기존 자동차 용품을 기반으로 한 부가장치 및 개선제품 개발 사례

자동차용 부품이나 액세서리를 새롭게 개발할 때 반드시 처음부터 모든 형상을 설계해야 하는 것은 아닙니다. 이미 차량에 장착되어 있는 기존 부품의 형상과 체결 구조를 정확하게 확보한 후, 이를 기준으로 새로운 기능을 추가하는 방식으로도 효율적인 제품 개발이 가능합니다.

이번 사례는 자동차에 사용되는 기어 커버를 3D 스캔하고, 취득한 형상 데이터를 기반으로 역설계를 진행한 작업입니다.

실제 제품에서 시작하는 3D 제품개발

자동차 내·외장 부품은 평면과 단순한 원호만으로 이루어진 경우가 드뭅니다. 여러 곡면이 자연스럽게 연결되고 모서리에는 라운드가 적용되며, 주변 부품과 맞물리는 부분에는 미세한 형상 변화가 존재합니다.

이러한 제품을 버니어캘리퍼스나 일반적인 수작업 측정만으로 CAD에 재현하려면 상당한 시간과 시행착오가 필요합니다.

장성HDS는 실제 기어 커버의 외형을 3D 스캐닝하여 제품의 전체 형상 데이터를 확보하고, 스캔 데이터를 기준으로 필요한 형상을 분석하여 역설계를 진행했습니다.

사진에서 볼 수 있듯이 실제 제품에 존재하는 전체적인 곡면 형상과 전면 및 측면의 세부적인 홈 구조까지 3차원 데이터로 취득할 수 있습니다.

3D 스캔 데이터에서 CAD 형상으로

3D 스캐너로 취득한 데이터는 실제 제품의 표면을 수많은 좌표로 기록한 3차원 형상 데이터입니다.

하지만 스캔 데이터 자체만으로는 일반적인 기계설계에서 사용하는 CAD 모델처럼 자유롭게 수정하거나 새로운 구조물을 추가하기 어렵습니다.

따라서 제품개발 목적에 맞게 스캔 데이터를 분석하고, 필요한 기준면과 단면 및 곡면 형상을 추출하여 설계에 활용할 수 있는 3D CAD 데이터로 재구성하는 역설계 과정이 필요합니다.

이렇게 만들어진 모델은 단순히 기존 제품을 복제하기 위한 데이터에 그치지 않습니다.

기존 기어 커버와 정확하게 맞물리는 새로운 부품을 설계하거나, 특정 기능을 추가한 자동차용 부가장치·액세서리·개선제품을 개발하기 위한 기준 데이터로 활용할 수 있습니다.

기존 제품과 정확하게 맞는 부가장치 개발

특히 자동차용 부가장치를 개발할 때 중요한 것은 새로 만드는 제품 자체의 디자인뿐만 아니라 기존 차량 부품과 얼마나 정확하게 결합되는가입니다.

실물을 3D 스캔하여 기준 형상을 확보하면 기존 제품의 곡률과 외곽 형상을 고려하여 새로운 부품의 접촉면과 결합부를 설계할 수 있습니다.

예를 들어 기존 자동차 부품 위에 장착되는 커버, 거치대, 보호장치, 브라켓, 인테리어 액세서리 또는 기능성 부품 등을 개발한다면 기존 부품의 형상을 기준으로 새로운 구조물을 설계할 수 있습니다.

필요한 경우 일정한 간격이나 조립 공차를 부여하여 실제 장착을 고려한 설계도 가능합니다.

실물 → 3D 스캔 → 역설계 → 제품개발

3D 스캔과 역설계를 활용하면 다음과 같은 방식으로 제품개발을 진행할 수 있습니다.

기존 제품 확보 → 3D 스캔 → 형상 데이터 정리 → 기준 형상 분석 → 3D CAD 역설계 → 신규 부가장치 설계 → 시제품 제작 및 장착 검토

특히 도면이 존재하지 않는 자동차 부품이나 복잡한 자유곡면 제품의 경우, 실제 제품 자체를 설계의 기준으로 사용할 수 있다는 것이 큰 장점입니다.

이는 자동차 분야뿐만 아니라 각종 기계부품, 전자제품 케이스, 산업용 커버, 손잡이, 브라켓, 보호구조물 등 기존 제품과 결합되는 새로운 제품을 개발하는 과정에도 동일하게 적용할 수 있습니다.

장성HDS 3D 스캔 · 역설계 서비스

장성HDS는 실제 제품의 3D 형상 취득부터 스캔 데이터 가공, 3D 역설계 및 제품개발에 필요한 CAD 데이터 구축까지 지원하고 있습니다.

도면이 없는 기존 제품을 다시 설계해야 하는 경우는 물론, 기존 제품의 형상을 활용하여 새로운 부가장치나 개선제품을 개발하려는 경우에도 3D 스캔과 역설계를 활용할 수 있습니다.

소형 자동차 부품 및 각종 제품부터 기계·설비 부품과 대형 구조물까지 대상물의 크기와 목적에 맞는 방법으로 3차원 형상 데이터를 구축합니다.

기존 제품은 있지만 도면이 없는 경우, 복잡한 곡면 때문에 정확한 측정이 어려운 경우, 기존 제품과 정확하게 결합되는 새로운 제품을 개발해야 하는 경우라면 실물 3D 스캔을 제품개발의 출발점으로 활용할 수 있습니다.

(주)장성에이치디에스 | 3D 스캔 · 3D 역설계 · CAD 모델링 · 제품개발 지원