3D프린터로 안과용 검안 렌즈 케이스 제작하기.

오늘 포스팅은 '3D프린터로 안과용 검안 렌즈 케이스 제작하기'에 대한 내용입니다. 안과에서는 보통 2가지 렌즈를 검안에 사용하게 되는데, 이 렌즈 케이스가 보통 주머니에 넣어가지고 다니기에는 꽤 큰 부피라서 이를 좀 줄여서 디자인해달라는 지인의 부탁으로 제작에 임하게 되었습니다.



보시다시피..



꽤 두툼하게 생겼습니다. 너무 투박해요-_-


일단 렌즈들의 직경과 두께를 잰 후 최대한 얇게, 하지만 보호는 잘될 수 있도록 디자인을 해보았습니다.



위와 같은 디자인의 하우징 2개를 3D프린팅하여 한쪽은 렌즈를 담는 부분으로, 다른 한 쪽은 뚜껑으로 사용하기로 했습니다. 두 하우징을 어떻게 연결할 것인가도 고민했었는데요, 책상 옆에 자작하다가 남은 자석들이 몇개 붙어있길래 그냥 심플하게 자석을 이용해서 연결하기로 결정했습니다-_-


이 하우징들을 출력하기까지 수많은 삽질의 과정은 바로 앞 포스팅인 [불볕더위에 3D프린터가 갑자기 멈추면?]에서 소개해드렸었죠? 출력에 사용한 3D 프린터는 프린터봇 플러스(Printrbot Plus)이고 필라멘트는 Colorfabb의 PLA/PHA standard black 필라멘트이며, 적층높이 100마이크론, 핫엔드 온도 200도, 히팅베드 온도 50도, 출력속도 50mm/s, infill 15%로 출력했습니다.



하우징 1개 출력하는데 대략 3시간 40분 정도 소요되었습니다.



요런 식으로 아래쪽이 둥글둥글합니다.



두 하우징을 고정하기 위한 네오디뮴 자석을 장착한 모습입니다. 고정은 아크릴 본드로 진행했습니다.



같은 조건으로 하나 더 출력한 뒤 자석을 장착한 모습입니다.



이 하우징 2개를 합치면 이런 모습이 됩니다. 꼭 바이올린 캐리어같이 생겼군요.



뚜껑을 좀 더 손쉽게 열기 위해 위와 같이 홈을 설계단계에서부터 집어넣었지요.



히팅베트에 딱풀로 고정하다보니 아래쪽 부분이 그렇게까지 맨들맨들하진 않았습니다. 도색하기 싫어서 검정색으로 출력한 것이었는데.. 매우 귀찮았으나 도색을 추가적으로 진행하는 걸로 결정했습니다.


그 다음 출력할 부품(?!)은 렌즈를 잡아서 고정해주는 안감(?) 부분입니다.



이 안감이 문제였는데요. 렌즈를 상하게 하지 않으면서 고정은 잘되서 쉽게 빠져버리거나 하지 않아야 하고 어느 정도 충격 흡수도 해줘야하는 특성을 가져야하는 안감의 특성상 재질을 선택하는 것이 쉽지 않았습니다. 특히, 제가 가공할 수 있는 재질이어야 했지요. 스펀지가 가장 일반적으로 쓰이는 안감이지만.. 제가 이 스펀지를 이쁘게 자를 자신이 없었습니다.


그래서 그냥 단순하게 생각했습니다.


'3D프린터로 뽑지 뭐'


그래서 준비했습니다.



플렉시블 필라멘트로 유명한 닌자플렉스(Ninjaflex)입니다.



1.75mm 직경으로 500g 한롤이.. 꽤 가격이 나가더군요ㅠ 뭐 어차피 한번은 구입하려고 했었던 물품이니 그냥 쿨하게 질렀습니다. 색상은 미드나이트, 검정색입니다.



닌자플렉스 필라멘트가 이렇게 유연합니다.



심지어 필라멘트 스풀에서 익스트루더로 연결된 모습 또한 고무줄처럼 늘어져있습니다ㅎ 핫엔드 온도는 220도, 히팅베드 온도는 50도, 출력속도는 30mm/s, 적층높이는 100마이크론으로 설정 후 출력을 시작했습니다.


플렉시블 필라멘트는 처음 출력해보는터라 잘 출력될지 의문이었습니다만..



역시나 잘 출력되지 않더군요-_-;; 특별한 세팅이 필요한 듯 보였습니다. 이 부분에 대해서는 나중에 추가적으로 연구해봐야겠습니다.



그래도 다 출력해놓고보니 제법 사용할만한 결과물이 나왔습니다.



좀 의문이었던건 처음부터 중후반까지는 익스트루더에서 extrusion이 잘 안되는 것처럼, 즉 under-extrusion일 때의 모습처럼 출력되다가 중후반 이후에는 제대로 출력이 되었다는 점입니다. 흠.. 연구좀해봐야겠어요.



작은 렌즈를 넣는 부분도 제법 스펀지처럼 출력이 되었습니다.



3D 프린터로 출력한 결과물이 이렇게 말랑말랑하다니.. 참 신기했습니다.


출력을 다 했으니 이제는 도색을 할 차례입니다. 서페이서는 Mr.Surfacer 500, 도색은 Mr.Color spray의 flat black과 metallic red를 사용했으며, 코팅제로 Mr.Super Clear Gloss를 사용했습니다.


왜 색을 flat black과 metallic red, 2개나 사용했냐구요? 원래는 검정색으로 하려고 했는데.. 도색하던 도중에 스프레이가 다 떨어져서..-_-;; 하는 수 없이 가지고 있던 도색 스프레이 중 metallic red로 도색이 완전히 되지 않은 부분을 마무리해주었습니다.



그 결과물입니다. 뭔가 빤짝거립니다.



과도하게 빨간색이 나오는 것 같지만.. 그건 기분탓입니다.



다른 각도에서 찍은 모습입니다. 그래도 렌즈 케이스의 두께를 많이 줄여서 만족스러웠습니다.



아까 닌자플렉스 필라멘트로 출력한 안감을 하우징에 아크릴 본드를 이용하여 고정한 모습입니다. under-extrusion된 덕에 더더욱 스펀지같이 보이는군요. 어색하지 않아서 개인적으로 다행이라고 생각했습니다.



검안 렌즈를 장착하면 요런 식이랍니다ㅎ 완벽하진 않지만 나름 맘에 들게 나와서 다행이었습니다.


오늘은 3D프린터로 안과용 검안 렌즈 케이스를 만드는 제작기를 소개해드렸습니다. 뭔가 프로젝트를 진행하면 할수록 3D모델링 실력과 3D프린터를 다루는 실력을 더 키워야겠다는 생각이 더 절실해지는 것 같습니다. 시간나는대로 틈틈이 공부해야겠습니다. 그래야 나중에 저런거 만들어서 팔아먹어도(?!) 욕을 안먹지 않을까요?ㅎ


이제까지 메이드인네버랜드였습니다~!



[2015년 7월 28일 Daum 모바일 초이스블로그에 소개되었습니다! 감사합니다!]




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