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광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치 및 이를 이용한 3D 프린팅 방법

  • 기술번호 : KST2020002175
  • 담당센터 : 경기기술혁신센터
  • 전화번호 : 031-8006-1570
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명의 일 실시 예는 레이저 광 조사 시 단방향의 직선형 조사가 아닌 소정의 패턴을 형성하여 조사가 수행되므로, 분말 재료에 대한 재용융(remelting) 및 재가열(reheating)의 범위가 증대됨으로써, 분말 재료의 용융부에 대한 고밀도화 및 잔류응력 제어가 구현될 수 있는 3D 프린팅 장치를 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치는, 내부에 분말 형태의 재료물질이 충진되고, 재료물질을 이동시키는 파우더베드부; 파우더베드부로부터 재료물질을 공급 받고, 재료물질에 대한 조형이 수행되는 빌드부; 빌드부의 재료물질에 광을 조사하여 각각의 조형레이어를 형성하는 열원부; 열원부로부터 발사되는 광을 반사시켜 광의 경로를 제어하는 미러부; 열원부와 결합하고, 열원부에서 광이 발사되는 광발사점이 패턴 운동을 수행하도록 열원부를 구동시키는 열원구동부; 및 미러부와 결합하고, 미러부가 기울기 운동을 수행하도록 미러부를 구동시키는 미러구동부;를 포함한다.
Int. CL B22F 3/105 (2006.01.01) B33Y 50/02 (2015.01.01) B33Y 30/00 (2015.01.01) B33Y 10/00 (2015.01.01)
CPC B22F 3/1055(2013.01) B22F 3/1055(2013.01) B22F 3/1055(2013.01)
출원번호/일자 1020180091373 (2018.08.06)
출원인 한국생산기술연구원
등록번호/일자 10-2144713-0000 (2020.08.10)
공개번호/일자 10-2020-0027583 (2020.03.13) 문서열기
공고번호/일자 (20200818) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.08.06)
심사청구항수 9

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 대한민국 충청남도 천안시 서북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 김형균 강원도 강릉시 성덕로 ***-**
2 권오형 강원도 강릉시 경강로****번길 **
3 김기범 강원도 강릉시 사천면 과
4 김원래 강원도 강릉시 선수촌로 **,
5 정경환 서울특별시 양천구
6 김강민 서울 강남구
7 김건희 인천광역시 연수구
8 이창우 서울특별시 강남구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 한상수 대한민국 서울시 서초구 효령로**길 ** *층 (브릿지웰빌딩)(에이치앤피국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국생산기술연구원 충청남도 천안시 서북구
번호, 서류명, 접수/발송일자, 처리상태, 접수/발송일자의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 행정처리 표입니다.
번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2018.08.06 수리 (Accepted) 1-1-2018-0775626-51
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2019.07.15 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2019.09.06 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2020-0006074-06
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2020.01.15 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0037504-85
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2020.03.13 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2020-0268713-25
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)		 2020.03.13 수리 (Accepted) 1-1-2020-0268726-18
7 등록결정서
Decision to grant		 2020.07.29 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0516775-98
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
복수 개의 조형레이어가 적층되어 형성되는 3D 조형체를 조형 가능한 3D 프린팅 장치에 있어서,내부에 분말 형태의 재료물질이 충진되고, 상기 재료물질을 이동시키는 파우더베드부;상기 파우더베드부로부터 상기 재료물질을 공급 받고, 상기 재료물질에 대한 조형이 수행되는 빌드부;상기 빌드부의 상기 재료물질에 광을 조사하여 각각의 상기 조형레이어를 형성하는 열원부;상기 열원부로부터 발사되는 상기 광을 반사시켜 상기 광의 경로를 제어하는 미러부;상기 열원부와 결합하고, 상기 열원부에서 상기 광이 발사되는 광발사점이 패턴 운동을 수행하도록 상기 열원부를 구동시키는 열원구동부; 및상기 미러부와 결합하고, 상기 미러부가 기울기 운동을 수행하도록 상기 미러부를 구동시키는 미러구동부;를 포함하고,상기 열원부의 구동에 의해 상기 광의 조사 패턴과 상기 광의 출력이 제어되며,상기 광의 조사 각 변화에 따라 상기 광의 출력을 제어하여 상기 광의 조사점으로부터 상기 조형레이어로 전달되는 광 에너지가 일정하게 유지되도록 하고,상기 광의 조사 각 변화에 따라 상기 광발사점의 패턴 운동 범위를 제어하여 상기 광의 조사 패턴 면적이 일정하게 유지되도록 함으로써,상기 미러부의 기울기 운동에 의해 상기 조형레이어의 표면에 대한 상기 광의 조사 패턴 면적이 가변하거나 광 에너지의 전달량이 가변하여 가공 오차가 발생되는 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
2 2
청구항 1에 있어서,상기 광발사점의 패턴 운동 형태는 연속되는 원형, 지그재그 형 또는 연속되는 8자형 중 선택되는 하나 이상의 형태인 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
3 3
청구항 1에 있어서,상기 재료물질의 종류에 따라 상기 광발사점의 패턴 운동 형태가 설정되도록 상기 열원구동부에 제어신호를 전달하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
4 4
청구항 1에 있어서,상기 광의 조사 패턴 변화에 따라 상기 광의 강도가 가변하는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
5 5
삭제
6 6
청구항 1에 있어서,상기 열원부는 광섬유(Fiber) 레이저 또는 CO2 레이저를 구비하는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
7 7
청구항 1에 있어서,상기 재료물질에 대한 예열이 수행되는 경우, 상기 광의 조사 패턴이 제어되면서 예열이 수행되는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
8 8
청구항 1에 있어서,좌우 방향으로 이동하며 상기 파우더베드부에 충진된 상기 재료물질을 상기 빌드부로 이동시키는 물질이동부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치
9 9
청구항 1의 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치를 이용한 3D 프린팅 방법에 있어서,i) 상기 재료물질의 종류에 따라 상기 광의 조사 패턴이 설정되는 단계;ii) 상기 파우더베드부로부터 상기 빌드부로 상기 재료물질이 이동하여 도포되는 단계;iii) 상기 빌드부에 도포된 상기 재료물질에 대한 예열이 수행되는 단계;iv) 상기 광의 조사 패턴이 유지되면서 상기 광이 상기 빌드부의 상기 재료물질에 선택적으로 조사되어 상기 재료물질이 용융되는 단계;v) 용융된 상기 재료물질이 냉각 및 고화됨으로써 상기 조형레이어가 형성되는 단계; 및vi) 상기 ii) 내지 v) 단계가 반복 수행되어 3D 조형체가 형성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치를 이용한 3D 프린팅 방법
10 10
청구항 9에 있어서, 상기 iv) 단계에서, 상기 미러부의 기울기 운동에 의한 상기 광의 조사 각 변화, 상기 열원구동부의 3차원 이동 또는 상기 미러구동부의 3차원 이동 중 어느 하나 이상이 수행되는 것을 특징으로 하는 광 조사 패턴 제어 가능한 3D 프린팅 장치를 이용한 3D 프린팅 방법
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1 없음 한국생산기술연구원 연구개발적립금사업 [기초미래선도형] 금속적층성형 부품 in-situ 열잔류응력 저감 시스템 및 공정기술 개발(1/3)