WO2016021869A1 - Head assembly and system of three-dimensional modeling device using belt-type modeling material feeding module and wire mesh, and three-dimensional modeling method using same - Google Patents

Head assembly and system of three-dimensional modeling device using belt-type modeling material feeding module and wire mesh, and three-dimensional modeling method using same Download PDF

Info

Publication number
WO2016021869A1
WO2016021869A1 PCT/KR2015/007931 KR2015007931W WO2016021869A1 WO 2016021869 A1 WO2016021869 A1 WO 2016021869A1 KR 2015007931 W KR2015007931 W KR 2015007931W WO 2016021869 A1 WO2016021869 A1 WO 2016021869A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
molding
modeling
belt
layer
dimensional
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/007931
Other languages
French (fr)
Korean (ko)
Inventor
김승택
김종석
강희석
강경태
김형태
박문수
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Publication of WO2016021869A1 publication Critical patent/WO2016021869A1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342Build-up welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C67/00Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34Laser welding for purposes other than joining
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor

Abstract

The present invention relates to a 3D modeling device and a 3D modeling system using the same, and provides a three-dimensional modeling device comprising: a belt-type modeling material feeding module (10) including a modeling material feeding part (12) for feeding modeling material particles charged with a predetermined electric charge, and a modeling belt (11) traveling by forming an endless track and has, on the outer side of the track, a modeling preparation layer (2)formed by the modeling material particles received from the modeling material feeding part (12); a wire mesh (20) performing a function of selectively isolating, from the modeling belt (11), modeling layer particles (3) from the modeling preparation layer (2) while positioned at the lower part of the modeling belt (11), and provided with a plurality of mesh cells; a first electrification device (30) for providing a first voltage to a surface of the modeling belt (11) and providing a second voltage, among the mesh cells, to one or more pressing mesh cells (24) corresponding to the modeling layer particles (3); a modeling stage module (40) positioned at the lower part of the wire mesh (20), and including a modeling stage (41) on which the modeling layer particles (3), which are isolated from the modeling belt (11), are mounted after passing through openings of the pressing mesh cells (24); and a light source module (50) for melting or sintering the modeling layer particles (3) so as to form a modeling layer, wherein the isolation of the modeling layer particles (3) from the modeling belt (11) is caused by an electric field formed between the modeling belt (11) and the pressing mesh cells (24) by the first voltage and the second voltage.

Description

벨트형조형재료피딩모듈과 와이어메쉬를 이용한 입체조형장치의 헤드어셈블리 및 시스템과 이를 이용한 입체 조형 방법Head assembly and system of three-dimensional molding apparatus using belt-type molding material feeding module and wire mesh and three-dimensional molding method using the same
본 발명은 3D 조형 장치 및 이를 이용한 3D 조형 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨트형조형재료피딩모듈과 와이어메쉬를 포함하여 구성되어 면-조형이 가능하여 조형속도를 증대시킬 수 있으며, 입체 조형의 수직 및 수평해상도를 높게 할 수 있는 3D 조형 장치 및 시스템, 그리고 이를 이용한 입체 조형 방법을 제공한다.The present invention relates to a 3D molding apparatus and a 3D molding system using the same, and more particularly, a belt-shaped molding material feeding module and a wire mesh are configured to allow surface-molding to increase the molding speed, and to three-dimensional molding. It provides a 3D molding apparatus and system, and a three-dimensional molding method using the same to increase the vertical and horizontal resolution of.
3D 프린팅은 제품을 제작하는 방식 중 하나로, 적층 방식을 이용하므로 종래의 절삭가공에 비하여 재료의 손실이 작고, 상대적으로 저렴한 제조 비용이 소요되므로 주로 시제품 제작에 이용하여 왔다. 최근 이 분야의 기술은 시제품 제작을 넘어 차세대 생산기술로서의 가능성을 인정받고 있는데, 제작 속도의 증대, 출력물의 완성도(해상도)가 높아지고, 사용가능한 소재가 다양해지고, 장치의 소형화로 인해 개인들도 이용 접근성이 높아졌기 때문이다. 3D printing is one of the methods of manufacturing a product, and since it uses a lamination method, it has been mainly used for prototyping because the loss of materials is small and relatively low manufacturing cost is required as compared with the conventional cutting process. Recently, technology in this field has been recognized as a next-generation production technology beyond prototyping.Increasing production speed, increasing the completeness of the output (resolution), increasing the available materials, and miniaturizing the device can be used by individuals. This is because accessibility has increased.
3D 프린팅의 방식은, 크게 SLA(Stereo Lithography Apparatus), SLS(Selective Laser Sintering), FDM(Fused Deposition Modeling) 등의 방식이 존재한다. As the method of 3D printing, there are largely methods such as Stereo Lithography Apparatus (SLA), Selective Laser Sintering (SLS), and Fused Deposition Modeling (FDM).
미국 등록특허 제 7074029 호(발명의 명칭 : Accumulation, control and accounting of fluid by-product from a solid deposition modeling process, 이하 종래기술 1이라 한다.)에서는 조형소재를 담지하고 있는 적어도 하나의 조형소재컨테이너, 조형소재컨테이너로부터 단속적인 량만큼의 조형소재를 분리시키는 수단, 분리된 조형소재를 디스펜서로 이동시키는 수단, 조형소재를 플랫폼위에 조형을 위해 층상으로 디스펜싱하는 디스펜서, 과량의 조형소재를 제거하기 위한 수단을 포함하여 구성되는 조형소재공급장치를 개시하고 있다.US Patent No. 7074029 (invention name: Accumulation, control and accounting of fluid by-product from a solid deposition modeling process, hereinafter referred to as prior art 1) at least one molding material container carrying a molding material, Means for separating an intermittent amount of molding material from the molding material container, a means for moving the separated molding material to the dispenser, a dispenser for dispensing the molding material onto the platform in layers for molding, and for removing excess molding material. Disclosed is a molding material supply apparatus comprising a means.
종래기술1은, 전형적인 SLS 방식의 입체 조형 방식을 채택함으로써, 평탄화 등 조형준비단계 이후, 조형재료에 대해 레이저 등 광원을 이용, 복잡한 경로로 스캔하여 경화 또는 소결시키는 선-조형에 기반을 두고 있으므로, 조형시간이 길어진다는 문제가 있다. 또한, SLS방식의 입체 조형방식이 갖고 있는 미경화부분 제거 등의 후처리 공정이 불가피하여 총 공정단계가 늘어나고, 총 조형시간이 증가한다. 또한, 하나의 조형레이어는 단일한 컬러로만 형성할 수 있어 다색의 컬러조형은 어렵다는 단점이 존재한다.Since the prior art 1 adopts a typical SLS type three-dimensional molding method, it is based on the line-forming that is hardened or sintered by scanning a complex path using a light source such as a laser after the molding preparation step such as flattening. There is a problem that the molding time is long. In addition, the post-treatment process such as removal of the uncured portion of the three-dimensional molding method of the SLS method is inevitable, so that the total process steps are increased and the total molding time is increased. In addition, since one molding layer can be formed only in a single color, there is a disadvantage that multicolor molding is difficult.
본 발명은 조형재료공급부와 조형벨트를 포함한느 벨트형조형재료피딩모듈, 다수의 메쉬셀을 구비하는 와이어메쉬, 전압을 부여하는 제1대전장치를 포함하여 이루어지는 입체조형장치의 헤드어셈블리를 포함하며, 입체조형장치의 헤드어셈블리와 조형스테이지모듈, 광원모듈을 포함하여 이루어지는 입체조형장치를 제공한다. 또한, 입체조형장치와 제어모듈을 포함하는 입체조형시스템과 이를 이용하는 입체조형방법을 제안한다. 이에 따라, 조형속도를 증대시키고, 후 공정을 생략할수 있으며, 컬러조형을 용이하게 수행할수 있고, 기구의 구성을 간소화할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention includes a head assembly of a three-dimensional molding apparatus including a belt-type molding material feeding module including a molding material supply unit and a molding belt, a wire mesh having a plurality of mesh cells, and a first charging device for applying a voltage. The present invention provides a three-dimensional molding apparatus comprising a head assembly, a molding stage module, and a light source module of a three-dimensional molding apparatus. In addition, a three-dimensional molding system including a three-dimensional molding apparatus and a control module and a three-dimensional molding method using the same are proposed. Accordingly, the molding speed can be increased, post-processing can be omitted, color molding can be easily performed, and the structure of the apparatus can be simplified.
본 발명은, 면-조형에 기반을 둔 조형 방식을 이용하여 조형속도를 증대시킬 수 있다는 제1효과, 와이어메시를 이용하여 조형할 부분만을 선택하여 형성함으로써, 후공정을 생략할 수 있다는 제2효과, 컬러조형을 용이하게 수행할 수 있다는 제3효과, 벨트형조형재료피딩모듈을 이용함으로써 평탄화를 위한 복잡한 구성요소를 생략할 수 있어 기구의 구성을 간소화할 수 있다는 제4효과를 갖는다.The present invention provides a first effect that the molding speed can be increased by using a surface-based molding method, and a post process can be omitted by selecting and forming only a portion to be molded using a wire mesh. Effect, the third effect that color shaping can be easily performed, and the fourth effect of simplifying the structure of the apparatus can be simplified by using the belt-shaped molding material feeding module to omit complicated components for flattening.
제1효과와 관련하여, 본 발명은 하나의 조형레이어를 이루는 재료들을 면 레벨에서 준비하고, 이를 소결 경화하는 과정도 라인레이저를 이용하는 등 면 기반으로 수행하므로, 조형시간을 대폭적으로 단축할 수 있다.In relation to the first effect, the present invention prepares the materials forming a molding layer at the surface level, and the process of sintering and hardening is also performed on a surface basis, such as using a line laser, it is possible to significantly shorten the molding time .
제2효과와 관련하여, 본 발명은, 소결 경화 단계 이전에 미리, 필요없는 부분은 선택하여 제거함으로써, 종래의 SLS 또는 SLA방식의 입체 조형에서와 달리 미경화부분을 추가로 제거하는 등의 절차를 생략하여 공정단계를 축소하고 총조형시간을 단축할 수 있다.In relation to the second effect, the present invention provides a procedure such as further removing uncured portions, unlike conventional SLS or SLA three-dimensional molding, by selecting and removing unnecessary portions before the sinter hardening step. By omitting, the process step can be reduced and the total molding time can be shortened.
제3효과와 관련하여, 기존의 방식들이 하나의 조형레이어에 대해서는 하나의 컬러로만 조형해야 하였던 반면, 본 발명은 복수개의 컬러에 대응하는 부위를 조합하여 하나의 조형레이어를 구성하고, 이를 한 번에 면-조형하는 방식을 적용할 수 있어 용이하게 컬러조형을 할 수 있다는 장점을 갖는다.In relation to the third effect, while the conventional methods had to mold only one color for one molding layer, the present invention forms one molding layer by combining a portion corresponding to a plurality of colors, and once Since the surface-forming method can be applied, the color molding can be easily performed.
도 1은 본 발명의 입체조형장치의 벨트형조형재료피딩모듈의 일실시예를 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing an embodiment of a belt-shaped molding material feeding module of the three-dimensional molding apparatus of the present invention.
도 2는 본 발명의 입체조형장치의 벨트형조형재료피딩모듈의 일실시예를 나타내는 사시도.Figure 2 is a perspective view showing one embodiment of a belt-shaped molding material feeding module of the three-dimensional molding apparatus of the present invention.
도 3는 본 발명의 입체조형장치의 일실시예의 구성을 나타내는 모식도.Figure 3 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of a three-dimensional molding apparatus of the present invention.
도 4은 본 발명의 입체조형장치의 일실시예의 구성을 나타내는 모식도.Figure 4 is a schematic diagram showing the configuration of one embodiment of a three-dimensional molding apparatus of the present invention.
도 5는 본 발명의 입체조형장치의 와이어메쉬의 일실시예를 나타내는 모식도.Figure 5 is a schematic diagram showing an embodiment of a wire mesh of the three-dimensional molding apparatus of the present invention.
도 6는 본 발명의 입체조형시스템의 제어모듈을 설명하는 블록도.Figure 6 is a block diagram illustrating a control module of the three-dimensional molding system of the present invention.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 조형레이어를 형성하기 위해 조형재료입자를 선택적으로 조형스테이지(stage)에 안착시키는 입체조형장치의 헤드어셈블리에 있어서 소정의 전하로 하전된 조형재료입자를 공급하는 조형재료공급부, 무한궤도를 이루며 주행하고, 궤도외면상에 상기 조형재료공급부로부터 공급받은 상기 조형재료입자로 조형준비레이어가 형성되는 조형벨트를 포함하여 이루어지는 벨트형조형재료피딩모듈, 상기 조형벨트의 하방에 위치하면서, 상기 조형준비레이어로부터 조형레이어대상입자를 선택적으로 상기 조형벨트로부터 이탈시키는 기능을 하고, 다수의 메쉬셀(mesh cell)들을 구비하는 와이어메쉬, 상기 조형벨트의 표면에 제1전압을 부여하고, 상기 메쉬셀 중 상기 조형레이어대상입자에 대응하는 하나 이상의 가압메쉬셀에 제2전압을 부여하는 제1대전장치를 포함하여 이루어지고,상기 조형레이어대상입자의 상기 조형벨트로부터의 이탈은, 상기 제1전압 및 상기 제2전압에 의해 상기 조형벨트와 상기 가압메쉬셀 사이에 형성된 전기장에 의하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above technical problem, in order to form the molding layer of the present invention, in the head assembly of the three-dimensional molding apparatus for selectively seating the molding material particles on the molding stage, the molding material particles charged with a predetermined charge are supplied. A modeling material feeding module comprising: a modeling belt, a modeling belt having a modeling preparation layer formed of the modeling material particles supplied from the modeling material supply part on an outer surface of the modeling material supply part and traveling in an endless track; A wire mesh having a plurality of mesh cells, and having a function of separating the molding layer object particles from the molding preparation layer selectively from the molding belt while being positioned below the first surface on the surface of the molding belt. One or more voltages are applied and corresponding to the modeling layer target particles in the mesh cells. And a first charging device for imparting a second voltage to the pressurized mesh cell, wherein the separation of the molding layer target particles from the molding belt is performed by the first voltage and the second voltage. Characterized by the electric field formed between the pressurized mesh cells.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 제1전압의 절대값은 상기 제2전압의 절대값보다 작은 것을 특징으로 할 수 있다.The absolute value of the first voltage of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention may be smaller than the absolute value of the second voltage.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 제1전압 및 상기 제2전압은, 상기 조형벨트와 상기 조형레이어대상입자와의 사이에 작용하는 제1정전기력보다 상기 조형벨트와 상기 가압메쉬셀과의 사이에 작용하는 전기장에 의해 상기 조형레이어대상입자에 가하여지는 제2정전기력이 더 크게 되도록 각각 결정되는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the first voltage and the second voltage of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention is greater than the first electrostatic force acting between the molding belt and the molding layer target particles, the molding belt and the pressurized mesh cell. The second electrostatic force applied to the modeling layer target particle by the electric field acting between and may be characterized in that each is determined to be larger.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 와이어메쉬는, 소정의 간격을 갖고 일방향으로 서로 평행하게 배열된 제1도전성와이어어레이(wire array)와, 소정의 간격을 갖고 상기 제1도전성와이어어레이와 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열된 제2도전성와이어어레이를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the wire mesh of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention, the first conductive wire array (wire array) arranged in parallel with each other in one direction at a predetermined interval, and the first conductive wire at a predetermined interval It may be characterized in that it comprises a second conductive wire array arranged in parallel to each other in a direction perpendicular to the array.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 가압메쉬셀에의 상기 제2전압의 부여는, 상기 제1도전성와이어어레이 및 상기 제2도전성와이어어레이를 이루는 도전성와이어 중 상기 가압메쉬셀을 포위하여 형성하는 네 개의 도전성와이어 전부에 각각 상기 제2전압을 부여하여 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, applying the second voltage to the pressurized mesh cell of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention surrounds the pressurized mesh cell among the conductive wires constituting the first conductive wire array and the second conductive wire array. The second voltage may be applied to all four conductive wires to be formed.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 제1도전성와이어어레이 및 상기 제2도전성와이어어레이는 각각 금속재질로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the first conductive wire array and the second conductive wire array of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention may be characterized in that each made of a metal material.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 조형재료공급부는, 둘 이상 색상의 조형재료입자를 공급하도록 둘 이상의 색상별조형재료공급부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the modeling material supply unit of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention may be characterized in that it comprises two or more color-specific molding material supply unit to supply the molding material particles of two or more colors.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 벨트형조형재료피딩모듈은, 상기 조형벨트에 공급된 조형재료입자를 소정의 두께로 평탄화하는 기능을 구비하는 조형재료평탄화부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the belt-shaped molding material feeding module of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention, characterized in that it further comprises a molding material leveling unit having a function of flattening the molding material particles supplied to the molding belt to a predetermined thickness. You can do
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 벨트형조형재료피딩모듈은, 상기 와이어메쉬에 의해 상기 조형레이어대상입자가 상기 조형벨트로부터 이탈한 후 상기 조형벨트에 잔여한 조형재료입자를 제거하고 수집하는 조형재료제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The belt-shaped molding material feeding module of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention removes the molding material particles remaining on the molding belt after the molding layer object particles are separated from the molding belt by the wire mesh. And it may be characterized in that it further comprises a molding material removal unit for collecting.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리의 상기 조형재료공급부는, 하전 가능한 조형재료입자를 공급받아 소정의 전하로 하전하는 제2대전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the modeling material supply unit of the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention may be characterized in that it further comprises a second charging device for receiving chargeable molding material particles to charge with a predetermined charge.
또한, 본 발명의 벨트형조형재료미딩모듈과 와이어메쉬를 이용한 입체조형장치의 헤드어셈블리 및 시스템과 이를 이용한 입체 조형방법은 상기 와이어메쉬의 하방에 위치하고, 상기 조형벨트로부터 이탈한 상기 조형레이어대상입자가 상기 가압메쉬셀의 개구를 통과한 후 안착하는 조형스테이지를 포함하여 이루어지는 조형스테이지모듈, 상기 조형레이어대상입자를 용융 또는 소결시켜 상기 조형레이어를 성형하는 광원모듈을 포함하여 이루어지는 입체조형장치를 제안한다.In addition, the head assembly and system of the three-dimensional molding apparatus using the belt-shaped molding material molding module and the wire mesh of the present invention and the three-dimensional molding method using the same are located below the wire mesh, the target particles separated from the molding belt Proposes a three-dimensional shaping device comprising a shaping stage module comprising a shaping stage that passes through the opening of the pressurized mesh cell, and a light source module for melting or sintering the shaping target particles to form the shaping layer. do.
또한, 본 발명의 입체조형장치의 상기 광원모듈은 라인레이저(line laser)인 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the light source module of the three-dimensional molding apparatus of the present invention may be characterized in that the line laser (line laser).
또한, 본 발명의 벨트형조형재료미딩모듈과 와이어메쉬를 이용한 입체조형장치의 헤드어셈블리 및 시스템과 이를 이용한 입체 조형방법은 상기 벨트형조형재료피딩모듈, 상기 제1대전장치, 상기 조형스테이지모듈 및 상기 광원모듈의 구동을 연동하여 제어하는 제어모듈을 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 제안한다.In addition, the head assembly and system of the three-dimensional molding apparatus using the belt-shaped molding material molding module and the wire mesh of the present invention and the three-dimensional molding method using the same, the belt-shaped molding material feeding module, the first charging device, the molding stage module and It proposes a three-dimensional shaping system comprising a control module for controlling the driving of the light source module.
또한, 본 발명의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 조형하는 방법에 있어서, (i) 상기 조형재료공급부에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트에 상기 제1전압을 가하여 상기 조형벨트의 궤도외면상에 조형준비레이어를 형성하는 단계, (ii) 상기 조형벨트를 주행시켜 상기 조형준비레이어를 상기 와이어메쉬의 상방에 위치하도록 하는 단계, (iii) 상기 제어모듈에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀에 상기 제2전압을 부여하여 상기 조형벨트로부터 이탈된 조형레이어대상입자가 상기 가압메쉬셀의 개구를 통과한 후, 상기 조형스테이지 또는 직전 조형레이어면에 안착하는 단계, (iv) 상기 광원모듈이 상기 (iii)단계에서 상기 조형스테이지 또는 직전 조형레이어면에 안착된 상기 조형레이어대상입자에 조형광선을 조사하여 조형레이어를 형성하는 단계, (v) 상기 조형스테이지가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동하는 단계, (vi) 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 (i) 단계 내지 상기 (v)단계를 반복하여 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 이용한 입체 조형 방법을 제안한다.In addition, in the method for molding a three-dimensional object by using the three-dimensional molding system of the present invention, (i) the molding material particles supplied by the molding material supply unit is flattened, and the molding belt is applied by applying the first voltage to the molding belt. Forming a mold preparation layer on the outer surface of the belt; (ii) driving the mold belt to position the mold preparation layer above the wire mesh; and (iii) at least one selected by the control module. Applying the second voltage to the pressurized mesh cell to pass the molding layer object particles separated from the forming belt through the opening of the pressurized mesh cell, and then seating on the surface of the molding stage or immediately before the forming layer, (iv) In step (iii), the light source module irradiates modeling light rays to the modeling layer target particles seated on the modeling stage or immediately before the modeling layer surface. Forming a mold layer, (v) moving the molding stage downward by the thickness of the molding layer, and (vi) repeating the steps (i) to (v) until the shape of the three-dimensional object is completed. We propose a three-dimensional molding method using a three-dimensional molding system comprising a step of performing.
또한, 본 바명의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 조형하는 방법에 있어서, (a) 상기 조형재료공급부에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트에 상기 제1전압을 가하여 상기 조형벨트의 궤도외면상에 조형준비레이어를 형성하는 단계, (b) 상기 조형벨트를 주행시켜 상기 조형준비레이어를 상기 와이어메쉬의 상방에 위치하도록 하는 단계, (c) 상기 제어모듈에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀에 상기 제2전압을 부여하여 상기 조형벨트로부터 이탈된 조형레이어대상입자가 상기 가압메쉬셀의 개구를 통과하는 단계, (d) 상기 (c)단계에서의 상기 가압메쉬셀의 개구를 통과한 상기 조형레이어대상입자에 조형광선을 조사하여 상기 조형레이어대상입자를 용융 또는 소결하는 단계, (e) 상기 (d)단계에서 용융 또는 소결된 조형레이어대상입자가 상기 조형스테이지 또는 직전 조형레이어면에 안착하는 단계, (f) 상기 조형스테이지가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동하는 단계, (g) 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 (a) 단계 내지 상기 (f)단계를 반복하여 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 이용한 입체 조형 방법을 제안한다.In addition, in the method of molding a three-dimensional object by using the three-dimensional molding system of the present invention, (a) the molding material particles supplied by the molding material supply unit is flattened, and the molding belt is applied by applying the first voltage to the molding belt. Forming a mold preparation layer on the outer surface of the belt; (b) driving the mold belt to position the mold preparation layer above the wire mesh; and (c) at least one selected by the control module. Applying the second voltage to the pressurized mesh cell to pass the molding layer object particles separated from the forming belt through the opening of the pressurized mesh cell, (d) opening the pressurized mesh cell in step (c) Irradiating molding rays to the modeling layer object particles that have passed, melting or sintering the modeling layer object particles, (e) the modeling molten or sintered in the step (d) (B) moving the molding stage downward by the thickness of the molding layer; and (g) until the shape of the three-dimensional object is completed. We propose a three-dimensional molding method using a three-dimensional molding system comprising the steps of repeating the step) to (f).
또한, 본 발명의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 컬러조형하는 방법에 있어서, (ㄱ) 적용할 컬러들을 결정하는 단계, (ㄴ) 상기 (ㄱ)단계에서 결정된 컬러들 중 하나에 대해 대응하는 색상별조형재료공급부에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트에 상기 제1전압을 가하여 상기 조형벨트의 궤도외면상에 조형준비레이어를 형성하는 단계, (ㄷ) 상기 조형벨트를 주행시켜 상기 조형준비레이어를 상기 와이어메쉬의 상방에 위치하도록 하는 단계, (ㄹ) 상기 제어모듈에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀에 상기 제2전압을 부여하여 상기 조형벨트로부터 이탈된 조형레이어대상입자가 상기 가압메쉬셀의 개구를 통과한 후, 상기 조형스테이지 또는 직전 조형레이어면에 안착하는 단계, (ㅁ) 상기 (ㄴ)단계 내지 상기 (ㄹ)단계를, 상기 (ㄱ)단계에서 결정된 모든 컬러에 대해 반복 시행하는 단계, (ㅂ) 상기 광원모듈이 상기 조형스테이지 또는 상기 직전 조형레이어면에 안착된 상기 조형레이어대상입자에 조형광선을 조사하여 조형레이어를 형성하는 단계, (ㅅ) 상기 조형스테이지가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동하는 단계, (ㅇ) 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 (ㄴ) 단계 내지 상기 (ㅅ)단계를 반복하여 수행하는 단계를 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 이용한 입체 컬러조형 방법을 제안한다.In addition, in the method for color molding a three-dimensional object using the three-dimensional molding system of the present invention, (a) determining the colors to apply, (b) corresponding to one of the colors determined in the (a) step Forming material particles supplied by the color-specific modeling material supply unit is flattened, and applying a first voltage to the modeling belt to form a modeling preparation layer on the outer surface of the modeling belt, (c) running the modeling belt Placing the molding preparation layer above the wire mesh, (d) applying the second voltage to at least one pressurized mesh cell selected by the control module, thereby removing the molding layer target particles from the molding belt. After passing through the opening of the pressurized mesh cell, the step of seating on the surface of the molding stage or the previous molding layer, (ㅁ) step (b) to (d) Repeating for all the colors determined in the step (a), (iii) the modeling layer by irradiating a modeling ray to the modeling layer target particles seated on the modeling stage or the previous modeling layer surface; Forming step, (g) moving the molding stage downward by the thickness of the molding layer, (o) repeating steps (b) to (g) until the shape of the three-dimensional object is completed. We propose a three-dimensional color molding method using a three-dimensional molding system comprising a step.
먼저, 본 발명에 대한 설명에 사용되는 용어의 의미를 확정하기로 한다. 조형레이어는 적층되어 입체조형물을 이루는 요소이다. 조형준비레이어(2)는 조형벨트(11)상에 평탄화되어 이루어지는 조형재료입자로 된 레이어이다. 조형레이어대상입자(3)는 실제로 조형레이어를 형성하기 위해 상기 조형준비레이어(2)로부터 분리되는 부분이다. First, the meaning of the terms used in the description of the present invention will be determined. The molding layer is an element forming a three-dimensional object by being stacked. The modeling preparation layer 2 is a layer made of modeling material particles which is planarized on the modeling belt 11. The modeling layer target particles 3 are actually separated from the modeling preparation layer 2 to form the modeling layer.
본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리는, 조형레이어를 형성하기 위해 조형재료입자를 선택적으로 조형스테이지(stage)에 안착시키는 기능을 하며, 조형재료를 공급받아 조형준비레이어(2)를 형성하고 이송하는 벨트형조형재료피딩모듈(10), 형성된 조형준비레이어(2)로부터 조형레이어대상입자(3)를 분리하여 이탈시키는 제1대전장치(30) 및 와이어메쉬(20)를 주요구성요소로 갖는다.The head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention has a function of selectively seating the molding material particles on the molding stage to form the molding layer, and receives the molding material to form and transport the molding preparation layer (2). The main components include a belt-shaped molding material feeding module 10, a first charging device 30 and a wire mesh 20 for separating and detaching the molding layer target particles 3 from the formed molding preparation layer 2. .
조형재료입자의 관점에서 보면, 조형재료입자는 조형재료공급부(12)에서 공급되어 조형벨트(11)위에 평탄화되어 조형준비레이어(2)를 형성하며, 이 때 조형벨트(11)에는 소정의 전압이 가하여지므로, 하전된 조형재료입자는 정전기력에 의해 조형벨트(11)표면에 부착된다. 이후, 조형벨트(11)의 주행으로 조형준비레이어(2)는 와이어메쉬(20) 상방에 위치하게 되며, 특히 조형레이어대상입자(3)의 조형벨트(11)로부터 이탈은, 제1대전장치(30)가 해당 가압메쉬셀(24)에 소정의 전압을 가함으로써 이루어진다. 조형레이어대상입자(3)는 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과하여 조형스테이지(41)에 안착된다.From the viewpoint of the molding material particles, the molding material particles are supplied from the molding material supply part 12 and planarized on the molding belt 11 to form the molding preparation layer 2, wherein the molding belt 11 has a predetermined voltage. As a result, charged molding material particles adhere to the surface of the molding belt 11 by electrostatic force. Thereafter, the molding preparation layer 2 is positioned above the wire mesh 20 by traveling of the molding belt 11, and in particular, the separation from the molding belt 11 of the molding layer target particle 3 is performed by the first charging device. 30 is performed by applying a predetermined voltage to the pressurized mesh cell 24. The molding layer target particle 3 passes through the opening of the pressurized mesh cell 24 and is seated on the molding stage 41.
본 발명에서 이용되는 전기적인 메커니즘을 설명한다. 먼저, 조형재료입자는 소정의 전하로 하전된 상태로 공급되는데, 이러한 전하의 극성은 플러스, 마이너스를 불문하며, 입자별 전하량은 사용되는 조형재료의 종류에 따라 상이할 것이다. 또한, 조형벨트(11)는 상기 조형재료입자의 극성과 반대되는 극성의 전압을 가한다. 예를 들어, 조형재료입자로서 양의 전하로 하전된 것을 사용한다면, 조형벨트(11)에는 음의 전압을 가하게 되며, 이로써, 조형재료입자는 정전기력에 의해 조형벨트(11)의 표면에 부착되게 된다. 특히, 조형벨트(11)에 가하는 전압-제1전압-의 크기와 조형재료입자의 전하량를 적절히 선택한다면, 조형벨트(11)와 조형재료입자간의 정전기력-제1정전기력-은, 상기 조형재료입자에 작용하는 중력보다 크게 되어, 조형벨트(11)상에 형성된 조형준비레이어(2)가 허공에 뒤집혀 위치한 상황에서도 이탈하지 않게 된다.The electrical mechanism used in the present invention is described. First, the molding material particles are supplied in a state of being charged with a predetermined charge, and the polarity of such charges is positive and negative, and the amount of charge per particle will vary depending on the type of molding material used. In addition, the molding belt 11 applies a voltage having a polarity opposite to that of the molding material particles. For example, if the molding material particles are charged with a positive charge, the molding belt 11 is subjected to a negative voltage, whereby the molding material particles are attached to the surface of the molding belt 11 by electrostatic force. do. In particular, if the magnitude of the voltage-first voltage- applied to the molding belt 11 and the amount of charge of the molding material particles are appropriately selected, the electrostatic force-first electrostatic force between the molding belt 11 and the molding material particles is applied to the molding material particles. It becomes larger than the gravity acting, so that the molding preparation layer 2 formed on the molding belt 11 does not escape even in a situation in which it is inverted in the air.
본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리가 정해진 방식대로 기능을 수행하기 위해서는 하기 제1전압 및 제2전압을 다음 세 가지 조건에 맞게 설정하여야 한다. In order for the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention to perform a function in a predetermined manner, the following first voltage and second voltage should be set according to the following three conditions.
첫째, 제1전압의 절대값은 제2전압의 절대값보다 작아야 한다(제1조건). 소정의 형상-바람직하게는 사각형-을 가진 메쉬셀로 이루어진 와이어메쉬(20)는, 조형준비레이어(2)로부터 조형레이어대상입자(3)를 분리하는 기능을 수행하는데, 이러한 분리는 가압메쉬셀(24)-메쉬셀 중 조형레이어대상입자(3)에 대응하는 것-과 조형벨트(11) 사이에 형성되는 전기장에 의하며, 이러한 전기장의 생성은 가압메쉬셀(24)에 가하여지는 제2전압과 조형벨트(11)에 부여되는 제1전압의 차이에 기인한다. 일례로, 조형재료입자가 마이너스전하로 하전된 경우, 제1전압과 제2전압은 모두 플러스 전압이어야 하고, 제2전압의 절대값은 제1전압의 절대값보다 크도록 설정되어야 한다. 이렇게 되면, 가압메쉬셀(24)과 조형벨트(11) 사이에 형성되는 전기장은 가압메쉬셀(24)로부터 조형벨트(11)로 향하는 방향으로 형성되는데, 조형재료입자는 마이너스전하를 띠고 있으므로, 조형준비레이어(2)를 이루고 있는 조형재료입자가 상기 전기장에 의해 받는 정전기력-제2정전기력-은 조형벨트(11)로부터 가압메쉬셀(24)로 향하는 방향으로 작용하게 된다. 반대로 조형재료입자가 플러스전하로 하전된 경우, 제1전압과 제2전압은 모두 마이너스 전압이어야 하고, 제2전압의 절대값은 제1전압의 절대값보다 크도록 설정되어야 한다. 이렇게 되면, 가압메쉬셀(24)과 조형벨트(11) 사이에 형성되는 전기장은 조형벨트(11)로부터 가압메쉬셀(24)로 향하는 방향으로 형성되는데, 조형재료입자는 플러스 전하를 띠고 있으므로, 조형준비레이어(2)를 이루고 있는 조형재료입자가 상기 전기장에 의해 받는 정전기력-제2정전기력-은 조형벨트(11)로부터 가압메쉬셀(24)로 향하는 방향으로 작용하게 된다. 결론적으로 제1전압의 절대값이 제2전압의 절대값보다 작도록 설정하는 것을 통해, 조형재료입자의 전하 극성과 관계없이 제2정전기력을 조형벨트(11)에서 가압메쉬셀(24)로 향하는 방향으로 작용하게 한다. First, the absolute value of the first voltage must be smaller than the absolute value of the second voltage (first condition). The wire mesh 20 composed of a mesh cell having a predetermined shape, preferably a square, performs a function of separating the molding layer target particles 3 from the molding preparation layer 2, which separation pressurized mesh cells. (24)-corresponding to the forming layer target particles (3) of the mesh cell-and by the electric field formed between the molding belt 11, the generation of this electric field is a second voltage applied to the pressurized mesh cell (24) And the first voltage applied to the molding belt 11. For example, when the molding material particles are charged with negative charge, both the first voltage and the second voltage should be positive voltages, and the absolute value of the second voltage should be set to be greater than the absolute value of the first voltage. In this case, the electric field formed between the pressurized mesh cell 24 and the molding belt 11 is formed in a direction from the pressurized mesh cell 24 toward the molding belt 11, and since the molding material particles bear negative charge, The electrostatic force-the second electrostatic force-that the molding material particles constituting the molding preparation layer 2 receive by the electric field acts in the direction from the molding belt 11 to the pressurized mesh cell 24. On the contrary, when the molding material particles are charged with positive charges, both the first voltage and the second voltage should be negative voltages, and the absolute value of the second voltage should be set to be greater than the absolute value of the first voltage. In this case, the electric field formed between the pressurized mesh cell 24 and the molding belt 11 is formed in the direction from the molding belt 11 to the pressurized mesh cell 24. Since the molding material particles have a positive charge, The electrostatic force-the second electrostatic force-that the molding material particles constituting the molding preparation layer 2 receive by the electric field acts in the direction from the molding belt 11 to the pressurized mesh cell 24. In conclusion, by setting the absolute value of the first voltage to be smaller than the absolute value of the second voltage, the second electrostatic force is directed from the modeling belt 11 to the pressurized mesh cell 24 regardless of the charge polarity of the modeling material particles. To act in a direction.
둘째, 제1전압 및 상기 제2전압은, 조형벨트(11)와 조형레이어대상입자(3)와의 사이에 작용하는 제1정전기력보다 조형벨트(11)와 가압메쉬셀(24)과의 사이에 작용하는 전기장에 의해 상기 조형레이어대상입자(3)에 가하여지는 제2정전기력이 더 크게 되도록 각각 결정되어야 한다(제2조건). 이는 조형레이어대상입자(3)에 대해 작용하는 제1정전기력과 제2정전기력의 방향이 서로 반대라는 사실에 기인한다.Second, the first voltage and the second voltage, between the molding belt 11 and the pressurized mesh cell 24 than the first electrostatic force acting between the molding belt 11 and the molding layer target particle (3). The second electrostatic force exerted on the modeling layer target particles 3 by the acting electric field must be determined respectively (second condition). This is due to the fact that the directions of the first electrostatic force and the second electrostatic force acting on the modeling layer target particle 3 are opposite to each other.
셋째, 도 3 내지 도 5에 도시된 일실시예와 같은 형태의 와이어메쉬(20)를 적용하는 경우에는 추가적인 조건이 구현되어야 하는데, 이 역시 전술한 제1전압과 제2전압 값의 조정을 통해 구현한다(제3조건). 구체적으로는, 가압메쉬셀(24)에 형성된 전기장에 의한 제2정전기력은 해당 가압메쉬셀(24)의 연직상방에 위치한 조형레이어대상입자(3)만을 분리해야 하며, 그 영역 밖의 입자를 분리해서는 안된다. 또한, 가압메쉬셀(24)이 아닌 메쉬셀(3개 이하의 가압 포위 와이어로 된)에 의해 형성된 전기장에 의한 정전기력은 바로 연직상방에 위치한 조형준비레이어(2)상의 입자도 분리해서는 안된다. Third, in the case of applying the wire mesh 20 having the same shape as in the exemplary embodiment illustrated in FIGS. 3 to 5, additional conditions must be implemented, which is also adjusted through the above-described adjustment of the first voltage and the second voltage value. Implement (the third condition). Specifically, the second electrostatic force due to the electric field formed in the pressurized mesh cell 24 should separate only the modeling layer target particles 3 located vertically above the pressurized mesh cell 24, and do not separate the particles outside the region. Can not be done. In addition, the electrostatic force generated by the electric field formed by the mesh cell (made up of three or less pressurized enclosing wires) rather than the pressurized mesh cell 24 should not separate particles on the mold preparation layer 2 located immediately above.
본 발명에서 사용되는 조형재료는 분말(파우더) 성상의 입자를 그 대상으로 한다. 조형재료는 폴리머수지 분말 또는 금속의 분말일 수 있으며, 이의 결정은 후술할 용융 또는 소결용 광원-특히 레이저-의 파장대역과 관련하여 이루어져야 한다. 또한, 조형재료입자는 소정의 전하로 하전되어 사용됨으로써, 후술하는 바와 같이 조형준비레이어(2)의 형성, 조형레이어대상입자(3)의 분리 과정 등에 있어 정전기력을 이용할 수 있게 된다. The molding material used in the present invention is a particle of powder (powder) property. The molding material may be a polymer resin powder or a powder of a metal, the determination of which should be made in relation to the wavelength band of the light source for melting or sintering, in particular a laser, to be described later. In addition, since the molding material particles are charged and used with a predetermined electric charge, the electrostatic force can be used in the formation of the molding preparation layer 2 and the separation process of the molding layer target particles 3 as described later.
이하 본 발명의 입체조형장치의 헤드어셈블리에 대해 구성요소별로 상술하기로 한다. Hereinafter, the head assembly of the three-dimensional molding apparatus of the present invention will be described for each component.
벨트형조형재료피딩모듈(10)은 조형재료공급부(12) 및 조형벨트(11)를 포함하여 구성된다.The belt-shaped molding material feeding module 10 includes a molding material supply unit 12 and a molding belt 11.
조형재료공급부(12)는, 조형재료입자를 외부로부터 공급받아 저장하는 제1기능, 소정의 면적 및 소정의 두께로 된 조형준비레이어(2)를 형성하기 위해 필요한만큼의 조형재료입자를 조형벨트(11)상에 투출하는 제2기능, 조형재료를 투출하면서 평탄화하는 제3기능을 선택적으로 수행할 수 있다. 제2기능과 관련하여, 외부로의 투출을 용이하게 하기 위해, 상기 조형재료공급부(12)는 진동수단, 파우더를 기계적으로 이송하기 위한 스크류(screw), 조형재료가 뭉치지 않게 하기 위한 미분기, 분쇄기 또는 교반기 등을 구비할 수 있다. 제3기능과 관련하여서는, 조형재료투출노즐의 인접부위에 평탄화용 블레이드(blade)를 장착함으로써 구현하거나, 조형재료투출노즐을 조형벨트(11)에 거의 밀착하여 사용함으로써 구현할 수 있으나, 후술하는 바와 같이 조형재료공급부(12)와 분리된 별도의 조형재료평탄화부(14)를 구비할 수도 있다. The molding material supply unit 12 forms the molding belt as much as necessary to form the molding preparation layer 2 having a first function of receiving and storing the molding material particles from the outside, and having a predetermined area and a predetermined thickness. A second function for discharging onto (11) and a third function for flattening while discharging the molding material can be selectively performed. In connection with the second function, in order to facilitate the discharge to the outside, the molding material supply unit 12 is a vibration means, a screw for mechanically conveying the powder, a grinding machine for preventing the molding material from agglomeration, a grinder Or a stirrer or the like. In relation to the third function, it can be realized by mounting a flattening blade in the adjacent portion of the molding material discharging nozzle, or by using the molding material discharging nozzle almost in close contact with the molding belt 11, Likewise, a separate molding material leveling part 14 may be provided that is separated from the molding material supply part 12.
소정의 전하로 하전된 조형재료입자를 공급함에 있어, 미리 하전된 것을 외부로부터 충당하여 제공하거나, 하전 가능하되 아직 하전되지 않은 입자를 공급받아 조형재료공급부(12)에 추가로 구비된 제2대전장치에 의해 하전하도록 구성할 수도 있다. 이러한 제2대전장치는 사용되는 입자가 폴리머수지인지 금속인지에 따라 그에 대응하는 대전기능을 구비하여야 하며, 다양한 공지된 방법을 이용할 수 있다. 또한, 조형재료공급부(12)는 컬러조형을 위하여 둘 이상 색상의 조형재료입자를 공급하도록 둘 이상의 색상별조형재료공급부(13)를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 컬러조형과 관련하여서는 후술하기로 한다.In supplying the molding material particles charged with a predetermined charge, a second charge is provided in the molding material supply part 12 by supplying the charged material from the outside, or by receiving the charged particles that are not yet charged. It can also be configured to be charged by the device. Such a second charging device should have a charging function corresponding to it depending on whether the particles used are a polymer resin or a metal, and various known methods can be used. In addition, the molding material supply unit 12 may include two or more color-specific molding material supply unit 13 to supply the molding material particles of two or more colors for color molding. This color molding will be described later.
조형벨트(11)는 무한궤도를 이루며 주행하는 제1기능, 궤도외면상에 상기 조형재료공급부(12)로부터 공급받은 상기 조형재료입자로 조형준비레이어(2)가 형성되는 제2기능을 수행한다. 제1기능과 관련하여, 조형벨트(11)가 형성하는 무한궤도는 도 1에 도시된 일실시예에서와 같이 소정의 면적으로 된 평평한 면을 적어도 두 개 갖도록 하여야 하는데, 이는 본 발명의 입체조형장치가 면-조형- 하나의 조형레이어를 일시에 조형하는-을 위한 것임에 기인하며, 상기 소정의 면적은 조형레이어의 최대 가능 면적 이상이 되어야 한다. 조형벨트(11)의 주행속도는, 조형준비레이어(2) 형성시, 조형준비레이어(2)를 와이어메쉬(20) 상방으로 이송시, 및 잔여 조형재료입자의 제거수집시별로, 각각 적합하도록 제어될 수 있어야 하므로, 이를 감안하여 조형벨트(11)의 구동부를 구성한다. 이에 구동부의 일실시예로서는 후술할 제어모듈(60)로부터 제어구동신호에 따라 회전 속도를 변경할 수 있는 서보모터를 포함하도록 할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 조형벨트(11)는 그 표면에 조형재료입자가 부착되도록 하기 위해, 소정의 전위로 대전(하전)할 수 있는 전극을 구비하여야 하는데, 구체적으로 이러한 전극은 후술할 제1대전장치(30)를 통해 발생시킨 전압을 인입하여 조형벨트(11)의 표면에 인가하는 기능을 한다. The molding belt 11 performs a first function of traveling in an endless track, and a second function of forming a molding preparation layer 2 from the molding material particles supplied from the molding material supply part 12 on the outer surface of the track. . In relation to the first function, the caterpillar formed by the molding belt 11 should have at least two flat surfaces of a predetermined area as in the embodiment shown in FIG. 1, which is a three-dimensional modeling of the present invention. This is due to the fact that the apparatus is for face-shaping—to mold one shaping layer at a time—the predetermined area should be at least the maximum possible area of the shaping layer. The traveling speed of the molding belt 11 is appropriate for each of the forming preparation layer 2, the transfer of the forming preparation layer 2 above the wire mesh 20, and the removal of the remaining molding material particles. Since it should be able to be controlled, in consideration of this configuration of the drive of the molding belt (11). Thus, one embodiment of the driving unit may include a servo motor that can change the rotational speed according to the control drive signal from the control module 60 to be described later, but is not limited thereto. In addition, the molding belt 11 should be provided with an electrode that can be charged (charged) to a predetermined potential in order for the molding material particles to adhere to the surface thereof. Specifically, the electrode is the first charging device 30 to be described later. The voltage generated through) is applied to the surface of the molding belt (11).
벨트형조형재료피딩모듈(10)은, 조형벨트(11)에 공급된 조형재료입자를 소정의 두께로 평탄화하는 기능을 구비하는 조형재료평탄화부(14)를 더 선택적으로 포함할 수 있는데, 도 1에 도시된 본 발명의 일실시예에서는, 블레이드 형상을 갖는 구성이 나타나 있다. 여기서는 조형재료공급부(12)로부터 공급되어 임시적으로 형성되는 입자층에 대해, 블레이드가 평탄화를 수행하게 되며, 블레이드의 첨단과 조형벨트(11) 궤도외면 사이의 이격거리는 조형준비레이어(2)의 두께가 된다. 조형준비레이어(2)의 두께가 얇아지면- 일례로 입자의 평균직경값이 되도록 하면- 입체조형의 수직해상도가 높아질 수 있음을 감안하여 조형재료평탄화부(14)와 조형벨트(11) 궤도외면과의 이격거리를 결정한다. The belt molding material feeding module 10 may further include a molding material leveling unit 14 having a function of flattening molding material particles supplied to the molding belt 11 to a predetermined thickness. In one embodiment of the invention shown in 1, a configuration having a blade shape is shown. Here, the blade is planarized with respect to the particle layer temporarily supplied from the molding material supply unit 12, and the separation distance between the tip of the blade and the outer surface of the molding belt 11 tracks the thickness of the molding preparation layer 2 do. When the thickness of the molding preparation layer 2 becomes thinner-for example, when the average diameter value of the particles-is increased, the vertical resolution of the three-dimensional modeling can be increased, so that the molding material leveling unit 14 and the molding belt 11 have an orbital outer surface. Determine the separation distance.
또한, 벨트형조형재료피딩모듈(10)은, 후술할 와이어메쉬(20)에 의해 조형레이어대상입자(3)가 조형벨트(11)로부터 이탈한 후 조형벨트(11)에 잔여한 조형재료입자를 제거하고 수집하는 조형재료제거부(15)를 더 포함하도록 할 수 있다. 조형레이어대상입자(3)가 이탈하여 조형레이어를 형성한 후에는, 잔여한 조형재료입자가 제거된 면 위에 새로운 조형준비레이어(2)를 형성하는 과정이 필요한데, 도 2에 도시된 본 발명의 일실시예에서는 블레이드 형상을 갖는 조형재료제거부(15)가 나타나 있다. 이 때, 블레이드의 첨단은 조형벨트(11)와의 이격거리가 조형준비레이어(2)를 이루던 조형재료입자의 최소 직경보다 작도록 설치되어야 잔여 조형재료입자를 완전히 제거할 수 있게 된다. 다만, 이러한 이격거리를 0으로 할때, 제작오차가 존재하여 조형재료제거부(15)과 조형벨트(11)표면이 간섭한다면 상호간에 마모가 발생할 수 있음을 감안한다. 또한, 상기 조형재료제거부(15)에 의해 제거된 조형재료입자는 재활용하기 위해 수집될 필요가 있는 바, 이러한 수집을 위한 구성의 일실시예로서 조형재료제거부(15)의 하방에 조형재료수집부- 일례로 트레이(tray)-를 위치시켜, 조형재료제거부(15)에 의해 조형벨트(11)로부터 이탈된 조형재료입자를 수집하는 것을 고려할 수 있고, 나아가, 이렇게 수집된 조형재료입자를 다시 조형재료공급부(12)에 재공급하기 위한 구성을 더 고려할 수 있다. In addition, the belt-shaped molding material feeding module 10 is a molding material particles remaining on the molding belt 11 after the molding layer target particles 3 are separated from the molding belt 11 by the wire mesh 20 to be described later. It may be to further include a molding material removal unit 15 to remove and collect. After the forming layer target particles 3 are separated to form the forming layer, a process of forming a new forming preparation layer 2 on the surface from which the remaining forming material particles are removed is required. In one embodiment, the molding material removal portion 15 having a blade shape is shown. At this time, the tip of the blade should be installed so that the separation distance with the molding belt 11 is smaller than the minimum diameter of the molding material particles forming the molding preparation layer (2) to completely remove the residual molding material particles. However, when the separation distance is set to 0, it is considered that if the manufacturing error exists and the surface of the molding material removal unit 15 and the molding belt 11 interfere with each other, wear may occur. In addition, the molding material particles removed by the molding material removing unit 15 need to be collected for recycling, and as an example of the configuration for the collection, the molding material below the molding material removing unit 15 It is possible to consider collecting the molding material particles separated from the molding belt 11 by the molding material removing unit 15 by placing a collecting unit-for example, a tray. The configuration for resupplying to the molding material supply unit 12 may be further considered.
와이어메쉬(wire mesh)는, 조형벨트(11)의 하방에 위치하면서, 조형준비레이어(2)로부터 조형레이어대상입자(3)를 선택적으로 상기 조형벨트(11)로부터 이탈시키는 기능을 갖는다. 와이어메쉬(20)는, 기본적으로 다수의 메쉬셀(mesh cell)들을 구비하도록 형성되고, 각각의 메쉬셀에 독립적으로 전압을 가할 수 있도록 구성된 것이면 충분하나, 각 메쉬셀에의 가압수단을 용이하게 구현하기 위해, 바람직하게는 도 3 내지 도5에 도시된 일실시예에서와 같이 구성될 수 있다. 즉, 소정의 간격(제1간격)을 갖고 일방향으로 서로 평행하게 배열된 제1도전성와이어어레이(wire array)와 소정의 간격(제2간격)을 갖고 상기 제1도전성와이어어레이(21)와 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열된 제2도전성와이어어레이(22)를 포함하여 제조한다는 것인데, 이렇게 되면, 제1도전성와이어어레이(21)와 제2도전성와이어어레이(22)가 교차하여 형성하는 메쉬셀의 모양은 직사각형이 된다. 특히 제1간격과 제2간격이 같도록 하는 경우, 메쉬셀의 모양은 정사각형이 되어 하나의 조형레이어에 대해 수직 및 수평 방향에 대한 조형 해상도가 서로 동일하게 되어 더 바람직하게 됨을 감안한다. 제1간격과 제2간격의 값은 본 발명의 입체조형장치의 수평해상도와 직결되며, 이 값들이 작을수록, 수평해상도가 높아져 정밀한 입체 조형물을 형성할 수 있게 된다. 또한, 와이어메쉬(20)의 전체 면적에 대해, 개구(openlet) 전체가 차지하는 면적의 비율(개구율)을 고려해야 하는데, 이는 와이어메쉬(20)를 이루는 각 와이어들 자체는 조형레이어대상입자(3)가 와이어메쉬(20)를 통과하는 과정에서 간섭요인으로 작용할 수 있기 때문이다. 상기 제1간격 및 상기 제2간격이 좁아지면, 수평해상도는 높아지지만, 개구율이 낮아져, 조형레이어대상입자(3)가 이동 중 와이어에 간섭되어 조형오류가 발생할 가능성이 높아지고, 제1간격 및 제2간격이 넓어지면, 수평해상도는 다소 낮아지지만, 개구율이 높아져, 전술한 바와 같은 조형오류가 발생할 가능성이 낮아진다는 장점이 있음을 고려한다. The wire mesh is positioned below the molding belt 11 and has a function of selectively detaching the molding layer target particles 3 from the molding belt 2 from the molding belt 11. The wire mesh 20 is basically formed to have a plurality of mesh cells, and configured to apply voltage to each mesh cell independently, but easily pressurizing means to each mesh cell. To implement, it can be preferably configured as in the embodiment shown in Figs. That is, the first conductive wire array 21 has a predetermined interval (first interval) and is arranged parallel to each other in one direction and perpendicular to the first conductive wire array 21 at a predetermined interval (second interval). It is manufactured by including a second conductive wire array 22 arranged in parallel to each other in one direction, in which case, the first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22 is formed to cross the mesh cell The shape of becomes rectangular. In particular, in the case where the first interval and the second interval are the same, the shape of the mesh cell becomes a square, so that the molding resolution in the vertical and horizontal directions with respect to one molding layer becomes more preferable. The values of the first interval and the second interval are directly connected to the horizontal resolution of the three-dimensional molding apparatus of the present invention, and the smaller the values, the higher the horizontal resolution to form a precise three-dimensional sculpture. In addition, with respect to the total area of the wire mesh 20, the ratio (opening ratio) of the area occupied by the entire opening is to be taken into account, which means that each wire constituting the wire mesh 20 itself is a modeling layer target particle 3. This is because it may act as an interference factor in the process of passing through the wire mesh 20. When the first interval and the second interval are narrowed, the horizontal resolution is increased, but the aperture ratio is lowered, so that the molding layer object particles 3 interfere with the wires during movement, and a molding error is increased. When the two intervals are widened, the horizontal resolution is somewhat lowered, but the aperture ratio is increased, and it is considered that there is an advantage that the possibility of occurrence of the molding error as described above is lowered.
가압메쉬셀(24)-메쉬셀들 중 조형레이어대상입자(3)와 대응하는 것-에 전술한 제2전압을 부여하는 것은, 제1도전성와이어어레이(21) 및 제2도전성와이어어레이(22)를 이루는 도전성와이어 중 가압메쉬셀(24)을 포위하여 형성하는 네 개의 도전성와이어 전부에 제2전압을 부여하는 것을 통해 수행한다. 이를 통해, 해당 가압메쉬셀(24)의 닫힌평면-정사각형- 의 전(全)내부영역에 걸쳐 전기장이 형성되고, 나아가 포위 와이어 중 세 개 이하에만 제2전압이 걸린 다른 메쉬셀에 형성된 전기장의 값보다 큰 값의 전기장이 형성된다. The application of the above-mentioned second voltage to the pressurized mesh cell 24-corresponding to the shaping layer target particle 3 among the mesh cells-is the first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22. The second voltage is applied to all four conductive wires formed by surrounding the pressurized mesh cell 24 among the conductive wires. As a result, an electric field is formed over the entire inner region of the closed plane-square-square of the pressurized mesh cell 24, and further, the electric field formed in another mesh cell subjected to the second voltage only to three or less of the surrounding wires. An electric field with a value greater than that is formed.
제1도전성와이어어레이(21)와 제2도전성와이어어레이(22)는 서로 접촉하여서는 안되나, 가압메쉬셀(24)에 전압을 가할 때 형성되는 전기장의 방향을 가능한 한 중력방향으로 형성하기 위해, 제1도전성와이어어레이(21)와 제2도전성와이어어레이(22)는 서로 최소 거리로 이격하여야 하며, 이를 위해, 제1도전성와이어어레이(21)와 제2도전성와이어어레이(22)는 비도전성접착제를 이용하여 서로 접착하는 것을 고려할 수 있다. 또한, 제1도전성와이어어레이(21)와 제2도전성와이어어레이(22)는 전도성이 우수한 재료라면, 그 재료에 구애받지 아니하나, 강도 및 강성까지 고려할 때, 금속으로 제조하는 것이 바람직하며, 스테인레스스틸(SUS), 인바(inva)강, 텅스텐, 구리 및 이들의 합금으로 제조하는 것이 더욱 바람직하다. The first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22 should not be in contact with each other, but in order to form the direction of the electric field formed when applying a voltage to the pressurized mesh cell 24 in the direction of gravity as much as possible, The first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22 should be spaced apart from each other by a minimum distance. For this purpose, the first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22 may be formed of a non-conductive adhesive. It can be considered to adhere to each other by using. In addition, the first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22 is a material having excellent conductivity, regardless of the material, but considering the strength and rigidity, preferably made of metal, stainless steel More preferably, it is made of steel (SUS), inva steel, tungsten, copper and alloys thereof.
또한, 와이어메쉬(20)는 상기 조형벨트(11)의 궤도외면에 대해 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터의 간격으로 이격되어 설치되는 것이 바람직하며, 이는 조형레이어대상입자(3)가 조형벨트(11)로부터 이탈된 후, 정확히 연직하방에 있는 가압메쉬셀(24)을 통과하도록 하여 조형오류를 방지하도록 하기 위함이다.In addition, the wire mesh 20 is preferably installed at intervals of several hundred micrometers to several millimeters with respect to the outer surface of the orbit of the molding belt 11, which is the molding layer target particles (3) to the molding belt (11) This is to prevent molding errors by passing through the pressurized mesh cell 24 which is exactly vertically downward after being separated from the mold.
제1대전장치(30)는, 조형벨트(11)의 표면에 제1전압을 부여하고, 메쉬셀 중 조형레이어대상입자(3)에 대응하는 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 제2전압을 부여하는 기능을 하며 코로나타입 대전기 등 공지의 대전장치로 구성할 수 있다. 제1대전장치(30)는 와이어메쉬(20)를 이루는 각 와이어 별로 정밀하게 가압할 수 있는 인터페이스를 갖추어야 한다. The first charging device 30 applies a first voltage to the surface of the molding belt 11 and applies a second voltage to at least one pressurized mesh cell 24 corresponding to the molding layer target particles 3 of the mesh cells. It has a function to impart and can be configured with a known charging device such as a corona type charger. The first charging device 30 should be provided with an interface capable of precisely pressing each wire constituting the wire mesh 20.
다음으로는, 본 발명의 입체조형장치에 대해 설명하기로 한다. 입체조형장치는 전술한 입체조형장치의 헤드어셈블리에 조형스테이지모듈(40) 및 광원모듈(50)을 더 포함하여 구성된다. Next, the three-dimensional molding apparatus of the present invention will be described. The three-dimensional molding apparatus further includes a molding stage module 40 and a light source module 50 in the head assembly of the three-dimensional molding apparatus described above.
조형스테이지모듈(40)은 와이어메쉬(20)의 하방에 위치하면서, 조형벨트(11)로부터 이탈한 조형레이어대상입자(3)가 해당 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 후 안착하는 조형스테이지(41) 및 이러한 조형스테이지(41)를 구동하는 조형스테이지구동부를 포함하여 이루어진다. 조형스테이지(41)는 그 위에서 입체조형물이 조형되기 시작하고, 조형과정 중 및 조형이 종료된 뒤에도 입체조형물이 그 위에 부착되어 있게 되는 요소이다. 따라서 조형스테이지(41)의 상면은 그 위에 위치한 조형재료가 조형광선에 의해 용융 내지 소결되기 이전 및 이후에 일정 정도 부착을 유지할 수 있는 재질로 처리되어야 한다. 더욱이 조형스테이지(41)가 조형과정에서 상하로 이동할 때 발생하는 진동, 충격에도 불구하고 조형물이 조형스테이지(41)로부터 분리되지 않아야 입체조형물의 품질이 보장됨을 유의하여야 한다. 조형스테이지구동부는 전술한 조형스테이지(41)를 상하방향으로 이동할 수 있도록 하는 기능을 하므로, 동력을 전달받아 조형스테이지(41)까지 전달할 수 있는 요소들로 구성된다. 그 일실시예로서 서보모터 등의 외부동력원 및 조형스테이지(41)의 상하변위를 야기하는 바(bar)형의 동력전달부재를 적용할 수 있는데, 이러한 실시예에 한정할 것은 아니며, 다양한 방식의 기구적 구성을 고려할 수 있다. 다만, 조형레이어 하나의 두께가 수십에서 수백 마이크로미터로 설정되는 등 고해상도 조형작업이 예정된 경우에는 조형스테이지(41)의 상하변위의 스케일도 그러한 범위에서 결정되어야 하므로, 모터나 동력전달부재 등의 구성요소의 정밀도 또한 높은 것을 선택하여야 한다. 또한, 조형스테이지(41)도, 와이어메쉬(20)면에 대해 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터의 간격으로 이격되어 설치되는 것이 바람직하며, 이는 조형레이어대상입자(3)가 와이어메쉬(20)의 가압메쉬셀(24)을 통과한 후 조형스테이지(41) 면 중 정확히 연직하방에 안착하게 하여 조형오류를 방지하도록 하기 위함이다.The molding stage module 40 is positioned below the wire mesh 20, and the molding layer target particles 3 separated from the molding belt 11 pass through the openings of the pressurized mesh cell 24 and are seated. It comprises a stage 41 and a molding stage driving unit for driving such a molding stage (41). The molding stage 41 is an element in which the three-dimensional sculpture starts to be molded thereon, and the three-dimensional sculpture is attached thereon during the molding process and after the molding is finished. Therefore, the upper surface of the molding stage 41 should be treated with a material capable of maintaining adhesion to a certain degree before and after the molding material located thereon is melted or sintered by the molding beam. Moreover, it should be noted that the quality of the three-dimensional sculpture is ensured when the molding is not separated from the molding stage 41 in spite of the vibration and shock generated when the molding stage 41 moves up and down in the molding process. The molding stage driving unit functions to move the above-described molding stage 41 in the up and down direction, and is composed of elements capable of transmitting power to the molding stage 41. As one embodiment of the present invention, a bar-type power transmission member that causes an up-and-down displacement of an external power source such as a servo motor and the molding stage 41 may be applied. However, the present invention is not limited thereto. Mechanical configuration may be considered. However, when a high-resolution molding work is planned such that the thickness of one molding layer is set from tens to hundreds of micrometers, the scale of the vertical displacement of the molding stage 41 should also be determined in such a range. The precision of the element should also be chosen. In addition, the molding stage 41 is also preferably spaced apart at intervals of several hundred micrometers to several millimeters with respect to the surface of the wire mesh 20, which is the molding layer target particles (3) to pressurize the wire mesh 20 After passing through the mesh cell 24, the molding stage 41 is to be seated in the vertical down exactly to prevent the molding error.
광원모듈(50)은, 조형레이어대상입자(3)를 용융 또는 소결시켜 상기 조형레이어를 성형하는 기능을 한다. 사용하는 광원은 조형재료에 따라 맞는 것을 선택하여야 하는데, 조형재료가 폴리머수지입자 인지 금속입자인지에 따라, 이들을 용융 내지 소결(sintering)할 수 있는 파장대의 광을 조사할 수 있는 LED, 레이저 또는 bulb 등이 사용된다. 단, 조형광선이 이미 소결된 아래층의 조형완료레이어에 영향을 주지 않도록 레이저의 에너지 밀도를 사려깊게 조절하여야 한다. 나아가 조형광선의 형태에 있어서, 본 발명의 입자 조형 장치가 면조형을 가능하게 하는 것임을 감안할 때, 조형레이어대상입자(3)들도 면차원에서 용융 또는 소결이 일어나게 할 수 있도록 조형광선을 라인 레이저(line laser)로 한다면, 조형속도를 증대시킬 수 있다는 측면에서 바람직하다. 라인 레이저(50)는 일반적인 레이저의 발광부 전면에 특수한 렌즈를 장착함으로써 구현할 수 있다. The light source module 50 functions to melt or sinter the modeling layer target particles 3 to form the modeling layer. The light source to be used should be selected according to the modeling material. Depending on whether the modeling material is a polymer resin particle or a metal particle, an LED, a laser, or a bulb capable of irradiating light in a wavelength band capable of melting or sintering them Etc. are used. However, the energy density of the laser should be carefully controlled so that the shaping ray does not affect the shaping completed layer of the already sintered lower layer. Furthermore, in the form of shaping rays, in view of the fact that the particle shaping apparatus of the present invention enables surface shaping, shaping rays are line lasered so that the shaping layer target particles 3 can also be melted or sintered in the plane dimension. If it is a (line laser), it is preferable at the point which can raise the molding speed. The line laser 50 may be implemented by mounting a special lens on the front surface of a light emitting part of a general laser.
다음으로, 본 발명의 입체조형시스템은, 전술한 본 발명의 입체조형장치 및 이러한 입체조형장치의 각 구성요소간을 연동하여 제어하는 제어모듈(60)을 포함하여 구성된다. 이러한 제어모듈(60)의 주요한 기능으로는, 입력된 조형레이어의 형상정보로부터 어느 메쉬셀을 가압메쉬셀(24)로 할 것인가를 결정하고, 제1대전장치(30)의 구동제어신호를 생성하는 기능, 조형벨트(11)의 주행 또는 정지, 조형재료공급부(12)의 동작 또는 정지, 조형스테이지(41)의 상하운동, 광원모듈(50)의 온/오프 등을 위한 각부의 구동제어신호를 생성하는 기능을 하되, 이들 각각은 조형레이어형성주기에 의거하여 서로 연동되어 수행되어야 함은 물론이다. 특히, 하나의 조형레이어를 구성하기 위해 복수개의 가압메쉬셀(24)이 선택되는 경우, 이들 가압메쉬셀(24)들을 제어하는 방법이 문제되는데, 이러한 제어방법의 일실시예로서, 해당되는 모든 가압메쉬셀(24)에 대하여 '동시에' 가압하는 방법을 채택할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 이와 관련하여서는 도 5에 도시되어 있다. 이러한 복수개의 이러한 제어모듈(60)의 구체적인 구현은 회로 또는 소프트웨어와 회로의 조합으로 수행할 수 있다. Next, the three-dimensional molding system of the present invention, the three-dimensional molding apparatus of the present invention described above and comprises a control module 60 for interlocking control between each component of the three-dimensional molding apparatus. The main function of the control module 60 is to determine which mesh cell is the pressurized mesh cell 24 from the shape information of the input molding layer, and generate the drive control signal of the first charging device 30. Drive control signal for each part for driving, stopping or moving the molding belt 11, operating or stopping the molding material supply unit 12, vertical movement of the molding stage 41, turning the light source module 50 on and off, and the like. To generate a function, each of these must be performed in conjunction with each other based on the molding layer forming cycle, of course. In particular, when a plurality of pressurized mesh cells 24 are selected to form one molding layer, a method of controlling these pressurized mesh cells 24 is problematic. As an embodiment of such a control method, all applicable A method of pressurizing the pressure mesh cell 24 at the same time may be employed, but is not limited thereto. In this regard it is shown in FIG. 5. Specific implementation of the plurality of such control modules 60 may be performed by a circuit or a combination of software and circuit.
다음으로는, 전술한 본 발명의 입체조형시스템을 이용한 입체 조형 방법에 대해 설명한다. 제1실시예로서, 첫째, 조형재료공급부(12)에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트(11)에 제1전압을 가하여 조형벨트(11)의 궤도외면상에 조형준비레이어(2)를 형성한다. 둘째, 조형벨트(11)를 주행시켜 조형준비레이어(2)를 와이어메쉬(20)의 상방에 위치하도록 한다. 전술한 바와 같이 제1전압에 의해 조형준비레이어(2)는 조형벨트(11)에 밀착되므로 중력만으로는 조형벨트(11)로부터 분리되지 않는다. 셋째, 제어모듈(60)에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 제2전압을 부여하여 조형벨트(11)로부터 이탈된 조형레이어대상입자(3)가 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 후, 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착한다. 넷째, 광원모듈(50)이 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착된 조형레이어대상입자(3)에 조형광선을 조사하여 조형레이어를 형성한다. 전술한 바와 같이 이러한 조형광선을 라인 레이저(50)에 의해 생성하는 경우, 용융 또는 소결 과정도 면차원에 이루어지게 할 수 있으므로 조형속도를 증대시킬 수 있다. 다섯째, 조형스테이지(41)가 조형레이어의 두께만큼 하방 이동한다. 여섯째, 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 전술한 첫번째 단계 내지 다섯번째 단계를 반복하여 수행한다.Next, the three-dimensional shaping method using the three-dimensional shaping system of the present invention described above will be described. As a first embodiment, first, the modeling material particles supplied by the modeling material supply unit 12 are flattened, and a modeling preparation layer is formed on the outer surface of the modeling belt 11 by applying a first voltage to the modeling belt 11. (2) is formed. Second, the molding belt 11 is driven to position the molding preparation layer 2 above the wire mesh 20. As described above, since the molding preparation layer 2 is in close contact with the molding belt 11 by the first voltage, gravity is not separated from the molding belt 11 only by gravity. Third, the molding layer target particles 3 which are separated from the molding belt 11 by applying a second voltage to at least one pressurized mesh cell 24 selected by the control module 60 open the opening of the pressurized mesh cell 24. After passing, it rests on the molding stage 41 or immediately before the molding layer surface. Fourth, the light source module 50 irradiates shaping rays to the shaping layer target particles 3 seated on the shaping stage 41 or the immediately preceding shaping layer surface to form shaping layers. As described above, when the shaping ray is generated by the line laser 50, the melting or sintering process may also be performed in the plane dimension, thereby increasing the shaping speed. Fifth, the molding stage 41 moves downward by the thickness of the molding layer. Sixth, the first to fifth steps described above are repeatedly performed until the shape of the three-dimensional object is completed.
또한, 본 발명의 입체조형시스템을 이용한 입체 조형 방법에 대한 제2실시예를 설명한다. 첫째, 조형재료공급부(12)에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트(11)에 제1전압을 가하여 조형벨트(11)의 궤도외면상에 조형준비레이어(2)를 형성한다. 둘째, 조형벨트(11)를 주행시켜 조형준비레이어(2)를 와이어메쉬(20)의 상방에 위치하도록 한다. 셋째, 제어모듈(60)에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 제2전압을 부여하여 조형벨트(11)로부터 이탈되고, 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 조형레이어대상입자(3)에 대해 조형광선을 조사하여 상기 조형레이어대상입자(3)를 용융 또는 소결한다. 넷째, 용융 또는 소결된 조형레이어대상입자(3)가 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착한다. 다섯째, 상기 조형스테이지(41)가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동한다. 여섯째, 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 전술한 첫번째 단계 내지 단계를 반복하여 수행한다. 이러한 방식은, 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 조형레이어대상입자(3)가 안착되기 전에 조형광선을 조사하여 소결 또는 용융시켜 조형시간을 단축할 수 있다는 장점이 있다.In addition, a second embodiment of the three-dimensional molding method using the three-dimensional molding system of the present invention will be described. First, the modeling material particles supplied by the modeling material supply unit 12 are flattened, and a modeling preparation layer 2 is formed on the outer surface of the modeling belt 11 by applying a first voltage to the modeling belt 11. . Second, the molding belt 11 is driven to position the molding preparation layer 2 above the wire mesh 20. Third, the molding layer object particle (2) is applied from the molding belt 11 by applying a second voltage to at least one pressurized mesh cell 24 selected by the control module 60, and passes through the opening of the pressurized mesh cell 24 ( 3) is irradiated with shaping rays to melt or sinter the shaping target particles 3. Fourth, the molten or sintered molding layer target particles 3 are seated on the molding stage 41 or immediately before the molding layer surface. Fifth, the molding stage 41 moves downward by the thickness of the molding layer. Sixth, the first step to step described above are repeated until the shape of the three-dimensional object is completed. This method has an advantage that the molding time can be shortened by irradiating the molding beam and sintering or melting before the molding layer object particles 3 passing through the opening of the pressurized mesh cell 24 are seated.
본 발명의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 컬러조형하는 방법에 대한 제1실시예를 설명한다. 첫째, 적용할 컬러들을 결정한다. 이를 통해, 조형재료공급부(12)를 구성하는 색상별조형재료공급부(13)도 결정되게 된다. 둘째, 결정된 컬러들 중 하나에 대해 대응하는 색상별조형재료공급부(13)에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 조형벨트(11)에 제1전압을 가하여 조형벨트(11)의 궤도외면상에 조형준비레이어(2)를 형성한다. 셋째, 조형벨트(11)를 주행시켜 조형준비레이어(2)를 와이어메쉬(20)의 상방에 위치시킨다. 넷째, 제어모듈(60)에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 제2전압을 부여하여 조형벨트(11)로부터 이탈된 조형레이어대상입자(3)가 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 후, 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착한다. 다섯째, 전술한 두번째 내지 네번째 단계를, 결정된 모든 컬러에 대해 반복 시행한다. 여섯째, 광원모듈(50)이 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착된 상기 조형레이어대상입자(3)에 조형광선을 조사하여 조형레이어를 형성한다. 예컨대, 4가지의 색상을 이용하여 컬러조형하는 경우, 조형레이어대상입자(3)는 4번의 주기를 지난 후에야 모두 확보하게 되며, 이렇게 조형레이어대상입자(3)를 모두 확보한 이후 조형광선을 주사하여 하나의 조형레이어를 형성하는 것이다. 일곱째, 조형스테이지(41)가 조형레이어의 두께만큼 하방 이동한다. 여덟째, 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 두번째 단계 내지 상기 일곱번째 단계를 반복하여 수행한다.A first embodiment of a method for color molding a three-dimensional object by using the three-dimensional molding system of the present invention will be described. First, determine the colors to apply. Through this, the color-specific molding material supply unit 13 constituting the molding material supply unit 12 is also determined. Second, the molding material particles supplied by the color-specific molding material supply unit 13 corresponding to one of the determined colors are flattened, and a first voltage is applied to the molding belt 11 so as to be on the outer surface of the molding belt 11. A mold preparation layer 2 is formed in the mold. Third, the molding belt 11 is driven to position the molding preparation layer 2 above the wire mesh 20. Fourth, the molding layer target particles 3 separated from the molding belt 11 by applying a second voltage to at least one pressurized mesh cell 24 selected by the control module 60 open the opening of the pressurized mesh cell 24. After passing, it rests on the molding stage 41 or immediately before the molding layer surface. Fifth, the second to fourth steps described above are repeated for all the determined colors. Sixth, the light source module 50 irradiates modeling light rays to the modeling layer target particles 3 seated on the modeling stage 41 or immediately before the modeling layer to form a modeling layer. For example, in the case of color molding using four colors, the molding layer target particles 3 are secured all after four cycles. Thus, after securing all the molding layer target particles 3, the molding ray is scanned. To form one molding layer. Seventh, the molding stage 41 moves downward by the thickness of the molding layer. Eighth, the second to seventh steps are repeatedly performed until the shape of the three-dimensional object is completed.
본 발명을 첨부된 도면과 함께 설명하였으나, 이는 본 발명의 요지를 포함하는 다양한 실시 형태 중의 하나의 실시예에 불과하며, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있는 것으로, 본 발명은 상기 설명된 실시예에만 국한되는 것이 아님은 명확하다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 하기의 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서의 변경, 치환, 대체 등에 의해 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함될 것이다. 또한, 도면의 일부 구성은 구성을 보다 명확하게 설명하기 위한 것으로 실제보다 과장되거나 축소되어 제공된 것임을 명확히 한다.Although the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it is merely one example of various embodiments including the gist of the present invention, which can be easily implemented by those skilled in the art. It is clear that the present invention is not limited to the above-described embodiment only. Therefore, the protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent to the change, substitution, substitution, etc. within the scope not departing from the gist of the present invention shall be the right of the present invention. It will be included in the scope. In addition, some of the components of the drawings are intended to more clearly describe the configuration, and it is clear that the exaggerated or reduced size is provided.

Claims (16)

  1. 조형레이어를 형성하기 위해 조형재료입자를 선택적으로 조형스테이지(stage)에 안착시키는 입체조형장치의 헤드어셈블리에 있어서,In the head assembly of the three-dimensional molding apparatus for selectively seating the molding material particles on the molding stage to form a molding layer,
    소정의 전하로 하전된 조형재료입자를 공급하는 조형재료공급부(12),Modeling material supply unit 12 for supplying the molding material particles charged with a predetermined charge,
    무한궤도를 이루며 주행하고, 궤도외면상에 상기 조형재료공급부(12)로부터 공급받은 상기 조형재료입자로 조형준비레이어(2)가 형성되는 조형벨트(11), A modeling belt 11 in which a modeling preparation layer 2 is formed of the modeling material particles supplied from the modeling material supply unit 12 on an outer surface of the track and traveling in an endless track;
    를 포함하여 이루어지는 벨트형조형재료피딩모듈(10);Belt-shaped modeling material feeding module 10 comprising a;
    상기 조형벨트(11)의 하방에 위치하면서, 상기 조형준비레이어(2)로부터 조형레이어대상입자(3)를 선택적으로 상기 조형벨트(11)로부터 이탈시키는 기능을 하고, 다수의 메쉬셀(mesh cell)들을 구비하는 와이어메쉬(20);Located below the molding belt 11, and functions to selectively release the molding layer target particles (3) from the molding belt (11) from the mold preparation layer (2), a plurality of mesh cells Wire mesh 20 having a);
    상기 조형벨트(11)의 표면에 제1전압을 부여하고, 상기 메쉬셀 중 상기 조형레이어대상입자(3)에 대응하는 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 제2전압을 부여하는 제1대전장치(30);A first charging device that applies a first voltage to the surface of the molding belt 11, and applies a second voltage to at least one pressurized mesh cell 24 corresponding to the molding layer target particles 3 of the mesh cells 30;
    를 포함하여 이루어지고,It is made, including
    상기 조형레이어대상입자(3)의 상기 조형벨트(11)로부터의 이탈은, 상기 제1전압 및 상기 제2전압에 의해 상기 조형벨트(11)와 상기 가압메쉬셀(24) 사이에 형성된 전기장에 의하는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The separation of the modeling layer object particle 3 from the modeling belt 11 is generated by an electric field formed between the modeling belt 11 and the pressurized mesh cell 24 by the first voltage and the second voltage. Head assembly of the three-dimensional molding apparatus characterized in that.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 제1전압의 절대값은 상기 제2전압의 절대값보다 작은 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The absolute value of the first voltage is less than the absolute value of the second voltage head assembly of the molding apparatus.
  3. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2,
    상기 제1전압 및 상기 제2전압은, 상기 조형벨트(11)와 상기 조형레이어대상입자(3)와의 사이에 작용하는 제1정전기력보다 상기 조형벨트(11)와 상기 가압메쉬셀(24)과의 사이에 작용하는 전기장에 의해 상기 조형레이어대상입자(3)에 가하여지는 제2정전기력이 더 크게 되도록 각각 결정되는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The first voltage and the second voltage may be different from the modeling belt 11 and the pressurized mesh cell 24 than the first electrostatic force acting between the modeling belt 11 and the modeling layer target particle 3. The head assembly of the three-dimensional shaping apparatus, characterized in that the second electrostatic force applied to the modeling layer target particles (3) is determined to be larger by the electric field acting between the.
  4. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 와이어메쉬(20)는, The wire mesh 20,
    소정의 간격을 갖고 일방향으로 서로 평행하게 배열된 제1도전성와이어어레이(wire array)와, A first conductive wire array arranged at a predetermined distance and parallel to each other in one direction;
    소정의 간격을 갖고 상기 제1도전성와이어어레이(21)와 수직한 방향으로 서로 평행하게 배열된 제2도전성와이어어레이(22)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.And a second conductive wire array (22) arranged in parallel with each other in a direction perpendicular to the first conductive wire array (21) at a predetermined interval.
  5. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4,
    상기 가압메쉬셀(24)에의 상기 제2전압의 부여는, 상기 제1도전성와이어어레이(21) 및 상기 제2도전성와이어어레이(22)를 이루는 도전성와이어 중 상기 가압메쉬셀(24)을 포위하여 형성하는 네 개의 도전성와이어 전부에 각각 상기 제2전압을 부여하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The second voltage applied to the pressurized mesh cell 24 surrounds the pressurized mesh cell 24 among the conductive wires constituting the first conductive wire array 21 and the second conductive wire array 22. A head assembly of a three-dimensional shaping device, wherein the second voltage is applied to all four conductive wires to be formed.
  6. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5,
    상기 제1도전성와이어어레이(21) 및 상기 제2도전성와이어어레이(22)는 각각 금속재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The first conductive wire array (21) and the second conductive wire array (22) is a head assembly of the three-dimensional shaping apparatus, characterized in that each made of a metal material.
  7. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 조형재료공급부(12)는, 둘 이상 색상의 조형재료입자를 공급하도록 둘 이상의 색상별조형재료공급부(13)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The modeling material supply unit 12, the head assembly of the three-dimensional molding apparatus characterized in that it comprises two or more color-specific molding material supply unit 13 to supply the molding material particles of two or more colors.
  8. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 벨트형조형재료피딩모듈(10)은, 상기 조형벨트(11)에 공급된 조형재료입자를 소정의 두께로 평탄화하는 기능을 구비하는 조형재료평탄화부(14)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The belt molding material feeding module 10 further includes a molding material leveling unit 14 having a function of flattening molding material particles supplied to the molding belt 11 to a predetermined thickness. Head assembly of three-dimensional molding machine.
  9. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 벨트형조형재료피딩모듈(10)은, 상기 와이어메쉬(20)에 의해 상기 조형레이어대상입자(3)가 상기 조형벨트(11)로부터 이탈한 후 상기 조형벨트(11)에 잔여한 조형재료입자를 제거하고 수집하는 조형재료제거부(15)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The belt-shaped molding material feeding module 10 is a molding material remaining in the molding belt 11 after the molding layer object 3 is separated from the molding belt 11 by the wire mesh 20. Head assembly of the three-dimensional molding apparatus further comprises a molding material removal unit for removing and collecting the particles.
  10. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
    상기 조형재료공급부(12)는, 하전 가능한 조형재료입자를 공급받아 소정의 전하로 하전하는 제2대전장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 입체조형장치의 헤드어셈블리.The modeling material supply unit 12, the head assembly of the three-dimensional molding apparatus further comprises a second charging device for receiving the chargeable molding material particles to charge with a predetermined charge.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 선택되는 어느 하나의 항의 입체조형장치의 헤드어셈블리;The head assembly of the three-dimensional molding apparatus of any one of claims 1 to 10;
    상기 와이어메쉬(20)의 하방에 위치하고, 상기 조형벨트(11)로부터 이탈한 상기 조형레이어대상입자(3)가 상기 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 후 안착하는 조형스테이지(41)를 포함하여 이루어지는 조형스테이지모듈(40);The molding stage 41 positioned below the wire mesh 20 and separated from the molding belt 11 through the opening of the pressure mesh cell 24 is seated therein. Molding stage module 40 comprising a;
    상기 조형레이어대상입자(3)를 용융 또는 소결시켜 상기 조형레이어를 성형하는 광원모듈(50);A light source module 50 for melting or sintering the modeling layer target particles 3 to form the modeling layer;
    를 포함하여 이루어지는 입체조형장치.Three-dimensional molding apparatus comprising a.
  12. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11,
    상기 광원모듈(50)은 라인레이저(line laser)인 것을 특징으로 하는 입체조형장치.The light source module 50 is a three-dimensional molding apparatus, characterized in that the line laser (line laser).
  13. 청구항 11에 의한 입체조형장치;Three-dimensional molding apparatus according to claim 11;
    상기 벨트형조형재료피딩모듈(10), 상기 제1대전장치(30), 상기 조형스테이지모듈(40) 및 상기 광원모듈(50)의 구동을 연동하여 제어하는 제어모듈(60);A control module 60 for controlling the belt-type molding material feeding module 10, the first charging device 30, the molding stage module 40, and the driving of the light source module 50 in association with each other;
    을 포함하여 이루어지는 입체조형시스템.Three-dimensional molding system comprising a.
  14. 청구항 13의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 조형하는 방법에 있어서,In the method of molding a three-dimensional object using the three-dimensional molding system of claim 13,
    (i) 상기 조형재료공급부(12)에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트(11)에 상기 제1전압을 가하여 상기 조형벨트(11)의 궤도외면상에 조형준비레이어(2)를 형성하는 단계 (s10);(i) The modeling material particles supplied by the modeling material supply unit 12 are flattened, and the modeling preparation layer 2 is applied on the outer surface of the modeling belt 11 by applying the first voltage to the modeling belt 11. Forming (s10);
    (ii) 상기 조형벨트(11)를 주행시켜 상기 조형준비레이어(2)를 상기 와이어메쉬(20)의 상방에 위치하도록 하는 단계(s20);(ii) driving the molding belt (11) to position the molding preparation layer (2) above the wire mesh (s20);
    (iii) 상기 제어모듈(60)에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 상기 제2전압을 부여하여 상기 조형벨트(11)로부터 이탈된 조형레이어대상입자(3)가 상기 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 후, 상기 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착하는 단계(s30);(iii) the molding layer target particle 3 separated from the molding belt 11 by applying the second voltage to at least one pressurizing mesh cell 24 selected by the control module 60 causes the pressing mesh cell ( After passing through the opening of the 24, step (s30) seated on the surface of the molding stage 41 or the previous molding layer;
    (iv) 상기 광원모듈(50)이 상기 (iii)단계에서 상기 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착된 상기 조형레이어대상입자(3)에 조형광선을 조사하여 조형레이어를 형성하는 단계(s40);(iv) a step in which the light source module 50 irradiates molding beams to the modeling layer target particles 3 seated on the modeling stage 41 or the previous modeling layer in step (iii) to form modeling layers; (s40);
    (v) 상기 조형스테이지(41)가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동하는 단계(s50);(v) the molding stage 41 moves downward by the thickness of the molding layer (s50);
    (vi) 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 (i) 단계 내지 상기 (v)단계를 반복하여 수행하는 단계(s60);(vi) repeating steps (i) to (v) until the shape of the three-dimensional object is completed (s60);
    를 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 이용한 입체 조형 방법. Three-dimensional molding method using a three-dimensional molding system comprising a.
  15. 청구항 13의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 조형하는 방법에 있어서,In the method of molding a three-dimensional object using the three-dimensional molding system of claim 13,
    (a) 상기 조형재료공급부(12)에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트(11)에 상기 제1전압을 가하여 상기 조형벨트(11)의 궤도외면상에 조형준비레이어(2)를 형성하는 단계 (s100);(a) The modeling material particles supplied by the modeling material supply unit 12 are flattened, and the modeling preparation layer 2 is applied on the outer surface of the modeling belt 11 by applying the first voltage to the modeling belt 11. Forming a step (s100);
    (b) 상기 조형벨트(11)를 주행시켜 상기 조형준비레이어(2)를 상기 와이어메쉬(20)의 상방에 위치하도록 하는 단계 (s200);(b) driving the molding belt (11) so that the molding preparation layer (2) is positioned above the wire mesh (s200);
    (c) 상기 제어모듈(60)에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 상기 제2전압을 부여하여 상기 조형벨트(11)로부터 이탈된 조형레이어대상입자(3)가 상기 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과하는 단계 (s300);(c) the molding layer target particle 3 separated from the molding belt 11 by applying the second voltage to at least one pressurizing mesh cell 24 selected by the control module 60 causes the pressing mesh cell ( Passing through the opening of step 24 (s300);
    (d) 상기 (c)단계에서의 상기 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 상기 조형레이어대상입자(3)에 조형광선을 조사하여 상기 조형레이어대상입자(3)를 용융 또는 소결하는 단계(s400);(d) melting or sintering the modeling layer target particles 3 by irradiating modeling rays to the modeling layer target particles 3 passing through the opening of the pressurized mesh cell 24 in step (c). (s400);
    (e) 상기 (d)단계에서 용융 또는 소결된 조형레이어대상입자(3)가 상기 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착하는 단계(s500);(e) step (s500) of the molding layer object particles (3) melted or sintered in the step (d) on the molding stage 41 or immediately before the molding layer surface;
    (f) 상기 조형스테이지(41)가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동하는 단계(s600);(f) moving the molding stage 41 downward by the thickness of the molding layer (s600);
    (g) 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 (a) 단계 내지 상기 (f)단계를 반복하여 수행하는 단계(s700);(g) repeating steps (a) to (f) until the shape of the three-dimensional object is completed (s700);
    를 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 이용한 입체 조형 방법. Three-dimensional molding method using a three-dimensional molding system comprising a.
  16. 청구항 13의 입체조형시스템을 이용하여 입체조형물을 컬러조형하는 방법에 있어서,In the method for color molding a three-dimensional object using the three-dimensional molding system of claim 13,
    (ㄱ) 적용할 컬러들을 결정하는 단계(s1000);(A) determining colors to apply (s1000);
    (ㄴ) 상기 (ㄱ)단계에서 결정된 컬러들 중 하나에 대해 대응하는 색상별조형재료공급부에 의해 공급된 조형재료입자가 평탄화되고, 상기 조형벨트(11)에 상기 제1전압을 가하여 상기 조형벨트(11)의 궤도외면상에 조형준비레이어(2)를 형성하는 단계 (s2000);(B) the modeling material particles supplied by the corresponding color-specific molding material supply unit for one of the colors determined in step (a) are flattened, and the molding belt 11 is applied with the first voltage to apply the molding belt. Forming a molding preparation layer (2) on the outer surface of the track (11) (s2000);
    (ㄷ) 상기 조형벨트(11)를 주행시켜 상기 조형준비레이어(2)를 상기 와이어메쉬(20)의 상방에 위치하도록 하는 단계 (s3000);(C) driving the molding belt (11) to position the molding preparation layer (2) above the wire mesh (s3000);
    (ㄹ) 상기 제어모듈(60)에 의해 선택된 하나 이상의 가압메쉬셀(24)에 상기 제2전압을 부여하여 상기 조형벨트(11)로부터 이탈된 조형레이어대상입자(3)가 상기 가압메쉬셀(24)의 개구를 통과한 후, 상기 조형스테이지(41) 또는 직전 조형레이어면에 안착하는 단계 (s4000);(D) by applying the second voltage to at least one pressurized mesh cell 24 selected by the control module 60, the molding layer target particles 3 separated from the forming belt 11 are pressurized mesh cells ( After passing through the opening of the 24, the step of seating on the surface of the molding stage 41 or the previous molding layer (s4000);
    (ㅁ) 상기 (ㄴ)단계 내지 상기 (ㄹ)단계를, 상기 (ㄱ)단계에서 결정된 모든 컬러에 대해 반복 시행하는 단계(s5000);(S) repeating steps (b) to (d) for all colors determined in step (a) (s5000);
    (ㅂ) 상기 광원모듈(50)이 상기 조형스테이지(41) 또는 상기 직전 조형레이어면에 안착된 상기 조형레이어대상입자(3)에 조형광선을 조사하여 조형레이어를 형성하는 단계(s6000);(Iii) irradiating molding beams to the modeling layer target particles (3) seated on the modeling stage (41) or the modeling layer surface immediately before the light source module (50) to form a modeling layer (s6000);
    (ㅅ) 상기 조형스테이지(41)가 상기 조형레이어의 두께만큼 하방 이동하는 단계(s7000);(S) moving the molding stage 41 downward by the thickness of the molding layer (s7000);
    (ㅇ) 입체조형물의 형상이 완성될 때까지 상기 (ㄴ) 단계 내지 상기 (ㅅ)단계를 반복하여 수행하는 단계(s8000);(O) repeating steps (b) to (g) until the shape of the three-dimensional object is completed (s8000);
    를 포함하여 이루어지는 입체조형시스템을 이용한 입체 컬러조형 방법. Three-dimensional color molding method using a three-dimensional molding system comprising a.
PCT/KR2015/007931 2014-08-04 2015-07-29 Head assembly and system of three-dimensional modeling device using belt-type modeling material feeding module and wire mesh, and three-dimensional modeling method using same WO2016021869A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2014-0100098 2014-08-04
KR1020140100098A KR101599727B1 (en) 2014-08-04 2014-08-04 A head assembly for 3D printer with a belt-type material feeding module and a wire mesh and a system therewith and a 3D manufacturing method using it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2016021869A1 true WO2016021869A1 (en) 2016-02-11

Family

ID=55264084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2015/007931 WO2016021869A1 (en) 2014-08-04 2015-07-29 Head assembly and system of three-dimensional modeling device using belt-type modeling material feeding module and wire mesh, and three-dimensional modeling method using same

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101599727B1 (en)
WO (1) WO2016021869A1 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA3051259A1 (en) 2017-01-27 2018-08-02 Andrew J. Birnbaum Method and apparatus for volumetric manufacture of composite objects
EP4357110A1 (en) * 2022-10-21 2024-04-24 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device and method for producing a material layer for producing a layer stack for additive component production

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08511217A (en) * 1994-03-31 1996-11-26 グレンダ,エドワード・ピー Device and method for constructing a three-dimensional object by electrophotography, ionography or similar methods
US6066285A (en) * 1997-12-12 2000-05-23 University Of Florida Solid freeform fabrication using power deposition
JP2000211032A (en) * 1998-12-09 2000-08-02 Japan Steel Works Ltd:The Method and apparatus for fabricating three-dimensional body
US6376148B1 (en) * 2001-01-17 2002-04-23 Nanotek Instruments, Inc. Layer manufacturing using electrostatic imaging and lamination
US20130077997A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Stratasys, Inc. Electrophotography-based additive manufacturing system with transfer-medium service loops

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2706611B2 (en) * 1993-10-14 1998-01-28 帝人製機株式会社 Stereolithography method and stereolithography device
JPH10207194A (en) * 1997-01-24 1998-08-07 Fuji Xerox Co Ltd Laminate molding method and device
US7074029B2 (en) 2003-07-23 2006-07-11 3D Systems, Inc. Accumulation, control and accounting of fluid by-product from a solid deposition modeling process
DE102007029142A1 (en) * 2007-06-25 2009-01-02 3D-Micromac Ag Layer application device for electrostatic layer application of a powdery material and apparatus and method for producing a three-dimensional object

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08511217A (en) * 1994-03-31 1996-11-26 グレンダ,エドワード・ピー Device and method for constructing a three-dimensional object by electrophotography, ionography or similar methods
US6066285A (en) * 1997-12-12 2000-05-23 University Of Florida Solid freeform fabrication using power deposition
JP2000211032A (en) * 1998-12-09 2000-08-02 Japan Steel Works Ltd:The Method and apparatus for fabricating three-dimensional body
US6376148B1 (en) * 2001-01-17 2002-04-23 Nanotek Instruments, Inc. Layer manufacturing using electrostatic imaging and lamination
US20130077997A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Stratasys, Inc. Electrophotography-based additive manufacturing system with transfer-medium service loops

Also Published As

Publication number Publication date
KR101599727B1 (en) 2016-03-07
KR20160017783A (en) 2016-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018117351A1 (en) Lcd type 3d printer
CN105939835B (en) Increasing material manufacturing device and method for running increasing material manufacturing device
WO2016021869A1 (en) Head assembly and system of three-dimensional modeling device using belt-type modeling material feeding module and wire mesh, and three-dimensional modeling method using same
US8996155B2 (en) Apparatus and methods for digital manufacturing
US8125756B2 (en) Electrostatic holding apparatus, vacuum environmental apparatus using it and joining apparatus
EP2168746A1 (en) Method of molding, process for producing lens, molding apparatus, process for producing stamper, master production apparatus, stamper production system and stamper production apparatus
WO2019103218A1 (en) 3d printer
WO2016192626A1 (en) Three-dimensional rapid prototyping device and prototyping method
US20200198228A1 (en) Systems and methods for electrophotography-based additive manufacturing of parts utilizing multiple printing paths
KR102003630B1 (en) Imprint apparatus, imprint method, and article manufacturing method
JP6789169B2 (en) Hybrid electrostatic 3D printer using laser melting
JP4226061B1 (en) Optical component manufacturing method, mold manufacturing method, optical component manufacturing apparatus, and mold manufacturing apparatus
WO2015190669A1 (en) Three-dimensional printer using photocurable resin
WO2018174338A1 (en) 3d printing system, error checking method thereof, and control method therefor
JPS62248660A (en) Electrostatic color printer system
CN108907701A (en) fixed station
JP6789772B2 (en) Imprint equipment, imprint method and article manufacturing method
JP7261000B2 (en) CONTAINER, PROCESSING APPARATUS, CONTENT REMOVAL METHOD, AND PRODUCT MANUFACTURING METHOD
US10231320B2 (en) Processing machine including electric discharger
US20060203417A1 (en) Electrostatic suspension furnace and method for fusing samples using this
WO2016170729A1 (en) Imprint apparatus, method of imprinting, and method of manufacturing article
BRPI0506142A (en) compacted irons manufacturing equipment
Kumar et al. Electrophotographic powder deposition for freeform fabrication
TWI680050B (en) Imprint device, operation method thereof, and article manufacturing method
JP2009279774A (en) Molding object manufacturing method, stamper manufacturing method, master manufacturing apparatus, stamper manufacturing system, and stamper manufacturing apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15829246

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 15829246

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1