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[프린팅] 넘침을 경계하는 잔 - 계영배 - CoCr

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cup.png

 

1) 계영배의 유래

과음을 경계하기 위해 만든 잔으로, 절주배(節酒杯)라고도 한다.

술잔의 이름은 '넘침을 경계하는 잔'이라는 뜻이며, 잔의 70% 이상 술을 채우면

모두 밑으로 흘러내려 인간의 끝없는 욕심을 경계해야 한다는 상징적인 의미도 지닌다.


2) 계영배의 원리 - 사이펀의 원리

siphon_cup1.png

 

계영배에는 잔을 기울이지 않고도 구부러진 관을 이용하여 액체를 높은 곳에서 

낮은 곳으로 흐르게 하는 사이펀의 원리가 담겨 있다. 

사이펀이란 액체를 기압차와 중력을 이용하여 쉽게 다른 곳으로 이동시킬 수 있는 연통형의 관을 말한다. 


 

siphon_cup2.png

그림의 A의 물이 B로 이동하는 이유는 속이 빈 원통형 막대의 긴 쪽(중간에서부터 꺾어진 곳)이 중력을 더 받아서 짧은 쪽보다 내려가는 힘이 더 커진다. 공기나 물처럼, 유체의 경우 압력은 단위시간당 지나가는 유체의 부피/통과하는 단면적이 되는데, 갑자기 좁은 곳으로 많은 물질이 지나가기 때문에 압력이 강해지게 된다. 이것이 사이펀의 원리이다.

 

3) 계영배 설계 과정

중앙 사이펀 관을 삭제하고 외관에 배치 

siphon_cup4.png

기존 제작공법의 한계로인해 사이펀(관)을 가운데 배치할 수 밖에 없었으나, 

금속 3D프린팅 공법을 적용하여 자유로운 디자인이 가능하다. 

사이펀을 잔의 외곽안쪽에 삽입하였으며 치아 보철물제작에 주로 사용되는 

인체에 무해한 금속소재인 코발트크롬으로 제작하기로 했다. 

 

siphon_cup3.png

 

금속 3D프린팅의 이점을 최대한 살려 수로를 최대한 자유롭게 설계할 수 있다.

즉, 계영배 디자인을 수십개로 늘려 맞춤형 주문 계영배를 제작할 수 있다.

개당 단가는 10만원 중반대이며 후가공을 더하면 20만원 정도면 원하는 

디자인의 계영배를 제작할 수 있다.

 

 

 

4) 계영배 출력 사진들

실제 계영배 디자인은 10개정도 시행착오를 거치면서 진행했습니다만 모두 사진에 담지 못했네요

 

20200113_161850_compressed.jpg

 

금속3D프린팅 하고 서포트를 제거하고나면 실제표면은 저렇게 거칠게 됩니다.

저부분은 후가공이 어렵기 때문에 나중에 디자인을 바꾸게 되었습니다.

저 사진은 처음 시도 했을때 사진입니다. 아직 공정도 제대로 안잡힌 상태


 

20200113_161859_compressed.jpg

 

역시나 후가공없이 프린팅 직후 계영배 사진입니다. 

물이 잘 빠지는것을 확인하였습니다. 

수로의 두께가 지름 2.5미리 밖에 안되 물이 빠지는 속도가 매우 느리네요

 

 

20200113_161908_compressed.jpg

 

표면처리를 해야합니다 

 

 

20200113_161917_compressed.jpg

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어느정도 그라인더로 밀어서 이정도까지는 만들 수 있습니다. 

인터넷에 떠도는 금속3D프린팅의 아름다운 결과물은 전부 후가공을 거친 제품들입니다.

금속3D프린팅 직후 표면조도는 좋을수가 없습니다. 

쇠를 기계로 깎는 CNC가공도 표면처리를 합니다. 


 

20200113_161932_compressed.jpg

 

20200113_161939_compressed.jpg

 

20200113_161943_compressed.jpg

 

계영배 2번째 디자인 입니다. 수로 모양을 돋보이게 해서 입술을 대고 먹는 방향을 정하려고 했지만

미관상 보기가 안좋아 포기 

 

 

20200113_161946_compressed.jpg

 

최종디자인 입니다. 받침대는 FDM으로 제작했습니다. 

물이 빠지는 것을 확인한 결과 매우 잘빠집니다.

 

금속3D프린팅으로 제작된 계영배에 대해서 궁금하신점이나 주문제작 문의는

info@merain.kr로 주시면 답변드리겠습니다. 

 

 


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