처음에는 주로 주의력 결핍이나 불안 완화를 위한 도구로 알려졌지만,
지금은 집중력을 높이거나 손을 심심하지 않게 하기 위한 용도로
누구나 부담 없이 사용하는 아이템이 되었습니다.
하지만 막상 사용해보면 손에 잘 맞지 않거나 회전감이 아쉬운 경우도 많습니다.
손에 잘 맞고, 돌리는 재미가 있는 구조를 프로토랩에서 직접 설계해
Q 3D 프린팅 기술로 베어링을 어떻게 구현했나요?
A 사실, 3D 프린팅 기술로는 베어링을 구현하기 어렵습니다.
회전이 부드럽지 않거나, 출력물 간 간섭으로 제대로 작동하지 않을 경우가 많죠.
그래서 이번에는 베어링 대신, 맞물린 기어 구조를 활용해
서로 밀어주며 회전하는 톱니 방식의 스피너를 설계했습니다.
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| 베어링 없이 회전하는 핑거 스피너의 구조
| 제작 과정 - 설계부터 3D 프린팅, 조립까지
기어 3개가 원형으로 맞물리며 돌아가도록 단순한 구조로 모델링했습니다. 기어가 서로 부드럽게 회전할 수 있도록 톱니 간격과 중심축 위치를 조정하며 간섭 없이
맞물리는 비율을 여러 번 테스트했습니다.
Stratasys F770 장비를 사용해 ABS 블랙 소재로 제작하였습니다. 곡률이 있는 일부 부분에는 서포트가 생성되었지만, 손으로 어렵지 않게 제거할 수 있었습니다.
프린팅된 부품은 별다른 후가공 없이 조립이 가능했고, 완성된 핑거 스피너의 무게는 약 14g입니다.
Ver 1은 정밀 간격이 맞지 않아 회전이 원활하지 않았습니다.
설계를 수정해 제작한 Ver 2는 겉보기에는 같지만,
미세 조정을 통해 부드럽게 회전하는 구조를 완성했습니다.
그러나 손으로 돌리기에는 여전히 불편함이 있어,
최종적으로 Ver 3의 핑거스피너 디자인을 완성하게 되었습니다.
여러 차례의 수정 끝에,
기어 톱니 간격과 회전 구조를 안정적으로 잡은 최종 디자인이 완성되었습니다.
베어링 없이도 각 기어가 맞물려 회전하도록 설계되었고,
3D 프린팅과 간단한 조립만으로 작동이 가능한 구조입니다.
이번 제작을 통해 단순한 형태의 구조물도 정밀한 설계와 제작 조건에 따라
기능적으로 구현될 수 있다는 점을 확인할 수 있었습니다.
이처럼 프로토랩은 아이디어를 구조적으로 검토하고,
실제 작동 가능한 형태로 구현해내는 설계 및 제작 역량을 보유하고 있습니다.
제품 제작, 구조 설계, 3D 프린팅 관련 문의는
프로토랩으로 언제든 편하게 연락주세요.
감사합니다.
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