Additive manufacturing을 이용한 Prototype

하드웨어 제품 개발 기획 단계는 제품 개발 기획서 작성, 아이디어 스케치, 렌더링이미지, 도면 작성(2D, 3D), 시제품 제작의 순서입니다.  하드웨어 스타트업을 준비하고 있다면 생산 혹은 OEM을 맡기기 전에 반드시 Functional Prototype을 만들어봐야 합니다. 생산 전 Functional Prototype을 통해 도면에서 보이지 않았던 문제들을 체크할 수 있습니다.

디자인 제품의 경우 Visual Prototype을 만들어 시장의 반응을 살펴보고 양산 단계를 거치는 제품들이 있는데, 이 경우에는 전체 기능을 하지 않아도 됩니다. 디자인 변경이 향후 양산 제품에 영향을 미치기 전에 시제품을 통해서 디자인을 확정하는 데 사용됩니다.

Additive manufacturing 기술을 사용하여 시제품을 만든다면 고가의 금형이 필요 없으므로 비용을 대폭 감소시킬 수 있습니다. 제품 설계 단계에서 단점을 발견했을 때, 설계 변경을 시제품에 반영하기 쉽습니다. Additive manufacturing 기술을 통해 시제품을 제작할 시 다른 기술을 사용할 때보다 빠른 시간 내에 결과물을 받아볼 수 있습니다.

1. Visual Prototype

시장 테스트 및 제품 소개를 위한 시각적 프로토 타입입니다. 시각적인 실제 프로토 타입은  생각을 현실로 바꿔주고 신제품이나 발명에 대한 창업자의 진지함과 전문성을 전달하는데 도움이 될 것입니다.

Visual Prototype에 알맞는 Additive manufacturing은 color가 가능한 기술을 사용하는 것이 적합합니다.

1) Binder jetting 방식으로는 3D systems, exone의 제품이 있습니다.

2)Power bed fusion 방식 중 Fused with agent and energy 방식의 HP 제품이 있습니다.

3)Sheet lamination 방식으로는 Mcor, envisiontec, Impossible object 제품이 있습니다.

2. Functional Prototype

제품의 기능을 테스트하기 위해선 색상과 같은 품질이 중요하지 않을 수 있습니다. 예를 들어, 경첩을 테스트하려면 나일론과 같은 내구성이 있는 열가소성 수지 특성을 갖는 시제품을 만들어야합니다. 또는, 부품의 공기역학적 시험을 할 경우 High-resolution 기술이 필요할 수 있습니다.

Functional Prototype에 알맞는 Additive manufacturing 방식은 테스트하고 싶은 제품의 기능을 반영하여야 합니다.

대부분의 Additive manufacturing 방식은 플라스틱 소재를 사용하며, Metal을 사용하는 방식은 Power bed fusion 방식 중에 SLM 방식이 대표적이며, 3D systems, SLM, RENISHAW 등의 제품이 있습니다. SLS 및 SLM 방식은 레이저를 사용한 High-resolution 기술로 충분한 정확도를 제공합니다.

 

목적에 맞는 Additive manufacturing 기술을 선택하는 것도 중요하지만 가장 중요한 것은 ‘비용’에 대한 문제입니다. 일반적으로 가격이 저렴한 Material extrusion 방식의 FDM 3D 프린터를 사용하여 시제품을 제작합니다. 그 이유는 오픈 소스를 통해서 FDM 프린터 제작 방법이 공유되어 있으며, 많은 Makers place(시제품 제작을 위한 공간 및 기술)에서 FDM 프린터를 보유하고 있기 때문 입니다.

 

하드웨어, 제조업 스타트업을 고민하고 계신다면 Weekend disrupt를 통해서 실현하십시오.

여러분의 아이디어를 실현화하는 툴은 세상에 있습니다. 어떻게 사용하는지만 알면 됩니다.