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3D 프린팅을 위한 설계 원칙과 실전 팁 모음

 (blog.rahix.de)
2P by GN⁺ 9일전 | ★ favorite | 댓글 3개
  • 3D 프린팅 설계는 기존 제조 방식과 크게 다르며, 완전히 다른 설계 철학이 필요함
  • 온라인에서 기본적인 정보는 많지만, 심화된 지침이나 실용적인 요령을 모은 자료는 드뭄
  • 이 가이드는 FDM/FFF 방식의 3D 프린팅에 특화된 설계 원칙과 예제를 한데 모은 것
  • 이 글은 FDM/FFF 방식에 중점을 두며, 다른 적층 제조 방식에는 적용되지 않을 수 있음
  • 기능적 부품 설계가 핵심으로, 미세한 조정 없이도 쉽게 출력 가능한 구조를 추구함
  • 후처리 최소화, 재료 낭비 최소화, 생산 용이성 등이 주요 목표임
  • 심미성보다는 기계적 완성도에 집중하며, 잘 설계된 부품은 자연히 아름다움이 있음

Goals of Design Engineering

  • 기계적 설계는 항상 다수의 목표와 제약 조건 사이에서 최적의 해법을 찾는 작업임
  • 핵심 목표:
    • 하중에 맞춘 설계: 부하를 효율적으로 견디는 구조 형성
    • 제조 방식에 맞춘 설계(DFM): 출력이 쉬운 구조로 조정
    • 비용 최적화: 재료와 출력 시간을 줄이는 방식
  • 디자인 엔지니어링은 제조 장비 개선보다는 부품 구조를 제조 방식에 맞춰 최적화함
  • 이상적인 부품은 다양한 3D 프린터에서 출력 가능한 이식성 높은 설계(Portable Design) 를 목표로 함
  • 프린터와 소프트웨어가 지속적으로 발전하고 있으므로, 일부 규칙은 시간이 지나면 덜 중요해질 수 있음

Terminology

  • Layer: 부품을 수평 단면으로 나눠 적층한 구조
  • Perimeter: 각 레이어의 외곽선을 이루는 선
  • Shell: 레이어마다 외곽선만 남긴 중공 구조
  • Infill: 쉘 내부를 채우는 격자형 구조
  • Infill Percentage: 내부 채움의 밀도 비율
  • Overhang: 아래 지지 없이 위로 돌출된 구조
  • Bridge: 양 끝이 지지되는 상태에서 공간을 가로지르는 구조
  • Seam: 외곽선 출력 시작/종료 지점으로 흔히 눈에 띔

The Standard Printer Profile

  • 이식성 있는 설계를 위해 가정한 기본 프린터 환경 정의 필요
  • 아래는 범용 FDM 프린터를 기준으로 한 설계 기준임:
    • 노즐 직경: 0.4mm
    • 층 높이: 0.2mm
    • XY축 정렬 및 보정 상태 양호
    • 출력 속도는 표준적이나 약간의 아티팩트는 감안해야 함
    • 브리지와 오버행 출력은 무리 없음
    • 적절한 베드 접착력을 갖추고 있음

1. Designing for Part Strength

  • 3D 프린팅 부품은 속이 비어 있고 적층 방식으로 제작되므로 방향에 따라 기계적 특성이 달라지는 이방성(Anisotropy) 을 가짐
  • 일반적인 강도 설계 규칙 외에도 3D 프린팅 특성에 맞춘 추가 고려사항이 필요함

  • Part Orientation

    • R1.1 — 인장력은 프린트 평면과 평행하게 정렬할 것
    • 인장 하중은 레이어 사이를 벌리는 방향일 때 취약하므로, 하중 방향을 고려한 출력 방향 선정이 중요함
    • 특히 클립 구조물처럼 휘어지는 부품은 출력 방향에 따라 반복 사용 시 파손 위험이 큼
    • 다른 사용자들이 모델을 잘못 출력하지 않도록, 모델 파일은 올바른 출력 방향으로 저장하는 것이 바람직함

  • When no orientation works

    • 이상적인 출력 방향이 없는 복잡한 부품의 경우, 여러 조각으로 나눠 출력한 후 조립하는 방식이 효과적임
    • R1.2 — 최적 방향이 없다면 부품을 나눠 출력
    • 도브테일 조인트는 대부분의 방향에서 인쇄가 쉬우며 조립에 적합한 구조임

  • To infill or not to infill

    • 인필을 100%로 높인다고 해서 효율적인 강도 증가로 이어지지 않음
    • 표면에서 강도가 집중되므로, 쉘(perimeters) 을 늘리는 것이 더 효과적임
    • R1.3 — 강도는 내부보다 외부 표면에서 결정됨
    • 인필은 재료 낭비 및 출력 시간 증가로 이어질 수 있음
    • 구조 하중은 중립 축에서 먼 외곽에서 가장 크므로, 여기에 재료를 집중하는 것이 효율적임

  • The Flow of Forces

    • 부품 내부에서 힘이 흐르는 경로(Force Lines) 를 고려해 형상 변경으로 응력 완화 가능
    • R1.4 — 힘의 흐름은 가능한 직선 경로로 유도
    • 모서리에는 필렛(Fillet)을 적용하여 응력 집중을 줄이고 파손 위험을 완화할 수 있음

  • Cross-sectional Considerations

    • 3D 프린팅에서는 대부분 속이 빈 구조이므로, 단면을 줄이는 것보다 표면 면적 감소가 재료 절약에 효과적임
    • R1.5 — 얇은 형상보다 두꺼운 형상이 더 유리
    • 예시: 전통적으로 강한 I-빔 구조는 프린팅에서는 오히려 정사각형 단면이 더 강도와 출력 효율에 유리할 수 있음

  • Simulation Struggles

    • 기존 제조에서는 시뮬레이션이 핵심 도구이나, 3D 프린팅의 비균질 구조로 인해 정확한 예측이 어려움
    • 대신 직접 출력 및 테스트가 저비용으로 가능한 대안이 됨
    • 단, 기계적 강도 테스트에는 출력 테스트가 적합하지만, 치수 정확도 검증용으로는 권장하지 않음
    • 위상 최적화(Topology Optimization) 는 FFF 방식과는 맞지 않으며, 이상적인 출력 형상을 제공하지 못함

2. 제조 공차와 부품 마감 (Manufacturing Tolerance and Part Finish)

  • Chamfers vs. Fillets

    • R2.1 — 프린트 평면과 평행한 모서리에는 챔퍼, 수직인 모서리에는 필렛을 사용하는 것이 최상의 인쇄 품질을 제공함
    • 수평 방향의 필렛은 급격한 오버행(overhang) 을 유발해 표면 품질이 저하되고 인쇄가 어려움
    • 수직 방향에서는 필렛이 프린트 헤드의 가속을 줄여 표면 결함을 줄이는 데 효과적임
    • 챔퍼는 일정한 기울기를 유지해 층마다 균일한 레이어 라인을 형성하고 깔끔한 외관을 제공함

  • Horizontal Holes

    • 수평 방향 원형 구멍은 큰 오버행 문제를 유발하므로, 90도 눈물방울 모양(teardrop) 이나 평평한 지붕 구조로 대체하는 것이 좋음
    • R2.2 — 수평 방향 구멍은 눈물방울 형태 또는 지붕 구조로 설계할 것
    • 브릿지 영역은 약간 처질 수 있으므로 추가 클리어런스 확보 필요

  • Seemingly Seamless

    • 퍼리미터 심(seam) 은 인쇄 시작/종료점이며, 위치에 따라 치수 오차와 외관 저하를 유발할 수 있음
    • 완전한 원형이나 동일한 각도의 코너들에서는 심 위치 결정이 어려워져 오류 가능성이 큼
    • R2.3 — 수직 구멍의 경우 눈물방울 형태로 심을 회피
    • R2.4 — 심이 기능이나 외관에 영향을 미치지 않도록, 날카로운 오목한 코너를 추가하여 심을 유도할 것

  • Expectable Tolerances of FFF/FDM

    • 설계는 제조 공정의 한계를 고려하여 진행해야 하며, 0.1mm 정도의 표면 오차는 일반적인 수준으로 간주됨
    • 코너가 날카롭고 기하학적으로 복잡한 부품은 가속으로 인한 오차 증가가 발생함
    • R2.5 — 프린트 헤드의 움직임이 쉬운 경로로 설계하여 공차 개선
    • 수축 및 뒤틀림(warping)은 곡면이 많고 부피가 큰 부품일수록 덜 발생
    • R2.6 — 뒤틀림을 방지하려면 표면을 둥글고 부피가 크도록 설계. 이상적 형상은 구체임

  • Perfect Precision

    • 골디락스 접근법처럼 테스트 프린트를 통해 최적 치수를 찾는 방식은 반복성은 높지만 설계의 이식성(portability) 을 저해함
    • R2.7 — 정밀하게 만들 수 없다면 조정 가능하게 만들 것
    • 조절 메커니즘 예시:
      • 타원형 구멍: 위치 조정 가능하지만 미세 조정은 어려움
      • 마주보는 나사 구조: 높이 정밀 조정에 적합, 양면 접근 필요
      • 스프링과 나사 결합: 간편 조정, 추가 고정용 나사 사용 가능
      • 시밍(shimming): 얇은 철판이나 3D 프린트된 시트를 겹쳐 높이 조절

  • Engineering Fits

    • 전통 제조에서 사용하는 공차 체계(예: H6) 는 FDM 프린팅에서는 비현실적임
    • 필요 시 리머로 후가공하여 정확한 공차 달성 가능하나, 특별한 경우가 아니라면 효율성이 낮음
    • 간단한 경우는 여유 맞춤(clearance fit) 또는 간섭 맞춤(interference fit) 중 선택

  • Circles Considered Harmful

    • 간섭 맞춤에서 원형 구멍은 재료의 변형 여유가 적어 파손 위험 증가
    • 육각형/사각형 구멍은 변형을 통해 간섭을 흡수할 수 있어 더 유연함
    • R2.8 — 간섭 맞춤에는 원형 구멍 대신 육각 또는 사각형 구멍 사용

  • Crush Ribs

    • 크러시 립(crush ribs) 은 한 번만 조립되는 간섭 맞춤에 적합한 구조
    • 프린팅 허용 오차를 립의 변형으로 흡수할 수 있어, 간섭력의 일관성 확보 가능
    • 작은 특징이기 때문에 프린트 오차가 더 크며, 대체로 언더사이즈로 출력됨
    • R2.9 — 재조립이 필요 없는 간섭 맞춤에 크러시 립 사용

  • Grip Fins

    • 그립 핀(grip fins) 은 탄성 변형을 활용해 여러 번 재조립 가능한 간섭 구조 제공
    • 크러시 립과 달리 지속적인 결합/해체가 가능하며 반복 사용이 필요한 부품에 적합함
    • R2.10 — 반복 조립이 필요한 간섭 맞춤에는 그립 핀 사용

3. 공정 최적화(Process Optimization)

  • Support Material

    • R3.1 — 서포트 재료의 사용은 피하는 것이 원칙
    • 서포트는 후처리 작업 증가, 소재 낭비, 치수 정밀도 하락, 표면 품질 저하 등의 문제를 야기함
    • 대부분의 경우, 작은 디자인 변경으로 서포트가 필요 없도록 개선 가능함
    • 인쇄 방향을 바꾸는 것만으로도 서포트를 제거할 수 있음

  • Diagonal Orientation

    • 인쇄 축과 45도 기울여 부품을 배치하면 브리지를 줄이고, 모든 면의 품질을 고르게 유지할 수 있음
    • R3.2 — 기울인 배치를 통해 서포트를 제거할 수 있음
    • 단, 넘어질 위험이 있으므로 브림(brim)을 추가하는 것이 좋음

  • Divide and Conquer

    • 서포트를 피할 수 없다면 부품을 여러 조각으로 분할하고 조립하는 방식도 고려할 수 있음
    • R3.3 — 어느 방향으로도 서포트를 피할 수 없다면 부품을 나누어 인쇄

  • Sacrificial Layers

    • 위에서 아래로 뚫린 카운터보어 홀(counterbore) 은 서포트 없이 인쇄가 어려움
    • 희생층(sacrificial layer) 을 추가하면 서포트 없이도 구조 유지 가능
    • 인쇄 후 얇은 브릿지 층을 칼이나 드릴로 제거하면 원하는 형상을 얻을 수 있음
    • R3.4 — 내부 오버행에는 희생층을 활용해 서포트를 대체

  • Overhanging Counterbore Trick

    • 희생층보다 한 단계 진화한 방식으로, 내부 구멍을 방해하지 않는 방향으로 브릿지를 배치하여 단계적으로 구조를 완성
    • 후처리 없이도 깔끔한 인쇄 결과를 얻을 수 있으며, 소형 구멍에 특히 효과적임
    • R3.5 — 오버행 카운터보어에는 브릿지 레이어 트릭 사용

  • Layers of Bridges

    • 여러 브릿지를 계층적으로 쌓아 더 복잡한 구조를 서포트 없이 제작할 수 있음
    • 연속 브리징(sequential bridging) 은 OpenFlexure 프로젝트에서도 활용됨
    • R3.6 — 브릿지를 활용한 브릿지로 복잡한 형상을 서포트 없이 인쇄 가능

  • Well Meant Material Saving

    • I-빔 형상이나 불필요한 구멍은 오히려 재료 소비와 인쇄 시간 증가로 이어질 수 있음
    • 3D 프린팅은 내부보다 표면 면적이 재료 사용에 더 큰 영향을 미침
    • R3.7 — 재료 절감을 위해 구멍을 뚫기보다 볼륨감 있는 형상 유지

  • Optimizing Bed Adhesion

    • 출력물의 베드 접촉 면적을 적절히 조절해야 대량 생산 시 출력 및 제거가 쉬움
    • 너무 작으면 전복 위험, 너무 크면 제거가 어려움
    • R3.8 — 대량 생산 시 베드 접촉 면적을 최소화

  • Mouse Ears

    • 브림 대신 CAD에서 직접 설계된 Mouse Ear 구조를 활용하면 접착력 향상 및 후처리 간소화 가능
    • 직접 부품에 붙인 형태, 또는 분리된 돌기 형태로 쉽게 제거 가능
    • R3.9 — 베드 접착이 어려운 부품에는 Mouse Ear를 추가

4. 기능 통합(Functional Integration)

  • 여러 기능을 하나의 부품에 통합하면 조립과 비용이 줄어들지만 인쇄 방향 제한, 프로토타입 반복 어려움 등의 단점이 있음
  • 경우에 따라 기능을 나눠서 프로토타입, 수리 용이성을 확보하는 것도 고려해야 함

  • Zip tie Channels

    • 부품 표면에 작은 반원형 채널을 추가하면 지퍼 타이로 전선 고정 가능
    • R4.1 — 케이블 고정을 위해 Zip tie 채널 활용

  • Flexures

    • 플렉셔(flexure) 는 재료의 탄성을 활용해 움직임을 허용하는 구조
    • 얇고 길게 설계하면 탄성 범위 내에서 더 많은 이동이 가능
    • 여러 개의 얇은 플렉셔를 병렬로 배치해 강성과 이동 거리 최적화 가능
    • R4.2 — 움직이는 기능을 통합하기 위해 플렉셔 사용
    • R4.3 — 플렉셔는 탄성 범위 내에서만 변형되도록 설계
    • R4.4 — 플렉셔에는 과도한 이동을 막기 위한 스토퍼를 배치

  • Clips

    • 클립은 플렉셔의 대표적인 활용 사례로, 조립용 나사 없이도 고정 가능
    • 인쇄 방향이 중요하며, 레이어를 가로지르는 클립은 매우 약함
    • 형상 고정 방식(form-locking)을 사용할 경우, 클립 해제를 위한 공간 제공 필요
    • R4.5 — 클립이 부러지지 않도록 최소 이동 범위로 설계
    • R4.6 — 형상 고정 클립은 해제 가능한 구조를 제공

  • Living Hinges

    • 리빙 힌지는 얇은 플라스틱이 휘어지며 작동하는 힌지로, 간단하고 경제적인 설계
    • 얇은 힌지는 반드시 베드에 수평으로 인쇄되어야 함
    • 브리징으로 만든 힌지는 성능이 떨어짐

  • Printed Bearings

    • 대형 베어링이 필요한 경우, 부품 내부에 레이스를 설계하고 강철 볼을 조립하는 방식으로 베어링 통합 가능
    • 간격 유지를 위한 프린트된 케이지 추가도 가능

  • Print-in-place Mechanisms

    • 프린트 인 플레이스(print-in-place) 는 여러 부품을 조립 없이 한번에 출력하는 방식
    • 기어 세트 등 조립 불가능한 구조도 출력 가능하며, 매우 강력한 통합 설계 기법
    • 출력 방향 고정, 서포트 제거 어려움 등 설계 난이도가 높음
    • 인터페이스 되는 부품 간에는 0.3 mm 이상의 간격 확보 필요
    • R4.7 — 플로팅 형상 지지를 위해 분리 가능한 브레이크어웨이 구조 사용
    • R4.8 — 인쇄 중 접촉 방지를 위해 충분한 간격 확보

5. 플라스틱을 넘어서(Beyond Plastic)

  • Nuts and Bolts

    • Screw Preload
      • 나사 체결 시 발생하는 압축력(preload) 은 연결 안정성을 결정하지만, 3D 프린트 부품은 강성이 낮아 전통 계산이 무용함
      • 진동 및 동적 하중에 대비해 나사잠금제(threadlocker)나 락너트 사용 권장
      • R5.1 — 동적 하중을 받는 나사는 잠금 보조 수단과 함께 사용
    • Screw Length
      • 나사는 가능한 한 길게 설계하여 부품 전반에 압축력 분산 및 과도한 체결 방지
      • R5.2 — 나사 길이는 최대한 길게 설계
    • Threads in Printed Parts
      • 플라스틱 부품에 직접 나사산을 가공하거나 CAD로 생성 가능하나, 과체결 시 손상되기 쉬움
      • 반복 체결이 없는 저부하 연결에는 탭 가공 나사산 사용 가능
      • R5.3 — 재사용이 적은 결합에는 나사 탭 가공 사용
    • Rib Thread Forming
      • Crush rib을 변형시켜 나사산 생성하는 방식은 후처리 없이도 손쉬운 체결 가능
      • R5.4 — 리브를 활용한 나사산 생성은 간단한 저재사용 연결에 유용
    • Threaded Inserts
      • 열 삽입형 금속 인서트는 반복 조립에 적합한 강력하고 안정적인 나사산 제공
      • R5.5 — 높은 강도와 반복 사용성을 위한 인서트 사용 권장
    • Embedded Nuts
      • 표준 너트를 부품 내부에 삽입하면 경제적이며 긴 나사와 함께 사용시 이상적
      • 측면 또는 후면 컷아웃 설계로 너트 삽입 가능
      • R5.6 — 표준 너트 삽입을 위한 컷아웃 설계
    • Thread Strength
      • 대부분의 나사산 방식은 일반적인 부하에는 충분한 강도를 제공하며, 설계 시 반복성 및 조립성 위주로 판단

  • Dowel Pins

    • 정밀 위치 고정용 핀(dowel pin) 은 프린팅 공차 한계로 사용 빈도 낮음
    • 정확도가 중요한 고정구에는 여전히 유용하며, 후가공 또는 헥사홀/크러시 리브 사용 가능

  • Embedded Hardware

    • 인쇄 중 하드웨어 삽입 방식은 체결 또는 조립을 단순화함
    • 출력 도중 일시 정지 후 삽입, 이후 재개 방식으로 구조물 내부에 고정
    • 예: 투명 시트, 자석, 금속망 등
    • R5.7 — 복잡한 체결 대신 하드웨어 삽입으로 기능 통합

  • Printing on Fabric

    • 얇은 천(튜울 등) 을 인쇄 도중 덮어 유연한 구조물 제작 가능
    • 주로 의류 및 코스프레 분야에서 사용되며, 개별 부품이 패브릭 위에 고정됨
    • 지오메트리에 따라 유연성 조절 가능

6. 외형 설계 (Appearance)

  • Complex Shapes

    • 3D 프린팅은 복잡한 곡면, 유기적 형상을 구현해도 비용 부담이 없음
    • 전통적인 직각 기반 디자인에서 벗어나, 외관이나 인체공학 개선을 위해 복잡한 형상 적극 활용 가능
    • R6.1 — 외형 또는 인체공학 향상을 위해 복잡한 형상 적극 활용

  • Shadow Lines

    • 조립 부품의 접합부에 작은 간격과 리브(돌출선) 을 추가하여 정밀하지 않아도 깔끔한 이음새 연출 가능
    • 실링 기능까지 추가하려면 내부에 이중 리브를 추가해 미로형 구조로 구성 가능
    • R6.2 — 부품 접합부에 쉐도우 라인을 추가하여 외관 향상

  • Surface Texture

    • 수직 면의 레이어 라인 제거가 어려운 한계가 존재
    • 텍스처드 빌드 플레이트 사용 시 하단 면 품질 향상 가능, 그러나 제한적
    • Fuzzy Skin 기능은 인위적 불규칙성을 줘서 층 라인 은폐 및 촉감 개선
    • R6.3 — 표면 질감을 조절해 3D 프린팅 느낌을 줄이기

  • Printed Text

    • 파트에 레이저 마킹이나 라벨 없이 텍스트 각인이 가능
    • 부품 번호나 버전 등을 새겨 관리 및 수정 추적 용이
    • 각인(engraving)이 양각(embossing)보다 결과가 더 깔끔함
    • R6.4 — 각인을 기본으로 텍스트 추가
    • R6.5 — 텍스트는 수직 방향으로 배치하여 정밀 인쇄 유도
    • 0.6mm 이상 선폭, 0.5mm 이상 깊이 확보 시 대부분의 프린터에서 문제 없음

  • Vase Mode Design

    • Vase Mode는 단일 외벽을 나선형으로 출력하여 빠르고 심플한 출력 가능
    • 레이어 이음새가 없어 매끈한 외관, 스트링 현상 없음, 소재 소모 적음
    • 내부 지지 구조가 없으므로 강성이 낮음, 그러나 형상에 따라 보완 가능
    • R7.1 — Vase Mode 파트의 강성을 위해 비딩 패턴 활용

  • Beading Patterns

    • 금속 시트 강화에 사용하는 비딩 패턴(Sickening Pattern) 을 프린트에도 응용 가능
    • 얇은 쉘 구조에 리브 형태를 추가하여 강성 증가
    • CNC-Kitchen에서 자세한 사례 제시

  • Unconventional Vase Mode

    • Vase Mode는 화병 외에도 기하학적 조작을 통해 기능성 부품 출력 가능
    • FPacheco의 헥사 트레이는 전형적 Vase Mode가 아님에도 장점을 활용한 사례
    • 대량 생산 시 시간과 품질 모두 확보 가능

체크 리스트

  • 1. 부품 강도 확보

    • R1.1 인장력은 프린트 면과 평행하게 정렬
    • R1.2 방향 최적화가 어려울 경우 다중 파트로 분할
    • R1.3 강도는 내부 채움보다 표면 두께에 좌우됨
    • R1.4 하중은 가능한 한 직접적으로 전달
    • R1.5 가늘기보다 굵은 단면 우선 고려

  • 2. 제조 공차 및 표면 마감

    • R2.1 수평 모서리에는 챔퍼, 수직 모서리에는 필렛 적용
    • R2.2 수평 홀에는 눈물방울 형태 또는 평평한 상단 도입
    • R2.3 수직 홀도 눈물방울 형태로 정확도 보정
    • R2.4 시임 위치는 오목한 코너에 유도해 정밀도 확보
    • R2.5 프린터 헤드 경로를 고려해 기하 구조 설계
    • R2.6 부피 크고 곡면 부드러운 형상으로 변형 방지
    • R2.7 정밀도 확보 어려울 땐 조절 가능성 부여
    • R2.8 간섭 핏에는 원형보다 육각형/사각형 홀 사용
    • R2.9 일회성 프레스 핏에는 Crush Rib 사용
    • R2.10 재조립 가능한 핏에는 Grip Fin 활용

  • 3. 공정 최적화

    • R3.1 서포트 필요성 최소화
    • R3.2 파트 방향 조절로 서포트 회피
    • R3.3 서포트가 불가피한 경우 파트를 분할
    • R3.4 희생 레이어로 내부 오버행 방지
    • R3.5 Overhanging Counterbore 트릭 사용
    • R3.6 다중 브리지 구조로 복잡한 형상 구현
    • R3.7 표면적은 최소화, 부피감 있는 구조 유지
    • R3.8 대량 생산 시 베드 접촉면 최소화
    • R3.9 접착 문제 발생 시 Mouse Ear 추가

  • 4. 기능 통합

    • R4.1 Zip Tie 채널로 케이블 고정
    • R4.2 Flexure로 이동 기구 통합
    • R4.3 탄성 범위 내에서만 변형되도록 설계
    • R4.4 Flexure 한계를 넘지 않도록 물리적 제한 구조 포함
    • R4.5 Clip은 최소한의 이동 거리로 설계해 파손 방지
    • R4.6 해체 가능한 Clip에는 도구 접근 가능 공간 확보
    • R4.7 Print-in-Place 설계에는 탈락 가능한 서포트 면 사용
    • R4.8 부품 간 간섭 방지를 위한 충분한 여유 간격 확보

  • 5. 플라스틱 너머 – 기계 요소

    • R5.1 동적 하중 나사에는 락너트나 접착제 등 보조 잠금 장치 사용
    • R5.2 나사 길이는 최대한 길게 설계
    • R5.3 저빈도 조립용 나사는 직접 탭으로 가공
    • R5.4 Crush Rib 기반 나사 삽입으로 후가공 생략 가능
    • R5.5 Heat-Set Insert로 반복 가능한 강한 나사 삽입구 확보
    • R5.6 일반 너트를 삽입할 수 있도록 절개 설계
    • R5.7 나사 외에도 하드웨어를 프린트 중간에 삽입해 결합 단순화

  • 6. 외관

    • R6.1 복잡한 형상도 외관이나 인체공학 개선에 무료로 적용 가능
    • R6.2 두 파트 결합부에 쉐도우 라인 추가해 고급스러운 외형 확보
    • R6.3 표면 질감을 조절해 3D 프린팅 느낌 감소
    • R6.4 텍스트는 Emboss보다 Engrave 방식 선호
    • R6.5 각인/양각 텍스트는 프린트면에 수직으로 배치

  • 7. Vase Mode 특화 설계

    • R7.1 Vase Mode 파트 강성을 위해 Beading Pattern 사용
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judy002626 5일전  [-]

제가 본 자료 중에 손에 꼽을 만한 고급 정보가 정말 잘 담겨있는 것 같습니다. 이런 내용을 한국어로 볼 수 있다니.. 너무 기쁩니다.

나사같은 경우는, 안타깝게도 저는 초짜라서 주변에서 경험적으로 전해지는 방법을 쓰고 있는데, 나사 산을 따로 내진 않고 나사 직경보다 0.4mm정도 좁은 원통 기둥을 내고, 입구에 고각도 챔퍼를 짧게 주는 방식을 쓰고 있습니다. 혹시 이것에 대해서는 어떻게 생각하시나요?

가령 M3이라면 2.6mm홀에, 입구에 80°, 0.3mm길이 챔퍼를 주고 있습니다. SLA로는 기둥 벽 두께 2mm이상 주고 있고, FDM은 출력해주신 분 사양을 잘 모르지만 FDM에서도 가능했습니다.

기계적 높은 강도와 힘을 받는 부품은 아니고, 단순 고정형에 가깝지만 몇번 떨어뜨리고도 멀쩡한 것 보면 의외로 괜찮은 듯 했습니다.🤔

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1206good 5일전  [-]

지속적인 분해결합이 필요한 부품이 아니라면 레이어 방향에 따라서 분리되는 이슈만 조심하면 단순 기둥에 스크류를 돌려 넣는것도 체감상 문제되지는 않는것 같습니다.

반복적인 분해결합이 필요한 경우 나사산 포함해서 프린트 하는 것 보다는 인서트를 넣는게 나은거 같구요.

의견 탭에서
"나사산을 프린트된 부품에 직접 내는 방법으로 나무 나사가 효과적임

나무 나사는 탭 없이도 자체적으로 나사산을 만들 수 있음
PETG로 프린팅하면 강도가 충분하지만, PLA는 층과 평행한 구멍에서 갈라질 수 있음"
요 부분에 공감하는 바입니다.

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GN⁺ 9일전  [-]
Hacker News 의견

  • 3D 프린팅에 빠져들게 되었음. A1 Mini로 시작했지만, 창의적인 프로젝트뿐만 아니라 기능적인 부품도 프린팅하게 되었음

    • GLi.net Beryl과 Apple TV를 위한 6인치 서버 랙을 프린팅했음
    • 3D 프린팅은 시간 소모가 크지만, A1과 Claude를 사용하면 취미로 즐길 수 있을 정도임
    • CAD 기술이 필요하지만, LLMs 없이 시작하기엔 부담이 큼

  • 이 기사는 Thingiverse나 Printables의 평균적인 부품보다 높은 수준임

    • Fusion 360의 "plastics" 모드에서 설계되었지만, 프린트된 것인지 몰드된 것인지 구분하지 못함
    • 표준화된 기계의 능력에 맞춘 "생산 인식 설계"가 가능한 CAD 엔진이 있는지 궁금함

  • 나사산을 프린트된 부품에 직접 내는 방법으로 나무 나사가 효과적임

    • 나무 나사는 탭 없이도 자체적으로 나사산을 만들 수 있음
    • PETG로 프린팅하면 강도가 충분하지만, PLA는 층과 평행한 구멍에서 갈라질 수 있음

  • 나사 삽입의 설계 제한점은 뒤쪽에서 나사를 삽입할 때 신뢰할 수 없다는 것임

    • 삽입 전 나사를 뒤쪽에서 삽입하고, 삽입물에 나사를 끼운 후 함께 설치하면 문제 해결 가능

  • 3D 프린터를 7년간 사용해왔고, 팬데믹 동안 집에서 조립했음

    • 기사에서 다룬 주제 중 일부는 이미 경험으로 알게 되었음
    • 모든 것을 연구하고 설명한 수준이 놀라움

  • 프린트에서 재료를 최소화하는 유용한 방법은 표면을 프린트하지 않는 것임

    • 표면이 기능에 중요하지 않다면 제거 가능
    • 평면 인필을 사용하면 부품이 멋지게 보일 수 있음

  • J. E. Gordon의 "Structures"는 기계 설계 개념을 이해하는 데 도움이 됨

  • Bambu Labs P1S는 사용하기 쉬워서 이전 Ender보다 100배 더 많이 프린트하게 됨

    • Fusion360을 배우게 된 동기부여가 되었음

  • 필렛 엣지와 날카로운 엣지의 충돌 문제

    • 직사각형 상자의 경우 3/4 모서리를 필렛 처리하고 나머지 하나를 날카롭게 남기는 방법 고려 가능

  • 구체를 두 부분으로 나누어 서로 나사로 고정할 수 있는 디자인이 유용함

  • 프린트된 부품에 텍스트를 추가하지 않을 이유가 없음

    • 3D 프린트된 텍스트의 외관이 실망스러움
    • 토너 전사 기술이 유망해 보이며, 스프레이 페인팅 후 레이저로 텍스트를 그리는 방법도 흥미로움
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