반복 테스트를 기반으로 제품 완성도를 높인, LED 플로트

가전/소품
♦ 제품용도 : 낚시용품 개발 검토를 위한 시제품
♦ 제조방식 : 3D프린팅(SLS, SLA), PA12, ABS-Clear
♦ 중점사항 : 수기 도면 기반 설계와 반복 테스트

제작 배경

LED 플로트 제작 사진

 

주꾸미 낚시를 위한 용품 개발에 참여한 프로젝트입니다.
의뢰 기업은 갯벌 근처에 서식하는 주꾸미의 특성을 고려하여,
먼지가 많은 수중 환경에서도 눈에 띌 수 있도록 LED 단자를 삽입하는 플로트를 고안하셨습니다.
그리고 아이디어를 담은 수기 도면을 바탕으로 ①플로트 시제품을 제작하고자 하셨습니다.
시제품 테스트 후 소량양산을 염두에 두고 계셨기 때문에,
실제 낚시에 사용 가능한 제품을 만들어 ②실용성을 확실하게 체크해야 했습니다.
따라서 ①제품 설계와 ②실사용 퀄리티가 중요했습니다.

 

제작 과정

1) 제품 설계

의뢰 기업은 2D 도면이나 3D 도면 대신, 수기 스케치 도면을 가지고 한양3D팩토리에 방문하셨습니다.
직접 스케치하신 도면과 아이디어만 가지고 설계를 의뢰하고자 하셨으므로,
오프라인 미팅을 통해 의견을 교환하는 시간을 가졌습니다.

 

이렇게 제대로 된 수치를 제공할 수 없어, 임의의 3D 모델링이 불가피한 경우에는
수기 도면이나 사진, 유사 실물 제품을 참고용으로 활용할 수 있습니다.

 

주꾸미 플로트 설계 도면

 

다양한 형태의 시제품을 동시 비교하기 위해 다섯 가지의 플로트와 결합 부품, 지그를 설계했습니다.

 

① 플로트는 각각 원과 다각형 등 다양한 형태로 이루어져, 제품별 성능을 비교할 수 있도록 설계되었습니다.

② LED 삽입을 위한 밀폐용 결합 부품은 제작 전부터 공차를 둬야 수월하게 체결할 수 있으므로 이를 염두에 두어 설계했습니다.

③ 검토 과정에서 실사용 테스트를 진행하여 빛이 퍼져 나가는 범위, 실사용에 있어서 주꾸미의 주의를 끌 만한 형태 등을 확인해야 했습니다. 그러므로 실제 낚시에 이용할 수 있는 규격으로 모델을 설계했습니다.

 

예상되는 시행착오를 보완한 설계 덕에 제품 제작과 관련한 이슈는 발생하지 않았습니다.
대신에 테스트를 거쳐 제품 디자인 자체를 수정해야 할 부분이 생기면,
다시 제품 설계 단계로 돌아와 3D 모델링을 수정하는 과정을 반복했습니다.

 

2) 3D 프린팅

제작 과정에는 SLA와 SLS 공정, ABS-Clear, PA12를 이용해 크게 두 가지 부분을 제작했습니다.
핵심 구성품이라고 볼 수 있는 플로트와 결합 부품은 SLA로,

비교적 내구성이 중요한 지그 역할의 부품은 SLS로 제작했습니다.

 

SLA 공정

 

주꾸미 플로트 3D 프린팅 SLA 공정

 

SLA 공정으로 제작한 주꾸미 플로트는
①물의 흐름이나 낚시대 조작에 따라 자연스러운 움직임을 보여야 하기에 가볍고,
②LED 빛을 확인할 수 있도록 반투명한 소재를 활용해야 합니다.
③무엇보다도 LED 등이 고장나지 않도록 체결하여 물 침투를 막아야 합니다.

 

SLA는 전시품과 실사용 제품, 정밀한 출력이 필요한 제품에 자주 사용되는 제작 방식이며,
ABS-Clear는 반투명한 소재로 투명도를 조절할 수 있어 빛 투과에 유리합니다.
SLA 공정은 제품을 지지하기 위한 서포터가 생성되기 때문에, 이를 제거하는 후처리 과정을 거쳤습니다.

 

SLS 공정

 

주꾸미 플로트 3D 프린팅 SLS 공정

 

SLS 공정으로 제작한 흑색 지그는 ① 플로트를 고정하고,
②낚싯줄이 얽히지 않도록 안정성을 강화하는 역할을 합니다.
③그리고 LED를 담고 있는 플로트가 바위 등의 장애물에 부딪혀 상하지 않도록 보호합니다.

 

모든 요건을 고려하여 산업용 플라스틱으로 사용되는 PA12로 제작한 덕분에,
우수한 강도를 가지고 있어 여러 번 충돌해도 손상이 적습니다.
제작 후에는 내구성 상승을 위해 SLS 공정에 주로 사용되는 그라파이팅* 후처리를 진행했습니다.

 

*그라파이팅: SLS 공정에서 주로 사용하는 후처리 공법입니다. 내구성 강화 외에도 표면을 정리하고 외관을 향상시키는 등의 이점을 지니고 있습니다.

 

제작에 활용된 SLA와 SLS는 기본적으로 퀄리티가 높은 축에 속해 산업용 3D 프린팅에서 자주 쓰이는 공법입니다.
각 공법에 따른 제품 퀄리티나 후처리 방식, 강점을 가지는 분야가 다르므로
제작을 결정할 때에는 두 방식을 신중하게 비교해 보시기를 권유드립니다.

 

 

 

마치며

지금까지 플로트, 또는 낚시찌라고 부르는 낚시 용품의 개발 과정을 살펴봤습니다.
테스트 후 유체 역학적 저항을 줄이기 위하여 지그의 부피를 조절하는 등,
실사용 테스트와 시제품 제작을 반복한 건입니다.
의뢰 기업은 해당 과정을 통해 검증을 끝마치고 소량양산까지 진행하셨습니다.

 

한양3D팩토리는 체계적인 시제품 제작으로 기업의 지난한 제품 개발 과정을 돕고 있습니다.
제작을 원하신다면 하단 배너의 제작 문의를 눌러 문의하실 수 있습니다.