프로토타입을 위한 강력한 3D 인쇄 힌지 제작 가이드

적층 제조를 통한 프로토타이핑을 통해 전체 어셈블리를 작업 상태로 보고 필요한 경우 조정할 수 있습니다. 그러나 3D 인쇄 경첩은 생활 경첩이 상당히 단순한 개념임에도 불구하고 설정에 약간의 복잡성을 가져옵니다.

테이프를 사용하거나 더 작은 구성 요소를 조립하는 방법이 있습니다. 그러나 전체 부품을 함께 인쇄하는 것만큼 효과적이지는 않습니다. 이러한 경우의 프로토타입도 최종 제품과 정확히 일치하지 않습니다.

3D 프린팅 힌지는 프로토타입을 완벽하게 만들어주는 훌륭하면서도 복잡한 대안입니다. 어렵지만 최상의 결과를 얻을 수 있는 방법이 있습니다.

이 문서에서는 잘 작동하고 프로토타입이 정확히 필요한 것인지 확인하는 우수한 3D 인쇄 힌지를 개발하기 위한 모범 사례를 살펴봅니다.

3D 인쇄 경첩:간략한 개요

리빙 힌지는 두 개의 단단한 부품을 연결하는 가장 단순한 기계적 요소 중 하나입니다. 문과 같은 가장 작은 것부터 정교한 산업 설비에 이르기까지 모든 곳에서 경첩을 찾을 수 있습니다.

인쇄된 경첩은 이름에서 알 수 있는 것과 같습니다. 그들은 같은 방식으로 작동하지만 차이점은 디자인에 있습니다. 프로토타입의 원래 부품을 정확히 복제하는 경첩을 만드는 것은 어렵지만 올바른 재료와 기술을 사용해야 합니다.

경험상 리빙 힌지를 포함한 모든 3D 프린팅 이동 부품에는 에어 갭이 필요하다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 가장 사실적인 프로토타입을 위해 디자인에 이러한 에어 갭이나 네거티브 공간을 추가해야 합니다.

그러나 사출 성형이나 선택한 다른 제조 공정에 적합하도록 설계를 약간 수정해야 하는 경우가 많습니다.

시제품 제작을 위한 3D 프린팅의 장점

경첩은 두 개의 단단한 부품을 함께 결합하는 실행 가능하고 저렴한 솔루션을 찾고 있다면 훌륭한 솔루션입니다. 물건을 열고 닫을 수 있는 유연성과 함께 안전하고 기능적인 연결을 제공합니다.

3D 인쇄 경첩은 모든 경첩과 동일한 이점을 제공합니다. 응용 프로그램에 따라 힌지를 부분적으로 인쇄하거나 전체를 함께 인쇄하도록 선택할 수 있습니다. 둘 다 실행 가능한 방법이지만 후자가 더 좋습니다. 다음은 몇 가지 이유입니다.

1 – 비용 절감

살아있는 경첩은 작동이 매우 간단합니다. 개별 부품 대신 전체를 함께 인쇄하면 전체 비용이 절감됩니다. 3D 프린팅 서비스에 의존하고 있다면 모든 결정 요인을 대상으로 하여 3D 프린팅 비용을 최대한 줄이는 것이 얼마나 중요한지 알게 될 것입니다.

조립이나 다른 후공정에 시간을 할애할 필요가 없습니다. 하지만 경첩의 설계 요구 사항이 다르기 때문에 설계 단계에서 시간이 조금 더 필요합니다.

2 – 향상된 내구성

경첩은 반복적으로 열고 닫아야 합니다. 전체 구조를 3D 프린팅하면 프로토타입이 필요한 완벽한 상태를 유지하는 데 필요한 추가 내구성을 얻을 수 있습니다.

3 – 더 나은 외관

마지막으로 투자자나 상사 앞에서 프로토타입을 발표해야 할 수도 있습니다. 따라서 표면 마감이 우수한 적절한 힌지는 디자인의 실제 그림을 제공하고 동시에 다른 일반 솔루션보다 더 좋아 보입니다. 훌륭하지 않습니까?

모든 프로토타입에 가장 적합한 3D 인쇄 힌지를 개발하는 7가지 방법

이제 인쇄된 경첩의 기본 사항을 알았으므로 다음 질문은 경첩을 만드는 방법입니다. 부품 자체의 단순성에도 불구하고 힌지를 3D 프린팅하는 것은 약간 복잡하다는 점을 다시 한 번 강조하는 것이 중요합니다.

따라서 리빙 힌지의 인쇄 프로세스를 시작하기로 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 요소가 있습니다. 그 중 일부는 디자인 자체, 치수, 재료, 방향, 프로세스 및 사용자가 수행하는 후처리입니다. 각각에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

1 – 3D 프린팅된 힌지 디자인

경첩을 3D 인쇄하는 방법을 배우기 전에 경첩의 설계 요소를 알아야 합니다. 인쇄된 경첩의 설계 요구사항 일반 것들과 매우 유사합니다. 최상의 작업을 위해서는 적절한 하단 반경과 더 촘촘한 홈을 선택해야 합니다.

디자인은 리빙 힌지에 가해지는 스트레스의 양을 나타냅니다. 스트레스가 많을수록 더 빨리 실패합니다. 따라서 조심해야 합니다.

2 – 힌지 두께

두께는 생산 단계에서 고려해야 할 또 다른 매개변수입니다. 경첩은 인쇄 과정에 도움이 되므로 최대 2개의 윤곽이 있어야 합니다.

일반적으로 3D 힌지의 벽 두께와 파손 전 사이클 수 사이에는 직접적인 관계가 있습니다. 다만, 재료의 두께에 따라 증가하는 인장응력과 제조상의 어려움에 주의가 필요합니다.

3 – 재료 속성

경첩은 강도, 내구성 및 유연성이 필요합니다. 어떤 재료를 선택하든지 두려움 없이 반복 작업에 따라 높은 충격 강도와 적절한 재료 특성이 필요합니다.

4 – 작업에 적합한 프린터

모든 3D 프린터가 같은 것은 아닙니다. 전문가들은 다양한 종류의 프린터가 다양한 종류의 재료 및 디자인과 잘 작동한다는 것을 알고 있습니다. 디자이너는 최상의 결과를 위해 최상의 조합을 사용하고 있는지 확인해야 합니다.

올바른 프린터는 최고의 비용과 다양한 기능을 제공합니다. 인쇄된 경첩 또는 기타 3D 인쇄 프로토타입에는 고유한 이점이 있습니다. 추가 설정 없이 설계의 수많은 반복 및 변형을 테스트할 수 있습니다. 따라서 선택한 프린터에는 필요한 특성도 있어야 합니다.

5 – 인쇄 방향

사용하는 프린터 유형에 따라 선택하는 비행기에 주의해야 합니다. 예를 들어 수평면에 부품이 있는 FDM 프린터는 더 많은 강도를 제공합니다. 인쇄 단계에서 선택한 설정과 보정에 주의해야 합니다. 그렇지 않으면 경첩이 효과적이지 않습니다.

6 – 3D 프린팅 프로세스

공정 및 재료와 함께 선택하는 기술에 대해서도 신중해야 합니다. 다양한 디자인 규칙이 적용되며 다음 3D 프린팅 프로세스 살아있는 경첩으로 가장 잘 작동합니다.

1. 융합 증착 모델링(FDM)
2. 선택적 레이저 소결(SLS)
3. 재료 분사

7 – 후처리

일반적으로 3D 프린팅 재료는 후처리가 필요하지 않습니다. 단, 인쇄 후 열처리를 하면 피로 특성을 높일 수 있습니다.

어닐링은 재료가 유연해질 때까지 가열하는 간단한 과정입니다. 그 온도에 도달하면 식을 때까지 기다려야 합니다. 여러 번 수행하면 인쇄된 경첩이 더 많은 하중을 견디고 더 나은 결과를 제공할 수 있습니다.

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3D 인쇄 경첩의 예

경첩을 3D 인쇄하는 것의 이점을 알았으므로 이제 #D 인쇄된 것에서 얻을 수 있는 몇 가지 인기 있는 변형을 살펴볼 차례입니다. 그 중 일부는 실제 프로토타입이고 일부는 간단한 개념 증명입니다.

다음은 인쇄된 힌지 디자인의 5가지 주요 변형입니다.

파라메트릭 힌지

파라메트릭 힌지는 아마도 가장 단순하면서도 가장 다재다능한 변형일 것입니다. 문이나 두 개의 단단한 요소를 연결해야 하는 다른 조립품에서 찾을 수 있습니다.

3D 인쇄 경첩의 경우 이러한 변형에는 기교와 올바른 기술적 특성이 필요합니다. 올바르게 수행하면 프로토타이핑에 도움이 될 수 있으며 일상적인 응용 프로그램에서 결함이 있는 경첩을 보강하거나 교체하는 데 사용할 수도 있습니다.

가방 클립

이것은 매우 단순한 디자인과 많은 국내 응용 프로그램을 가진 또 다른 일반적인 항목입니다. 열린 가방 위에 다시 밀봉하는 간단한 접는 부분입니다. 가방 클립의 단일 스레드를 사용하면 필수 식품을 더 오랫동안 신선도를 유지하는 방식으로 보관할 수 있습니다.

힌지 상자

이 개념 증명은 포장 가능성 때문에 소비자 산업에서 수많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 그러나 경첩의 적용은 이 영역에서 상당히 제한적입니다.

관절 로봇

이것은 다재다능한 또 다른 경첩 응용 프로그램입니다. 볼 조인트와 힌지를 결합하여 로봇이나 피규어 디자인을 비롯한 여러 아이템을 만들 수 있습니다.

케이블 체인

케이블 체인은 결합된 수많은 경첩으로 구성되어 있으며 산업 기계, 엘리베이터 등에 여러 용도로 사용됩니다. 3D 인쇄 경첩으로 프로토타입을 제작하면 설계를 완벽하게 하고 생존 가능성을 보장할 수 있습니다.

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3D 프린팅은 오늘날 매우 쉽게 접근할 수 있어 방에서 시작할 수 있습니다. 그러나 산업용 프로토타이핑에는 더 높은 정확성, 일관성 및 다양성이 필요합니다. RapidDirect는 최첨단 장비를 갖춘 가장 경험 많은 팀을 자랑하는 ISO 인증 조직입니다. 그리고 가장 좋은 점은 3D 프린팅 서비스가 가장 경쟁력 있는 가격이라는 것입니다.

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3D 프린팅 리빙 힌지에 대한 FAQ

움직이는 부품을 3D 프린팅할 수 있나요?

네 그럼요. 움직이는 부품을 3D 프린팅하는 것이 가능합니다. 부품을 별도로 인쇄하고 나중에 조립하거나 전체를 한 번에 인쇄할 수 있습니다. 접근 방식은 설계 복잡성, 재료 속성, 프린터 기능 등과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다.

3D 인쇄 경첩이 중요한 이유는 무엇입니까?

일반적으로 힌지 또는 기타 디자인은 프로토타입을 효과적으로 만드는 데 도움이 됩니다. 사출 성형 또는 기타 대량 제조 설정에 더 많은 돈을 투자하기 전에 제품의 개념 증명 및 기타 여러 변형을 만들 수 있습니다.

리빙 힌지를 3D 프린팅하기 위한 특수 프린터가 있습니까?

아니오, 힌지를 위해 특별히 설계된 특정 프린터는 없습니다. 설계 요구 사항 및 기타 기본 단계를 충족하는 한 모든 D 프린터는 이론적으로 우수한 인쇄 경첩을 제공할 수 있습니다. 그러나 재료, 프린터 및 디자인 접근 방식을 올바르게 조합하는 것이 중요합니다. 직접 하거나 오류의 여지가 거의 없는 중요한 프로젝트의 경우 3D 프린팅 서비스의 도움을 받을 수도 있습니다.

3D 인쇄 경첩에 권장되는 재료가 있습니까?

3D 프린팅으로 설계된 경첩은 어떤 재질이든 가능합니다. PLA 리빙 힌지 또는 PETG 리빙 힌지를 더 쉽게 찾을 수 있습니다. 그 외에도 나일론, 다양한 수지 조합 및 고무 같은 재료가 탁월한 선택입니다.