3D 프린팅 두번째 아이템 - 가구 고정용 나무핀 대용

집에 저렴한 조립 설합장 두개를 위아래로 쌓아놓고 사용중이다. 그런데 이 둘이 서로 미끄러지지 말라고 나무핀을 상하 파트에 있는 구멍에 끼워서 맞춰놓게 되어 있는데, 너무 오래전에 샀던 제품인데다가 이사를 여러번 하면서 핀은 다 잃어버린지 오래 됬다. 그래서 어쩔 수 없이 약간 어긋나게 놓고 사용해 왔는데, 이번에 프린터가 생긴 김에 너무도 간단한 모델이라 직접 만들어서 해결해 보기로 했다.

 

3D 모델링의 경우 한 8년 전까지는 회사에서 Solidworks 를 좀 사용했었는데, 현재 회사로 옮기고 나서는 회사에서 지원을 해 주질 않아서 안쓴지 오래다. 가끔 개인적 관심으로 FreeCAD를 독학으로 배워보려 했는데 영 별로이다가 (버전 0.2x 시절), 언젠가부터 버전 1.x 로 올라간 후 나름 쓸만하단 소리를 들어서 다시 공부를 해 보려 했다. 하지만 바쁜 삶에 잘 안되고 있던 터에 아예 초보용으로 엄청 쉬워 보이는 Tinkercad 를 조금 써 봤다. Fusion 360도 몇번 시도하다가 개인용조차 이제는 무료가 아닌 것으로 바뀐듯 해서 포기했었기에 3D 프린터 입문도 그만큼 늦어졌다는 핑계를... 그런데 Tinkercad를 조금 써 보니 이것은 정말 물건이다. 입문 과정에서 엄청난 것을 설계할 것도 아니기에 빨리 배워서 쉽게 쓸 수 있는 도구를 찾던 중에, 정말이지 2-3일 한번 연습해 보면 바로 쓸 수 있는 쉬운 놈이다. 애들도 다 할 수 있다. 그리고, 사실 복잡한 모델의 경우 엔지니어링에서의 정교함 같은 것이 필요한 상황이 아닌 이상은 있는 기능과 약간의 꼼수를 합치는 창의성으로 이 단순한 툴로도 별걸 다 할 수 있다는 사실을 느꼈다. 나중에 이러한 내용은 별도의 글로 포스팅해 보고, 일단 두번째 아이템인 나무핀 설계와 연습 결과를 정리한다.

 

가구에 있는 나무핀용 구멍의 깊이와 직경을 재 보고 약간의 여유를 감안해서 지름 5.6 mm, 길이 35 mm 의 실린더로 만들기로 했다. 그리고 구멍에 진입하는 곳은 살짝 chamfer 를 넣어서 쉽게 넣을 수 있도록 하고 싶었는데, Tinkercad의 기본 실린더는 chamfer 기능이 있다. ^^

 

 

사실 이 아이템은 두번 만들었다. 처음엔 서포트가 없어도 되게 하고 싶어서 수직으로 세워서 만들었다. 강도를 고려해서 속이 비지 않도록 혹시라도 내부에 sparse infill 을 알아서 할 경우를 생각해서 density 를 50% (첨엔 100% 로 하려고 하니 제약이 걸린다) 로 하고 만들었다.

 

 

그럼에도 불구하고 이놈을 아랫쪽 가구의 구멍에 끼우고 위의 가구를 맞추던 중 실수로 좌우로 흔들게 되니 핀이 쉽게 부러져버렸다. ChatGPT에게 상담을 해 보니 애초에 PLA 재질이 유연성이 없어서 강도는 꽤 있어도 형태와 힘 가하는 상황에 따라 잘 부러지는 재질이라고 한다. 특히 아래 사진처럼 세워서 만들면 프린트 층간의 결합력의 문제로 눕혀서 만들때 대비 쉽게 부러질 수 있다고 한다. ChatGPT 덕분에 재질과 설계 형상에 대한 외력에 대한 차이 등도 다 배우면서 진행할 수 있었다. 결국 위의 그림과 같이 눕혀서 인쇄한 덕분에 목적 달성!