3D스캔을 활용한 자동차 ‘페인트 보호 필름’ 제조

현대자동차 캐스퍼(CASPER)‘ 차종을 대상으로 3차원 측정(3D스캔)된 결과물을 유용하게 활용할 수 있는 방안을 제시하며, 역설계 또는 제품 개발 단계에 필요한 정확한 치수 정보와 3차원의 형상 정보를 참조하여 어떻게 활용되는지 살펴볼 수 있습니다.

01  디지털 전환을 위한 ‘3D 스캔 활용’

실제 차량의 형상을 3차원 측정(3D 스캔) 기술로 디지털화된 데이터로 제작하였습니다. 정밀 3D 스캐닝 측정된 결과물은 메시(Mesh), 폴리곤 파일 포맷(Polygon File Format) 형식으로 구성되며, STL 파일과 OBJ, PLY 파일이 있습니다.
(*3D 스캔 데이터를 3D 설계 프로그램에서 취급하기 위해서는 별도의 라이선스, 모듈, 옵션, 플러그인 등이 필요할 수 있습니다.)

​캐스퍼 차량의 측정에는 빠르고 정확한 업무 효율을 위하여 크레아폼(CREAFORM) ‘MetraSCAN BLACK Elite’ 3D 스캐너가 사용되었습니다. 3D 스캔 기술은 디자인-설계-제조-생산 과정을 간소화해주며, 그 외 여러 가지의 새로운 용도를 제공합니다.
3D 스캔 기술의 명확한 이점은 개발 업무의 효율성, 정확성과 워크플로 간소화를 증대하여 시너지 효과를 일으킨다는 것입니다. 또한 프로토타입 단계의 개발 기간 또한 크게 단축되어 효율성이 향상되고 경제적 손실을 최소화할 수 있습니다.

현대자동차 캐스퍼 차량의 3D스캔 측정 결과

3차원 측정, 3D 스캔 결과물 (데이터 형식: Polygon mesh / STL, OBJ, FBX 등)

02 전통 방식의 페인트 보호 필름 커팅

전통적인 방식에서는 새로운 패턴을 개발하기 위해서 테이프와 투명지를 사용하여 도안을 그렸으며, 절단 작업 역시 수동으로 진행되었습니다. 이러한 과정은 3차원의 형상을 정확하게 측정하기 어려웠으며 오류를 발견하고 수정이 반복되어 생산성 저하의 요인이 되었습니다. 또한 신규 출시된 차량은 단일 파트 크기가 커지고 넓은 면적에 따른 정확한 작업의 부담이 크기 때문에 새로운 기술, 대책이 시급합니다.

DJI MAVIC AIR2 드론의 역설계 결과
차량의 페인트 보로 필름 작업

필름 부착 작업의 예시

03 디지털 데이터 활용 – 파트별 3D 스캔 ‘레이어 분류’

자동차의 3D 스캔 데이터는 여러 파트 형상을 레이어로 분류하여 각각의 평면 도면, 절단 작업을 위한 전개도를 생성하여 정확한 엣지 라인을 추출할 수 있는 데이터로 활용할 수 있습니다.

DJI MAVIC AIR2 드론의 역설계 결과

전개도 도면 생성을 위한, 3D 스캔 데이터의 ‘파트별 레이어’ 구분

현대자동차 캐스퍼 차량의 3D스캔 측정 결과 메시데이터의 컬러 레이어분류

3D 스캔 데이터의 파트별 레이어 구분

04  커팅 도면 제작 & 기계장치를 이용한 필름 커팅

자동차 산업의 애프터마켓에서는 페인트 보호 필름(PPE) 및 틴트 필름 등 재료 커팅 과정에서 재료 손실을 줄이고 빠르고 정확한 생산이 가능해졌습니다. 3D 스캔 측정 기술이 새로운 대안이 되었으며 디지털 전환이 가능해졌습니다.

3D스캔으로 제작된 필름 커팅용 2D도면 예시
3D스캔으로 제작된 필름 도면 커팅 예시

재료 절단용 평면 도면 결과 (파일 형식: igs, dwg, dxf, ai, cdr, eps, plt 등)

3D스캔 데이터를 활용한 보호 필름 커팅 예시

커팅 된 재료(보호 필름)

05  다양한 활용 가능성

  • 정확한 표면적 측정: 페인팅 도색 재료의 예측이 가능하며, 고가의 액상 타입 ‘유리막 코팅’에도 활용할 수 있겠습니다.
  • 스킨 디자인: 시트 필름 타입의 출력물을 디자인 단계의 시안, 렌더링, 도면에 활용할 수 있으며, 제작 단계의 필름 커팅에도 활용할 수 있습니다.
  • 애프터마켓: 역설계를 통한 외장 부착형 보호 커버, 선바이저, 스포일러, 머드가드 등 부착 제품 설계에 활용할 수 있습니다.
3D스캐너를 이용한 '페인트 보호 필름' 제작 예시

3D 스캐너를 이용한 ‘페인트 보호 필름’ 제작

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2024-08-05T18:49:16+09:00
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