디지털 시제작과 리얼한 시제작의 적절한 사용

3D CAD의 용도는 모델링 도구부터 설계 검증 및 관계 부서와의 정보 공유에 이르기까지 확대되었습니다. 또한 3차원 모델은 디지털 시제작품으로 가상 공간에서의 조립 검증이나 동작 검증에 이용됩니다. 그러나 리얼한 시제작품의 검증 작업도 없어서는 안 됩니다.

디지털 시제작이란?

디지털 시제작은 3D CAD를 이용하여 작성되는 체적과 질량을 가진 3차원 모델입니다.

• 정밀도: 실제 기계 가공과는 달리 편차가 없고 3차원 모델의 치수 공차와 기하 공차의 값은 0입니다.
• 강도 검증: CAE를 이용하여 응력 분포와 변형 등을 검증할 수 있습니다.
• 조립 검증: 3차원 모델은 실제로 만지지 않으므로 완벽한 조립 검증과 조작성 검증이 어렵습니다.
• 동작 검증: CAE를 이용하여 검증 가능하지만 실제 동작을 검증하기 위한 파라미터가 부족합니다. 버의 영향, 그리스 점도의 영향 등은 CAE로 계산할 수 없습니다.
• 가공 가능성: 기계 가공에서는 가공할 수 없는 형상이라도 모델링이 가능합니다.

리얼한 시제작이란?

리얼한 시제작이란 실제로 기계 가공 등을 통해 작성되는 부품입니다. 도면이나 3차원 모델로 제조업체에 주문하므로 비용과 납기가 소요되어 가볍게 여러 번 작성할 수 없으므로 최종 확인용 시제작에 이용되는 경우가 많습니다.

• 정밀도: 기계 가공이므로 치수 공차와 기하 공차의 범위 내에서 편차가 발생합니다.
• 강도 검증: 실제 강도를 반영할 수 있지만 응력 값 등은 기본적으로 측정할 수 없습니다.
• 조립 검증: 실제 부품으로 이루어지므로 작업자의 감각도 가미하여 완벽하게 실시할 수 있습니다.
• 동작 검증: 부품의 편차, 버 등의 요소 등을 가미하여 검증할 수 있으므로 생산 라인에서 일어나는 불량 등을 빠짐없이 검출할 수 있습니다.
• 가공 가능성: 기계 가공 등을 할 수 없는 형상은 가공 불가합니다.

디지털 시제작과 리얼한 시제작의 적절한 사용

 

	정밀도	강도 검증	조립 검증	동작 검증	가공 가능성
디지털 시제작	△	◯	△	△	△
리얼한 시제작	◯	△	◯	◯	◯

디지털 시제작도 리얼한 시제작도 각종 검증이 완벽할 수 없으므로 조합하여 활용하는 것이 중요합니다. 구상 단계부터 검증은 디지털 시제작을 메인으로 이용하고 최종 검증에서 리얼한 시제작을 이용하면 개발 기간, 시제작 비용 등을 최적화할 수 있습니다.

정리

디지털 시제작의 한계는 실제 부품과 제품의 가동을 100％ 재현할 수 없다는 데 있습니다. 예를 들어 커피잔을 잡기 쉬운지는 실제 잡아 보지 않으면 알 수 없습니다. 반대로 디지털 시제작만이 알 수 있는 것도 있습니다. 응력 집중 위치 등입니다. 적재적소의 시제작 활용이 중요합니다.