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a) 시편에 원하는 형태의 열적 이방성을 부여하기 위한 횡방향 및 종방향의 가공 경로를 인위적으로 생성하는 단계;b) 상기 시편에 합성수지 재료를 횡방향 및 종방향으로 각각 프린팅하여 복수의 층의 횡방향층 및 종방향층 단면을 순차적으로 적층하되, 굽힘 변형 시 인장변형을 유발시킬 영역을 횡방향으로, 압축변형을 유발시킬 영역을 종방향으로 적층하여 3D 형상의 프린팅 제품을 형성하는 단계;c) 상기 형성된 3D 형상의 프린팅 제품을 가열하여 횡방향층에서 종방향층으로의 굽힘 열변형을 발생시키는 단계; 및d) 상기 가열의 시간 조정에 의해 최종적으로 원하는 형태의 변형을 갖는 4D 프린팅 제품을 얻는 단계를 포함하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 b)에서 상기 합성수지 재료는 열가소성 플라스틱 필라멘트인 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 b)에서 시편에 합성수지 재료를 횡방향 및 종방향으로 프린팅하는 것은 FDM(Fused Deposition Modeling) 방식의 3D 프린터를 사용하여 수행되는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 b)에서 시편에 합성수지 재료를 횡방향 및 종방향으로 프린팅함에 있어서, 국부적인 열변형의 유발을 위해 등방성 프린팅 영역 내에 적어도 하나의 이방성 프린팅 영역을 설정하고, 상기 설정된 이방성 프린팅 영역에는 이방성 프린팅을 수행하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제4항에 있어서,상기 등방성 프린팅 영역은 종방향을 기준으로 +45°의 사선 프린팅 경로를 가지는 복수의 +45°층과, -45°의 사선 프린팅 경로를 가지는 복수의 -45°층이 순차적으로 교차 적층된 구조로 구성되는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제4항에 있어서,상기 이방성 프린팅 영역은 횡방향의 프린팅 경로를 가지는 복수의 횡방향층과, 종방향의 프린팅 경로를 가지는 복수의 종방향층이 적층된 구조로 구성되는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 c)에서 3D 형상의 프린팅 제품을 가열하여 횡방향층에서 종방향층으로의 굽힘 열변형을 발생시킴에 있어서, 상기 적층되는 횡방향층의 수와 종방향층의 수를 변화시켜 열변형의 정도를 조절하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 c)에서 상기 3D 형상의 프린팅 제품을 가열함에 있어서, 상기 가열은 소재의 유리전이온도 이상의 온도로 일정 시간 수행되는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제1항에 있어서,상기 단계 c)에서 상기 3D 형상의 프린팅 제품을 가열함에 있어서, 광조사 수단에 의한 광에너지 조사를 통해 가열하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제9항에 있어서,상기 광조사 수단은 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 방출되어 상기 3D 형상의 프린팅 제품에 조사되는 광선의 진행 경로를 변화시키는 렌즈를 구비하고, 상기 3D 형상의 프린팅 제품으로부터의 상기 렌즈의 높이를 조절하여 광조사 영역을 조절하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제9항에 있어서,상기 광에너지 조사를 통해 가열함에 있어서, 상기 3D 형상의 프린팅 제품이 등방성 프린팅 영역과 이방성 프린팅 영역을 가지는 제품일 경우, 상기 광조사 수단은 광을 조사하는 광원과, 상기 광원으로부터 방출되어 상기 3D 형상의 프린팅 제품에 조사되는 광선의 진행 경로를 변화시키는 렌즈와, 상기 렌즈를 통과한 광의일부만 통과시키는 관통공이 형성되어 있는 마스크를 구비하고, 상기 마스크를 이용하여 상기 이방성 프린팅 영역에만 광조사를 집중시키는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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제4항에 있어서,상기 단계 d)에서 원하는 형태의 변형을 갖는 4D 프린팅 제품을 얻음에 있어서, 적어도 하나의 폴딩(folding) 영역을 가지는 특정 형태의 베이스 부품에 상기국부적인 열변형을 유발하는 시편을 적용하여, 상기 시편의 국부적인 열변형 유발에 의해 상기 시편이 상기 베이스 부품에 자동 조립되어 하나의 일체화된 4D 프린팅 제품을 얻는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 방법
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시편에 합성수지 재료를 횡방향 및 종방향으로 각각 프린팅하여 복수의 층의 횡방향층 및 종방향층 단면을 순차적으로 적층하되, 굽힘 변형 시 인장변형을 유발시킬 영역을 횡방향으로, 압축변형을 유발시킬 영역을 종방향으로 적층하여 형성된 3D 형상의 프린팅 제품을 가열하여 횡방향층에서 종방향층으로의 굽힘 열변형을 발생시키고,상기 가열의 시간 조정에 의해 최종적으로 얻어진 원하는 형태의 변형을 갖는 4D 프린팅 제품인 것을 특징으로 하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 물품
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제13항에 있어서,상기 시편에 합성수지 재료를 횡방향 및 종방향으로 각각 프린팅함에 있어서, 국부적인 열변형의 유발을 위해 등방성 프린팅 영역 내에 적어도 하나의 이방성 프린팅 영역이 설정되고, 상기 설정된 이방성 프린팅 영역에는 이방성 프린팅이 수행된 것을 특징으로 하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 물품
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제14항에 있어서,상기 등방성 프린팅 영역은 종방향을 기준으로 +45°의 사선 프린팅 경로를 가지는 복수의 +45°층과, -45°의 사선 프린팅 경로를 가지는 복수의 -45°층이 순차적으로 교차 적층된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 물품
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제14항에 있어서,상기 이방성 프린팅 영역은 횡방향의 프린팅 경로를 가지는 복수의 횡방향층과, 종방향의 프린팅 경로를 가지는 복수의 종방향층이 적층된 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 물품
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제13항에 있어서,상기 가열의 시간 조정에 의해 최종적으로 얻어진 원하는 형태의 변형을 갖는 4D 프린팅 제품은 적어도 하나의 폴딩(folding) 영역을 가지는 특정 형태의 베이스 부품에 국부적인 열변형을 유발하는 시편을 적용하여, 상기 시편의 국부적인 열변형 유발에 의해 상기 시편이 상기 베이스 부품에 자동 조립되어 얻어진 하나의 일체화된 4D 프린팅 제품인 것을 특징으로 하는 열적 이방성 및 열변형을 이용한 4D 프린팅 물품
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