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3D프린터로 호루라기 출력물 만들기

디자인|2021. 2. 23. 17:02
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3D프린터로 FDM방식을 활용해 인체에 무해한 필라멘트인 PLA를 넣고 호루라기를 만들어보겠습니다.

디자인 및 설계관련 지식이 있다면 원하는 모양으로 만들어도 좋지만 오늘은 유명 모델링 사이트인 싱기버스에서 마음에 드는 모델링을 무료로 다운받아 호루라기를 만들어 볼께요~
(싱기버스는 라이센싱까지 제공되는 프리모델링 사이트입니다.)

먼저, CAD설계도면을 CURA에 불러오기!
싱기버스에서 제가 선택한 호루라기 파일을 다운로드받아 큐라프로그램으로 Load시킵니다. 
3D프린터 베드사이즈에 맞게 위치를 잡아주었어요

 

왼쪽상단을 보시면 작업시간 1시간 18분...ㅎㄷㄷ 크기가 너무 크게 설정되었네요

 

설계도면에서 제품의 크기가 커질수록 출력시간이 오래 걸리게되는데요

 

이대로 뽑으면 입에 물 수도 없겠죠??ㅎㅎㅎ 


이렇게 스케일을 0.5로 맞추고 줄이게 되면 제가 만들고 싶은 사이즈로 설정이 됩니다. 시간도 17분으로 줄어든게 보이시죠.


장비를 설정해주고 현재 사이즈 조정한 모델링(stl)파일을 3D프린터가 출력할 수 있게 G-code로 새로 저장해줍니다.

3D프린터는 SD카드와 USB로 인식할 수 있는데요. 

 

오늘은 SD카드로 출력해볼게요. 지금 제가 가지고 있는 SD카드에 이 G-CODE를 저장하고 3D프린터에 이렇게 꽃아줍니다.


꽂자마자 인식이 바로 되네요! 참 쉽죠?


출력하기 전에 3D프린터에서 필라멘트가 잘나올 수 있게 노즐의 온도를 높여줄 필요가 있는데요. 뜨~뜻하게 210도로 맞춰줍니다. 조작은 저 동그란 파란 버튼을 이용합니다. 

그리고 이렇게 파일을 선택해주기만하면...


바로 작동이 됩니다.
처음 밑바탕을 그리고 있는 3D프린터
한층 한층 빈틈없이 쌓고 있네요
생각보다 빠르고 정교하게 움직입니다. 위잉 치키 위잉 치킨??


잠깐 화장실 다녀온 사이에도 열일중인 3D프린터
벌써 반 정도 완성이 되었어요
호루라기 내부를 볼일은 없었는데 차곡차곡 완성되어가는 모습을 보니 신기방기
호루라기의 입으로 부는 부분이 보이기 시작합니다.


호루라기 입부분은 다 만들어졌고 이제 윗부분(둥근)만 남았습니다. 둥근 부분은 모터가 더 격렬(?)하게 움직이네요. 돌리고~ 돌리고~


17분 만에 소리나는 호루라기 완성!~~~


배드면에서 똑! 하고 바로 떼서 살펴봅시다. 
(밑 부분이 잘 떨어지지 않을 때는 끌 같은 도구로 천천히 분리 시켜줍니다. 강하게 떼어낼 시 제품이 손상될 수가 있어요ㅠㅠ)
외관은 시제품처럼 매끄럽지는 않지만 상당히 가볍고 내구성도 뛰어난 호루라기가 완성되었습니다.
`이게 소리가 날까?` 걱정과는 다르게 아주 우렁차게 소리가나네요~!!! 만족!

지금까지 3D프린터를 이용한 호루라기 출력을 알아봤는데요
제가 필요한 다른 제품도 얼른 만들어 보고싶네요~

 

본 출력물은 마크봇 3D프린터로 출력되었습니다.

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대형3D프린터(복합기)개발 및 테스트 후기

디자인|2020. 5. 7. 05:33
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안녕하세요. 상상을 현실로 만드는 3D프린터를 제작하는 마크봇입니다. 이번 포스팅에서는 저희가 자체 개발중인 3D복합기이며, 주요 기능은 3D프린터+3D스캐너+레이저커팅기가 구비된 대형장비입니다.

가정이나 학교에서 사용하는 교육용 3D프린터, 목업용도로 사용하는 3D프린터 등 다양한 종류가 있는데요. 

요즘 나오는 FDM방식의 DIY키트형 제품의 경우에는 출력사이즈가 100*100*100정도 나오고 있으며, 일반적인 경우 200*200*200정도로 나오고 있습니다. 

관련글
제품디자이너를 위한 목업(시제품)개발용 3D프린터 마크봇 TS-001

 

품질이나 크기면에서 있어서 대형사이즈를 출력하기 위해서는 SLS방식의 3D프린터를 활용해야 하지만, 가격이 매우 고가라서 산업용도에 있어서도 많이 활용되고 있지는 않습니다. 

이번에 개발한 FDM방식의 대형3D프린터는 SLS방식의 1억원 전후반에 비하면 매우 저렴(?)한 가격이라고 볼 수 있습니다. 3D프린터가 대형사이즈라고 하더라도 생산전단계의 용도인 비중이 크기 때문에 FDM방식으로 개발중입니다.

일단 외관은 투박하면서 크기가 778*766*720으로 상당히 큽니다. ㅎㅎ 무게도 직접 옮겨본 결과 체감으로는 20kg이상 나가고 있습니다. 스캐너를 통해서 모델링과 약간의 보정작업 이후에 3D프린터 출력을 할 수 있으며, 세부 가공을 위한 레이저 커팅까지 가능합니다.


3D프린터 배드영역에서는 기존 것보다 확실히 넓게 제작하였습니다. 출력사이즈가 500*500*500까지 나오기 때문에 왠만한 크기의 출력물도 무난하게 출력이 가능합니다. 

높이자체는 500mm이지만 조정이 가능하며, 나눠서 출력해서 연결하는 사용자분들의 애로사항에서 착안하여 빌드사이즈를 아주 크게 만들게 되었습니다.


직접 잘하시는 분들은 필요없는 기능일 수도 있지만 역설계를 주로 사용하시는 분들은 스캐너를 통해서 형상을 따온 다음 정밀설계를 하면 시간을 단축시킬 수 있습니다.

대상 제품이나 모형을 동그란 원판에 놓고 스캐너 펌웨어를 구동 시켜주면, 형상을 3D로 스캔할 수 있습니다.

▲ 스캐너 구동 

대형 3D프린터는 목적에 맡도록 주문생산방식으로 많이 이루어지는 경향을 감안하여, 많이 요청하시는 기능을 적용하여 3D복합기를 만들게 되었습니다. 

상단에는 레이져 커팅기가 달려있지만 일반적으로는 잘 사용하지 않으며, 제품개발목적으로는 자주 사용될 것으로 생각합니다.

대형3D프린터인 만큼 익스트루더가 움직이는 밸트의 길이도 어마어마하게 길지만 구동자체는 기존과 동일한 방식입니다.  대형출력물을 출력하게 되면 상당한 시간이 소요됩니다.


기존 모델링 자료인 헬로키티를 대형으로 출력하기 위해서 슬라이싱 프로그램으로 배드영역을 넓혀주고 출력물 사이즈를 키워줍니다. 컴퓨터 화면으로도 아주 커 보이긴 하며, 산업용 및 목업용으로 사용하기에는 아주 유용할 듯합니다. 

기존 3D프린터 출력물은 말그대로 모형의 느낌인데 만해서, 대형 3D프린터 출력물은 제품느낌이 많이 날 듯합니다. 제품양산 전에 동일 사이즈로의 테스트 용도와 대형 피큐어의 제작용도로서 아주 적합할 듯합니다.


제조업체가 생산하는 제품에 맞추어서 3D프린터를 활용한다면 제품화 과정에서 낭비되는 목업비나 시제품비를 몇차례씩 지출되는데, 어느정도 검증된 상태에서 제품화를 진행할 수 있을 듯합니다. 이상으로 대형프린터 사용후기 포스팅을 마치도록 하겠습니다.

 

 

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제품디자이너를 위한 목업(시제품)개발용 3D프린터 마크봇 TS-001

디자인|2020. 2. 3. 08:48
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안녕하세요

상상을 현실로 만드는 3D프린터를 만드는 마크봇 입니다.

마크봇의 제품라인은 크게 몇가지가 있는데요. 그중에서 교육용으로 마크봇 에듀키트를 출시하였으며, 전문가용이나 목업제작, 시제품제작용으로 활용할 수 있는 마크봇 TS-001입니다.

교육용과 전문가용의 가장 큰 차이점은 교육용은 학생들이 3D프린터를 체험하거나 3D프린팅 강사가 교육용을 활용할 수 있는 장비인 반면에, 전문가용 3D프린터인 TS-001은 제품디자이너 및 설계개발자, 창업자 등이 목업개발용으로 활용할 수 있게끔 기능과 성능을 구현한 제품입니다.

또한, 대형 산업용 3D프린터, 특정 제품 맞춤형의 3D프린터와 금속가공 3D프린터 등은 연구개발 단계에 있답니다.

이렇게 제품라인을 놓고 보니 쭉쭉 뻗어가는 듯하지만, 현실은...쉽지 않답니다!

오늘은 본격적으로 KC인증절차가 마무리 되어 온오프라인 판매가 개시된 마크봇 TS-001에 대해서 소개해드리겠어요~

 



마크봇 TS-001은 기존 DIY 3D프린터에 비해서 제품디자인이 월등히 향상된 제품입니다.

기본 프레임은 알루미늄 재질로 제품전체를 단단하게 고정해주면서 전체 외관은 고급 아크릴로 견고함을 갖추었습니다.

정면부와 상단부는 열리는 방식으로 사용자의 빈번한 출력상태 확인이 가능하도록 하였습니다.

또한, 외부에서 보여지는 필라멘트는 모두 장비 내부에서 해결할 수 있도록 사용자의 인테리어요소까지 감안한 제품입니다.


제품의 특징으로는 전문가용으로 사용이 아주 빈번한 상태를 고려하여 고질적인 3D프린터의 문제점은 노즐막힘과 배드안착을 개선하였습니다.

3D프린터 제품자체가 필라멘트 재료를 용융시키고 경직시키는 과정에 따라 모형이 제작되는 과정의 절차상 내부에 팬을 달아서 열을 방출시켜는 방식의 경우 용융과정에서 빠르게 경직되어 출력속도는 향상할 수 있습니다.

하지만, 빠르게 경직과정에서 내부 필라멘트가 굳어 버리는 현상이 발생해서 노즐막힘이 발생하게 되지만, 본제품은 외부팬과 내부에 테프론 튜브 소재로 열관리를 통해서 노즐막힘을 해소하였습니다.

또한, 모형이 잘 안착되지 않아 3D프린터가 헛돌아 제대로 허공에서 출력하는 경험을 대부분 하셨을 듯합니다.

이러한, 3D프린터 사용의 애로를 해소하고자 센서값과 스크류의 회전으로 스스로 수평을 맞추는 방식으로 안착률을 해결하여, 출력물이 동급 스펙에도 좋은 출력질을 만나실 수 있습니다.


그리고 적용된 한가지는, 3D프린터에서 발생하는 VOCs(휘발성유기화합물)로 인해서 포름알데히드, 일산화탄소 등의 유해물질 발생으로 중독에 이르는 사건이 있었습니다.

본제품은 이러한 인체유해성의 심각성을 인지하고 특허받은 필터구조의 개선으로 배출량을 대폭 줄일 수 있습니다. 

하지만, 사용자의 건강을 위해서 화학물질인 ABS보다는 옥수수전분으로 제작된 PLA소재의 사용을 권고드리며, 막혀있는 공간보다는 환기시설이 구비된 공간에서 사용을 권장합니다. 

3D프린터를 활용하는 과정에서 평소에 잘 사용하지 않는 SD카드를 찾아야 하지만 마크봇 TS-001은 USB인터페이스 적용으로 상용USB로 편리하게 출력하실 수 있습니다.

또한, 쉽게 이해할 수 있는 풀터치 스크린으로 초보자도 쉽게 사용할 수 있는 UI를 적용하였습니다.


지금까지 기존 3D프린터의 동급모델에 비해서 차별화되는 부분에 대해서 집중적으로 소개해드렸으며, 자세한 사양은 이미지를 참고하시기 바랍니다.


이상으로 디자인과 성능이 확~~ 개선된 목업(Mock-up)개발용으로 좋은 마크봇 TS-001 제품소개를 마칩니다.

 

 

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