KR20190030327A - Resin supply system for SLA type 3D printer - Google Patents

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KR20190030327A
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Abstract

The present invention relates to a resin supply system for an SLA-type 3D printer. In particular, the resin supply system comprises: a feeding unit including a compression tank, an air compressor, a resin feeding pipe connected to a lower portion of the compression tank, and a valve opening and closing the resin feeding pipe; an output unit including a water tank connected to the resin feeding pipe, a laser light source, a scanner mirror reflecting a laser beam toward the water tank, a platform permitting a 3D printed material to be mounted on an upper surface thereof, a piston gradually raising the platform for each printing step of the laser beam, and a piston driving motor; and a control unit controlling the laser light source and the piston driving motor. According to the present invention, the resin is stored in the compression tank internally pressurized by the air compressor, and therefore, when the valve opens, the resin is transferred from the compression tank to the water tank due to a pressure difference between the compression tank and the water tank, and at the same time, the resin inside the compression tank is uniformly mixed and transferred to the feeding pipe. Accordingly, the resin supply system for an SLA-type 3D printer can ensure that the resin is in a uniformly mixed state whenever the resin is used, while minimizing the waste of resin, and thus enables quality improvement and cost reduction at the same time.

Description

SLA 3D프린터의 레진공급 시스템{Resin supply system for SLA type 3D printer}[0001] Resin supply system for SLA 3D printer [0002]

본 발명은 SLA 타입의 3D프린터에 레진을 공급하는 시스템에 관한 것으로, 특히 레진이 균일하게 혼합된 상태로 공급될 수 있는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a system for supplying a resin to an SLA type 3D printer, and more particularly to a resin supply system of an SLA 3D printer in which resins can be supplied in a uniformly mixed state.

최근 가장 각광받는 기술 중 하나인 3D 인쇄 기술은 크게 FDM 방식과 SLA 방식으로 나눌 수 있다.3D printing technology, one of the most popular technologies in recent years, can largely be divided into FDM method and SLA method.

SLA 3D 인쇄 기술은 레진(resin)이라고 하는 UV(Ultra Violet, 즉 자외선) 경화성 포토폴리머에 UV 레이저를 쏴서 한 번에 한 층(layer)씩 굳혀가는 적층형 인쇄물 제조 과정의 일종이다.SLA 3D printing technology is a type of laminated print manufacturing process in which a UV laser is applied to a UV (ultraviolet) curable photopolymer, called a resin, to harden one layer at a time.

SLA 인쇄 기술에 대해 보다 상세하게 설명하면 도 1에 도시된 바와 같이 수조(4)에 레이저 빔(3)으로 경화되는 광경화성 수지 성분으로 이루어진 레진(R)이 채워져 있는 상태에서 레이저 광원(1)으로부터 레이저 빔(3)이 발사되고, 발사된 레이저 빔(3)은 스캐너 미러(2)에 반사되어 수조(4) 내부의 레진(R)에 입사되어 레진(R)을 경화시킨다.SLA printing technology will be described in more detail. As shown in Fig. 1, in the state where the resin (R) made of a photocurable resin component cured by the laser beam 3 is filled in the water tray 4, And the emitted laser beam 3 is reflected by the scanner mirror 2 and is incident on the resin R in the water tub 4 to harden the resin R. [

이때 도 2에 도시된 바와 같이 레이저 빔(3)이 레진(R)을 한 층씩 경화시킬 때 경화되는 레진(R)의 각 층의 형상은 최종적으로 제조될 3차원 인쇄물(J)의 어느 한 부위의 수평 단면 형상에 대응된다.2, the shape of each layer of the resin R to be cured when the laser beam 3 cures the resin R one layer at a time may be a shape of each layer of the three-dimensional print J to be finally produced Sectional shape.

이렇게 레진(R)이 한 층씩 적층될 때 도 2에 도시된 바와 같이 경화되는 레진(R)이 안착되는 플랫폼(6)과 플랫폼(6) 하부 또는 상부에서 플랫폼(6)을 부상시키는 승강 피스톤(7)이 레진(R)의 경화 속도에 맞추어, 수조(4) 내부로부터 부상 되는 3차원 인쇄물(J)을 인양시키면 결국 완성된 3차원 인쇄물(J)이 수조(4)로부터 부상하여 모습을 드러낸다.As shown in FIG. 2, when the resin R is laminated one layer at a time, a platform 6 on which the resin R to be hardened is mounted and a lifting piston (not shown) 7) When the three-dimensional printed matter J floating from the inside of the water tray 4 is lifted in accordance with the curing speed of the resin R, the finished three-dimensional printed matter J is finally lifted from the water tray 4 .

그런데 SLA 3D 인쇄에서는 레이저 빔으로 경화가 발생되는 특수한 레진이 사용되어야 하므로 레진의 가격이 아직은 높은 편이다. 따라서 레진은 최대한 낭비 없이 사용될 수 있어야 하는데, 레진의 공급을 위하여 레진이 최초 저장되는 탱크에 저장된 레진은 SLA 3D 프린터가 사용되지 않는 긴 시간 동안 평온한 상태로 유지되므로 비중이 높은 성분은 아래로 가라앉고 비중이 작은 성분이 뜨게 되어 상 분리가 발생되므로 정작 3D 프린팅을 실시하는 상황에서는 제대로 경화가 발생되지 않아 인쇄 품질이 현저하게 저하되는 문제가 발생된다.However, in SLA 3D printing, the price of resin is still high because a special resin that is hardened by laser beam should be used. Therefore, the resin should be usable without waste as much as possible. The resin stored in the tank where the resin was originally stored for the supply of resin is maintained in a calm state for a long time when the SLA 3D printer is not used. Since a small specific gravity component is floated, phase separation occurs. Therefore, when the 3D printing is performed, hardening is not generated properly and the print quality is remarkably deteriorated.

또한 이처럼 레진이 제대로 경화되지 않을 경우 탱크 내부에 저장된 레진은 이미 일부 성분이 빠져 나가 사용된 경우 나머지는 버려질 수밖에 없어 고가의 레진이 상당량 낭비되는 결과가 발생된다.Also, if the resin is not cured properly, the resin stored inside the tank will be wasted if some components are already used and the remaining resin is discarded.

이러한 문제가 해결되기 위해서는 레진이 저장되는 탱크 내부에서 레진은 상 분리 없이 균일하게 혼합된 상태가 유지되어야 한다. 그런데 현재로서는 이러한 문제를 해결하고자 개발된 기술은 찾아보기 힘든 실정이다.
In order to solve this problem, the resin should be uniformly mixed without phase separation in the tank where the resin is stored. However, at present, it is difficult to find a technology developed to solve this problem.

특허공개공보 제10-2016-0113062호(공개일자: 2016. 09. 28)
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2016-0113062 (Publication date: September 28, 2016)

이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 레진이 수조에 공급되는 단계에서 즉석에서 레진이 균일하게 혼합되고, 혼합되는 상태가 3D 프린터의 사용 중에는 항상 유지될 수 있는 장치가 설치된 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an SLA in which resin can be uniformly mixed on the fly, We want to provide a resin supply system for 3D printers.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템은, 레이저로 경화되는 수지 성분의 레진이 저장되는 압축 탱크와, 상기 압축탱크에 압축공기를 공급하는 에어 컴프레셔와, 압축 탱크 하부에 연결되어 압축 탱크 내부의 레진을 배출시키는 레진 공급관 및, 레진 공급관을 개폐시키는 밸브로 구성되는 공급부와, 상기 레진 공급관과 연결되어 레진을 공급받는 수조와, 레진을 경화시키기 위한 레이저 빔을 방사시키는 레이저 광원과, 레이저 광원으로부터 방사되는 레이저 빔을 수조 방향으로 반사시키는 스캐너 미러와, 레이저 빔을 받아 레진의 일부가 경화되면서 적층되어 이루어지는 3차원 인쇄물이 상면에 안착되는 플랫폼과, 3차원 인쇄물이 안착된 플랫폼을 레이저 빔의 인쇄 단계마다 점진적으로 부양시키는 피스톤 및, 피스톤 구동모터로 이루어지는 출력부 및, 상기 레이저 빔이 단속적으로 레진을 경화시킴에 따라 경화된 레진이 적층되면서 3차원 인쇄물로 형성될 수 있도록, 일정한 시간 간격으로 상기 레이저 광원과 피스톤 구동모터를 제어시키는 제어부로 구성되어, 상기 레진이 에어 컴프레셔로 내부가 가압되는 압축 탱크에 저장됨으로써, 상기 밸브가 개방되면 레진이 압축 탱크와 수조의 압력차로 인하여 압축 탱크로부터 수조로 이송됨과 동시에 압축 탱크 내부의 레진이 균일하게 혼합되면서 공급관으로 이송되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a resin supply system of an SLA 3D printer according to the present invention comprises a compression tank for storing a resin of a resin component hardened by a laser, an air compressor for supplying compressed air to the compression tank, And a valve for opening and closing the resin supply pipe, a water tank connected to the resin supply pipe and supplied with the resin, and a water supply pipe for discharging a laser beam for curing the resin, A platform on which a three-dimensional printed matter laminated while a part of the resin is cured by a laser beam is received on a top surface, and a three-dimensional printed matter is placed on the platform A piston which gradually floats the platform after the laser beam is printed, The laser light source and the piston driving motor are controlled at regular time intervals so that the laser beam can be formed into a three-dimensional printed material while being laminated with an output part composed of a piston driving motor and a resin hardened by the laser beam intermittently The resin is stored in a compression tank in which the interior of the compression tank is pressurized by the air compressor. When the valve is opened, the resin is transferred from the compression tank to the water tank due to the pressure difference between the compression tank and the water tank, And is conveyed to the supply pipe while being uniformly mixed.

여기서 상기 수조의 벽면에는 바람직하게는 수조 내부 레진의 수위를 감지하여 레진 수위가 일정 높이를 초과할 경우 제어부로 신호를 보내고, 제어부는 상기 신호가 수신되면 상기 밸브를 차단시킨다.Preferably, the water level of the resin in the water tank is sensed on the wall surface of the water tank, and when the resin water level exceeds a predetermined height, a signal is sent to the controller, and the controller cuts off the valve when the signal is received.

그리고 상기 압축 탱크 내부 중심에는 바람직하게는 수직 방향으로 설치되는 샤프트와, 샤프트 외주면에 방사상 대칭되게 부착되는 복수개의 프로펠러와, 샤프트를 회전 구동시키는 모터로 이루어지는 믹싱 어셈블리가 설치된다.In the center of the compression tank, a mixing assembly including a shaft installed in a vertical direction, a plurality of propellers mounted on the outer circumferential surface of the shaft in a radially symmetrical manner, and a motor for rotating the shaft are installed.

이 경우 상기 프로펠러는 바람직하게는 샤프트에 일정한 각도로 기울어지게 부착된다.In this case, the propeller is preferably attached at an angle to the shaft at an angle.

이때 상기 프로펠러는 바람직하게는 샤프트의 하부에 부착되는 하부 프로펠러와, 샤프트의 상부에 부착되는 상부 프로펠러로 이루어진다.The propeller preferably comprises a lower propeller attached to the lower portion of the shaft and an upper propeller attached to the upper portion of the shaft.

상기 하부 프로펠러는 샤프트에 일정한 각도로 부착됨에 있어, 하부 프로펠러의 상단은 하부 프로펠러의 전진 방향에 반대 방향으로 기울어지고 하부 프로펠러의 하단은 프로펠러의 전진 방향을 향하게 기울어지는 각도로 경사가 형성되게 부착된다.The lower propeller is attached to the shaft at a predetermined angle so that the upper end of the lower propeller is inclined in a direction opposite to the advancing direction of the lower propeller and the lower end of the lower propeller is attached so as to be inclined at an angle inclined toward the advancing direction of the propeller .

특히 바람직하게는 상기 상부 프로펠러는 샤프트에 일정한 각도로 부착됨에 있어, 하부 프로펠러의 부착 각도에 대해 수평면을 기준으로 거울상으로 대칭되는 각도로 부착된다.
Particularly preferably, the upper propeller is attached to the shaft at a certain angle, and is attached at an angle symmetrical with respect to the horizontal plane with respect to the mounting angle of the lower propeller.

본 발명에 따른 SLA 3D 프린터의 레진공급 시스템에 따르면, 레진이 프린터이 사용 중에는 항상 균일하게 혼합된 상태가 유지될 수 있으므로, 고가의 레진이 낭비되지 않아 재료비가 절감되고, 인쇄되는 입체 출력물의 품질이 균일하게 유지될 수 있으며, 또한 레진의 균일한 혼합을 위한 수단이 동시에 레진의 공급도 원활하게 해 주므로 별도의 이송펌프 없이도 레진이 수조로 정밀한 양 만큼 공급될 수 있는 효과가 있다.
According to the resin supply system of the SLA 3D printer according to the present invention, since the resin can be maintained in a uniformly mixed state at all times during use of the printer, expensive resin is not wasted and the material cost is reduced, and the quality of the printed three- The resin can be maintained uniformly, and the means for uniform mixing of the resin and the supply of the resin can be smoothly performed at the same time, so that the resin can be supplied in a precise amount to the water tank without a separate transfer pump.

도 1은 종래 SLA 3D 프린터의 작동 원리를 나타내는 개념도,
도 2는 도 1에 따른 원리로 작동되는 순서를 나타낸 개념도,
도 3은 본 발명에 따른 레진공급 시스템을 나타낸 정면도,
도 4는 본 발명에 따른 레진공급 시스템에서 압축탱크 내부의 믹싱 어셈블리를 나타낸 부분 사시도,
도 5는 도 4의 믹싱 어셈블리의 작용을 나타낸 개념도,FIG. 1 is a conceptual diagram showing an operation principle of a conventional SLA 3D printer,
Fig. 2 is a conceptual diagram showing a sequence of operation by the principle according to Fig. 1,
Figure 3 is a front view of a resin supply system according to the present invention,
Figure 4 is a partial perspective view of a mixing assembly within a compression tank in a resin supply system according to the present invention,
FIG. 5 is a conceptual view showing the operation of the mixing assembly of FIG. 4,

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The specific structure or functional description presented in the embodiment of the present invention is merely illustrative for the purpose of illustrating an embodiment according to the concept of the present invention, and embodiments according to the concept of the present invention can be implemented in various forms. And should not be construed as limited to the embodiments described herein, but should be understood to include all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 따른 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 레진(R)을 공급하는 공급부와, 공급부로부터 공급받은 레진(R)에 레이저를 조사하여 3차원 인쇄물(J)을 생성하는 출력부 및, 공급부와 출력부가 서로 연동되게 제어시키는 제어부로 구성된다.The resin supply system of the SLA 3D printer according to the present invention comprises a supply part for supplying the resin R as shown in FIG. 3 and a laser part for irradiating the resin R supplied from the supply part to generate a three-dimensional printed product J And a control unit for controlling the supply unit and the output unit to be interlocked with each other.

공급부는 레이저로 경화되는 수지 성분의 레진(R)이 저장되는 압축 탱크(11)와, 압축탱크(11)에 압축공기를 공급하는 에어 컴프레셔(14)와, 압축 탱크(11) 하부에 연결되어 압축 탱크(11) 내부의 레진(R)을 배출시키는 레진 공급관(12) 및, 레진 공급관(12)을 개폐시키는 밸브(미도시)로 구성된다.The supply section includes a compression tank 11 in which a resin R of a resin component hardened by a laser is stored, an air compressor 14 for supplying compressed air to the compression tank 11, A resin supply pipe 12 for discharging the resin R in the compression tank 11 and a valve (not shown) for opening and closing the resin supply pipe 12.

여기서 압축 탱크(11)에 저장되는 레진(R)은 일반적으로 빛에 반응하는 아크릴이나 에폭시 계열의 광경화성 수지가 주된 성분이다. 다만 본 발명에서 레진(R)은 레이저 빛에 반응하여 경화되는 소재라면 상기 수지에 한정되지는 않는다. 또한 본 발명에서는 레진(R)을 경화시키는 광원이 레이저 빔(23)인 것으로 서술되지만, 광경화성 수지를 경화시키는 광원이라면 레이저 빔(23) 뿐만 아니라 마스크 투영 이미지 경화방식인 DLP(Digital Micromirror Device)의 광원도 적용될 수 있다. 다만 이하에서는 서술의 편의상 광원이 레이저 빔(23)인 경우로 한정하여 서술하기로 한다.Here, the resin (R) stored in the compression tank (11) is mainly composed of an acrylic or epoxy-based photo-curable resin which reacts with light. However, the resin (R) in the present invention is not limited to the above resin as long as it is a material which is cured in response to laser light. In the present invention, it is described that the light source for curing the resin (R) is the laser beam (23). However, if the light source for curing the photo-curable resin is a laser beam (23) as well as a digital micromirror device (DLP) May also be applied. In the following description, however, the laser beam 23 is used as the light source for convenience of description.

그리고 본 발명에서 레진(R)은 빛에너지를 받아 가교가 일어나 경화되는 합성 유기 재료로서 올리고머, 모노머, 광중합 개시제 및 각종 첨가제로 구성된다. 여기서 베이스 수지인 올리고머는 수지의 물성을 좌우하는 중요한 성분으로 중합 반응에 의해 고분자 결합을 형성하여 경화 피막을 이룬다. 이때 골격 분자 구조에 따라 폴리에스테르계, 에폭시계, 우레탄계, 폴리에테르계, 폴리아크릴계 등의 아크레이트로 분류된다. 그리고 상기 모노머는 반응성 희석제로서 반응성 올리고머의 가교제, 희석제로서 작용되며, 중합하여 경화 피막으로 형성되는 원재료이다. 그리고 광중합 개시제는 UV 경화수지의 가장 기본이 되는 원재료로서, 자외선을 흡수하여 라디칼 혹은 양이온을 생성시켜 중합을 개시시키는 작용을 하며 단독 또는 두세가지 종류가 섞여서 첨가된다. 그리고 나머지 첨가제는 용도에 따라 광증감제, 착색제, 증점제, 중합 금지제 등이다.In the present invention, the resin (R) is a synthetic organic material which receives light energy and crosslinks and hardens, and is composed of an oligomer, a monomer, a photopolymerization initiator, and various additives. The oligomer, which is a base resin, is an important component that determines the physical properties of the resin, and forms a cured coating by forming a polymer bond by a polymerization reaction. At this time, depending on the structure of the skeletal molecule, it is classified into an acrylate such as a polyester, an epoxy, a urethane, a polyether, or a polyacryl. The monomer is a raw material which acts as a cross-linking agent and a diluent of a reactive oligomer as a reactive diluent and is polymerized to form a cured film. The photopolymerization initiator is the most basic raw material of a UV curable resin, and acts to initiate polymerization by absorbing ultraviolet light to generate radicals or cations, and is added singly or in a mixture of two or more kinds. The remaining additives are photo-sensitizers, colorants, thickeners, and polymerization inhibitors depending on the use.

이처럼 본 발명에서 레진(R)은 각종 성분이 혼합된 재료이므로 각각의 성분이 균일하게 혼합된 상태로 유지되어야 최적의 품질을 가지는 3차원 인쇄물(J)로 생성될 수 있다. 또한 광경화성이라는 특수한 성질을 가지므로 일반적인 다용도의 수지처럼 대량 생산되지 않고 성분도 특수하므로 가격이 높아서 인쇄 과정의 시행착오로 인해 레진(R)이 버려지거나 낭비될 경우 상당한 비용이 소요되는 문제가 있다.As described above, since the resin (R) is a mixed material of various components, each component must be maintained in a uniformly mixed state so that it can be produced as a three-dimensional printed product (J) having an optimum quality. Also, since it has a special property of photo-curing property, it is not mass-produced like a general-purpose resin, and its component is also special. Therefore, there is a problem in that a considerable cost is incurred when resin (R) is wasted or wasted due to trial and error of printing process due to high price.

따라서 본 발명에서 레진(R)의 소요량이 최소화 될 뿐만 아니라, 출력되는 3차원 인쇄물(J)의 품질이 균일하고 최적화되기 위해서는 레진(R)의 공급단계에서 이미 균일하게 혼합된 상태가 유지되어야 하며, 레진(R)은 상 분리가 일어난 상태로 공급되어서는 안된다.Therefore, in order to uniformly optimize the quality of the three-dimensional printed material J as well as to minimize the required amount of the resin (R) in the present invention, the resin must be uniformly mixed in the supplying step of the resin (R) , The resin (R) should not be supplied in a phase-separated state.

이러한 과제의 해결을 위해 본 발명에서는 압축 탱크(11) 내부에 레진(R)이 저장될 때 압축 탱크(11) 내부를 에어 컴프레셔(14)로 고압으로 형성시켜 레진(R)의 상 분리를 억제시킨다.In order to solve such a problem, in the present invention, when the resin R is stored in the compression tank 11, the inside of the compression tank 11 is formed into a high pressure by the air compressor 14 to suppress the phase separation of the resin R .

또한, 이처럼 압축 탱크(11) 내부를 고압으로 유지시킬 경우 압축 탱크(11) 내부에서 레진(R)의 상 분리가 억제될 뿐만 아니라, 압축 탱크(11)로부터 후술하게 될 수조(24)로 레진(R)이 공급될 때 별도의 공급 펌프 없이도 압력 차로 인하여 높은 압력의 압축 탱크(11)로부터 낮은 압력의 수조(24)로 레진(R)이 이송되므로 별도의 레진 공급 펌프의 설치가 필요 없게 되는 효과도 있다.When the interior of the compression tank 11 is maintained at a high pressure as described above, not only the phase separation of the resin R in the compression tank 11 is suppressed but also the compression of the resin R from the compression tank 11 to the water tank 24, The resin R is transferred from the high-pressure compression tank 11 to the low-pressure water tank 24 due to the pressure difference, without the need of a separate supply pump, so that it is not necessary to install a separate resin supply pump There is also an effect.

더욱이 레진(R)의 공급을 위하여 압축 탱크(11)와 수조(24)를 연결시키는 레진 공급관(12)에 레진(R) 이송을 위하여 설치되는 개폐 밸브(미도시)를 개방시킬 때 압축 탱크(11) 내부와 레진 공급관(12) 사이의 압력 차로 인해 레진(R) 분출 과정에서도 다시 한 번 레진(R)의 교반으로 인한 혼합이 일어나서 균일한 상태의 레진(R)이 수조(24)로 공급될 수 있다.When an opening / closing valve (not shown) provided for transferring the resin R is opened to the resin supply pipe 12 connecting the compression tank 11 and the water tank 24 for supplying the resin R, The resin R is mixed again due to the agitation of the resin R and the resin R in a uniform state is supplied to the water tank 24 due to the pressure difference between the inside of the water tank 11 and the resin supply pipe 12, .

또한 본 발명에서는 레진(R)이 더욱 균일한 혼합 상태가 유지될 수 있도록 압축 탱크(11) 내부에 도 4에 도시된 바와 같이 믹싱 어셈블리(111,112,113)가 설치된다.In the present invention, the mixing assemblies 111, 112 and 113 are installed in the compression tank 11 as shown in FIG. 4 so that the resin R can be maintained in a more uniform mixed state.

믹싱 어셈블리(111,112,113)는 압축 탱크(11)의 케이스를 이루는 함체(114)의 내부 중심에 수직으로 설치되는 샤프트(111)와, 샤프트(111) 외주면에 방사상 대칭되게 부착되는 복수개의 프로펠러(112,113) 및, 샤프트(111)를 회전 구동시키는 모터(미도시)로 이루어진다.The mixing assemblies 111, 112 and 113 include a shaft 111 installed vertically to the inner center of the housing 114 constituting the casing of the compression tank 11 and a plurality of propellers 112 and 113 radially symmetrically attached to the outer circumferential surface of the shaft 111, And a motor (not shown) for driving the shaft 111 to rotate.

이때 프로펠러(112,113)는 단지 수평 방향으로만 난류를 형성시키는 것이 아니라 샤프트(111)에 프로펠러(112,113)가 경사지게 부착됨으로써 함체(114) 내부의 레진(R)을 함체(114) 내부에서 상하로 이동시키는 작용도 할 수 있다.At this time, the propellers 112 and 113 do not merely form a turbulent flow in the horizontal direction but the propellers 112 and 113 are obliquely attached to the shaft 111 so that the resin R inside the enclosure 114 is moved up and down inside the enclosure 114 Can also act.

보다 더 확실한 교반을 위해 프로펠러(112,113)는 도 4에 도시된 바와 같이 하부 프로펠러(112)와 상부 프로펠러(113)로 두 개의 층으로 나누어져서 설치될 수 있다. For more reliable agitation, the propellers 112 and 113 may be divided into two layers, a lower propeller 112 and an upper propeller 113, as shown in FIG.

특히 이때 하부 프로펠러(112)와 상부 프로펠러(113)는 서로 반대방향으로 경사지게 샤프트(111)에 부착된다. 하부 프로펠러(112)의 경사는 도 4의 왼쪽 아래에 도시된 정면도를 참조하면, 하부 프로펠러(112)가 샤프트(111)의 외주면에 부착되는 지점의 경사가 하부 프로펠러(112)의 경우에는, 하부 프로펠러(112)의 상단은 하부 프로펠러(112)의 전진 방향에 반대 방향으로 기울어지고 하부 프로펠러(112)의 하단은 하부 프로펠러(112)의 전진 방향을 향하여 기울어지는 각도로 경사가 형성되게 부착되고, 상부 프로펠러(113)는 상부 프로펠러(113)와 하부 프로펠러(112) 사이의 가상의 수평면을 기준으로 볼 때 거울상으로 대칭되게 경사가 형성될 수 있다.At this time, the lower propeller 112 and the upper propeller 113 are attached to the shaft 111 in an inclined direction opposite to each other. 4, when the lower propeller 112 is inclined at a point where the lower propeller 112 is attached to the outer circumferential surface of the shaft 111, the inclination of the lower propeller 112 is lower than that of the lower propeller 112. [ The upper end of the propeller 112 is inclined in a direction opposite to the advancing direction of the lower propeller 112 and the lower end of the lower propeller 112 is attached so as to be inclined at an inclination angle toward the advancing direction of the lower propeller 112, The upper propeller 113 may be inclined to be mirror-symmetrical with respect to a virtual horizontal plane between the upper propeller 113 and the lower propeller 112. [

상기와 같이 경사가 형성될 경우 샤프트(111)가 도 4에서와 같이 위에서 아래를 바라보는 평면도를 기준으로 할 때 시계반대 방향으로 회전한다면, 도 5에 도시된 바와 같이 하부 프로펠러(112)보다 아래에 깔린 레진(R) 성분은 상승하고, 상부 프로펠러(113)보다 더 위로 부상한 레진(R) 성분은 상부 프로펠러(113)보다 아래로 강제로 하강된다. 이 과정이 도 5에서 ①로 표시된 과정이다.When the shaft 111 is rotated in the counterclockwise direction with reference to the top view looking from top to bottom as shown in FIG. 4, when the inclination is formed as described above, as shown in FIG. 5, And the resin component rising above the upper propeller 113 is forcibly lowered below the upper propeller 113. In this case, This process is indicated by (1) in Fig.

이 경우 상부 프로펠러(113)와 하부 프로펠러(112) 사이에서는 가장 상부 레진(R) 성분과 가장 하부 레진(R) 성분이 서로 강제로 믹싱이 일어남과 동시에 함체(114) 내부의 중앙에서 레진(R) 밀도가 높아져서, 중앙에서 충분하게 믹싱 되어 균일하게 혼합된 레진(R)은 함체(114) 가장자리로 밀려나면서 다시 함체(114) 내부에서 상부방향과 하부 방향으로 흩어진다. 이 과정이 도 5에서 ②와 ③으로 표시된 과정이다.In this case, between the upper propeller 113 and the lower propeller 112, the uppermost (R) component and the lowermost (R) component are forcibly mixed with each other and at the same time, the resin The resin R is uniformly mixed at the center so that the resin R uniformly mixed is pushed to the edge of the housing 114 and scattered in the upper and lower directions inside the housing 114 again. This process is represented by steps (2) and (3) in FIG.

②와 ③의 과정을 통해 함체(114) 내부의 상부와 하부로 흩어진 균일하게 혼합된 레진(R)은 다시 상부 프로펠러(113)와 하부 프로펠러(112)의 하강 및 상승 작용으로 인해 함체(114) 내부의 중심으로 모인다. 이 과정이 도 5에서 ④로 표시된 과정이다.The uniformly mixed resin R scattered into the upper and lower parts of the inside of the housing 114 through the processes of (2) and (3) is then returned to the housing 114 due to the lowering and elevating action of the upper propeller 113 and the lower propeller 112, It is gathered in the center of the inside. This process is the process indicated by ④ in FIG.

따라서 ① 내지 ④의 과정을 전체적으로 살펴보면, 도 4에서와 같이 프로펠러(112,113)를 두 개의 층으로 나누고, 상부 프로펠러(113)와 하부 프로펠러(112)의 설치 각도가 샤프트(111)가 회전될 때 상부 프로펠러(113)는 레진(R)을 하강시키고, 하부 프로펠러(112)는 레진(R)을 상승시킬 수 있는 각도로 설치됨으로써, 샤프트(111)는 오로지 한 방향으로만 회전함에도 불구하고, 함체(114) 내부에서는 수면부터 바닥까지 전체적으로 레진(R)의 혼합이 균일하게 일어나, 균일한 품질의 3차원 인쇄물이 제작될 수 있도록 최적화된 레진(R)이 수조(24)로 공급될 수 있다.
4, the propellers 112 and 113 are divided into two layers, and the installation angle of the upper propeller 113 and the lower propeller 112 is set such that when the shaft 111 is rotated, The propeller 113 is lowered to lower the resin R and the lower propeller 112 is installed to raise the resin R so that the shaft 111 rotates only in one direction, The resin R is uniformly mixed throughout the entire surface from the water surface to the floor and the resin R optimized for producing a uniform quality three-dimensional printed matter can be supplied to the water tank 24.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

J : 3차원 인쇄물 R : 레진
1, 21 : 레이저 광원 2, 22 : 스캐너 미러
3, 23 : 레이저 빔 4, 24 : 수조
6, 26 : 플랫폼 7, 27 : 승강 피스톤
11 : 압축 탱크 12 : 레진 공급관
13 : 적외선 탱크 14 : 에어 컴프레셔
15 : 에어 주입관 28 : 적외선 센서
30 : 제어부 111 : 샤프트
112 : 하부 프로펠러 113 : 상부 프로펠러
114 : 함체J: 3D printed matter R: Resin
1, 21: laser light source 2, 22: scanner mirror
3, 23: laser beam 4, 24: water tank
6, 26: platform 7, 27: lift piston
11: Compression tank 12: Resin feed pipe
13: Infrared tank 14: Air compressor
15: air inlet tube 28: infrared sensor
30: control unit 111: shaft
112: lower propeller 113: upper propeller
114: Enclosure

Claims (7)

레이저로 경화되는 수지 성분의 레진이 저장되는 압축 탱크와, 상기 압축탱크에 압축공기를 공급하는 에어 컴프레셔와, 압축 탱크 하부에 연결되어 압축 탱크 내부의 레진을 배출시키는 레진 공급관 및, 레진 공급관을 개폐시키는 밸브로 구성되는 공급부와;
상기 레진 공급관과 연결되어 레진을 공급받는 수조와, 레진을 경화시키기 위한 레이저 빔을 방사시키는 레이저 광원과, 레이저 광원으로부터 방사되는 레이저 빔을 수조 방향으로 반사시키는 스캐너 미러와, 레이저 빔을 받아 레진의 일부가 경화되면서 적층되어 이루어지는 3차원 인쇄물이 상면에 안착되는 플랫폼과, 3차원 인쇄물이 안착된 플랫폼을 레이저 빔의 인쇄 단계마다 점진적으로 부양시키는 피스톤 및, 피스톤 구동모터로 이루어지는 출력부; 및,
상기 레이저 빔이 단속적으로 레진을 경화시킴에 따라 경화된 레진이 적층되면서 3차원 인쇄물로 형성될 수 있도록, 일정한 시간 간격으로 상기 레이저 광원과 피스톤 구동모터를 제어시키는 제어부;로 구성되어,
상기 레진이 에어 컴프레셔로 내부가 가압되는 압축 탱크에 저장됨으로써, 상기 밸브가 개방되면 레진이 압축 탱크와 수조의 압력차로 인하여 압축 탱크로부터 수조로 이송됨과 동시에 압축 탱크 내부의 레진이 균일하게 혼합되면서 공급관으로 이송되는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.
An air compressor for supplying compressed air to the compression tank; a resin supply pipe connected to a lower portion of the compression tank to discharge the resin in the compression tank; A supply valve configured to supply a fluid to the valve;
A laser beam source for emitting a laser beam for curing the resin; a scanner mirror for reflecting the laser beam emitted from the laser beam source in the direction of the water tank; A platform on which a three-dimensional printed material laminated with a part of curing is seated on an upper surface, a piston which gradually lifts a platform on which the three-dimensional printed material is placed for each printing step of the laser beam, and a piston driving motor; And
And a control unit controlling the laser light source and the piston driving motor at predetermined time intervals so that the laser beam is intermittently cured and the cured resin is laminated and formed into a three-dimensional printed matter,
When the valve is opened, the resin is transferred from the compression tank to the water tank due to the pressure difference between the compression tank and the water tank. At the same time, the resin inside the compression tank is uniformly mixed, The resin supply system of the SLA 3D printer.
제1항에 있어서,
상기 수조의 벽면에는 수조 내부 레진의 수위를 감지하여 레진 수위가 일정 높이를 초과할 경우 제어부로 신호를 보내고, 제어부는 상기 신호가 수신되면 상기 밸브를 차단시키는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the controller is configured to send a signal to the controller when the water level of the resin in the water tank is higher than a predetermined height by sensing the water level of the resin in the water tank and to shut off the valve when the signal is received. system.
제1항에 있어서,
상기 압축 탱크 내부 중심에는 수직 방향으로 설치되는 샤프트와, 샤프트 외주면에 방사상 대칭되게 부착되는 복수개의 프로펠러 및, 샤프트를 회전 구동시키는 모터로 이루어지는 믹싱 어셈블리가 설치되는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.
The method according to claim 1,
A mixing assembly including a shaft installed vertically in the center of the compression tank, a plurality of propellers attached to the outer circumferential surface of the shaft in a radially symmetrical manner, and a motor for rotating the shaft are installed. system.
제3항에 있어서,
상기 프로펠러는 샤프트에 일정한 각도로 기울어지게 부착되는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.
The method of claim 3,
Wherein the propeller is attached at an angle to the shaft at an angle.
제4항에 있어서,
상기 프로펠러는 샤프트의 하부에 부착되는 하부 프로펠러와, 샤프트의 상부에 부착되는 상부 프로펠러로 이루어지는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein the propeller comprises a lower propeller attached to the lower portion of the shaft and an upper propeller attached to the upper portion of the shaft.
제5항에 있어서,
상기 하부 프로펠러는 샤프트에 일정한 각도로 부착됨에 있어, 하부 프로펠러의 상단은 하부 프로펠러의 전진 방향에 반대 방향으로 기울어지고 하부 프로펠러의 하단은 프로펠러의 전진 방향을 향하게 기울어지는 각도로 경사가 형성되게 부착되는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.
6. The method of claim 5,
The lower propeller is attached to the shaft at a certain angle so that the upper end of the lower propeller is inclined in a direction opposite to the advancing direction of the lower propeller and the lower end of the lower propeller is attached so as to be inclined at an angle inclined toward the advancing direction of the propeller Wherein the SLA 3D printer is a resin supply system.
제6항에 있어서,
상기 상부 프로펠러는 샤프트에 일정한 각도로 부착됨에 있어, 하부 프로펠러의 부착 각도에 대해 수평면을 기준으로 거울상으로 대칭되는 각도로 부착되는 것을 특징으로 하는 SLA 3D프린터의 레진공급 시스템.The method according to claim 6,
Wherein the upper propeller is attached to the shaft at a certain angle and is attached at an angle symmetrical with respect to a horizontal plane with respect to an attachment angle of the lower propeller in mirror image.
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