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잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치 및 이를 이용한 3D 프린팅 방법

  • 기술번호 : KST2021009879
  • 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 스캐닝 시간을 보상함으로써 적층 시간을 제어하여 3차원 조형물 내 열잔류응력을 저감시키기 위한 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치는, 내부에 분말 형태의 재료물질이 충진되고, 재료물질에 대한 조형이 수행되며, 재료물질의 도포에 의한 레이어인 도포레이어가 형성되는 조형부; 조형부와 결합되어 재료물질을 상하 이동시키는 스테이지부; 도포레이어에 선택적으로 광을 조사하여 각각의 조형레이어를 형성하는 레이저부; 및 레이저부로부터 발사되는 광을 반사시켜 레이저부의 광 경로를 제어하는 스캐너부;를 포함한다.
Int. CL B29C 64/153 (2017.01.01) B29C 64/205 (2017.01.01) B29C 64/245 (2017.01.01) B29C 64/268 (2017.01.01) B29C 64/25 (2017.01.01) B29C 64/255 (2017.01.01) B29C 64/393 (2017.01.01) B33Y 70/00 (2020.01.01) B33Y 70/10 (2020.01.01) B33Y 10/00 (2015.01.01) B33Y 30/00 (2015.01.01) B33Y 40/00 (2020.01.01) B33Y 50/02 (2015.01.01) B22F 3/105 (2006.01.01)
CPC B29C 64/153(2013.01) B29C 64/205(2013.01) B29C 64/245(2013.01) B29C 64/268(2013.01) B29C 64/25(2013.01) B29C 64/255(2013.01) B29C 64/393(2013.01) B33Y 70/00(2013.01) B33Y 70/10(2013.01) B33Y 10/00(2013.01) B33Y 30/00(2013.01) B33Y 40/00(2013.01) B33Y 50/02(2013.01) B22F 10/00(2013.01) B22F 2003/1055(2013.01)
출원번호/일자 1020200063569 (2020.05.27)
출원인 한국생산기술연구원
등록번호/일자 10-2280594-0000 (2021.07.16)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20210727) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.05.27)
심사청구항수 8

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 연시모 경기도 시흥시 함송로 *
2 손용 인천광역시 연수구
3 박지용 인천광역시 연수구
4 이협 경기도 시흥시 서울대학로***
5 하철우 경기도 안양시 동안구
6 윤종천 경기도 시흥시 서해안

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
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2020.05.27 수리 (Accepted) 1-1-2020-0535280-43
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2021.01.08 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2021.03.08 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0043285-79
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal		 2021.03.23 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0234493-15
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment		 2021.05.18 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2021-0572331-20
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견서·답변서·소명서
 2021.05.18 수리 (Accepted) 1-1-2021-0572342-22
7 등록결정서
Decision to grant		 2021.07.01 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2021-0523812-99
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
복수 개의 조형레이어가 적층되어 형성되는 3차원 조형물을 조형 가능한 3D 프린팅 장치에 있어서,내부에 분말 형태의 재료물질이 충진되고, 상기 재료물질에 대한 조형이 수행되며, 상기 재료물질의 도포에 의한 레이어인 도포레이어가 형성되는 조형부;상기 조형부와 결합되어 상기 재료물질을 상하 이동시키는 스테이지부;상기 도포레이어에 선택적으로 광을 조사하여 각각의 상기 조형레이어를 형성하는 레이저부; 및상기 레이저부로부터 발사되는 광을 반사시켜 상기 레이저부의 광 경로를 제어하는 스캐너부;를 포함하고,상기 도포레이어에는, 상기 레이저부의 광 조사와 상기 스캐너부에 의한 스캐닝이 모두 수행되는 광조사영역, 또는, 상기 레이저부의 광 조사는 중단되고 상기 스캐너부에 의한 스캐닝만 수행되는 가상영역이 형성되며,하나의 도포레이어에 설정되는 가상영역은 복수 개의 3차원 조형물 각각의 적층 높이 차이 또는 하나의 3차원 조형물 내 형상 구배 차이를 보상하기 위하여 설정되고,상기 광조사영역이 급격히 감소함에 따라, 상기 가상영역에 대하여 상기 레이저부의 출력을 일시적으로 중단시키고 상기 스캐너부에 의한 스캐닝만 수행하여, 면적이 감소된 상기 광조사영역에서의 냉각 및 조형 시간이 확보되도록 광 조사 시간이 보상되어, 열에 의한 상기 조형레이어의 잔류응력이 저감되는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
2 2
청구항 1에 있어서, 복수 개의 상기 조형레이어 각각의 수렴 온도 예측 값에 따라 상기 가상영역을 모델링하여 제어신호를 상기 스캐너부로 전달하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
3 3
청구항 2에 있어서, 복수 개의 상기 가상영역이 연결되어 형성된 3차원의 가상 조형 모델에 대한 데이터가 상기 제어부에 저장되는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
4 4
청구항 2에 있어서,상기 조형레이어의 수렴 온도 예측 값은, 상기 재료물질의 열전달 계수, 상기 레이저부의 광 조사 면적 및 상기 레이저부의 광 조사 에너지량을 이용하여 도출되는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
5 5
청구항 1에 있어서,상기 조형부는,내부 공간을 구비하고 상기 재료물질이 충진되는 하우징, 및상기 하우징의 내부 공간에 형성되고, 상기 재료물질을 지지하여 상하 이동하는 파우더베드를 구비하는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
6 6
청구항 5에 있어서,상기 스테이지부는,상기 파우더베드와 결합하여 지지하고 상하 이동하는 지지체, 및상기 지지체와 상기 하우징의 내측면 사이에 형성되어 상기 하우징의 내부 공간 하부를 밀폐시키는 패킹을 구비하는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
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청구항 1에 있어서,좌우 방향으로 이동하며 외부로부터 공급된 상기 재료물질을 상기 조형레이어 상으로 이동시키는 리코터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치
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청구항 2의 잔류응력저감을 위해 레이저 스캐닝 시간을 보상하는 3D 프린팅 장치를 이용한 3D 프린팅 방법에 있어서,상기 조형부에 충진된 상기 재료물질을 상기 스테이지부가 하 방향으로 이동시키는 제1단계;최상층의 조형레이어 상에 상기 재료물질이 도포되어 도포레이어를 형성하는 제2단계;상기 제어부에 저장된 3차원 조형물과 3차원의 가상 조형 모델에 대한 데이터에 따라, 상기 제어부로부터 상기 스캐너부와 상기 레이저부로 제어 신호가 전달되는 제3단계;상기 스캐너부에 의한 스캐닝이 상기 광조사영역 또는 상기 가상영역에 수행되고, 상기 광조사영역에 상기 레이저부의 광 조사가 수행되는 제4단계; 및상기 제1단계 내지 상기 제4단계가 반복 수행되어 상기 3차원 조형물이 형성되는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 3D 프린팅 방법
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 기획재정부 한국생산기술연구원 생산기술산업선도핵심기술개발 금속적층성형 부품 in-situ 열잔류응력 저감 시스템 및 공정기술 개발(3/3)