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조립이 필요없는 움직이는 힌지(hinge)구조 만드는 법
모델링 팁
3D프린팅의 가장 큰 장점은 복잡한 움직이는 구조들이 이미 조립된 상태로 출력이 가능하다는 것입니다.
대표적인 예로 힌지(hinge, 경첩)구조를 들 수 있습니다.
 
기존 생산 방식으로는 양쪽 두 부재를 겹친 후 핀을 꼽아 고정해야만 했지만 3D프린팅으로는 이러한 과정이 필요없도록 한번에 출력이 가능합니다. 좀 과장되게 설명하자면 자동차 엔진을 모든 부품들이 조립된 상태로 한번에 출력해서 작동시킬 수도 있다는 것입니다.

3D프린팅의 디자인 룰을 보면 별개의 오브젝트들의 면이 맞닿아 있는 상태에서는 출력이 불가능 합니다.
그렇기 때문에 서로 움직이는 구조를 위해서는 두 오브젝트 사이에 틈(gap)이 있어야만 합니다.
일반 플라스틱(PA) 재질의 디자인 룰을 확인하면 두 부품간의 최소 간격은 0.5mm입니다. 즉, 서로 맞닿을 수 있는 모든 부분들은 0.5mm가 떨어져 있어야 합니다. (최소 0.3mm도 가능하지만 경우에 따라 서로 붙는 경우가 발생할 수 있습니다.)
 
위 힌지 모델 오른편 단면과 같이 움직여야 하는 부분들은 서로 맞닿거나 겹치지 않도록 틈(gap)을 줘서 모델링 한다면 출력후 틈 사이의 재료분말은 성형되지 않기 때문에 움직일 수 있는 상태가 됩니다.
 
아래 이미지 왼편과 같이 두 부재가 펼쳐져 있을 때 빨간색으로 표시된 부분이 맞닿는 구조로 설계가 되었다면 출력을 위해서는 오른편과 같이 90도로 접어 맞닿는 부분이 없는 상태로 출력하셔야 합니다.

이러한 방법을 사용한다면 모든 움직이는 구조들은 출력가능합니다. 예로 굴러가는 바퀴(wheel)구조라면 축이 바퀴와 만나는 부분에 역시 0.5mm의 틈을 주면 됩니다.