3D프린팅 | kumjung

3D 프린터의 역사

3D 프린터(Three-Dimension Print)는 간단히 말해 3차원의 입체물을 만들어 내는 프린터예요. 40여년 전(1984) 미국 창스 훌(Charles W. Hull)이 설립한 회사 3D시스템즈에서 발명된 오래된 기술이예요. 이미 항공/자동차 산업에서 시제품을 만드는 용도로 산업용 3D 프린터를 사용해 오고 있었다고 해요 그래서 신속조형(Rapid Prototyping)을 의미하는 RP가 3D프린팅의 동의어로 사용 되기도 한답니다.

렙랩은(RepRap)은 Replicating Rapid Prototyping의 약자로 3D프린터 복제 프로젝트라 할 수 있어요. 이 프로젝트는 누구라도 3D프린터를 만들어 이용할 수 있게 하는 것을 목표로 아드리안 보이어(Adrian Bowyer)라는 영국의 기계공학 교수에 의해 2005년 부터 시작되어 소프트웨어에 리눅스가 있다면 3D프린터는 렙랩이 있다고 볼 수 있지요 최근에는 아프리카 청년이 버려진 고물 컴퓨터를 이용해 100불 정도의 값싼 비용으로 만들어 기사화 되기도 했지요.

3D프린터의 원리

확인 학습

문제1) 다음 중 3D프린터의 주재료 사용하는 것은?

① PCA ② PLA ③ PET ④ PVC

문제2) □안에 들어갈 알맞은 말을 써넣으세요.

3D프린터가 3D프린터를 복제하여 낳는 프로젝트를 □□프로젝트라고 합니다.

문제3) 3D프린터의 원리 중 고체형태의 재료를 필라멘트를 녹여 적층하는 방식을 뜻하는 것은?

① FDM방식 ② SLA방식 ③ SLS방식 ④ ABS방식

123D 화면 구성

1. 프로그램 메뉴 – 새 파일 만들기, 저장하기 등 파일 관련 작업 명령어를 모은 메뉴

2. 모델링 영역 – 3D 모델을 실제로 만들어 내는 영역

3. 명령어 메뉴 – 3D 모델을 형상화하기 위한 명령어의 모음

4. 뷰 큐브 – 모델링 영역의 시점 전환 가능

5. 네비게이션 – 모델 표시 방법과 표시 상태의 전환 가능

6. 단위 – 사용하고자 하는 단위 설정 가능

프로그램 메뉴

*New : 새 123D Design 파일 시작하기

*Open : 기존 123D Design 파일 열기

*Insert : 현재의 모델링 영역에 새로운 파일 추가시키기

*Import SVG... : SVG 파일 불러오기

*Save : 내 컴퓨터 또는 오토데스크에서 제공하는 클라우드 중 선택하여 저장하기

*Save a Copy : 기존 파일을 다른 이름으로 저장하기

*Export... : STL, SAT 등의 확장자 파일로 전환하기

*Send To... : 저장한 데이터를 다른 형식으로 변환하거나 출력 의뢰하기

*3D Print : 컴퓨터와 연결된 3D 프린터로 출력하기

*Exit : 123D Design 종료하기

명령어 메뉴

*Undo : 실행한 작업을 취소하고 이전 상태로 되돌리기

*Redo : 취소한 명령을 원래대로 되돌리기

*Transform : 작업한 모델의 위치를 바꾸거나 회전하기(Move/Rotate) 또는 확대, 축소하기(Scale)

*Primitives : 기본 도형을 쉽고 빠르게 만들기(Box-직육면체, Sphere-구, Cylinder-원기둥, Cone-원뿔, Torus-원환체, Rectangle-직사각형, Circle-원, Ellipse-타원, Polygon-다각형)

*Sketch : 치수 값을 이용하여 평면 형상 그려보기(Primitives 다각형 직접 그려보기 / Polyline-직선을 활용한 점 편집으로 형상 그리기, Spline-곡선을 활용한 점 편집으로 형상 그리기, Two Point Arc- 두 점을 이용하여 호 만들기, Three Point Arc-세 점을 이용하여 호 만들기 / Fillet-모서리를 둥글게 만들기, Trim-불필요한 선 잘라내기, Extend-선 연장하기, Offset-선이나 도형을 원하는 거리만큼 늘리거나 줄여서 같은 모양 만들기, Project-이미 그린 선을 다른 면에 투영하여 선 만들기)

*Construct : Sketch나 Primitives를 이용하여 만든 평면도형을 입체도형으로 만들기(Extrude-면을 선택하여 돌출시키기, Sweep-면과 경로선을 이용하여 궤도에 따른 형상 만들기, Revolve-단면을 하나의 축을 중심으로 회전시켜서 형상 만들기, Loft-지정한 2개 이상의 단면을 연결하여 형상 만들기)

*Modify : Sketch나 Primitives를 이용하여 만든 형상을 7가지 명령어를 통해 수정하기(Press Pull-면을 지정하여 늘리거나 눌러 형상 만들기, Tweak-면을 지정하여 비스듬하게 만들기, Spilt Face-선을 이용하여 면을 분할하기, Fillet-도형의 모서리를 둥글게 만들기, Chamfer-도형의 가장자리를 각 지게 만들기, Spilt Solid-선이나 면을 이용하여 도형 나누기, Shell-원하는 두께로 속을 비우기)

*Pattern : 도형을 일정한 패턴으로 복사하기(Rectangular Pattern-가로 또는 세로로 일정한 간격으로 복사, Circular Pattern-축을 이용하여 인정한 간격으로 복사, Path-지정한 궤도에 따라 일정한 간격으로 복사, Mirror-지정한 면을 기준으로 대칭되는 형상 복사)

*Grouping : 여러 가지 형상을 하나의 그룹으로 묶기(Group-그룹으로 묶기, Ungroup-그룹 풀기, Ungroup All-모든 그룹 해제하기)

*Combine : 여러 형상을 결합하기(Merge-하나의 형상으로 합치기, Subtract-하나의 형상에서 다른 형상의 부분을 빼기, Intersect-공통적으로 겹치는 부분 남기기)

*Adjust : 지정한 형상의 길이와 각도, 면적 측정하기

*Text : 원하는 글자 작성하기

*Snap : 지정한 형상을 다른 형상 위에 붙이기

*Material : 123D Design에서 제공하는 기본 질감을 적용시키기

뷰 큐브

*형상의 시점 바꾸기

*큐브의 면이나 모서리를 클릭하거나 큐브를 마우스로 선택 후 회전하여 보고자 하는 방향으로 시점 바꾸기

*마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 상태로 마우스를 움직이면 뷰 큐브를 이용한 것과 동일하게 시점 변환 가능

*홈 버튼을 선택하면 3D View 상태로 자동 이동

네비게이션

*Pan : 모델링 영영을 상하좌우로 움직이기

*Orbit : 형상 회전시키기

*Zoom : 화면을 줌 인(확대), 줌 아웃(축소) 시키기

*Fit : 형상을 화면 가운데에 표시하기

*표시상태변경 : 형상의 면이나, 가장자리 등의 표시 상태를 변경시키기

*표시하기/감추기 : 형상이나 스케치를 표시하거나 숨기는 상태로 설정하기

*마우스를 이용한 네비게이션

단위

*화면 우측 하단을 클릭하여 모델링 시 사용하는 단위 설정하기

*기본값은 mm(밀리미터)

*cm(센티미터)와 in(인치)로 변경하여 사용 가능

확인 학습

문제1) 다음 중 123D에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

① 누구나 사용할 수 있는 무료 프로그램이다.

② 3D 프린터 출력을 위한 STL 파일을 생성할 수 있다.

③ Text를 사용할 경우 한글을 지원한다.

④ 웹 상에 내가 디자인한 모형을 저장할 수 있다.

문제2) 평면 도형을 입체도형으로 만들기 위해서는 명령어 키 중 Sketch를 사용하면 된다.

문제3) Construct-Extrude 를 이용하여 높이를 7mm 위로 올릴 수 있으며 Modify-Chamfer 를 이용하여 모서리를 클릭 후 거리를 2로 한 후 엔터를 누르면 양쪽이 깎인 모양이 되며 Fillet을 이용하면 둥글게 깍인다.