3D모델링부터 후가공까지 3D프린터의 모든 것

우와~ 새해가 밝은지 얼마 안 된 것 같은데 벌써 3월이 됐어요!

시간이 어찌나 빨리 빨리 지나가는지!! 계속해서 나이 먹는 기분..ㅠㅠ 시간아 조금만 천천히 지나가라~~!!!!ㅠㅠ

오늘은 3D모델링부터 출력, 후가공까지 3D프린터의 모든 과정에 대해 간략하게 소개할까 합니다!

3D프린팅을 위해서 제일 먼저 필요한 것은 도면인데요, 평면도로 구성되어 있는 2D형식이 아닌 3D형식의 파일이 필요합니다.

이 파일을 만들기 위해서는 실물 제품이라던지, 대략적으로 그린 스케치가 있어야 설계자가 도면을 만들어내기가 수월합니다.

 

3D데이터를 제작하기 위한 프로그램으로는 라이노(Rhino), 카티아(CATIA), 3D맥스(3ds Max), 스케치업(SketchUp), 시네마4D 등 다양한데 자신에게 맞는 것으로 제작하면 됩니다.

3D맥스의 경우에는 모델링뿐만 아니라 렌더링, 애니메이션 기능까지 지원하고 있어서 보통 CG작업에 활용된다고 합니다.

 

스케치업은 건축이나 인테리어 분야에서 주로 쓰이며 시네마4D는 광고나 영화 타이틀 영상에서 많이 쓰이는 프로그램입니다.

보통 설계자들은 카티아 또는 라이노를 많이 사용하는 편입니다.

전자는 설계 수정 시 쉽게 빠르게 할 수 있고, 조립과 공차, 간섭 여부 해석이 된다는 장점이 있습니다.

그리고 후자는 디자인을 할 때 많이 쓰이는 프로그램이지만 히스토리 기능이 없어서 혹시나 수정을 하게 된다면 처음부터 다시 그려야 하는 단점이 있습니다.

각자 자신에 맞는 프로그램으로 삼차원파일을 만들었다면 3D출력을 할 수 있도록 G-code로 변환해줍니다.

3D파일 확장자를 지코드로 바꿀 때는 큐라(Cura) 무료프로그램이나 심플리파이3D (SIMPLIFY3D) 유료프로그램으로 변환 가능하며 이 프로그램을 활용하면 채움의 정도나, 레이어 두께 등 출력 시 필요한 설정을 할 수 있습니다.

3D모델링을 하고 파일 변환까지 다 준비가 되었다면 3D프린터로 출력을 하는데요, 출력은 보통 FDM이나 SLA방식을 활용합니다.

Fused Deposition Modeling 방식의 경우 필라멘트라는 재료를 고온에 녹여 압출하여 아래부터 위로 한층 한층 쌓아올려 형상을 만드는 방식으로 장비 가격이 그렇게 비싸지 않으며 재료 또한 다른 방식의 재료에 비해 저렴한 편이나 이 장비의 특성상 결이 보인다는 단점이 있습니다.

Stereo Lithography Apparatus 방식의 경우 액체 재료에 레이저를 쏴서 굳혀 형상을 만드는 방식으로 장비 자체가 고가이고, 재료비도 비싼 편입니다. 그러나 표면 조도와 정밀도가 굉장히 우수하다는 장점이 있습니다.

출력이 끝나면 후가공을 하는데 이 과정은 표면이 매끄러워질 때까지 퍼티를 바르고 사포로 가는 과정을 여러 번 거쳐야 합니다. 그 이후 서페이서 작업 후 도색작업을 진행합니다.

도면부터 도색까지의 과정 중에 일일이 수작업으로 샌딩작업을 해야 하고, 표면이 매끄러워질 때까지 계속해서 갈아줘야 하다 보니 엄청나게 번거롭고 제일 힘든 작업이라고 할 수 있습니다.

필라멘트 압출방식의 경우 여러 재료 중에서도 PLA와 ABS를 많이 사용하는 편인데 전자는 잘 갈리지 않아서 혹시나 후가공을 해야 한다면 ABS로 출력하여 작업을 하는게 더 편리합니다.

여기까지 3D모델링부터 후가공까지의 과정을 아주 간단하게 설명해 보았는데요, 사실 3D프린터에 관한 것은 이정도만 알아도 거의 다 안다고 할 수 있습니다.

이 분야에 관심 있는 사람들을 제외하면 과정 자체를 모르는 사람들이 많기 때문입니다.

3D PRINTER는 시제품 및 건축모형 등에 유용하게 활용되고 있으니 혹시 목업 제작이 필요하다면 3D PRINTING을 활용해서 제작하는 것도 좋은 방법이니 참고하세요~