Formlabs Fuse 1 SLS 프린터로 성별 감수성 맞춤형 자전거 안장 제작

최근 많은 산업이 성별 특정 디자인 규범에 도전했지만, 인체공학적 제품에서 성별 편향은 여전히 두드러집니다. 3D 프린팅은 진정한 개인화 솔루션을 제작하는 강력한 도구를 제공합니다.

산업 디자인 학생 Tim Schütze는 대학 시절 이 격차를 발견했습니다. 학사 논문으로 평등과 다양성을 성별 감수성 디자인을 통해 발전시키고자 했고, Formlabs Fuse 1의 선택적 레이저 소결(SLS)로 부분 제작된 맞춤형 자전거 안장이 그 결실이었습니다.

"내가 전적으로 지지하는 무언가를 만들고 싶었습니다." Schütze는 설명합니다. 그는 교과 과정 밖에서도 적극적으로 옹호하는 성별 감수성 디자인의 도전과 기회에 집중하기로 했습니다. 사이클링에 대한 열정이 자전거 안장을 프로젝트 주제로 이끌었습니다.

"자전거 안장은 성별 특화 가정을 전형적으로 보여줍니다. 남성과 여성 해부학을 두 고정 범주로 취급하죠. 이 고정관념은 바뀌어야 합니다."

– Tim Schütze, 산업 디자인 학생

성별 감수성 디자인의 필요성

인체공학적 제품은 종종 규범적 가정을 중심으로 구상됩니다. 남성 사용자에게는 일반적으로 역동적이고 무거우며 성능 지향적인 디자인이 제공되고, 여성 사용자에게는 톤 다운된 변형이 주어집니다.

Schütze는 "규범"에 기반한 디자인이 신체 형태의 방대한 개인 차이를 무시한다고 주장합니다. "10만 명 데이터가 있어도 사용자를 성별로 엄격히 나누면 광범위한 트렌드만 나옵니다. 규범에서 벗어난 아웃라이어들, 즉 표준에서 벗어난 사람들은 여전히 소외됩니다."라고 말합니다.

Fuse 1 SLS 디자인 가이드

성공적인 SLS에는 공정에 최적화된 부품이 필요합니다. 이 가이드는 Fuse 1의 주요 치수와 설계 고려사항을 다룹니다.

아이디어에서 프로세스로

"우리는 제품이 아니라 프로세스가 필요하다"는 만트라를 따라 Schütze는 단일 안장이 아닌 재사용 가능한 워크플로우를 목표로 했습니다. "최종 목표는 프로세스였습니다."라고 그는 말합니다.

그는 최신 기술들을 활용했습니다: 개인화된 데이터 수집, 알고리즘 기반 설계, 3D 프린팅으로 이 비전을 실현했습니다.

초기에 약 30명의 자원자를 모집하여 인체공학적 데이터를 수집했습니다. 참가자들은 프로토타입 안장에 앉아 지시를 따르고 특정 각도에서 착석 자세를 촬영했습니다.

촬영된 이미지는 Structure-for-Motion 방법으로 처리되어 2D 샷을 3D 포인트 클라우드로 변환했습니다. 이 포인트 클라우드는 좌골 간 거리와 압력점 치수를 정량화하여 각 안장 모델의 기초가 되었습니다.

"이 정도의 작은 샘플에서도 명확한 트렌드는 나타나지 않았습니다. 맞춤화의 필요성은 부정할 수 없습니다."

– Tim Schütze, 산업 디자인 학생

최종 안장은 두 개의 3D 프린트 쿠션, Nylon 12로 프린트된 베이스, 레일로 구성됩니다.

논문을 위해 Schütze는 세 가지 독특한 모델을 제작했습니다. 모두 3D 프린트 쿠션, 베이스, 레일을 특징으로 합니다.

개인화 도구로서의 3D 프린팅

처음부터 Schütze는 워크플로우에 3D 프린팅을 통합했습니다. "직접 관여하며 프로세스를 안내하고 싶었습니다."라고 그는 말합니다.

"3D 프린팅은 미래에 필수적이며, 전통적 제조 대비 비교할 수 없는 접근성을 제공합니다."

– Tim Schütze, 산업 디자인 학생

그는 FDM 프린터로 비용 효율적이고 신속한 탄성 쿠션 생산을 시작했습니다. Shore 72A TPU를 사용했습니다. 그러나 FDM은 프린트 품질, 서포트 제거, 소재 물성으로 인해 안장 베이스에는 부적합했습니다.

강력한 대안을 찾아 Schütze는 Formlabs 베를린 팀과 상담했습니다. "긍정적으로 응답해주셨고 베이스용 SLS로 전환을 도왔습니다."라고 회상합니다.

Fuse 1 소개: 작동 원리 알아보기

제품 데모를 시청하고 전문가가 Fuse 1과 SLS 3D 프린팅의 다재다능함을 안내합니다.

필요한 탄력성과 품질을 충족하기 위해 Schütze와 엔지니어링 팀은 베이스를 SLS로 프린트하기로 결정했습니다. 베를린 사무실 투어 후 그는 Fuse 1에서 갓 프린트된 부품을 직접 꺼냈습니다. "첫 결과물부터 이미 놀라웠습니다."라고 회상합니다.

베이스는 높은 인장 강도, 연성, 안정성으로 안장 성능에 중요한 Nylon 12로 제작되었습니다.

Schütze는 몇 주간 SLS 프린트 안장을 직접 테스트하며 파손 위험을 감수했습니다. "모든 것이 훌륭하게 작동했습니다. 깊이 감명받았습니다."라고 말합니다.

5개월간의 집중적인 데이터 수집과 프로토타입 개선 끝에 5월에 Fuse 1로 프린트된 세 개의 완전 개인화된 사용 준비 안장으로 프로세스가 완료되었습니다.

논문 결론에서 Schütze는 세 개의 성별 감수성, 개인화된 자전거 안장과 다른 이들이 채택할 수 있는 오픈소스 워크플로우를 발표했습니다.