KR101976670B1 - 3d printing method and device using powder bed - Google Patents

3d printing method and device using powder bed Download PDF

Info

Publication number
KR101976670B1
KR101976670B1 KR1020180162962A KR20180162962A KR101976670B1 KR 101976670 B1 KR101976670 B1 KR 101976670B1 KR 1020180162962 A KR1020180162962 A KR 1020180162962A KR 20180162962 A KR20180162962 A KR 20180162962A KR 101976670 B1 KR101976670 B1 KR 101976670B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
powder
unused
mixed
magnetic
storage part
Prior art date
Application number
KR1020180162962A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
손권일
전병준
최한신
Original Assignee
국방기술품질원
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 국방기술품질원 filed Critical 국방기술품질원
Priority to KR1020180162962A priority Critical patent/KR101976670B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101976670B1 publication Critical patent/KR101976670B1/en

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
    • 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
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/70—Recycling
    • B22F10/73—Recycling of powder
    • B22F3/1055—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • 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
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • 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
    • B29C64/255—Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • 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
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • 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
    • B29C64/357—Recycling
    • 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
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • 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
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [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
    • B33Y40/10—Pre-treatment
    • 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
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B33Y70/10—Composites of different types of material, e.g. mixtures of ceramics and polymers or mixtures of metals and biomaterials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/251—Particles, powder or granules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2509/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2503/00 - B29K2507/00, as filler
    • B29K2509/02—Ceramics
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

The present invention relates to a three-dimensional printing method using a powder bed, capable of maximizing material selectivity, and to an apparatus thereof. The three-dimensional printing method of the present invention comprises the steps of: preparing a first powder in a first powder storage unit; preparing a second powder in a second powder storage unit; forming mixed powder; supplying the mixed powder to a build chamber; forming a three-dimensional printing molded article; collecting unused powder; and classifying the unused powder into first and second unused powders in accordance with presence or absence of magnetism and reusing the same.

Description

분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법 및 장치{3D PRINTING METHOD AND DEVICE USING POWDER BED}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a three-dimensional printing method and apparatus using a powder bed,

본 출원은 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이종 분말을 이용하고, 공정 후 미사용 분말을 자성분급에 의하여 분류하여 재사용하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional printing method and apparatus using a powder bed, and more particularly, to a three-dimensional printing method and apparatus using a powder bed in which different powder is used and unused powder is classified and re- .

적층제조기술은 공정기구와 적용되는 원소재의 형상에 따라서 다양한 방법이 존재한다. 이 중 분말베드를 이용한 적층제조기술로서. 분말 적층 용융법(powder bed fusion)과 접착제 분사법(binder jetting)이 있다.There are various methods for the lamination manufacturing process depending on the process tool and the shape of the raw material to be applied. Among these, as a lamination manufacturing technique using a powder bed. There are powder bed fusion and binder jetting.

접착제 분사법은 분말 형태의 소재 위에 액체형태의 접착제를 토출시켜, 분말사이의 결합을 유도, 3차원 구조물을 형성시키는 방식이다. The adhesive spraying method is a method in which a liquid type adhesive is discharged onto a powdery material to induce bonding between the powders to form a three-dimensional structure.

분말 적층 용융법은 빌드 챔버에 일정한 두께의 분말을 채우고 슬라이스된 2차원의 패턴형상을 분말층(pre-placed powder layer)에 전사하는 과정을 반복하여 최종적으로 3차원의 형상을 가지는 제품을 제조하는 기술이다.The powder laminating and melting method is a method of manufacturing a product having a three-dimensional shape by repeating a process of filling a build chamber with a powder of a predetermined thickness and transferring a sliced two-dimensional pattern shape to a pre-placed powder layer Technology.

분말 적층 용융법 기반의 적층제조기술은 제품의 정밀도가 높은 장점이 있는 반면에 사용되지 않은 분말의 재사용 측면에서 2종 이상의 분말을 하나의 챔버에서 사용하기 어려운 한계를 가진다.The laminate manufacturing technology based on the powder lamination and melting method is advantageous in that the precision of the product is high, but in terms of reusing unused powders, it is difficult to use two or more powders in one chamber.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이 공정(1)이 완료된 후 성형체(2)는 분말 더미안에 포함되어 있으며, 미사용 분말(3)이 다량 존재한다. 미사용분말을 재사용하는 방법에 대한 연구가 필요하다.Further, as shown in Fig. 1, after the completion of the step (1), the molded body 2 is contained in the powder pile, and a large amount of the unused powder 3 exists. Research is needed to reuse unused powder.

더불어, 금속분말소재의 경우 희소한 자원을 기반으로 한 합금을 사용하는 경우가 많은데, 미사용분말을 재사용하지 않는다면, 자원수급의 불안정성이 높아지는 경우 최종 소재부품이나 제품 생산의 차질이 발생할 수 있다.In addition, in the case of metal powder materials, alloys based on rare resources are used in many cases. Unless the unused powder is not reused, if instability of supply and demand of resources is increased, production of final material parts or products may be disrupted.

국방 소재부품의 경우 이러한 수급의 불안정성은 국방력 유지에 치명적인 문제점을 유발할 수 있으므로, 가능한 수급 불안정성이 높은 소재의 사용량을 저감하는 기술이 필요하다.In the case of defense-related parts, this instability in supply and demand may cause fatal problems in the maintenance of defense capability. Therefore, it is necessary to reduce the amount of materials that can be supplied and supplied in an unstable manner.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 이종분말을 사용하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법 및 장치를 제공하고자 한다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a three-dimensional printing method and apparatus using a powder bed using different kinds of powders.

본 출원의 일 측면은 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법에 관한 것으로서, 제 1 분말 및 제 2 분말을 각각 준비하는 단계; 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 형성하는 단계; 혼합된 혼합 분말을 빌드 챔버에 공급하는 단계; 혼합 분말에 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여, 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 단계; 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 단계; 및 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말로 분류하여 재사용하는 단계를 포함하며, 제 1 분말 및 제 2 분말은 1) 자성 금속 분말-비자성 금속 분말, 2) 자성 금속 분말-비자성 세라믹 분말, 3) 자성 세라믹 분말-비자성 금속 분말, 4) 자성 세라믹 분말-비자성 세라믹 분말, 5) 자성 금속 분말-폴리머 분말, 및 6) 자성 세라믹 분말-폴리머 분말 중 하나의 쌍이다.One aspect of the present invention relates to a three-dimensional printing method using a powder bed, comprising: preparing a first powder and a second powder, respectively; Mixing the first powder and the second powder at a predetermined ratio to form a mixed powder; Supplying the mixed mixed powder to the build chamber; Supplying an energy source or an adhesive source to the mixed powder to form a three-dimensional printing molded article; Collecting an unused powder other than the powder used to form the formed body; And separating the unused powder into a first unused powder and a second unused powder according to the presence or absence of magnetism, and reusing the first unused powder and the second unused powder, wherein the first powder and the second powder are selected from the group consisting of 1) a magnetic metal powder- Magnetic ceramic powder, non-magnetic ceramic powder, magnetic ceramic powder, non-magnetic metal powder, 4) magnetic ceramic powder, non-magnetic ceramic powder, 5) magnetic metal powder-polymer powder, and 6) magnetic ceramic powder-polymer powder It is a pair.

본 출원의 다른 측면은 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법에 관한 것으로서, 제 1 분말 및 제 2 분말을 각각 준비하는 단계; 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합하여, 제 1 혼합 분말을 형성하는 단계; 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합하여, 제 2 혼합 분말을 형성하는 단계; 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말을 소정의 순서에 따라 빌드 챔버에 공급하는 단계; 공급된 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말에 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여, 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 단계; 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 단계; 및 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말로 분류하여 재사용하는 단계를 포함하며, 제 1 분말 및 제 2 분말은 1) 자성 금속 분말-비자성 금속 분말, 2) 자성 금속 분말-비자성 세라믹 분말, 3) 자성 세라믹 분말-비자성 금속 분말, 4) 자성 세라믹 분말-비자성 세라믹 분말, 5) 자성 금속 분말-폴리머 분말, 및 6) 자성 세라믹 분말-폴리머 분말 중 하나의 쌍이다.Another aspect of the present invention relates to a three-dimensional printing method using a powder bed, comprising: preparing a first powder and a second powder, respectively; Mixing the first powder and the second powder at a predetermined first ratio to form a first mixed powder; Mixing the first powder and the second powder at a predetermined second ratio to form a second mixed powder; Supplying the first mixed powder and the second mixed powder to the build chamber in a predetermined order; Supplying an energy source or an adhesive source to the supplied first mixed powder and the second mixed powder to form a three-dimensional printing formed body; Collecting an unused powder other than the powder used to form the formed body; And separating the unused powder into a first unused powder and a second unused powder according to the presence or absence of magnetism, and reusing the first unused powder and the second unused powder, wherein the first powder and the second powder are selected from the group consisting of 1) a magnetic metal powder- Magnetic ceramic powder, non-magnetic ceramic powder, magnetic ceramic powder, non-magnetic metal powder, 4) magnetic ceramic powder, non-magnetic ceramic powder, 5) magnetic metal powder-polymer powder, and 6) magnetic ceramic powder-polymer powder It is a pair.

본 출원의 또 다른 측면은 3차원 프린팅 장치로서, 제 1 분말을 저장하는 제 1 분말 저장부; 제 2 분말을 저장하는 제 2 분말 저장부; 제 1 분말 저장부 및 제 2 분말 저장부로부터 저장된 제 1 분말 및 제 2 분말이 각각 이송되어 저장되는 혼합 분말 저장부; 혼합 분말 저장부로부터 혼합 분말이 공급되며, 3차원 프린팅 성형체가 형성되는 빌드 챔버; 빌드 챔버 내로 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 소스 공급부; 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 미사용 분말 수집부; 수집된 미사용 분말을 저장하는 미사용 분말 저장부; 및 미사용 분말 저장부에 저장된 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말과 제 2 미사용 분말로 분류하는 자력분급부를 포함한다.Another aspect of the present application is a three-dimensional printing apparatus comprising: a first powder storage unit for storing a first powder; A second powder storage part for storing a second powder; A mixed powder storage part in which the first powder and the second powder stored from the first powder storage part and the second powder storage part are respectively transferred and stored; A build chamber in which mixed powder is supplied from the mixed powder storage portion and in which a three-dimensional printing formed body is formed; A source supply for supplying an energy source or an adhesive source into the build chamber to form a three-dimensional printing formed body; An unused powder collector for collecting unused powders other than the powder used for forming the formed body; An unused powder storage part for storing the collected unused powder; And a magnetic force distributing unit for dividing the unused powder stored in the unused powder storing unit into the first unused powder and the second unused powder depending on the presence or absence of the magnetic force.

본 출원의 또 다른 측면은 혼합 분말 저장부는 상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합된 제 1 혼합 분말을 저장하는 제 1 혼합 분말 저장부 및 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합된 제 2 혼합 분말을 저장하는 제 2 혼합 분말 저장부를 포함한다.In another aspect of the present application, the mixed powder storage portion includes a first mixed powder storage portion for storing the first mixed powder in which the first powder and the second powder are mixed at a predetermined first ratio, and a second mixed powder storage portion for mixing the first powder and the second powder. And a second mixed powder storage part for storing a second mixed powder mixed at a predetermined second ratio.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 이종분말을 사용하는 분말 적층 용융법을 이용한 3차원 프린팅 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, a three-dimensional printing apparatus and method using a powder laminating method using different kinds of powders can be provided.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 동일한 분말 시스템을 이용해서 다양한 화학조성을 가지는 소재를 제품화할 수 있다.According to one embodiment of the present application, materials having various chemical compositions can be commercialized using the same powder system.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 자성소재와 비자성 소재는 동종 소재 외에도 세라믹, 금속, 폴리머의 다양한 조합이 가능하므로 소재 선택성을 극대화할 수 있다.According to one embodiment of the present application, magnetic materials and non-magnetic materials can be combined with ceramics, metals, and polymers in addition to homogeneous materials, thereby maximizing material selectivity.

도 1은 종래의 분말 적층 용융법을 이용한 3차원 프린팅 장치의 이미지이다.
도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법에 대한 플로우 차트이다.
도 3은 본 출원의 다른 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법에 대한 플로우 차트이다.
도 4는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치에 대한 블록도이다.
도 5는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치에 대한 블록도이다.1 is an image of a conventional three-dimensional printing apparatus using a powder laminating method.
2 is a flowchart of a three-dimensional printing method using a powder bed according to an embodiment of the present application.
3 is a flowchart of a three-dimensional printing method using a powder bed according to another embodiment of the present application.
4 is a block diagram of a three-dimensional printing apparatus using a powder bed according to another embodiment of the present application.
5 is a block diagram of a three-dimensional printing apparatus using a powder bed according to another embodiment of the present application.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term " comprises " or " having " is intended to designate the presence of stated features, elements, etc., and not one or more other features, It does not mean that there is none.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

분말 적층 용융법(powder bed fusion)은 분말을 담은 분말 베드에 레이저, 전자빔 등 고 에너지 소스를 선택적으로 조사하여 분말재료의 선택적 용융고화 현상의 반복으로 3차원 형상을 제작하는 기술이다. 또한, 접착제 분사법은 분말 형태의 소재 위에 액체형태의 접착제를 토출시켜, 분말사이의 결합을 유도, 3차원 구조물을 형성시키는 방식이다. 양 기술 모두 분말 베드를 이용하며, 미사용 분말에 대한 해결책을 통해서, 이종분말을 사용할 수 있다. 본 출원은 이러한 기술적 배경하에서, 보다 향상된 3차원 프린팅 장치 및 방법을 제공하고자 한다.Powder bed fusion is a technique for producing a three-dimensional shape by repeating selective melting and solidification of powder materials by selectively irradiating a powder bed containing powder with a high energy source such as laser or electron beam. In addition, the adhesive spraying method is a method of ejecting a liquid adhesive onto a powdery material to induce bonding between powders, thereby forming a three-dimensional structure. Both techniques utilize a powder bed, and through the solution to the unused powder, a different powder can be used. The present application aims to provide a more advanced three-dimensional printing apparatus and method under such technical background.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 3차원 프린팅 방법 및 장치를 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 3차원 프린팅 장치 및 방법의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the three-dimensional printing method and apparatus of the present application will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the attached drawings are illustrative, and the scope of the three-dimensional printing apparatus and method of the present application is not limited by the attached drawings.

도 2는 본 출원의 일 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법에 대한 플로우차트이다.2 is a flowchart of a three-dimensional printing method using a powder bed according to an embodiment of the present application.

도 2에 도시한 바와 같이, 먼저, 제 1 분말 및 제 2 분말을 각각 준비한다(S110). 제 1 분말과 제 2 분말은 후술하는 바와 같이, 자성 분말과 비자성 분말로 구분될 수 있다. 다른 예시에서, 자력이 크기가 다른 분말일 수 도 있다.As shown in FIG. 2, the first powder and the second powder are respectively prepared (S110). The first powder and the second powder may be classified into a magnetic powder and a non-magnetic powder as described later. In another example, the magnetic force may be a powder of a different size.

기존의 분말베드 시스템은 화학조성이 틀린 경우 다른 분말을 이용해야하는 한계를 가지는 반면, 본 출원에 따르면, 동일한 분말 시스템을 이용해서 다양한 화학조성을 가지는 소재를 제품화할 수 있다. 예를 들어, 오스테나이트계 스테인리스 제품과 페라이트계 스테인리스 제품이 동일한 소재를 이용하여 제조가능하게 한다. 아울러, 자성소재와 비자성 소재는 동종 소재 외에도 세라믹, 금속, 폴리머의 다양한 조합이 가능하므로 소재 선택성을 극대화할 수 있다.Conventional powder bed systems have the limitation of using different powders when the chemical composition is wrong, but according to the present application, materials having various chemical compositions can be commercialized by using the same powder system. For example, an austenitic stainless steel product and a ferritic stainless steel product can be manufactured using the same material. In addition, magnetic and non-magnetic materials can be used in various combinations of ceramics, metals and polymers in addition to homogeneous materials, thus maximizing material selectivity.

제 1 분말 및 제 2 분말은 일 예시로서, 1) 자성 금속 분말-비자성 금속 분말, 2) 자성 금속 분말-비자성 세라믹 분말, 3) 자성 세라믹 분말-비자성 금속 분말, 4) 자성 세라믹 분말-비자성 세라믹 분말, 5) 자성 금속 분말-폴리머 분말, 및 6) 자성 세라믹 분말-폴리머 분말 중 하나의 쌍일 수 있다.The first powder and the second powder are examples of 1) magnetic metal powder-non-magnetic metal powder, 2) magnetic metal powder-non-magnetic ceramic powder, 3) magnetic ceramic powder-non-magnetic metal powder, 4) magnetic ceramic powder Non-magnetic ceramic powder, 5) magnetic metal powder-polymer powder, and 6) magnetic ceramic powder-polymer powder.

또한, 이러한 이종소재는 순금속 소재를 혼합한 혼합 분말이거나, 이종의 소재 중 적어도 하나가 합금화된 분말로 이루어진 혼합 분말일 수 있다.The dissimilar material may be a mixed powder of a pure metal material, or a mixed powder of at least one material of different types alloyed.

그리고, 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 형성한다(S120). 여기서, 소정의 비율의 의미는 3차원 프린팅 성형체를 형성하기 위하여, 미리 프로그램되거나 설정된 비율으로, 이러한 비율에 따라서, 제 1 분말과 제 2 분말이 혼합될 수 있다. 더욱이, 여기서 사용된 방법은 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 방법이라면 어떠한 방법이라도 사용될 수 있다. Then, the first powder and the second powder are mixed at a predetermined ratio to form a mixed powder (S120). Here, the meaning of a predetermined ratio may be a mixture of the first powder and the second powder in accordance with this ratio, in a pre-programmed or set ratio, in order to form a three-dimensional printing formed article. Moreover, any method can be used as long as the method used here is applicable to the technical field to which this application belongs.

그리고, 혼합된 혼합 분말을 빌드 챔버에 공급한다(S130). 여기서 사용된 방법은 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 방법이라면 어떠한 방법이라도 사용될 수 있다. 예를 들면, 분말이 저장된 저장 용기 하방에 위치한 플랫폼에 의하여 분말을 상승시켜, 저장 용기 밖으로 인출된 분말에 대해서 롤러 등을 이용하여, 빌드 챔버로 공급할 수 있다.Then, the mixed powder is supplied to the build chamber (S130). Any method can be used as long as it is applicable in the technical field of the present application. For example, the powder can be raised by the platform located below the storage container in which the powder is stored, and the powder drawn out of the storage container can be supplied to the build chamber using a roller or the like.

또한, 빌드 챔버에 공급된 혼합 분말의 양 또는 공급되어 적층되는 혼합 분말의 두께 역시 3차원 프린팅 성형체를 형성하기 위하여, 미리 프로그램되거나 설정된 수치로 제어될 수 있다.Further, the amount of the mixed powder supplied to the build chamber or the thickness of the mixed powder to be supplied and laminated can also be controlled to a pre-programmed or set value to form a three-dimensional printing formed article.

그리고, 혼합 분말에 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여, 3차원 프린팅 성형체를 형성한다(S140). 에너지 소스는 3차원 프린팅 방법에 사용될 수 있는 어떠한 형태 또는 기능을 갖는 에너지 소스라도 적용될 수 있다. 다만, 전자빔 또는 레이저인 것이 바람직하다. 또한, 접착 소스는 3차원 프린팅 방법에 사용될 수 있는 어떠한 형태 또는 기능을 갖는 접착 소스라도 적용될 수 있다Then, an energy source or an adhesive source is supplied to the mixed powder to form a three-dimensional printing formed article (S140). The energy source can be applied to an energy source having any form or function that can be used in a three-dimensional printing method. However, it is preferably an electron beam or a laser. Also, the adhesive source may be applied with an adhesive source having any form or function that can be used in a three-dimensional printing method

이를 통하여, 3차원의 성형체를 형성할 수 있다.Through this, a three-dimensional shaped body can be formed.

그리고, 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집한다(S150). 미사용 분말을 수집하는 단계에 적용될 수 있는 장치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 출원의 기술분야에 적용될 수 있는 것이라면 어떠한 장치라도 사용할 수 있다. 일 예시로서, 적층이 이루어지는 빌드 플랫폼을 상승하는 과정에, 미사용된 분말이 흘러 넘치고 흘러 넘치는 분말을 진공 청소기와 같이 빨아드리는 기능을 갖는 장치를 이용하여, 저장고로 이동하는 구조를 적용할 수 있으며, 별도로 적층제조된 파트에 함께 잔존하는 분말을 동일한 펌프에서 분리된 장치를 통해서 빨아드리도록 구성할 수 도 있다.Unused powders other than the powder used for forming the molded body are collected (S150). The apparatus that can be applied to the step of collecting the unused powder is not particularly limited, but any apparatus can be used as long as it is applicable to the technical field of the present application. As an example, it is possible to apply a structure that moves to a storage room by using an apparatus having a function of sucking powder that flows over and overflowing unused like a vacuum cleaner in a process of ascending a build platform where lamination is performed, The powder remaining together in the separately laminated part may be configured to suck through the separated device in the same pump.

그리고, 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말로 분류하여 재사용한다(S160).Then, the unused powder is classified into the first unused powder and the second unused powder depending on the presence or absence of magnetic properties and reused (S160).

이러한 분류를 위하여 적용될 수 있는 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 출원이 포함된 기술분야에서 적용될 수 있는 자력분급부라면, 어떠한 형태 또는 기능을 갖는 자력분급부라도 적용될 수 있다. 다만, 자력분급부는 미사용 분말을 자성유무에 따라 분류하는 전자석를 포함할 수 있다.There is no particular limitation to this classification, and magnetic force distributors having any form or function may be applied to the magnetic force distributor applicable in the technical field including the present application. However, the magnetic force distributor may include an electromagnet for sorting the unused powder according to the presence or absence of magnetism.

또한, 분말 베드 용융적층제조의 경우, 분말의 유동도가 매우 우수하므로 기존의 자력분급기를 이용하여 분급이 용이하게 이루어진다.In addition, in the case of producing a powder bed melt laminate, since the fluidity of the powder is very excellent, classification using the conventional magnetic force classifier is facilitated.

또한, 전술한 방법은 자성유무에 따라 분류된 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말을 분말의 크기에 따라 기계적 분류하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 조대한 입자가 공정과정에서 포함될 수 있으므로 100 um 메쉬를 이용하여 분급하는 공정을 실시할 수 있다.In addition, the above-described method may further include mechanically classifying the first unused powder and the second unused powder classified according to the presence or absence of magnetism according to the size of the powder. Since coarse particles may be included in the process, classification using a 100-μm mesh can be performed.

또한, 전술한 방법은 상기 기계적 분류된 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말을 산처리하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 비자성 분말이 자성분말에 부착되어 남아 있는 경우에는 기계적인 처리나 산처리와 같은 후속공정을 통해서 제거가 가능하다.In addition, the above-described method may further include the step of acid-treating the mechanically sorted first unused powder and the second unused powder. If the non-magnetic powder remains attached to the magnetic powder, it can be removed by a subsequent process such as mechanical treatment or acid treatment.

또한, 전술한 재사용하는 단계는 상기 제 1 미사용 분말과 제 1 신규 분말을 소정의 비율로 혼합하고, 상기 제 2 미사용 분말과 제 2 신규 분말을 소정의 비율로 혼합하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the reusing step may include mixing the first unused powder and the first new powder at a predetermined ratio, and mixing the second unused powder and the second new powder at a predetermined ratio.

신규 분말과 미사용 분말을 원하는 조성비로 칭량하고 혼합하여 분말공급기에 다시 공급할 수 있다.The new powder and the unused powder can be weighed and mixed at a desired composition ratio and fed back to the powder feeder.

이 때, 미사용 분말과 신규 분말은 소정의 혼합비로 혼합되는 것이 바람직하다. 이는 3차원 프린팅 공정 설계시, 미리 결정된 혼합비일 수 있다. 일 예시로서, 재사용 분말과 신규 분말은 70-90 : 10-30의 혼합비로 혼합되는 것이 바람직하며, 구체적으로 80:20의 혼합비로 혼합되는 것이 바람직하다. 다만, 이러한 수치에 한정되는 것은 아니다.At this time, it is preferable that the unused powder and the new powder are mixed at a predetermined mixing ratio. This can be a predetermined mixing ratio when designing a three-dimensional printing process. As an example, it is preferable that the re-use powder and the new powder are mixed at a mixing ratio of 70-90: 10-30, and more specifically, a mixing ratio of 80:20. However, the present invention is not limited to these numerical values.

예를 들면, FeNi 자성합금 분말과 Cr 비자성 분말을 이용하는 경우, FeNi과 Cr 분말을 구현하고자 하는 스테인리스강의 특성에 맞게 미리 혼합한 혼합 분말을 하나의 적층기구를 이용하여 적층할 수 있다. FeNi 분말과 Cr 분말을 별도의 보관용기에 두고, 혼합 분말의 Ni 당량과 Cr 당량을 조절한 혼합비로 혼합 분말을 구성함으로써 적층제조물에 구현하고자 하는 스테인리스강의 상을 달리할 수 있다. 이를 통하여, 가격이 비싸거나 자원이 희소한 소재를 제품단에서 필요한 위치에 적용할 수 있다. 또한, 혼합 분말의 경우 혼합 분말의 조성에 따라서 미리 최적화된 공정변수의 사용이 가능하다. For example, when the FeNi magnetic alloy powder and the Cr non-magnetic powder are used, the mixed powder preliminarily mixed with the FeNi and Cr powders to meet the characteristics of the stainless steel to be implemented can be laminated using a single lamination mechanism. The FeNi powder and the Cr powder are placed in a separate storage container, and the mixed powder is formed by mixing the Ni equivalent and the Cr equivalent of the mixed powder at a controlled mixing ratio, whereby the phase of the stainless steel to be implemented in the laminated product can be different. Through this, it is possible to apply a material, which is expensive or rare in resources, to a necessary position in a product stage. In the case of mixed powders, it is possible to use process variables that have been optimized in advance according to the composition of the mixed powder.

도 3은 본 출원의 다른 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법에 대한 플로우차트이다.3 is a flowchart of a three-dimensional printing method using a powder bed according to another embodiment of the present application.

도 3에 도시한 바와 같이, 제 1 분말 및 제 2 분말을 각각 준비한다(S210). 그리고, 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합하여, 제 1 혼합 분말을 형성한다(S221). 그리고, 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합하여, 제 2 혼합 분말을 형성한다(S223). 그리고, 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말을 소정의 순서에 따라 빌드 챔버에 공급한다(S230). 그리고, 공급된 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말에 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여, 3차원 프린팅 성형체를 형성한다(S240). 그리고, 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집한다(S250). 그리고, 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말로 분류하여 재사용한다(S260).As shown in FIG. 3, the first powder and the second powder are prepared (S210). Then, the first powder and the second powder are mixed at a predetermined first ratio to form a first mixed powder (S221). Then, the first powder and the second powder are mixed at a predetermined second ratio to form a second mixed powder (S223). Then, the first mixed powder and the second mixed powder are supplied to the build chamber in a predetermined order (S230). Then, an energy source or an adhesive source is supplied to the supplied first mixed powder and the second mixed powder to form a three-dimensional printing formed article (S240). Unused powders other than the powder used for forming the formed body are collected (S250). The unused powder is classified into first unused powder and second unused powder depending on the presence or absence of magnetism and reused (S260).

전술한 실시예와 공통된 구성에 대한 설명은 전술한 실시예에서 설명된 부분으로 대체한다.The description of the common configuration with the above-described embodiment is replaced with the portion described in the above-described embodiment.

상기 실시예에서는 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합하여, 제 1 혼합 분말을 형성한다(S221). 그리고, 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합하여, 제 2 혼합 분말을 형성하고, 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말을 소정의 순서에 따라 빌드 챔버에 공급한다.In the embodiment, the first powder and the second powder are mixed at a predetermined first ratio to form a first mixed powder (S221). Then, the first powder and the second powder are mixed at a predetermined second ratio to form a second mixed powder, and the first mixed powder and the second mixed powder are supplied to the build chamber in a predetermined order.

예를 들면, 제 1 혼합 분말은 제 1 분말과 제 2 분말의 혼합비율이 20:80이고, 제 2 혼합 분말은 제 1 분말과 제 2 분말의 혼합비율이 50:50이다. 제 1 혼합 분말을 공급한 후 레이저를 공급하여, 성형체의 일부를 형성하고, 제 2 혼합 분말을 공급한 후 레이저를 공급하여, 성형체의 일부를 형성할 수 있다.For example, in the first mixed powder, the mixing ratio of the first powder and the second powder is 20:80, and the mixing ratio of the first powder and the second powder is 50:50 in the second mixed powder. A part of the molded body can be formed by supplying the laser beam after supplying the first mixed powder and supplying the laser beam after supplying the second mixed powder.

구체적인 예를 들면, FeNi 분말과 Cr 분말을 별도의 적층기구에 분리하여 적층제조하는 기술이 가능하다. 이종소재 분말은 독립된 분말 적층 시스템을 이용하여 필요한 경우에 분말층을 형성하는 것이 가능한 기술로 각 적층시스템에서 분말층의 두께를 조절하여 조성을 조절가능하다. 이종의 분말적층기구를 가지는 경우에는 FeNi로 벌크를 형성하고 내식성이 요구되는 위치나 표면에 Cr을 위치하여 부분적인 합금화가 가능하게 하는 방법이다. 이 경우에는 Cr의 사용량을 최소화하는 장점을 가진다. 이러한 개념은 가격이 비싸거나 자원이 희소한 소재를 제품단에서 필요한 위치에 적용할 수 있다. 별도의 적층기구를 이용하여 다층구조를 적용하는 적층사례의 경우에는 각 적층의 조건별로 최적화된 공정 변수 값과 적층전략기술을 적용하여 적층하고 이 과정이 컴퓨터에 의해서 제어될 수 있다.As a concrete example, a technique of separating the FeNi powder and the Cr powder into separate lamination mechanisms and stacking the laminate is possible. The heterogeneous powder is a technique capable of forming a powder layer when necessary by using an independent powder lamination system, and the composition can be adjusted by controlling the thickness of the powder layer in each lamination system. In the case of having a different kind of powder laminating mechanism, it is a method of forming a bulk with FeNi and allowing partial alloying by placing Cr on a position or surface where corrosion resistance is required. In this case, the use of Cr is minimized. This concept can be applied where the cost is high or the resource is scarce at the product end. In case of multilayer structure using a separate lamination mechanism, it is possible to laminate layers by applying optimized process variable values and lamination strategy technique for each lamination condition, and this process can be controlled by a computer.

이를 통하여, 또한, 3차원 프린팅 공정에서, 자성분말과 비자성분말을 이용하는 경우 둘의 부식성이 달라지는 경우 부식성이 낮은 소재를 지지체를 제조하는 것에 사용하고 이 경우 제품을 부식 처리하여 지지체를 제품으로부터 쉽게 분리할 수 있다.In addition, when the magnetic powder and the non-magnetic substance are used in the three-dimensional printing process, if the corrosiveness of the magnetic powder and the non-magnetic powder are different, a material having a low corrosivity is used for manufacturing a support. In this case, Can be separated.

또한, 독립된 분말 적층 시스템을 이용하는 경우, 필요한 경우에 분말층의 두께를 조절하여, 조성을 조절할 수 있다. 분말층의 두께 조절하는 과정은 한 번의 적층이 끝난 후에 분말 베드의 빌드 플랫폼을 일정한 높이로 낮추게 되고, 이 낮춘 높이가 적층의 두께가 된다.In addition, when an independent powder lamination system is used, the composition can be adjusted by adjusting the thickness of the powder layer when necessary. In the process of controlling the thickness of the powder layer, the build platform of the powder bed is lowered to a certain height after one lamination is finished, and the lowered height becomes the thickness of the lamination.

또한, 본 출원의 또 다른 측면은 3차원 프린팅 장치이다. 이하에서, 전술한 방법 관련 실시예와 공통된 구성에 대한 설명은 전술한 방법 관련 실시예에서 설명된 부분으로 대체한다.Yet another aspect of the present application is a three-dimensional printing apparatus. Hereinafter, the above-described method related to the method and the description of the common configuration are replaced with those described in the method related to the above-described embodiment.

도 4는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치에 대한 블록도이다.4 is a block diagram of a three-dimensional printing apparatus using a powder bed according to another embodiment of the present application.

도 4에 도시한 바와 같이, 3차원 프린팅 장치(10)는 제 1 분말을 저장하는 제 1 분말 저장부(111)와 제 2 분말을 저장하는 제 2 분말 저장부(113)를 포함한다.As shown in FIG. 4, the three-dimensional printing apparatus 10 includes a first powder storing part 111 for storing a first powder and a second powder storing part 113 for storing a second powder.

전술한 바와 같이, 제 1 분말 및 제 2 분말은 1) 자성 금속 분말-비자성 금속 분말, 2) 자성 금속 분말-비자성 세라믹 분말, 3) 자성 세라믹 분말-비자성 금속 분말, 4) 자성 세라믹 분말-비자성 세라믹 분말, 5) 자성 금속 분말-폴리머 분말, 및 6) 자성 세라믹 분말-폴리머 분말 중 하나의 쌍일 수 있다.As described above, the first powder and the second powder may be prepared by mixing 1) a magnetic metal powder-non-magnetic metal powder, 2) a magnetic metal powder-non-magnetic ceramic powder, 3) a magnetic ceramic powder- Non-magnetic ceramic powder, 5) magnetic metal powder-polymer powder, and 6) magnetic ceramic powder-polymer powder.

또한, 3차원 프린팅 장치(10)는 제 1 분말 저장부(111) 및 제 2 분말 저장부(113)로부터 저장된 제 1 분말 및 제 2 분말이 각각 이송되어 저장되는 혼합 분말 저장부(120)를 포함한다.The three-dimensional printing apparatus 10 further includes a mixed powder storage unit 120 in which the first powder and the second powder stored from the first powder storage unit 111 and the second powder storage unit 113 are transported and stored, respectively .

이를 통하여, 이종 혼합 분말을 예비 혼합(pre-mixing)하는 챔버를 이용하여, 공정과정에 적층되는 분말층의 화학조성을 달리하는 것을 가능하게 한다.This makes it possible to differentiate the chemical composition of the powder layer deposited in the process by using a chamber for pre-mixing the mixed powder.

여기서, 혼합 비율은 소정의 비율일 수 있다. 또한, 소정의 비율의 의미는 3차원 프린팅 성형체를 형성하기 위하여, 미리 프로그램되거나 설정된 비율으로, 이러한 비율에 따라서, 제 1 분말과 제 2 분말이 혼합될 수 있다. 더욱이, 여기서 사용된 방법은 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 방법이라면 어떠한 방법이라도 사용될 수 있다. Here, the mixing ratio may be a predetermined ratio. Further, the meaning of a predetermined ratio may be a mixture of the first powder and the second powder in accordance with this ratio, in a pre-programmed or set ratio, in order to form a three-dimensional printing formed article. Moreover, any method can be used as long as the method used here is applicable to the technical field to which this application belongs.

또한, 3차원 프린팅 장치(10)는 혼합 분말 저장부(120)로부터 혼합 분말이 공급되며, 3차원 프린팅 성형체가 형성되는 빌드 챔버(130)를 포함한다. 빌드 챔버(130)는 전술한 바와 같이, 3차원 프린팅이 실질적으로 이루어지는 장치로서, 후술하는 바와 같이, 저장된 분말에 에너지 소스가 전달되어, 성형체가 형성되는 장치이다.The three-dimensional printing apparatus 10 includes a build chamber 130 in which mixed powder is supplied from the mixed powder storage unit 120 and a three-dimensional printing formed body is formed. The build chamber 130 is an apparatus in which three-dimensional printing is substantially performed, as described above, and is an apparatus in which an energy source is transferred to a stored powder to form a molded body, as described later.

여기서, 빌드 챔버(130)는 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 출원이 포함된 기술분야에서 적용될 수 있는 빌드 챔버라면, 어떠한 형태 또는 기능을 갖는 빌드 챔버라도 적용될 수 있다.Here, the build chamber 130 is not particularly limited, and any build chamber having any form or function can be applied as long as it is a build chamber applicable in the technical field including the present application.

제 1 분말 및 제 2 분말이 각각 공급되는 방법은 본 출원이 포함된 기술분야에서 적용될 수 있는 방법은 어떠한 방법이라도 적용가능하며, 일 예시로서, 혼합 분말 저장부(120)의 하방으로부터 분말을 가압하면서, 분말 저장부의 밖으로 나온 분말을 롤러를 이용하여 빌드 챔버(130) 내로 밀어넣는 방법이 적용될 수 있다.The method of supplying the first powder and the second powder may be any method applicable in the technical field including the present application. For example, the powder may be pressurized from below the mixed powder storage part 120, A method of pushing the powder coming out of the powder storage portion into the build chamber 130 using a roller can be applied.

또한, 3차원 프린팅 장치(10)는 빌드 챔버(130) 내로 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 소스 공급부(140)를 포함한다. 소스 공급부(140)는 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 출원이 포함된 기술분야에서 적용될 수 있는 에너지 또는 접착 소스 공급부(140)라면, 어떠한 형태 또는 기능을 갖는 에너지 또는 접착 소스 공급부라도 적용될 수 있다. 에너지 소스는 전자빔 또는 레이저일 수 있다.The three-dimensional printing apparatus 10 also includes a source supply 140 for supplying an energy source or an adhesive source into the build chamber 130 to form a three-dimensional printing formed body. The source supply 140 is not particularly limited, and any energy or adhesive source supply having any form or function can be applied as long as it is an energy or adhesive source supply 140 that is applicable in the art including the present application. The energy source may be an electron beam or a laser.

또한, 3차원 프린팅 장치(10)는 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 미사용 분말 수집부(150)를 포함한다. 전술한 바와 같이, 미사용 분말을 수집하는 장치는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 출원의 기술분야에 적용될 수 있는 것이라면 어떠한 장치라도 사용할 수 있다. 일 예시로서, 적층이 이루어지는 빌드 플랫폼을 상승하는 과정에, 미사용된 분말이 흘러 넘치고 흘러 넘치는 분말을 진공 청소기와 같이 빨아드리는 기능을 갖는 장치를 이용하여, 저장고로 이동하는 구조를 적용할 수 있으며, 별도로 적층제조된 파트에 함께 잔존하는 분말을 동일한 펌프에서 분리된 장치를 통해서 빨아드리도록 구성할 수 도 있다.In addition, the three-dimensional printing apparatus 10 includes an unused powder collecting portion 150 for collecting unused powders other than the powder used to form the formed body. As described above, the apparatus for collecting the unused powder is not particularly limited, but any apparatus can be used as long as it is applicable to the technical field of the present application. As an example, it is possible to apply a structure that moves to a storage room by using an apparatus having a function of sucking powder that flows over and overflowing unused like a vacuum cleaner in a process of ascending a build platform where lamination is performed, The powder remaining together in the separately laminated part may be configured to suck through the separated device in the same pump.

또한, 3차원 프린팅 장치(10)는 수집된 미사용 분말을 저장하는 미사용 분말 저장부(160)를 포함한다. 미사용 분말 저장부는 분말을 저장할 수 있는 용기일 수 있다.In addition, the 3D printing apparatus 10 includes an unused powder storage unit 160 for storing the collected unused powder. The unused powder reservoir may be a container capable of storing the powder.

또한, 차원 프린팅 장치(10)는 미사용 분말 저장부(160)에 저장된 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말과 제 2 미사용 분말로 분류하는 자력분급부(170)를 포함한다.The 3D printing apparatus 10 includes a magnetic force distributor 170 that divides the unused powder stored in the unused powder storage unit 160 into a first unused powder and a second unused powder according to the presence or absence of magnetic force.

전술한 바와 같이, 자력분급부(170)에 의하여 이종 재료가 포함된 미사용 분말을 이종의 재료의 분류할 수 있다. 자력분급부(170)는 특별히 제한되는 것은 아니며, 본 출원이 포함된 기술분야에서 적용될 수 있는 자력분급부(170)라면, 어떠한 형태 또는 기능을 갖는 에너지 소스 공급부라도 적용될 수 있다. 다만, 자력분급부는 미사용 분말을 자성유무에 따라 분류하는 전자석부를 포함한다. 전자석을 이용하여, 자성유무에 따라, 이종분말을 분류할 수 있다.As described above, the unmounted powder containing the dissimilar material can be classified by the magnetic force distributor 170 into different kinds of materials. The magnetic power distributor 170 is not particularly limited, and any magnetic energy distributor having any form or function can be applied as long as it is a magnetic power distributor 170 applicable to the technical field including the present application. However, the magnetic force distributing section includes an electromagnet portion for sorting the unused powder according to the presence or absence of magnetism. The electromagnets can be used to classify the different powders depending on the presence or absence of magnetism.

3차원 프린팅 장치(10)는 추가로 자력분급부(170)에 의해 분류된 미사용 분말을 크기에 따라 분류하는 기계적 분류장치(미도시) 및 산처리하는 산처리 장치(건조장치 추가 가능)(미도시) 중 적어도 하나를 추가로 포함할 수 있다. 비자성 분말이 자성분말에 부착되어 남아 있는 경우에는 기계적인 처리나 산처리와 같은 후속공정을 통해서 제거가 가능하다.The three-dimensional printing apparatus 10 further includes a mechanical sorting apparatus (not shown) that classifies the unused powers classified by the magnetic force distributing unit 170 according to sizes and an acid treating apparatus (capable of adding a drying apparatus) ≪ RTI ID = 0.0 > and / or < / RTI > If the non-magnetic powder remains attached to the magnetic powder, it can be removed by a subsequent process such as mechanical treatment or acid treatment.

또한, 분류된 제 1 미사용 분말은 상기 제 1 분말 저장부(111)로 이송되며, 제 1 미사용 분말과 제 1 신규 분말은 소정의 비율로 혼합되어 저장될 수 있다. 또한, 분류된 제 2 미사용 분말은 상기 제 2 분말 저장부(113)로 이송되며, 상기 제 2 미사용 분말과 제 2 신규 분말은 소정의 혼합 비율로 혼합되어 저장될 수 있다.Also, the sorted first unused powder may be transferred to the first powder storing part 111, and the first unused powder and the first new powder may be mixed and stored at a predetermined ratio. Also, the classified second unused powder may be transferred to the second powder storing part 113, and the second unused powder and the second new powder may be mixed and stored at a predetermined mixing ratio.

이 때, 미사용 분말과 신규 분말은 소정의 혼합비로 혼합되는 것이 바람직하다. 이는 3차원 프린팅 공정 설계시, 미리 결정된 혼합비일 수 있다. 일 예시로서, 재사용 분말과 신규 분말은 70-90 : 10-30의 혼합비로 혼합되는 것이 바람직하며, 구체적으로 80:20의 혼합비로 혼합되는 것이 바람직하다. 다만, 이러한 수치에 한정되는 것은 아니다.At this time, it is preferable that the unused powder and the new powder are mixed at a predetermined mixing ratio. This can be a predetermined mixing ratio when designing a three-dimensional printing process. As an example, it is preferable that the re-use powder and the new powder are mixed at a mixing ratio of 70-90: 10-30, and more specifically, a mixing ratio of 80:20. However, the present invention is not limited to these numerical values.

3차원 프린팅 장치(10)는 전술한 구성요소 이외에 설명에서 제외되었으나, 전원부, 제어부 등 3차원 프린팅 장치에 명백히 포함될 수 있는 어떠한 장치도 포함할 수 있다.The three-dimensional printing apparatus 10 may include any apparatus that is explicitly included in a three-dimensional printing apparatus such as a power supply unit, a control unit, etc., although it is excluded from the description other than the above-described components.

도 5는 본 출원의 또 다른 실시예에 따른 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치에 대한 블록도이다.5 is a block diagram of a three-dimensional printing apparatus using a powder bed according to another embodiment of the present application.

도 5에 도시한 바와 같이, 3차원 프린팅 장치(20)는 전술한 3차원 프린팅 장치와 동일 또는 유사한 제 1 분말 저장부(211) 및 제 2 분말 저장부(213)을 포함한다.As shown in FIG. 5, the three-dimensional printing apparatus 20 includes a first powder storing unit 211 and a second powder storing unit 213 which are the same as or similar to the three-dimensional printing apparatus described above.

본 실시예에서는 혼말 분말 저장부를 2 개 이상 구비할 수 있다. 예를 들어, 혼합 분말 저장부는 상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합된 제 1 혼합 분말을 저장하는 제 1 혼합 분말 저장부(221) 및 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합된 제 2 혼합 분말을 저장하는 제 2 혼합 분말 저장부(223)를 포함한다. 이는 예시적인 숫자이며, 본 출원이 의도하는 바에 따라 혼합 분말 저장부는 3개 이상일 수 도 있다.In the present embodiment, two or more mixed powder storage units may be provided. For example, the mixed powder storage part may include a first mixed powder storage part 221 for storing the first mixed powder in which the first powder and the second powder are mixed at a predetermined first ratio, and a second mixed powder storage part 221 for storing the first powder and the second powder. And a second mixed powder storage part (223) for storing a second mixed powder mixed at a predetermined second ratio. This is an exemplary number, and the mixed powder reservoir may be more than three, as the present application contemplates.

제 1 혼합 분말 저장부(221)와 제 2 혼합 분말 저장부(223)에 저장된 혼합 분말은 동일한 종류가 분말이 혼합되어 있을 수 있으나, 혼합 비율은 상이할 수 있다. 예를 들면, 예를 들면, 제 1 혼합 분말 저장부(221)에 저장된 혼합 분말은 제 1 분말과 제 2 분말의 혼합비율이 20:80이고, 제 2 혼합 분말 저장부(223)에 저장된 혼합 분말은 제 1 분말과 제 2 분말의 혼합비율이 50:50이다.The mixed powders stored in the first mixed powder storage part 221 and the second mixed powder storage part 223 may be mixed with powders of the same kind, but the mixing ratios may be different. For example, for example, the mixed powder stored in the first mixed powder storage portion 221 may have a mixing ratio of the first powder and the second powder of 20:80, and the mixed powder stored in the second mixed powder storage portion 221 The mixing ratio of the first powder and the second powder is 50:50.

또한, 3차원 프린팅 공정에서, 자성분말과 비자성분말을 이용하는 경우 둘의 부식성이 달라지는 경우 부식성이 낮은 소재를 지지체를 제조하는 것에 사용하고 이 경우 제품을 부식 처리하여 지지체를 제품으로부터 쉽게 분리할 수 있다.Also, in the case of using a magnetic powder and a non-magnetic element in a three-dimensional printing process, when the corrosiveness of both is different, a material having a low corrosivity is used for manufacturing a support. In this case, the support can be easily separated from the product have.

3차원 프린팅 장치(20) 전술한 구성 외에 혼합 분말 저장부로부터 혼합 분말이 공급되며, 3차원 프린팅 성형체가 형성되는 빌드 챔버(230); 빌드 챔버 내로 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 소스 공급부(240); 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 미사용 분말 수집부(250); 수집된 미사용 분말을 저장하는 미사용 분말 저장부(260); 및 미사용 분말 저장부(260)에 저장된 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말과 제 2 미사용 분말로 분류하는 자력분급부(270)를 포함한다.A three-dimensional printing apparatus (20), a build chamber (230) in which mixed powder is supplied from a mixed powder storage unit in addition to the above-described configuration, and a three-dimensional printing formed body is formed; A source supply 240 for supplying an energy source or an adhesive source into the build chamber to form a three-dimensional printing formed body; An unused powder collecting part 250 for collecting unused powders other than the powder used for forming the molded body; An unused powder storage section 260 for storing the collected unused powder; And a magnetic force distributor 270 dividing the unused powder stored in the unused powder storage 260 into a first unused powder and a second unused powder depending on the presence or absence of magnetic force.

이를 통하여, 자성의 유무에 따라 분급이 가능한 이종소재를 분말 베드를 이용하는 3차원 프린팅 방법 또는 장치에 적용함으로써, 본 출원이 의도하는 3차원 성형체를 제공할 수 있다.Accordingly, a three-dimensional shaped body intended for the present application can be provided by applying a heterogeneous material capable of classifying according to the presence or absence of magnetism to a three-dimensional printing method or apparatus using a powder bed.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that it is possible.

1: 성형공정(성형공정시 에너지 소스가 조사되는 부분)
2: 성형체
3: 미사용 분말
10: 3차원 프린팅 장치
111: 제 1 분말 저장부
113: 제 2 분말 저장부
120: 혼합 분말 저장부
130: 빌드 쳄버
140: 소스 공급부
150: 미사용 분말 수집부
160: 미사용 분말 저장부
170: 자력분급부
20: 3차원 프린팅 장치
211: 제 1 분말 저장부
213: 제 2 분말 저장부
221: 제 1 혼합 분말 저장부
223: 제 2 혼합 분말 저장부
230: 빌드 챔버
240: 소스 공급부
250: 미사용 분말 수집부
260: 미사용 분말 저장부
270: 자력분급부1: Molding process (the portion where the energy source is irradiated in the molding process)
2: molded article
3: Unused powder
10: 3D printing device
111: first powder storage part
113: second powder storage section
120: mixed powder storage part
130: build chamber
140:
150: unused powder collecting part
160: unused powder storage part
170: magnetic force division
20: Three-dimensional printing device
211: first powder storage part
213: second powder storage section
221: first mixed powder storage part
223: second mixed powder storage part
230: Build chamber
240: source supply
250: unused powder collecting part
260: unused powder storage part
270: magnetic force distributor

Claims (10)

제 1 분말을 제 1 분말 저장부에 준비하는 단계:
제 2 분말을 제 2 분말 저장부에 준비하는 단계;
상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 비율로 혼합하여, 혼합 분말을 형성하는 단계;
상기 혼합된 혼합 분말을 빌드 챔버에 공급하는 단계;
상기 혼합 분말에 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여, 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 단계;
상기 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 단계; 및
상기 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말로 분류하여 재사용하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 분말 및 제 2 분말은 1) 자성 금속 분말-비자성 금속 분말, 2) 자성 금속 분말-비자성 세라믹 분말, 3) 자성 세라믹 분말-비자성 금속 분말, 4) 자성 세라믹 분말-비자성 세라믹 분말, 5) 자성 금속 분말-폴리머 분말, 및 6) 자성 세라믹 분말-폴리머 분말 중 하나의 쌍이며,
상기 재사용하는 단계는 상기 제 1 미사용 분말과 제 1 신규 분말을 소정의 비율로 혼합하고, 상기 제 2 미사용 분말과 제 2 신규 분말을 소정의 비율로 혼합하는 단계를 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법. Preparing a first powder in a first powder reservoir;
Preparing a second powder in a second powder reservoir;
Mixing the first powder and the second powder at a predetermined ratio to form a mixed powder;
Supplying the mixed mixed powder to a build chamber;
Supplying an energy source or an adhesive source to the mixed powder to form a three-dimensional printing formed article;
Collecting an unused powder other than the powder used for forming the formed body; And
And separating the unused powder into a first unused powder and a second unused powder depending on the presence or absence of magnetism and reusing the unused powder,
The first and second powders may be selected from the group consisting of 1) a magnetic metal powder, 2) a non-magnetic ceramic powder, 3) a magnetic ceramic powder, 4) a magnetic ceramic powder, Ceramic powder, 5) magnetic metal powder-polymer powder, and 6) magnetic ceramic powder-polymer powder,
Wherein the reusing step comprises mixing the first unused powder and the first new powder at a predetermined ratio and mixing the second unused powder and the second new powder at a predetermined ratio, Printing method. 제 1 분말을 제 1 분말 저장부에 준비하는 단계:
제 2 분말을 제 2 분말 저장부에 준비하는 단계;
상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합하여, 제 1 혼합 분말을 형성하는 단계;
상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합하여, 제 2 혼합 분말을 형성하는 단계;
상기 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말을 소정의 순서에 따라 빌드 챔버에 공급하는 단계;
상기 공급된 제 1 혼합 분말 및 제 2 혼합 분말에 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여, 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 단계;
상기 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 단계; 및
상기 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말로 분류하여 재사용하는 단계를 포함하며,
상기 제 1 분말 및 제 2 분말은 1) 자성 금속 분말-비자성 금속 분말, 2) 자성 금속 분말-비자성 세라믹 분말, 3) 자성 세라믹 분말-비자성 금속 분말, 4) 자성 세라믹 분말-비자성 세라믹 분말, 5) 자성 금속 분말-폴리머 분말, 및 6) 자성 세라믹 분말-폴리머 분말 중 하나의 쌍이며,
상기 재사용하는 단계는 상기 제 1 미사용 분말과 제 1 신규 분말을 소정의 비율로 혼합하고, 상기 제 2 미사용 분말과 제 2 신규 분말을 소정의 비율로 혼합하는 단계를 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법. Preparing a first powder in a first powder reservoir;
Preparing a second powder in a second powder reservoir;
Mixing the first powder and the second powder at a predetermined first ratio to form a first mixed powder;
Mixing the first powder and the second powder at a predetermined second ratio to form a second mixed powder;
Supplying the first mixed powder and the second mixed powder to the build chamber in a predetermined order;
Supplying an energy source or an adhesive source to the supplied first mixed powder and the second mixed powder to form a three-dimensional printing molded object;
Collecting an unused powder other than the powder used for forming the formed body; And
And separating the unused powder into a first unused powder and a second unused powder depending on the presence or absence of magnetism and reusing the unused powder,
The first and second powders may be selected from the group consisting of 1) a magnetic metal powder, 2) a non-magnetic ceramic powder, 3) a magnetic ceramic powder, 4) a magnetic ceramic powder, Ceramic powder, 5) magnetic metal powder-polymer powder, and 6) magnetic ceramic powder-polymer powder,
Wherein the reusing step comprises mixing the first unused powder and the first new powder at a predetermined ratio and mixing the second unused powder and the second new powder at a predetermined ratio, Printing method. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 자성유무에 따라 분류된 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말을 분말의 크기에 따라 기계적 분류하는 단계를 추가로 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising the step of mechanically classifying the first unused powder and the second unused powder classified according to the presence or absence of the magnetic material according to the size of the powder. 제 3 항에 있어서,
상기 기계적 분류된 제 1 미사용 분말 및 제 2 미사용 분말을 산처리하는 단계를 추가로 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 방법.The method of claim 3,
Further comprising acid treating the mechanically sorted first unused powder and the second unused powder. 삭제delete 3차원 프린팅 장치로서,
제 1 분말을 저장하는 제 1 분말 저장부;
제 2 분말을 저장하는 제 2 분말 저장부;
상기 제 1 분말 저장부 및 제 2 분말 저장부로부터 저장된 제 1 분말 및 제 2 분말이 각각 이송되어 저장되는 혼합 분말 저장부;
상기 혼합 분말 저장부로부터 혼합 분말이 공급되며, 3차원 프린팅 성형체가 형성되는 빌드 챔버;
상기 빌드 챔버 내로 에너지 소스 또는 접착 소스를 공급하여 3차원 프린팅 성형체를 형성하는 소스 공급부;
상기 성형체를 형성하는데 사용된 분말 이외의 미사용 분말을 수집하는 미사용 분말 수집부;
상기 수집된 미사용 분말을 저장하는 미사용 분말 저장부; 및
상기 미사용 분말 저장부에 저장된 미사용 분말을 자성유무에 따라 제 1 미사용 분말과 제 2 미사용 분말로 분류하는 자력분급부를 포함하며,
상기 분류된 제 1 미사용 분말은 상기 제 1 분말 저장부로 이송되며, 상기 제 1 미사용 분말과 제 1 신규 분말은 소정의 비율로 혼합되어 저장되며,
상기 분류된 제 2 미사용 분말은 상기 제 2 분말 저장부로 이송되며, 상기 제 2 미사용 분말과 제 2 신규 분말은 소정의 혼합 비율로 혼합되어 저장되는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치.A three-dimensional printing apparatus comprising:
A first powder storage part for storing a first powder;
A second powder storage part for storing a second powder;
A mixed powder storage part in which the first powder and the second powder stored from the first powder storage part and the second powder storage part are respectively transferred and stored;
A build chamber in which mixed powder is supplied from the mixed powder storage portion and in which a three-dimensional printing formed body is formed;
A source supply for supplying an energy source or an adhesive source into the build chamber to form a three-dimensional printing formed body;
An unused powder collector for collecting unused powders other than the powder used for forming the formed body;
An unused powder storage part for storing the collected unused powder; And
And a magnetic force distributor for sorting the unused powder stored in the unused powder storage part into a first unused powder and a second unused powder depending on whether there is magnetism,
The sorted first unused powder is transferred to the first powder storing part, and the first unused powder and the first new powder are mixed and stored at a predetermined ratio,
Wherein the classified second unused powder is transferred to the second powder storage unit, and the second unused powder and the second new powder are mixed and stored at a predetermined mixing ratio. 제 6 항에 있어서,
상기 혼합 분말 저장부는 상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 1 비율로 혼합된 제 1 혼합 분말을 저장하는 제 1 혼합 분말 저장부 및 상기 제 1 분말 및 제 2 분말을 소정의 제 2 비율로 혼합된 제 2 혼합 분말을 저장하는 제 2 혼합 분말 저장부를 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치.The method according to claim 6,
Wherein the mixed powder storage part comprises a first mixed powder storage part for storing the first mixed powder mixed with the first powder and the second powder at a predetermined first ratio and a second mixed powder storage part for mixing the first powder and the second powder with a predetermined second ratio And a second mixed powder storage part for storing a second mixed powder mixed with the second mixed powder. 제 6 항에 있어서,
상기 장치는 상기 자력분급부에 의해 분류된 미사용 분말을 크기에 따라 분류하는 기계적 분류장치를 추가로 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치.The method according to claim 6,
Wherein the apparatus further comprises a mechanical sorting device for sorting the unused powder classified by the magnetic force distributor into sizes. 제 8 항에 있어서,
상기 장치는 상기 기계적 분류장치에 의해 분류된 미사용 분말을 산처리하는 산처리 장치를 추가로 포함하는 분말 베드를 이용한 3차원 프린팅 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the apparatus further comprises an acid treatment apparatus for acid treatment of the unused powder classified by the mechanical sorting apparatus.
삭제delete
KR1020180162962A 2018-12-17 2018-12-17 3d printing method and device using powder bed KR101976670B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180162962A KR101976670B1 (en) 2018-12-17 2018-12-17 3d printing method and device using powder bed

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180162962A KR101976670B1 (en) 2018-12-17 2018-12-17 3d printing method and device using powder bed

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101976670B1 true KR101976670B1 (en) 2019-05-09

Family

ID=66545366

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180162962A KR101976670B1 (en) 2018-12-17 2018-12-17 3d printing method and device using powder bed

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101976670B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024102616A1 (en) * 2022-11-10 2024-05-16 General Electric Technology Gmbh System and method for reusing powder in additive manufacturing

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170014618A (en) * 2015-07-30 2017-02-08 주식회사 대건테크 A device for removing residual powder of Selective Laser Sintering typed 3D printer
JP2017532433A (en) * 2014-06-20 2017-11-02 ヴェロ・スリー・ディー・インコーポレイテッド Apparatus, system and method for three-dimensional printing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017532433A (en) * 2014-06-20 2017-11-02 ヴェロ・スリー・ディー・インコーポレイテッド Apparatus, system and method for three-dimensional printing
KR20170014618A (en) * 2015-07-30 2017-02-08 주식회사 대건테크 A device for removing residual powder of Selective Laser Sintering typed 3D printer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024102616A1 (en) * 2022-11-10 2024-05-16 General Electric Technology Gmbh System and method for reusing powder in additive manufacturing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7156948B2 (en) An economical method for manufacturing metal parts
CN106827527B (en) Method for manufacturing three-dimensional shaped object
CN106180706B (en) Three-dimensional forming apparatus and three-dimensional forming method
JP6728389B2 (en) Sputtering target assembly having a graded intermediate layer and method of making
CN110603133B (en) Reuse of build material in additive manufacturing
JP2015205485A (en) Sintering shaping method, liquid binder, and sintered shaped article
KR20170132714A (en) Additive manufacturing method, method of processing object data, data carrier, object data processor and manufactured object
DE102016219037A1 (en) Additive manufacturing process
JP2016525993A (en) Additional production of ceramic turbine components by partial transient liquid phase bonding using metal binder
CN107020739B (en) Method for manufacturing three-dimensional shaped object
JPWO2017077137A5 (en)
WO2015032590A2 (en) Powder distribution in additive manufacturing of three dimensional/articles
DE102012224113A1 (en) Powder Rapid Prototyping Device and Powder Rapid Prototyping Process
KR101976670B1 (en) 3d printing method and device using powder bed
CN107791511A (en) Increasing material manufacturing method
KR20190033639A (en) Metal powder feedstock for lamination and systems and methods for making the same
KR20170102999A (en) A laminate processing method, a object data processing method, a data carrier, a object data processor, and a manufactured object
CN109689253A (en) Alloy product and its manufacturing method
JP2016064963A (en) Ceramic molding and method for producing the same
CN109483879B (en) Method for manufacturing three-dimensional shaped object
KR102356436B1 (en) Dissimilar metal powder lamination type 3D printer
KR102131928B1 (en) Forming method for three-dimensional object using feedstock comprising sublimative composition
EP3820674B1 (en) Production method with molten filaments on a powder bed
CN214684273U (en) Manufacturing device for soluble support for powder bed metal additive manufacturing
KR102260365B1 (en) Manufacturing method for articles and articles manufactured by the method

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant