3D프린팅으로 부품 시제품 제작, 누구나 가능한 이유
과거에는 새로운 제품이나 부품을 개발하려면 금형을 제작하거나 복잡한 CNC 가공을 거치는 등 상당한 시간과 비용이 들었습니다. 그러나 최근 몇 년 사이, 산업용 3D프린팅 기술이 상용화되면서 개발자나 디자이너가 꼭 엔지니어의 도움 없이도 시제품을 직접 제작할 수 있는 환경이 열렸습니다.
특히 소량 생산이나 커스터마이징이 필요한 부품 개발에서는 3D프린팅이 빠르고 유연한 대응 수단으로 자리 잡고 있습니다.
복잡한 설계, 어떻게 제작하나?
설계 데이터만 있으면 부품의 형태나 구조가 복잡하더라도 3D프린터로 직접 출력이 가능합니다. 기존의 가공 방식에서는 각 형상마다 별도의 절삭이나 조립 공정이 필요했지만, 적층 방식인 3D프린팅은 내부 구조나 곡면 처리도 보다 자유롭습니다.
예를 들어, 내부에 복잡한 채널이 있는 유체 제어 부품이나 고정밀 외형을 요구하는 테스트용 외장 케이스도 단일 출력으로 제작이 가능합니다.
다만, 모든 소재가 3D프린팅에 적합한 것은 아니기 때문에 기계적 강도나 내열성 등 요구 조건에 따라 출력 기술(FDM, SLA, SLS 등)과 소재를 신중히 선택해야 합니다.
이 과정에서 출력 대상 파트의 용도와 후가공 가능성을 먼저 검토하는 것이 필수입니다.
엔지니어가 아닌데도 시제품을 만들 수 있는 이유
최근에는 CAD 기반의 3D 설계 프로그램들이 사용자 친화적으로 발전하면서, 엔지니어링 전공이 아니어도 기본적인 모델링을 수행할 수 있게 되었습니다.
TinkerCAD나 Fusion360처럼 비교적 쉬운 인터페이스를 제공하는 무료/저비용 툴들도 많아졌고, 유튜브 등 온라인 강좌를 통해 학습도 가능합니다.
또한, 한양3D팩토리와 같은 3D프린팅 전문 지원 기관에서는 STL 등 출력 파일만 있다면 설계 검토부터 출력 테스트, 후가공 처리까지 일괄 지원을 받을 수 있어, 전문 장비나 숙련된 기술 없이도 프로토타입 제작이 가능해졌습니다.
실제 사례로, 한양3D팩토리를 이용한 한 중소 가전 부품 개발업체는 설계안을 초기 컨셉 스케치 수준에서 STL 전환 후 3일 내로 시제품 출력을 완료하고, 설계 변경까지 반영한 점검용 부품을 일주일 만에 확보할 수 있었습니다.
적은 수량, 다양한 형태일수록 활용성 높아
사출금형을 이용한 방식은 대량 생산에는 유리하지만, 금형 제작에 수백만 원의 비용과 수 주의 시간이 소요되는 경우가 많아 초기 아이디어 검증에는 부담이 됩니다.
반면 3D프린팅은 제작 수량 1개부터 가능하고 설계 변경도 출력 직전까지 반영할 수 있어, 제품 설계와 기능 테스트를 병행하는 데 유리합니다. 특히 디자인을 수시로 변경해야 하거나, 사용자 맞춤형 대응이 필요한 경우 활용성이 더욱 높아집니다.
예컨대 의료기기 테스트용 커스터마이즈 부품, 차량 내부에 장착되는 일회성 검증 부품, 또는 교육용 모델 제작에서도 유용하게 사용되고 있으며, 실제로 이와 같은 사례는 산업 현장에서 지속적으로 늘고 있습니다.
시제품 제작 시 고려할 점
3D프린팅은 손쉬운 제작 방식이지만, 시제품의 완성도를 높이기 위해서는 몇 가지 유의할 사항이 있습니다.
첫째, 설계 단계에서 출력 방향과 지지 구조(Support)를 고려해야 합니다. 출력 후 소재 굴곡이나 수축률이 발생할 수 있기 때문에 구조적으로 안정적인 방향과 적절한 간격을 유지해야 합니다.
둘째, 소재의 특성에 따라 후가공(사포질, 도장, 조립 등)의 용이성이 다릅니다. ABS처럼 후처리가 쉬운 소재도 있지만, 기계적 강성이 높은 나일론이나 강화 필라멘트(FRPA 등)는 별도의 가공 조건이 필요할 수 있습니다.
셋째, 출력 환경에 따라 결과물이 달라질 수 있습니다. 같은 소재라도 출력 온도, 빌드 플랫폼의 수평, 냉각 방식에 따라 품질 편차가 발생하므로 출력 전 장비 설정과 사전 점검이 중요합니다.
지금, 시제품을 고민하고 있다면
부품 개발이나 신제품 기획단계에서 빠르게 피드백을 받아야 할 때, 또는 제한된 예산과 인력으로 첫 단계를 시작해야 할 경우 3D프린팅 시제품 제작은 현실적인 대안이 될 수 있습니다.
특히 도면만 보유하고 있거나 설계 아이디어 수준으로만 존재하는 경우에도 출력 파일 변환, 출력 테스트, 후가공까지 단계별로 도움을 받을 수 있는 기관이나 플랫폼이 체계적으로 마련되어 있습니다.
한양3D팩토리 또한 시제품 제작 초보자부터 소규모 개발자까지 다양한 용도에 맞춘 제작 사례를 지속적으로 지원하고 있으며, 실제 산업적 검증에 필요한 조건에 맞춘 출력 기술과 후가공 솔루션을 제공하고 있습니다.
시제품 제작, 더 이상 복잡한 투자와 긴 리드타임이 필요한 프로젝트가 아닙니다. 필요한 순간, 필요한 형태를 빠르게 실현할 수 있는 도구로서 3D프린팅을 적극 활용해 보시기 바랍니다.
물론입니다.
다음 내용을 제공해주시면 Part 2의 사실 확인 및 교정을 진행하겠습니다.
Part 2의 원문을 입력해 주세요.
소제목 기준으로 그룹화하여 총 3개의 조각으로 나누어줘.
각 조각 사이에 `
기호를 넣어 Make의split()` 기능으로 쉽게 분리할 수 있도록 해줘.
3D프린팅을 활용한 시제품 제작은 아이디어 구현 속도를 높이고, 설계 유연성을 확보하는 데에 탁월한 제조 방식입니다.
정확한 출력 품질과 최적의 소재 선택을 통해 실용적인 부품 개발이 가능합니다.
3D프린팅과 관련된 상담이 필요하시다면 언제든지 한양3D팩토리에 문의해 주세요.
http://www.hanyang3d.kr/?from_hyl
