Daddy Makers: 레이저 커팅 기반 소품 디자인

2015년 9월 2일 수요일

레이저 커팅 기반 소품 디자인

이 내용은 아래 글을 참고로 하였다.

1. 개요
최근에는 많은 디자인을 GrabCAD같은 곳에서 다운로드 받아, 레이저커팅으로 재미있는 소품을 만들어 볼 수 있게 되었다. 본 글은 이와 같은 곳에서 모델을 다운로드하고, 레이저 커닝을 하는 것에 대한 내용을 간단히 다룬다.

2. 준비물
디자인을 위한 준비물은 다음과 같다.

오토캐드
라이노
스케치업
슬라이서 애드인

오토캐드는 2차원 모델링도구이며, 라이노나 스케치업은 3차원 모델링 도구이다. 보통, 오토캐드는 레이저 커닝 절단선을 다듬거나, 수정할 때 사용한다.

3. 레이저 커팅 순서
레이저 커팅 순서는 다음과 같다.

1. 3차원 모델링: 필수적인 단계는 아니다. 3차원 모델링을 하지 않고, 바로 2차원 절단면을 디자인해도 무방하다. 다만, 3차원적으로 형상이 복잡하다면, 3차원 모델링부터 해야 한다.
2. 3차원 모델링 단면 디자인: 3차원 모델링이 되어 있다면, 라이노나 애드인 도구를 이용해, 단면을 자동으로 추출할 수 있다.
3. 단면 디자인을 DXF파일로 변환: 레이저 커팅 기계는 커팅 데이터를 전송하는 소프트웨어가 있다. 그 레이저 커팅 구동 소프트웨어가 입력받는 대표적인 파일 포맷이 DXF파일 포맷이다. 오토데스크사가 개발한 산업계 표준 포맷이 DXF파일이므로, 오토캐드에서 손쉽게 편집할 수 있다.
4. DXF파일을 레이저 커팅 구동 소프트웨어에 Import
5. 레이저 커팅 레이어 편집: 입력된 DXF 도면 파일에는 절단해야할 선들, 레이저로 표시만 해야할 선들로 구분해야 한다. 또한, 절단선들도, 외곽 절단선과 내부 절단선을 구분해야 한다. 만약, 외부 절단선을 먼저 레이저 커팅하고, 내부 절단선을 그 이후에 레이저 커팅하면, 전체 절단면이 기계 바닥이 떨어질 수 있기 때문에, 내부 절단선을 레이저 커팅 못할 경우가 생긴다. 그러므로, 아래와 같은 순서로 절단선을 선택해, 레이어로 구분한다.
1) 내부 표시선 레이어
2) 내부 절단선 레이어
3) 외부 절단선 레이어
각 레이어의 레이저 출력을 조절해, 절단, 표시 수준으로 레이저 출력 및 속도를 설정한다.
6. 도면을 레이저 커팅 기계에 다운로드
7. 레이저 커팅 기계에 재료(MDF/아크릴 등) 적재
8. 레이저 커팅 기계 원점 설정
9. 레이저 커팅 기계가 커팅할 최대 프레임 영역 확인
10. 별 이상이 없다면, 레이저 커팅을 시작한다.

대부분의 레이저 커팅 기계는 이런 순서로 진행된다. 레이저 커팅시 불꽃은 매우 강하므로 장시간 바라보고 있지 말자. 당연하겠지만, 기계가 잘 동작되지 않는다고, 정지하지 않은 상태에서 손을 기계에 넣어서는 절대로 안된다.

4. 다운로드를 통한 레이저 커팅

여기서는, 간단한 집을 다운로드해서, 레이저 커팅을 해 본다. 다음 링크에서 작은 MDF 집을 다운로드 받는다.

http://cartonus.com/small-wooden-houses/

다운로드된 파일 압축을 풀어보면, *.ai 이 생성된다. Adobe 일러스터 프로그램에서 이 파일을 열고, dxf로 export한다. 그리고, 앞의 순서대로, dxf파일을 레이저 커팅 기계 구동용 소프트웨어를 이용해, 레이저 커팅을 한다.

만약, 집의 크기를 수정하려면, 오토캐드에서 scale이나 offset명령 등을 이용해, dxf 도면을 수정해야 한다. 이 경우, MDF 두께를 고려해 디자인한, MDF면끼리 접한 모서리 부분의 두께 부위가 달라질 수 있으므로, 주의해야 한다.

5. 3차원 모델 기반 레이저 커팅

육면체와 같은 단순한 3차원 모형은 라이노 등에서 단면 추출 등의 명령으로 손쉽게 2차원 DXF파일을 생성할 수 있다. 하지만, 복잡한 곡면 3차원 모형은 모델링 된 것을 얇게 절단해, 절단면 별로 DXF파일을 생성한 후, 이 DXF 도면을 각각 레이저 커팅해야 한다. 이 경우, 별도의 애드인 툴이 필요하다. 이와 관련해, 다음 영상을 참고한다.