[3D프린팅] 환풍기 댐퍼 제작 및 설치 for 솔리드웍스

Posted by 서관덕 서관덕의 시간이 머문 작은공간™
2017.07.31 02:44 배워서 남 준다/3D프린터
나는 크리에이티브 3D, 실생활에 접목하는 3D프린터 홈 팩토리 블로거.
이번에는 3D캐드인 솔리드웍스로 형상 모델링하고 3D프린터로 설계한 제품을 출력한 화장실 환풍기 댐퍼(?)를 만들고 설치해보자.

원래 환풍기 댐퍼는 순환하는 공기의 방향, 속도, 량을 조절하기 위하여 덕트내에 설치된 수동 또는 자동식 조절장치가 있는 기구를 말하는데, 이 기구는 실제 댐퍼 장치가 없는 일반적인 연결통 정도라고 생각하면 될 듯하다. 특별한 명칭이 없어서.ㅠㅠ 그냥 댐퍼라고 명칭한다.

이번 포스팅 역시, 우리 집에서만(?) 사용이 가능한 제품일 수 도 있다. 
앞전 블로그 포스터에서도 언급했지만, 우리 가족의 안락한 쉼터를 제공하는 집은 년식이 있는 주택이라 욕실쪽에 많은 문제를 가지고 있다. 그중에 가장 큰 문제가 안방에 있는 화장실에 배기 설비가 없어, 알수없는 악취에 상당한 스트레스를 받고 있었다. 물론 하수구와 연결되어 있는 곳은 트랩을 설치해 놨지만 여전히 스멜~~스멜~~ 하고 있었다.ㅠㅠ

전면 공사는 전세라 힘들고, 방법은 단 하나 환풍기를 설치하자.

작업의 개요
나는 전기, 설비등 큰 공사는 안되지만, 간단간단하게는 내 손으로 직접 할 수 있는 능력이 있다.하하하 물론 업자를 불러 시공하면 훨씬 완성도 있는 작업을 하겠지만, 내가 해도 10분이면 될 작업을 몇십만원씩 주고 맡기기에는 낭비가 심하다고 생각하는다. 그래서 저렴한 재료비 + 약간의 시간 = 만족도 상승 및 스트레스 해소로 이어지는 것을 알기 때문에 이번에도 자가 시공(?)을 강행했다.ㅋㅋ

인근 건재상에서 구입한 지름140mm, 13w짜리 싸구려 환풍기와 2m길이의 전선, DIY용 콘센트와 스위치를 구입하고, 뚝딱뚝딱 환풍기 위치잡고 피스로 고정하고, 전기공사까지 한 20여분 만에 안방 화장실을 괘적하게 만들어 줄 환풍기 설치가 완료되었다.
물론, 습기가 많은 공간이기 때문에 각 연결부위에 실리콘으로 실링 처리하고, 전선 쫄대로 전선 마감하는데, 젠장 쫄대가 모지란다. 그리고 작동을 시켰을 때 힘차게 팬이 돌아가는 모습에 오랫만에 혼자 흐믓한 도취에 빠져봤다.  

그리고, 몇시간 후, 설치전 보다는 훨씬 냄새가 없어졌다는 것을 느끼지만, 내가 생각한 만큼 없어지지 않는 것을 느끼고 문제점이 무엇인가를 곰곰히 생각하보니, 애초에 전용 환풍구가 있었던게 아니고 환기용 창문에 강제 배기가 되도록 설치한 것이다.
중요한 것은 환풍기의 배출구와 건물 바깥까지 거리가 약 10cm정도 유격이 존재했고, 방충망까지 있어,13w의 저전력 모터의 약한 풍압으로  건물 바깥쪽으로 배기하지 못하고, 다시 역류해서 내부로 들어오는 것이라 생각했다.
방충창을 없애버리고 모두 막아버릴까도 생각했지만, 일이 커질 듯 해서 포기..그냥 PVC파이프 구입해서 설치할까도 생각해 봤지만 딱히 마음에 들지 않는다. 다 포기하고 걍 이대로 써???

하지만, 나에게는 누구나 다 할 수 있는 디자인 능력과 설계 능력, 그리고 중요한 3D프린터 장비(회사가 보유하고 있음)가 있다.움~~하하하하 없으면 만들자. 

러퍼 스케치 및 솔리드웍스 모델링
실존하지 않는 무언가를 만든다는 것은 어렵기도 하고 재미있기도 하고 또한 시간도 많이 걸린다. 물론 금전적 수익을 목적으로 한다면 많은 수정과 변경들이 있겠지만, 집에서 간단하게 사용할 것이기 때문에 쉽고, 짧은 시간에 완성될 수 있는 형상을 만든다.

새상에 없는(?) 물건을 만들기 위해서는 제일 먼저 해야 하는 작업이 바로 종이에 슥삭슥삭 러프 스케치는 필수, 머리속에 있는 아이디어를 표현할 수 있는 가장 즉흥적이고, 효과적인 작업이다.
난, 산업디자인과 출신인데 그림은 정말 못그린다.ㅠㅠ 그래서 대략적인 형상의 느낌 정도만 나타낼 수 있는 형상과 크기 정도를 표현하는 스케치가 내가 하는 러프 스케치의 전부이다.
세상에서 제일 부러운 사람이 세 부류가 있는데, 첫번째가 말 잘하는 사람, 두번째가 글 잘쓰는 사람, 마지막 세번째가 그림 잘그리는 사람이다.ㅋ
"여담으로 TvN에서 방송했던 알쓸신잡(알아두면 쓸데없는 신기한 잡학 사전)을 보면서 참 부러워하는 두가지를 보면서 씁슬했다는 사실..ㅠㅠ"

환풍기 댐퍼는 공기의 흐름을 원할하게 하고, 사방으로 흩어지거나 역류하는 현상을 방지하기 위해서 기구인데, 조금더 확실한 방법이 없나 고민하다가, 한 십여년전쯤 지인중 한분이 파이프에 스크류형식으로 압출해서 만들면, 휨에 대한 강도도 높아지고, 유속도 빨라지는 말이 기억나서 단순히 원통으로 제작하는 것 보다 좋은 것 같아 이번 댐퍼설계에 한번 도입해봤다.

물론 이번 작업도 솔리드웍스로 작업은 진행했다. 
혹자들이 나에게 질문하는 내용중 하나가 왜 당신은 인벤터 유저에서 솔리드웍스 유저로 바꿨냐고.. 난 바뀐게 없다. 인벤터도 사용하고 솔리드웍스도 사용하고 카티아도 사용하고 라이노도 사용한다. 단지 그때 그때 상황에 따라 달라질 뿐이다.ㅋㅋ

모델링 작업은 크게 어려운게 없었다.
무엇을 만들어야 되는지 알고, 어떤 형태로 제작해야 하지는 알고 있는 상태에서 모델링은 그저 형상을 표현하고 도면과 3d프린터로 형상을 출력할 수 있도록 해주는 행위일 뿐이다.하하하
물론 나선형 스크류를 모델링하는 방법에 대해서는 나중에 동영상으로 강좌를 포스팅하겠지만, 어려운건 아니지만 조금 신경을 써야 하는 부분이였다.

G코드 생성 및 3D프린터 출력


모델링이 끝나면 3D프린터로 출력을 위해서 출력물 방향을 맞추고,  G-코드를 생성한다. 처음 설정값의 출력시간이 꽤 많이 나와 레이어 높이와 외벽 출력속도를 0.3mm와 60mm/s으로 변경하니 대략 14시간 정도의 출력시간이 나온다. 
14시간 길다면 길고 짧다면 짧은 시간인데, 성질급한 대한민국 사람에게는 솔직히 긴 시간이다.하하하 3D프린팅은 여유롭게 기다림의 미학이 필요한 분야이다. 비싼 프린터도 저렴한 프린터도 시간 잡아먹는 건 똑같다.ㅋㅋ

3D프린팅 및 출력 결과물

큐비콘 싱글 3D프린터 장비를 이용해서 막 출력이 끝난 따끈따끈한 출력 결과물. 내가 원하는 곡면이 흐트러짐 없이 잘 출력된 것 같다.하하하

완성된 결과물, 아마 3D프린팅 홈 펙토리관련 포스팅 중에서 제일 큰 출력물인것 같다.
이 출력물을 보면서 다시한번 생각해본다. 과연 이 기구를 절삭가공으로 가공이 가능할까? 가능하다면 비용은 얼마정도일까 등등.. 3D프린터가 대중화 되지 않았다면 많은 비용과 시간을 투자해야만 나올 수 있는 결과물이 아닌가 싶다.

이제 남은 것은 환풍기랑 잘 결합되고 제대로 된 배기가 된다면 이번 기구설계는 완전 성공적인데 말이다.ㅋㅋ

출력된 기구 장착

댐퍼 입구크기가 조금 헐렁헐렁하다. 출구 크기 측정을 설치 후에 줄자로 했더니, 약 2mm정도 크게 측정이 된 것 같다.ㅠㅠ 
작았다면, 수정 후에 다시 출력해야 하는 상황이지만, 조금 크더라도 장착이 되니, 나중에 실리콘 실링 처리하면 충분할 것 같다.

비로써 모든 공정이 끝이 났다.  비록 전문가의 손길이 없는 야메의 결정체이지만, 내가 생각한 느낌대로 장착하고, 환풍기 댐퍼도 달고 제대로 작동하는 것을 확인한 이후 모든 것이 만족스럽다.

공기 배기 성능은 처음 단순하게 환풍기만 설치 한 경우보다 훨씬 좋아졌다는 것을 느꼈다. 스멜스멜한 느낌이 100% 없어지지는 않았지만, 불괘하다는 느낌은 거의 없어졌다고 보는게 맞는 것 같다.
처음 생각했던 것처럼 풍압이 방충망까지 도달은 하지만, 외부에서 들어오는 바람으로 인해 역류하는 현상은 분명히 없어졌다고 봐야할 것이다. 그리고 내부에 설치가 되었던 나선형 스크류의 효과에 대해서는 그 어떤 측정장비가 없는 관계로 효과가 있는지 없는지는 알 수 없지만, 공기의 흐름적인 측면에 봤을 때는 충분히 효과가 있을 것이라 생각한다.하하하

이번에도 도면을 공개한다.
이 도면은 그냥 참고만 하고, 차후에 이 기구 모델링하는 방법에 대해서 동영상으로 포스팅하도록 하겠다.

 

이번에도 내 개인적으로 필요한 기구를 설계하고 3D프린터로 출력해서 장착까지의 과정들을 소개해 보았다.
이 블로그에서는 역사 이야기, 장비가 어떻고 저떻고하는 장비 이야기, 그리고  하는 등의 내용은 이미 수많은 3D프린터 유저의 블로그 및 SNS를 통해 많이 소개되고 있고, 3D프린터의 대중적 활성화(?)를 위해서는 3D프린터 장비에 관련한 내용은 크게 도움이 되지 않는다는 판단 때문이다.하하하
솔직히 이 부분에 대해서는 하고 싶은 말은 상당히 많은 데, 차후에 정리해서 쓴소리로 한번 포스팅하겠다.

설마, 이런 포스팅을 보고 출력용역을 목적으로 하는 대행업체를 창업할 생각 하는건 아닐지.. 그런 생각을 하면 안된다.ㅋㅋ 아무리 다품종 소량생산에 개인 맞춤형 디자인 및 제품생산을 목적으로 하는 것이지만, 생산 단가가 맞지 않는다.ㅠㅠ 주업은 두고, 간간히 하는 부업정도면 모를까..

 

3D프린터자격증을 취득하고 싶으신가요?
한국산업기술능력개발원 [http://hitc.co.kr] 에서 실시하는 3D프린터운용기술자격을 소개합니다. 실무형 자격시험으로 기본적인 3DCAD를 이용한 설계능력과 3D프린터운용능력 및 출력/후가공까지 전반적인 3D프린팅기법에 대한 능력을 요구하고 있는 전국 최초의 실무형 자격시험 이며, 자격시험 실시방법에 대한 특허까지 나와 있는 유일한 시험 입니다.
문의전화 1644-0715, www.hitc.co.kr

 

이 댓글을 비밀 댓글로
    • 2017.08.01 10:39
    비밀댓글입니다