KR102392295B1 - Metal 3D printer - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레이저를 이용하여 금속분말을 경화시켜 3D프린팅 출력물을 얻기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 챔버의 내측 하부면에 금속분말을 공급하는 공급부와 상기 공급부로부터 공급된 금속분말을 적층부로 이송시켜 적층되도록 하는 블레이드 및 상기 적층부에 적층된 금속분말에 레이저를 조사하여 출력물이 성형되도록 하는 광학부를 포함하여 구성됨으로써, 출력물이 안정적이고 정밀하게 성형되도록 함과 동시에 상기 적층부에 적층되지 않은 금속분말이 회수부를 통해 회수되도록 하여 재료의 손실을 최소화할 수 있는 금속 3D 프린터에 관한 기술분야이다.The present invention relates to an apparatus for obtaining a 3D printing output by curing metal powder using a laser, and more specifically, a supply unit for supplying metal powder to the inner lower surface of a chamber, and a metal powder supplied from the supply unit. It is configured to include a blade for transporting to the lamination unit so that it is laminated, and an optical unit for molding the output by irradiating a laser to the metal powder laminated on the lamination unit, thereby allowing the output to be formed stably and precisely and at the same time being laminated to the lamination unit. It is a technical field related to a metal 3D printer that can minimize material loss by allowing unresolved metal powder to be recovered through a recovery unit.
일반적으로, 3차원의 입체 형상을 가진 성형품을 제작하기 위해서는 도면에 의존하여 수작업에 의해 이루어지는 목업(Mock up) 제작방식과 CNC 공작기계에 의한 수치제어식 자동 제작방식 등이 있다. 그러나 목업 제작방식은 수작업에 의하므로 정교한 형상가공이 어렵고 많은 시간이 소요되며, CNC 공작기계에 의한 제작방식은 정교한 수치제어가 가능하지만 공구간섭에 의하여 가공할 수 있는 형상에 제약이 있다.In general, in order to manufacture a molded article having a three-dimensional shape, there are a mock-up manufacturing method made by hand depending on drawings and a numerical control type automatic manufacturing method using a CNC machine tool. However, since the mock-up manufacturing method is manual, it is difficult and takes a lot of time to process the elaborate shape. The manufacturing method by the CNC machine tool allows precise numerical control, but there is a limit to the shape that can be processed due to tool interference.
이에 최근에는 제품의 디자이너 또는 설계자가 3차원 모델링 툴을 통해 설계된 3D 설계도면 데이터를 저장한 컴퓨터를 이용하여 3차원 입체 형상의 성형품을 제작하는 3D 프린터가 등장하였다.In recent years, a 3D printer has appeared in which a designer or designer of a product uses a computer that stores 3D design drawing data designed through a 3D modeling tool to produce a molded product of a three-dimensional shape.
상기와 같은 3D 프린터 중 금속을 이용한 3D 프린팅 방식에는 크게 파우더 베드 용융(Powder Bed Fusion, PBF)방식과 고에너지 직접 조사(Direct Energy Deposition, DED)방식으로 크게 나뉜다. PBF 방식은 분말공급장치에서 일정 면적의 분말 베드에 일정 높이(~수십 ㎛)의 분말층을 도포하고 레이저 광원을 설계도면에 따라 선택적으로 조사하여 필요한 부분만 한층씩 용융시키는 방식이다. 이에 반해 DED 방식은 보호가스 분위기에서 분말을 공급하고 이 분말을 고출력 레이저로 공급과 동시에 용융시켜 적층하는 방식이다. Among the above 3D printers, the 3D printing method using metal is largely divided into a Powder Bed Fusion (PBF) method and a Direct Energy Deposition (DED) method. The PBF method is a method in which a powder layer of a certain height (~ several tens of μm) is applied to a powder bed of a certain area in a powder supply device, and only the necessary parts are melted layer by layer by selectively irradiating a laser light source according to the design drawing. On the other hand, the DED method supplies powder in a protective gas atmosphere and melts and stacks the powder at the same time as it is supplied with a high-power laser.
이중에서 금속분말을 얇게 펼쳐서 레이저의 선택적 조사에 의한 용융과 응고가 반복적으로 발생하여 제조되는 이러한 작업 방식은 스크랩 등의 재료손실도 없고 유사한 디자인이나 형상 수정을 위한 설계 변경이 자유로운 장점이 있어 선택적 레이저 용융에 의한 PBF 방식의 3D 프린터가 많은 관심을 받고 있다.Among them, this work method, which is manufactured by spreading metal powder thinly and repeatedly causing melting and solidification by laser selective irradiation, has the advantage of no material loss such as scrap and freedom of design change for similar design or shape modification. A 3D printer of the PBF method by melting is receiving a lot of attention.
이러한 PBF 방식의 3D 프린터는 파우더 베드가 피스톤에 의해 승·하강 되도록 설치된 조형챔버와 상기 조형챔버의 내부에 금속분말을 공급하는 소재 카트리지와, 상기 소재 카트리지로부터 일정량의 금속분말을 조형챔버의 파우더 베드의 상면에 얇게 펼쳐 공급하는 레벨링 블레이드와, 레이저 및 스캐너 시스템으로 크게 구성되어 있으며, 조형챔버에서 조형이 끝나면 성형품을 금속분말과 함께 피스톤에 의해 상승시켜 성형품을 분리해내는 작업을 하게 된다.This PBF type 3D printer includes a molding chamber installed so that the powder bed is raised and lowered by a piston, a material cartridge for supplying metal powder to the inside of the molding chamber, and a predetermined amount of metal powder from the material cartridge to the powder bed of the molding chamber. It is largely composed of a leveling blade that spreads thinly on the upper surface of the device, and a laser and scanner system. When the molding is finished in the molding chamber, the molded product is lifted by a piston together with the metal powder to separate the molded product.
이러한 PBF 방식의 3D 프린터는 공급부의 금속분말이 레벨링 블레이드에 의해 적층부에 균일하게 쌓이는 과정에서 대부분의 3D 프린터는 레벨링 블레이드가 적층부를 지나친 후 레이저가 선택적 영역에 조사되는 동안 대기하고 있다가 레벨링 블레이드의 원점으로 다시 돌아가는 중 적층부가 레벨링 블레이드와 충돌을 일으키지 않기 위해 미세하게 하강 후 다시 상승하는 동작을 취하게 된다. 이로 인해 적층부의 높이가 백래시(Backlash) 현상에 의해 오차가 발생할 수 있는 문제점이 상존하며, 레벨링 블레이드의 불연속적인 왕복운동으로 인해 공정시간이 오래 걸리는 문제가 있다.In this PBF type 3D printer, in the process of uniformly stacking the metal powder in the supply part on the lamination part by the leveling blade, most 3D printers wait while the laser is irradiated to the selective area after the leveling blade passes the lamination part and wait until the leveling blade While returning to the origin of , in order not to cause a collision with the leveling blade, the lamination part descends slightly and then rises again. Due to this, there is a problem that an error may occur in the height of the stacked part due to a backlash phenomenon, and there is a problem that the process takes a long time due to the discontinuous reciprocating motion of the leveling blade.
최근 전술한 바와 같은 PBF 방식의 금속 3D 프린터는 다양한 분야에 활용되고 있으며, 금속 3D 프린터에 사용되는 금속분말은 분야별로 다양한 금속분말이 사용되고 있는 가운데, 우주항공 분야에는 Cobalt-Chrome alloy, Inconel Super alloy, Titanium Ti6Al4V 등이 사용되고 있고, 일반 산업용에는 Aluminum alloy, Titanium, Brass, Stainless Steel, Bronze, Fe계 금형강, Ni계 초내열합금, Ti계, zirconium 등이 사용되고 있으며, 임플란트를 포함한 의료분야에는 Titanium, Titanium alloy, Cobalt-Chrome alloy 등이 사용되고 있다.Recently, the PBF type metal 3D printer as described above has been used in various fields, and among the metal powders used in metal 3D printers, various metal powders are used for each field, and in the aerospace field, Cobalt-Chrome alloy, Inconel Super alloy , Titanium Ti6Al4V, etc. are used, and aluminum alloy, titanium, brass, stainless steel, bronze, Fe-based mold steel, Ni-based superalloy, Ti-based, zirconium, etc. are used for general industry, and titanium is used in the medical field including implants. , Titanium alloy, Cobalt-Chrome alloy, etc. are being used.
일반적으로 금속 3D 프린터의 경우에는 블레이드의 이동 방향이 전후방으로 이송되면서 금속 분말을 공급하므로 전체적인 공정시간이 오래 걸리는 문제가 있고, 또한 블레이드의 전후방 이송시 금속 분말이 소결된 후에 블레이드가 원래 위치로 복귀 하는 동안 적층부 소결층의 간섭을 피하기 위해 적층부가 일시적으로 하강 하였다가 다음 레이어 적층 소결시에 상승하는 백래시에 의하여 정밀도가 저하되어 품질 향상에 많은 문제를 발생하게 된다.In general, in the case of a metal 3D printer, since the metal powder is supplied while the moving direction of the blade is transferred forward and backward, there is a problem that the entire process takes a long time. In order to avoid interference of the sintered layer of the laminated part during the process, the laminated part temporarily descends and then the backlash that rises during the sintering of the next layer laminatedly lowers the precision, causing many problems in quality improvement.
이에 대한 해결점으로, 챔버의 내측 하부면에 상부방향으로 금속분말을 공급하는 공급부와 상기 챔버의 중앙에 설치되어 공급된 금속분말을 회전을 통해 쓸어 적층부로 이동시켜 적층되도록 하는 레벨링 블레이드 및 적층부에 적층되지 않은 금속분말을 상기 레벨링 블레이드를 통해 회수부로 이송시켜 금속분말을 회수함과 동시에 블로워를 통해 출력물이 광선에 의해 성형될 때 공정 부산물이 포집부재를 통해 포집부로 포집되도록 함으로써, 레벨링 블레이드의 회전을 통한 회전에 의해 금속분말이 균일하게 적층부에 적층되도록 함과 동시에 공정시간을 단축시킬 수 있고, 레벨링 블레이드가 한 방향으로 지속적으로 회전하게 되어 적층부가 하강 또는 상승운동을 반복하지 않고 연속적으로 하강하게 되므로 백래쉬 현상을 제거할 수 있으며, 또한 회수되는 금속분말에 공정 부산물이 최소한으로 포함되도록 하여 재사용이 용이하도록 하는 금속 3D 프린터를 통하여 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.As a solution to this, a supply unit for supplying metal powder in an upward direction to the inner lower surface of the chamber, and a leveling blade installed in the center of the chamber and sweeping the supplied metal powder through rotation to move it to the lamination unit to be laminated and stacked The metal powder is recovered by transporting the non-stacked metal powder to the recovery unit through the leveling blade, and at the same time, when the output product is formed by light through the blower, the process by-product is collected through the collecting member to the collecting unit, thereby rotating the leveling blade By rotating through the Therefore, it is possible to remove the backlash phenomenon, and the main purpose is to provide the metal powder through a metal 3D printer to facilitate reuse by minimizing the inclusion of process by-products in the recovered metal powder.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자, 출력물을 성형하는 성형부와 공조부 및 상기 성형부와 공조부를 제어하는 제어부를 포함하는 금속 3D 프린터에 있어서, 상기 성형부는 하부면 일측에 공급홀이 관통형성되고, 하부면 전방에 적층홀이 관통형성되며, 하부면 타측에 회수홀이 관통형성되는 한편, 내측 하부면 중앙에 일측 하부가 회전가능하도록 설치되는 레벨링 블레이드를 구비하는 챔버와 상기 챔버의 하부 일측에 상기 공급홀과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말을 공급하는 공급부와 상기 챔버의 하부 전방에 상기 적층홀과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말이 적층되는 적층부와 상기 챔버의 상부에 설치되어 상기 적층부에 레이저를 조사하는 광학부 및 상기 챔버의 하부 타측에 상기 회수홀과 대응되어 설치되는 회수부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 3D 프린터를 제시한다.The present invention is a metal 3D printer comprising a molding unit and an air conditioning unit for molding an output, and a control unit for controlling the molding unit and the air conditioning unit in order to realize the desired object as described above, wherein the molding unit is a supply hole on one side of the lower surface A chamber and the chamber having a leveling blade that is formed through this, a stacking hole is formed through the front of the lower surface, a recovery hole is formed through the other side of the lower surface, and one lower part is rotatably installed in the center of the inner lower surface It is installed to correspond to the supply hole on one side of the lower part of the Metal 3D printer characterized in that it comprises a stacking part to be stacked, an optical part installed on the upper part of the chamber to irradiate a laser to the stacking part, and a recovery part installed in correspondence with the recovery hole on the other side of the lower side of the chamber. present
또한, 본 발명의 상기 챔버는 내측 하부면에 환형으로 돌출형성되되, 상기 공급홀과 적층홀 및 회수홀의 외측에 위치되도록 돌출형성되는 이탈방지부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber of the present invention is formed to protrude annularly on the inner lower surface, characterized in that it is configured to include a separation preventing member protruding to be located outside the supply hole, the stacking hole and the recovery hole.
또한, 본 발명의 상기 레벨링 블레이드는 전방에 설치되되, 상기 공급홀과 적층홀 및 회수홀의 직경 또는 길이보다 크게 설치되고, 상기 챔버의 내측 하부면과 밀접되는 합성수지 재질의 블레이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the leveling blade of the present invention is installed in the front, is installed larger than the diameter or length of the supply hole, the stacking hole and the recovery hole, and is configured to include a synthetic resin blade close to the inner lower surface of the chamber characterized.
또한, 본 발명의 상기 회수홀은 일측부터 타측방향으로 길이가 형성되는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the recovery hole of the present invention is characterized in that it is formed in a rectangular shape having a length in the direction from one side to the other side.
또한, 본 발명의 상기 챔버는 내측 하부면 후방에 구비되어 전방으로 불활성가스를 불어내는 블로워와 하부면 전방 타측에 관통형성되는 퓸포집홀을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber of the present invention is characterized in that it is configured to include a blower that is provided on the rear of the inner lower surface to blow an inert gas forward, and a fume collection hole that is formed through the other side of the lower surface front.
또한, 본 발명은 상기 퓸포집홀과 연결되는 포집부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it is configured to include a collecting unit connected to the fume collecting hole.
또한, 본 발명의 상기 챔버는 타측 하부가 상기 퓸포집홀과 연통되도록 설치되고, 일측 후방이 개방되는 퓸포집부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the chamber of the present invention is installed so that the lower part of the other side communicates with the fume collection hole, it is characterized in that it is configured to include a fume collection member having an open rear side.
또한, 본 발명의 상기 블로워는 상기 챔버의 내측 하부면 후방에 돌출되어 형성되고, 전방 상부에 송풍홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the blower of the present invention is formed to protrude to the rear of the inner lower surface of the chamber, characterized in that the blowing hole is formed in the front upper portion.
또한, 본 발명의 상기 블로워는 전면 상부에 형성되되, 상기 송풍홀로부터 바람이 전방하부방향으로 불어나갈 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 그릴을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the blower of the present invention is formed on the front upper portion, characterized in that it is configured to include at least one grill that allows the wind to blow in the front downward direction from the blowing hole.
또한, 본 발명의 상기 적층부는 내부와 외부의 전체를 포함하는 적층하우징과, 상기 적층부 외부에 형성되어 제품성형부를 고정하는 하우징과, 상기 적층부 내부에 인입 형성되어 승강부재에 의해 승강됨과 동시에 출력물이 성형되도록 하는 제품성형부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the laminated part of the present invention includes a laminated housing including the entire interior and exterior, a housing formed outside the laminated part to fix the product forming part, and is formed inside the laminated part to be raised and lowered by the lifting member at the same time. It is characterized in that it is configured to include a product molding unit for molding the output.
또한, 본 발명의 상기 제품성형부는 상기 하우징의 하부에 상부가 내입되어 승강부재에 의해 승강되는 승강몸체와, 상기 승강몸체의 상부에 결합되되, 상기 제품성형부의 성형플레이트는 적층플레이트 교체시 볼트의 완전한 분해 없이 적층플레이트의 체결 및 분리가 용이하도록 형성된 회전슬롯타입 성형플레이트와, 척 및 바이스 구조를 이용하여 직접 볼트 체결을 하지 않고서도 적층플레이트의 체결 및 분리가 용이하도록 형성된 척타입 및 바이스타입의 성형플레이트 구성으로 구분되고, 상기 성형플레이트는 척타입, 바이스타입, 회전슬롯타입 중 어느 한가지를 선택하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the product forming part of the present invention includes an elevating body whose upper part is inserted into the lower part of the housing and is raised and lowered by an elevating member, and is coupled to the upper part of the elevating body, and the forming plate of the product forming part is formed of a bolt when replacing the laminated plate. A rotating slot type molded plate that is formed to facilitate fastening and separation of the laminated plate without complete disassembly, and a chuck type and vice type formed to facilitate fastening and separation of the laminated plate without direct bolting using a chuck and vise structure. It is divided into a molding plate configuration, and the molding plate is characterized in that it is configured by selecting any one of a chuck type, a vice type, and a rotating slot type.
또한, 본 발명의 상기 성형플레이트 척타입은, 상기 승강몸체의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부면에 하부면이 밀접되도록 결합되는 척과, 상기 하부몸체의 상부 외측에 결합되어 적층부의 하강시 상기 척의 외면에서 내부로 외력을 발생시키는 척링 및 하부에 결합돌부(미표시)가 형성되고, 상기 결합돌부가 상기 척의 내측에 내입되어 상기 척에 의해 고정되는 적층플레이트를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the molded plate chuck type of the present invention includes a lower body having a lower portion fixedly coupled to the upper surface of the elevating body, a chuck coupled to a lower surface in close contact with the upper surface of the lower body, and an upper outer side of the lower body A chuck ring for generating an external force from the outer surface of the chuck to the inside when the stacking part is descended by being coupled to a chuck ring and a coupling protrusion (not shown) are formed at the lower part, and the coupling protrusion is inserted into the inside of the chuck and is fixed by the chuck. It is characterized in that it is configured.
또한, 본 발명의 성형플레이트 바이스타입은, 상기 승강몸체의 상부면에 하부가 고정결합되고, 일측에 상부면보다 낮은 하부단턱(미표시)이 형성되며, 타측에 상부면보다 높은 상부단턱(미표시)이 형성되고, 상기 상부단턱의 내측면이 상부방향으로 갈수록 내측방향으로 기울어진 경사면이 형성된 하부몸체와, 상기 하부몸체의 일측 하부단턱에 결합되며, 내측면 상부가 상기 상부단턱의 내측면과 대향되는 형상으로 형성되는 바이스 및 하부에 결합돌부(미표시)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the molded plate vice type of the present invention, the lower part is fixedly coupled to the upper surface of the lifting body, a lower stepped (not shown) lower than the upper surface is formed on one side, and an upper stepped (not shown) higher than the upper surface is formed on the other side. and a lower body having an inclined surface inclined in an inward direction as the inner surface of the upper step goes upward, and is coupled to the lower step on one side of the lower body, and the inner surface of the upper step is opposite to the inner surface of the upper step It is characterized in that the coupling protrusion (not shown) is formed in the vise and the lower portion formed of .
또한, 본 발명의 상기 성형플레이트 회전슬롯타입은 상기 승강몸체의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체와, 상기 하부몸체의 상부에 하부가 고정결합되고 둘레에 단턱이 형성되며 볼트에 의해 상기 하부몸체에 결합되는 슬롯이 형성된 적층플레이트와, 상기 슬롯은 한쪽은 볼트로 고정될 수 있도록 U 형태로 구성되고 다른 한쪽은 볼트 머리가 관통될 수 있도록 원형으로 형성되어 볼트를 완전 분해하지 않고서도 상기 적층플레이트를 일부 회전시켜 체결 및 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the molded plate rotation slot type of the present invention has a lower body fixedly coupled to a lower part of the upper surface of the elevating body, a lower part is fixedly coupled to the upper part of the lower body, and a step is formed around the lower body by a bolt. A laminated plate having a slot that is coupled to the body, and the slot is configured in a U shape so that one side can be fixed with a bolt and the other side is formed in a circular shape so that the bolt head can be penetrated through the stacking plate without completely disassembling the bolt. It is characterized in that it is configured to be fastened and separated by partially rotating the plate.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 금속 3D 프린터는 레벨링 블레이드를 통해 공급부에서 공급되는 금속분말을 적층부로 이송시켜 적층되도록 하되, 상기 적층부에 적층되지 않은 금속분말을 회수부로 이송시켜 회수되도록 하고, 적층부에 금속분말이 적층되면 광학부에서 레이저를 조사하여 출력물이 성형되도록 함과 동시에 블로워를 통해 공정 부산물이 포집부로 포집되도록 함으로써, 출력물의 성형이 용이한 효과와, 회수되는 금속분말에 공정 부산물이 최소한으로 포함되도록 하여 금속분말의 재사용이 용이한 효과를 얻을 수 있다.The metal 3D printer according to the present invention presented as described above transfers the metal powder supplied from the supply unit to the stacking part through the leveling blade to be stacked, but the metal powder not stacked in the stacking part is transferred to the recovery part to be recovered, and stacked When the metal powder is laminated on the part, the optical part irradiates the laser to shape the output, and at the same time, the process by-product is collected by the collecting part through the blower. It is possible to obtain the effect of facilitating the reuse of the metal powder by minimizing the inclusion.
또한, 본 발명은 레벨링 블레이드를 회전시켜 금속분말을 적층부에 적층시키고, 회수부를 통해 적층되지 않은 금속분말을 회수하여 균일하게 금속분말이 적층부에 적층되도록 하여 출력물의 성형 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention rotates the leveling blade to stack the metal powder on the stacking part, and collects the metal powder that is not stacked through the recovery part so that the metal powder is uniformly stacked on the stacking part, thereby improving the molding quality of the output. effect can be obtained.
또한, 본 발명은 종래에 블레이드가 전후방으로 이동하는 왕복운동을 통해 금속분말을 이동하는 방식에서 일정한 회전운동을 통해 금속분말을 이동하도록 함으로써, 금속분말이 균일하게 적층부에 적층되도록 함과 동시에 공정시간을 단축시킬 수 있고, 레벨링 블레이드가 한 방향으로 지속적으로 회전하게 되어 적층부가 하강 또는 상승운동을 반복하지 않고 연속적으로 하강하게 되므로 백래쉬 현상을 제거할 수 있으며, 또한 블로워를 통해 챔버 내부에 부유되는 공정 부산물을 제거하므로 인하여 회수되는 금속분말에 공정 부산물이 최소한으로 포함되도록 하여 재사용이 용이하도록 하는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the present invention allows the metal powder to be uniformly stacked on the stacking part by moving the metal powder through a constant rotational motion in the conventional way of moving the metal powder through a reciprocating motion in which the blade moves forward and backward, and at the same time the process Time can be shortened, and the backlash phenomenon can be eliminated because the leveling blade continuously rotates in one direction so that the lamination part descends continuously without repeating descending or ascending movements. By removing the process by-products, the metal powder recovered due to the removal of the process by-products has the effect of facilitating reuse by minimizing the inclusion of process by-products.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 금속 3D 프린터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 외부하우징이 제거된 금속 3D 프린터를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 성형부를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 성형부를 나타낸 저면 사시도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 챔버의 상부가 제거된 성형부를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 챔버의 상부가 제거된 성형부를 나타낸 다른 각도의 사시도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 챔버의 상부가 제거된 성형부를 나타낸 평면도.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 챔버의 상부가 제거된 성형부를 나타낸 측면도.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 챔버의 상부가 제거된 성형부를 나타낸 다른 측면도.
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 레벨링 블레이드를 나타낸 분해 사시도.
도 11는 본 발명의 실시예1에 의한 적층부의 적층하우징을 나타낸 척타입 성형플레이트 측단면도 및 분해사시도.
도 12은 본 발명의 실시예2에 의한 적층부의 바이스타입 성형플레이트를 나타낸 분해 사시도 및 측면도.
도 13는 본 발명의 실시예3에 의한 적층부의 회전슬롯타입 성형플레이트를 나타낸 분해 사시도 및 측면도.1 is a perspective view showing a metal 3D printer according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a metal 3D printer in which the outer housing is removed according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a molding part according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 4 is a bottom perspective view showing a molding according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a molding part from which the upper part of the chamber is removed according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a perspective view from another angle showing a molding part from which the upper part of the chamber is removed according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a plan view showing a molding part from which the upper part of the chamber is removed according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a side view showing a molding part from which the upper part of the chamber is removed according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 9 is another side view showing a molded part from which the upper part of the chamber according to a preferred embodiment of the present invention is removed.
Figure 10 is an exploded perspective view showing a leveling blade according to a preferred embodiment of the present invention.
11 is a side cross-sectional view and an exploded perspective view of a chuck-type molding plate showing the laminated housing of the laminated part according to Example 1 of the present invention;
12 is an exploded perspective view and a side view showing a vice-type molding plate of a laminate according to Example 2 of the present invention;
13 is an exploded perspective view and a side view showing a rotation slot type molding plate of a lamination part according to Example 3 of the present invention;
본 발명은 레이저를 이용하여 금속분말을 선택적으로 용융 및 응고시켜 3D프린팅 출력물을 얻기 위한 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게 설명하면, 챔버(100)의 내측 하부면에 금속분말을 공급하는 공급부와 상기 공급부로부터 공급된 금속분말을 적층부(300)로 이송시켜 적층되도록 하는 레벨링 블레이드(140) 및 상기 적층부(300)에 적층된 금속분말에 레이저를 조사하여 출력물이 성형되도록 하는 광학부(400)를 포함하여 구성됨으로써, 출력물이 안정적이고 정밀하게 성형되도록 함과 동시에 상기 적층부(300)에 적층되지 않은 금속분말이 회수부(500)를 통해 회수되도록 하여 재료 즉, 금속분말의 손실을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 블로워(160)를 통해 퓸(Fume) 또는 작은 크기의 스패터(Spatter) 등과 같은 공정 부산물(이하, '공정 부산물'이라 한다.)이 회수되는 금속분말에 최소한으로 포함되도록 함으로써, 회수되는 금속분말의 재사용이 용이한 금속 3D 프린터에 관한 기술이다.The present invention relates to an apparatus for selectively melting and solidifying metal powder using a laser to obtain a 3D printing output, and more specifically, a supply unit for supplying metal powder to the inner lower surface of the
상기와 같은 본 발명을 달성하기 위한 구성은 출력물을 성형하는 성형부(10)와 공조부(20) 및 상기 성형부(10)와 공조부(20)를 제어하는 제어부(30)를 포함하는 금속 3D 프린터에 있어서, 상기 성형부(10)는 하부면 일측에 공급홀(110)이 관통형성되고, 하부면 전방에 적층홀(120)이 관통형성되며, 하부면 타측에 회수홀(130)이 관통형성되는 한편, 내측 하부면 중앙에 일측 하부가 회전가능하도록 설치되는 레벨링 블레이드(140)를 구비하는 챔버(100);와 상기 챔버(100)의 하부 일측에 상기 공급홀(110)과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말을 공급하는 공급부(200);와 상기 챔버(100)의 하부 전방에 상기 적층홀(120)과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말이 적층되는 적층부(300);와 상기 챔버(100)의 상부에 설치되어 상기 적층부(300)에 레이저를 조사하는 광학부(400); 및 상기 챔버(100)의 하부 타측에 상기 회수홀(130)과 대응되어 설치되는 회수부(500);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The configuration for achieving the present invention as described above is a metal including a
또한, 본 발명의 상기 챔버(100)는 내측 하부면에 환형으로 돌출형성되되, 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 외측에 위치되도록 돌출형성되는 이탈방지부재(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 레벨링 블레이드(140)는 전방에 설치되되, 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 직경 또는 길이보다 크게 설치되고, 상기 챔버(100)의 내측 하부면과 밀접되는 실리콘 또는 합성수지 재질의 블레이드(142);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 회수홀(130)은 일측부터 타측방향으로 길이가 형성되는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 챔버(100)는 내측 하부면 후방에 구비되어 전방으로 불활성가스를 불어내는 블로워(160);와 하부면 전방 타측에 관통형성되는 퓸포집홀(170);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명은 상기 퓸포집홀(170)과 연결되는 집진부(600);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is characterized in that it is configured to include; a
또한, 본 발명의 상기 챔버(100)는 타측 하부가 상기 퓸포집홀(170)과 연통되도록 설치되고, 일측 후방이 개방되는 퓸포집부재(180);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 블로워(160)는 상기 챔버(100)의 내측 하부면 후방에 돌출되어 형성되고, 전방 상부에 송풍홀이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 블로워(160)는 전면 상부에 형성되되, 상기 송풍홀로부터 바람이 전방하부방향으로 불어나갈 수 있도록 하는 적어도 하나의 그릴(162);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 적층부(300)는 내부와 외부 전체를 포함하는 적층하우징(310)과, 상기 적층부(300) 외부에 형성되어 제품성형부(314)를 고정하는 하우징(312)과, 상기 적층부(300) 내부에 인입 형성되어 승강부재에 의해 승강됨과 동시에 출력물이 성형되도록 하는 제품성형부(314)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 제품성형부(314)는 상기 하우징(312)의 하부에 상부가 내입되어 승강부재(320)에 의해 승강되는 승강몸체(314a)와, 상기 승강몸체(314a)의 상부에 결합되되, 상기 제품성형부(314)의 성형플레이트(314b)는 적층플레이트(314b-9) 교체시 볼트의 완전한 분해 없이 적층플레이트(314b-9)의 체결 및 분리가 용이하도록 형성된 회전슬롯타입 성형플레이트와, 척 및 바이스 구조를 이용하여 직접 볼트 체결을 하지 않고서도 적층플레이트(314b-4, 314b-7)의 체결 및 분리가 용이하도록 형성된 척타입 및 바이스타입의 성형플레이트 구성으로 구분되고, 상기 성형플레이트는 척타입, 바이스타입, 회전슬롯타입 중 어느 한가지를 선택하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 본 발명의 상기 성형플레이트(314b) 척타입은, 상기 승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체(314b-1)와, 상기 하부몸체(314b-1)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 결합되는 척(314b-2)과, 상기 하부몸체(314b-1)의 상부 외측에 결합되어 적층부의 하강시 상기 척(314b-2)의 외면에서 내부로 외력을 발생시키는 척링(314b-3) 및 하부에 결합돌부(미표시)가 형성되고, 상기 결합돌부가 상기 척(314b-2)의 내측에 내입되어 상기 척(314b-2)에 의해 고정되는 적층플레이트(314b-4)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the chuck type of the
또한, 본 발명의 성형플레이트(314b) 바이스타입은, 상기 승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되고, 일측에 상부면보다 낮은 하부단턱(미표시)이 형성되며, 타측에 상부면보다 높은 상부단턱(미표시)이 형성되고, 상기 상부단턱의 내측면이 상부방향으로 갈수록 내측방향으로 기울어진 경사면이 형성된 하부몸체(314b-5)와, 상기 하부몸체(314b-5)의 일측 하부단턱에 결합되며, 내측면 상부가 상기 상부단턱의 내측면과 대향되는 형상으로 형성되는 바이스(314b-6) 및 하부에 결합돌부(미표시)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the forming
또한, 본 발명의 상기 성형플레이트(314b) 회전슬롯타입은, 상기 승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체(314b-8)와, 상기 하부몸체(314b-8)의 상부에 하부가 고정결합되고 둘레에 단턱이 형성되며 볼트에 의해 상기 하부몸체(314b-8)에 결합되는 슬롯이 형성된 적층플레이트(314b-9)와, 상기 슬롯의 한쪽은 볼트로 고정될 수 있도록 U 형태로 구성되고 다른 한쪽은 볼트 머리가 관통 될수 있도록 원형으로 형성되어 볼트를 완전 분해하지 않고서도 상기 성형 플레이트를 일부 회전시켜 체결 및 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the forming
이하, 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 13을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 13 showing embodiments of the present invention.
먼저, 본 발명의 금속 3D 프린터는 거시적으로 출력물을 성형하는 성형부(10)와 이후에 자세히 설명될 상기 성형부(10)의 블로워(160)를 통해 불활성가스가 공급되고 회수되도록 하는 공조부(20) 및 상기 성형부(10)와 공조부(20)를 제어하는 제어부(30)를 포함하여 구성된다.First, in the metal 3D printer of the present invention, the inert gas is supplied and recovered through the
이하, 본 발명에서는 출력물이 성형되는 성형부(10)의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다.Hereinafter, in the present invention, the configuration of the
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 챔버(100)는The
상기 성형부(10)의 외측을 보호하고, 내부에 이후에 자세히 설명될 레벨링 블레이드(140) 및 블로워(160) 등이 설치되며, 상부에는 이후에 자세히 설명될 광학부(400)가 설치되어 적층된 금속분말에 레이저가 조사될 수 있도록 하는 한편, 이후에 자세히 설명될 공급부(200), 적층부(300), 회수부(500)가 하부에 설치된다.A
이러한 본 발명의 챔버(100)는 하부면 일측에 공급홀(110)이 관통형성되고, 하부면 전방에 적층홀(120)이 관통형성되며, 하부면 타측에 회수홀(130)이 관통형성되는 한편, 내측 하부면 중앙에 일측 하부가 회전가능하도록 설치되는 레벨링 블레이드(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In the
상기 공급홀(110)은 원형으로 형성되고, 이후에 자세히 설명될 공급부(200)를 통해 금속분말이 챔버(100)의 내측 하부면의 상부로 공급되도록 하며, 상기 적층홀(120)은 상기 공급홀(110)과 마찬가지로 원형으로 형성되어 이후에 자세히 설명될 광학부(400)에서 조사되는 레이저에 의해 출력물이 다양한 형상으로 형성될 수 있도록 하고, 이후에 자세히 설명될 광학부(400)에 의해 출력물의 어느 한 층 즉, 일정한 위치가 성형된 후 이후에 자세히 설명될 적층부(300)를 통해 하부로 이동되어 이후에 자세히 설명될 레벨링 블레이드(140)에 의해 금속분말이 계속해서 적층되고 광학부(400)에 의해 성형되는 것이 반복되어 출력물이 성형되도록 한다.The
상기 회수홀(130)은 상기 공급홀(110)을 통해 챔버(100)의 내측 하부면 상부로 공급된 금속분말 중 적층되지 않은 금속분말이 이후에 자세히 설명될 회수부(500)로 회수될 수 있도록 한다.In the
상기 레벨링 블레이드(140)는 일측 하부가 상기 챔버(100)의 내측 하부면 중앙에 회전가능하도록 설치되고, 상기 챔버(100)는 하부 중앙에 상기 레벨링 블레이드(140)의 일측 하부와 대응되어 설치되되, 상기 레벨링 블레이드(140)의 일측 하부 중심축과 연결되는 구동모터(미표시)를 포함하여 구성된다.The
이때, 상기 구동모터는 앞서 설명된 제어부(30)에 의해 제어되고, 상기 레벨링 블레이드(140)는 상기 구동모터의 작동에 의해 회전되어 이후에 자세히 설명될 공급부(200)로부터 챔버(100)의 내측 하부면 상부로 공급되는 금속분말을 이송시킨다.At this time, the driving motor is controlled by the
아울러, 상기 레벨링 블레이드(140)는 앞서 설명된 적층홀(120)로 금속분말을 공급하기 위해 후방으로부터 전방방향 즉, 반 시계방향으로 실시간으로 회전되도록 하여 금속분말을 이송시킴으로써, 종래의 왕복직선운동 형태 또는 일부 구간만 반복하는 왕복회전운동 형태의 금속분말을 이송시키는 시스템에 비하여 공정시간 단축과 균일한 금속분말을 공급하게 되어 제품 생산성을 향상시킬 수 있다.In addition, the
부가하여, 상기 챔버(100)는 내측 하부면에 환형으로 돌출형성되되, 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 외측에 위치되도록 돌출형성되는 이탈방지부재(150)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
상기 이탈방지부재(150)는 레벨링 블레이드(140)가 회전하며 금속분말을 이송시킬 때, 원심력에 의해 상기 금속분말이 레벨링 블레이드(140)의 외측 즉, 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 외측으로 이탈되는 것을 방지하여 상기 적층홀(120)에 원활하게 금속분말이 적층되고, 상기 회수홀(130)을 통해 원활하게 금속분말이 회수될 수 있도록 한다.When the
아울러, 상기 레벨링 블레이드(140)는 전방에 설치되되, 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 직경 또는 길이보다 크게 설치되고, 상기 챔버(100)의 내측 하부면과 밀접되는 실리콘 또는 합성수지 재질의 블레이드(142)를 포함하여 구성되는데, 상기 블레이드(142)는 금속분말이 원활하게 챔버(100)의 내측 하부면을 따라 이송될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.In addition, the
이때, 상기 블레이드(142)는 합성수지 또는 실리콘 재질 로 이루어지되, 탄성 및 연질의 성질을 갖는 재질로 이루어져 금속분말이 원활하게 이송될 수 있도록 함과 동시에 레이저에 의해 선택적으로 용융 및 응고된 적층물과의 충돌에 의한 파손을 방지하고, 상기 레벨링 블레이드(140)의 길이는 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 직경 또는 길이보다 크게 설치되어 금속분말의 이송 및 회수가 원활하게 이루어지도록 한다.At this time, the
아울러, 상기 회수홀(130)은 일측부터 타측방향으로 길이가 형성되는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는데, 원형으로 형성되는 것에 비하여 레벨링 블레이드(140)의 회전에 따라 금속분말이 원심력에 의해 외측방향으로 이동되는 것을 조금이라도 더 최소화하여 적층부(300)에 적층되지 못한 금속분말이 빠르게 회수될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.In addition, the
부가하여, 상기 회수홀(130)이 적층홀(120)과 가깝게 형성되지 않고 챔버(100)의 내측 하부면 타측에 위치하는 이유는 레벨링 블레이드(140)에 의해 적층되지 않은 금속분말이 이동될 때, 공정 부산물이 이후에 자세히 설명될 블로워(160)에 의해 제거될 수 있는 충분한 시간을 획득하기 위함이다.In addition, the reason why the
즉, 상기 회수홀(130)은 공정 부산물의 제거를 위해 상기 적층홀(120)과 가깝게 형성되지는 않지만 사각형상으로 형성되어 이송된 금속분말이 최대한 빠르게 즉, 한꺼번에 회수될 수 있도록 하여 상기 레벨링 블레이드(140)를 통해 새롭게 공급된 금속분말이 이송될 수 있도록 하는 효과를 실현케 한다.That is, the
상기와 연관하여, 본 발명의 챔버(100)는 내측 하부면 후방에 구비되어 전방으로 불활성가스를 불어내는 블로워(160)와, 하부면 전방 타측에 관통형성되는 퓸포집홀(170)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In connection with the above, the
또한, 본 발명은 상기 퓸포집홀(170)과 연결되는 집진부(600)를 포함하여 구성되고, 상기 블로워(160)에 의해 불활성가스가 전방으로 불어나가면 출력물이 성형된 후 발생되는 공정 부산물이 상기 불활성가스에 의해 전방으로 이송된 후 상기 퓸포집홀(170)을 통해 상기 집진부(600)로 포집되어 제거될 수 있도록 한다.In addition, the present invention is configured to include a
부가하여 설명하면, 상기 블로워(160)는 실제로 팬이 설치된 블로워가 아닌 불활성가스가 불어나오는 통로지만 블로워라 칭하고, 상기 공조부(20)는 상기 챔버(100)의 하부에 위치되고, 불활성가스가 불어나갈 수 있도록 송풍팬(미표시)을 구비하고, 상기 송풍팬과 상기 블로워(160)가 연결되며, 상기 퓸포집홀(170)과 연결되고 상기 송풍팬과 연결되는 집진부(600)를 포함하여 구성된다.In addition, the
즉, 상기 블로워(160)는 상기 공조부(20)의 송풍팬에 의해 불활성가스를 공급받아 챔버(100)의 전방으로 불활성가스가 불어나갈 수 있도록 하고, 상기 퓸포집홀(170)은 공정 부산물이 포함된 불활성가스가 필터부를 통과하여 상기 공정 부산물이 제거된 후 다시 송풍팬에 의해 상기 블로워(160)에 불활성가스가 공급될 수 있도록 한다.That is, the
이때, 본 발명의 챔버(100)는 타측 하부가 상기 퓸포집홀(170)과 연통되도록 설치되고, 일측 후방이 개방되는 퓸포집부재(180)를 포함하여 구성되는데, 상기 퓸포집부재(180)는 블로워(160)에 의해 전방으로 불어나오는 불활성가스에 의해 상기 챔버(100)의 공간에 존재하는 부유물질 또는 공정 부산물이 상기 챔버(100)의 내측 하부면 전방으로 이동되면 개방된 일측 후방으로 상기 공정 부산물이 포함된 불활성가스가 회수되어 앞서 설명된 집진부(600)로 원활하게 이동될 수 있도록 한다.At this time, the
부가하여, 상기 퓸포집부재(180)는 보다 원활하게 공간에 존재하는 부유물질 또는 공정 부산물이 포함된 불활성가스가 상기 퓸포집홀(170)로 회수될 수 있도록 상부에서 보았을 때 ‘ㄴ' 형태로 형성되고, 상기 퓸포집부재(180)의 타측은 상기 블로워(160)에 의해 전방으로 불어나오는 불활성가스와 함께 공간에 존재하는 부유물질 또는 공정 부산물이 상기 퓸포집부재(180) 내부로 원활하게 흡입되도록 후방 외측방향으로 경사진 다수의 흡입구를 형성하여 상기 챔버(100) 내의 공간에 존재하는 부유물질 또는 공정 부산물이 불활성가스와 함께 원활하게 상기 퓸포집홀(170)로 회수도록하는 효과가 있다.In addition, the
아울러, 상기 블로워(160)는 상기 챔버(100)의 내측 하부면 후방에 돌출되어 형성되고, 전방 상부에 송풍홀(미표시)이 형성되는데, 이는 상기 송풍홀을 통해 불어나가는 불활성가스가 레벨링 블레이드(140)에 의해 이송되는 금속분말을 흩어지게 하지 않도록 하기 위함이다.In addition, the
즉, 상기 블로워(160)는 적층홀(120)을 통해 적층부(300)에 적층되는 금속분말의 상부로 불활성가스가 불어나가게 하는 것을 특징으로 하고, 이에 따라 레이저 조사에 의해 출력물이 성형될 때 발생되는 공정 부산물만 최대한 불활성가스에 의해 퓸포집부재(180)로 이동될 수 있게 된다.That is, the
또한, 상기 블로워(160)는 전면 상부에 형성되되, 상기 송풍홀로부터 바람 즉, 불활성가스가 전방하부방향으로 불어나갈 수 있도록 그릴(162) 형태 또는 그 이외의 다른 형태를 선택하는 것도 가능하며, 상기 그릴(162)은 상기 블로워(160)에 의해 불어나가는 불활성가스가 전방 하부방향으로 불어나갈 수 있도록 하여 공간에 존재하는 부유물질 또는 공정 부산물이 보다 원활하게 제거될 수 있도록 함과 동시에 레벨링 블레이드(140)에 의해 이송되는 금속분말이 흩어지지 않도록 하는 효과를 실현케 한다.In addition, the
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 공급부(200)는The
상기 챔버(100)의 하부 일측에 상기 공급홀(110)과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말을 공급하는 것으로서, 내부에 금속분말이 채워져 있고, 레벨링 블레이드(140)의 회전에 따라 일정 높이만큼 상승됨으로써, 금속분말이 챔버(100)의 내측 하부면의 상부로 공급되도록 하여 회전되는 상기 레벨링 블레이드(140)에 의해 금속분말이 이송될 수 있도록 한다.It is installed to correspond to the
이러한 공급부(200)의 구체적인 구성은 금속분말이 채워져 있고, 상부가 개방되어 있으며, 상기 공급홀(110)에 상부가 내입되는 공급하우징(미표시)과 상기 공급하우징을 승강시키는 승강부재(미표시)를 포함하여 구성되며, 상기 승강부재가 제어부(30)에 의해 제어되어 금속분말이 일정량씩 공급된다.The specific configuration of the
아울러, 본 발명의 공급부(200)는 레벨링 블레이드(140)의 회전에 따라 상승되어 기설정된 양만큼 금속분말이 공급될 수 있도록 하면 어떠한 구성으로 구성되어도 무방하므로 자세한 설명은 생략하도록 하고, 이하에서는 상기 적층부(300)의 상면에 형성된 적층플레이트(314b-4,314b-7,314b-9)에 금속분말이 적층되어 광학부(400)의 레이저에 의해 출력물이 완성되면 적층플레이트(314b-4,314b-7, 314b-9)를 분리하여 적층물을 회수하고 적층플레이트(314b-4,314b-7,314b-9)를 재연삭하여 매회 새로운 적층플레이트(314b-4,314b-7,314b-9)로 체결 완료한 후에, 새로운 성형물을 적층하는 작업 과정의 반복으로 인해 적층플레이트(314b-4,314b-7, 314b-9)의 교체가 빈번하게 이루어지게 되므로 이에 대한 구체적인 구성에 대하여 설명한다.In addition, if the
상기 적층부(300)는 내부와 외부 전체를 포함하는 적층하우징(310);과, 상기 적층부(300) 외부에 형성되어 제품성형부(314)를 고정하는 하우징(312);과, 상기 적층부(300) 내부에 인입 형성되어 승강부재에 의해 승강됨과 동시에 출력물이 성형되도록 하는 제품성형부(314);를 포함하여 구성된다.The stacking
즉, 상기 적층하우징(310)은 상기 제품성형부(314)가 상기 승강부재에 의해 승강됨과 동시에 상부면에 금속분말이 일정량씩 적층되고, 이후에 자세히 설명될 광학부(400)에 의해 상기 금속분말이 점차적으로 성형된다.That is, in the stacked
부가하여, 상기 제품성형부(314)는 상기 하우징(312)의 하부에 상부가 내입되어 승강부재(320)에 의해 승강되는 승강몸체(314a)와, 상기 승강몸체(314a)의 상부에 결합되되 체결 또는 분리가 용이하도록 형성되는 성형플레이트(314b)를 포함하여 구성되고, 상기 성형플레이트(314b)의 상부면에 금속분말이 적층되어 출력물이 성형된다.In addition, the
이때, 상기 성형플레이트(314b)는 상부면에 금속분말이 적층된 후 광학부(400)에서 조사되는 레이저에 의해 출력물이 성형되는데, 상부면에 금속분말이 적층되는 적층플레이트(314b-4,314b-7, 314b-9)가 형성되고, 적층플레이트(314b-4, 314b-7, 314b-9)에 금속분말이 적층된 후 광학부(400)에서 조사되는 레이저에 의해 출력물이 성형되는데, 매회 출력물이 성형된 적층플레이트(314b-4,314b-7, 314b -9)를 새로운 적층플레이트(314b-4,314b-7, 314b-9)로 교체하는 작업 과정이 이루어져야 하므로, 상기 승강몸체(314a)의 상부에 형성된 적층플레이트(314b-4, 314b-7, 314b-9)는 장착 또는 분리가 용이하도록 형성되는 것이 바람직하다.At this time, the
또한, 기존의 성형 플레이트는 적층플레이트 교체시 볼트를 완전히 분해하여야만 체결 및 분리가 가능하고, 교체시 승강 몸체 상부의 고정탭에 금속분말의 침투 가능성이 있어 탭홀의 손상 또는 침투 된 금속분말을 제거하기 위하여 많은 불편함이 있었으나, 본 발명에서는 상기 불편함을 해소하고자 상기 제품성형부(314)의 성형플레이트(314b)는 적층플레이트(314b-9) 교체시 볼트의 완전한 분해 없이 적층플레이트(314b-9)의 체결 및 분리가 용이하도록 형성된 회전슬롯타입 성형플레이트와, 척 및 바이스 구조를 이용하여 직접 볼트 체결을 하지 않고서도 적층플레이트(314b-4, 314b-7)의 체결 및 분리가 용이하도록 형성된 척타입 및 바이스타입의 성형플레이트 구성으로 구분되고, 상기 성형플레이트는 척타입, 바이스타입, 회전슬롯타입 중 어느 한가지를 선택하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the existing molded plate can be fastened and separated only by completely disassembling the bolts when replacing the laminated plate. However, in the present invention, in order to solve the inconvenience, the forming
이러한 상기 성형플레이트(314b)는 정밀한 성형을 위해 상부면이 간단히 견고하게 고정된 상태를 유지할 수 있도록 척타입, 바이스타입, 회전슬롯타입 중 어느 한가지를 선택하여 구성될 수 있다.The
먼저, 상기 성형플레이트(314b)의 척타입은 상기 승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체(314b-1)와, 상기 하부몸체(314b-1)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 결합되는 척(314b-2)과, 상기 하부몸체(314b-1)의 상부 외측에 결합되어 적층부의 하강시 상기 척(314b-2)의 외면에서 내부로 외력을 발생시키는 척링(314b-3) 및 하부에 결합돌부(미표시)가 형성되고, 상기 결합돌부가 상기 척(314b-2)의 내측에 내입되어 상기 척(314b-2)에 의해 고정되는 적층플레이트(314b-4)를 포함하여 구성된다.First, the chuck type of the
다음으로, 상기 성형플레이트(314b)의 바이스타입은 상기 승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되고, 일측에 상부면보다 낮은 하부단턱(미표시)이 형성되며, 타측에 상부면보다 높은 상부단턱(미표시)이 형성되고, 상기 상부단턱의 내측면이 상부방향으로 갈수록 내측방향으로 기울어진 경사면이 형성된 하부몸체(314b-5)와, 상기 하부몸체(314b-5)의 일측 하부단턱에 결합되며, 내측면 상부가 상기 상부단턱의 내측면과 대향되는 형상으로 형성되는 바이스(314b-6) 및 하부에 결합돌부(미표시)가 형성되고, 상기 결합돌부의 양측면이 상기 하부단턱 내측면과 상기 바이스(314b-6)의 내측면에 대응되도록 형성되어 상기 하부몸체(314b-5)의 상부에 결합되는 적층플레이트(314b-7)를 포함하여 구성되고 체결 및 분리는 바이스 상하부 단턱의 이동에 의해 용이하게 이루어진다.Next, the vice type of the
즉, 상기 성형플레이트(314b)의 바이스타입은 상기 바이스(314b-6)를 상기 하부몸체(314b-5)로부터 분리하여 상기 적층플레이트(314b-7)의 교체가 용이한 효과를 실현케 한다.That is, the vise type of the
다음으로, 상기 성형플레이트(314b)의 회전슬롯타입은 상기 승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체(314b-8)와, 상기 하부몸체(314b-8)의 상부에 하부가 고정결합되고 둘레에 단턱이 형성되며 볼트에 의해 상기 하부몸체(314b-8)에 결합되는 슬롯이 형성된 적층플레이트(314b-9)와, 상기 슬롯의 한쪽은 볼트로 고정될 수 있도록 U 형태로 구성되고 다른 한쪽은 볼트 머리가 관통 될수 있도록 원형으로 형성되어 볼트를 완전 분해하지 않고서도 상기 적층플레이트(314b-9)를 일부 회전시켜 체결 및 분리할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.Next, the rotating slot type of the forming
즉, 상기 성형플레이트(314b)의 회전슬롯타입은 상기 볼트를 완전히 해제하지 않은 상태에서 회전슬롯을 이용하여 용이하게 분리하여 교체할 수 있는 효과를 실현케 한다.That is, the rotation slot type of the
결과적으로, 상기 성형플레이트는 상기와 같은 구조의 타입과 같이 금속분말이 적층되어 성형되는 적층플레이트(314b-4)(314b-7)(314b-8)의 교체가 용이하도록 함으로써, 보다 정밀하고 성형성이 우수한 출력물을 성형할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.As a result, the molding plate is more precise and molded by making it easy to replace the
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 적층부(300)는The stacking
상기 챔버(100)의 하부 전방에 상기 적층홀(120)과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말이 적층되는 것으로서, 앞서 설명된 레벨링 블레이드(140)에 의해 금속분말이 이송되어 적층홀(120)을 통해 내부로 금속분말이 공급되어 적층되고, 이후에 자세히 설명될 광학부(400)에서 조사되는 레이저에 의해 적층된 금속분말이 출력물로 성형되도록 한다.It is installed in correspondence with the
이러한 적층부(300)의 구체적인 구성은 앞서 설명된 공급부(200)와 유사한데, 이를 설명하면, 금속분말이 적층될 수 있도록 상부가 개방되어 있으며, 상기 적층홀(120)에 상부가 내입되는 적층하우징(미표시)과 상기 적층하우징을 승강시키는 승강부재(미표시)를 포함하여 구성되며, 상기 승강부재가 제어부(30)에 의해 제어되어 금속분말이 일정량씩 적층된다.The specific configuration of the
이때, 본 발명의 적층부(300)는 레벨링 블레이드(140)에 의해 금속분말이 적층된 후 이후에 자세히 설명될 광학부(400)에 의해 출력물의 일부층이 성형되면 일정 높이 즉, 기설정된 높이만큼 하강되고, 다시 레벨링 블레이드(140)에 의해 금속분말이 적층되고를 반복하여 출력물이 성형된다.At this time, the stacking
또한 상기 레벨링 블레이드(140)는 제어부(30)에 의해 반 시계방향으로 실시간으로 회전하되, 상기 공급홀(110)에서 공급되는 금속분말을 적층홀(120)로 이송하는 경우 적층홀(12)에서 성형작업이 완료되지 않은 경우에는 성형작업이 완료될 때 까지 잠시 멈춤 상태를 유지하다가 성형작업이 완료되면 금속분말을 적층홀(120)로 이송하여 공급하는 특징을 가지며, 정상적인 작동에서는 상기 레벨링 블레이드(140)가 상기 공급홀(110)을 통과하면 상기 적층홀(120)의 제품성형부(314)는 금속분말이 적층될 높이만큼 아래로 하강하여 상기 레벨링 블레이드(140)에 의해 일정한 양의 금속분말이 적층되도록 형성된다. In addition, the
상기 멈춤 상태를 제어하는 방법은, 상기 적층홀(120)주변에 센서를 부착하여 레이저가 조사되는 동안의 작업 진행여부를 판단하여 멈춤 상태를 제어하는 방법과 상기 제어부(30)에서 레이저가 조사되는 강도를 측정하여 제어하는 방법 또는 레이저가 조사되고 있는지 여부를 판단하여 멈춤 상태를 제어하는 방법 중 어느 하나를 선택하여 사용하는 것이 가능하다.The method of controlling the stopped state includes a method of controlling the stopped state by attaching a sensor around the
또한 상기 레벨링 블레이드(140)는 블레이드(142)를 상기 레벨링 블레이드(140) 한쪽 측면 안쪽으로 부착하는 안쪽 고정부재와 외부에서 고정시키는 외부 고정부재로 형성되어 상기 블레이드(142)가 안쪽 고정부재와 외부 고정부재 사이에 고정하도록 형상되며, 상기 블레이드(142)는 필요시 교체할 수 있도록 형성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the
아울러, 본 발명의 적층부(300)는 레벨링 블레이드(140)가 회전된 후 출력물이 성형된 후 기설정된 높이만큼 하강되도록 하면 어떠한 구성으로 구성되어도 무방하므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.In addition, the stacking
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 광학부(400)는The
상기 챔버(100)의 상부에 설치되어 상기 적층부(300)에 레이저를 조사하는 것으로서, 조사된 레이저를 통해 적층부(300)에 적층된 금속분말을 선택적 용융 및 응고시켜 출력물로 성형될 수 있도록 한다.It is installed in the upper part of the
이러한 광학부(400)는 레이저부(410)와 스캐너(420)를 포함하여 구성되는데, 상기 레이저부(410)는 금속분말을 선택적 용융 및 응고시키기 위한 레이저를 발생시켜 상기 스캐너(420)로 공급하고, 상기 스캐너(420)는 상기 레이저부(410)로부터 공급받은 레이저를 제어부(30)에 의해 제어되어 지정된 위치에 조사되도록 함으로써, 금속분말이 출력물로 선택적 용융 및 응고될 수 있도록 한다.The
본 발명을 달성하기 위한 주요 구성요소인 회수부(500)는The
상기 챔버(100)의 하부 타측에 상기 회수홀(130)과 대응되어 설치되는 것으로서, 상부가 개방되고, 개방된 상부가 상기 회수홀(130)과 연통되어 설치되며, 이에 따라 레벨링 블레이드(140)의 회전에 의해 적층부(300)에 적층되지 않은 금속분말이 상기 회수홀(130)을 통해 회수된다.The other side of the
이때, 본 발명의 회수부(500)는 하부에 회수통(미표시)이 착탈가능하게 설치되고, 작업자는 필요시 상기 회수통을 분리하여 회수된 금속분말을 정제 후 재사용할 수 있도록 한다.At this time, in the
결과적으로, 본 발명의 금속 3D 프린터는 종래와 다르게 금속분말을 왕복운동 형태가 아닌 회전 형태 즉, 레벨링 블레이드(140)를 회전시킴으로써, 공정시간을 단축하여 생산성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 적층부(300)의 움직임을 연속적으로 하강시킴으로써 백래시(Backlash)효과를 사전에 제거하여 정밀도를 향상시킴은 물론 적층부(300)에 금속분말을 적층 후 회수부(500)적층되지 않은 금속분말을 회수함과 동시에 레이저에 의해 출력물이 성형될 때 생성되는 공정 부산물이 블로워(160)에 의해 제거되도록 함으로써, 보다 균일하게 금속분말이 적층될 수 있도록 하여 출력물의 성형품질이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.As a result, in the metal 3D printer of the present invention, by rotating the metal powder in a rotational form, that is, in a reciprocating form, that is, the
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.The above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, and is not limited to the above embodiment, and a person of ordinary skill in the art through the above embodiment does not deviate from the gist of the present invention It can be implemented with various changes in
10 : 성형부 20 : 공조부
30 : 제어부 100 : 챔버
110 : 공급홀 120 : 적층홀
130 : 회수홀 140 : 레벨링 블레이드
142 : 블레이드 150 : 이탈방지부재
160 : 블로워 162 : 그릴
170 : 퓸포집홀 180 : 퓸포집부재
200 : 공급부 300 : 적층부
400 : 광학부 500 : 회수부
600 : 집진부10: molding unit 20: air conditioning unit
30: control unit 100: chamber
110: supply hole 120: lamination hole
130: recovery hole 140: leveling blade
142: blade 150: separation prevention member
160: blower 162: grill
170: fume collection hole 180: fume collection member
200: supply unit 300: stacking unit
400: optical unit 500: recovery unit
600: dust collector
Claims (13)
상기 성형부(10)는
하부면 일측에 공급홀(110)이 관통형성되고, 하부면 전방에 적층홀(120)이 관통형성되며, 하부면 타측에 회수홀(130)이 관통형성되는 한편, 내측 하부면 중앙에 일측 하부가 회전가능하도록 설치되는 레벨링 블레이드(140)를 구비하는 챔버(100);와
상기 챔버(100)의 하부 일측에 상기 공급홀(110)과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말을 공급하는 공급부(200);와
상기 챔버(100)의 하부 전방에 상기 적층홀(120)과 대응되어 설치되되, 승강 가능하도록 설치되고, 금속분말이 적층되는 적층부(300);와
상기 챔버(100)의 상부에 설치되어 상기 적층부(300)에 레이저를 조사하는 광학부(400); 및 상기 챔버(100)의 하부 타측에 상기 회수홀(130)과 대응되어 설치되는 회수부(500);를 포함하고
상기 레벨링 블레이드(140)는 상기 챔버(100)의 내측 하부면과 밀접되는 실리콘 또는 합성수지 재질의 블레이드(142);와 상기 블레이드(142)를 상기 레벨링 블레이드(140) 한쪽 측면 안쪽으로 부착하는 안쪽 고정부재;와 외부에서 고정시키는 외부 고정부재;와 상기 블레이드(142)가 안쪽 고정부재와 외부 고정부재 사이에 볼트로 고정되도록 형성되며,
상기 적층부(300)는 내부와 외부를 포함하는 적층하우징(310)과, 상기 적층부(300) 외부에 형성되어 제품성형부(314)를 고정하고 보호하는 하우징(312)으로 구성되고,
상기 제품성형부(314)의 성형플레이트(314b)는
승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체(314b-1);와, 상기 하부몸체(314b-1)의 상부면에 하부면이 밀접되도록 결합되는 척(314b-2);과, 상기 하부몸체(314b-1)의 상부 외측에 결합되어 적층부의 하강시 상기 척(314b-2)의 외면에서 내부로 외력을 발생시키는 척링(314b-3) 및 하부에 결합돌부가 형성되고, 상기 결합돌부가 상기 척(314b-2)의 내측에 내입되어 상기 척(314b-2)에 의해 고정되는 적층플레이트(314b-4)를 포함하는 척타입과
승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되고, 일측에 상부면보다 낮은 하부단턱(미표시)이 형성되며, 타측에 상부면보다 높은 상부단턱(미표시)이 형성되고, 상기 상부단턱의 내측면이 상부방향으로 갈수록 내측방향으로 기울어진 경사면이 형성된 하부몸체(314b-5)와, 상기 하부몸체(314b-5)의 일측 하부단턱에 결합되며, 내측면 상부가 상기 상부단턱의 내측면과 대향되는 형상으로 형성되는 바이스(314b-6) 및 하부에 결합돌부(미표시);가 형성되는 바이스타입 및
승강몸체(314a)의 상부면에 하부가 고정결합되는 하부몸체(314b-8);와, 상기 하부몸체(314b-8)의 상부에 하부가 고정결합되고, 둘레에 단턱이 형성되며, 볼트에 의해 상기 하부몸체(314b-8)에 결합되는 슬롯이 형성된 적층플레이트(314b-9)와, 상기 슬롯의 한쪽은 볼트로 고정될 수 있도록 U 형태로 구성되고 다른 한쪽은 볼트 머리가 관통 될수 있도록 원형으로 형성되어 볼트를 완전 분해하지 않고서도 상기 적층플레이트(314b-9)를 일부 회전시켜 체결 및 분리할 수 있는 회전슬롯타입 구성으로 구분되며, 상기 성형플레이트(314b)는 척타입, 바이스타입, 회전슬롯타입 중 어느 한가지를 선택하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 3D 프린터.
In the metal 3D printer comprising a molding unit (10) and an air conditioning unit (20) for molding an output, and a control unit (30) for controlling the molding unit (10) and the air conditioning unit (20),
The forming part 10 is
The supply hole 110 is formed through one side of the lower surface, the stacking hole 120 is formed through the front of the lower surface, and the recovery hole 130 is formed through the other side of the lower surface. A chamber 100 having a leveling blade 140 that is rotatably installed; and
The supply unit 200 is installed to correspond to the supply hole 110 on one side of the lower side of the chamber 100, is installed so as to be liftable, and supplies metal powder; and
The stacking part 300 is installed to correspond to the stacking hole 120 in the lower front of the chamber 100, is installed so as to be liftable, and is stacked with metal powder; and
an optical unit 400 installed in the upper portion of the chamber 100 to irradiate a laser to the stacking unit 300; and a recovery unit 500 installed in correspondence with the recovery hole 130 on the other lower side of the chamber 100 .
The leveling blade 140 is a silicon or synthetic resin blade 142 close to the inner lower surface of the chamber 100; and the inner fixing for attaching the blade 142 to one side of the leveling blade 140 inward. The member; and an external fixing member fixed from the outside; and the blade 142 is formed to be fixed with a bolt between the inner fixing member and the external fixing member,
The laminated part 300 is composed of a laminated housing 310 including an interior and an exterior, and a housing 312 formed outside the laminated part 300 to fix and protect the product forming part 314,
The forming plate 314b of the product forming part 314 is
A lower body (314b-1) having a lower portion fixedly coupled to the upper surface of the elevating body (314a); And a chuck (314b-2) coupled to the upper surface of the lower body (314b-1) so that the lower surface is closely coupled; And, the chuck ring (314b-3) coupled to the upper outer side of the lower body (314b-1) to generate an external force from the outer surface of the chuck (314b-2) to the inside when the stacked part is lowered, and a coupling protrusion is formed on the lower part, , a chuck type including a laminated plate (314b-4) in which the coupling protrusion is inserted inside the chuck (314b-2) and fixed by the chuck (314b-2);
The lower part is fixedly coupled to the upper surface of the lifting body 314a, a lower stepped (not shown) lower than the upper surface is formed on one side, and an upper stepped (not shown) higher than the upper surface is formed on the other side, and the inner surface of the upper stepped A lower body (314b-5) having an inclined surface inclined inward toward the upper direction is coupled to one side of the lower step of the lower body (314b-5), and the inner side of the upper side is opposite to the inner side of the upper step A vice (314b-6) formed in a shape and a coupling protrusion (not shown) on the lower portion; a vice type in which the form is formed and
A lower body (314b-8) in which the lower part is fixedly coupled to the upper surface of the elevating body (314a); and the lower part is fixedly coupled to the upper part of the lower body (314b-8), and a step is formed around the bolt, A laminated plate (314b-9) having a slot formed thereon to be coupled to the lower body (314b-8) by means of a U-shape, one side of the slot is configured in a U shape so that it can be fixed with a bolt, and the other side is circular so that a bolt head can be penetrated. It is formed as a rotation slot type configuration that can be fastened and separated by partially rotating the laminated plate 314b-9 without completely disassembling the bolt, and the molding plate 314b is a chuck type, a vice type, and rotation Metal 3D printer, characterized in that it is configured by selecting any one of the slot type.
상기 챔버(100)는
내측 하부면에 환형으로 돌출형성되되, 상기 공급홀(110)과 적층홀(120) 및 회수홀(130)의 외측에 위치되도록 돌출형성되는 이탈방지부재(150);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 3D 프린터.
According to claim 1,
The chamber 100 is
It is formed to protrude in an annular shape on the inner lower surface, and the separation prevention member 150 protrudes to be located outside the supply hole 110, the stacking hole 120, and the recovery hole 130; metal 3D printer.
상기 회수홀(130)은
일측부터 타측방향으로 길이가 형성되는 사각형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 금속 3D 프린터.
3. The method of claim 2,
The recovery hole 130 is
A metal 3D printer, characterized in that it is formed in a rectangular shape having a length in the direction from one side to the other.
상기 챔버(100)는
내측 하부면 후방에 구비되어 전방으로 불활성가스를 불어내는 블로워(160);와
하부면 전방 타측에 관통형성되고 집진부(600)와 연결되는 퓸포집홀(170);과
타측 하부가 상기 퓸포집홀(170)과 연통되도록 설치되고, 일측 후방이 개방되는 퓸포집부재(180);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 금속 3D 프린터.
3. The method of claim 2,
The chamber 100 is
A blower 160 provided at the rear of the inner lower surface to blow an inert gas forward; and
A fume collection hole 170 that is formed through the other side of the front side of the lower surface and is connected to the dust collecting unit 600; and
A metal 3D printer comprising: a fume collecting member 180 having the other lower part installed to communicate with the fume collecting hole 170 and having one rear open.
상기 블로워(160)는
상기 챔버(100)의 내측 하부면 후방에 돌출되어 형성되고, 전방 상부에 송풍홀;과
전면 상부에 형성되되, 상기 송풍홀로부터 바람이 전방하부방향으로 불어나갈 수 있도록 하는 적어도 하나 이상의 그릴(162);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 는 것을 특징으로 하는 금속 3D 프린터.
6. The method of claim 5,
The blower 160 is
It is formed to protrude to the rear of the inner lower surface of the chamber 100, and a blow hole in the front upper part; and
Metal 3D printer, characterized in that it comprises; at least one grill (162) formed on the front upper portion, allowing the wind to blow in the front downward direction from the blowing hole.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115026312A (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 河南科技大学 | Laser three-dimensional forming workbench |
CN115213431A (en) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司 | Anti-interference device for laser 3D printer |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170014323A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-08 | 주식회사 대건테크 | A device for removing residual powder of Selective Laser Sintering typed 3D printer |
KR101715124B1 (en) | 2016-08-31 | 2017-03-13 | 윈포시스(주) | Powder application device and 3D printer having the same |
KR101873779B1 (en) | 2017-12-20 | 2018-07-03 | 주식회사 맥스로텍 | Hybrid Metal 3D Printer |
KR20180103332A (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-19 | 원광이엔텍 주식회사 | 3D laser printing apparatus having powder supplying method using wiper and roller structure |
KR20190023945A (en) * | 2017-08-30 | 2019-03-08 | (주)한조 | A 3D printing device having a wiper type powder supplier |
KR20190027423A (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-15 | 한국생산기술연구원 | Manufacturing device for 3 dimensional printer molded-product |
KR20190078497A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 참엔지니어링(주) | Appatratus for forming powder layer for 3d printer and 3d printer having the same |
KR102090674B1 (en) | 2019-07-25 | 2020-03-18 | (주)대건테크 | 3D printer with residual powder removal device |
KR102113761B1 (en) | 2019-10-10 | 2020-05-20 | 주식회사 에스앤티 | Laser 3D printer |
KR102158573B1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-09-22 | 주식회사신도리코 | Integral 3D printer |
-
2021
- 2021-07-18 KR KR1020210093856A patent/KR102392295B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170014323A (en) * | 2015-07-29 | 2017-02-08 | 주식회사 대건테크 | A device for removing residual powder of Selective Laser Sintering typed 3D printer |
KR101715124B1 (en) | 2016-08-31 | 2017-03-13 | 윈포시스(주) | Powder application device and 3D printer having the same |
KR20180103332A (en) * | 2017-03-09 | 2018-09-19 | 원광이엔텍 주식회사 | 3D laser printing apparatus having powder supplying method using wiper and roller structure |
KR20190023945A (en) * | 2017-08-30 | 2019-03-08 | (주)한조 | A 3D printing device having a wiper type powder supplier |
KR20190027423A (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-15 | 한국생산기술연구원 | Manufacturing device for 3 dimensional printer molded-product |
KR101873779B1 (en) | 2017-12-20 | 2018-07-03 | 주식회사 맥스로텍 | Hybrid Metal 3D Printer |
KR20190078497A (en) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 참엔지니어링(주) | Appatratus for forming powder layer for 3d printer and 3d printer having the same |
KR102090674B1 (en) | 2019-07-25 | 2020-03-18 | (주)대건테크 | 3D printer with residual powder removal device |
KR102158573B1 (en) * | 2019-08-12 | 2020-09-22 | 주식회사신도리코 | Integral 3D printer |
KR102113761B1 (en) | 2019-10-10 | 2020-05-20 | 주식회사 에스앤티 | Laser 3D printer |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115026312A (en) * | 2022-06-24 | 2022-09-09 | 河南科技大学 | Laser three-dimensional forming workbench |
CN115213431A (en) * | 2022-07-15 | 2022-10-21 | 安徽省春谷3D打印智能装备产业技术研究院有限公司 | Anti-interference device for laser 3D printer |
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