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상식을 뛰어넘은 산악 자전거! 인스파이어와 이볼브로 만들다!

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적층 제조 기법으로 산악 자전거를 만든다?

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  로봇 바이크 컴퍼니(ROBOT BIKE COMPANY: RBC)는 항공우주 엔지니어들과 산악 자전거 애호가들에 의해 영국에서 설립된 스타트업 기업입니다. 회사를 세우면서, “최고의 자전거 프레임을 만들겠다” 라고 포부를 밝힌 RBC의 설립자는, 탄소 섬유를 이용하면서 적층 제조(AM) 기술 결합에 대한 가능성을 확인했습니다. RBC의 목표는 허용 범위 내의 제조 시간과 비용에서, 모든 요구사항을 충족하면서, 개개인의 체중, 키, 타는 스타일 등을 고려한 최고의 산악 자전거를, 적층 제조 기술을 사용하여 개발하는 것이었습니다.
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롤로 바이크 이야기 – 점차적 개선? 또는 신 설계 기법?

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  엔지니어링 업계에는 오랜 논쟁이 있었는데, 바로 점차적인 개선과 새로운 설계 중 어떤 것을 프로젝트에 적용할 지의 문제이다. 점차적인 접근은 비용이 적게 들고, 위험 부담이 적으며, 빨라서 사업에 많은 이점이 있는 대신, 신 설계 기법은 더 뛰어난 성능의 개선을 보장한다는 전제에서는 설계의 자유와 창의성에 이점을 갖고 있다. 나는 올해 파리에서 열린 유럽 알테어 테크놀로지 컨퍼런스에서 롤로 바이크(Rolo Bikes) 사의 아담 웨이스를 소개하면서 이 논쟁을 다시 떠올렸다. 아담은 새롭게 선보인 롤로 자전거를 만든 복잡한 설계 과정을 자세히 공개했다.
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EVOLVE 2015 (1) – PolyNURBS 이용한 자전거 시트 모델링

솔리드씽킹 이볼브 2015(solidThinking EVOLVE 2015)빠르고 쉬운 3D 모델링과 보다 사실적인 렌더링을 중점으로 개선되었습니다. 다각형 모델링과 실사 수준의 렌더링 툴셋을 제공함으로써 까다로운 모양의 제품도 실제 모습과 흡사하게 렌더링할 수 있게 되었습니다. 특히 모서리를 깎아 렌더링하는 기술은 이볼브만의 독보적인 기능이며, 디자인 이력을 기억 및 저장하는 히스토리 트리 기능(컨스트럭션 트리)은 보다 직관적인 인터페이스를 제공해 디자이너들이 빠르게 디자인을 수정하고 복원할 수 있게 도와줍니다.

솔리드씽킹 이볼브 2015의 새로운 PolyNURBS 툴셋은 다각형 모델을 한 번의 클릭으로 유기적인 NURBS 서피스로 변환할 수 있는 기능을 제공합니다. 이를 통해 3D 모델링을 보다 쉽고 리얼한 형상으로 만들어 낼 수 있습니다.

EVOLVE1-1▲ PolyNURBS 와 더욱 향상된 렌더링 기능을 적용한 예

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솔리드씽킹과 적층가공이 만나 고품질의 경량 제품을 완성하다.

아래 내용은 미국 ‘디자인 월드(Design World)’지에 실린 기사 내용입니다.

Tony Norton and Chad Zamler솔리드씽킹(solidThinking)

빠른 프로토타이핑(rapid prototyping)에는 현재 3D프린팅과 적층가공 기술이 범용적으로 적용되고 있습니다. 전통적인 몰드와 툴가공 작업을 통하여 프로토타입을 제작하는 대신, CAD모델을 간단히 구성한 후, 적층가공 기술을 이용하여 신속하게 프로토타입을 제작하고 있으며, 이 방법을 이용하여 작업시간과 소요비용을 획기적으로 절감할 수 있게 되었습니다. 최근 몇 년 사이에 적층가공 기술이 시제품 제작에 많이 사용되고 있으며, 기업들은 이런 가공기술의 이점을 인식하고 이 분야에 많은 투자를 하고 있습니다. 이러한 적층가공 기술은 의학, 우주항공분야 뿐 아니라 일반 소비자 제품 생산에도 활용되고 있습니다. 계속 읽기

Inspire로 가볍고 튼튼한 자전거 만들기

영국 랭카셔에 본사를 둔 자전거 제조업체인 엠파이어 싸이클社가 1.3킬로그램이 조금 넘는 티타늄 합금의 마운틴 바이크의 최종 완성품(프로토타입이 아닌)을 만들어냈다고 밝혔다. 이는 적층가공 방식으로 3D 프린터를 활용한 것이다.

이 프로젝트는 영국 유일의 금속 기반 적층가공 제조업체인 레니쇼(Renishaw)社가 진행했으며 위상 최적화 기술을 사용하여 가장 가벼운 구조를 만들기 위해 프레임의 마지막 남은 불필요한 무게를 덜어내기 위해서 극강의 최적화를 수행했다.

레니쇼社는 먼저 안장지지 브라킷을 최적화하여 만들기로 했다. 그리고 결과가 성공적이라고 입증이 되면 엠파이어 사이클사와 함께 전체 프레임을 최적화하고 만드는 것을 목표로 삼았다.



1. 알루미늄 합금 주물을 위한 안장 지지대 디자인의 캐드 모델
2. 알테어 solidThinking 9.5를 사용하여 위상 최적화
3. 엠파이어 싸이클사는 템플릿으로서 최적화된 캐드 모델을 템플릿으로 하여 리디자인
4. 레니쇼우사의 AM250 레이저 멜팅 시스템으로 티타늄 합금으로 제작
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무게 변화 없이 강도와 강성을 높인 새로운 자전거를 만드는 과정

RACE FACE

RACE FACE는 싸이클링 제품과 같은 퍼포먼스를 내는 제품을 설계 및 제조하는 업체입니다.
캐나다 밴쿠버에서 처음 설립된 Race Face는 현재 40여개의 나라에 지사를 두고 있습니다. 자전거 부품 및 섬유의 보호제품을 전문으로 하는 이 회사는 창립 이래로 20년째 운영되고 있습니다.

차세대 자전거 크랭크를 계획 시, Race Face는 따로 무게를 더하지 않은 현재 버전에서 강성만을 증가시키기 위한 목표를 세웠습니다. 계속 읽기

인스파이어, 세계 최초 3D 인쇄 자전거 최적화

영국에서 solidThinking Inspire® 이용
세계 최초 3D 인쇄 자전거 프레임의 적층제조 설계 공정 혁신
토폴로지 최적화를 통해 안장 포스트 중량 45% 절감
 

2014년 3월 25일 – solidThinking은 적층 제조업계에서 향후 부품의 설계와 제작에 일대 혁신을 일으킬 수도 있는 중요한 성과를 발표했습니다. 영국 유일의 금속 적층제조 기계 제조업체인 Renishaw가 solidThinking Inspire® 9.5 소프트웨어를 세계 최초의 3D 인쇄 금속 자전거 프레임 제작에 사용한 것입니다. 영국 최고의 자전거 설계/제조업체인 Empire Cycles의 Chris Williams는 Reinshaw의 적층성형 기술을 십분 활용할 수 있는 산악자전거를 설계했습니다. 이로써 가벼우면서도 강한 티타늄 프레임의 제작이 가능해졌습니다. 계속 읽기