KR102238328B1 - Surplus powder resupply device for 3D printer - Google Patents

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KR102238328B1
KR102238328B1 KR1020200148419A KR20200148419A KR102238328B1 KR 102238328 B1 KR102238328 B1 KR 102238328B1 KR 1020200148419 A KR1020200148419 A KR 1020200148419A KR 20200148419 A KR20200148419 A KR 20200148419A KR 102238328 B1 KR102238328 B1 KR 102238328B1
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powder
hopper
excess
recycled
excess powder
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KR1020200148419A
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이수봉
이창빈
김종규
강성민
신기수
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주식회사 대건테크
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Abstract

A surplus powder resupply device for a 3D printer according to the present invention comprises: a surplus powder collection tube which guides surplus powder remaining after stacking in a molding space of a powder stacking type 3D printer to the outside; a surplus powder storage hopper for storing the surplus powder moving through the surplus powder collection tube; a first cyclone hopper which receives and separates the surplus powder in the surplus powder storage hopper simultaneously with surplus powder transfer gas; an ultrasonic sieving machine which filters gas fumes and foreign substances from the surplus powder separated in the first cyclone hopper and regenerates the filtered powder as a regenerated powder; a regenerated powder storage hopper for storing the regenerated powder; a second cyclone hopper which receives and separates the regenerated powder in the regenerated powder storage hopper simultaneously with the regenerated powder transfer gas and resupplies the regenerated powder to a main hopper of the 3D printer; a first pump and a second pump connected to the first cyclone hopper and the second cyclone hopper, respectively, and forcing circulation of the surplus powder transfer gas and the regenerated powder transfer gas; and a first filter assembly and a second filter assembly installed on inlet sides of the first and second pumps to filter foreign substances contained in the surplus powder transfer gas and the regenerated powder transfer gas.

Description

3D프린터용 잉여분말 재공급장치{Surplus powder resupply device for 3D printer}Surplus powder resupply device for 3D printer}

본 발명은 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것으로, 적층형 3D프린터에서 분말층을 형성하고 남은 잉여분말을 재사용할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for resupplying excess powder for a 3D printer, and to a device for resupplying excess powder for a 3D printer in which a powder layer is formed in a stacked 3D printer and the remaining powder can be reused.

본 발명은 잉여분말에 포함된 흄덩어리와 이물을 제거하여 재생분말로 만드는 초음파시빙기를 구비하여 재공급되는 분말의 품질을 높일 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for resupplying excess powder for a 3D printer to improve the quality of resupplied powder by providing an ultrasonic sieve machine that removes fume and foreign matter contained in the excess powder to make regenerated powder.

본 발명은 잉여분말을 이송하는 잉여분말이송가스와 재생분말을 이송하는 재생분말이송가스의 순환을 강제하는 펌프를 각각 구비하여 독립적인 순환경로를 갖도록 함으로써 이물의 유입을 근본적으로 차단할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention is a 3D device capable of fundamentally blocking the inflow of foreign matter by having an independent circulation path by having a pump for forcing the circulation of the excess powder transfer gas to transfer the excess powder and the recycled powder transfer gas to transfer the recycled powder. It relates to a device for resupplying excess powder for a printer.

본 발명은 잉여분말을 필터링하여 재생된 재생분말을 3D프린터에 직접 공급함으로써 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for resupplying excess powder for a 3D printer capable of improving productivity by directly supplying the recycled powder regenerated by filtering the excess powder to the 3D printer.

본 발명은 잉여분말순환펌프와 재생분말순환펌프 선단에 필터조립체를 구비하여 이물 유입을 차단할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to an excess powder resupplying device for a 3D printer having a filter assembly provided at the tip of the excess powder circulation pump and the recycled powder circulation pump to block the inflow of foreign matter.

본 발명은 재생분말저장호퍼 일측에 재생분말의 보관량을 감지하기 위한 센서와, 재생분말의 응집을 방지하기 위한 진동발생기를 구비하여 사용편의성이 향상될 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention is provided with a sensor for detecting the storage amount of the recycled powder at one side of the recycled powder storage hopper, and a vibration generator for preventing agglomeration of the recycled powder. About.

본 발명은 필터조립체의 입/출부에 압력감지센서를 구비하여 필터링 전/후의 압력을 비교함으로써 필터링 성능을 실시간으로 확인할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a resupplying device for excess powder for a 3D printer that includes a pressure sensor at the inlet/outlet of a filter assembly to compare the pressure before/after filtering to check the filtering performance in real time.

종래에는 3차원 성형품을 제조하기 위해 주조나 단조 등의 전통적인 가공방법을 사용해왔다. 또한 이와 같은 제조방법을 이용할 때 제품의 품질을 유지하기 위해서는 전문적인 지식을 가진 작업자가 수행해야 했다.Conventionally, traditional processing methods such as casting or forging have been used to manufacture three-dimensional molded products. In addition, when using such a manufacturing method, in order to maintain the quality of the product, a worker with specialized knowledge had to perform it.

최근에는 3차원 성형품을 가공하기 위한 장치로 3D 프린터가 사용되고 있으며, 비전문가도 손쉽게 3차원의 성형품을 제작할 수 있다는 이점 때문에 점차 전통적인 가공방법을 대체하고 있다.Recently, a 3D printer is used as a device for processing 3D molded products, and because of the advantage that even non-professionals can easily manufacture 3D molded products, it has gradually replaced the traditional processing method.

즉, 3D 프린터는 활자나 그림을 인쇄하듯이 입력된 2차원 도면을 바탕으로 실제 입체 모양을 그대로 제작하는 장비이며, 3D 프린팅 기술은 자동차, 의료, 예술, 교육분야로 확대되고 있고, 다양한 모형을 만들기 위한 용도로 광범위하게 사용하고 있다.In other words, 3D printers are equipment that produce real three-dimensional shapes as they are based on input two-dimensional drawings as if printing letters or pictures, and 3D printing technology is expanding to the fields of automobiles, medical care, arts, and education, and various models are used. It is widely used for making.

3D 프린터의 원리는 절삭형과 적층형으로 나눌 수 있으며, 실제 적용되고 있는 3D 프린터의 대부분은 재료 손실이 없는 적층형에 해당된다.The principle of 3D printer can be divided into cutting type and stacking type, and most of 3D printers that are actually applied are stacked type without material loss.

적층형 3D 프린터는 레이저를 투사하여 경화시키는 방법을 통해 적층해 가는 방식으로 인쇄물이 완성되도록 한 것으로, 대한민국 공개특허 제10-2017-0014618호에는 도 1과 같이 레이저에 의해 파우더가 조형물로 소결되는 빌드챔버(1)의 아래쪽에 잔여 파우더가 퇴적되는 수거챔버(10)와, 빌드챔버(1)에서 소결된 조형물과 잔여 파우더를 플랫폼(5)과 함께 수거챔버(10)로 이동시키는 승강기구(20), 수거챔버(10)의 파우더가 이송되어 포집되는 포집실(30), 및 수거챔버(10) 내의 파우더를 포집실(30)로 이송시키는 수거 블레이드(40)를 포함하여 구성되는 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치가 개시되어 있다.The laminated 3D printer is a method of projecting and curing a laser so that the printed material is completed in a way that is laminated, and Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0014618 discloses a build in which powder is sintered into a sculpture by a laser as shown in FIG. A collection chamber 10 in which residual powder is deposited under the chamber 1, and an elevating mechanism 20 for moving the sculpture and residual powder sintered in the build chamber 1 to the collection chamber 10 together with the platform 5 ), a collection chamber 30 in which the powder in the collection chamber 10 is transferred and collected, and a collection blade 40 for transferring the powder in the collection chamber 10 to the collection chamber 30 A device for removing residual powder of a 3D printer is disclosed.

그리고 대한민국 공개특허 제10-2017-0014323호에는 도 2와 같이 흡입챔버(10) 내부에서 조형물(W)에 묻은 파우더(P)를 탈거시키는 블로잉기구와, 흡입챔버(10) 내부의 파우더(P)를 흡입하여 포집하는 흡입기구를 포함하여 구성되어 조형물(W) 주위의 잔여 파우더를 용이하고 신속하게 분리 제거할 수 있도록 한 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Laid-Open No. 10-2017-0014323 discloses a blowing mechanism for removing the powder P from the inside of the suction chamber 10 and the powder P inside the suction chamber 10 as shown in FIG. 2. A laser sintering type 3D printer is disclosed that includes a suction device that sucks and collects the remaining powder so that the remaining powder around the sculpture W can be easily and quickly separated and removed.

그리고 대한민국 공개특허 제10-2017-0014323호에는 도 3과 같이 흡입챔버(10) 내부에서 조형물(W)에 묻은 파우더(P)를 탈거시키는 블로잉기구와, 흡입챔버(10) 내부의 파우더(P)를 흡입하여 포집하는 흡입기구를 포함하여 구성되어 조형물(W) 주위의 잔여 파우더를 용이하고 신속하게 분리 제거할 수 있도록 한 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치가 개시되어 있다.And Republic of Korea Patent Publication No. 10-2017-0014323, as shown in Figure 3, a blowing mechanism to remove the powder (P) from the inside of the suction chamber (10) and the powder (P) in the suction chamber (10), the powder (P) inside the suction chamber (10). A laser sintering type 3D printer is disclosed that includes a suction device that sucks and collects the remaining powder so that the remaining powder around the sculpture W can be easily and quickly separated and removed.

그리고 대한민국 등록특허 제10-2090674호에는 도 4와 같이 챔버(130) 내부에서 비산된 금속분말을 불활성가스와 함께 외부로 배출하며, 필터조립체(230)를 경유시켜 금속분말을 필터링하여 챔버(130) 내부의 잔여 금속분말을 제거하는 잔여분말제거장치(200)를 구비한 3D프린터가 개시되어 있다.In addition, Korean Patent Registration No. 10-2090674 discloses that the metal powder scattered inside the chamber 130 is discharged to the outside together with an inert gas, as shown in FIG. 4, and the metal powder is filtered through the filter assembly 230 to filter the chamber 130. ) A 3D printer having a residual powder removing device 200 for removing the residual metal powder inside is disclosed.

그러나 상기 종래 기술은 다음과 같은 문제점이 있다.However, the prior art has the following problems.

즉, 도 1 내지 도 4는 챔버 내부에 잔존하는 분말을 제거하기 위한 기술로서, 레이저에 조사되지 못하고 남은 잔여 분말 일부를 수거할 수 있도록 구성된다.That is, FIGS. 1 to 4 are techniques for removing powder remaining in the chamber, and are configured to collect a portion of the remaining powder that has not been irradiated to the laser.

그러나 일정 높이의 분말층을 형성하고 남은 잉여분말은 별도의 공간에 저장된 상태를 유지하도록 구성된다.However, after forming a powder layer having a certain height, the remaining powder is configured to be stored in a separate space.

구체적으로, 도 1의 수거챔버(10)와, 도 3의 봄베(270)는 챔버 내부에 남아있는 분말을 수거하기 위한 구성이며, 도 2의 흡입덕트(41), 도 4의 분말회수통(150)은 일정 높이의 분말층을 형성하고 남은 분말이 블레이드 등의 구성에 의해 밀려 낙하하여 저장되는 공간이다.Specifically, the collection chamber 10 of FIG. 1 and the cylinder 270 of FIG. 3 are configured to collect the powder remaining in the chamber, and the suction duct 41 of FIG. 2 and the powder collection container of FIG. 4 ( 150) is a space in which a powder layer having a certain height is formed, and the remaining powder is pushed down by a configuration such as a blade, and stored.

따라서 챔버 내부에 잉여 분말이 보관되는 경우 레이저 조사시에 발생하는 퓸(fume)가스에 의해 오염될 수 있으며, 성형 과정 중에 발생하는 알갱이나 덩어리와 같은 불순물이 유입되므로 재사용이 불가한 문제점이 있다.Therefore, when excess powder is stored in the chamber, it may be contaminated by fume gas generated during laser irradiation, and impurities such as grains or lumps generated during the molding process are introduced, so that reuse is not possible.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 적층형 3D프린터에서 분말층을 형성하고 남은 잉여분말을 재사용할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.It is an object of the present invention to solve the problems of the prior art as described above, and to provide an apparatus for resupplying excess powder for a 3D printer capable of reusing excess powder after forming a powder layer in a stacked 3D printer.

본 발명의 다른 목적은, 잉여분말에 포함된 흄덩어리와 이물을 제거하여 재생분말로 만드는 초음파시빙기를 구비하여 재공급되는 분말의 품질을 높일 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for resupplying excess powder for 3D printers to improve the quality of resupplied powder by providing an ultrasonic sieve machine that removes fume lumps and foreign substances contained in the excess powder to make regenerated powder. It is in doing.

본 발명의 또 다른 목적은, 잉여분말을 이송하는 잉여분말이송가스와 재생분말을 이송하는 재생분말이송가스의 순환을 강제하는 펌프를 각각 구비하여 독립적인 순환경로를 갖도록 함으로써 이물의 유입을 근본적으로 차단할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an independent circulation path by providing a pump for forcing the circulation of the excess powder transfer gas to transfer the excess powder and the recycled powder transfer gas to transfer the recycled powder, thereby fundamentally preventing the inflow of foreign matter. It is to provide a device for resupplying excess powder for 3D printers that can be blocked.

본 발명의 또 다른 목적은, 잉여분말을 필터링하여 재생된 재생분말을 3D프린터에 직접 공급함으로써 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for resupplying excess powder for a 3D printer, which can improve productivity by directly supplying the recycled powder regenerated by filtering the excess powder to the 3D printer.

본 발명의 또 다른 목적은, 잉여분말순환펌프와 재생분말순환펌프 선단에 필터조립체를 구비하여 이물 유입을 차단할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide an excess powder resupply device for a 3D printer in which a filter assembly is provided at the tip of the excess powder circulation pump and the recycled powder circulation pump to block the inflow of foreign matter.

본 발명의 또 다른 목적은, 재생분말저장호퍼 일측에 재생분말의 보관량을 감지하기 위한 센서와, 재생분말의 응집을 방지하기 위한 진동발생기를 구비하여 사용편의성이 향상될 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a sensor for detecting the storage amount of the recycled powder on one side of the recycled powder storage hopper, and a vibration generator for preventing agglomeration of the recycled powder, thereby improving the convenience of use. It is to provide a powder refeeding device.

본 발명의 또 다른 목적은, 필터조립체의 입/출부에 압력감지센서를 구비하여 필터링 전/후의 압력을 비교함으로써 필터링 성능을 실시간으로 확인할 수 있도록 한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a resupplying device for excess powder for a 3D printer that includes a pressure sensor at the inlet/outlet of a filter assembly to compare the pressure before/after filtering so that the filtering performance can be checked in real time. have.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치는, 분말 적층형 3D프린터의 성형공간에서 적층 후 남은 잉여분말을 외부로 안내하는 잉여분말수집관과, 상기 잉여분말수집관을 통해 이동하는 잉여분말을 저장하는 잉여분말저장호퍼와, 상기 잉여분말저장호퍼의 잉여분말을 잉여분말이송가스와 동시에 수용한 후 분리하는 제1사이클론호퍼와, 상기 제1사이클론호퍼에서 분리된 잉여분말에서 흄가스와 이물을 필터링하여 재생분말로 재생하는 초음파시빙기와, 상기 재생분말을 저장하는 재생분말저장호퍼와, 상기 재생분말저장호퍼의 재생분말을 재생분말이송가스와 동시에 수용한 후 분리한 후 3D프린터의 메인호퍼로 재생분말을 재공급하는 제2사이클론호퍼와, 상기 제1사이클론호퍼와 제2사이클론호퍼에 각각 연결되어 잉여분말이송가스와 재생분말이송가스의 순환을 강제하는 제1펌프 및 제2펌프와, 상기 제1펌프와 제2펌프의 입구측에 설치되어 잉여분말이송가스와 재생분말이송가스에 포함된 이물을 필터링하는 제1필터조립체 및 제2필터조립체를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The surplus powder resupply device for a 3D printer according to the present invention for achieving the above object includes an excess powder collection tube for guiding the excess powder remaining after lamination to the outside in a molding space of a powder layered 3D printer, and the excess powder collection tube. An excess powder storage hopper that stores excess powder moving through the hopper, a first cyclone hopper that receives and separates the excess powder from the excess powder storage hopper at the same time with the excess powder transfer gas, and the excess separated from the first cyclone hopper. An ultrasonic sieve machine that filters fume gas and foreign matter from the powder to regenerate it into regenerated powder, a regenerated powder storage hopper that stores the regenerated powder, and the regenerated powder from the regenerated powder storage hopper at the same time as the regenerated powder transfer gas and then separated After that, the second cyclone hopper resupplies the recycled powder to the main hopper of the 3D printer, and the first cyclone hopper that is connected to the first cyclone hopper and the second cyclone hopper respectively to force the circulation of the excess powder transfer gas and the recycled powder transfer gas. Consisting of a pump and a second pump, and a first filter assembly and a second filter assembly installed at the inlet side of the first and second pumps to filter foreign matter contained in the excess powder transfer gas and the regenerated powder transfer gas. It features.

상기 제1펌프는 상기 잉여분말저장호퍼에 연결 설치된 잉여분말공급유닛과 연통하여 잉여분말을 제1사이클론호퍼로 이송하는 것을 특징으로 한다.The first pump is characterized in that the excess powder is transferred to the first cyclone hopper by communicating with an excess powder supply unit connected to the excess powder storage hopper.

상기 제2펌프는 상기 재생분말저장호퍼에 연결 설치된 재생분말공급유닛과 연통하여 재생분말을 제2사이클론호퍼로 이송하는 것을 특징으로 한다.The second pump is characterized in that the recycled powder is transferred to the second cyclone hopper by communicating with a recycled powder supply unit connected to the recycled powder storage hopper.

상기 제1펌프가 토출한 잉여분말이송가스는 제1사이클론호퍼와 제1필터조립체를 경유하는 폐루프 경로를 순환하는 것을 특징으로 한다.The excess powder transfer gas discharged by the first pump circulates through a closed loop path through the first cyclone hopper and the first filter assembly.

상기 제2펌프가 토출한 잉여분말이송가스는 제2사이클론호퍼와 제2필터조립체를 경유하는 폐루프 경로를 순환하는 것을 특징으로 한다.The excess powder conveying gas discharged by the second pump circulates through a closed loop path through the second cyclone hopper and the second filter assembly.

상기 제1필터조립체와 제2필터조립체의 입구부 및 출구부에는 압력센서가 구비됨을 특징으로 한다.Pressure sensors are provided at the inlet and outlet portions of the first filter assembly and the second filter assembly.

상기 재생분말저장호퍼 일측에는, 상기 재생분말의 저장량을 감지하기 위한 다수의 센서와, 상기 재생분말의 응집을 방지하기 위한 진동발생기가 구비됨을 특징으로 한다.At one side of the reclaimed powder storage hopper, a plurality of sensors for detecting a storage amount of the reclaimed powder, and a vibration generator for preventing aggregation of the reclaimed powder are provided.

본 발명에 따르면 적층형 3D프린터에서 분말층을 형성하고 남은 잉여분말을 재사용할 수 있으므로 제조 원가를 절감할 수 있는 이점이 있다.According to the present invention, since a powder layer is formed in a layered 3D printer and the excess powder remaining can be reused, there is an advantage of reducing manufacturing cost.

그리고 잉여분말에 포함된 흄덩어리와 이물을 제거하여 재생분말로 만드는 초음파시빙기를 구비하여 재공급되는 분말의 품질을 높일 수 있다.In addition, it is possible to improve the quality of the resupplied powder by providing an ultrasonic sieve machine that removes fumes and foreign substances contained in the excess powder to make regenerated powder.

또한 잉여분말을 이송하는 잉여분말이송가스와 재생분말을 이송하는 재생분말이송가스의 순환을 강제하는 펌프를 각각 구비하여 독립적인 순환경로를 갖도록 함으로써 이물의 유입을 근본적으로 차단할 수 있다.In addition, it is possible to fundamentally block the inflow of foreign matter by having an independent circulation path by having a pump that forces the circulation of the excess powder transfer gas to transfer the excess powder and the recycled powder transfer gas to transfer the recycled powder.

그리고 잉여분말을 필터링하여 재생된 재생분말을 3D프린터에 직접 공급함으로써 별도의 공간에 보관하고 분리하여 투입하는 일련의 과정을 생략할 수 있으므로, 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, by filtering the excess powder and directly supplying the recycled powder to the 3D printer, a series of processes of storing and separating it in a separate space can be omitted, thereby improving productivity.

그리고 잉여분말순환펌프와 재생분말순환펌프 선단에 필터조립체를 구비하여 이물 유입을 차단할 수 있다.In addition, by providing a filter assembly at the tip of the excess powder circulation pump and the regeneration powder circulation pump, it is possible to block the inflow of foreign matter.

또한 재생분말저장호퍼 일측에 재생분말의 보관량을 감지하기 위한 센서와, 재생분말의 응집을 방지하기 위한 진동발생기를 구비하여 사용편의성이 향상될 수 있다.In addition, a sensor for detecting the storage amount of the recycled powder and a vibration generator for preventing agglomeration of the recycled powder may be provided at one side of the recycled powder storage hopper, so that user convenience can be improved.

뿐만 아니라 필터조립체의 입/출부에 압력감지센서를 구비하여 필터링 전/후의 압력을 비교함으로써 필터링 성능을 실시간으로 확인할 수 있다.In addition, it is possible to check the filtering performance in real time by comparing the pressure before/after filtering by providing a pressure sensor at the inlet/outlet of the filter assembly.

도 1 은 대한민국 공개특허 제10-2017-0014618호에 개시된 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치의 구성을 보인 단면도.
도 2 는 대한민국 공개특허 제10-2017-0014323호에 개시된 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치의 구성을 보인 단면도.
도 3 은 대한민국 공개특허 제10-2017-0014323호에개시된 레이저 소결식 3차원 프린터의 잔여 파우더 제거장치의 구성을 보인 단면도.
도 4 는 대한민국 등록특허 제10-2090674호에 개시된 잔여분말제거장치를 구비한 3D프린터의 구성을 보인 단면도.
도 5 는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치의 바람직한 실시예의 구조를 보인 전방 사시도.
도 6 은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치의 바람직한 실시예의 구조를 보인 후방 사시도.
도 7 은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치의 세부 구조를 보인 전방 사시도.
도 8 은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치의 세부 구조를 보인 측방 사시도.
도 9 는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치의 세부 구조를 보인 후방 사시도.
도 10 은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 이용한 잉여분말 재공급방법을 나타낸 순서도.
도 11 은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 이용한 잉여분말 재공급방법에서 일 단계인 잉여분말저장단계와 잉여분말분리단계 중 잉여분말과 잉여분말이송가스의 유동 경로를 보인 개요도.
도 12 는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 이용한 잉여분말 재공급방법에서 일 단계인 잉여분말재생단계와 재생분말저장단계 중 재생분말의 유동 경로를 보인 개요도.
도 13 은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치를 이용한 잉여분말 재공급방법에서 일 단계인 재생분말재공급단계에서 재생분말과 재생분말이송가스의 유동 경로를 보인 개요도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a device for removing residual powder of a laser sintering type 3D printer disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0014618.
2 is a cross-sectional view showing the configuration of a device for removing residual powder of a laser sintering type 3D printer disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0014323.
3 is a cross-sectional view showing the configuration of a device for removing residual powder of a laser sintering type 3D printer disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-2017-0014323.
4 is a cross-sectional view showing the configuration of a 3D printer having a residual powder removal device disclosed in Korean Patent Registration No. 10-2090674.
Figure 5 is a front perspective view showing the structure of a preferred embodiment of the surplus powder resupply device for a 3D printer according to the present invention.
6 is a rear perspective view showing the structure of a preferred embodiment of the surplus powder resupply device for a 3D printer according to the present invention.
7 is a front perspective view showing a detailed structure of the surplus powder resupply device for a 3D printer according to the present invention.
Figure 8 is a side perspective view showing a detailed structure of the surplus powder resupply device for 3D printer according to the present invention.
9 is a rear perspective view showing a detailed structure of the surplus powder resupply device for a 3D printer according to the present invention.
10 is a flow chart showing a method for resupplying excess powder using the apparatus for resupplying excess powder for a 3D printer according to the present invention.
FIG. 11 is a schematic diagram showing the flow path of the excess powder and the excess powder transfer gas during the excess powder storage step and the excess powder separation step, which is one step in the excess powder resupply method using the excess powder resupply device for a 3D printer according to the present invention. .
12 is a schematic diagram showing the flow path of the recycled powder during the excess powder regeneration step and the recycled powder storage step, which is one step in the method for resupplying excess powder using the excess powder resupply device for a 3D printer according to the present invention.
13 is a schematic view showing the flow path of the recycled powder and the recycled powder transfer gas in the recycled powder resupply step, which is one step in the excess powder resupply method using the excess powder resupply device for a 3D printer according to the present invention.

이하 첨부된 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(이하 '잉여분말 재공급장치(100)'라 칭함)의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the surplus powder resupply device for a 3D printer (hereinafter referred to as'excess powder resupply device 100') according to the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6.

도 5에는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)의 바람직한 실시예의 구조를 보인 전방 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)의 바람직한 실시예의 구조를 보인 후방 사시도가 도시되어 있다.Fig. 5 is a front perspective view showing the structure of a preferred embodiment of a 3D printer surplus powder resupply device 100 according to the present invention, and Fig. 6 is a 3D printer surplus powder resupply device 100 according to the present invention. A rear perspective view showing the structure of a preferred embodiment is shown.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, terms or words used in the present specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary meaning, and the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. It should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that there is.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical spirit of the present invention, and thus various equivalents that can replace them at the time of application It should be understood that there may be water and variations.

도면과 같이 상기 잉여분말 재공급장치(100)는 3D프린터(10) 일측에 설치되어 3D프린터(10)에서 발생하는 잉여분말을 필터링한 후 다시 3D프린터(10)로 재공급하기 위한 장치로서, 상기 3D프린터(10)는 메인호퍼(11)에 금속분말을 일정량 보관하고 있다가 분말공급장치(12)의 동작에 의해 금속분말을 하측으로 낙하시키고 분말안내구(13)를 통해 성형공간(14) 내부로 안내하며, 분말층형성장치(15)에 금속분말을 공급하여 일정 높이의 분말층을 형성하는 장치이다.As shown in the figure, the excess powder resupply device 100 is installed on one side of the 3D printer 10 to filter the excess powder generated by the 3D printer 10 and then resupply it to the 3D printer 10, The 3D printer 10 stores a certain amount of metal powder in the main hopper 11, and then drops the metal powder downward by the operation of the powder supply device 12, and through the powder guide hole 13, the molding space 14 ) It is a device that guides the inside and forms a powder layer having a predetermined height by supplying metal powder to the powder layer forming apparatus 15.

따라서 상기 3D프린터(10)는 분말층을 형성하고 남은 잉여분말이 발생하게 되며, 분말층형성장치(15)의 전/후에는 잉여분말이 하측으로 낙하할 수 있도록 홀이 천공되어 있다.Accordingly, the 3D printer 10 forms a powder layer and generates excess powder, and holes are drilled before and after the powder layer forming apparatus 15 so that the excess powder can fall downward.

상기 잉여분말 재공급장치(100)는 성형공간(14)에서 분말층을 형성하고 남은 잉여분말을 받아 이물이나 흄 가스등을 제거한 재생분말을 다시 메인홀더로 공급하는 장치이다.The excess powder resupply device 100 is a device that forms a powder layer in the molding space 14 and receives the remaining excess powder and supplies the recycled powder from which foreign matter or fume gas has been removed back to the main holder.

이하 상기 잉여분말이 유동하는 경로 순서대로 구성요소를 설명한다.Hereinafter, the components will be described in the order of the path through which the excess powder flows.

상기 성형공간(14)의 하측에는 잉여분말을 잉여분말 재공급장치(100)로 안내하기 위한 잉여분말수집관(102)이 구비된다. 상기 잉여분말수집관(102)은 분말층형성장치(15)가 전/후로 이동하면서 편도에 1개층의 분말층을 형성함에 따라 2개소에 연결되어진다.An excess powder collecting pipe 102 for guiding the excess powder to the excess powder resupply device 100 is provided below the molding space 14. The excess powder collecting pipe 102 is connected to two places as the powder layer forming apparatus 15 moves forward/backward to form one layer of powder on one side.

그리고 상기 잉여분말수집관(102)은 하나로 합쳐져 잉여분말저장호퍼(110) 내부로 유입된다. 상기 잉여분말저장호퍼(110)는 잉여분말을 별다른 처리 없이 보관만 하는 구성이다.In addition, the excess powder collection pipe 102 is combined into one and flows into the excess powder storage hopper 110. The excess powder storage hopper 110 is configured to only store the excess powder without any special treatment.

상기 잉여분말저장호퍼(110)의 하측에는 잉여분말공급유닛(120)이 구비된다. 상기 잉여분말공급유닛(120)은 잉여분말저장호퍼(110)의 내부와 선택적으로 연통하여 하측 방향으로 잉여분말을 배출하는 구성으로, 롤러방식이나 스크류 방식 등 잉여분말의 배출량을 미세 조정할 수 있는 범위 내라면 다양하게 변경 실시 가능하다.An excess powder supply unit 120 is provided below the excess powder storage hopper 110. The excess powder supply unit 120 is configured to selectively communicate with the inside of the excess powder storage hopper 110 to discharge excess powder in a downward direction, and a range in which the amount of discharge of excess powder such as a roller method or a screw method can be finely adjusted. If it is mine, various changes can be implemented.

상기 잉여분말공급유닛(120)은 제1사이클론호퍼(130)와 연통된다. 상기 제1사이클론호퍼(130)는 잉여분말 재공급장치(100)의 최상측에 위치하는 것으로, 제1관(103)에 의해 잉여분말공급유닛(120)과 연결되어 있다.The excess powder supply unit 120 communicates with the first cyclone hopper 130. The first cyclone hopper 130 is located on the uppermost side of the surplus powder resupply device 100 and is connected to the surplus powder supply unit 120 by a first pipe 103.

그리고 상기 제1관(103)은 제1펌프(140)의 출구측과 연결되어 있다. 따라서, 상기 제1펌프(140)에서 토출되는 잉여분말이송가스는 잉여분말공급유닛(120)에서 하측으로 낙하하는 잉여분말을 이송할 수 있으며, 이송된 잉여분말은 제1관(103)을 따라 제1사이클론호퍼(130)로 유입될 수 있다.In addition, the first pipe 103 is connected to the outlet side of the first pump 140. Therefore, the excess powder transfer gas discharged from the first pump 140 can transfer the excess powder falling downward from the excess powder supply unit 120, and the transferred excess powder is transferred along the first pipe 103. It may flow into the first cyclone hopper 130.

상기 제1사이클론호퍼(130)는 잉여분말이송가스가 유입되면서 사이클론이 발생시켜 잉여분말이 하측 방향으로 포집되도록 작용하게 된다. 따라서 상기 제1사이클론호퍼(130)는 하측으로 갈수록 내경이 줄어드는 형상을 가지며, 상기 제1관(103)은 제1사이클론호퍼(130)의 내주면과 접하도록 결합되어 제1관(103)을 통해 제1사이클론호퍼(130) 내부로 유입된 잉여분말이송가스가 내주면을 따라 원주방향으로 이동하면서 사이클론을 형성할 수 있게 돕게 된다.The first cyclone hopper 130 acts to generate a cyclone while the excess powder conveying gas is introduced, so that the excess powder is collected in a downward direction. Therefore, the first cyclone hopper 130 has a shape whose inner diameter decreases toward the lower side, and the first pipe 103 is coupled to contact the inner circumferential surface of the first cyclone hopper 130 through the first pipe 103. The excess powder transfer gas introduced into the first cyclone hopper 130 moves in the circumferential direction along the inner circumferential surface to help form a cyclone.

그리고 상기 잉여분말이송가스와 잉여분말은 비중의 차이로 인해 분리되며 무거운 잉여분말은 하측 방향으로 낙하하고, 잉여분말이송가스는 상측에 연결된 제2관(105)으로 빠져나가게 된다.In addition, the excess powder transfer gas and the excess powder are separated due to the difference in specific gravity, and the heavy excess powder falls downward, and the excess powder transfer gas escapes to the second pipe 105 connected to the upper side.

상기 제2관(105)은 단부가 제1펌프(140)의 입구부와 연결되어 있으며, 상기 제1펌프(140)의 입구측에는 제1필터조립체(142)가 설치되어 있다.The second pipe 105 has an end connected to the inlet of the first pump 140, and a first filter assembly 142 is installed at the inlet side of the first pump 140.

따라서, 상기 제2관(105)을 따라 이송된 잉여분말이송가스에 미세한 이물이 포함되어 있더라도 제1필터조립체(142)에 의해 필터링된 후 제1펌프(140) 내부로 유입될 수 있으며, 제1펌프(140) 내부로 유입된 잉여분말이송가스는 다시 잉여분말을 제1관(103)을 통해 상방향으로 이송하는 과정을 반복하게 된다.Therefore, even if the excess powder conveying gas conveyed along the second pipe 105 contains fine foreign matter, it may be filtered by the first filter assembly 142 and then flow into the first pump 140. 1 The excess powder transfer gas flowing into the pump 140 repeats the process of transferring the excess powder upward through the first pipe 103 again.

한편, 상기 제1사이클론호퍼(130)의 하측에는 잉여분말공급호퍼(150)가 구비된다. 상기 잉여분말공급호퍼(150)는 제1사이클론호퍼(130)에서 분리되어 낙하된 잉여분말을 하측으로 공급하기 위해 한시적으로 보관하는 구성이다.Meanwhile, an excess powder supply hopper 150 is provided below the first cyclone hopper 130. The excess powder supply hopper 150 is configured to temporarily store the excess powder separated from the first cyclone hopper 130 to supply the dropped excess powder to the lower side.

상기 잉여분말공급호퍼(150)의 하측에는 초음파시빙기(160)가 설치된다. 상기 초음파시빙기(160)는 잉여분말공급호퍼(150)로부터 공급받은 잉여분말을 채질(sieving)하여 흄가스와 같이 유입된 굵은 덩어리나 이물을 걸러내기 위한 구성이다.An ultrasonic sieve machine 160 is installed below the excess powder supply hopper 150. The ultrasonic sieve machine 160 is a configuration for sieving the excess powder supplied from the excess powder supply hopper 150 to filter out coarse lumps or foreign matter introduced such as fume gas.

따라서 상기 초음파시빙기(160)를 통과한 잉여분말은 3D프린터(10)의 제품 생산을 위한 금속분말로 공급 가능한 재생분말로 바뀌게 된다.Therefore, the excess powder that has passed through the ultrasonic ice machine 160 is converted into recycled powder that can be supplied as metal powder for the production of the 3D printer 10.

상기 초음파시빙기(160) 하측에는 재생분말저장호퍼(170)가 설치된다. 상기 재생분말저장호퍼(170)는 3D프린터(10)의 메인호퍼(11)로 공급되기 전에 임시 저장되는 공간으로 하측에는 재생분말공급유닛(180)이 설치되어 있다.A recycled powder storage hopper 170 is installed under the ultrasonic ice machine 160. The recycled powder storage hopper 170 is a space temporarily stored before being supplied to the main hopper 11 of the 3D printer 10, and a recycled powder supply unit 180 is installed at the lower side thereof.

상기 재생분말공급유닛(180)은 전술한 잉여분말공급유닛(120)과 유사한 작용을 통해 재생분말을 하측 방향으로 낙하하도록 구성되며, 상기 재생분말공급유닛(180)은 제3관(107)과 연통된다.The recycled powder supply unit 180 is configured to drop the recycled powder downward through an action similar to that of the excess powder supply unit 120 described above, and the recycled powder supply unit 180 includes the third pipe 107 and Communicate.

상기 제3관(107)은 재생분말공급유닛(180)과 제2사이클론호퍼(190)를 연결하기 위한 구성으로, 제3관(107)의 타단부는 제2펌프(195)의 출구부와 연통되어 재생분말이송가스에 의해 재생분말을 제2사이클론호퍼(190)로 이송될 수 있도록 작용하게 된다.The third pipe 107 is a configuration for connecting the recycled powder supply unit 180 and the second cyclone hopper 190, and the other end of the third pipe 107 is connected to the outlet of the second pump 195 The communication is performed so that the recycled powder can be transferred to the second cyclone hopper 190 by the recycled powder transfer gas.

상기 제2사이클론호퍼(190)는 전술한 제1사이클론호퍼(130)와 유사한 작용을 하지만, 분리하는 대상이 상이하다.The second cyclone hopper 190 functions similarly to the first cyclone hopper 130 described above, but the object to be separated is different.

즉 상기 제2사이클론호퍼(190)는 재생분말이송가스와 재생분말을 동시에 수용한 후 사이클론 방식으로 재생분말을 하측으로 낙하시키고, 재생분말이송가스는 상측의 제4관(109)을 통해 제2펌프(195)의 입구부로 안내하게 된다.That is, the second cyclone hopper 190 simultaneously accommodates the recycled powder transfer gas and the recycled powder, and then drops the recycled powder downward in a cyclone method, and the recycled powder transfer gas is transferred to the second through the fourth pipe 109 on the upper side. It is guided to the inlet of the pump 195.

물론 상기 제2펌프(195)의 입구측에는 제2필터조립체(197)이 설치되어 재생분말이송가스에 포함되어 있는 이물을 걸러낸 후 깨끗한 재생분말이송가스를 제2펌프(195)로 안내하게 된다.Of course, a second filter assembly 197 is installed at the inlet side of the second pump 195 to filter foreign matter contained in the regenerated powder conveying gas, and then guide the clean recycled powder conveying gas to the second pump 195. .

이하 첨부된 도 7을 참조하여 상기 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)의 세부구성을 설명한다.Hereinafter, a detailed configuration of the surplus powder resupply device 100 for the 3D printer will be described with reference to FIG. 7.

도 7에는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)의 세부 구조를 보인 전방 사시도가 도시되어 있다.7 is a front perspective view showing a detailed structure of the surplus powder resupplying apparatus 100 for a 3D printer according to the present invention.

도면과 같이 상기 제1필터조립체(142)와 제2필터조립체(197)의 입구측 및 출구측에는 압력센서(P)가 각각 설치된다. 상기 압력센서(P)는 제1필터조립체(142)와 제2필터조립체(197) 내부에 설치되어 있는 필터의 막힘 정도를 압력 차이로 비교하여 필터링 성능이 어느 정도 발휘하는지를 판별하기 위한 구성이다.As shown in the figure, pressure sensors P are installed at the inlet and outlet sides of the first filter assembly 142 and the second filter assembly 197, respectively. The pressure sensor P is a component for determining the degree of filtering performance by comparing the degree of clogging of the filter installed inside the first filter assembly 142 and the second filter assembly 197 by a pressure difference.

따라서 상기 압력센서(P)는 2개씩 조를 이루어 연동함으로써 제1필터조립체(142)와 제2필터조립체(197) 각각의 필터링 성능을 확인할 수 있도록 구성된다.Therefore, the pressure sensors P are configured to be connected by forming a pair of two to check the filtering performance of each of the first filter assembly 142 and the second filter assembly 197.

한편, 상기 제1펌프(140)와 제2펌프(195)는 서로 분리된 폐루프 경로로 잉여분말이송가스와 재생분말이송가스를 각각 순환하도록 구성된다.Meanwhile, the first pump 140 and the second pump 195 are configured to circulate the excess powder transfer gas and the recycled powder transfer gas through a closed loop path separated from each other.

즉 도 8은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)의 세부 구조를 보인 측방 사시도로서, 제1펌프(140)는 잉여분말공급유닛(120)과 연통하여 잉여분말을 제1사이클론호퍼(130)로 이송하는 페루프 경로를 형성한다.That is, Figure 8 is a side perspective view showing a detailed structure of the surplus powder resupplying device 100 for a 3D printer according to the present invention, the first pump 140 is in communication with the surplus powder supply unit 120 To form a Peruvian path to be transferred to the cyclone hopper 130.

그리고 상기 제2펌프(195)는 재생분말공급유닛(180)과 연통하여 재생분말을 제2사이클론호퍼(190)로 이송하는 폐루프 경로를 형성한다.In addition, the second pump 195 communicates with the recycled powder supply unit 180 to form a closed loop path for transferring the recycled powder to the second cyclone hopper 190.

따라서 이물이 많이 포함되어 있는 잉여분말은 제2펌프(195) 내부로 유입될 수 없으며, 3D프린터(10)에 바로 공급 가능한 재생분말은 제1펌프(140) 내부로 유입될 수 없다.Therefore, the excess powder containing a large amount of foreign matter cannot flow into the second pump 195, and the recycled powder that can be directly supplied to the 3D printer 10 cannot flow into the first pump 140.

도 9를 참조하여 상기 재생분말저장호퍼(170)의 세부 구성을 설명한다.A detailed configuration of the recycled powder storage hopper 170 will be described with reference to FIG. 9.

도 9에는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)의 세부 구조를 보인 후방 사시도가 도시되어 있다.9 is a rear perspective view showing a detailed structure of the surplus powder resupplying device 100 for a 3D printer according to the present invention.

도면과 같이 상기 재생분말저장호퍼(170)에는 다수의 센서(172)가 설치되어 있다. 상기 센서(172)는 단부가 재생분말저장호퍼(170)의 내부에 위치하고 있어서, 재생분말저장호퍼(170)에 저장되어 있는 재생분말의 높이를 감지하는 기능을 수행한다.As shown in the figure, a plurality of sensors 172 are installed in the recycled powder storage hopper 170. Since the end of the sensor 172 is located inside the recycled powder storage hopper 170, the sensor 172 performs a function of detecting the height of the recycled powder stored in the recycled powder storage hopper 170.

이를 위해 상기 센서(172)는 근접센서가 채택되었으며, 다수 센서(172) 중 하측은 감지되고 상측은 감지되지 않는 경우 재생분말의 보관량이 적은 것을 알 수 있게 된다.For this purpose, the sensor 172 has a proximity sensor, and when the lower side of the plurality of sensors 172 is detected and the upper side is not detected, it can be seen that the storage amount of the recycled powder is small.

상기 재생분말저장호퍼(170)의 외면에는 진동발생기(174)가 설치된다. 상기 진동발생기(174)는 재생분말의 입자가 작아 응집될 수 있는데 이러한 응집을 진동을 가하여 방지하는 장치이다.A vibration generator 174 is installed on the outer surface of the recycled powder storage hopper 170. The vibration generator 174 may be agglomerated with small particles of the recycled powder, and is a device that prevents such agglomeration by applying vibration.

이하 상기와 같이 구성되는 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)를 이용하여 잉여분말을 재공급하는 방법을 도 10을 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of resupplying excess powder using the surplus powder resupplying apparatus 100 for a 3D printer configured as described above will be described with reference to FIG. 10.

도 10에는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)를 이용한 잉여분말 재공급방법을 나타낸 순서도가 도시되어 있다.10 is a flow chart showing a method for resupplying excess powder using the apparatus 100 for resupplying excess powder for a 3D printer according to the present invention.

도면과 같이 상기 재공급방법은 잉여분말을 잉여분말저장호퍼(110)로 안내하는 잉여분말저장단계(S100)와, 상기 잉여분말저장호퍼(110)의 잉여분말을 잉여분말이송가스로 이송하여 제1사이클론호퍼(130)에서 분리하는 잉여분말분리단계(S200)와, 상기 제1사이클론호퍼(130)에서 분리된 잉여분말에서 흄가스와 이물을 필터링하여 재생분말로 재생하는 잉여분말재생단계(S300)와, 상기 재생분말을 재생분말저장호퍼(170)에 저장하는 재생분말저장단계(S400)와, 상기 재생분말저장호퍼(170)의 재생분말을 재생분말이송가스로 이송하여 3D프린터(10)의 메인호퍼(11)와 연결된 제2사이클론호퍼(190)에서 분리하는 재생분말재공급단계(S500)를 순차적으로 실시하여 이루어진다.As shown in the figure, the resupply method includes a step of storing excess powder (S100) for guiding the excess powder to the excess powder storage hopper 110, and transferring the excess powder of the excess powder storage hopper 110 to the excess powder transfer gas. 1 Excess powder separation step (S200) separating from the cyclone hopper 130, and surplus powder regeneration step (S300) of filtering fume gas and foreign matter from the surplus powder separated by the first cyclone hopper 130 to regenerate it into regenerated powder (S300). ), and a recycled powder storage step (S400) of storing the recycled powder in the recycled powder storage hopper 170, and a 3D printer 10 by transferring the recycled powder of the recycled powder storage hopper 170 to a recycled powder transfer gas. The recycled powder material supply step (S500) separated from the second cyclone hopper 190 connected to the main hopper 11 is sequentially performed.

상기 잉여분말저장단계(S100)와 잉여분말분리단계(S200)에서 잉여분말과 잉여분말이송가스의 이동 경로를 첨부된 도 11을 참조하여 설명한다.In the excess powder storage step (S100) and the excess powder separation step (S200), a movement path of the excess powder and the excess powder transfer gas will be described with reference to FIG. 11 attached thereto.

도 11은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)를 이용한 잉여분말 재공급방법에서 일 단계인 잉여분말저장단계(S100)와 잉여분말분리단계(S200) 중 잉여분말과 잉여분말이송가스의 유동 경로를 보인 개요도이다.Figure 11 is a surplus powder and excess powder of the surplus powder storage step (S100) and the surplus powder separation step (S200), which is one step in the surplus powder resupply method using the surplus powder resupply device 100 for a 3D printer according to the present invention. It is a schematic diagram showing the flow path of the conveyed gas.

도면과 같이 상기 잉여분말저장단계(S100)에서 금속분말은 분말층형성장치(15)에 의해 분말층이 형성되며, 나머지 잉여분말은 잉여분말수집관(102)을 따라 잉여분말저장호퍼(110)로 유입되어 저장된다.As shown in the figure, in the excess powder storage step (S100), the metal powder is formed in a powder layer by the powder layer forming apparatus 15, and the remaining excess powder follows the excess powder collection pipe 102, and the excess powder storage hopper 110 Flows into and is stored.

이후 상기 잉여분말공급유닛(120) 및 제1펌프(140)의 작용에 의해 잉여분말과 잉여분말이송가스는 제1관(103)을 따라 제1사이클론호퍼(130)로 이송되어 잉여분말분리단계(S200)가 실시된다.Thereafter, by the action of the excess powder supply unit 120 and the first pump 140, the excess powder and the excess powder transfer gas are transferred to the first cyclone hopper 130 along the first pipe 103 to separate the excess powder. (S200) is carried out.

상기 잉여분말분리단계(S200)가 완료되면 잉여분말은 잉여분말재생단계(S300)와 재생분말저장단계(S400)에 의해 재생분말화된다.When the excess powder separation step (S200) is completed, the excess powder is converted into recycled powder by the excess powder regeneration step (S300) and the recycled powder storage step (S400).

도 12는 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)를 이용한 잉여분말 재공급방법에서 일 단계인 잉여분말재생단계(S300)와 재생분말저장단계(S400) 중 재생분말의 유동 경로를 보인 개요도로서, 상기 잉여분말공급호퍼(150)에 저장된 잉여분말은 초음파시빙기(160) 내부로 유입되어 이물이 제거되며, 이물이 제거된 재생분말은 재생분말저장호퍼(170) 내부로 유입되어 저장된다.12 is a flow path of the recycled powder among the excess powder regeneration step (S300) and the recycled powder storage step (S400), which are one step in the excess powder resupply method using the excess powder resupply device 100 for a 3D printer according to the present invention. As a schematic diagram showing, the excess powder stored in the excess powder supply hopper 150 flows into the ultrasonic ice machine 160 to remove foreign matter, and the recycled powder from which the foreign matter is removed flows into the recycled powder storage hopper 170. And saved.

상기 재생분말은 이후 재생분말재공급단계(S500)를 거쳐 메인호퍼(11)에 재공급된다.The recycled powder is then resupplied to the main hopper 11 through the recycled powder resupply step (S500).

도 13은 본 발명에 의한 3D프린터용 잉여분말 재공급장치(100)를 이용한 잉여분말 재공급방법에서 일 단계인 재생분말재공급단계(S500)에서 재생분말과 재생분말이송가스의 유동 경로를 보인 개요도로서, 상기 재생분말저장호퍼(170) 내부에 보관되던 재생분말은 재생분말공급유닛(180) 하측으로 빠져나와 제3관(107)에 투입되며, 상기 제3관(107)에는 제2펌프(195)로부터 토출된 재생분말이송가스가 유동하고 있으므로, 재생분말은 재생분말이송가스와 함께 제3관(107)을 따라 제2사이클론호퍼(190)로 유입된다.13 shows the flow path of the recycled powder and the recycled powder conveying gas in the recycled powder resupply step (S500), which is a step in the excess powder resupplying method using the excess powder resupply device 100 for a 3D printer according to the present invention. As a schematic diagram, the recycled powder stored in the recycled powder storage hopper 170 is discharged from the lower side of the recycled powder supply unit 180 and is put into the third pipe 107, and the second pump is in the third pipe 107. Since the recycled powder transfer gas discharged from 195 flows, the recycled powder flows into the second cyclone hopper 190 along the third pipe 107 along with the recycled powder transfer gas.

상기 제2사이클론호퍼(190) 내부로 유입된 재생분말은 사이클론 작용에 의해 하측으로 낙하하여 메인호퍼(11)로 재공급되며, 제2사이클론호퍼(190)에서 분리된 재생분말이송가스는 제4관(109)을 따라 이동하여 제2필터조립체(197)에서 다시 한번 필터링된 후 제2펌프(195) 내부로 유입된다.The recycled powder flowing into the second cyclone hopper 190 falls downward by the cyclone action and is resupplied to the main hopper 11, and the recycled powder transfer gas separated from the second cyclone hopper 190 is a fourth It moves along the pipe 109 and is filtered once again in the second filter assembly 197 and then flows into the second pump 195.

상기와 같은 과정을 순차적으로 반복 실시함에 따라 잉여분말은 재생분말로 재생되어 재공급될 수 있다.By sequentially repeating the above process, the excess powder can be regenerated and resupplied as recycled powder.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments illustrated above, and many other modifications based on the present invention will be possible for those skilled in the art within the above technical scope.

10. 3D프린터 11. 메인호퍼
12. 분말공급장치 13. 분말안내구
14. 성형공간 15. 분말층형성장치
100. 잉여분말 재공급장치 102. 잉여분말수집관
103. 제1관 105. 제2관
107. 제3관 109. 제4관
110. 잉여분말저장호퍼 120. 잉여분말공급유닛
130. 제1사이클론호퍼 140. 제1펌프
142. 제1필터조립체 150. 잉여분말공급호퍼
160. 초음파시빙기 170. 재생분말저장호퍼
172. 센서 174. 진동발생기
180. 재생분말공급유닛 190. 제2사이클론호퍼
195. 제2펌프 197. 제2필터조립체
P . 압력센서 S100. 잉여분말저장단계
S200. 잉여분말분리단계 S300. 잉여분말재생단계
S400. 재생분말저장단계 S500. 재생분말재공급단계10. 3D Printer 11. Main Hopper
12. Powder supply device 13. Powder guide
14. Molding space 15. Powder layer forming device
100. Surplus powder resupply device 102. Surplus powder collection pipe
103. Sub-Section 1 105. Sub-Section 2
107. Sub-Section 3 109. Sub-Section 4
110. Surplus powder storage hopper 120. Surplus powder supply unit
130. No. 1 cyclone hopper 140. No. 1 pump
142. First filter assembly 150. Surplus powder supply hopper
160. Ultrasonic ice machine 170. Recycled powder storage hopper
172. Sensor 174. Vibration generator
180. Recycled powder supply unit 190. No. 2 cyclone hopper
195. The second pump 197. The second filter assembly
P. Pressure sensor S100. Step of storing excess powder
S200. Excess powder separation step S300. Excess powder regeneration stage
S400. Recycled powder storage step S500. Resupply stage of recycled powder

Claims (7)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 분말 적층형 3D프린터의 성형공간에서 적층 후 남은 잉여분말을 외부로 안내하는 잉여분말수집관과, 상기 잉여분말수집관을 이동하는 잉여분말을 저장하는 잉여분말저장호퍼와, 상기 잉여분말저장호퍼 내부와 선택적으로 연통하여 하측 방향으로 잉여분말을 배출하는 잉여분말공급유닛과, 상기 잉여분말공급유닛에서 배출된 잉여분말을 잉여분말이송가스와 동시에 수용한 후 분리하는 제1사이클론호퍼와, 상기 제1사이클론호퍼에서 분리된 잉여분말에서 흄가스와 이물을 필터링하여 재생분말로 재생하는 초음파시빙기와, 상기 재생분말을 저장하는 재생분말저장호퍼와, 상기 재생분말저장호퍼에서 배출된 재생분말을 하측 방향으로 낙하하는 재생분말공급유닛과, 상기 재생분말공급유닛에서 낙하하는 재생분말을 재생분말이송가스와 동시에 수용한 후 분리하여 3D프린터의 메인호퍼로 재공급하는 제2사이클론호퍼와, 상기 잉여분말공급유닛과 제1사이클론호퍼를 연결하는 제1관과, 상기 제1사이클론호퍼와 연결되어 잉여분말이송가스를 배출하는 제2관과, 상기 재생분말공급유닛과 제2사이클론호퍼를 연결하는 제3관과, 상기 제2사이클론호퍼와 연결되어 재생분말이송가스를 배출하는 제4관과, 상기 제1관과 제2관의 단부에 연결되어 잉여분말이송가스를 강제 순환함으로써 잉여분말공급유닛의 잉여분말을 제1사이클론호퍼로 이송하는 제1펌프와, 상기 제3관과 제4관의 단부에 연결되어 재생분말이송가스를 강제 순환함으로써 재생분말공급유닛의 재생분말을 제2사이클론호퍼로 이송하는 제2펌프와, 상기 제1펌프의 입구측에 설치되어 잉여분말이송가스에 포함된 이물을 필터링하는 제1필터조립체와, 제2펌프의 입구측에 설치되어 재생분말이송가스에 포함된 이물을 필터링하는 제2필터조립체를 포함하여 구성되며,
상기 제1펌프가 토출한 잉여분말이송가스는 제1사이클론호퍼와 제1필터조립체를 경유하는 폐루프 경로를 순환하고,
상기 제2펌프가 토출한 재생분말이송가스는 제2사이클론호퍼와 제2필터조립체를 경유하는 폐루프 경로를 순환하는 것을 특징으로 하는 3D프린터용 잉여분말 재공급장치.
In the molding space of the powder stacking type 3D printer, an excess powder collection tube that guides the excess powder remaining after lamination to the outside, an excess powder storage hopper that stores excess powder that moves the excess powder collection tube, and the inside of the excess powder storage hopper. A first cyclone hopper that selectively communicates and discharges excess powder in a downward direction; a first cyclone hopper that receives and separates the excess powder discharged from the excess powder supply unit simultaneously with the excess powder transfer gas; and the first cyclone An ultrasonic wave ice machine that filters fume gas and foreign matter from the excess powder separated from the hopper and regenerates it into recycled powder, a recycled powder storage hopper that stores the recycled powder, and the recycled powder discharged from the recycled powder storage hopper in a downward direction. A second cyclone hopper that receives the falling recycled powder supply unit and the recycled powder falling from the recycled powder supply unit at the same time with the recycled powder transfer gas, separates and resupplies it to the main hopper of the 3D printer; and the surplus powder supply unit And a first pipe connecting the first cyclone hopper, a second pipe connected to the first cyclone hopper to discharge excess powder transfer gas, and a third pipe connecting the regenerated powder supply unit and the second cyclone hopper. , A fourth pipe connected to the second cyclone hopper to discharge the regenerated powder transport gas, and a fourth pipe connected to the ends of the first pipe and the second pipe to forcibly circulate the excess powder transport gas, thereby reducing the excess powder of the surplus powder supply unit. A first pump for transferring to the first cyclone hopper and a second pump connected to the ends of the third and fourth tubes to forcibly circulate the recycled powder transfer gas to transfer the recycled powder from the recycled powder supply unit to the second cyclone hopper. A pump, a first filter assembly installed at the inlet side of the first pump to filter foreign matter contained in the excess powder transfer gas, and a first filter assembly installed at the inlet side of the second pump to filter foreign matter contained in the recycled powder transfer gas Consisting of including a second filter assembly,
The excess powder transfer gas discharged by the first pump circulates through a closed loop path through the first cyclone hopper and the first filter assembly,
The recycled powder transfer gas discharged by the second pump circulates through a closed loop path through a second cyclone hopper and a second filter assembly.
 제 5 항에 있어서, 상기 제1필터조립체와 제2필터조립체의 입구부 및 출구부에는 압력센서가 구비됨을 특징으로 하는 3D프린터용 잉여분말 재공급장치.
6. The apparatus of claim 5, wherein a pressure sensor is provided at the inlet and outlet portions of the first filter assembly and the second filter assembly.
 제 6 항에 있어서, 상기 재생분말저장호퍼 일측에는,
상기 재생분말의 저장량을 감지하기 위한 다수의 센서와,
상기 재생분말의 응집을 방지하기 위한 진동발생기가 구비됨을 특징으로 하는 3D프린터용 잉여분말 재공급장치.The method of claim 6, wherein at one side of the recycled powder storage hopper,
A plurality of sensors for detecting the storage amount of the reclaimed powder,
Excess powder resupplying device for a 3D printer, characterized in that provided with a vibration generator for preventing agglomeration of the regenerated powder.
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