3D打印机制造技术

本发明专利技术涉及3D打印机，根据本发明专利技术的一个方面，所提供的3D打印机包括：用于储存包含磁体的墨的墨罐；连接至墨罐并适用于喷射墨的喷射喷嘴；所喷射的墨沉积在基底上；加热单元，其被设置成通过感应加热对涂覆在基底上的墨进行加热并且基于喷射喷嘴的输送方向被设置在位于喷射喷嘴的后方；用于输送喷射喷嘴和加热单元的输送单元；以及用于控制加热单元和输送单元的控制单元。

3D printer

The invention relates to a 3D printer, according to one aspect of the invention, the 3D printer includes: for storing ink ink tank containing magnets; connected to the ink tank and suitable for spraying ink jet nozzle; the jet ink is deposited on the substrate; the heating unit, which is arranged by induction heating of the coating on the substrate by heating ink jet nozzle and the conveying direction based on the jet nozzle is arranged in the rear; spray nozzle and conveying unit for conveying the heating unit; and for controlling the heating unit and the conveying unit control unit.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】3D打印机
本专利技术涉及3D打印机。本申请要求基于2015年5月7日提交的韩国专利申请第10-2015-0063861号和2016年5月9日提交的韩国专利申请第10-2016-0056080号的优先权的权益，其公开内容通过引用全部并入本文。
技术介绍
3D打印机是一种三维地输出物体的打印机，并且具有取决于墨的材质的多种打印方法。作为3D打印方法，例如，已经使用了用热塑性聚合物纤维作为墨通过加热的打印头熔融并挤出墨的方法，或者用可光固化树脂作为墨通过激光使墨光固化的方法。然而，当使用热塑性聚合物纤维作为墨时，存在分辨率低的缺点，而当使用可光固化树脂作为墨时，分辨率高，但是由于必须使用光学设备，所以存在设备体积变大的缺点。此外，存在的问题是由于根据各打印方法生产3D墨，所以几乎没有互换性(interchangeability)。
技术实现思路
技术问题本专利技术将要解决的目的是提供能够通过感应加热引起墨的热固化或热熔融的3D打印机。另外，本专利技术将要解决的另一个目的是提供这样的3D打印机：包括设置在喷射喷嘴的后方的一个或更多个线圈结构并且设置成能够在其上施用墨的区域中形成集中的交变电磁场。另外，本专利技术将要解决的另一个目的是提供这样的3D打印机：能够调整喷射喷嘴与基底之间的间隔和加热单元与基底之间的间隔中的至少一者，并且连续进行3D打印。技术解决方案为了解决上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了3D打印机，包括：用于储存包含磁体的墨的墨罐；连接至墨罐并用于喷射墨的喷射喷嘴；所喷射的墨沉积在基底上；加热单元，其被设置成通过感应加热对涂覆在基底上的墨进行加热并且基于喷射喷嘴的输送方向设置在喷射喷嘴的后面；用于输送喷射喷嘴和加热单元的输送单元(carriageunit)；以及用于控制加热单元和输送单元的控制单元。此外，加热单元可以被设置成将外部交变电磁场施加至沉积在基底上的墨。而且，加热单元可以被设置成在沉积在基底上的墨上形成集中的交变电磁场。另外，加热单元可包括一个或更多个线圈结构。另外，线圈结构可具有圆柱形状(螺线管)、螺旋形状或扁平形状(pancakeshape)。另外，线圈结构可具有圆形线圈形状或矩形线圈形状。另外，加热单元可以包括基于喷射喷嘴分别设置在后方的两侧上的两个线圈结构。此时，加热单元可以被设置成将外部交变电磁场施加至放置在两个线圈结构之间的空间中的墨。另外，加热单元可以被设置成位于与喷射喷嘴相同的高度，加热单元可以被设置成位于与喷射喷嘴不同的高度。例如，加热单元可以被设置成位于喷射喷嘴下方约1mm处。另外，加热单元可以被设置成使得喷射喷嘴中的喷嘴头的中心线位于两个线圈结构之间。特别地，加热单元可以被设置成使得两个线圈结构沿着喷射喷嘴中的喷嘴头的中心线对称布置。另外，喷射喷嘴的喷嘴头的直径可为100μm或更小，并且优选为10μm至50μm。另外，两个线圈结构可以设置成亥姆霍兹型、双锥型或双扁平型。另外，输送单元可以被设置成将加热单元和喷射喷嘴作为整体进行输送。另外，输送单元可以被设置成将加热单元和喷射喷嘴独立地输送。另外，输送单元可以被设置成以彼此不同的速度输送加热单元和喷射喷嘴。另外，输送单元可以被设置成调整加热单元相对于基底的相对位置。另外，加热单元和基底中的至少一者可以被设置成可上下移动。例如，加热单元可以被设置成相对于基底可上下移动。另外，输送单元可以被设置成调整基底与喷射喷嘴之间的间隔。例如，喷射喷嘴可以被设置成相对于基底可上下移动。另外，控制单元可以被设置成在施用墨的同时操作加热单元。或者，控制单元可以被设置成在从施用墨起经过预定时间之后操作加热单元。另外，磁体可以包含具有磁性的金属颗粒、金属氧化物或合金颗粒。另外，墨可以包含包括热固性基团的单分子、低聚物或聚合物。例如，墨可以包含热固性聚合物。另外，墨可以包含陶瓷颗粒，其中陶瓷颗粒可包含选自硅(Si)、铝(Al)、钛(Ti)和锆(Zr)中的一种或更多种氧化物、氮化物或碳化物。有利效果如上所述，与本专利技术的至少一个实施方案相关的3D打印机具有以下效果。3D打印机能够通过感应加热产生墨(或墨组合物)的热固化或热熔融并且被设置成能够在其上施用墨的区域中形成集中的交变电磁场。此外，3D打印机被设置成使得喷射喷嘴与基底之间的间隔和加热单元与基底之间的间隔中的至少一者是可调整的，并且能够连续3D打印。附图说明图1是示出与本专利技术的一个实施方案相关的3D打印机的配置图。图2至图5是示出与本专利技术相关的加热单元的多种实施方案的概念图。具体实施方式下文中，将参照附图详细地描述根据本专利技术的一个实施方案的3D打印机。此外，相同或相似的附图标记表示相同或相应的组件，而不管附图标记如何，其中将省略冗余的说明，并且为了便于说明，所示的每个构成部件的尺寸和形状可能被夸大或缩小。图1是示出与本专利技术的一个实施方案相关的3D打印机的配置图，图2至图5是示出与本专利技术相关的加热单元的多种实施方案的概念图。墨可以是指可以通过感应加热进行热熔融或热固化的墨组合物，并且术语如墨或墨组合物可以以相同的意义一起使用。参照图1，与本专利技术的一个实施方案相关的3D打印机(1)包括：其中储存包含磁体的墨(I)的墨罐(10)，和连接至墨罐(10)并且用于喷射墨的喷射喷嘴(40)。3D打印机(1)还包括其上沉积所喷射的墨的基底(20)和加热单元(50)，所述加热单元被设置成通过感应加热对涂覆在基底(20)上的墨进行加热并且基于喷射喷嘴(40)的输送方向设置在喷射喷嘴(40)的后面。3D打印机(1)还包括用于输送喷射喷嘴(40)和加热单元(50)的输送单元(60)。3D打印机(1)还包括用于控制加热单元(50)和输送单元(50)的控制单元(70)。此外，加热单元(50)被设置成将外部交变电磁场施加至沉积在基底(20)上的墨组合物(C)。具体地，可以在由电磁场产生感应加热的同时对墨组合物(C)进行加热。在此，如下所述，在墨组合物(C)中，根据组合物，可以对热固性树脂进行固化或者对金属颗粒进行热熔融，由此进行三维打印。参照图1，为了便于说明，从喷射喷嘴(40)喷射的墨由字母I表示，而通过加热单元(50)加热的墨由字母C表示。另外，外部交变电磁场可具有100kHz至1GHz的频率和5A至500A的电流。当在上述范围内施加频率和电流时，墨组合物可以在约10秒至1小时内完全固化。参照图1，加热单元(50)可以被设置成在沉积在基底(20)上的墨组合物(C)上形成集中的交变电磁场。此外，加热单元(50)可包括一种或更多种线圈结构。在此，线圈结构可具有多种结构，例如圆形、多边形和螺旋形。此外，线圈结构可用于表面加热、内表面加热、平板加热等。另外，可以各种不同地确定线圈结构的形状和数量以及线圈结构之间的布置。例如，线圈结构可具有圆柱形状、螺旋形状或扁平形状。另外，线圈结构可具有圆形线圈形状或矩形线圈形状。此外，加热单元(50)可以邻近喷射喷嘴(40)设置。加热单元(50)还被设置成基于喷射喷嘴(40)的输送方向设置在喷射喷嘴(40)的后面。具体地，当加热单元(50)被设置在喷射喷嘴(40)的输送方向的后部时，可以同时或者依次地进行通过喷射喷嘴(40)喷射墨和通过加热单元(50)加热墨。在上述布置中，输送单元(60)可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D打印机，包括：用于储存包含磁体的墨的墨罐；连接至所述墨罐并用于喷射所述墨的喷射喷嘴；所喷射的墨沉积在基底上；加热单元，其被设置成通过感应加热对涂覆在所述基底上的所述墨进行加热并且基于所述喷射喷嘴的输送方向被设置在所述喷射喷嘴的后面；用于输送所述喷射喷嘴和所述加热单元的输送单元；以及用于控制所述加热单元和所述输送单元的控制单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.07 KR 10-2015-00638611.一种3D打印机，包括：用于储存包含磁体的墨的墨罐；连接至所述墨罐并用于喷射所述墨的喷射喷嘴；所喷射的墨沉积在基底上；加热单元，其被设置成通过感应加热对涂覆在所述基底上的所述墨进行加热并且基于所述喷射喷嘴的输送方向被设置在所述喷射喷嘴的后面；用于输送所述喷射喷嘴和所述加热单元的输送单元；以及用于控制所述加热单元和所述输送单元的控制单元。2.根据权利要求1所述的3D打印机，其中所述加热单元被设置成将外部交变电磁场施加至沉积在所述基底上的所述墨。3.根据权利要求2所述的3D打印机，其中所述加热单元被设置成在沉积在所述基底上的所述墨上形成集中的交变电磁场。4.根据权利要求2所述的3D打印机，其中所述加热单元包括一个或更多个线圈结构。5.根据权利要求4所述的3D打印机，其中所述线圈结构具有圆柱形状、螺旋形状或扁平形状。6.根据权利要求4所述的3D打印机，其中所述线圈结构具有圆形线圈形状或矩形线圈形状。7.根据权利要求4所述的3D打印机，其中所述加热单元包括基于所述喷射喷嘴分别设置在后方的两侧上的两个线圈结构，以及所述加热单元被设置成将外部交变电磁场施加至放置在所述两个线圈结构之间的空间中的所述墨。8.根据权利要求7所述的3D打印机，其中所述加热单元被设置成使得所述喷射喷嘴中的喷嘴头的中心线位于所述两个线圈结构之间。9.根据权利要求7所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李振圭，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR