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3차원 프린터에 있어서,소정의 베드에 형상기억소재의 필라멘트를 압출하도록 형성되는 노즐;상기 필라멘트의 영구 형태가 유지되는 온도 범위로 상기 노즐의 온도를 조절하도록 형성되는 온도 조절부; 및상기 노즐이 상기 필라멘트를 압출하는 속력과 상기 노즐의 움직임에 따른 상기 노즐의 이동 속력을 제어하여 상기 이동 속력에 대한 상기 필라멘트를 압출하는 속력의 비를 상기 필라멘트를 압출하는 중에 변화시켜 출력물에 인가되는 사전 변형을 조절하여, 상기 노즐이 용융된 상기 필라멘트를 내부 응력을 가지는 형태로 프린팅하도록 제어하는 노즐 제어부를 포함하며, 상기 필라멘트는 형상기억수지로 형성되고, 상기 형상기억수지의 폴리머 체인은 원 상태를 유지하려는 하드 세그먼트 계열과 전이 온도를 기점으로 고정 또는 변형되는 소프트 세그먼트 계열을 지니며,상기 온도 조절부는 상기 노즐의 온도를 상기 폴리머 체인의 하드 세그먼트 계열의 가교 결합 유지 온도 범위 내에서 상기 폴리머 체인의 소프트 세그먼트 계열의 전이 온도 이상으로 조절하도록 형성되며,상기 노즐 제어부는 상기 노즐이 상기 폴리머 체인의 하드 세그먼트가 사전 변형되어 내부 응력(pre-strain)을 가지는 형태로 용융된 상태의 상기 필라멘트를 프린팅하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 가변형 구조물 프린팅 장치
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제1항에 있어서,상기 노즐이 상기 필라멘트를 압출하는 속력은 소정의 베드와 수직된 방향으로 형성되고 상기 노즐의 이동 속력은 상기 소정의 베드와 수평된 방향으로 형성되며, 상기 노즐 제어부는 상기 이동 속력을 상기 필라멘트를 압출하는 속력보다 크게 제어하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 능동 가변형 구조물 프린팅 장치
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제1항에 있어서,상기 노즐 제어부는 상기 이동 속력에 대한 상기 필라멘트를 압출하는 속력의 비를 0
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제1항에 있어서,상기 3차원 프린터는 용융 적층 모델링 방식으로 상기 필라멘트를 압출하는 것을 특징으로 하는 능동 가변형 구조물 프린팅 장치
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노즐, 온도 조절부 및 노즐 제어부를 포함하는 3차원 프린터를 이용한 프린팅 방법에 있어서,(a) 특정 영구 형태를 갖는 형상기억소재로 형성되는 필라멘트가 상기 노즐에 주입되는 단계;(b) 상기 온도 조절부가 상기 필라멘트의 영구 형태가 유지되는 온도 범위로 상기 노즐의 온도를 조절하여 상기 필라멘트를 용융시키는 단계; 및(c) 상기 노즐 제어부가 상기 노즐이 상기 필라멘트를 압출하는 속력과 상기 노즐의 움직임에 따른 상기 노즐의 이동 속력을 제어하여 상기 이동 속력에 대한 상기 필라멘트를 압출하는 속력의 비를 상기 필라멘트를 압출하는 중에 변화시켜 출력물에 인가되는 사전 변형을 조절하여, 상기 노즐이 용융된 상기 필라멘트를 내부 응력을 가지는 형태로 프린팅하도록 제어하는 단계를 포함하며,상기 필라멘트는 형상기억수지로 형성되고, 상기 형상기억수지의 폴리머 체인은 원 상태를 유지하려는 하드 세그먼트 계열과 전이 온도를 기점으로 고정 또는 변형되는 소프트 세그먼트 계열을 지니며,상기 (b) 단계는, 상기 온도 조절부가 상기 노즐의 온도를 상기 폴리머 체인의 하드 세그먼트 계열의 가교 결합 유지 온도 범위 내에서 상기 폴리머 체인의 소프트 세그먼트 계열의 전이 온도 이상으로 조절하는 단계이며,상기 (c) 단계는, 상기 노즐 제어부가 상기 노즐이 상기 폴리머 체인의 하드 세그먼트가 사전 변형되어 용융된 상태의 상기 필라멘트를 내부 응력(pre-strain)을 가지는 형태로 프린팅하는 단계인 것을 특징으로 하는 능동 가변형 구조물 프린팅 방법
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제7항에 있어서,상기 노즐이 상기 필라멘트를 압출하는 속력은 소정의 베드와 수직된 방향으로 형성되고 상기 노즐의 이동 속력은 상기 소정의 베드와 수평된 방향으로 형성되며, 상기 (c) 단계는 상기 노즐 제어부가 상기 이동 속력이 상기 필라멘트를 압출하는 속력보다 크도록 제어하여 인장된 상기 필라멘트가 압출되도록 하는 단계인 것을 특징으로 하는 능동 가변형 구조물 프린팅 방법
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제7항에 있어서,상기 (c) 단계는 상기 노즐 제어부가 상기 이동 속력에 대한 상기 필라멘트를 압출하는 속력의 비를 0
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제7항에 있어서,상기 (c) 단계는 상기 노즐 제어부가 상기 필라멘트를 압출하는 속력과 상기 노즐의 이동 속력을 제어하여 인장된 상기 필라멘트가 압출되도록 하되, 용융 적층 모델링 방식으로 상기 필라멘트를 압출하는 단계인 것을 특징으로 하는 능동 가변형 구조물 프린팅 방법
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