아직 베스트 리트랙션 조건을 찾지 못했음에도

일단, 프린터가 필요한 구석이 많아서 이번에는 볼트와 너트 출력에 대해서 알아본다.

이런 저런 조립물을 만들어 보려면 볼트와 너트는 보통 필요한 연결요소 이다.

물론, 모든 기계설계시 결합이 요구되는 경우 공차설계가 중요하다는 것은 대충은 알고 있어서, 그대로 출력하면 조립이 안되는 것이라는 예상은 했지만 얼만큼의 공차를 줘야 한다는 결론섞인 글들을 보지 못해 직접 테스트를 해보려 한다.

일단, M10 볼트를 하나 만들어서 길이는 20만 주고, 쓰레드 직경을 최대10부터 시작해서 아래 그림처럼 -0.4 , -0.1 , -0.1 씩 줄여 줬다.

최소 직경도 같이 줄여 주는 것을 잊지 말자. 그리고 모든 단위는 mm이다.

블렌더에 볼트 너트를 핸들링 하는 애드온이 있어서 아주 편리했다.

Blender – Bolt Factory

자 이젠 STL 파일로 변환 후 출력을 해볼 차례다.

모델링된 모습이다. 거미줄도 보이고, 특히 왼쪽 볼트는 겉면에 필라 똥이 묻어 있다…..
(아… 리트랙션 조건 빨리 잘 찾아야 하는데)

출력 완료 모습

너트는 역시 M10으로 직경최대 10으로만 동일하게 출력하였고, 쓰레드에 대한 공차는 위에 처럼 볼트에만 주었다.

조립 결과는 아래와 같다.

최대 직경 9.4mm와 9.5mm 볼트만 끝까지 체결 조립이 되고, 9.6mm 볼트는 처음만 이빨을 물다가 죽어도 안들어간다. 직경 10mm 볼트는 쓰레드 조정을 안했으니

당연히 조립이 안되므로 그대로 두었다.

공차가 널럴한 9.4mm가 가장 수월히 체결이 되지만, 9.5mm도 체결 못할 수준은 아니다. 약간 더 뻑뻑한 느낌이 든다.
그렇다면, 굳이 Gap이 더 있는 9.4mm보다는 9.5mm로 하는 것이 최적으로 판단이 된다.

좀 더 나아가서, 0.4mm는 체결이 안되고 0.5mm는 체결이 되니 그 중간인 0.45mm는…. 음 만일 이렇게 해서 체결에 문제가 없다면…설계적으로는 베스트…ㅋ

하지만, 귀찮아서 pass…

너트 체결 모습

일단, M10 볼트이고, 기본 피치를 그대로 1.25mm 줬는데 피치는 아마도 더 길게 주는 것이 3D프린터 출력에서는 더욱 나을 것 같다.

왜냐하면, FDM은 보시다시피 표면품질이 좋지 못해서 생기는 마찰력에 의한 체결이 어려워지는 문제가 있기 때문이다.
이를 위해서는, 피치를 더 높여서 나사선의 표면적을 줄여주는 것이 좋을 것 같다는 생각이 든다.

그리고, M10 볼트의 출력품질이 이 정도라면 더 작은 직경의 볼트나 너트는 아무래도 FDM으로 뽑아내는 것은 무리가 아닌가 생각을 하게 되었다.

물론, 아직 내가 리트랙션을 제대로 잡지 못한 상태라 볼트의 쓰레드쪽의 출력품질에 자신이 없는 상태라 섣부른 결론일 수도 있겠지만, 어쨌든 현재로서는 M10이상의 사이즈에서만 사용하는 것이 맞다고 생각된다.