[자작] 3D프린터를 이용한 세로그립 커버 고정 지지대 제작

설계 프로그램인 인벤터를 이용해서 디자인한 형상을 3D프린터를 이용해서 출력하고, 출력물을 실제 장착하기 까지의 과정을 간단하게 소개한다.

무엇에 쓰는 물건인고?.ㅋㅋ

정말 엄청나게 오랫만에 자작기를 작성해 보는 것 같다.
그 동안 필요한 무언가를 만들고 싶어도, 만들 수 있는 여건과 상황이 아니여서 포기하고 있었지만, 이제는 상황이 조금은 바뀐 것 같다.

이번에 회사에서 업무 전반에 활용하기 위해서 3D프린터를 도입했고, 그 결과 내가 필요한 기자제를 직접 만들어 사용할 수 있는 여건이 생성되었던 것이다.하하하

 

지금까지는 실험적인 출력과 출력 테스트로 이런저런 형상을 출력해 본 결과, 생각보다 괜찮은 소재의 강도와 조금의 탄성이 그냥 막연하게 데모용 형상을 목적으로 사용하기에는 조금 아깝다는 생각을 하고, 출력 범위내에서 실용적인 무언가를 출력해보자, 고민(?)한 끝에 생각해 내 것이 바로 이것이다.하하하

나의 친구로 2008년 10월 부터 지금까지 한번도 고장없이 멋진(?)사진과 여행의 참 맛을 느끼게 해준 니콘 D200에 물려있는 밧데리그립, 일명 세로그립인 MB-D200의 밧데리 커버의 연결 훅이 몇년 전에 노화로 인해 떨어져 나가고 지금까지, 스카치테이프로 연명하고 있었다.

밧데리 소모량이 많기로 소문난 D200이여서, 잦은 충전은 불가피 하나, 매번 테이브를 풀고, 다시 테이프를 붙이는 등 불편도 하고, 출사지에서 어쩔 수 없이 밧데리 교환을 해야 하는 경우, 한번 떨어졌던 테이프의 약해진 접착성 때문에 보기 흉하게 뚜껑이 열린체 있거나, 한번은 밧데리까지 분리되어 잊어버린 적도 있었다.

그로 인해, 사진을 취미로 하고 있는 나는 카메라 드는 횟수가 점점 줄고, 줄 곧 방치하다 싶이 하고 있었고, 수리를 위해 몇번 서비스센터를 찾아 갔지만, 내수라는 이유로 수리를 거부하고, 수리가 가능한 카메라 매장에 가도 동일한 부품이 없다는 이유로 지금까지 불편하게 지내고 있었다.ㅋ

더디어 오늘부터는 원래의 형태도 아니고 기존의 고리형 훅 보다는 조금은 불편하지만, 훨씬 내구성이 좋고 잊어버리거나 부러져도, 약 10분 정도면 새로운 것을 금방 만들수 있는 새로운 보조 고리를 달고 다닐 수 있다.움하하하하

 

세로그립 커버 고정 지지대 제작 과정

 

 

1. 아이디어

개인적으로 손재주가 없어 아이디어 스케치 같은 것은 못하는 관계로, 퇴근 후 간단하게 소주한잔 걸치면서 카메라를 만지작 그리며, 어떤 방법으로 고정시킬 것인가를 고민 고민 고민.... 커버를 다시 만들어? 그러면 일이 많아지고 또 귀찮아질 것 같아 포기하고, 그립의 앞부분과 카메라 바디와 체결하는 부분에 홈을 연결시켜서 고리로 걸어서 사용하면 탈부착도 편리하고 사진을 찍는데, 거슬리지도 않을 것 같다.

2. 설계

내가 주력으로 사용할 수 있는 설계 프로그램은 오토캐드인벤터, 그리고 라이노 이렇게 세가지를 능숙하고 효과적으로 사용할 수 있어, 만들고자 하는 형상만 일단 그려지면, 실제 제작을 하기위한 설계부분은 크게 어려운게 없이 진행 할 수 있었고, 3D프린터로 출력할 수 있는 것은 *.STL과 *.OBJ등 면을 생성할 수 있는 모든 3D프로그램은 다 가능하다.

하지만, 매우 정교하지는 않겠지만, 기본적인 크기가 최소 0.5mm~1mm이하의 오차범위내에서 결과물이 나와야 하고, 내가 생각했던 대로 형상이 나와줘야 하기 때문에, 100% 주력인 인벤터를 이용해서 기본적인 디자인 베이스 및 형상을 제작했다.

기존의 형상의 크기를 측정하여 프로파일 스케치를 생성하고 형상을 만든다는 것은 생각보다 상당히 귀찮고, 또 곡면이 대부분인 제품의 경우 길이값과 곡면의 반지름값을 측정하기가 상당히 곤란한 경우가 많다.
그 대표적인것이 바로 내가 만들고자 하는 세로그립의 몸통이 아닌가 싶다.ㅋㅋ

역쉬, 술 한잔 들어가니 손놀림이 빨라진다. ㅋ 그런데, 내가 가지고 있는 측정 자는 노기스(버니어켈리퍼스)... 손도 떨리고, 눈에 초점도 자꾸 흐려진다.ㅋㅋㅋ

3. STL파일 베드 위치 설정 및 G코드 생성

3D프린팅 기술에는 종류가 다양하게 많다. 
용합수지 압출 적층 조형방식이라고 해서 FDM방식과 마스크 투영 이미지 경화 조형방식(DLP방식), 분말 및 잉크젯 투사 조형방식(PBP방식), 등등등 대략 9가지의 출력방식을 가지고 있는 3D프린터들이 현재 시중에 판매되고, 사용되어진다.

그중에서 우리가 가정용 또는 개인용이라고 해서 저가격대로 형성되어 많이 사용하는 것이 용합수지 압출 적층 조형방식의 FDM(Fused Deposition Modeling)방식의 3D프린터를 많이 사용하고 있고, 울 회사 또한 이 적층방식의 3D프린터를 사용하고 있다. 하하

설계 프로그램 또는 3D프로그램에서 작성된 3차원 모형은 일반 프린터 처럼 바로 출력하는 것이 아니라, 3D프린터에서 출력할 수 있도록하기 위해서 파일 형식을 STL또는 OBJ등으로 변환하여, 각종 3D프린터 회사에서 제공하는 소프트웨어를 이용하여 프린터 베드에 작성한 3D모델링 형상의 위치와 출력방향을 지정하고, G코드를 생성한 다음, 3D프린터로 G코드를 보내야만 비로소 출력이 되는 것이다.하하

G코드?
기타의 G코드가 아니고, NC가공에서 사용하는 G코드를 말한다.하하
조금이라도 NC, CNC, MCT등 가공이나 기공기계에 대해서 관심이 있어면 한번쯤은 들어봤을 단어가 아니가 싶다.
3D프린터의 종류에 따라서 데이터를 처리하는 방식은 다르겠지만, 일반적으로 많이 사용하는 FDM방식의 3D프린터는 모두 G코드를 이용하여 프린팅하는 기술을 사용하는 것이다.
즉 다시말해, 프린터라기 보다는 3축 가공기라고 봐야 정확할 것 같다.^^

또한 재미있는 것은 현재 사용되어지는 G코드 변환 프로그램은 오픈 소스로 되어 있으며, 이것은 흔히 말하는 CAM(캠)프로그램인 것이다.하하 거의 공짜로 사용하는 캠 프로그램...
이 G코드 변환 프로그램은 3D프린터에 필요한 G코드 뿐만아니라, 2D레이져 가공, 2.5D밀링가공까지 사용할 수 있도록 되어져 있는 것을 확인했다. 몰론 소프트웨어들 마다 다르고, G코드를 받아 들이는 제어 시스템 마다 틀리겠지만 말이다.

글은 이렇게 거창하게 적어놔도 실제는 정말 쉽게 G코드를 뽑을 수 있다. 다만, 몇몇가지 설정만 한다면 말이다.

4. 출력

생성된 G코드가 3D프린터에 전송하고, 필라민트를 녹일 수 있는 적정온도까지 높아지면 그제서야 출력이 된다.

현재까지 나와있는 FDM방식의 3D프린터의 가장큰 약점은 출력 속도가 상당히 느리다는 것이다. 물론 G코드 생성시 어떻게 셋팅하느냐에 따라 조금은 달라지겠지만, 그래도 생각 만큼 빠른 속도를 자랑하지는 않는다.

그래서, 이렇게 출력을 걸어 두고, 출력되는 장면을 보고 있으면 시간이 아깝다. 그냥 출력되도록 놔두고 다른 볼일 보는 것이 현명하다.하하

정말 이렇게 출력되는 모습을 보고 있어면, 위에 있는 헤드만 교체를 하면, 다른 가공기로도 충분히 변경해서 사용할 수 있겠구나 라는 생각이 절로 난다.ㅋㅋ

이 고정 지지대의 출력 셋팅값은 베이스/서포트 없음, 채우기 100%, 쉘 1mm, 레이어 0.2mm, 속도 80, 이송속도 100, 온도 210도로 설정해서 출력하고 있는 결과물이다.^^

5. 결과물 및 표면처리

처음 설계할 때 부터 서포터 미생성을 염두해 두고 작성했기 때문에 출력 후, 별도의 표면처리 과정은 생략해다. 뭐 약간의 거친 표면은 정교한 니퍼로 마무리 하면 되는 수준이기 때문에 별 탈없이 출력시간 15분에 가로 70mm, 세로 4mm, 프레임 높이 5mm, 가이드 높이 5~8mm, 두깨 3mm짜리 커버 고정 지지대를 완성했다. 

물론 이 결과물은 한번에 성공하지는 않았다.
곡면 많은 실물에 노기스로 측정한 값이 한방에 정확하게 맞아 떨어지리는 생각은 이미 오래전에 안드로메다에 보냈기 때문에, 크기를 맞추기 위해서 높이 1mm짜리로 5번을 출력하고 수정하면서 완성한 형태이다.

이 포스팅글 된 메인 이미지는 최종적으로 근접한 사이즈로 완성한 형태이며, 지금 마지막으로 보는 형태는 실제 장착했을 때, 하단 부위가 살짝씩 미끌어지는 경향을 보여서, 높이 6mm로 보강을 하고, 내 카메라에 장착되어 있는 삼각대 플레이트에 걸려서 미끌어지는 현상을 줄이기 위해서 마지막으로 수정해서 출력한 결과 물이다.하하

총 작업 시간은 최소 디자인 소주한잔하면서 약 1시간, 출력 수정을 반복해서 대략 30분정도 소요된 결과물이다.하하

6. 실제 장착된 모습

실제 적용된 내 D200의 모습이다. 

앞 부분과 뒷 부분의 연결된 모습이 거의 오차없이 잘 맞게 출력된 것 같아 정말 기분 좋은 첫 실용제품 출력이다.

물론 뒷쪽은 커버의 곡율을 정확하게 체크하지 못해 살짝 떠있는 모습을 하고 있지만, 전체적으로는 유격없이 정확하게 체결되고, 버러짐도 없이 체결된 모습이다. 
앞,뒤,중간 부분에 넣었던 리브 덕분에 왠만한 쓸림에도 볐겨지지 않고, 흔들리도 많이 줄었다는 것을 느낄 수 있다.
아.. 그리고, 소재(출력 재료)에 대한 강도는 PLA소재를 사용하고 있지만, 대략 1kg/cm 정도의 강도로 큰 힘을 받지 않는 부위라 안심하고 사용할 수 있을 것 이다.^^

앞으로 이 3D프린터가 우리의 생활에 많은 변화를 가져다 줄 것이라고 생각한다.
아직까지는 일반 가정에서는 큰 효과를 볼 수 없지만, 조금더 속도 및 정밀도 그리고 소재에 대한 부분들만 지속적으로 발전한다면, 대체품을 집에서 만들어 사용할 수 있는 날도 머지않아 올 것이다.

 

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