라이노 3D 주얼리 모델링, 대량생산을 위한 모델링 방법 (고무주형)

고무주형

고무주형은 어떤 기법인가

귀금속 산업에 사용하는 많은 가공기법 중에서 현재 Casting(주물) 방법이 가장 많이 사용되고 있지 않나 생각합니다. 특히 3D 프린터의 발전과 함께 주물의 방식에도 비약적인 발전이 있었는데, 이 주물 방식에 날개를 달아준 것이 바로 고무 주형이라고 할 수 있습니다. 주물을 하기 위해서 왁스 모형을 복제하여 양산해야 하는데 열에 약하고 무른 왁스를 깨끗하고 완전한 상태로 사출하기 위한 틀이 바로 고무 주형입니다. 고무 주형이 얼마나 깨끗하게 잘 나오느냐에 따라서 제품의 표면 품질이 결정되기 때문에 주얼리 대량생산에 있어서 꽤 중요한 과정이라고 볼 수 있습니다.

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고무 주형은 0.4mm의 작은 난발까지 표현할 수 있고, 제품 표면에 난 실금까지 그대로 나올 만큼 정교하고 세밀합니다. 또 고무 주형을 한 번 만들어두면 꽤 오랫동안 사용할 수 있기 때문에 경제적인 방법이기도 합니다. 3D 원형 모델의 출력을 해본 분은 아실 텐데요. 3D 프린팅의 가격을 측정할 때 사용되는 시간과 들어가는 레진의 양을 고려하기 때문에 제품을 만들 때마다 출력을 새로 하는 방법은 그다지 가성비가 좋은 방법이 아닙니다. 돈을 모을 때는 티끌 모아 티끌인 것 같지만 비용을 지불할 때는 티끌 모아 태산이 되어 돌아오니 3D 모델링 시 고무 주형을 고려하는 것은 선택이 아닌 필수라고 할 수 있습니다.  

고무주형을 하려면 어떤 점에 유의하여 모델링 해야할까

양질의 고무 주형은 세 가지 요건이 충족되어야 합니다. 유연성과 인열강도, 그리고 탄력과 복원입니다. 이 세 가지 요소가 복합되었을 때 좋은 고무 주형이라고 할 수 있습니다. 고무 주형의 품질을 높이기 위해 다양한 주형용 고무가 개발되었는데요. 이 제품들의 장점과 단점에 앞서 3D 모델링을 하는 우리가 꼭 알아야 할 것은 이 주형용 고무들의 수축률 퍼센티지입니다. 고무주형의 수축률에 대한 이해가 없으면 애써 비용을 지불하고 만든 고무 주형을 사용할 수 없게 될 수도 있습니다. 예를 들어볼까요? 반지를 만들기 위해 해외에서 5mm 크기의 오팔을 20개 주문했다고 가정해 보겠습니다. 대부분 유색 보석 반지는 여성들이 많이 착용하고 여성들이 가장 많이 끼는 반지 호수는 8호에서 13호 사이이니반지 호수 조정은 왁스 사출물 상태에서 조절한다고 생각하고 13호로 원본을 만들기로 정했습니다. 반지 13호의 내경은 57.6mm, 안지름은 17.33mm이니 3D 소프트웨어에서 그대로 모델링하면 될까요? 이렇게 모델링을할 경우 주형용 고무의 수축률이 있어 원본을 망칠 수 있습니다. 반지의 호수가 예상보다 작아지는 것은 물론이고 오팔을 앉힐 난집의 크기 또한 같이 줄어들어 난집에 스톤이 들어가지 않을 것입니다. 그 때문에 대량생산의 계획이 있는 디자인이라면 주형용 고무의 수축률을 고려해서 약간 크게 완성하는 지혜가 필요합니다. 제 경우에는 반지 내경과 난집의 사이즈를 정사이즈로 모델링한 후 3D 조정 명령으로 원하는 만큼 크기 비율을 늘리고 있습니다.    

주형용 고무의 수축률은 어느정도인가

주형용 고무의 수축률은 제품마다 전부 다릅니다. 그렇기 때문에 원본을 일률적으로 조금 크게 모델링할 것이 아니라 내가 맡길 고무 주형 가게에서 사용하는 고무가 어떤 종류이고 수축률은 어떤지 미리 알아보는 수고로움이 필요합니다. 수축률이 거의 0퍼센트에 가까운 품질이 우수한 실리콘과 주형용 고무가 있지만 가격이 매우 비싸기 때문에 꼭 수축률이 적은 주형용 고무를 고집할 필요는 없습니다. 하지만 3퍼센트 이상 수축하는 저렴한 고무는 추천하지 않으며, 제 경험에 의하면 1~2퍼센트 정도의 수축이 있는 고무는 크게 나쁘지 않았습니다. 물론 제 경우에는 3D 모델링한 원본을 여러 차례 같은 가게에 계속 맡겼었고, 데이터가 축적되어서 고무 주형의 수축 오차에 대비할 수 있었던 점 덕분에 나쁘게 느껴지지 않았을 수도 있습니다. 주얼리를 제작하여 판매할 때 들어간 비용과 시간, 세금 등 여러 가지 요소를 고려해야 하는데 마진이 많이 남는 하이엔드 제품의 경우 비싼 재료를 사용해도 상관이 없겠지요. 하지만 제 블로그의 글을 찾아서 읽는 분들의 경우 초심자일 확률이 높기 때문에 완성도도 중요하지만, 가성비를 고려하라고 말씀드리고 싶습니다.