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3D프린팅 유용한팁

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스케치업을 이용한 3D디자인부터 3D프린팅까지

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작성자 no_profile 3D 쪽지보내기 메일보내기 자기소개 아이디로 검색 전체게시물 댓글 0건 조회 2,973회 작성일 16-06-17 18:44
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[ 스케치업을 이용한 3D디자인부터 3D프린팅까지 ]


    ▶ 스케치업3D는 전문가가 아닌 일반인들도 조금만 공부하면 쉽게 터득할 수 있다
        물론 한계성도 있지만.. 필자는 아직까지는 불편한 적이 별도 없었다
        모델링시 표현하지 못하는 것은 확장프로그램인 "루비"라는 플러그인 프로그램
        으로 웬만한 모델은 모두 표현이 가능하다. 그리고 더 좋은것은 일반인들도 프리
        웨어 버젼으로 스케치업을 공부할 수 있고, 3d프린팅 데이터를 만들 수 있다
    ▶ 필자는 스케치업을 숙지한 지, 14년이 되었다. 그리고 스케치업 덕분에 교육도
       여기저기 해 보았다. 특히 생각나는 것은 70대 이상의 노인들에게 정부의 지원금
       으로 스케치업을 교육하였는데..노인들께서 생각보다 쉽게 작도하는 것을 보았다
       즉, 배우고자 하는 사람이라면.. 배우는데 별 문제가 없을 것으로 보인다
    ▶ 그리고 스케치업 유저들과 관련모임이 전 세계적으로 분포되어 있어서 배우는데..
       여러가지로 도움이 된다. 또한 구글에 엄청난 라이브러리가 공짜로 제공된다

   1) 스케치업 모델링 절차
     (1) 제작하고자 하는 모델을 구상 스케치하고, 3D디자인 한다
     (2) 개체별 그룹화 시킨다
     (3) solid model인지 확인하고, 아니면 수정하여 솔리드모델로 수정한다
     (4) 그룹 선택하고 Export STL로 STL파일을 만든다 <구버젼은 별도 프로그램필요>
         <익스포트시 단위는 mm, 포맷은 Binary선택>
    ※ STL파일의 표면특성 점검
        - 위에서 만든 STL파일을 스케치업에서 다시 불러온다. 
          <불러올때 Merge Coplanar Faces옵션 체크/언체크>
          Merge Coplanar Faces : 동일평면의 조각난 평면속성을 하나의 이어진 평면
          으로 만든다
        - 옵션 Merge Coplanar Faces를 체크하면 평면들이 매끄럽게 된다
        - 옵션 Merge Coplanar Faces를 체크하지 않으면 평면들이 쪼개진다
    ※ 스케치업 디자인시 표면을 매끄럽게 하는 방법(특히 볼이나 구형의 형태)
        - 그룹개체에 Soft Edges다이얼로그 박스를 조절하면 매끄럽게 된다
        - 확장루비인 “Cleanup" 기능은 Merge Coplanar Faces기능과 동일하다
    ※ 스케치업은 넙스 및 넘스 기능이 거의 없기 때문에 스케치업 플러그인 인
         루비(루비 사이트 많음)를 다운받아서 적용하면 대부분 해결된다
        - 넙스,넘스란 : 각표면을 부드럽게 처리하는 기능이다
    ※ 스케치업을 자세히 배우려면.. 웹사이트에서 검색한다<무궁무진하다>

     < 스케치업에서의 모델링 주의사항 >
     (1) 원형 및 구형 면의 디자인시 곡선을 이루는 면의 수를 선정
        - 스케치업에서는 원형의 곡선을 하나의 개체로 인식하지 못한다. 곡선들을 쪼개
          어서 인식하기 때문에 구형 모델링시 주의가 필요하다 <스케치업의 단점이다>
        - 즉, 정밀한 원형 결과물이 필요할 경우 면의 수를 48이상<권장96 이상>
        - 경우에 따라선 Soft Edge를 조절하여 면을 부드럽게 한다
        - 이것은 결과물 품질이 상향시킨다
     (2) 최소두께를 유지<3D프린터의 노즐 및 필라멘트에 따라 틀리다>
        - 통상 FDM방식의 3d프린터에서는 노즐 직경이 0.4mm이다
        - 따라서 최소 두께가 0.4mm이다. 보통 벽의 두께는 2mm이상이 견고하다
     (3) 대형물 출력시 분리 디자인 <분리시 조립를 고려하여 컨넥터부분 추가 디자인>
         <즉, 분리된 양쪽 면에 Hole을 가공하고 출력후 Pin으로 연결>
     (4) 그룹개체 내부에 그룹개체가 있어서는 출력이 안되는 경우가 있다
          이럴 경우 그룹을 모두 풀어서 하나의 그룹으로 만들면 출력된다
     (5) 기움각도는 45도 규칙을 지켜야 한다 <출력시 출력물 낙하 예방>
          프린터마다 다소 틀리지만 수평에서 30도까지도 출력되는 경우가 많다
     (6) 아주 작은 구멍은 다야몬드 형으로 출력하면 양호하다
          요즘, 프린터기술이 향상되면서 원형구멍도 출력이 잘 되는 편이다
          그리고 출력후, 드릴을 이용하여 원형 구멍을 가공하면 쉽게 가공된다 
     (7) 앞면 색상 유지 <뒷면색상이 앞면일 경우 출력되지 않는다>
          반드시 확인한다. 3d프린터 소프트웨어서 "출력 시뮬레이션"을 통해 알수 있다
     (8) 3D프린팅을 고려할 경우, 필요한 부분에 지지대 및 내부프레임을 추가 디자인
        - 지지대 디자인시, 프린팅 후 제거가 쉽도록 한다(파이프와 같은 형상으로 추가)
        - 내부 프레임은 공간이 클 경우 공간을 두어 소재를 절약한다
        ※ 3D프린팅 SW에 따라 자동으로 지지대 및 프레임을 추가할 수 있다
     (9) 결과물에 색상을 입힐경우, 별도 디자인하여 칼라필라멘트로 개별 출력하던지
         흰색 필라멘트로 출력하여 아크릴물감으로 도색하면 된다
    (10) 프린팅 할 결과물은 반드시 Solid Model이어야 한다
        - Solid Model이 아닌 경우 프린팅 에러 발생
    (11) 작은 제품일 경우 제품 여러개를 빌드 영역내에 배치하여 3D프린팅 한다
        - 그러나 작은 제품이라도 너무 많이 배치하면 내부 열로 인해 휨이 발생한다
    (12) 디자인 완성후, 최종개체 그룹에 확장루비인 “Cleanup"명령을 적용하여
         조각난 동일평면상의 평면을 하나의 평면으로 만든다
         <이 기능은 Export된 스케치업 데이터를 다른 프로그램에서 Import할 경우
           정리된 면을 제공한다 : 매우 중요>

    ※ 라이노 프로그램도 마찬가지 방법으로 습득할 수 있으나, 모델링 하는 방법은
        전혀 상이하다<별도 매뉴얼이나, 도서, 웹사이트 자료를 참조하여 습득한다>
        라이노 프로그램 공부는 다소 오래 걸린다

   2) 3D 프린팅
     (1) 3D프린팅 프로그램에서 저장된 STL자료를 불러온다
     (2) 옵션 조정 및 세팅
        * 크기, 위치, 회전 조정(출력이 잘 나올수 있도록 적층방향 조정)
        * 필라멘트 재질선정(ABS, PLA, TPU, 기타)
        * 온도조건 세팅(노즐 및 베드온도, 챔버 내부온도)
        * 바닥보조대, 지지대, 내부채움상태, 외벽과 내벽속도, 기타 등등 설정
     (3) G코드 생성(출력)
        * 3D프린터 출력을 위한 G코드값 출력
        * 프린팅 시뮬레이션 점검(3d프린팅 전 프린팅 적층상태 및 형상 미리 파악)
          <이단계에서출력물이 제대로 나오는지 확인할 수 있다>
     (4) 3D프린팅
        * 3D프린팅 전 사전 점검사항
           . 필라멘트 량 점검 및 부족시 교체
           . 노즐상태 점검 및 청소<노즐오염은 불량품을 만든다>
           . 냉각팬 및 히팅, 베드의 작동상태 점검
        * 프린팅 출력
           . 초기 노즐에서 토출되는 필라멘트 상태 점검(직경0.4mm)
           . 출력을 중지하려면 출력 중지기능을 이용하여 출력 중지
     (5) 후처리가공(칩제거, 표면가공, 도장)
        * 디자인 형태 및 출력옵션에 따라 후처리 작업이 없는 경우도 있다
        * 기본적인 공구(페이퍼, 조각칼, 핸드 조각기, 조각날, 드릴) 준비
        * 도장시 아크릴물감 또는 유성물감과 신나, 붓 등등 준비
          (여유가 있으면 스프레이 건 세트를 구입)
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