KR20200118479A - 자동화된 적층 제조 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20200118479A
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에스브뢰크 휘베르튀스 테오도뤼스 페트뤼스 판
보일 수워노
하쉬 굽타
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스트럭토 피티이. 리미티드.
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Abstract

적층 제조 시스템은 적층 제조 장치를 포함하고, 상기 장치는 방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기, 물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼, 및 방사선 소스를 포함하고, 상기 방사선 소스는 상기 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 상기 물체를 제조하도록 위치되고, 상기 장치는 중앙 스테이션과 무선 통신하고, 상기 중앙 스테이션은 데이터를 처리하여 제조 파일을 생성하도록 배치되고, 상기 중앙 스테이션은 상기 파일을 상기 장치에 통신하여 상기 장치가 상기 파일에 기초하여 상기 물체를 제조하도록 배치된다.

Description

자동화된 적층 제조 장치 및 방법
본 발명은 통합되고 자동화된 전처리 기능 및 후처리 기능을 갖는 적층 제조가 가능한 장치에 관한 것이다.
적층 제조는 수년에 걸쳐 기술이 빠르게 진보하여 인쇄의 속도를 향상시킬 수 있었다. 나일론, 타이타늄 및 심지어 인체 조직과 같은 다양한 새로운 유형의 재료가 인쇄에 사용할 수 있게 됨에 따라, 우리의 일상 활동에 적층 제조의 잠재적 용도가 무한한 가능성으로 크게 증가하였다.
그러나, 적층 제조 프로세스는 인간의 막대한 관여, 노력 및 기여를 필요로 한다. 이 프로세스는 전형적으로 전처리, 인쇄 및 후처리의 3 단계로 구성된다. 예를 들면, 전처리에서, 인쇄를 위한 3D 모델을 준비하기 위한 디지털 파일 준비는 3D 인쇄의 전체 프로세스 중에서 중요하고 종종 힘든 단계이며, 고도로 복잡한 3D 물체의 인쇄를 위해서는 점점 더 많은 노하우가 요구된다. 마찬가지로, 3D 인쇄 물체를 용매로 세척하는 것을 포함하는 후처리에서, 최종 경화를 위해 추가의 조명에 노광시키는 것에는 일상적이고 지루한 프로세스를 완료하기 위해 시간과 노력이 소비된다. 따라서, 이러한 시간 소비 프로세스를 적층 제조 프로세스로부터 제거하면, 전형적인 적층 제조 프로세스에 비해 소비되는 시간이 크게 줄어들고, 작업자의 경험이 향상될 것이다.
제 1 양태에서, 본 발명은 적층 제조 장치를 포함하는 적층 제조 시스템을 제공하며, 장치는 방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기, 물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼, 및 방사선 소스를 포함하고, 방사선 소스는 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 물체를 제조하도록 위치되고, 장치는 중앙 스테이션과 무선 통신하고, 중앙 스테이션은 데이터를 처리하여 제조 파일을 생성하도록 배치되고, 중앙 스테이션은 파일을 장치에 통신하여 장치가 파일에 기초하여 물체를 제조하도록 배치된다.
제 2 양태에서, 본 발명은 방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기 - 수지 용기는 프린트 캡슐을 수용하도록 배치됨 -; 물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼; 및 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 물체를 제조하도록 위치된 방사선 소스를 포함하고, 프린트 캡슐은 유한한 수의 제조된 물체에 대응하는 계량된 체적의 수지를 포함하는 적층 제조 장치를 제공한다.
제 3 양태에서, 본 발명은 방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기; 물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼; 및 방사선 소스 - 방사선 소스는 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 물체를 제조하도록 위치됨 -; 물체를 수용하여 물체를 경화시키도록 배치된 경화 스테이션; 및 경화된 물체를 수용하고 최종 사용자가 사용할 수 있도록 물체를 세척하도록 배치된 적어도 하나의 세척 스테이션을 포함하고, 경화 스테이션 및 세척 스테이션은 회전가능한 트레이 상에 위치되고, 회전가능한 트레이는 물체를 수용하기 위해 각각의 스테이션을 순차적으로 회전시키도록 배치된 적층 제조 장치를 제공한다.
본 발명은 완전 자동화된 방식으로 (분산형 및/또는 집중형) 전처리, 인쇄 및 후처리를 실행할 수 있는 개선된 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 사용자의 워크플로우로부터 파일 준비 단계의 제거를 포함하고, 대신 원격으로 장치 내에서 또는 둘의 조합으로 실행된다. 이전에 개시된 집중형 전처리는 파일을 원격으로 업로딩함으로써 달성되고, 요건의 사양 및/또는 인쇄될 최종 제품의 사양은 추가로 주어지거나 지시될 수 있다. 다음에, 이 워크플로우에서, 파일은 수많은 다른 유사한 작업자에게 서비스를 제공하는 하나 이상의 집중형 위치에서 작업자로부터 원격으로 처리된다.
파일 처리는 파손되거나 역삼각형인 메시, 스캔 데이터의 구멍, 및 기타 데이터 레벨에서의 일반적인 결함과 같은 파일의 수정, 지지 구조 생성(자동 또는 수동), 파트의 배치와 네스팅(nesting), 및 인쇄가능한 파일로의 슬라이싱(slicing)을 포함하며, 그러나 이들에 한정되지 않는다. 소프트웨어 준비 단계의 다양한 단계에서, CAD 설계된 기구(appliance)에 대한 또는 원격 처리 후의 인쇄가능한 파일의 상태에 대한 피드백을 제공할 수 있다. 작업자와 집중형 파일 준비 작업자 또는 인공 지능 사이의 하나 이상의 양방향 통신을 포함하는 반복적 설계 및 준비 프로세스가 있을 수 있다. 임상의는 최종적인 인쇄가능한 출력 파일을 다운로드하거나, 이것을 원격 액세스 및 인터넷 접속을 통해 직접 3D 프린터에 업로드하도록 선택할 수 있다.
또한, 본 발명은 외부 소스 또는 엔티티를 필요로 하지 않으면서 또는 인터넷을 통해 분산된 계산적으로 무거운 프로세스의 대부분을 이용하여 완전 자동화된 장치에서 집중형 전처리 프로세스를 실행할 수 있다. 이 집중형 시스템에서, 작업자의 데이터 또는 최종 사용자의 데이터(예를 들면, 구강내 스캐닝 등)가 수집되고, 비제한적으로 파일 수정과 같은 소프트웨어 프로세스, 지지 생성(자동 또는 수동), 파트의 배치, 인쇄가능한 파일로의 슬라이싱, CAD 설계, 디지털 데이터의 엑스포테이션, 전처리 인쇄 또는 인쇄가능한 데이터의 엑스포테이션은 소프트웨어, 데이터, 시스템, 프로그램, 어플리케이션, 블록체인, 인공 지능 등에 의해 효과적으로 그리고 자동적으로 실행될 수 있고, 또는 이들의 임의의 조합이 자동화된 장치에서 실행된다(도 2 및 도 8). 이들 프로세스 중 일부, 예를 들면, 파일의 수정 및 지지 생성은 계산량이 많은 활동이며, 현재 이용가능한 하드웨어 기술에서는 집중형 시스템을 완전히 지원하지 못할 수 있다. 그러나, 이들 활동은 분산형 위치에서, 예를 들면, 장치와 지정된 클라우드 위치 등 사이에 이미 설정된 인터넷 접속 등을 통해 실행될 수 있다. 이 경우, 나머지 계산량이 많지 않은 계산 활동은 완전 자동화된 장치와 같은 분산형 위치에서 실행될 수 있다. 미래에, 이러한 하드웨어 기술을 이용할 수 있으면 프로세스의 전체를 완전히 집중형으로 할 수 있다.
다른 실시례에서, 프린터는 파일이 집중형 파일 준비 위치로부터 인바운드(inbound)로 전송되면 자율적으로 인쇄를 개시할 수 있다. 작업자가 새로운 수지 카트리지, 확립된 인터넷 접속, 새로운 세정 용액, 구축 플레이트로부터 임의의 이전의 프린트 작업의 제거 또는 프린터의 인쇄를 개시하는데 필요한 임의 것과 같은 인쇄 작업을 개시하고 완료하는데 필요한 모든 항목으로 프린터를 미리 설정하거나 준비한 경우, 프린터는 자율적으로 인쇄를 개시하기 위한 "준비" 상태에 있고, 집중형 준비 위치로부터 다운로드되는 즉시 파일의 후처리가 개시된다. 이는 CAD 파일의 승인 후 추가의 인간의 상호작용 없이 완전히 완료될 수 있다는 추가의 이점이 있고, 해당 위치에 아무도 없는 상태에서 밤 사이에 실행되어 다음날 아침에 완제품이 이미 도착된다.
본 발명은 또한 인쇄, 세척 및 후경화(post-curing) 단계의 각각의 단계뿐만 아니라 특정 물체의 제조에 필요할 수 있는 임의의 다른 후처리 단계들의 조합, 통합 및 자동화에 의한 3D 인쇄된 물체의 자동화에 관한 것이다. 이 워크플로우는 인쇄전, 인쇄 및 후처리 단계로부터 인간의 모든 노동을 제거함으로써 작업자에게 완벽한 경험을 제공한다. 본 발명의 자동화된 적층 제조 장치는 즉각 사용할 수 있는 최종 물체를 생성하는데 필요한 전체 프로시저 또는 프로세스를 대상으로 한다. 원하는 3D 물체의 출발로부터 최종 완성에 이르는 전체 작업 프로세스가 완전 자동화되어 있으므로 작업자의 시간이 거의 또는 전혀 필요하지 않다.
본 발명의 가능한 구성을 도시하는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 더 설명하는 것이 편리할 것이다. 본 발명의 다른 구성도 가능하고, 따라서 첨부한 도면의 특수성이 본 발명의 전술한 일반성에 우선하는 것으로 이해되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 시스템의 개략도이고;
도 2는 수납된 자동화된 적층 제조 장치의 개략도이고;
도 3은 자동화된 적층 제조 장치의 내부의 개략도이고;
도 4는 용기, 드립 트레이(drip tray) 및 보호 커버를 구비한 회전 이동가능한 트레이의 개략도이고;
도 5는 내부 용기 또는 캡슐이 외부 용기 내에 삽입된 후 상부 리드 홀더가 하강되어 하부 리드 홀더에 고정되는 클립 온(clip-on) 시스템의 개략도이고;
도 6은 자동화된 적층 제조 장치로부터의 인쇄 프로세스의 개략도이고;
도 7은 자동화된 적층 제조 장치로부터 인쇄된 3D 물체의 개략도이고;
도 8은 본 발명의 장치의 외관도를 도시하고;
도 9는 본 발명의 장치의 내부도를 도시하고;
도 10은 외부로 연장된 그 홀더 상의 수지 용기를 도시하고;
도 11은 구획실 또는 수지 용기 보관 홀더를 도시하고;
도 12는 플런저가 캡슐의 내부를 밀기 전의 프린트 캡슐을 도시하고;
도 13은 플런저가 캡슐의 내부를 밀 때의 프린트 캡슐을 도시하고;
도 14는 캡슐 로딩 슬라이더를 도시하고;
도 15는 진동 모터를 구비한 세정 용기를 도시하고;
도 16은 LED를 구비한 통합된 후경화 장치를 도시하고;
도 17은 드립 트레이를 도시하고;
도 18은 드립 트레이의 평면도를 도시하고;
도 19는 수지 용기 및 수지 용기 홀더의 부착을 위한 슬롯, 슬라이딩, 또는 로킹 메커니즘을 도시하고;
도 20은 세척 용기 내에서 자석의 이동 또는 교반 작용을 촉진하기 위해 세척 용기의 바닥에 있는 풀리 시스템의 메커니즘을 도시하고;
도 21은 이동 트레이 상에 부착된 드립 트레이를 도시하고;
도 22는 세척 용기 및 그 자기 풀리 시스템의 단면도를 도시하고;
도 23은 이동 트레이에 통합되거나 부착된 드립 트레이를 도시하고;
도 24는 이온 트랩 및 다수의 비이동/고정 트레이를 포함하는 장치의 내부의 전체도를 도시하고;
도 25는 장치의 내부와 트레이의 배치뿐만 아니라 이온 트랩 내에서의 용기 및 홀더의 위치를 도시한다.
본 발명은 완전 자동화된 방식으로 (분산형 및/또는 집중형) 전처리, 인쇄 및 후처리를 실행할 수 있는 개선된 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 자동화된 장치는 크기가 다를 수 있다. 이것은 소형, 콤팩트형 또는 데트크탑형 장치로 제공될 수 있다. 본 장치는 버튼을 누르기만 하면 데이터나 정보를 완벽하게 수용할 수 있고, 인쇄, 및/또는 경화가 가능하다.
도 1은 시스템에서 집중형 위치 및 분산형 위치가 사용될 수 있는 다양한 방법을 보여준다. 정보 또는 스캐닝된 데이터가 집중형 위치로 전송될 수 있다. 데이터의 전처리의 일환으로서, 스캐닝된 데이터는 집중형 위치에서 제조 파일로 변환될 수 있고, 이 파일은 완전 자동화된 장치일 수 있는 그리고 이 제조 파일을 사용하여 상기 데이터에 따라 물체를 제조할 수 있는 분산형 위치로 전송될 수 있다. 다른 방법에서, 정보 또는 스캐닝된 데이터는 먼저 처리를 위해 집중형 위치로 전송될 수 있고, 이것은 완전 자동화된 장치 또는 분산형 위치로 재전송되고, 대안적으로는 정보 또는 스캐닝된 데이터가 집중형 위치를 필요로 하지 않고 처리를 위해 분산형 위치로 직접 전송될 수 있다.
스캐닝된 데이터는 적절한 전문가가 제조하기 위한 임의의 적용가능한 물체에 대한 것일 수 있으며, 환자의 치과정보가 포함된다. 상기 치과 정보는 치열의 스캐닝된 이미지를 포함하는 다양한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 시스템은 외부 소스 또는 엔티티를 필요로 하지 않으면서 또는 인터넷을 통해 분산된 계산적으로 무거운 프로세스의 대부분을 이용하여 완전 자동화된 장치에서 집중형 전처리 프로세스를 실행할 수 있다. 이 집중형 시스템에서, 환자의 데이터(예를 들면, 구강내 스캐닝 등)가 수집된다. 비제한적으로 파일 수정과 같은 소프트웨어 프로세스, 지지 생성(자동 또는 수동), 파트의 배치, 인쇄가능한 파일로의 슬라이싱, CAD 설계, 디지털 데이터의 엑스포테이션, 전처리 인쇄 또는 인쇄가능한 데이터의 엑스포테이션은 소프트웨어, 데이터, 시스템, 프로그램, 어플리케이션, 블록체인, 인공 지능 등에 의해 효과적으로 그리고 자동적으로 실행될 수 있고, 또는 이들의 임의의 조합이 자동화된 장치에서 실행된다(도 2 및 도 8). 이들 프로세스 중 일부, 예를 들면, 파일의 수정 및 지지 생성은 계산량이 많은 활동이며, 현재 이용가능한 하드웨어 기술에서는 집중형 시스템을 완전히 지원하지 못할 수 있다. 그러나, 이들 활동은 분산형 위치에서, 예를 들면, 장치와 지정된 클라우드 위치 등을 통한 원격 스테이션 사이에 이미 설정된 인터넷 접속 등을 통해 실행될 수 있다. 이 경우, 나머지 계산량이 많지 않은 계산 활동은 완전 자동화된 장치와 같은 분산형 위치에서 실행될 수 있다. 미래에, 이러한 하드웨어 기술을 이용할 수 있으면 프로세스의 전체를 완전히 집중형으로 할 수 있다.
도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 장치(001)는 복수의 트레이(002)를 포함할 수 있으며, 이 복수의 트레이는 조명 장치(004)로부터의 적절한 파장의 광으로 수지 용기(003) 또는 그 내부 용기(005) 내에 수용된 포토폴리머의 조사에 의해 생성된 3D 인쇄 물체(010)를 제조하기 위한 포토폴리머 재료와 같은 재료의 수용 또는 유지를 위한 수지 용기(003)를 수용할 수 있다. 인쇄용의 광원, 파장 또는 조명을 구비한 그 조명 장치(004)를 이동가능한 트레이(006) 상에서의 후경화용으로 사용할 수 있다. 본 발명의 자동화된 적층 제조 장치는 2 개 이상의 UV 경화 장치를 포함할 수 있다. 조명 장치(004)는 직접 투영하거나 투영을 반사 장치로 구축 영역 상으로 반사시킬 수 있도록 직하에 위치시킬 수 있다. 또한, 조명 장치(004)는 이에 따라 투사 거리를 증감시키기 위해 이동하여 인쇄 및/또는 픽셀 밀도를 위한 투영 영역의 크기를 제어할 수 있다. 일 실시례에서, 조명 장치는 상방 및 하방의 직선 운동으로 이동하여 투사 거리 및/또는 픽셀 밀도를 증감시킴으로써 상이한 크기 픽셀 밀도 인쇄 정확도 요건으로 물체를 인쇄할 수 있게 한다. 리포커싱(re-focusing)을 위한 액츄에이터 시스템 또는 기타 수단을 사용하여 인쇄 중에 최적의 성능을 위해 조명 장치를 리포커싱할 수 있다. 픽셀 밀도 및 초점은 장치의 인쇄 영역에서 광 센서 등을 사용하여 평가될 수 있고, 정확한 인쇄를 위한 최적의 포커싱을 확보하기 위해 리포커싱 액츄에이터 시스템에 피드백 루프를 제공한다.
이동가능한 트레이(006)는 회전 방향으로 이동할 수 있고, 외부 링 기어 및 더 작은 스퍼 기어에 의해 제어될 수 있다. 더 작은 스퍼 기어는 모터에 의해 제어되어 이동가능한 트레이의 이동 및 이에 따라 용기의 위치설정의 정확한 정확도를 가능하게 한다. 이동가능한 트레이는 다양한 용기 및 장치의 정밀 이동을 촉진할 수 있게 하는 기타 수단에 의해서도 이동될 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에서, 보호 커버(007)는 이동가능한 트레이(006)의 바로 위에 위치된다(도 4). 이 보호 커버(007)는 이동가능한 트레이(006) 상에 위치된 캡슐, 다수의 용기 또는 장치에 압력을 가하여 냄새 또는 증기가 누출, 증발 및/또는 내용물을 오염시키는 것을 방지한다. 보호 커버(007)는 누출 또는 증발을 방지하는 플라스틱, 금속, 알루미늄, 유리 또는 임의의 재료로 제작될 수 있다. 보호 커버의 바닥에는 발포체 또는 고무 또는 기타 압축가능한 재료의 추가의 층이 있으며, 이것은 압력이 가해지면 개스킷의 역할을 하므로 보호 커버는 밀폐 용기를 실링하게 된다. 보호 커버에는 모터 또는 기타 유사한 수단을 구비한 한 쌍의 리드 스크류가 부착될 수 있고, 이것은 z 축으로 이동하여 이동가능한 트레이 상의 수지 탱크, 캡슐, 다수의 용기 또는 장치와 같은 임의의 물체를 용이하게 제거할 수 있게 한다. 모터를 구비한 이 한 쌍의 리드 스크류 또는 기타 유사한 수단은 또한, 이동가능한 트레이가 움직이고 있을 때, 보호 커버가 상방으로 이동하는 것을 가능하게 한다. 이동가능한 트레이가 움직이지 않을 때, 보호 커버는 캡슐, 다수의 용기 또는 장치에 압력을 가한다. 보호 커버는 충분한 정확도 및 속도로 보호 커버를 이동시킬 수 있는 임의의 다른 수단에 의해 이동될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태는 드립 트레이(008)를 포함하며, 이것은 이동가능한 트레이가 인쇄 또는 세정/세척/경화 프로세스 중 하나를 완료한 후에 다음으로 진행하는 동안에 용기 또는 장치 내의 수지, 재료 또는 용액으로부터 과도한 드립 및 오염을 방지한다. 드립 트레이(008)는 이동가능한 트레이가 움직일 때마다 캡슐, 다수의 용기 또는 장치를 위한 덮개의 역할을 하도록 구축 플랫폼 및/또는 인쇄된 물체 바로 아래에서 이동한다. 드립 트레이는 인쇄, 세정/세척, 경화 프로시저 중 임의의 프로시저를 실행할 필요가 있는 경우에 구축 플랫폼 및/또는 인쇄된 물체 아래에서 멀어진다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 본 발명의 자동화된 적층 제조 장치의 상태는 시각적으로 또는 임의의 다른 수단으로 디스플레이되거나 표시된다. 시각적 표현은 LED 광의 형태일 수 있다. 이러한 LED 광은 자동화된 적층 제조 장치의 바닥이나 이 장치의 다른 부품에 위치될 수 있다. 장치의 상태는 이 장치가 켜질 때, 일시정지될 때, 또는 인쇄, 세척 또는 경화의 각각의 절차 단계 중에 LED 색의 다양한 배열의 변화에 의해 표시된다.
도 5에서, 외부 용기(009)는 투명하거나 투명하지 않은 베이스/바닥을 가질 수 있고, 또는 내부 용기의 바닥면이 포토폴리머 재료와 아래의 조명 광원 사이의 유일한 경계가 되도록 바닥의 벽면이 없을 수 있다. 일 실시례에서, 외부 홀더 또는 캡슐 홀더는 클립 온 시스템이고, 이것에 의해 내부 용기가 하부 리드 홀더 상의 정위치에 위치되면 힌지에 의해 하부 리드 홀더에 부착된 상부 리드 홀더는 하강되어 클램프나 래치(005A)를 사용하여 정위치에 고정된다(도 5). 다른 실시례에서, 내부 용기(005)는 슬롯인(slot-in) 시스템 또는 용기를 견고하게 정위치에 유지하는 기타 공지된 방법과 같은 임의의 다른 수단에 의해 외부 용기에 의해 정위치에 유지된다. 상이한 수지 또는 포토폴리머 재료를 필요로 하는 상이하거나 동일한 3D 물체의 인쇄를 촉진하기 위해 2 개 이상의 수지 용기가 있을 수 있다.
도 8 내지 도 18에 도시된 다른 실시형태에서, 본 발명의 완전 자동화된 장치(100)(도 8)는 소스(103)로부터 조명되는 적절한 파장의 광으로부터 수지 용기(101) 또는 그 내부 용기 내에 수용된 포토폴리머의 조사에 의해 생성되는 물체(102)를 인쇄하기 위한 포토폴리머 재료와 같은 재료의 수용 또는 유지를 위한 수지 용기(101)를 포함한다. 조명의 광원은 WO 2015/072921 및 WO2016/122408에 개시된 것과 같은 적층 제조 장치로부터의 것이거나, SLA 또는 DLP(미러)가 사용될 수 있다. 수지 용기(101)는 실질적으로 반투명하거나 투명한 하벽면을 가질 수 있고, 이로 인해 조명이 아래로부터 이 하벽면을 통과하여 포토폴리머 수지에 도달할 수 있다. 실질적으로 반투명하거나 투명한 벽면은 조명을 통과시켜 포토폴리머 재료에 도달할 수 있게 하는 한 수지 용기의 측면 중 어느 측면에도 있을 수 있다. 이 수지 용기는 이동불가능한 트레이 또는 이동가능한 트레이 상에 위치될 수 있다. 내부 용기 또는 수지 용기는 인쇄 중에 인쇄된 층의 박리를 용이화하기 위해 그 하부 바닥의 내면 상에 코팅 또는 필름을 가질 수 있다. 내부 용기 또는 수지 용기의 베이스는 인쇄 중에 3D 물체의 각각의 인쇄된 층의 분리 및 박리를 용이화하는 PTFE, PFA 또는 FEP 또는 기타 재료와 같은 폴리디메틸실록산(PDMS), Teflon®의 필름 또는 코팅에 의해 코팅되거나 피복될 수 있다. 박리 프로세스는 구축 표면(118)의 수직 운동에 의해 촉진될 수 있다. 본 발명의 다른 실시형태에서, 이동가능한 트레이는 박리 프로세스를 돕기 위해 (수직 운동에 더하여) 약간 좌측 운동 및/또는 우측 운동으로 이동하도록 이행되거나, 프로그램되거나, 실행될 수 있다. 이 좌측 및/또는 우측 운동은 박리 프로세스 중에 구축 표면의 수직 운동과 함께 사용될 수 있다. 좌측 운동 및/또는 우측 운동은 구축 표면으로부터 인쇄된 층을 박리하는 역할을 하며, 수직(상하) 운동(또는 적어도 약간의 상향 운동)은 후속 층을 위한 구축 플레이트를 위치시키고, 최종 분리된 인쇄된 층 아래에서 액체 수지의 리플로잉(reflowing)을 촉진하기 위해 추가로 필요하다. 추가의 실시형태에서, 좌측 운동 및/또는 우측 운동은 작은 각도를 통해 회전하는 것이므로 회전 중심으로부터 반경방향의 거리에서 좌측 운동 및/또는 우측 운동은 사실상 선형이 아니라 호형이다.
다른 실시형태에서, 수지 용기(101)는 제거되거나, 및/또는 슬라이딩 수단, 작동 수단 또는 이 수지 용기의 제거 및/또는 설치를 용이하게 하는 임의의 수단 상에 설치될 수 있다. 예를 들면, 사용자는 수지 용기가 배치되어 있는 프린터의 영역을 누르거나 개방할 수 있으며, 수지 용기(104)의 홀더는 사용자를 향해 외측으로 이동/슬라이딩되어 수지 용기의 취출 또는 설치를 용이하게 한다. 수지 용기(101)는 고정 트레이 또는 비이동 트레이 상의 조명의 광원의 방향으로 배치될 수 있다. 도 19는 수지 용기 홀더(124)로부터 제거가능한 수지 용기(122)를 도시한다. 수지 용기의 표면 상에는 수지 용기 홀더(124) 내의 슬라이딩 메커니즘(125)의 그루브/구멍과 정위치의 로킹을 용이하게 하는 노브 또는 돌출부 등(123)이 있다.
수지 용기 보관
포토폴리머 재료 또는 상이한 포토폴리머 재료를 포함하는 수지 용기는 인쇄 후에 또는 다수의 인쇄 후에 재사용될 수 있다. 수지 용기는 나중에 사용하기 위해 프린터의 구획실에 보관되거나 유지될 수 있다. 구획실 또는 수지 용기 보관 홀더(105)는 수지 용기의 보관을 용이하게 하기 위해 다수의 슬롯 또는 그루브를 가질 수 있다. 구획실 또는 수지 용기 보관 홀더(105)의 측면에는 수지 용기의 취급을 용이하게 할 수 있는 구멍 또는 인덴테이션(indentation; (105A)이 있을 수 있다. 수지 용기 아래에는 수지의 보관 또는 사용을 위한 최적의 온도를 유지하기 위해 사용될 수 있는 히터가 있을 수 있다.
각각의 수지 용기는 추적 시스템에 의해 판독가능한 판독가능 식별 장치를 포함할 수 있다. 추적 시스템은 이러한 수지 용기에서 수지의 유효기간 또는 수명을 추적할 수 있다. 추적 시스템의 유형은 수지 용기 상에 배치된 무선 주파수 식별(RFID) 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더 등을 포함할 수 있고, 모니터링 및 추적이 필요한 장치의 다른 부품에도 있을 수 있다. 이것에 의해 내부 용기 또는 캡슐의 식별 및 검출이 용이해진다. 내부 용기가 외부 용기 내에 배치되면, 이동가능한 트레이는 범용 RFID 센서 등이 특정의 내부 용기를 스캐닝 및/또는 검출하는 특정의 위치로 이동할 수 있다. 자동화된 적층 제조 장치에서 센서 등의 위치는 인쇄, 세정 또는 경화 영역의 각각의 위치의 결정을 가능하게 하도록 고정된다. 센서 등이 내부 용기의 아이덴티티를 검출한 후에, 내부 용기가 이동가능한 트레이 상의 올바른 위치에 배치되었는지 또는 내부 용기의 사용이 만료되었는지의 여부가 결정된다. 이는 사용자에 의해 초래되는 에러 또는 의도된 위치에서 잘못 삽입된 내부 용기 또는 캡슐로 인한 인쇄의 실패를 방지한다. PDMS 또는 유사한 재료가 특정 수의 인쇄 후에 흐려지거나 IPA 등과 같은 세척 용액이 몇 차례의 사용 후에 더러워질 수 있으므로 내부 용기 또는 캡슐의 식별 또는 검출은 과도한 사용을 방지할 수 있다 이 식별 또는 검출 시스템은 효율적인 인쇄를 보장하고, 필요한 경우에는 사용자가 카트리지를 교체하도록 촉구한다. 다른 실시례에서, 내부 용기 또는 캡슐은 비대칭 형상일 수 있으므로 RFID 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더, 색 코드 등은 항상 올바르게 범용 리더(universal reader)를 향하고 있으며, 즉 사용자는 외부 용기 내에 캡슐을 잘못 삽입하여 범용 리더가 내부 용기 또는 캡슐의 존재를 검출하지 못하게 될 가능성이 없다. 또한, 수지 용기 내의 포토폴리머 재료의 레벨을 검출하여 오버플로우를 방지하거나 재료의 양이 불충분한 경우에는 사용자에게 경고하기 위한 검출기가 있을 수 있다. 다른 실시형태에서, 외부 용기, 내부 용기, 캡슐, 포토폴리머 또는 수지를 보관하기 위한 부품, 인쇄된 물체 또는 장치의 임의의 부품 상의 RFID 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더, 색 코드 등이 장치(100) 내의 시스템에 의해 스캐닝되거나 인식되면, 인쇄, 세척, 경과 또는 장치의 작업 프로세스의 임의의 부분과 같은 본 장치의 진행 방법에 대한 일련의 명령 또는 프로시저의 진행에 대한 식별이 인터넷, 무선 통신, 사물 인터넷 등을 통해 다운로드 또는 업로드될 수 있고, 또는 대안적으로는 일련의 명령이 장치 자체 내에 저장될 수 있다. 예를 들면, 일련의 명령 또는 절차 프로세스는 RFID 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더, 색 코드 등에 기입되거나, 인코딩되거나, 임베딩(embedding)될 수 있고, 또는 대안적으로는 RFID 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더, 색 코드 등은 일련의 명령 또는 절차 프로세스의 일부이다. RFID 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더 등은 본 발명의 분산형 시스템 또는 집중형 시스템과 함께 기능할 수 있다. 사용자는 인터넷 접속, 무선 접속, 웹 포털, 지역 네트워크(로컬 또는 기타) 또는 장치에 설치된 클라우드 기반의 서비스를 사용하여 수지, 캡슐, 용기 또는 장치를 위한 액세서리를 지불하고 구입할 수도 있고, 주문은 추가의 처리 또는 제품의 배달을 위해 창고 등에 전송된다.
일 실시형태에서, 수지 용기 내의 포토폴리머 재료는 프린트 캡슐 하우징(106)의 리세스 내에 설치된 프린트 캡슐(111)에 의해 공급될 수 있다. 프린트 캡슐은 사용자가 그 인쇄에 또는 미리 결정된 수의 인쇄에 충분한 미리 결정된 양의 수지 또는 포토폴리머 재료를 수용한 프린트 캡슐로 물체를 인쇄할 수 있게 하는 종량과금 방식 또는 일회용 방식을 기반으로 할 수 있다. RFID 태그, 바 코드 표시기, QR 코드, 광학 리더 등일 수 있는 식별 태그는 전술한 바와 같이 인쇄의 회수 및 프린트 캡슐의 사용을 모니터링할 수 있다. 상기 장치는 최적량의 수지 또는 포토폴리머 재료가 부족해질 때마다 또는 새로운 캡슐로 교체할 시간이 될 때마다 새로운 프린트 캡슐로의 교체를 사용자에게 경고하도록 배치될 수 있다. 프린트 캡슐은 유한한 수의 사용에 대응하는 수지를 포함할 수 있고, 또한 장치에 장착된 리더에 의한 식별 태그의 인터로게이션(interrogation)은 사용자가 지불한 사용의 경우에 수를 모니터링할 수 있음에 유의한다. 이 목적을 위해, 본 장치는 사용 횟수에 대한 지불이 초과되면 각각의 프린트 캡슐에 대해 여전히 사용가능한 사용 횟수에 무관하게 장치의 추가 작동을 방지할 수 있다. 다음에 이 장치는 추가 사용에 대한 지불을 승인하여 작동을 계속할 수 있다.
프린트 캡슐(111)은 물체를 인쇄하는데 필요한 특정 유형의 포토폴리머 재료를 수용한 용기로서 제공될 수 있다. 프린트 캡슐은, 예를 들면, 플라스틱, 세라믹, 유리, 또는 최적의 상태로 포토폴리머 재료(107)를 보관할 수 있는 임의의 재료 또는 색으로 제작될 수 있다. 이것에는 취급이 쉽고 편하도록 그루브 또는 인덴테이션이 있을 수 있다. 프린트 캡슐은 상부 리드 부분 및 밸브(110A)를 포함하는 하부 부분을 포함할 수 있다. 밸브는 2 방향 이승으로 흐름을 조절할 수 있고, 또는 상기 플런저에 의해 가해진 압력의 인가 시에 수지 용기 내로 일방향으로 포토폴리머 재료의 흐름을 조절하기 위해 일방향 밸브가 사용될 수 있다. 일 실시례에서, 인쇄 작업 또는 환자의 구강내 스캐닝(즉, 집중형 기능)이 개시되면, 자동화된 적층 제조 장치는 기동 시에 밖으로 이동하거나 슬라이딩하는 캡슐 로딩 슬라이더(108) 상에 이것을 삽입 또는 배치하도록 사용자에게 명령을 전송할 수 있다. 프린트 캡슐을 장치 내에 삽입 또는 배치하는 것은 인쇄 전에 언제든지 실행할 수 있다. 프린트 캡슐이 캡슐 로딩 슬라이더(108) 상에 배치되면, 인쇄 플랫폼(118)은 플런저(110)가 부착된 캡슐 홀더(109)를 향해 이동한다. 플런저는 스프링 하중을 가질 수 있다. 또한, 프린트 캡슐의 상부 리드 부분에는 플런저가 진입하여 프린트 캡슐(111)의 내부(111A)를 눌러서 하향력을 가할 수 있게 하는 개구부가 있고, 그 결과 프린트 캡슐의 내부 아래에 있는 포토폴리머 재료는 프린트 캡슐로부터 밸브(110A)를 통해 유출되어 수지 용기 내에 주입될 수 있다. 프린트 캡슐의 내부는 포토폴리머 재료를 밀봉하여 역류를 방지하는 고무로 부분적으로 또는 완전히 둘러싸일 수 있다. 프린트 캡슐의 개구부는 사용 전에 실링되거나 피복된다.
다른 실시형태에서, 포토폴리머 재료는 압축성일 수 있는 프린트 캡슐 하우징(106)의 내부에 배치될 수 있으며, 플런저가 이 압축성 내부를 밀면 포토폴리머 재료는 착출될 수 있다. 압축성 내부는 최대 체적의 포토폴리머 재료를 단일 프린트 캡슐 내에 저장하는 것을 가능하게 한다. 압축성 내부는 포토폴리머 재료의 최적의 보관을 가능하게 하고 압력에 의해 압축될 수 있는 임의의 재료로 제작될 수 있다. 펌프 시스템을 사용하여 필요한 경우에 카트리지, 용기 또는 캡슐로부터 포토폴리머 재료를 수지 용기에 충전하는 것을 용이하게 할 수도 있다. 카트리지, 용기 또는 캡슐은 적층 제조 장치의 상부에 배치되거나 포토폴리머 재료의 수지 용기 내로의 흐름 또는 공급을 용이하게 하는 임의의 장소에 배치될 수 있다. 전술한 인쇄 카트리지, 용기 또는 캡슐은 30ml, 50ml, 60ml, 100ml, 1L, 2L 등과 같은 다양한 체적의 포토폴리머 재료를 수용할 수 있다. 특정 인쇄 작업을 위한 프린트 캡슐 내의 포토폴리머 재료의 양은 필요한 경우에만 사용되고, 향후의 사용을 위해 저장될 수 있고, 또는 특정 인쇄 작업을 위해 충분한 미리 결정된 양의 포토폴리머 재료를 수용한 프린트 캡슐이 사용되고 폐기될 수 있다. 이들 프린트 캡슐은 상이한 화학 제형을 필요로 할 수 있는 상이한 유형의 물체를 인쇄하는 상이한 유형의 포토폴리머 재료를 수용할 수 있다. 또한 이 적층 제조 장치에는 사용되거나 폐기된 카트리지, 용기 또는 캡슐을 수집하는 폐기 영역(112)이 있다. 새로운 프린트 캡슐용의 보관장치도 장치 내에 보관될 수 있다. 포토폴리머 재료가 사용되거나 비워지면, 이러한 카트리지, 용기 또는 캡슐의 홀더는 장치 내에서 이것을 폐기하거나 보관하기 위한 섹션으로 이동한다. 프린트 캡슐 또는 비제한 적으로 포토폴리머 재료의 사용상황 또는 그 보존 기간과 같은 이것의 파라미터를 모니터링 또는 추적하기 위한 추적 시스템 등이 있을 수 있다. 이러한 프린트 캡슐 내의 포토폴리머 재료의 착색 또는 침전을 방지하기 위해, 이러한 인쇄된 캡슐 내의 포토폴리머 재료에 대해 동등한 균질성을 보장하는 진동, 요동 또는 회전 운동을 촉진하는 장치가 본 장치 내에 통합될 수 있다. 이 장치는 장치 내에서 연속적으로 가동되거나 활성화 시에 작동할 수 있다. 이 장치는 포토폴리머 재료의 균질성 또는 착색 또는 침전의 방지를 가능하게 하는 히터 및/또는 냉각 기능을 가질 수도 있다. 이 장치는 프린트 캡슐, 캡슐 홀더 또는 수지 용기 내에 존재할 수 있다.
이 장치는 또한 다수의 용기나 장치가 영구적으로 또는 비영구적으로 장착될 수 있는 이동가능한 트레이(113)을 포함한다. 이동가능한 트레이는 회전 방향이나 임의의 가능한 방향 또는 수단으로 이동하여 장치가 인쇄, 세정/세척 또는 경화 프로세스의 임의의 시퀀스를 실행하도록 프로그래밍된 위치로 프린트 캡슐 홀더(113A), 세정 용기(114) 또는 경화 장치(116)와 같은 용기 또는 장치의 이동을 촉진할 수 있다. 상기 이동가능한 트레이는 인쇄 공간(135A)을 더 포함하고, 이것은 수지 용기(122)에의 인쇄 플랫폼(118)에의 액세스를 가능하게 한다. 이동가능한 트레이는 하나 이상의 모터, 링 기어 및 스퍼 기어, 벨트 및 풀리 시스템 또는 원형 가이드 시스템의 조합에 의해 제어될 수 있으며, 이것은 이동가능한 트레이의 이동에서 정확한 정확도를 가능하게 한다. 캡슐 홀더는 별도로, 이동가능한 트레이는 세척을 실행하는, 그리고 세척 및 세정을 돕는 이소프로필 알코올 등 또는 용매와 같은 세척 용매 또는 물을 수용할 수 있는 세정 용기와 같은 용기 또는 장치를 갖는다. 세정 용기(114)는 진동 또는 임의의 유사한 수단에 의해 세정 프로세스를 촉진시킬 수 있는 모터(115), 음파, 초음파 등을 포함할 수 있다(도 15). 모터의 진동 속도는 세정될 인쇄된 물체의 수에 의존하거나 또는 수지 용기에서 세정을 필요로 하는 표면적의 크기에 의존할 수 있다. 이러한 진동 모터의 속도는 인쇄된 물체의 최적의 세정 상태를 달성하기에 충분해야 한다. 다른 실시형태에서, 세정/세척 용기(114)의 바닥에 있는 풀리 시스템에 의해 구동되는 자석(128)을 사용하여 인쇄된 물체의 세정 프로세스를 용이하게 하는데 사용될 수 있다. 도 20은 회전 플레이트(135) 아래의 교반 어셈블리(129A)를 도시하며, 이것은 세척 용기(129)의 베이스(129B)에서 세척 자석(128)의 이동 또는 교반 작용을 촉진하기 위하여 세척 용기(129) 아래에 풀리 시스템의 메커니즘을 포함한다. 풀리 시스템은 벨트 등(127)에 의해 촉진되는 하나 이상의 휠 등(126)을 포함하며, 이는 활성화되었을 때 휠 등이 벨트를 당기거나, 급격하게 당기거나, 비틀고, 이로 인해 세척 용기 내의 세척 자석 아래에 있는 가이드 자석(131)이 회전된다. 일 실시례에서, 풀리 시스템은 휠로 구성되고, 하나의 휠은 모터(129B)에 연결되고, 다른 2 개의 휠은 벨트 또는 풀리에 의해 구동된다. 이 3 개의 휠은 벨트를 통해 동시에 회전한다. 모터가 작동되면, 자석(128)과 풀리의 상부에 배치된 가이드 자석(131) 사이에 자기장이 생성되고, 용기 내에서 혼합 운동을 생성할 수 있다. 세척 용기는 세정 또는 추가의 처리를 위해 제거될 수 있으며, 슬롯 인 메커니즘(slot-in mechanism) 등을 사용하여 쉽게 홀더(130) 내에 끼워맞춤될 수 있다. 일 실시례에서, 세척 용기는 용기 홀더(130)를 당기고 액체를 수용하는 내부 용기(129)를 제거함으로써 제거될 수 있다. 이는 어떤 공구를 사용하거나 장치 메커니즘의 일부를 분리하지 않고도 실행될 수 있으므로 사용이 쉽고 효율성이 향상될 수 있다.
이동가능한 트레이 상의 기타 용기 또는 장치 중 하나는 경화 장치(116)이다. 이동가능한 트레이 상의 경화 장치는 금속, 또는, 예를 들면, 열에 견딜 수 있는 재료와 같은 인쇄된 물체의 경화 프로세스에 적합한 임의의 재료로 제작될 수 있다. 경화 장치는 인쇄된 물체가 설치되어 있는 장치 상의 내벽(116A)의 전부 또는 일부 상에 존재하는 LED(117)를 포함할 수 있다(도 16). LED의 수 및 각각의 LED의 간격은 최적의 경화 프로세스를 실행하기 위한 경화 장치의 크기, 경화 장치의 열 분포 또는 내부 표면적에 의존한다. 최적의 경화를 가능하게 하는 방사선 또는 광의 다른 대안적인 소스가 사용될 수 있으며, 이러한 예는 UV, 청색 LED, 적외선, 또는 경화를 촉진하는 임의의 파장의 광 또는 방사선이다. 경화 장치는 LED로부터 생성된 열의 분산을 촉진시키기 위해 도 21 및 도 23에 도시된 바와 같은 하나 이상의 히트 싱크(132)를 가질 수 있다. 바람직하게는, 각각의 LED에는 탱크의 측면 및 탱크의 아래와 같은 히트 싱크가 수반된다. 경화 장치는 또한 경화 장치를 들어올려 공기 흐름을 증가시켜 열 축적의 분산을 촉진하는 스페이서(116B)를 아래에 가질 수 있다.
전자석(122A) 등을 사용하여 고정 인쇄 프로세스 중에 수지 용기를 고정 상태로 확실하게 유지할 수 있다. 예를 들면, 조명의 광원이 바닥에 있는 경우에, 이 전자석 등을 수지 용기의 아래에 고정하여 수지 용기를 하방 위치로 당겨서 이것을 움직이지 않도록 제자리에 고정할 수 있다. 이로 인해 인쇄 중에 인쇄 플랫폼이 상방으로 이동해도 수지 용기는 상방으로 이동하지 않게 된다. 전자석 등의 위치는 이것이 인쇄 중에 수지 용기를 제자리에 견고하게 유지하는 한 수지 용기의 임의의 위치에 있을 수 있다. 이 실시례에서, 수지 용기 및 조명의 광원은 적층 제조 장치의 다른 부품들이 이동가능한 트레이 상에서 이동하고 있는 동안에도 고정되어 정지 상태를 유지할 수 있다. 충분한 정확도와 속도로 인쇄 플랫폼의 이동 또는 인쇄된 물체의 위치를 제어할 수 있는 수직의 상방 및 하방 선형 장치(119)(z 축)는 이동가능한 트레이의 상부, 중간부, 근처 또는 주위의 최적의 위치에 배치된다. 인쇄 플랫폼을 위한 지지 및 이동가능한 기타 실시례는 자동화된 로봇 팔 또는 본 장치의 작동 중에 원하는 위치로의 이동을 용이하게 하는 임의의 수단을 포함한다. 정지되거나 고정된 수지 용기 및/또는 조명의 광원을 갖는 목적은 인쇄가 정확하도록 하고, 또한 어떤 종류의 움직임에 의해서도 영향을 받거나 손상되지 않도록 하는 것이다. 도 24 및 도 25에서, 장치는 캡슐 홀더(138), 세척(129) 및 경화 용기가 배치된 이동가능한 트레이(135)를 포함하며, 반면에 수지 용기(122) 및 조명 장치(139)는 고정된 정지된 수지 용기 트레이(136) 및 정지된 조명 트레이(137)에 각각 장착됨으로써 회전이 방지된다.
이동 트레이의 상단에 다른 고정 실링 트레이(120)이 위치할 수 있다. 이 고정 실링 트레이(120)는 세정 용기 또는 경화 장치와 같은 용기 또는 장치의 개구부를 밀봉한다. 이것은 개구부를 밀봉함으로써 증발을 통한 이소프로필 알코올, 용매 등의 손실이나 LED 광의 누출을 방지한다. 이 고정 실링 트레이(120)는 또한 그 원래의 정지 위치로부터 이동하여 본 명세서에 기재된 임의의 용기 또는 장치를 덮는 드립 트레이(121)를 가질 수 있다(도 17). 드립 트레이(121)는 방수성, 내화학성 또는 드립을 방지할 수 있는 임의의 재료로 제작될 수 있다. 드립 트레이(121)는 이러한 용기 또는 장치의 개구부를 덮는 한 슬라이딩 운동, 플랩, 회전 방식 또는 임의의 수단을 통해 이동할 수 있다. 예를 들면, 물체가 그 인쇄를 완료하면, 인쇄 플랫폼은 선형 장치를 따라 상방향으로 이동하고, 이동가능한 트레이가 다음의 후처리용 용기 또는 장치까지 회전될 때, 드립 트레이는 인쇄된 물체 아래에서 슬라이딩하여 과잉의 포토폴리머 재료, 용매 등으로부터의 드립을 방지한다. 드립 트레이(121)는 인쇄된 물체의 크기를 덮을 수 있을 만큼 충분히 크며, 이는 드립이 후처리 중에 다음의 용기 또는 장치를 오염시키는 것을 방지한다. 드립 트레이(121)는 인쇄된 물체가 용기 또는 장치 중 하나에서 세정 또는 경화 프로세스에 들어가기 전에 그 원래의 정지 위치로 이동한다. 다른 실시형태에서, 드립 트레이(133)는 도 21 및 도 23에 도시된 바와 같이 이동 트레이(135) 상에 통합되거나 부착된다. 드립 트레이(133)는 지지체(134)를 사용하여 이동 트레이에 부착될 수 있다.
일 실시형태에서, 인쇄 플랫폼(118)은 전자석(118A), 자석 등 또는 플랫폼 플레이트를 메인 인쇄 플랫폼에 부착하는 임의의 다른 수단을 사용하여 자체에 부착되는 플랫폼 플레이트(118B)를 포함할 수 있다. 자기 릴리즈 메커니즘(magnetic release mechanism)에서, 플랫폼은 3D 인쇄된 물체의 용이한 제거를 위해 팝아웃(pop-out) 시스템을 이용한다. 플랫폼(118)은 제거가능하고, 다수회의 사용을 위해 닦아서 세정할 수 있다. 인쇄 물체(102)가 세정 및 경화와 같은 후처리 프로시저를 거친 후의 일 실시례에서, 사용자는 적층 제조 장치로부터 완성품 또는 인쇄 물체를 취출할 준비가 되어 있는 인쇄 플랫폼으로부터 플레이트를 쉽게 제거할 수 있다. 플랫폼 플레이트는 인쇄 플랫폼(118) 상의 제자리에 쉽게 부착되거나 스냅결합될 수 있고, 강, 알루미늄, 또는 3D 인쇄가능한 폴리머가 부착되어 코팅될 수 있는 임의의 다른 재료로 제작될 수 있다. 플랫폼 플레이트가 제자리에 끼워맞춤되도록 인쇄 플랫폼 상에는 인덴테이션이 있을 수 있다. 대안적으로, 전자석 등은 플랫폼 플레이트의 제거 중에 비활성화되어 그 제거를 용이하게 할 수 있다. 다른 실시형태에서, 인쇄 플랫폼(118)은 로드 또는 복수의 로드 등을 포함할 수 있고, 이것은 작동시에 연장되고, 후속하여 플랫폼 플레이트를 외방향으로 밀어서 해제시킬 수 있다. 대안적인 실시형태에서, 완성된 인쇄된 물체를 수집하기 위해 사용자의 개입이 필요하지 않다. 이 경우, 인쇄된 물체가 수집될 준비가 되면, 이 인쇄된 물체는 장치의 수집 섹션에 배치되고, 여기서 수집 섹션은 모든 완성된 후처리된 인쇄된 물체를 수집한다. 완성된 인쇄된 물체 또는 물체들이 인쇄 플랫폼(118)으로부터 수집 섹션으로 방출될 때마다, 인쇄 플랫폼은 다음 인쇄 작업을 위해 이들 스택으로부터 새로운 깨끗한 플랫폼 플레이트를 픽업한다. 이를 통해 사용자에 의한 중단이 없이 전처리, 인쇄 및 후처리(순차적 프로세스)를 연속적으로 자동으로 무인으로 실시할 수 있다. 예를 들면, 사용자가 장치에서 인쇄할 작업 목록을 업로드하면, 장치를 밤새 작동 상태로 그리고 무인 상태로 둘 수 있다. 적층 제조 장치는 필요한 인쇄 횟수를 위해 이용가능한 보관 공간을 검출 및 모니터링할 수도 있다.
다른 실시형태에서, 치과용 얼라이너를 제작하기 위한 진공 성형을 위한 섹션, 수술 가이드 슬리브를 제작하기 위한 섹션 또는 임의의 액세서리를 제작하기 위한 섹션이 있을 수 있다. 이 장치 내에는 모든 사용준비된 인쇄된 부품 또는 물체가 수집을 위해 배치되거나 전시되는 추가의 트레이가 있을 수 있다. 각각의 물체는 작업 세부사항, 이름 태그 또는 임의의 형태의 식별을 표시하는 이들 물체에 인접하거나 부착된 전자 표시 라벨 등을 가질 수 있다.
본 명세서에서 특정의 실시형태가 설명 및 예시되었으나, 본 발명의 사상 또는 본질적 특징으로부터 벗어나지 않는 한 상기 실시형태의 특징들의 다양한 수정 및 조합이 가능하다는 것은 당업자가 이해할 것이다. 예를 들면, 본 발명은 치과 또는 구강 건강 용도에 한정되지 않고 다른 분야에 적용가능하며, 따라서 "3D 물체 또는 3D 인쇄된 물체"라는 용어는 상이한 분야의 용도에서 생기는 임의의 3D 부품 또는 기구를 포함할 수도 있다. 또한, 이동 트레이 또는 정지 트레이 상의 용기 또는 장치의 수, 조명 광원의 수, 인쇄 플랫폼, 플레이트 또는 임의의 보관소 등은 본 명세서에서 설명 또는 묘사된 도면에 한정되지 않는다. 본 발명의 사용자는 지정된 인간뿐만 아니라 로봇이나 인공 지능 등에 한정되지 않는다. 따라서, 전술한 실시형태는 본 명세서에서 설명한 발명을 제한하기 보다는 예시적인 모든 측면으로 간주되어야 하며, 본 발명의 범위는 첨부한 청구범위에 의해 표시된다.

Claims (31)

  1. 적층 제조 시스템(An additive manufacturing system)으로서,
    적층 제조 장치를 포함하고, 상기 장치는:
    방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기,
    물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼, 및
    방사선 소스를 포함하고,
    상기 방사선 소스는 상기 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 상기 물체를 제조하도록 위치되고,
    상기 장치는 중앙 스테이션과 무선 통신하고,
    상기 중앙 스테이션은 데이터를 처리하여 제조 파일을 생성하도록 배치되고,
    상기 중앙 스테이션은 상기 파일을 상기 장치에 통신하여 상기 장치가 상기 파일에 기초하여 상기 물체를 제조하도록 배치된, 적층 제조 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    원격 스테이션은 원격 스테이션으로부터 데이터를 무선으로 수신하도록 배치된, 적층 제조 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 데이터는 환자의 치과 정보를 포함하는, 적층 제조 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 장치는 통신된 상기 제조 파일의 수신 시에 자동적으로 작업을 개시하도록 배치된, 적층 제조 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙 스테이션은 복수의 상기 적층 제조 장치와 무선 통신하는, 적층 제조 시스템.
  6. 적층 제조 방법으로서,
    적층 제조 장치와 중앙 스테이션을 제공하는 단계;
    상기 중앙 스테이션에서 데이터를 처리하여 제조 파일을 생성하는 단계;
    상기 파일을 상기 장치에 무선으로 통신하는 단계; 및
    상기 파일에 기초하여 상기 장치에 의해 물체를 제조하는 단계를 포함하는, 적층 제조 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 중앙 스테이션이 원격 위치로부터 데이터를 무선으로 수신하는 단계를 더 포함하는, 적층 제조 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 데이터는 환자의 치과 정보를 포함하는, 적층 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 적층 제조 방법은 상기 통신된 제조 파일의 수신 시에 자동적으로 제조를 개시하는 단계를 더 포함하는, 적층 제조 방법.
  10. 적층 제조 장치로서,
    방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기 - 상기 수지 용기는 프린트 캡슐을 수용하도록 배치됨 -;
    물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼; 및
    상기 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 상기 물체를 제조하도록 위치된 방사선 소스를 포함하고,
    상기 프린트 캡슐은 유한한 수의 제조된 물체에 대응하는 계량된 체적의 수지를 포함하는, 적층 제조 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 유한한 수는 1 내지 4의 범위인, 적층 제조 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 프린트 캡슐은 식별 태그를 포함하고, 상기 식별 태그는 상기 프린트 캡슐에 대응하는 인터로게이션 가능한 데이터(interrogatable data)를 제공하도록 배치된, 적층 제조 장치.
  13. 제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 인터로게이션 가능한 데이터는 수지의 유형, 수지의 체적, 상기 수지의 체적으로부터 제조가능한 유한한 수의 물체, 상기 프린트 캡슐이 사용되기 위한 물체의 유형 중 임의의 하나 또는 이들의 조합을 포함하는, 적층 제조 장치.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 인터로게이션 가능한 데이터는 상기 식별 태그 내에 저장된, 적층 제조 장치.
  15. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 식별 태그는 상기 인터로게이션 가능한 데이터에 액세스하기 위한 링크를 무선 접속을 통해 제공하도록 배치된, 적층 제조 장치.
  16. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 식별 태그는 상기 장치 내에 저장된 데이터로부터 상기 인터로게이션 가능한 데이터에 액세스하기 위한 링크를 제공하도록 배치된, 적층 제조 장치.
  17. 제 12 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식별 태그는 RFID, 바코드 또는 QR 코드를 포함하는, 적층 제조 장치.
  18. 제 12 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 제조 장치는 상기 식별 태그를 인터로게이션하도록 배치된 리더(reader)를 더 포함하는, 적층 제조 장치.
  19. 제 12 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 제조 장치는 상기 프린트 캡슐을 수용하기 위한 캡슐 홀더를 더 포함하고, 상기 캡슐 홀더는 상기 프린트 캡슐과 맞물려서 상기 프린트 캡슐로부터 상기 수지 용기 내에 수지를 주입하기 위해 압력을 가하기 위한 플런저를 포함하는, 적층 제조 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 캡슐은 상기 플런저로부터 압력의 인가 시에 수지의 주입을 조절하기 위한 밸브를 포함하는, 적층 제조 장치.
  21. 적층 제조 장치로서,
    방사선에의 노광 시에 중합가능한 재료를 수용하기 위한 수지 용기;
    물체가 제조되도록 배치된 구축 표면을 갖는 구축 플랫폼; 및
    방사선 소스 - 상기 방사선 소스는 상기 구축 표면 상의 미경화 재료를 조사하여 상기 물체를 제조하도록 위치됨 -;
    상기 물체를 수용하여 상기 물체를 경화시키도록 배치된 경화 스테이션; 및
    경화된 상기 물체를 수용하고 최종 사용자가 사용할 수 있도록 상기 물체를 세척하도록 배치된 적어도 하나의 세척 스테이션을 포함하고,
    상기 경화 스테이션 및 상기 세척 스테이션은 회전가능한 트레이 상에 위치되고, 상기 회전가능한 트레이는 상기 물체를 수용하기 위해 각각의 스테이션을 순차적으로 회전시키도록 배치된, 적층 제조 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 구축 플랫폼은 제조 후에 상기 물체를 상승시키고, 상기 회전가능한 트레이의 회전 후에 상기 물체를 상기 경화 스테이션 내로 하강시켜 상기 경화 스테이션을 상기 구축 플랫폼 아래에 위치시키도록 배치된, 적층 제조 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 구축 플랫폼은 경화 후에 상기 물체를 상승시키고, 상기 회전가능한 트레이의 회전 후에 상기 물체를 세척 스테이션 내로 하강시켜 상기 세척 스테이션을 상기 구축 플랫폼 아래에 위치시키도록 배치된, 적층 제조 장치.
  24. 제 21 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 세척 스테이션은 상기 물체를 수용하도록 배치된 세척 용기 및 교반 어셈블리를 포함하고, 상기 교반 어셈블리는 상기 세척 용기 내에 난류를 생성하도록 배치된, 적층 제조 장치.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 교반 어셈블리는 상기 세척 용기의 베이스에 세척 자석을 포함하고, 상기 세척 자석은 상기 세척 용기 아래의 가이드 자석과 자석 연통하고, 상기 가이드 자석은 상기 가이드 자석 및 결과적으로는 상기 세척 자석을 회전시키도록 배치된 모터 및 풀리 시스템에 결합된, 적층 제조 장치.
  26. 제 21 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 제조 장치는 상기 회전가능한 트레이에 부착된 실링 트레이(sealing tray)를 더 포함하고, 상기 실링 트레이는 상기 경화 스테이션 및 세척 스테이션을 실링하도록 배치된, 적층 제조 장치.
  27. 제 21 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 제조 장치는:
    상기 수지 용기가 장착된 수지 용기 트레이 및 상기 수지 용기 트레이 아래에 위치된 조명 트레이를 더 포함하고,
    상기 조명 트레이에는 방사선 소스가 장착되어 있고,
    상기 방사선 소스는 상기 수지 용기의 투명 베이스를 통해 상방으로 방사선을 지향시켜 상기 수지를 조사하도록 위치된, 적층 제조 장치.
  28. 제 21 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전가능한 트레이는 인쇄 공간(print void)를 포함하고, 상기 회전가능한 트레이는 상기 수지의 조사 시에 상기 수지 용기와 구축 플랫폼 사이에 상기 인쇄 공간을 위치시키기 위해 회전하도록 배치된, 적층 제조 장치.
  29. 제 21 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층 제조 장치는 프린트 캡슐을 수용하기 위해 상기 회전가능한 트레이에 장착된 캡슐 홀더를 더 포함하고, 상기 프린트 캡슐은 유한한 수의 제조된 물체에 대응하는 계량된 체적의 수지를 포함하는, 적층 제조 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 캡슐 홀더는 상기 프린트 캡슐과 맞물려서 상기 프린트 캡슐로부터 상기 수지 용기 내에 수지를 주입하기 위해 압력을 가하기 위한 플런저를 포함하는, 적층 제조 장치.
  31. 제 27 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 조명 트레이 및 상기 수지 용기 트레이는 각각 고정되어 상기 조명 장치 및 수지 용기의 회전을 방지하는, 적층 제조 장치.
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