1. 3D Printing Process

▶ 지오메트리 구현 방식

▶넙스(NURBS, Non-Uniform Rational Basic Spline Modeling)

ㅣ 지오메트리 구현 중 하나

ㅣ비 정형화된 함수의 곡선으로 곡선(curve)과 표면(surface)의 표현을 정확히 수학적으로 정의한다.

ㅣ 곡선으로는 B-Spline, 원추 곡선을 표현할 수있다.

ㅣ 4개의 좌표 조정점을 사용하여 곡선의 변형도 자유롭다.

 

▶폴리곤 모델링(Polygon Modeling)

l 컴퓨터 그래픽스에서 사용하는 일반적인 표현법.

l 삼각형들로 구성된 면의 집합을 이용해서 모델을 표현한다.

l 폴리곤(Polygon, 다각형)은 정점(vertex)과 모서리 부분(edge), 면(face)면(face)으로 구성

l STL 파일도 표면 데이터를 이용한 폴리곤 표현 방식이다.

l 정밀하고 부드러운 표현을 위해 수많은 정점을 필요로 하기 때문에 수정시 번거러움이 있다.

 

▶표준 규격

▶ DXF : 오토데스크사의 AUTO CAD 데이터와 호환성을 위해 제정한 아스키 포맷이다.

 

▶ IGES : 중립 파일을 이용해 서로 다른 CAD/ CAM 시스템 간의 형상 데이터 교환을 위해

만들어진 포맷. 아스키, 바이너리가 있다.

 

▶ STEP : 개념설계에서 상세 설계, 시제품 테스트, 생산 지원에 이르는 라이프 사이클에

적용되는 제품. 데이터의 표현 및 교환을 위한 국제 표준 규격이다.

 

▶ STL : 신속 조형의 표준 입력 파일 포맷, 

- CAD/ CAM 소프트웨어 개발자들에 의해 표준 줄력 옵션으로 선정, 

- 현재는 대부분의 CAD/ CAM 소프트웨어에서 지원하고 있다.

- 쉬운 정보 교환 기능을 가지고 있으나 모델링된 곡면은 삼각형 다면체로 정확히 옮길 수 

없다는 단점이 있다.

 

▶ GKS : 그래픽 기법이 아닌 Polyline, Fill area, Text, Polymaker등으로

1985년 ISO, ANSI 등에서 표준으로 채택.

 

▶ CGM : 도형의 이미지, 정보의 저장 방법, 도형 정보를 파일로 저장할 때 도형에 따라

일정 규칙을 정해 저장하게 하는 표준 규칙이다.

- 수정과 편집이 가능한 장점이 있다. 

 

2.  형상모델링

▶ 와이어프레임 모델링(Wireframe Modeling)

-간단한 표현 방법과 간편한 조작

-낮은 정밀도

▶서피스 모델링(Surface Modeling)

- 면의 조합, 표면 정보 경계면 모델링

- 물리적 성질 구현 곤란

▶솔리드 모델링(Solid Modeling)

- 부피, 면적 모델링

- 대용량 처리 시간

출처: https://cafe.naver.com/xpkorea

3. 소프트웨어

- 3D 프린팅 소프트웨어로는 3D 모델을 생성하는 캐드(CAD) 소프트웨어, 

- 3D 프린팅을 위한 CAM 소프트웨어인 슬라이싱 소프트웨어로 구분된다.

 

- 3D 프린팅 출력을 위한 슬라이싱 소프트웨어로는 정보 검증과 보정, 슬라이싱,

그리고 G코드 생성 등의 기능을 수행하는 소프트웨어들이 있다.

 

- 오픈소스 기반의 슬라이싱 소프트웨어 : 대표적인 소프트웨어로 큐라가 있다.

- 사용되는  파일 형식 : STL(가장 많이 사용)

- STL은 삼각형의 메시(Mesh) 형태로 삼각형의 크기가 작고 개수가 많을수록 정밀하게

표현할 수 있다.

 

3.1 소프트웨어 기술

3D 프린팅 출력 결과에 대해 완성도를 높이기 위한 소프트웨어 기술

 

1) 프린팅 된 물체의 내구성, 안정성을 사전에 점검하기 위한 구조 개선 기술

2) 출력 범위를 벗어난 물체를 출력하기 위한 조립 가능성 기술

3) 출력된 물체의 운동성 재현 기술

 

1) 구조 개선 기술 : 3D 프린터마다 상이한 출력 품질과 관련한 해상도 파악

내구성 고려, 향후 발생할 수도 있는 잠재적인 위험요소를 사전에 점검하는 것.

 

2) 조립 가능성 기술 : 크기가 큰 3D 모델을 분할해 사용자의 조립 과정을 돕기 위한 기술이다.

▶기술의 구성 요소 : 출력 가능성, 조립 가능성, 효율성, 연결 장치 부착 가능성, 구조적 안정성,

미적 감각이 있다.

 

3) 운동성 재현 기술 : 동적 기능을 하는 출력 결과물이 어느 정도까지 동작이 가능한가에

대한 기술이다.

▶운동성 재현 기술의 3가지 종류 : 관절을 이용한 운동성, 기계장치를 이용한 운동성,

물질의 특성을 이용한 운동성