[FDM]3D 프린팅을 통한 'Santa Cruz Bicycles' 의 R&D 역량을 확장

정확한 물리적 프로토타입은 시간과 비용을 절감하면서 디자인에 대한 실제 통찰을 제공합니다.



고성능과 혁신이 만나다.
Santa Cruz Bicycles(Santa Cruz)에게 자전거는 단순히 한 장소에서 다른 장소로 이동하기 위한 수단이 아닙니다. Santa Cruz 자전거는 세계 최고의 성능을 자랑하는 산악 자전거를 제작하려는 회사의 목표를 구현한 것입니다. 이 자전거는 거친 지형을 넘고 새로운 경치를 탐험하는 라이더들을 안내하며, 이러한 비전을 현실로 만드는 것은 회사의 혁신 정신입니다.


이 혁신을 존경하는 사람 중 한 명은 전문 스트리트 트라이얼 및 산악 자전거 선수인 Danny MacAskill로, 그는 Santa Cruz에 자신만을 위한 맞춤형 트라이얼 자전거를 제작해 달라고 요청했습니다. 그러나 문제는 이것이 Danny의 사양에 맞춰 제작된 단 한 대뿐인 디자인이라는 점이었습니다. 많은 Santa Cruz 자전거는 탄소섬유 프레임을 사용하여 강하지만 가볍습니다. 단단한 프레임과 견고한 부품 덕분에 라이더들은 일반적으로 산악 염소만이 지나갈 수 있다고 여겨지는 지형을 횡단할 수 있습니다. 이러한 명성이 산악 자전거 애호가들이 Santa Cruz 자전거를 찾는 이유입니다.


Santa Cruz Bicycles의 Jack Russell은 "실제 프레임을 3D 프린팅하여 직접 보는 것은 매우 유용합니다. 이는 많은 시간과 비용이 드는 탄소 공구 및 실제 프레임을 제작하지 않고도 우리가 변경해야 할 부분을 확인할 수 있기 때문입니다."라고 말했습니다.

 







Santa Cruz는 탄소섬유 자전거가 아시아에서 대량 생산되기 때문에, 이를 짧은 시간 내에 사내에서 설계하고 생산하는 것이 큰 도전이었습니다.


Santa Cruz 디자인 디렉터 Geoff Casey는 "Danny의 자전거를 개발하는 것은 우리에게 완전히 새로운 영역이었습니다. 우리는 이전에 사내에서 그런 것을 만들어본 적이 없었기 때문에 (생산) 일정 관리가 가장 큰 도전 중 하나였습니다. 왜냐하면 우리가 전에 해본 적 없는 많은 새로운 것들을 시도하고 있었기 때문입니다."라고 말했습니다.


Santa Cruz R&D 매니저 Nic McCrae는 "우리가 달성하려고 했던 것은 Danny의 사양에 정확히 맞으면서도 최대한 견고한 제품을 만드는 것이며, 이는 우리가 다양한 기술과 제조 기술을 실험할 수 있는 R&D 플랫폼이었습니다."라고 덧붙였습니다.


디자인 개념은 3D 프린팅된 프레임을 통해 구체화되었으며, 이를 통해 디자이너들은 다양한 디자인 아이디어를 시각화하고 구상하는 데 훨씬 빠른 방법을 얻었습니다. Santa Cruz의 수석 산업 디자이너 Jack Russell은 "실제 프레임을 3D 프린팅하여 직접 보는 것은 매우 유용합니다. 이는 많은 시간과 비용이 드는 탄소 공구 및 실제 프레임을 제작하지 않고도 우리가 변경해야 할 부분을 확인할 수 있기 때문입니다."라고 말했습니다. 그는 "프레임을 손으로 만지고 튜브의 비율을 직접 보는 것은 매우 만족스러우며, 이는 화면에서 보는 것만으로는 얻을 수 없는 경험입니다."라고 덧붙였습니다.


그러나 디자인이 확정된 후에도 이를 탄소섬유로 생산하는 것은 여전히 도전 과제로 남아 있었고, 완전히 새로운 도구와 금형이 필요했습니다. McCrae와 그의 팀은 다시 3D 프린팅을 활용하여 이 문제를 해결했습니다. ULTEM™ 1010 수지 재료를 사용하여 McCrae는 탄소섬유 프레임을 제작하기 위해 금형 도구의 기초가 되는 3D 프린팅된 만드렐을 제작했습니다.








Santa Cruz는 Stratasys와 협력하여 Danny의 자전거를 제작하기 위한 초기 도구를 개발했으며, 곧 Fortus 450mc 3D 프린터를 구입했습니다. "Danny의 자전거 프로젝트에서 훌륭한 결과를 얻었기 때문에, 우리는 실제로 Fortus 450mc 기계를 구입하기로 결정했으며, 이는 나일론 12 탄소섬유 및 ULTEM™ 1010 수지 기능을 갖추고 있습니다."라고 McCrae는 말했습니다. 그 후 Santa Cruz 팀은 3D 프린팅 응용 범위를 확장하여 개념 모델링 및 프로토타이핑에서 복합 재료 공구, 지그 및 고정 장치까지 모든 영역을 다루었습니다.


McCrae는 "우리는 실제로 매일 프린터를 가동하고 있습니다."라고 말하며, 디자인 및 엔지니어링 부서뿐만 아니라 테스트 실험실에서도 3D 프린팅을 사용한다고 덧붙였습니다. 그는 "테스트 장치와 피로 테스트 및 충격 기계에 사용할 부품은 탄소 섬유가 채워진 나일론을 많이 사용합니다."라고 설명했습니다.


"Stratasys가 제공하는 다양한 기술을 활용하여 결국 더 나은 자전거를 더 빠르고 효율적으로 개발하고, 사람들이 즐길 수 있는 더 좋은 제품을 시장에 내놓을 수 있을 것이라고 생각합니다,"라고 McCrae는 말했습니다.







McCrae는 "ULTEM™ 1010 수지를 사용하여 매우 정밀한 라텍스 블래더를 만들 수 있었으며, 이는 전통적으로 가공하기 매우 어렵거나 다축 기계에서 여러 번 세팅해야 하는 디자인 공간을 열어줍니다. 이는 시간과 비용을 절감할 뿐만 아니라, Santa Cruz가 생산 일정을 맞출 수 있도록 했습니다."라고 설명했습니다. McCrae는 "이러한 도구 덕분에 몇 시간 만에 디자인을 변경할 수 있었고, 며칠 만에 CAD에서 타기 가능한 프로토타입으로 전환할 수 있었습니다."라고 덧붙였습니다.


 Stratasys 3D프린터 알아보기

 3D프린터 문의하기




[출처] https://www.stratasys.com/en/resources/case-studies/santa-cruz-bicycles/

#스트라타시스 #stratasys #3D프린터 #3dprinter #F770 #FDM #시제품 #3D프린팅 #3dprinting #대형3D프린터