최종 제품
3D프린팅으로 출력한 감지 센서 하우징 최종 완성품 사진입니다.
SLA 레진 방식으로 진행하였고, ABS-Like 소재를 사용하여 출력하였습니다.
디자인 확인을 목적으로 기업에서 3D프린팅 출력 의뢰를 주셨습니다.
의뢰 기업의 제품은 세 가지의 부품이 결합되는 구조로 소량 제작을 원하셨습니다.
제품 개발 과정에서 최소 주문 수량(MOQ)은 중요한 고려 사항입니다.
개발 과정에서 디자인 수정과 테스트가 빈번하기 때문에 단품 또는 소량 제작이 필수적입니다.
3D프린팅은 최소 주문 수량이 1개로, 초기 비용 없이 소량 생산도 경제적으로 제작할 수 있습니다.
그래서 의뢰 기업은 한양3D팩토리에서 소량 생산을 진행하기로 하셨습니다.
제작 과정
1) 3D모델링
부품이 정확한 위치에 고정될 수 있도록 돌출부와 홈을 설계하였고,
제품의 결합을 위해서 후크 방식과 스냅핏 방식이 채택되었습니다.
PCB 회로 고정 홀더와 센서 삽입을 위한 사각형 슬롯이 포함되어 있습니다.
출력 장비에 따라 구현되는 최소 형상 크기가 달라지므로 이를 설계 시 고려해야 하며,
부분적으로 오버행이 발생하거나 공중에 떠 있을 때는 임시로 서포터가 추가됩니다.
따라서 3D프린팅을 계획할 때는 서포터의 필요 위치와 영향을 3D모델링 과정에서 참고해야 합니다.
2) 조립성 검토
조립식 부품에서 부품 간의 결합은 매우 중요합니다.
결속하는 공정에는 다양한 구조가 있으며, 그에 맞는 공차를 설정해야 합니다.
이번 제품의 경우, 슬롯의 결속감을 위해 맞닿는 면마다 0.2mm의 공차가 필요했습니다.
조립성을 검토하지 않고 3D프린팅을 진행하면 출력물 조립 시 문제가 발생할 수 있습니다.
맞물리지 않거나 헐겁게 조립되면서 완성도가 크게 떨어질 수 있기 때문입니다.
그래서, 기존 3D모델링 데이터를 기반으로 조립성 검토를 진행했습니다.
3D모델링을 통해 부품의 결합을 확인하고, 확정된 데이터를 바탕으로 3D프린팅을 진행하였습니다.
3) 3D프린팅
3D프린팅을 통해 출력된 ‘센서 하우징’의 부품입니다.
센서 하우징은 부품마다 다양한 결속 방식이 적용되어 있습니다.
부품이 정밀하게 맞물릴 수 있도록 출력 방식과 소재를 결정하는 것이 중요합니다.
부품 간의 조립이 원활하도록 SLA 방식의 ABS-Like 소재를 사용하여 출력하였습니다.
SLA는 액상 수지를 레이저로 굳혀서 한 층씩 단면을 생성해나가는 방식입니다.
이 공법은 높은 정밀도와 매끄러운 표면 결과물이 특징이며 조립성 또한 뛰어납니다.
그렇기 때문에 디자인 확인을 위한 목업 제품 제작에 가장 적합한 공법입니다.
또한, 빠른 출력으로 시간에 민감한 프로젝트에서 장점이 두드러집니다.
출력 직후에는 경화되지 않은 잔여 수지와 서포터를 제거하는 후처리를 진행해야 합니다.
후처리를 마친 ‘센서 하우징’의 부품 조립 테스트를 진행하였습니다.
이번 ‘센서 하우징’은 조립식 제품 특성상 필요한 공차를 정밀하게 반영하여,
3가지 부품의 결속 구조를 의뢰 기업이 원하는 사용감으로 정확히 구현할 수 있었습니다.
SLA 공법은 후처리 과정에서의 유연성을 갖고 있어 후처리 공법 호환성도 뛰어납니다.
출력된 목업은 추가적인 샌딩, 도색을 통해 외관 느낌을 한층 개선할 수 있습니다.
이러한 공법은 디자인 검토, 전시 및 홍보 목적으로 제작되는 목업에 특히 적합합니다.
마치며
‘감지 센서 하우징’의 제작을 한양3D팩토리에서 진행하였습니다.
3D프린팅은 디자인 자유도를 활용해 창의적인 제품을 개발할 수 있게 해줍니다.
디자인 수정과 테스트가 빈번하게 일어나는 프로토타이핑에 가장 적합한 방식입니다.
한양3D팩토리는 의뢰 제품의 특성을 고려하여 적절한 제조 솔루션을 제공하고 있습니다.
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