전기 / 전자
♦제품용도 : USB 부품 결합 테스트를 위한 워킹목업
♦제조방식 : 3D프린팅(SLA), ABS-Like, ABS-Clear
♦중점사항 : 내부 확인을 위한 반투명 부품과의 결합

제작 배경

 

USB 하우징 양산 디자인

USB 양산 이전 테스트를 위해 하우징 시제품을 생산한 프로젝트입니다.
하우징은 내부 부품을 보호하는 역할을 하는 구조물을 뜻하며, USB 내부의 PCB, 버튼, LED 등을 고정시키는 역할도 합니다.
내부 부품과 하우징 간의 결합을 원활히 하기 위해 제품의 3D 모델링부터 제작까지 도와드리고,
버튼의 작동과 LED 점등을 육안으로 확인할 수 있도록 일부 부품은 반투명하게 제작한 건입니다.

 

제작 과정

1) 3D 모델링

3D 프린터로 제품을 제작하려면 우선은 기계가 인식할 수 있는 형태로 모델링을 진행해야 합니다.

모델링 파일을 전달해 주신다면 해당 과정을 생략할 수 있으나,
금형 제작을 위한 3D 모델과는 차이가 있기에
기존에 3D 파일을 가지고 계시더라도 형태를 변경해야 하는 경우가 생길 수 있습니다.
3D 프린팅 분야에서 사용하는 파일은 STL 형식으로 모형의 표면 구조 정보만을 담고 있습니다.
3D 모델링 소프트웨어에서 대부분 지원될 정도로 보편적인 파일 형식이며,
간단한 정보만 담고 있으므로 파일 크기가 과하게 크지 않고 전달이 용이합니다.
따라서 금형 제작 등을 목적으로 이미 모델링 파일을 보유하고 계신 경우,
STL 파일을 전달해 주시면 빠른 제작을 도와드릴 수 있습니다.

 

USB 하우징 의뢰 기업은 모델링 파일을 보유하고 있지 않았으므로,
의뢰 목적에 맞춰 3D 모델링부터 제작까지 진행해 드렸습니다.

 

USB 하우징 3D 모델링

일체형처럼 보이지만, 따로 출력하거나 조립할 수 있도록 파트별로 모델링하여 결합한 모습입니다.
3D 프린팅은 조립 없이 제품을 만드는 데에도 유리하여,
이번 케이스와 반대로 제작 단계부터 완제품을 염두에 두고 있다면 일체형 출력을 진행할 수도 있습니다.

이번 프로젝트에서는 상판과 하판이 다른 소재로 제작될 예정이었습니다.
따라서 모델링 단계에서부터 추후 조립을 고려하여 공차를 설정해야 했습니다.
의뢰인이 제시한 크기에 맞추면서도 결합이 문제없이 될 수 있도록 신경을 기울여 제작했습니다.

 

2) 3D 프린팅

제작 단계에서는 표면 조도가 좋은 SLA 공법을 이용하고 소재로 ABS-Like, ABS-Clear를 활용했습니다.
상판은 두 가지 소재를 이용하여 각각 제작하였고,
하판은 내부를 관찰할 필요가 없어 불투명한 소재만 이용하여 제작했습니다.

SLA는 액상 레진을 이용하는 공법 특성상 적층면이 남지 않아 매끄러운 제품 표면이 특징입니다.
후처리가 쉬워 서포터 흔적도 말끔하게 제거되고, 세밀한 부분 표현에 유리합니다.
이러한 특징 덕에 디자인 확인용 시제품, 전시용 제품 등에 자주 사용되기도 합니다.
소재는 오차가 적도록 같은 계열 소재로 통일했습니다.

USB 하우징 3D 프린팅

제작이 끝난 USB 하우징 중 일부 부품에서는 반투명한 상판 뒤로 비치는 바닥면을 확인할 수 있습니다.
ABS-Clear로 제작한 부분으로, 기본적으로는 해당 사례처럼 반투명한 상태로 제작됩니다.
3D 프린팅 이후 후처리를 진행하면 완전히 투명해지도록 투명도를 조절할 수 있습니다.
이때, 조립이 필요한 제품이라면 후처리로 달라질 두께까지 고려하여 공차를 설정해야 합니다.

의뢰 기업은 버튼과 USB 연결 신호, 내부 부품과의 결합 안정성 등을 테스트할 시제품을 원하셨습니다.
정밀한 관찰이 필요한 부분은 아니기에,
완전히 투명한 제품보다는 작업 속도가 빠르고 비교적 저렴한 반투명 부품을 선택했습니다.
USB 하우징과 달리 제품 외관이 중요한 상황이거나, 
유체의 흐름을 봐야 하는 등의 목적이 있을 시에는 투명 후처리를 추천 드립니다.

 

 

마치며

ABS-Like와 ABS-Clear를 활용하여 같은 제품을 두 가지 버전으로 제작한 사례입니다.
SLA 공법으로 제작하여 오차 없이 정밀하고 투명한 표면을 구현했습니다.
의뢰 기업은 이 제품을 통해 설계를 재확인하고, 양산 여부를 결정할 수 있었습니다.

한양3D팩토리에서는 반투명, 투명, 합성 고무 소재, 컬러 프린팅 등 다양한 분야의 3D프린팅으로 제품을 제작합니다.
홈페이지 우측 상단이나 하단 배너의 제작 문의를 눌러 제작 가능 여부를 확인하실 수 있습니다.
소재 결정에 도움이 필요하시거나, 공법별 퀄리티 확인을 원하실 경우 오프라인 상담 또한 도와드리고 있습니다.