[문스톤 디자인 3D] 알딜리 1부 – 3D 프린터 출력시 공차(단차) 개념 : 알기 쉬운 디자인 제품 리얼라이징(디자인 제품 제작 가이드)
1. 3D 프린터로 제품을 만들 때 필요한 공차 개념 알기 쉽고 간단하게 정리하는 공차 개념
공차가 적용된 제품의 결합부(왼쪽)와 공차가 적용되지 않은 결합부(오른쪽)
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특히 디자인 제품을 실제 제작할 때 아래와 같은 문제가 한 번쯤은 반드시 발생합니다.제품 부속이 결합되지 않은 제품이 원하는 대로 움직이지 않고 타이트하거나 너무 느슨한 부품을 결합했을 때 도장(페인트)이 벗겨지는 위의 세 가지 경우 모두 ‘빈차(혹은 단차)’를 제대로 설정하지 않은 결과입니다.이런 문제가 발생하는 경우는 생각보다 매우 일반적입니다.게다가 전문적인 서비스를 제공하는 곳에서도 이러한 문제를 종종 일으킵니다.
설계를 전문으로 하는 사람들도 “오토바이”하나를 잡기 위해서 몇 차례 시도를 반복하지 않으면 안 됩니다.우선”공차(혹은 단차)”이란 측정한 값과 실제로 만들어진 제품의 진정한 값 사이에서 생기는 오차인 허용 오차의 최대 치수와 최소 치수의 차이를 최종적으로는 공차(혹은 턱)이라고 합니다.두 용어는 같은 의미로, 일반적으로 공차라는 용어가 좀 더 많이 사용됩니다.제품의 공차를 잡기는 쉽지 않습니다.우선, 작업하는 기계의 특성이나 그 외 각종 변수에 의해서도 수시로 바뀌는 것이 있기 때문입니다.마지막 단계인 것으로 “공차”을 제대로 잡히지 않으면 제품을 제작해도 제품을 사용할 수 없다는 문제가 발생합니다.그 물건이 클수록 그 위험은 커집니다.예를 들어 300mm x 300mm x 200mm정도의 제품을 3D프린터로 만들었는데 1시간당 3,000원의 출력 비용이 발생하는 곳에서 90시간이 걸리고, 그 비용이 27만원 정도 발생했다고 가장하려고..결합 부위의 1곳이 맞지 않아 그 부품 전체를 고치지 않으면 되지 않는다면 이는 반드시 큰 문제에 직결합니다.그만큼 시간도 소모했기 때문..정말 중요한 곳에 제품을 제출해야 하는데 그 시간에 늦지 않으면 큰 문제가 발생합니다.(특히..시간이 더 중요한 부분이라고 생각합니다
단차가 맞지 않는 제품은 대체로 실제로 존재하는 물품에 적용되어야 할 것을 정말”딱”에 맞추려면 많은 시제품이 만들어지지 않으면 안 됩니다. 왜냐하면 설계 단계부터 공차를 컨트롤 할 수 없기 때문입니다.그래서 1~2차는 어리석다.10회 이상 만들어도 제대로 잡히지 않을 경우도 존재합니다.그래서 스캐닝이 가능한 경우 아니면 대개는 시도하지 않은 경우도 있습니다.그러나 설계 단계부터 제작물의 치수를 통제할 경우 일정치조차 제대로 준수하면 오히려 공차이라는 요소를 활용하고 보다 품질 높은 결과를 만들 수 있습니다.그래서 3D프린팅을 할 때에는 “공차(또는 턱)”를 다스리지 않으면 안 됩니다.그래야 비교적 적은 리스크로 결과를 더 좋은 결과로 할 수 있습니다.2. 3D프린터 출력 시공차 허용범위 FDM, SLA, SLS 등등당연히 프로그램 자체는 “공차”가 발생하지 않습니다..프로그램 자체로는 “공차”가 발생하지 않습니다.3D프린터로 물건을 제작할 경우 편뜨기이라는 단계를 거치게 됩니다.CNC와 같은 관점에서 설명하면 제품을 절삭하고 가공하기 위한 NC데이터를 만드는 작업이라고 할 수 있습니다.사실상 G코드를 추출하기 때문에, 이 두 개념은 같은 CAM과정이라고 할 수 있습니다.*(CAM:컴퓨터 응용 가공의 약어.기계를 제어하는 수치 제어(NC)데이터를 작성하는 과정을 의미한다)단, 닳아서는 안 되는 부분은 편뜨기단계로 “모델링/설계”단계는 엄밀하게 다른 영역입니다.그러므로 공공 단체를 설계할 때는 반드시”모델링/설계”단계에서 실시할 필요가 있습니다.위의 사진을 보시면 3D프린터의 노즐에 해당하는 부분에 붉은 동그라미가 생성된 부분이 보실 수 있습니다.3D프린터로 “공차”은 바로 그 부분에서 발생하는 것입니다.3D프린터로 물건을 출력하면 노즐은 자주 마모됩니다.일반적으로 필라멘트가 녹아 과압 출신이 일어납니다.그 압력을 노즐이 받아들이고 출력 중에 출력물로 할퀴는 과정에서 노즐의 마모가 일어납니다.새로운 노즐을 사용해도 기본적으로 일어나필라멘트의 과압 출신, 압출 당시 적층이 일어나출력물 면적이 증가합니다.그러므로 3D프린터를 통해서 만드는 모든 출력물에는 원래의 출력물보다 크고 구멍은 좁아져형태에서 공차가 발생합니다.노즐을 사용하지 않고 레이저와 UV를 사용하는 SLA, DLP, SLS도 예외가 아니라고 말할 수 있습니다.적당한 공차설계 (문스톤디자인3D 설비환경에 따른 개인적 주관임을 밝힙니다)3D프린터를 이용하는 모든 출력소 및 제작소는 각각 3D프린터를 가지고 있습니다.그러므로 공차 범위 자체는 업체마다 다른 경우가 있습니다.그러니 이렇게 작성한 값이 꼭 옳지만은 않으니, 이해 주시면 다행입니다.3D프린터로 제품을 만들 때 고려해야 하는 공차 요소는 3개로 다음과 같습니다.(한쪽만 0.2mm에 맞춰서도 좋습니다.)결합부.제품을 서로 딱 결합해야 할 때 필요한 공차.<0.15mm~0.2mm>2. 구동부. 결합 상태로 유동하지 않으면 안 되고, 또는 유격이 필요할 때 필요한 공차.<0.25mm~0.3mm>3. 도색부. 제품을 연마, 페인트를 칠할 필요가 있는 경우에 필요한 공차.<0.35mm~0.4mm>특히 도색부의 경우 0.35mm정도로 하는 것이 바람직한데, 결합 부위의 양쪽을 바르는 경우는 최대 0.4mm까지도 고려할 필요가 있습니다.각각의 결합 부위에는 “공차”을 적용하여 설계와 모델링을 실시할 필요가 있습니다.제품을 3D프린터로 리어 라이징 할 경우 실패와 리스크가 발생하지 않고 제품의 제작이 가능하게 됩니다.이상 포스팅을 마치겠습니다.3D 프린터를 이용하는 모든 출력소나 제작소는 각각 3D 프린터를 가지고 있습니다.따라서 공차 범위 자체는 업체마다 다를 수 있습니다.따라서 이렇게 작성한 값이 반드시 맞는 것은 아니므로 양해해 주시면 감사하겠습니다.3D 프린터로 제품을 만들 때 고려해야 할 공차 요소는 3가지로 다음과 같습니다. (한쪽만 0.2mm로 맞추셔도 됩니다.) 결합부. 제품을 서로 딱 결합해야 할 때 필요한 공차. <0.15mm~0.2mm> 2. 구동부. 결합 상태에서 유동할 수 있어야 하거나 유격이 필요할 때 필요한 공차. <0.25mm~0.3mm> 3. 도색부. 제품을 연마하고 페인트를 칠해야 할 경우 필요한 공차. <0.35mm~0.4mm> 특히 도색부의 경우 0.35mm 정도로 하는 것이 바람직하지만 결합 부위를 모두 칠할 경우에는 최대 0.4mm까지도 고려해야 합니다.각각의 결합 부위에는 ‘공차’를 적용하여 설계 및 모델링을 수행해야 합니다.제품을 3D 프린터로 리얼라이징 할 경우 실패나 위험이 발생하지 않고 제품 제작이 가능합니다.이상 포스팅을 마치겠습니다.3D 프린터를 이용하는 모든 출력소나 제작소는 각각 3D 프린터를 가지고 있습니다.따라서 공차 범위 자체는 업체마다 다를 수 있습니다.따라서 이렇게 작성한 값이 반드시 맞는 것은 아니므로 양해해 주시면 감사하겠습니다.3D 프린터로 제품을 만들 때 고려해야 할 공차 요소는 3가지로 다음과 같습니다. (한쪽만 0.2mm로 맞추셔도 됩니다.) 결합부. 제품을 서로 딱 결합해야 할 때 필요한 공차. <0.15mm~0.2mm> 2. 구동부. 결합 상태에서 유동할 수 있어야 하거나 유격이 필요할 때 필요한 공차. <0.25mm~0.3mm> 3. 도색부. 제품을 연마하고 페인트를 칠해야 할 경우 필요한 공차. <0.35mm~0.4mm> 특히 도색부의 경우 0.35mm 정도로 하는 것이 바람직하지만 결합 부위를 모두 칠할 경우에는 최대 0.4mm까지도 고려해야 합니다.각각의 결합 부위에는 ‘공차’를 적용하여 설계 및 모델링을 수행해야 합니다.제품을 3D 프린터로 리얼라이징 할 경우 실패나 위험이 발생하지 않고 제품 제작이 가능합니다.이상 포스팅을 마치겠습니다.3D 프린터를 이용하는 모든 출력소나 제작소는 각각 3D 프린터를 가지고 있습니다.따라서 공차 범위 자체는 업체마다 다를 수 있습니다.따라서 이렇게 작성한 값이 반드시 맞는 것은 아니므로 양해해 주시면 감사하겠습니다.3D 프린터로 제품을 만들 때 고려해야 할 공차 요소는 3가지로 다음과 같습니다. (한쪽만 0.2mm로 맞추셔도 됩니다.) 결합부. 제품을 서로 딱 결합해야 할 때 필요한 공차. <0.15mm~0.2mm> 2. 구동부. 결합 상태에서 유동할 수 있어야 하거나 유격이 필요할 때 필요한 공차. <0.25mm~0.3mm> 3. 도색부. 제품을 연마하고 페인트를 칠해야 할 경우 필요한 공차. <0.35mm~0.4mm> 특히 도색부의 경우 0.35mm 정도로 하는 것이 바람직하지만 결합 부위를 모두 칠할 경우에는 최대 0.4mm까지도 고려해야 합니다.각각의 결합 부위에는 ‘공차’를 적용하여 설계 및 모델링을 수행해야 합니다.제품을 3D 프린터로 리얼라이징 할 경우 실패나 위험이 발생하지 않고 제품 제작이 가능합니다.이상 포스팅을 마치겠습니다.https://www.youtube.com/shorts/4fErCuB0vYw