powder recovery apparatus using air compressor and air pressure,

본 발명은 에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치로서, 조형 챔버 상에 공급된 분말 중에서 소결이 이루어지지 않은 분말을 에어 컴프레서 및 공기압을 이용하여 안정적으로 회수하는 기능을 갖는 3D 레이저 프린터 장치 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D printer powder recovery apparatus using an air compressor and pneumatic pressure, and more particularly, to a 3D printer device recovery apparatus capable of stably recovering powder that has not been sintered in powders supplied on a molding chamber by using an air compressor and air pressure .

현재 제조업에서 주로 이용되는 생산방식은 큰 원재료를 자르거나 다듬는 절삭 가공방식이다. 그러나 고객들의 요구가 다양해지고 제품 생산 경향이 기존의 대량 생산이 아닌 다품종 소량생산으로 변화됨에 따라서, 3D 프린팅기술의 산업적 응용을 넘어서 기계나 부품 생산뿐만 아니라 의료, 식품, 패션에 이르기까지 3D 프린팅기술을 이용한 시제품들이 언론상에 보도되고 있다. 이에 따라서 전 세계적으로 3D 프린팅기술은 3차 제조업 혁명을 주도할 기술로 주목받고 있다.At present, the production method, which is mainly used in manufacturing industry, is a cutting method in which a large raw material is cut or trimmed. However, as customers' demands have diversified and product production trends have changed from conventional mass production to multi-product small quantity production, 3D printing technology has become more and more important than industrial application of 3D printing technology, Prototypes are being reported in the press. As a result, 3D printing technology is attracting attention as a technology that will lead the tertiary manufacturing revolution around the world.

적층제조 기술은 이미 20여년 전에 RP(Rapid Prototyping) 기술로 활용된 기술이나 최근 원천기술이 일부 해제되면서 개발에 가속이 붙었고 대중화를 앞당기는 상황이 되었다. 플라스틱의 경우 수지의 다양화, 엔지니어링 플라스틱의 도입 뿐만 아니라 금속, 세라믹 등 소재의 다양화가 진행되고 산업체의 활용도가 확장되고 있다. 특히, 3D 프린팅을 이용한 적층제조에 사용되는 소재는 분말 기반형, 와이어 기반형 및 박판 기반형으로 나눌 수 있다.Rapid prototyping (RP) technology has been used 20 years ago, but recent technology has been partially released, accelerating the development and speeding up popularization. In the case of plastics, diversification of resins and introduction of engineering plastics, as well as the diversification of materials such as metals and ceramics, are expanding the utilization of industries. Particularly, materials used for lamination using 3D printing can be classified into powder-based type, wire-based type, and thin plate-based type.

분말 기반형은 금속분말을 아토마이저 방식 등으로 급랭하여 구형화된 분말을 대부분 사용하며 Powder Bed Fusion(PBF)와 Directed Energy Deposition(DED) 방식이 대표적으로 널리 사용된다.Powder-based type powder is rapidly quenched by atomizing method and most of spherical powders are used. Powder Bed Fusion (PBF) and Directed Energy Deposition (DED) method are widely used.

Powder Bed Fusion(PBF) 방식은 분말공급 장치로부터 제품 조형 챔버 상에서 일정한 면적을 갖는 분말 베드에 수십 ㎛의 분말층을 깔고 레이저 또는 전자빔을 설계도면에 따라 선택적으로 조사한 후 한층 한층씩 용융시켜 쌓아 올라가는 방식이다. The Powder Bed Fusion (PBF) method is a method in which a powder layer of several tens of micrometers is laid on a powder bed having a certain area on a product forming chamber from a powder supply device, and a laser or an electron beam is selectively irradiated according to a design drawing, to be.

상기 PBF 방식은 SLS(Selected Laser Sintering), SLM(Selected Laser Melting), Laser Cursing, DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 등의 용어도 혼용하고 있으나 그 원리는 동일하다. The PBF method also uses terms such as SLS (Selected Laser Sintering), SLM (Selected Laser Melting), Laser Cursing, and DMLS (Direct Metal Laser Sintering), but the principle is the same.

DED(Directed Energy Deposition) 방식은 보호가스 분위기에서 분말을 실시간으로 공급하여 고출력의 레이저를 사용하여 공급 즉시 용융되어 적층해 나가는 방식이다. The Directed Energy Deposition (DED) method is a method of supplying powders in a protective gas atmosphere in real time and using a high power laser to melt them immediately after being supplied.

전 세계의 장비판매량은 비교적 정밀하고 형상자유도 구현에 유리한 PBF 방식이 월등히 많다. PBF 방식에 사용되는 3D 프린터용 금속분말은 가스 Atomisation으로 제조하며 고주파로 봉재의 금속을 가열후 가스를 분사하는 EIGA(Electrode Induction Melting Gas Atomization), 와이어를 공급하여 플라즈마로 가열하여 분사하는 방식, 봉재를 고속으로 회전하며 플라즈마를 가열하는 방식 등이 구형화 분말제조에 유리하여 주조 사용된다. The equipment sales volume of the world is comparatively precise, and the PBF method which is advantageous for the shape freedom is much more. The metal powder for the 3D printer used in the PBF method is manufactured by gas atomization, EIGA (Electrode Induction Melting Gas Atomization) which injects gas after heating the metal of the bar with high frequency, method of spraying by heating with plasma by supplying wire, A method of heating the plasma at high speed and the like are advantageously used for casting the spherical powder.

한국 공개 특허 10-2016-0141144("3차원 레이저 소결 프린터 장치")는 작업면을 벗어나는 영역으로 산포된 파우더를 용이하게 수거할 수 있도록 함으로써 수거의 용이성을 높여 파우더의 낭비를 줄일 수 있는 3차원 레이저 소결 프린터 장치를 개시하고 있다. 상기 문헌에서는 공급 챔버에서 제품 조형 챔버로 직선 이동하는 블레이드 타입의 이송부 만을 이용하여 제품 조형 챔버 상을 벗어나는 분말을 회수 챔버로 회수하는 방안을 제공한다는 점에서 분말 공급의 효율성을 확보하는 데에 있어서 한계가 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2016-0141144 ("a 3D laser sintering printer apparatus") is a three-dimensional laser sintering apparatus which can easily collect powder dispersed in an area outside a work surface, thereby improving the ease of collection and reducing the waste of the powder. Discloses a laser sintering printer apparatus. In this document, only a blade-type transfer part linearly moving from the supply chamber to the product forming chamber provides a way of recovering the powder leaving the product forming chamber to the recovery chamber. Therefore, .

(특허문헌 1) KR10-2016-0141144 A(Patent Document 1) KR10-2016-0141144 A

본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하고자 하는 것으로서, 제품 성형 챔버 내에 공급된 분말에 대한 용융 소결을 레이저를 이용하여 완료한 후에 제품 성형 챔버를 밀폐한 상태에서 에어 컴프레서를 이용하여 공기압을 내부로 순환시켜 제품 성형 챔버의 내벽면에 응집력이 생긴 분말소재들을 분리시키는 방식을 통해 분말의 회수 공정을 안정적으로 수행함으로써 분말 회수의 효율성을 극대화를 기하는 3D 프린터 장치를 제공하는 것이 목적이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems in the prior art, And a method for separating powdery materials having cohesive force on the inner wall surface of a product forming chamber, thereby stably performing the powder recovery process, thereby maximizing the efficiency of powder recovery.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치는 내부에 분말을 수용한 상태에서 제품 성형을 위하여 분말을 공급하는 분말 공급부(100) 및 상기 분말 공급부(100)에서 공급되는 분말을 레이저를 조사하여 소결함으로써 3D 제품 성형을 가능하게 하는 제품 조형부(200)를 포함하고, 상기 제품 조형부(200)는, 상기 분말 공급부(100)에서 공급된 분말이 소결된 상태 하에서 존재하는 제품 조형 챔버(210), 상기 제품 조형 챔버(210) 내에서 기설정된 프로그램에 따라 수직 방향으로 이동하는 과정을 통해 상기 분말 공급부(100)을 통해 공급된 분말이 펼쳐지는 작업 플레이트(220), 상기 제품 조형 챔버(210)의 상부 측에 배치된 상태에서 상기 작업 플레이트(220) 상에 놓인 분말층 상으로 레이저를 공급하는 레이저 조사부(240), 상기 제품 조형 챔버(210)의 일측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로 소정의 공기압을 유지하게 하는 에어 컴프레서(260) 및 상기 제품 조형 챔버(210)의 타측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로부터의 미소결 분말 입자를 회수하는 분말 흡입 장치(270)를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a 3D printer powder recovery apparatus using an air compressor and pneumatic pressure according to the present invention, comprising: a powder supply unit for supplying powders for molding a product in a state of containing powder therein; And a product shaping unit 200 for forming a 3D product by irradiating a powder supplied from the powder supply unit 100 with a laser to sinter the product to form a 3D product. The powder is supplied to the work forming plate 210 through the powder supplying part 100 through a process of moving in the vertical direction according to a preset program in the product forming chamber 210. [ 220), a laser is supplied onto the powder layer placed on the work plate 220 in a state of being disposed on the upper side of the product forming chamber 210 An air compressor 260 for maintaining a predetermined air pressure into the product molding chamber 210 while being disposed on one side of the product molding chamber 210, And a powder inhaler 270 for recovering fine powder particles from the inside of the product forming chamber 210 while being disposed on the other side.

상기 제품 조형부(200)는, 상기 제품 조형 챔버(210)의 상부 일측을 중심으로 차량의 와이퍼 구동 방식으로 회전 구동하여 상기 작업 플레이트(220) 상에 공급된 분말을 균일하게 펼치는 분말 분배 모듈을 더 포함한다.The product shaping unit 200 further includes a powder distribution module for uniformly spreading the powder supplied on the work plate 220 by rotationally driving the product shaping chamber 210 on the upper side of the upper part of the product shaping chamber 210 .

상기 분말 분배 모듈은 원통 형상의 분배 롤러, 상기 분배 롤러의 축 방향을 따라 결합되는 롤러 연결축 및 상기 롤러 연결축의 끝단에 결합되는 회전축을 포함하는 구조이다.The powder distribution module includes a cylindrical distribution roller, a roller connection shaft coupled along the axial direction of the distribution roller, and a rotation shaft coupled to an end of the roller connection shaft.

상기 분말 공급부(100)는, 내부에 분말을 수용하는 분말 수용 챔버(110), 상기 분말 수용 챔버(110) 내에서 상하 이동하는 과정을 통해 수용된 분말 중 일부분을 상기 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출되게 하는 공급 플레이트(120) 및 상기 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출된 분말을 상기 제품 조형부(200) 측으로 이송하는 기능을 하는 이송 모듈(130)을 포함한다.The powder supply part 100 includes a powder receiving chamber 110 for receiving powder therein and a powder receiving part 110 for discharging a part of the powder received through the process of moving up and down in the powder receiving chamber 110 to the upper part of the powder receiving chamber 110 And a transfer module 130 for transferring the powder exposed at the upper end of the powder receiving chamber 110 to the product forming part 200 side.

상기 레이저 조사부(240)는 상기 제품 조형 챔버(210)의 상부에 배치된 레이저 광원(241) 및 상기 레이저 광원(241)에서 조사된 광이 입사되어 굴절되어지는 렌즈부(243)를 포함한다.The laser irradiation unit 240 includes a laser light source 241 disposed at an upper portion of the product forming chamber 210 and a lens unit 243 through which light irradiated from the laser light source 241 is incident and refracted.

상기 레이저 광원(241)과 렌즈부(243)는 각각 한쌍이 대칭적으로 배치된 상태에서 동시에 상기 작업 플레이트(220)에 펼쳐진 분말 영역 중의 일 지점을 동시에 조사한다.The laser light source 241 and the lens unit 243 simultaneously irradiate one point in the powder region spread on the work plate 220 while a pair of the laser light source 241 and the lens unit 243 are symmetrically disposed.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 에어 컴프레서와 공기압을 이용하여 분말 회수를 가능하게 하는 3D 프린터 장치는 레이저를 이용하여 제품 성형 챔버 내에 공급된 분말에 대한 용융 소결을 완료한 후에 제품 성형 챔버의 상하부를 막아 밀폐시킨 상태에서 공기압을 내부로 순환시켜 제품 성형 챔버의 내부 벽면으로부터 응집력이 생긴 분말소재들을 분리시키는 방식을 통해 분말의 회수 공정을 안정적으로 수행함으로써 분말 회수의 효율성을 극대화한다.The 3D printer apparatus capable of recovering powder by using the air compressor and the air pressure according to the present invention as described above can be applied to the upper and lower parts of the product forming chamber after completing the melting and sintering of the powder supplied in the product forming chamber using the laser The powder is recovered by circulating the air pressure in the sealed state to separate the powdery materials having cohesive force from the inner wall surface of the product forming chamber, thereby maximizing the efficiency of powder recovery.

도 1은 본 발명에 따른 3D 프린터 장치의 조형부 및 공급부의 구성도이다.
도 2는 에어 컴프레셔와 분말 흡입장치를 포함한 조형부 및 분말회수부 구성도이다.
도 3은 에어 컴프레서를 통해 제품 성형 챔버으로 공급되는 공기압을 이용하여 분말 회수를 가능하게 하는 과정을 보인다.
도 4는 본 발명에 따른 3D 레이저 프린터 장치를 구성하는 레이저 조사부의 구성을 보인다.
도 5는 본 발명에 따른 3D 프린터 장치의 전체적인 구성도이다.1 is a configuration diagram of a forming part and a supplying part of a 3D printer apparatus according to the present invention.
Fig. 2 is a configuration diagram of a molding part and a powder recovery part including an air compressor and a powder suction device.
3 shows a process of allowing powder recovery using air pressure supplied to a product molding chamber through an air compressor.
FIG. 4 shows the structure of a laser irradiator constituting a 3D laser printer apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a 3D printer apparatus according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면 상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of other various forms of implementation, and that these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know completely. Wherein like reference numerals refer to like elements throughout.

본 발명에 따른 3D 레이저 프린터 장치는 제품 조형 챔버 상으로 공급되는 분말을 상기 제품 조형 챔버의 분말 베드 상에 평평하게 펼치는 과정에서 차량의 와이퍼 구조와 같이 일축을 중심으로 반복적으로 회전 구동하는 구동바 상에서 회전 가능하게 결합되는 작업 롤러를 채용함으로써 공급되는 분말을 효율적으로 상기 제품 조형 챔버의 분말 베드 상에 균일하게 공급하게 하는 것을 특징으로 한다.The 3D laser printer apparatus according to the present invention is characterized in that, in a process of flatly spreading powder supplied onto a product shaping chamber on a powder bed of the product shaping chamber, The present invention is characterized by employing a working roller which is rotatably engaged so that the powder to be supplied is uniformly supplied onto the powder bed of the product forming chamber.

본 발명에 따른 3D 레이저 프린터 장치는 내부에 분말을 수용한 상태에서 소정의 주기로 제품 형성을 위하여 분말을 공급하는 분말 공급부(100) 및 분말 공급부(100)에서 공급되는 분말을 레이저를 조사하여 소결함으로써 3D 제품 성형을 가능하게 하는 제품 조형부(200)를 포함한다.The 3D laser printer apparatus according to the present invention includes a powder supply unit 100 for supplying powder for forming a product at a predetermined cycle in a state of containing powder therein and a powder supplied from the powder supply unit 100 by laser irradiation and sintering And a product molding part 200 that enables the 3D product molding.

분말 공급부(100)는 내부에 분말을 수용하는 분말 수용 챔버(110), 분말 수용 챔버(110) 내에서 기설정된 프로그램에 따라 상하 이동하는 과정을 통해 수용된 분말 중 일부분을 상기 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출되게 하는 공급 플레이트(120), 및 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출된 분말을 제품 조형부(200) 측으로 이송하는 기능을 하는 이송 모듈(130)을 포함한다.The powder supply unit 100 includes a powder receiving chamber 110 for receiving powder therein, a powder receiving chamber 110 for discharging a portion of powder received through a process of moving up and down according to a predetermined program in the powder receiving chamber 110, And a transfer module 130 for transferring the powder exposed to the upper end of the powder receiving chamber 110 to the product forming part 200 side.

상기 분말 수용 챔버(110)는 제품 조형부(200)와 연결되는 전방 부분을 제외하고 양측방과 후방은 상부 방향으로 소정거리 돌출된 격벽을 갖는 형태일 수 있다. 상기 격벽을 통해 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출된 분말이 분말 수용 챔버(110)의 외부로 낙하하는 것을 방지할 수 있다. The powder accommodating chamber 110 may be formed in a shape having a partition wall protruding a predetermined distance in the upper direction from both the room and the rear side except the front part connected to the product molding part 200. The powder exposed to the upper end of the powder accommodation chamber 110 through the partition can be prevented from falling out of the powder accommodation chamber 110.

공급 플레이트(120)는 그 하부에 결합된 제1 구동부(125)를 통해 상하 이동 가능하게 된다. 제1구동부(125)는 공급 플레이트(120)의 하부에 일단이 고정되고 타단은 분말 수용 챔버(110)의 내부에서 하방으로 연장된 제1승강로드(미도시), 제1승강로드를 상하로 이동시키기 위한 제1구동모터(미도시)를 포함하며, 제1승강로드 주위에 하나 이상의 제1 가이드(미도시)가 배치된 상태에서 제1 승강로드와 함께 상하로 승강하면서 공급 플레이트(120)의 이동을 안내할 수 있다.The supply plate 120 is movable up and down through the first driving part 125 coupled to the lower part. The first driving part 125 includes a first lifting rod (not shown) having one end fixed to the lower portion of the supply plate 120 and the other end extending downward from the inside of the powder accommodating chamber 110, (Not shown) in the state that at least one first guide (not shown) is disposed around the first lifting rod, the lifting and lowering mechanism moves up and down together with the first lifting rod, As shown in FIG.

이송 모듈(130)은 분말 수용 챔버(110)의 상부단에 배치된 상태에서 분말 공급부(100와 제품 조형부(200)를 연결하는 방향을 따라 전후방으로 반복적으로 이송 운동을 한다. 이송 모듈(130)은 공급 플레이트(120)의 상승 중에는 분말 수용 챔버(110)의 후단에 위치하고, 공급 플레이트(120)의 상승이 완료되어 소정량의 분말이 분말 수용 챔버(110)의 상단 상에 노출된 상태에서는 분말 수용 챔버(110)의 후방에서 전방으로 이송을 개시한다.The conveying module 130 repeatedly performs forward and backward movement along the direction connecting the powder supplying part 100 and the product forming part 200 in a state where the conveying module 130 is disposed at the upper end of the powder receiving chamber 110. In the conveying module 130, When the supply plate 120 is lifted up and the supply plate 120 is lifted up and a predetermined amount of powder is exposed on the upper end of the powder accommodation chamber 110, And starts to move forward from the rear of the accommodating chamber 110.

상기와 같이, 이송 모듈(130)의 운동은 분말 수용 챔버(110)의 상부에 노출된 분말을 제품 조형부(200) 측으로 밀어내는 기능을 한다. 이를 통해 제품 조형부(200) 상에서 레이저 노출을 통해 소결 과정이 진행될 수 있는 일정량의 분말을 주기적으로 공급 가능한 상태가 된다. As described above, the movement of the transfer module 130 functions to push the powder exposed in the upper part of the powder receiving chamber 110 toward the product forming part 200 side. Whereby a predetermined amount of powder that can be sintered through laser exposure on the product forming part 200 can be periodically supplied.

제품 조형부(200)는 레이저 노출을 통해 원하는 제품의 단면 형상에 대응하는 패턴 형상으로 소결 과정이 진행되게 한다.The product molding part 200 allows the sintering process to proceed in a pattern shape corresponding to the cross-sectional shape of a desired product through laser exposure.

제품 조형부(200)는 공급된 분말이 소결된 상태 하에서 존재하는 제품 조형 챔버(210), 제품 조형 챔버(210) 내에서 기설정된 프로그램에 따라 하방으로 이동하는 과정을 통해 분말 공급부(100)의 이송 모듈(130)을 통해 공급된 분말이 펼쳐지는 작업 플레이트(220), 제품 조형 챔버(210)의 상부 일측을 중심으로 회전 구동하는 동시에 상기 작업 플레이트(220)의 일측으로 공급된 분말을 작업 플레이트(220) 상에 균일하게 공급하는 기능을 하는 분말 분배 모듈(미도시), 제품 조형 챔버(210)의 상부 측에 배치된 상태에서 작업 플레이트(220) 상에 놓은 분말층 상으로 레이저를 공급하는 레이저 조사부(240), 제품 조형 챔버(210)의 하부 측에 배치된 상태에서 작업 플레이트(220)에 놓인 분말층 중 소결이 이루어지지 않은 분말이 다시 모이는 회수 챔버(250), 제품 조형 챔버(210)의 일측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로 소정의 공기압을 유지하게 하는 에어 컴프레서(260) 및 제품 조형 챔버(210)의 타측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로부터의 미소결 분말 입자를 회수하는 분말 흡입 장치(270)를 포함한다.The product molding unit 200 moves the powder supply unit 100 through the process of moving downward according to a predetermined program in the product forming chamber 210 and the product manufacturing chamber 210 that are present in the sintered powder state, A working plate 220 on which the powder supplied through the module 130 is unfolded, a driving plate 220 for rotating the upper portion of the upper part of the product forming chamber 210 while rotating the powder supplied to one side of the working plate 220, A powder dispensing module (not shown) functioning to uniformly supply the laser beam onto the work plate 220 while being placed on the upper side of the product forming chamber 210, A collecting chamber 250 in which powder not sintered is collected again in a powder layer placed on the work plate 220 in a state where it is disposed on the lower side of the product forming chamber 210, An air compressor 260 for maintaining a predetermined air pressure inside the product molding chamber 210 while being disposed on one side of the product molding chamber 210, And a powder inhalation device 270 for recovering the powdery microparticles from the inside thereof.

제품 조형 챔버(210)는 분말 공급부(100)에서 공급된 분말이 레이저에 의해 소결된 상태 하에서 원하는 형상의 제품으로 조형되어지는 공간을 의미하는 것으로서, 분말 공급이 원활하도록 분말 수용 챔버(110)의 상단과는 별도의 이송 플레이트를 통해 연결되는 구조일 수 있다. 이송 플레이트는 일예로서 분말 수용 챔버(110)에서 제품 조형 챔버(210) 측으로 갈수록 하부 방향으로 기울어지는 형태일 수 있다.The product forming chamber 210 refers to a space in which the powder supplied from the powder supplying unit 100 is molded into a product of a desired shape under the condition that the powder is sintered by the laser. And may be connected via a transfer plate separate from the top. The transfer plate may be configured to be inclined downward toward the product forming chamber 210 from the powder receiving chamber 110 as an example.

작업 플레이트(220)는 그 하부에 결합된 제2 구동부(225)를 통해 상하 이동 가능하게 된다. 제2 구동부(225)는 작업 플레이트(220)의 하부에 일단이 고정되고 타단은 제품 조형 챔버(210)의 내부에서 하방으로 연장된 제2승강로드(226), 제2승강로드(226)를 상하로 이동시키기 위한 제2구동모터(227)를 포함하며, 제2승강로드(226) 주위에 하나 이상의 제2 가이드(미도시)가 배치된 상태에서 제2 승강로드(226)와 함께 상하로 승강하면서 작업 플레이트(220)의 이동을 안내할 수 있다.The working plate 220 is movable up and down through a second driving part 225 coupled to the lower part. The second driving unit 225 includes a second lifting rod 226 and a second lifting rod 226 which are fixed at one end to the lower portion of the working plate 220 and extend downward from the inside of the product forming chamber 210 at the other end (Not shown) around the second lifting rod 226. The second lifting rod 226 is moved upward and downward together with the second lifting rod 226 in a state in which one or more second guides So that the movement of the work plate 220 can be guided.

분말 분배 모듈은 작업 플레이트(220) 상에서 차량의 와이퍼 구동 방식으로 작동하는 과정을 통해 공급된 분말을 균일하게 펼치게 한다. 상기 분말 분배 모듈은 구체적으로 원통 형상의 분배 롤러, 분배 롤러의 축 방향을 따라 결합되는 롤러 연결축 및 롤러 연결축의 끝단에 결합되는 회전축을 포함하는 구조일 수 있다. The powder dispensing module causes uniform distribution of the powder supplied through the process of operating on the work plate 220 in a wiper driven manner of the vehicle. The powder distribution module may be a structure including a distribution roller in the form of a cylinder, a roller connection shaft coupled along the axial direction of the distribution roller, and a rotation shaft coupled to an end of the roller connection shaft.

분배 롤러는 제품 조형 챔버(210)의 일측 상단 상에 수직한 방향으로 결합된 회전축의 회전에 따라서 작업 플레이트(220) 상에서 일정한 각도 범위 내를 회전하는 롤러 연결축 상에 회전 가능하게 결합된다. 구체적으로, 분배 롤러는 제품 조형 챔버(210)의 일측 상에 분말이 공급되는 경우에 회전축을 중심으로 자동차의 와이퍼와 같이 일측에서 타측 방향으로 부채의 펼쳐짐 동작과 유사하게 운동을 한다.The dispensing roller is rotatably coupled on the roller connecting shaft which rotates within a certain angular range on the working plate 220 in accordance with the rotation of the rotational shaft coupled in the vertical direction on one upper side of the product forming chamber 210. Specifically, when the powder is supplied onto one side of the product forming chamber 210, the dispensing roller performs a motion similar to the unfolding operation of the fan from one side to the other side, such as a wiper of an automobile, about a rotation axis.

이를 통해, 분말 공급부(100)에서 공급된 일정량의 분말이 작업 플레이트(220)의 일측에 모인 상태에서, 분배 롤러는 회전축을 중심으로 운동을 개시하여 공급된 일정량의 분말을 작업 플레이트(220) 상에 균일한 두께로 펼치게 한다. 한편, 분말 분배 모듈 상에 진동을 가할 수 있는 진동체를 추가적으로 배치함으로써 작업 플레이트(220) 상에 놓인 분말 상에 소정의 진동 가압을 가할 수 있다.In this state, when a predetermined amount of powder supplied from the powder supplying unit 100 is collected on one side of the working plate 220, the distribution roller starts to move around the rotation axis, and a predetermined amount of powder is supplied onto the working plate 220 To a uniform thickness. On the other hand, a vibrating body capable of applying vibration can be additionally disposed on the powder distribution module, so that a predetermined vibration pressing force can be applied to the powder placed on the working plate 220.

이하, 도 2, 도 3 및 도 5를 참조하여 제품 조형부(200)의 제품 조형 챔버(210) 내에서 제품 성형이 진행되는 과정에서 미소결된 분말 입자를 회수하는 과정을 설명한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2, 3, and 5, a process of recovering undrawn powder particles in the course of product molding in the product forming chamber 210 of the product forming part 200 will be described.

작업 플레이트(220) 상에 분말 공급부(100)의 이송 모듈(130)을 통해 소정량의 분말이 공급된 상태에서 분말 분배 모듈을 통해 균일하게 펼치는 작업을 수행함으로써 작업 플레이트(220) 상면 상에 소정 두께의 분말층을 형성한다.Uniformly spreading the powder on the work plate 220 through the powder distribution module in a state where a predetermined amount of powder is supplied through the transfer module 130 of the powder supply part 100, Thick powder layer is formed.

상기 분말층에 대해 레이저 조사부(240)를 통해 레이저를 조사함으로써 원하는 제품의 단면 패턴에 따라서 소결 과정을 진행한다. 이를 통해, 펼쳐진 분말층은 단면 패턴에 해당하는 소결 영역 및 상기 소결 영역을 제외한 미소결 영역으로 이루어진다.The powder layer is irradiated with a laser beam through a laser irradiation unit 240 to advance the sintering process according to a cross-sectional pattern of a desired product. Thus, the unfolded powder layer is composed of a sintered region corresponding to a cross-sectional pattern and a non-sintered region excluding the sintered region.

이송 모듈(130)을 통한 소정량의 분말 공급 및 레이저 조사부(240)를 통한 소결 과정을 거친 후에는 제2 구동부(225)를 이용하여 작업 플레이트(220)를 소결이 진행된 분말층의 두께 만큼 하강시키게 된다. 상기 상태에서, 다시 이송 모듈(130)을 통해 소정량의 분말 공급을 진행한다. 상기한 방식으로 반복적으로 분말층에 대한 소결과정을 반복함으로써 원하는 제품의 형상을 제조하게 된다.After a predetermined amount of powder is supplied through the transfer module 130 and a sintering process is performed through the laser irradiation unit 240, the work plate 220 is lowered by the thickness of the powder layer having been sintered using the second drive unit 225 . In this state, a predetermined amount of powder is supplied again through the transfer module 130. By repeatedly sintering the powder layer in the above-described manner, a desired product shape is produced.

한편, 소결 과정이 종료된 경우에는 작업 플레이트(220) 상에는 성형이 완료된 제품 및 제품을 둘러싸는 미소결 분말층이 있게 된다. 상기 미소결 분말층은 제2 구동부(225)를 이용하여 작업 플레이트(220)를 상하 진동 내지 좌우 진동을 가하게 함으로써 작업 플레이트(220)의 측방을 통해 하부로 떨어지게 할 수 있다.On the other hand, when the sintering process is terminated, the work plate 220 has an unfired powder layer surrounding the formed product and the product. The untextured powder layer may cause the work plate 220 to vertically or horizontally vibrate using the second drive unit 225 so as to fall downward through the side of the work plate 220.

상기 미소결 분말층을 제거하는 다른 방안으로는 에어 컴프레서(260) 및 분말 흡입 장치(270)를 이용하여 가능하게 할 수 있다.As another method for removing the unfired powder layer, an air compressor 260 and a powder suction device 270 may be used.

소결 과정이 종료된 경우에 에어 컴프레서(260)를 이용하여 제품 조형 챔버(210) 내부로 소정의 압력으로 공기를 불어넣는 과정을 통해 제품 조형 챔버(210) 내에 공기 유동을 유발하게 한다. 이를 통해 성형이 완료된 제품 주위에 부착된 미소결입자들을 탈리하게 한다.When the sintering process is terminated, air is blown into the product forming chamber 210 at a predetermined pressure using the air compressor 260, thereby causing air flow in the product forming chamber 210. Thereby allowing the fine particles adhering to the finished product to be desorbed.

분말 흡입 장치(270)는 제품 조형 챔버(210) 내부로부터의 미소결 분말 입자를 회수하는 기능을 하는 것으로서, 상기 제품 조형 챔버(210)와는 회수 관로(275)를 통해 연결된다.The powder suction device 270 functions to recover fine powder particles from the interior of the product form molding chamber 210 and is connected to the product form molding chamber 210 through a return pipe 275.

회수 관로(275)는 분말 회수를 담당하는 것으로서 분말 입자를 회수하는 분말 흡입 장치(270)과 연결된 부분으로서, 분말 회수를 하면서 소결이 완료된 입자들의 응집 상태의 분쇄 기능을 수행한다.The recovery pipe 275 is a part connected to the powder inhaler 270 for collecting powder and collecting the powder particles and performs the function of pulverizing the coagulated state of the particles having been sintered while recovering the powder.

분말 흡입 장치(270)와 회수 관로(275) 간의 관계는 분말 흡입 장치(270)의 내부 상에 에어 컴프레션이 내장된 상태에서, 분말 흡입 장치(270)와의 진공 상태가 이루어지면 공기의 압력차이로 인해 분말가루들이 회수 관로(275)를 통해 회수되는 방식으로 작동된다. 이때에 분말이 회수되면서 각각의 입자들이 충돌 현상을 일으키게 되고 이때에 응집력을 약화시키게 된다.The relationship between the powder inhalation device 270 and the return duct 275 is such that when a vacuum state is established with the powder inhaler 270 in a state where air compression is built on the inside of the powder inhaler 270, So that the powder powders are recovered through the recovery pipe 275. At this time, as the powder is recovered, the particles collide with each other and weaken the cohesive force at this time.

회수 관로(275)의 구조를 보면, 제품 조형 챔버(210) 측에 연결된 관의 부분이 넓은 반면에 분말 흡입 장치(270)에 연결된 관의 부분이 좁은 구조적 특징이 있다. 이는 점성이 없는 비압축성 유체의 정상 흐름에서의 유체의 속력과 압력, 높이의 관계를 규정한 베르누이의 정리에 기반한 것으로서, 회수 관로(257)의 각 단면에 있어서의 속도수두, 위치수두, 압력수두는 일정하다는 것으로부터 분말 회수 과정에서의 입자충돌을 가속화하게 된다.The structure of the return pipe 275 is structurally characterized in that a portion of the pipe connected to the product forming chamber 210 is wide while a portion of the pipe connected to the powder suction device 270 is narrow. This is based on Bernoulli's theorem defining the relationship between the speed, pressure and height of the fluid in the steady flow of a viscous incompressible fluid. The velocity head, the position head, and the pressure head at each cross section of the return line 257 From the fact that it is constant, it accelerates the particle collision in the powder recovery process.

또한, 분말 흡입 장치(270)의 음압을 이용하여 제품 조형 챔버(210) 내부에서 유동하는 분말 입자들을 강제로 흡입하게 한다. 분말 흡입 장치(270)에 의해 수거된 분말 입자들은 이송 관로(275)를 통해 회수 챔버(250)에 포집된다.Further, the negative pressure of the powder suction device 270 is used to force the powder particles flowing in the product forming chamber 210 to be inhaled. The powder particles collected by the powder suction device 270 are collected in the collection chamber 250 through the transfer conduit 275.

제2 구동부(225)는 작업 플레이트(220)의 하부에 일단이 고정되고 타단은 제품 조형 챔버(210)의 내부에서 하방으로 연장된 제2승강로드(226), 제2승강로드(226)를 상하로 이동시키기 위한 제2구동모터(227)를 포함하며, 제2승강로드(226) 주위에 하나 이상의 제2 가이드(미도시)가 배치된 상태에서 제2 승강로드(226)와 함께 상하로 승강하면서 작업 플레이트(220)의 이동을 안내할 수 있다.The second driving unit 225 includes a second lifting rod 226 and a second lifting rod 226 which are fixed at one end to the lower portion of the working plate 220 and extend downward from the inside of the product forming chamber 210 at the other end (Not shown) around the second lifting rod 226. The second lifting rod 226 is moved upward and downward together with the second lifting rod 226 in a state in which one or more second guides So that the movement of the work plate 220 can be guided.

도 4를 참조하면, 레이저 조사부(240)는 제품 조형 챔버(210)의 상부에 배치된 레이저 광원(241) 및 레이저 광원(241)에서 조사된 광이 입사되어 굴절되어지는 렌즈부(243)를 포함한다. 일 실시예로서, 상기 레이저 광원(241)과 렌즈부(243)는 각각 한쌍이 대칭적으로 배치된 상태에서 동시에 작업 플레이트(220)에 펼쳐진 분말 영역 중의 일 지점을 동시에 조사하는 방식일 수 있다. 4, the laser irradiation unit 240 includes a laser light source 241 disposed at an upper portion of the product forming chamber 210 and a lens unit 243 refracted by the light emitted from the laser light source 241 . In one embodiment, the laser light source 241 and the lens unit 243 may simultaneously irradiate one point in the powder region spread on the work plate 220 while a pair of the laser light source 241 and the lens unit 243 are symmetrically disposed.

이를 통해, 동시에 두개의 레이저가 동일한 지점을 조사하는 방식을 통해 레이저의 출력을 증폭하는 기능을 한다. 레이저 조사부(240)의 렌즈부(243)는 제품 조형 챔버(210) 상부에 설치된 상부 프레임(215) 상에서 회전 및 이동 가능하게 배치되어짐으로써 작업 플레이트(220)에 펼쳐진 분말 영역의 다양한 지점에 대한 조사를 가능하게 한다.This function amplifies the output of the laser through the way that two lasers simultaneously illuminate the same spot. The lens section 243 of the laser irradiation section 240 is rotatably and movably disposed on the upper frame 215 installed on the product forming chamber 210 to irradiate .

본 발명에 따른 에어 컴프레서와 공기압을 이용하여 분말 회수를 가능하게 하는 3D 프린터 장치는 레이저를 이용하여 제품 성형 챔버 내에 공급된 분말에 대한 용융 소결을 완료된 후에 제품 성형 챔버의 상하부를 막아 밀폐시킨 상태에서 공기압을 내부로 순환시켜 제품 성형 챔버의 내부 벽면으로부터 응집력이 생긴 분말소재들을 분리시키는 방식을 통해 분말의 회수 공정을 안정적으로 수행함으로써 분말 회수의 효율성을 극대화한다.An air compressor according to the present invention and a 3D printer apparatus capable of recovering powder by using air pressure can be used in a state in which the upper and lower portions of the product forming chamber are sealed after the completion of the melting and sintering of the powder supplied into the product forming chamber using the laser The efficiency of the powder recovery is maximized by stably carrying out the recovery process of the powder by circulating the air pressure to the inside and separating the powder materials having cohesive force from the inner wall surface of the product forming chamber.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (6)

내부에 분말을 수용한 상태에서 제품 성형을 위하여 분말을 공급하는 분말 공급부(100) 및 상기 분말 공급부(100)에서 공급되는 분말을 레이저를 조사하여 소결함으로써 3D 제품 성형을 가능하게 하는 제품 조형부(200)를 포함하고,
상기 제품 조형부(200)는,
상기 분말 공급부(100)에서 공급된 분말이 소결된 상태 하에서 존재하는 제품 조형 챔버(210), 상기 제품 조형 챔버(210) 내에서 기설정된 프로그램에 따라 수직 방향으로 이동하는 과정을 통해 상기 분말 공급부(100)을 통해 공급된 분말이 펼쳐지는 작업 플레이트(220), 상기 제품 조형 챔버(210)의 상부 측에 배치된 상태에서 상기 작업 플레이트(220) 상에 놓인 분말층 상으로 레이저를 공급하는 레이저 조사부(240), 상기 제품 조형 챔버(210)의 일측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로 소정의 공기압을 유지하게 하는 에어 컴프레서(260) 및 상기 제품 조형 챔버(210)의 타측에 배치된 상태에서 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로부터의 미소결 분말 입자를 회수하는 분말 흡입 장치(270)를 포함하고,
상기 제품 조형 챔버(210) 내에 공급된 분말에 대해 상기 레이저 조사부(240)를 이용하여 용융 소결을 완료한 후에, 상기 제품 조형 챔버(210)의 상하부를 막아 밀폐시킨 상태에서 상기 에어 컴프레서(260)를 이용하여 상기 제품 조형 챔버(210)의 내부 벽면으로부터 응집력이 생긴 분말소재들을 분리시키는 방식을 통해 상기 분말 흡입 장치(270)를 통한 분말의 회수 공정을 수행하는,
에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치.
A powder supply unit 100 for supplying powder for forming a product in a state of containing powder therein and a product shaping unit 200 for forming a 3D product by sintering the powder supplied from the powder supply unit 100 by laser irradiation ),
The product molding unit 200 includes:
The powder supplied from the powder supplying unit 100 is moved in the vertical direction according to a predetermined program in the product forming chamber 210 existing in the sintered state and in the product forming chamber 210, A laser irradiation unit 220 for supplying a laser onto the powder layer placed on the work plate 220 while being disposed on the upper side of the product forming chamber 210; An air compressor 260 for maintaining a predetermined air pressure in the product molding chamber 210 while being disposed at one side of the product molding chamber 210, And a powder inhaler (270) for recovering fine powder particles from the inside of the product forming chamber (210) in a deployed state,
After the melting and sintering of the powder supplied into the product forming chamber 210 is completed using the laser irradiation unit 240, the upper and lower portions of the product molding chamber 210 are closed to seal the air compressor 260. [ A powder collecting unit 270 for collecting the powders, and a powder collecting unit 270 for collecting the powders,
3D printer powder recovery system using air compressor and air pressure.
제 1 항에 있어서,
상기 제품 조형부(200)는,
상기 제품 조형 챔버(210)의 상부 일측을 중심으로 차량의 와이퍼 구동 방식으로 회전 구동하여 상기 작업 플레이트(220) 상에 공급된 분말을 균일하게 펼치는 분말 분배 모듈을 더 포함하는,
에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치.
The method according to claim 1,
The product molding unit 200 includes:
Further comprising a powder distribution module for uniformly spreading the powder supplied on the work plate (220) by rotationally driving the wiper drive system of the vehicle about an upper side of the product forming chamber (210)
3D printer powder recovery system using air compressor and air pressure.
제 2 항에 있어서,
상기 분말 분배 모듈은 원통 형상의 분배 롤러, 상기 분배 롤러의 축 방향을 따라 결합되는 롤러 연결축 및 상기 롤러 연결축의 끝단에 결합되는 회전축을 포함하고,
상기 분말 분배 모듈 상에는 진동을 가할 수 있는 진동체가 추가적으로 배치됨으로써 상기 작업 플레이트(220) 상에 놓인 분말 상에 진동 가압을 가하는,
에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the powder distribution module includes a cylindrical distribution roller, a roller connection shaft coupled along the axial direction of the distribution roller, and a rotation shaft coupled to an end of the roller connection shaft,
A vibrating body is additionally disposed on the powder distribution module to apply vibration, thereby applying vibration pressure to the powder placed on the work plate 220. [
3D printer powder recovery system using air compressor and air pressure.
제 1 항에 있어서,
상기 분말 공급부(100)는,
내부에 분말을 수용하는 분말 수용 챔버(110), 상기 분말 수용 챔버(110) 내에서 상하 이동하는 과정을 통해 수용된 분말 중 일부분을 상기 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출되게 하는 공급 플레이트(120) 및 상기 분말 수용 챔버(110)의 상부단으로 노출된 분말을 상기 제품 조형부(200) 측으로 이송하는 기능을 하는 이송 모듈(130)을 포함하고,
상기 이송 모듈(130)은 상기 분말 수용 챔버(110)의 상부단에 배치된 상태에서 상기 분말 공급부(100와 제품 조형부(200)를 연결하는 방향을 따라 전후방으로 반복적으로 이송 운동을 하고, 상기 공급 플레이트(120)의 상승 중에는 상기 분말 수용 챔버(110)의 후단에 위치하고, 상기 공급 플레이트(120)의 상승이 완료되어 소정량의 분말이 상기 분말 수용 챔버(110)의 상단 상에 노출된 상태에서는 상기 분말 수용 챔버(110)의 후방에서 전방으로 이송을 개시하는,
에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치.
The method according to claim 1,
The powder supply unit 100 includes:
A powder receiving chamber 110 for receiving the powder therein, a supply plate (not shown) for exposing a portion of the powder received through the upward and downward movement in the powder receiving chamber 110 to the upper end of the powder receiving chamber 110 And a transfer module (130) for transferring the powder exposed to the upper end of the powder receiving chamber (110) to the side of the product forming part (200)
The transfer module 130 is repeatedly moved forward and backward along the direction connecting the powder supply part 100 and the product forming part 200 in a state where the transfer module 130 is disposed at the upper end of the powder accommodation chamber 110, During the lifting of the plate 120, when the lifting of the supply plate 120 is completed and a predetermined amount of powder is exposed on the upper end of the powder accommodating chamber 110, The powder receiving chamber (110)
3D printer powder recovery system using air compressor and air pressure.
제 1 항에 있어서,
상기 레이저 조사부(240)는 상기 제품 조형 챔버(210)의 상부에 배치된 레이저 광원(241) 및 상기 레이저 광원(241)에서 조사된 광이 입사되어 굴절되어지는 렌즈부(243)를 포함하고,
상기 레이저 광원(241)과 렌즈부(243)는 각각 한쌍이 대칭적으로 배치된 상태에서 동시에 상기 작업 플레이트(220)에 펼쳐진 분말 영역 중의 일 지점을 동시에 조사하는,
에어 컴프레서와 공기압을 이용한 3D 프린터 분말 회수 장치.
The method according to claim 1,
The laser irradiation unit 240 includes a laser light source 241 disposed at an upper portion of the product forming chamber 210 and a lens unit 243 refracted by incident light from the laser light source 241,
The laser light source 241 and the lens unit 243 simultaneously irradiate a point in the powder region spread on the work plate 220 while a pair of the laser light source 241 and the lens unit 243 are symmetrically arranged,
3D printer powder recovery system using air compressor and air pressure.
제 1 항에 따른 3D 프린터 분말 회수 장치를 이용한 분말 회수 방법에 있어서,
상기 작업 플레이트(220) 상에 상기 분말 공급부(100)의 이송 모듈(130)을 통해 소정량의 분말이 공급된 상태에서 분말 분배 모듈을 통해 균일하게 펼치는 작업을 수행하여 상기 작업 플레이트(220) 상면 상에 소정 두께의 분말층을 형성하는 단계;
상기 분말층에 대해 상기 레이저 조사부(240)를 통해 소결 과정을 진행하여 제품의 단면 패턴에 해당하는 소결 영역 및 상기 소결 영역을 제외한 미소결 영역으로 구획하는 단계; 및
상기 작업 플레이트(220)에 상하 진동 내지 좌우 진동을 가하여 상기 작업 플레이트(220)의 측방을 통해 상기 미소결 영역 상의 미소결 분말층을 상기 제품 조형 챔버(210)의 내측 하부로 낙하하게 하는 단계;를 포함하고,
상기 제품 조형 챔버(210)의 하부 측으로 상기 미소결 분말층을 낙하시키는 단계에서, 상기 에어 컴프레서(260)를 이용하여 상기 제품 조형 챔버(210) 내부로 소정의 압력으로 공기를 불어넣는 과정을 통해 상기 제품 조형 챔버(210) 내에 공기 유동을 유발하게 하여 상기 소결 영역에 해당하는 성형이 완료된 제품에 부착된 미소결 입자들을 탈리하고,
상기 제품 조형 챔버(210) 내에 공급된 분말에 대해 상기 레이저 조사부(240)를 이용하여 용융 소결을 완료한 후에, 상기 제품 조형 챔버(210)의 상하부를 막아 밀폐시킨 상태에서 상기 에어 컴프레서(260)를 이용하여 상기 제품 조형 챔버(210)의 내부 벽면으로부터 응집력이 생긴 분말소재들을 분리시키는 방식을 통해 상기 분말 흡입 장치(270)를 통한 분말의 회수 공정을 수행하는,
3D 프린터 분말 회수 장치를 이용한 분말 회수 방법.A powder recovery method using the 3D printer powder recovery apparatus according to claim 1,
Uniformly spreading the powder on the work plate 220 through the powder distribution module in a state where a predetermined amount of powder is supplied through the transfer module 130 of the powder supply part 100, Forming a powder layer having a predetermined thickness on the substrate;
Dividing the powder layer into a sintered region corresponding to a cross-sectional pattern of the product and a non-sintered region excluding the sintered region by performing a sintering process through the laser irradiation unit 240; And
Applying vibration to the work plate 220 in the up-and-down direction or in the left-right direction to cause the undrawn powder layer on the fine-grained area to fall downwardly inward of the product forming chamber 210 through the side of the work plate 220; Lt; / RTI >
A process of blowing air into the product forming chamber 210 at a predetermined pressure using the air compressor 260 in the step of dropping the powdered powder layer to the lower side of the product forming chamber 210 Thereby causing an air flow in the product forming chamber 210 to desorb fine particles attached to the molded product corresponding to the sintered region,
After the melting and sintering of the powder supplied into the product forming chamber 210 is completed using the laser irradiation unit 240, the upper and lower portions of the product molding chamber 210 are closed to seal the air compressor 260. [ A powder collecting unit 270 for collecting the powders, and a powder collecting unit 270 for collecting the powders,
Powder recovery method using 3D printer powder recovery device.
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