섬세한 디테일 해상도로 강인함과 복잡함을 위한 디자인

2024년 1월 10일 | 읽기 시간: 5분

흥미로운 가능성을 현실로 만드는 FDR

FDR을 사용하면 놀랍도록 복잡한 디자인의 폴리머 부품을 놀라운 디테일 정확도와 인상적인 견고함으로 제작할 수 있습니다. FDR(미세 디테일 해상도) 기술을 사용하면 내구성을 유지하면서 복잡하고 놀랍도록 섬세한 부품을 손끝 크기의 크기로도 쉽게 제작할 수 있습니다. 디자이너와 엔지니어는 놀라운 섬세함과 정밀도가 요구되는 사용 사례에서도 탁월한 자유를 누릴 수 있습니다. FDR은 매우 복잡한 디테일이나 구조가 요구되는 적층 제조(AM) 사용 사례에 이상적이며, 이는 AM 디자이너와 엔지니어에게 어려운 과제일 수 있습니다.

설계자는 기술이 창의적인 비전을 저해할 것이라는 우려 없이 최종 사용 요구 사항에 따라 복잡한 부품을 엄격하게 제작할 수 있습니다. 한편 엔지니어는 겉보기에 작은 치수가 완성된 부품의 기능을 방해할까 걱정할 필요가 없습니다.

높은 치수 정확도

FDR의 초박형 CO 레이저 빔 덕분에 공정의 정확도는 광조형(SLA)과 비슷하며 훨씬 더 효율적인 생산 속도를 자랑합니다. FDR의 정확도 덕분에 다음과 같은 요소를 갖춘 부품을 설계할 수 있습니다:

• 엠보싱 또는 디보싱 글꼴의 복잡하고 선명한 글자로 부품을 표시하거나 라벨링할 수 있습니다.
• 하우징이나 어셈블리에 속하는 부품과 같은 부품에 대한 탁월한 적합성
• 사출 성형에 필적하는 +/- 40미크론의 정확도
• 그리고 더!

복잡하지만 강력한 기능

FDR을 사용하면 초박형 나사, 복잡한 격자 구조, 메시와 같은 복잡한 연동 구성 요소 또는 캔틸레버 스냅핏과 같은 높은 수준의 기능적 연결을 모두 초소형 크기로 쉽게 제조할 수 있으며 생산 후에도 견고함을 보장할 수 있습니다. 

또한 추가 통합 비용 없이 사용자, 사용 대상 또는 원하는 기능의 필요에 따라 부품을 맞춤화할 수 있습니다. 따라서 설계의 자유도가 높습니다.

FDR은 또한 부품의 견고성을 향상시킵니다: FDR에 사용되는 PA 11 폴리머의 강도는 핀과 같은 작은 부품도 압력을 받으면 다소 변형될 수 있지만 부러질 정도로 약하지는 않습니다.

초박형 벽 두께

FDR을 사용하면 설계자는 수직 벽의 두께가 0.26밀리미터(윤곽선이 하나 이상 있는 경우), 수평 벽은 그보다 더 얇은(최소 약 0.12밀리미터) 부품을 제작할 수 있습니다. 

엔지니어들은 마이크로파 안테나용 디지털 필터 장치와 같이 고주파 통신에 사용되는 부품에 FDR의 이러한 특성이 이상적이라는 것을 알게 될 것입니다. 자율 주행과 같은 자동차 산업의 첨단 분야와 항공우주 분야에서도 벽이 얇으면서도 견고한 구성의 부품이 유용할 수 있습니다.

FDR 디자인 모범 사례

FDR용 부품을 설계할 때는 많은 요소가 작용합니다. 하지만 다음 네 가지 원칙은 힌지 간격 크기, 구멍 직경, 빔 오프셋 및 기타 다양한 값을 계산하는 세세한 부분까지 고려해야 할 때에도 언제든지 돌아갈 수 있는 확고한 토대를 제공합니다.

1. 무엇보다도 기능
   부품의 제조 가능 여부가 아니라 의도한 기능에 집중하세요. 예를 들어 마이크로 전자 커넥터를 설계한다고 가정해 보겠습니다: 의도한 치수가 상대 부품에 성공적으로 연결될 수 있는지 여부에 주의를 기울이고, 이러한 치수를 실현하는 FDR의 능력에 대해서는 걱정하지 마세요.
2. 최소한의 재료
   핵심 기능을 수행하는 데 필요한 만큼의 폴리머만 사용하도록 부품을 설계하세요. 최소한의 규모로 작동하는 최종 사용 부품을 제작할 수 있는 FDR 기술을 사용하면 필요 이상으로 많은 재료를 사용하는 것은 낭비일 뿐입니다.
3. 포스 플로우 설계
   기존 제조 방식과 달리 적층 제조에서는 포스 플로우 기반 설계가 가능합니다. 즉, 부품의 강도 요건을 충족하는 데 필요한 만큼의 재료만 필요하면 됩니다. 따라서 재료를 절약하고 보다 책임감 있는 제조가 가능합니다.
4. 날카롭지 않은 부드러운 모서리와 모서리
   FDR을 사용하면 상상할 수 있는 거의 모든 방식으로 폴리머를 성형할 수 있지만 부품 설계에서 "할 수 있다"가 항상 "해야 한다"를 의미하지는 않습니다. 설계 과정에서 날카로운 모서리나 모서리를 제거하면 나중에 3D 프린팅 수명 주기에서 잠재적인 문제가 발생하지 않습니다.