[Meshmixer] 속이 빈 구조를 적용하여 3D프린팅 비용 절감하기

정훈모
정훈모

3D 프린터를 직접 사용하거나, 출력 의뢰를 했을때 오랜 작업시간 및 비용부담으로 3D프린터 사용이 부담되시는 분들을 위한 정보를 준비했습니다. 3D 프린팅의 견적은 보통 사용되는 재료의 무게 혹은 작동시간에 비례하여 측정되기 때문에 속이 꽉찬 모델의 속을 비워 출력한다면 3D출력 비용 절감이 가능합니다. 

오픈소스로 쉽게 다운받아 사용가능한 Meshmixer 를 활용하여 3D모델에 hollow 구조를 적용하고 적용하기 전과 후의 3D 프린팅 출력견적을 비교해 보도록 하겠습니다. 3D프린팅 견적은 Creallo 출력 서비스를 기준으로 확인해 보겠습니다. 

Meshmixer에 대한 기본적인 작동방법을 모르시는 분들은 다음글을 참고해 주세요.

속이 빈 구조 (Hollow 구조) 만들기

1. Meshmixer에 3D모델 불러오기

3D모델은 Meshmixer 화면으로 드래그를 해서 열수 있습니다. 또는, Import를 이용하여 열수 있습니다.

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2. Hollow 기능 활성화

화면 좌측 도구 모음에서 ‘Edit’를 클릭 후 ‘Hollow’ 기능을 눌러 활성시켜 줍니다. Hollow 기능이 활성화 되면서, 모델의 겉은 투명하고, 내부는 불명하게 표시가 됩니다.

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Hollow 기능이 활성된 화면

3. Hollow 외벽 값 설정

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Hollow 외벽두께 값 변화 전,후

가장 산단에 Offset Distance 를 조정하여 외벽두께를 조정하실 수 있습니다. 외벽 두께가 얇아질 수록 실제 사용되는 재료(부피)의 양이 줄어들기 때문에 3D출력의 가격이 낮아지지만 강도는 떨어지게 되기 때문에 너무 많이 줄이시면 만족스러운 출력 결과물을 못 받으실 수도 있습니다.

3D프린팅 설계 디자인 가이드 에 따른 기본적인 흰색레진 SLA 출력시의 추천 외벽 두께는 다음과 같습니다. 이 이하로 벽두께를 너무 줄이신다면 출력중에 변형이 생기거나 약간의 열, 충격에도 변형이 생길 수 있습니다.

  • 최소 외벽 두께 : 1.2mm 이상
  • 크기 100mm x 100mm 이상 모델 : 1.5mm 이상
  • 크기 150mm x 150mnn 이상 모델 : 2mm 이상

4. Hollow 구조 적용 확인 

상단의 View -> Toggle Visibility 를 눌러 모델의 내부 상태를 확인 할 수 있습니다.

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5. 수정된 3D모델 저장

상단의 File -> Export 를 이용하여, 수정된 3D모델을 저장 할 수 있습니다. (Ctrl + E). 원하는 파일 형식을 선택하여 저장하실 수 있는데, 3D프린팅 작업을 위해서는 STL파일로 내보내는 것이 가장 무난합니다.

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실제 3D프린팅 견적 비교

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Creallo ‘실시간 견적 받기’ 화면

크렐로의 실시간 견적 조회로 2개의 모델을 비교해 봤습니다. 70 x 38 x 47 mm 크기의 크기의 피규어 기준으로 견적을 산출 했을 때 속이 꽉 차있는 경우에는 45,000원 정도의 가격인데, 속을 비운 모델의 경우 8,000원 정도의 가격으로 산출되는 것을 볼 수 있습니다. 약 6배 정도 제조 원가 절감에 성공 했습니다.

물론 원가 절감도 중요하지만, 너무 원가절감만 하려한다면 부실 설계가 될 수 있습니다. 단순한 구조로 외부 형상만 중요할 수 있는 캐릭터 피규어, 디자인 목업 등은 Hollow 구조를 적용하기 적합하지만, 강도가 중요한 부품에 무조건 속이 빈 구조를 적용한다면 잘못된 설계가 될 수 있습니다. 강도가 중요한 부품의 경우 해당 재료의 기계 물성치를 참고하여 설계 해야 한다는 점은 꼭 주의를 해야 합니다.