AI Based Generative Design & Composite 3D Printing.자동차 브레이크 페달
· Client : 영남대학교 자동차 자작동아리 YUSAE
· Role : 대회 출전용 브레이크 페달을 하비스탕스가
DfAM 설계와 시제품 제작 지원
하비스탕스는 YUSAE와 함께
모빌리티용 3D프린팅 사례를 발굴 중
브레이크 페달을 도전해보기로 했습니다.
[최초 모빌리티용 브레이크 페달 모델 형상]
소재 재질 : Steel, 중량은 330g
기존에는 Steel Plate를 레이저 커팅 후 7개의 부품을 용접하는 방식으로 제작
최근 활용도가 증가한 복합소재 3D프린팅에
3D프린팅의 장점인 형상의 자유도를 더하여 고강도, 고성능의 브레이크 페달을 제작합니다.
소재 | 스틸 → 탄소섬유 복합소재 |
제조법 | 레이저 커팅&용접 → 3D프린팅 |
Onyx 기본 소재에 추가 강성이 필요한 곳에 선택적으로 탄소섬유를 보강하고
Onyx는 플라스틱 나일론과 탄소 단섬유 알갱이로 이루어진 소재로,
탄소 장섬유를 보강하면 금속Al6061에 준하는 강성을 가지게 되었습니다.
소재, 가공법 변경과 더불어 3D프린팅 활용 시,
가장 중요한 요소인 디자인 최적화 과정을 통해 부품 효율을 상승
· 하비스탕스는 최적 설계를 생성하기 위해 최근 디자인 산업분야에서화두가 되고 있는 제너레이티브 디자인(Generative Design)을 활용 최적화되고, 일체화된 디자인을 생성할 수 있어 유용 |
초기 모델
최종 모델
강성이 요구되는 형상 위치를 고려해 최적의 출력 방향 정하고
서포트라는 지지 구조물이 생성될 영역도 함께 고려해 출력 진행합니다.
복합소재 3D프린팅의 경우 출력 방향에 따라서 탄소 섬유를 보강할 수 있는 구역이 달라지므로
출력 과정도 중요한 부분을 차지합니다.
이번 출력에 사용된 Markforged사의 3D프린터는 서포트 지지구조물을 손으로 쉽게 제거할 수 있고,
표면에 흠집이 적어 후처리가 매우 편리합니다.
3D프린터 출력 결과물
개요
원본 모델
소재 변경 + 3D프린팅
소재 변경 + 3D 프린팅 + 디자인 최적화
Steel
Onyx + 탄소 섬유
Onyx + 탄소 섬유
330g
100g
78g
7개의 부품
7개의 부품
1개의 부품