3Ｄ 프린터 내에서 재료를 처리하기 위한 인쇄 헤드 및 장치 및 방법 document_id A220623026312

일반적으로, 3D 인쇄는 분말화된 형성 재료(build material)의 층에 액체 또는 교질의 결합제 재료를 전달하는 잉크젯 인쇄 헤드의 사용을 포함한다. 인쇄 기술은 통상 롤러를 사용하여 표면에 분말화된 형성 재료의 층을 도포하는 것을 포함한다. 형성 재료가 표면에 도포된 후, 인쇄 헤드는 액체 결합제를 재료 층의 소정 영역에 전달한다. 결합제는 재료에 침투하여 분말과 반응함으로써, 상기 층이 인쇄 영역에서 예컨대 분말 내의 접착제를 활성화하여 고화된다. 또한, 결합제는 아래 위치한 층으로 침투하여 층간 접착(interlayer bonding)을 생성한다. 제1 단면 부분이 형성된 후, 이전 단계가 반복되어, 최종 목표물이 형성될 때까지 연속적인 단면을 형성한다. 예컨대, 본원에 그 전체가 참조로서 합체된 미국 특허 제6,375,874호 및 제6,416,850호를 참조하라. 3D 인쇄를 수행하는 장치는 통상적으로 인쇄 헤드의 작동에 유해한 영향을 줄 수 있는 먼지를 발생시킨다. 예컨대, 먼지는 결합제 재료를 분배하는 제트 노즐(jet nozzle)을 막을 수 있어, 결합제 재료가 분배되지 못하게 하거나 또는 결합제 재료가 부정확하게 분배되게 한다. 분말 처리와, 분말 및 먼지의 관리는 3D 인쇄에서 중요한 문제이다. 공급 피스톤으로 분말을 적재하는 것은 일반적으로 무거운 분말 버킷(bucket)을 들어 공급 피스톤에 붓는 것을 포함한다. 이로 인해, 항상 많은 먼지 구름이 유발되고 종종 많은 분말이 흩어진다. 인쇄 공정은 또한 분말을 분사하고 범람 용기 내로 보냄으로써 많은 양의 먼지를 뒤섞는다. 부품이 인쇄되면, 인쇄되지 않은 분말은 지루하고 종종 매우 귀찮은 공정에서 형성 박스로부터 제거되어야 한다. 범람 용기는 공급 피스톤 내로 다시 비워지고, 이는 또한 무거운 용기를 들어올려 용기로부터 분말을 붓고, 먼지 구름을 발생시키고 종종 분말을 흩어지는 것을 포함한다. 인쇄된 부품을 분말 제거하는 것은 추가의 문제를 발생시킨다. 비용으로 인해, 대부분의 사용자는 부품으로부터 제거된 분말을 재활용하기를 원한다. 일반적으로, 이러한 재활용은 진공 세척기로부터 진공 백을 제거하고, 진공 백을 찢어서 개봉하고 공급 피스톤 내로 분말을 붓는 것을 포함한다. 체질 단계가 통상 요구되는데, 이는 인쇄된 부분의 파쇄된 조각이 진공 흡입될 수 있기 때문이다. 이러한 공정들 모두는 매우 귀찮으며 사용자, 바닥 및 기계에 분말을 묻히고 먼지 구름을 발생시킨다. 따라서, 본 발명의 일 목적은 폐기물을 최소화하고 부유 분말로부터 주위 영역과 시스템의 오염을 최소화하도록 3D 프린터 시스템 전체에 걸쳐 자동으로 분말을 처리하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다.