3D 프린팅의 특징
1. 적층 가공을 통해 제조, RP(절삭가공 아님)
2. 제작 속도가 느림
3. 대량생산보다는 소량 맞춤형 생산에 적합
4. 쌓아서 만들기 때문에 표면이 거침
5. 쌓아서 만들기 때문에 서포트 필요
6. 복잡한 형상도 제작 가능
적층 가공(additive manufacturing)
3차원 물체를 만들어 내기 위해 원료를 여러 층으로 쌓거나 결합하는, 입체(3D) 프린팅이 작동하는 방식
모든 입체(3D) 프린터는 컴퓨터의 지시에 따라 원료를 층(layer)으로 겹쳐 쌓아서 3차원 물체를 만들어 내는 것
절삭가공(subtractive manufacturing)
금속 따위의 공업용 재료를 여러가지 공구로 자르고 깎아 가공하는 일.
3D 형상 제작 방법
2D 라인을 이용하여 3D 형상을 제작하는 방법
돌출 모델링, 스윕 모델링, 회전 모델링, 로프트 모델링
2D 라인 없이 3D 형상을 제작하는 방법
기본 도형을 이용한 모델링, 폴리곤 모델링, CSG 방식이 있음
2D 라인을 이용한 3D 모델링
돌출 모델링 |
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스윕(Sweep) 모델링 |
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회전 모델링 |
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로프트 모델링 |
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2D 라인 없이 3D 형상 제작 방법
3D 기본 도형 모델링
간단한 도형 (박스, 구, 콘, 실린더 등)
폴리곤 모델링
삼차원 객체를 구성하는 점, 선, 면을 편집하여 형성
점(Vertex) | 선(Edge) | 면(Polygon) |
3개 이상의 버텍스가 모여서 폴리곤을 형성 |
입체 도형에서 면과 면이 만나는 선분 | 선이 여러 개 겹쳐서 모여 이루는 표면 |
CGS(Constructive Solid Geometry) 방식
기본 객체들에 집합연산을 적용하여 새로운 객체를 만드는 방법
집합 연산은 합집합, 교집합, 차집합이 있음
종류 | 합집합 Boolean Union | 교집합 Boolean Difference | 차집합 Boolean Intersection |
설명 | 두 객체를 합쳐서 하나의 객체로 만드는 것 |
두 객체의 겹치는 부분만 남기는 방식 |
한 객체에서 다른 한 객체의 부분을 빼는 것 |
오브젝트 순서 | 결과 변화 X | 결과 변화 X | 결과 변화 O |
3D 모델링 방식의 종류
폴리곤 방식 | 평면 다각형을 계속 붙여가며 물체의 형상을 만드는 방식 주로 삼각형과 사각형을 사용하지만, 경우에 따라 오각형 이상의 다각형을 사용하기도 함 폴리곤 방식은 평면 다각형을 사용하기 때문에 날카로운 모서리나 꼭짓점을 가진 물체를 모델링하는 데 적합하며, 직관적으로 사용하기 쉬운 장점
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넙스 방식 | NURBS 방식은 수학적으로 잘 정의된 3D 곡선을 이용하여 모델링하는 방식 연속된 몇 개의 제어점(control point)과 제어점에 대한 가중치로 3D 곡선을 정의하고, 여러 개의 3D 곡선을 이용하여 곡면을 생성
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솔리드 방식 | 정점, 능선, 면 및 질량을 표현한 형상 모델로서 형상만이 아닌 물체의 다양한 성질을 좀 더 표현하기 위해 고안된 방법 솔리드 모델은 입체 형상을 표현하는 모든 요소를 갖추고 있어서, 중량이나 무게 중심 등의 해석도 가능 솔리드 모델은 설계에서부터 제조 공정에 이르기까지 일관하여 이용할 수 있음
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도면의 이해
투상법
투상도
일정한 법칙에 의해서 대상물의 형태를 평면상에 그린 그림
정 투상도
직각으로 교차하는 세 개의 평면에 투영하는 방법
투상법의 종류 : 제1각법, 제3각법
모델링할 때는 보통 제 3각법에 의해 제작됩니다,
도면 작성 시 사용하는 선의 종류
외형선 | 굵은 실선 | 물체의 보이는 부분을 표시하는 데 사용 |
치수선 | 가는 실선 | 치수를 기재하기 위해 사용 |
치수보조선 | 가는 실선 | 치수를 기재하기 위해 도형에서 그어낸 선 |
중심선 | 가는 1점 쇄선 | 도형의 중심을 표시하거나 중심이 이동한 중심 궤적을 표시하는데 사용 |
숨은선 | 가는 파선 또는 굵은 파선 |
물체의 보이지 않는 부분의 모양을 표시하는 데 사용 |
지시선 | 가는 실선 | 기술 또는 기호 등을 표기하기 위해 주로 도형 밖으로 연장하여 표기할 때 사용 |
피치선 | 가는 1점 쇄선 | 되풀이되는 도형의 피치를 취하는 기준을 표기하는 데 사용 |
가상선 | 가는 2점 쇄선 | 가공 전 또는 가공 후의 모습을 표기하는 데 주로 사용 |
파단선 | 불규칙한 파형의 가는 실선 | 물체의 일부를 파단 한 경계 또는 일부를 떼어낸 경계를 표시하는 데 사용 |
해칭선 | 가는 실선을 규칙적으로 줄을 늘어 놓은 것 | 단면도의 절단된 부분을 표시하는데 사용되며 각기 다른 단면과 접촉되는 경우 서로 반대 방향으로 표기 |
절단선 | 가는 1점 쇄선으로 끝부분 및 방향이 변하는 부분을 굵게 표시하는 것 | 단면도의 절단된 부분을 표시하는 데 사용되며 각기 다른 단면과 접촉되는 경우 서로 반대 방향으로 표기 |
치수 보조 기호
원의 지름 | ∮ | 원호의 길이 | ◠ |
원의 반지름 | R | 45도 모따기 | C |
정사각형의 변 | □ | 이론적으로 정확한 치수 | ▭(테두리) |
구의 반지름 | SR | 참고 치수 | ( ) |
구의 지름 | S∮ | 판의 두께 | t |
템플릿
도면에 사용되는 레이어, 문자, 치수 스타일, 회사 로고, 단위 유형, 도면 이름 등을 미리 만들어 놓고 필요할 때 파일을 불러서 사용하는 도면 양식을 말한다.
좌표계의 종류
① 직교 좌표계
② 극좌표계 : 거리와 각도로 좌표를 표현하는 좌표계
③ 원통 좌표계 : 3차원 좌표 공간에서 점 P=(x,y,z)에 대응하는 값 (r,θ,z)로 표현하는 좌표계
④ 구면 좌표계 : 3차원 공간에서 점 P=(x,y,z)에 대응하는 값 (p,∅,θ)로 표현하는 좌표계
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