3D 프린팅 프로토타입으로 설계 프로세스를 강화하는 방법

프로토타이핑은 모든 디자인 주기의 명백한 프로세스이자 첫 번째 단계입니다. 부품이 특정 방식으로 느껴지거나, 조립품에 꼭 맞거나, 극한 조건에서 견디는지 확인하십시오. 제조 기술과 관련하여 3D 프린팅 프로토타입은 여전히 ​​왕입니다.

3D 프린팅은 빠른 프로토타입을 만드는 유일한 목적으로 시작되었습니다. 발명 이후 수십 년 동안 이 기술은 치과용 얼라이너 제작에서 제트 엔진 부품 생산에 이르기까지 모든 분야에 적용되었습니다. 그러나 오늘날에도 기술 응용 프로그램에 관해서는 3D 프린팅 프로토타입보다 더 인기 있는 것은 없습니다.

초기에는 3D 프린팅이 높은 비용 장벽으로 인해 대기업에서 주로 사용되었지만 오늘날에는 접근성이 향상되어 모든 규모의 기업에서 프로토타입 등을 3D 프린팅하는 데 이 기술을 사용할 수 있습니다.

3D 프린팅 프로토타입의 장점은 무엇입니까?

처리 시간 단축

전통적인 제조 공정은 대량 생산에 적합하지만 소량 생산에는 큰 어려움이 있습니다. 3D 프린터가 등장하기 전에는 프로토타입 제작이 어려웠던 이유 중 하나입니다. 프로토타이핑은 종종 전문 비즈니스에 아웃소싱해야 했으며, 여기에는 완성된 프로토타입의 반복을 받기 위해 추가 비용과 상당히 긴 처리 시간이 수반되었습니다. 그러나 3D 프린팅을 사용하면 프로토타입을 주문형으로 몇 시간 또는 며칠 이내에 제조할 수 있습니다. 특히 FDM(Fused Deposition Modeling) 3D 프린터는 다양한 재료로 소량의 프로토타입을 빠르게 생성할 수 있습니다.

자료 라이브러리 확장

3D 프린팅의 부상은 기능적 프로토타입을 생산하는 데 사용할 수 있는 다양한 물리적 및 화학적 특성을 가진 새로운 재료의 증가로 이어졌습니다. 이제 제조업체는 필요에 따라 선택할 수 있는 다양한 재료를 보유하고 있습니다. 특정한 경우에 재료 공급업체는 기업과 협력하여 제품을 맞춤화하고 응용 프로그램별 재료를 만들기도 합니다.

오늘날 PETG, 나일론 탄소 섬유, PC-ABS 등의 3D 인쇄 재료가 3D 인쇄에서 주류로 사용되고 있습니다.

비용 절감

지난 몇 년 동안 3D 프린팅 비용은 크게 떨어졌습니다. 주로 MakerBot METHOD 시리즈와 같은 3D 프린터의 가용성, 접근성, 여러 재료로 인쇄할 수 있는 기능을 제공하기 때문입니다. 기존 시제품 제작의 노동 시간과 비용을 고려하면 3D 프린팅 시제품이 기존 시제품보다 훨씬 저렴합니다.

신속한 수정 및 반복

프로토타이핑은 본질적으로 시행착오 테스트입니다. 엔지니어는 설계를 완료하기 위해 루프(설계-프로토타입-평가-반복-설계 수정)를 따라야 합니다. 3D 프린팅을 사용하면 프로토타입을 쉽게 사용할 수 있으며 설계자와 엔지니어는 형태, 적합성 및 기능을 훨씬 더 일찍, 더 자주 확인할 수 있으므로 위험과 비용 초과가 생산 수명 주기에 따라 크게 감소합니다.

시제품을 3D 인쇄하기 전에 고려해야 할 세 가지 사항

1. 최종 제품

프로토타입을 3D 프린팅하기 전에 고려해야 할 가장 중요한 측면 중 하나는 최종 제품의 적용입니다. 어떤 경우에는 프로토타입이 최종 제품을 치수, 기능 또는 미학적으로 복제해야 합니다. 다른 경우에는 프로토타입이 어셈블리에 맞는지 확인해야 하는 단일 구성 요소일 수 있습니다. 더 간단하게, 개념 모델은 기본 산업 디자인을 선택하기 전에 사용자의 손에 제품의 모양과 느낌을 전달해야 할 수도 있습니다.

2. 3D 프린팅 기술

프로토타입의 유형과 응용 프로그램에 따라 엔지니어는 사용할 3D 프린팅 기술을 결정해야 합니다. 기능적 프로토타입의 경우 일반적으로 FDM(Fused Deposition Modeling)이 사용됩니다. FDM은 100미크론 이상의 기능이 필요한 부품에도 사용됩니다. 미학적으로 매력적인 프로토타입의 경우 SLA(Stereolithography) 또는 Polyjet과 같은 기술이 사용됩니다. 그리고 어떤 경우에는 최상의 프로토타입 결과를 위해 적층 및 감산 제조 기술의 조합을 사용하는 것이 합리적일 수 있습니다.

3. 디자인 지침

3D 프린팅 프로토타입을 만들 때 벽 두께, 방수 설계, 다중 쉘과 같은 설계 지침을 고려하거나 3D 프린팅 기술에 따라 최소 기능 크기를 유지해야 합니다. 이는 다른 제조 기술을 사용할 때 고려해야 할 사항과 유사합니다. 그러나 3D 프린팅을 사용하면 빼기 기술로 할 수 있는 것보다 완전히 새로운 범위의 기하학적 자유에 접근할 수 있습니다.

이 문서를 계속 읽고 3D 프린팅 프로토타입의 유형과 이러한 프로토타입의 인기 재료에 대해 알아보세요.

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