3D 스캔과 역설계로 가구 제작 과정 간소화하기
가구 제작업체가 Artec에 3D 스캔 아웃소싱을 주어 생산성을 증가시키고 시간 및 비용을 절약합니다.
MU Form Furniture Design은 오클랜드 기반의 현대 가정 및 회사의 가구 설계, 제작, 판매를 담당하는 업체입니다. 이 업체는 건축가와 인테리어 디자이너가 독창적인 디자인을 하기 때문에 항상 주문량이 많습니다.
MU Form이 작업하는 주요 소재는 다양한 모양의 의자, 쇼파, 테이블 제작이 가능한 업계에서 널리 사용되는 재료 중 하나인 고품질의 벤트플라이입니다.
이 기업의 전문가는 다른 제조업체들이 따라 하기 어려운 수준의 새롭고 훌륭한 디자인을 만들고자 노력하고 있습니다.
빨간색과 회색의 V Dining Chair, MU Form의 Po Shun Leong 디자인
MU Form의 CEO인 Mark Leong 씨는 이렇게 말합니다. “저희 디자이너들은 의자의 시제품 개발을 통해 상당한 시행착오를 거쳐 가구 디자인을 진행하고 있습니다.”
새롭고 독창성있는 가구를 제작하기 위해 MU Form은 실제 시제품 모델을 해외에서 수입하여, 라우터 인쇄기를 통해 모델을 역설계하여 나무 주형을 생성합니다.
기존의 V Chair 사이즈 측정 수단
“이 방법으로 의자 시제품의 정확한 복제본을 만들려 할 때, 최종 가구 제작에 필요한 곡률과 표면의 효율적인 미세 조정을 허락하지 않았습니다.” Mark 씨가 말합니다.
예를 들어, 초기 단계에 주형으로 절대적으로 평평한 표면을 조정할 수 없었습니다. 그래서 약간의 수동 작업이 필요했고 이 때문에 최종 생산품이 부정확하게 변할 수 있었습니다. 더하여, 이 방법은 가구의 형상을 제대로 반영하지 않아 정확한 대칭을 보장할 수 없습니다.
Mark 씨가 언급하길, “가구 생산에는 성공하였지만 품질과 일관성 측면에서 우리의 기대치에 도달하지 못했습니다.”
이 업체는 최근 팔로알토에 위치한 Artec 사에 3D 모델 제작을 의뢰하였습니다.
검정색 V Lounge Chair, MU Form의 Po Shun Leong 디자인
이제 새로운 작업방식은 다음과 같습니다. : 가구 디자이너가 가구의 시제품을 만듭니다. 가구를 역설계하기 위해 Artec Eva를 사용하여 시제품을 3D 스캔 합니다. 새로운 포인트 데이터는 Rhino 3D의 윤곽을 생성하는 데에 사용되며, 특히 정확한 곡률 및 반경 등 모든 형상을 모델링합니다.
평평한 표면은 프로그램 내에서 재생성될 수 있습니다. 정확한 대칭을 위해 모델을 반영합니다. 결과는 시제품의 결함을 제거하기 위해 최소로 조정된 최종 모델입니다.
3D 모델 파일은 정확한 CNC 금형를 제작할 공장으로 전송됩니다. 또한 이 업체는 특허 처리 및 잠재 고객들에게 신제품을 소개할 목적으로 3D 모델 렌더링을 사용합니다.
호두나무로 만들어진 V Lounge Chair
Artec의 Rachel Yalisove 씨가 V Chair의 시제품을 3D 디지털화 하였습니다. 그녀의 이야기를 들어보세요.:
“스캔 과정은 10~15분 사이로 매우 빠르게 진행되었습니다. 전반적으로 매우 간단한 스캔 작업이었습니다. 의자는 광택이 나는 나무 재질에 나뭇결이 있어 Eva가 트랙에 머무는 데 도움이 되었습니다. 저는 의자의 앞, 뒤, 가장자리를 캡쳐하고 분할된 스캔들을 정렬 도구를 사용하여 하나로 통합시켰습니다.”
Artec Eva로 스캔한 V Chair의 시제품
“선명한 윤곽 데이터를 충분히 수집하기 위해 가장자리 캡쳐에 많은 집중을 기울여야 했습니다. 다행히 스캐너는 이 부분을 아주 잘 작업했지요. 의자를 질감이 있는 바닥 혹은 벽에 배치시킨 덕분에 트래킹을 잘 유지할 수 있었습니다.”
“처리 작업은 한 시간 이내로 끝났습니다. 데이터를 정렬시킨 후, 등록, 이상점 제거, 매끄러운 통합 알고리즘 등을 사용하여 작업하였습니다. 덕분에 데이터를 0.1의 품질 정확도로 매우 빠르게 선별할 수 있었습니다. 좌석은 170만 화소 / 89.2 Mb이며 각 의자다리는 55만 화소 / 30 Mb입니다. 이 파일들을 STL 형식으로 추출하여 다운로드 링크를 통해 고객에게 전송하였습니다.”
Artec Studio로 구현한 V Chair의 3D 모델
Artec 스캐너의 사용은 MU Form사가 품질과 가구 제품의 일관성을 크게 향상시키는 동시에 생산성을 높이고 개발 시간과 개발/생산 비용을 절감하는 데에 도움이 되었습니다.
Mark 씨는 다음과 같이 말하였습니다. “스캐너 사용을 통해 디지털 공간에서 가구를 미세 조정한 후 의자의 디지털 복제본을 참조하여 금형 공장에서 CNC를 통해 금형(나무 주형과 반대)를 제작할 수 있도록 하였습니다. 이는 기존에 시제품을 보내 수동으로 개발하는 것과는 달리 빠른 속도로 진행되었습니다. CNC 금형은 높은 품질의 가구 제작을 가능케 합니다.”
새로운 방식을 사용하여 제작된 V Chair금형
주형 제작 시간은 60-90일에서 20일로 크게 줄었으며, 비용 또한 10-15% 절감할 것으로 예상됩니다.
Mark씨는 가장 기대했다는 정확도에 대해 다음과 같이 언급하였습니다.: “시제품 역설계의 정확도와 디지털 모델의 미세 조정 가능성은 가구의 품질과 일관성 측면에서 우리를 완전히 새로운 수준으로 끌어 올렸습니다.”
Mark씨는 MU Form사가 테이블, 긴 의자 등 다른 사이즈의 가구를 제작할 때에도 Artec사와 함께 작업하는 플랜을 세웠습니다.