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3D 프린팅용 레이저 소스로부터 조사된 레이저 빔에 의해 적층부에 공급되는 모재가 녹을 때, 상기 적층부에 형성되는 용융풀의 열 화상을 획득하는 적외선 카메라;상기 3D 프린팅용 레이저 소스로부터 상기 적층부에 입사된 후 반사되는 상기 레이저 빔에 포함된 레이저 초음파를 수광하는 레이저 초음파 장치; 및 상기 적외선 카메라가 획득한 열 화상 및 상기 레이저 초음파 장치가 수광한 상기 레이저 초음파의 응답에 기초하여 상기 적층부의 물성치 추정 및 결함 검출을 수행하는 제어부를 포함하고, 상기 적외선 카메라 및 상기 레이저 초음파 장치는 3D 프린팅용 레이저 소스와 동축 상으로 배치되는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제1항에 있어서,상기 제어부는 상기 레이저 초음파의 응답의 추가적인 반사파 및 상기 열 화상의 열 에너지 분포의 변화에 따라 상기 적층부에 결함의 존재를 검출하는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제1항에 있어서,상기 제어부는 상기 레이저 초음파의 응답의 도달시간 및 파동 속도와, 상기 열 화상의 열 에너지 전달 속도에 따라 상기 적층부의 강성(stiffness)을 추정하는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제1항에 있어서,상기 제어부는 펄스-에코(pulse-echo) 기법 또는 피치-캐치(Pitch Catch) 기법으로 상기 레이저 초음파의 응답을 산출하는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제1항에 있어서,상기 레이저 소스로부터 조사된 레이저 빔 경로 상에 배치되며 상기 적층부로부터 반사되는 레이저 빔의 일부를 상기 적외선 카메라 측으로 분리시키는 제1빔 스플리터; 및상기 레이저 소스로부터 조사된 레이저 빔 경로 상에 배치되며 상기 적층부로부터 반사되는 레이저 빔의 일부를 상기 레이저 초음파 장치 측으로 분리시키는 제2빔 스플리터;를 더 포함하는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제5항에 있어서,상기 제1빔 스플리터와 상기 적외선 카메라 사이에 배치되며 상기 적외선 카메라의 파장 대역을 통과시키는 제1필터부; 및상기 제2빔 스플리터와 상기 레이저 초음파 장치 사이에 배치되며 상기 레이저 초음파 장치의 파장 대역을 통과시키는 제2필터부를 더 포함하는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제1항에 있어서,상기 적외선 카메라와 상기 레이저 초음파 장치는 상기 레이저 소스와 상이한 파장 대역을 갖는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제7항에 있어서, 상기 적외선 카메라는 2~5㎛의 파장 대역을 갖는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제7항에 있어서,상기 레이저 초음파 장치는 515㎚ 이하의 파장 대역을 갖는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제7항에 있어서, 상기 레이저 소스는 1
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제7항에 있어서,상기 레이저 초음파 장치는 펨토초 레이저 장치인 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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제1항에 있어서,상기 적층부의 이미지를 획득하는 비전 카메라; 상기 레이저 소스로부터 조사된 레이저 빔 경로 상에 배치되며 상기 적층부로부터 반사되는 레이저 빔의 일부를 상기 비전 카메라 측으로 분리시키는 제3빔 스플리터; 및상기 제3빔 스플리터와 상기 비전 카메라 사이에 배치되며 상기 비전 카메라의 파장 대역을 통과시키는 제3필터부를 더 포함하는 3D 프린팅 공정의 열 화상 및 레이저 초음파 통합 검사 시스템
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13
레이저 빔을 조사하여 적층부에 공급되는 모재를 녹임으로써 상기 적층부에 용융풀이 형성되도록 하는 3D 프린팅용 레이저 소스;상기 적층부로 모재를 공급하는 모재 공급원;상기 용융풀의 열 화상을 획득하는 적외선 카메라;상기 3D 프린팅용 레이저 소스로부터 상기 적층부에 입사된 후 반사되는 상기 레이저 빔에 포함된 레이저 초음파를 수광하는 레이저 초음파 장치; 및 상기 획득된 열 화상 및 상기 수광된 레이저 초음파의 응답을 기초로 상기 적층부의 물성치 추정 및 결함 검출을 수행하는 제어부를 포함하는 3D 프린팅 시스템
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제13항에 있어서, 상기 적외선 카메라 및 상기 레이저 초음파 장치는 상기 레이저 소스와 동축 상으로 배치되는 3D 프린팅 시스템
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제13항에 있어서, 상기 모재는 금속 분말 또는 금속 와이어인 3D 프린팅 시스템
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