의료 / 헬스케어 
♦ 용　　도 : 제품개발 테스트 목업 　 
♦ 제조방식 : 역설계(3D스캔), 3D프린팅(MJF)
♦ 중점사항 : 제품 외 별도자료 없음, 구조변경

 

 

공기청정기 제조 기업의 제품 성능을 개선하기 위한 시제품입니다.

성능개선을 위해서 기존 송풍기 날개 구조 수정이 필요했습니다.

 

 

별도의 설계 도면이나, 3D 설계 데이터는 없는 상황에서

송풍기 날개를 기존의 4익 구조에서 5익 구조로 변경하고

기타 불필요한 결속의 수정설계, 그리고 3D프린팅을 요청하셨습니다.

 

 

의뢰기업에서 저희 제작팀으로 기존 제품을 택배로 보내주셨습니다.

기존 제품은 전·후면 2개 파트의 결속 구조로 이루어져 있었습니다.

 

일반적인 작업순서는 [3D모델링] ▶ [3D프린팅] ▶ [후가공]입니다.

하지만, 실물 제품의 설계를 수정해야 하는데, 실물의 데이터가 없다면?

먼저 [역설계] 단계가 선행되어야 합니다.

 

역설계는 ‘접촉식 측정’과 ‘비접촉식 측정’으로 단계를 나눌 수 있습니다.

비교적 단순한 형상은 캘리퍼스 등의 측정기를 사용하여 치수를 재고,

측정기 사용이 어렵거나 복잡한 형상은 3D 스캔으로 치수 및 형상을 측정합니다.

 

 

이번 의뢰제품은 우선 역설계를 위해 3D 스캔을 진행했습니다.

추후 결속될 제품과의 호환을 위해 기존 제품 규격을 일부 차용하고

의뢰기업의 설계변경을 반영할 기준 3D데이터가 필요하기 때문입니다.

 

3D 스캐너를 사용하여 기초형상 3D데이터를 획득합니다.

일부 형상은 스캐너로 측정할 수 없어서 형상이 비어있기도 합니다.

가령 좁은 홈이나, 스캐너의 레이저 또는 팁이 닿지 않는 곳에 해당합니다.

이러한 곳은 직접 측정 기구를 통해 치수를 확인하고 보완설계를 진행합니다.

보완된 데이터는, 기초 형상데이터와 비교하여 결점 여부를 확인합니다.

 

 

이제 기존 날개의 곡률 규격을 파악해서 5익 구조로 설계를 변경하고

외형 규격을 해치지 않는 선에서 기타 불필요 형상을 수정 및 삭제합니다.

완성된 3D 형상데이터는 이제 3D프린터를 통해 제품으로 탄생합니다.

 

 

완성된 제품사진입니다.

나일론 계열의 파우더를 재료로 하는 SLS 3D프린터를 통해 제작되었습니다.

해당 원료는 우수한 내화학성과 낮은 수분흡수율이 특징으로,

습윤한 환경에서도 안정적으로 작동하고 충격강도에도 강점을 보이며

또한 여타 3D프린팅보다 내열성이 우수한 엔지니어링 플라스틱입니다.

 

 

4익에서 5익으로 바뀌면서 회전 중심 안정성이 개선되었습니다.

5익 구조에 맞춰 뒷면 결속부품 역시 설계가 수정되었습니다.

제품 변형을 방지하고 체결을 지지할 리브는 보강되었습니다.

후면 파트 또한 5익 전면파트와 결속되는 구조로 변경되었습니다.

기타 불필요한 체결부 등은 삭제되었습니다.

 

 

더 조용하게, 더 많은 송풍을 위해서는 모터의 성능개선이 필연적입니다.

안정적인 동력이 있어야 송풍량을 증가시킬 수 있기 때문입니다.

개량된 송풍기 유닛으로 정압(풍압), 전력 소모량, 소음 등의 시험이 끝나면

더욱 안전하고 효율이 좋은 공기청정기를 가정마다 구비할 수 있겠습니다.