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사례 연구

존스 플라스틱의 PolyJet™ 기술로 프로토타이핑 및 제품 검증을 발전시키는 방법


Stratasys ToughONE Material prototype by Jones Plastics
Jones Plastics Logo

Customer

Jones Plastics

Headquarters

Louisville, Kentucky, USA

Industry

Custom Injection Molding

Employees

2,500+

견고한 PolyJet™ 소재가 프로토타입 제작을 혁신하는 5가지 방법

프로토타입에 대한 타협을 중단하고 전체 전자책을 읽어보세요.

과제 

켄터키주 루이빌에 본사를 둔 Jones Plastic and Engineering은 미국과 멕시코 전역에 6개의 생산 시설을 갖춘 선도적인 맞춤형 사출 성형 기업입니다. 자동차, 가전, 에너지 저장, 파워 스포츠 등 다양한 산업 분야에 서비스를 제공하는 이 회사는 설계 및 시뮬레이션부터 시제품 제작, 성형, 조립에 이르는 전 과정의 제품 개발 역량을 갖추고 있습니다. Jones Plastic에게 시제품 제작은 고객이 초기 개념 단계에서 양산 가능한 부품으로 넘어가는 데 있어 결정적인 역할을 합니다. 이 회사의 많은 고객은 고가의 금형 제작에 착수하기 전에 설계를 검증해야 하지만, 기존의 시제품 제작 방식만으로는 확신 있는 의사 결정을 뒷받침하는 데 필요한 수준의 사실성, 세부 묘사 또는 성능을 항상 제공하지는 못합니다.

Jones Plastic ToughONE Drill Prototype

CAD 렌더링은 설계 의도를 보여줄 수는 있지만, 색상, 질감, 마감 처리, 투명도 등 최종 제품의 외관을 완벽하게 전달하지는 못할 수 있습니다. 또한 고객은 프로젝트를 진행하기 전에 해당 부품이 유연성이나 내구성을 포함한 적절한 기능적 성능을 발휘할 수 있는지 파악해야 하는 경우도 있습니다. 사실적인 실물 시제품이 없다면 설계 결정에 더 많은 시간이 소요되고, 개발 비용이 증가하며, 개발 후반 단계에서 변경이 발생할 위험도 커질 수 있습니다.

Jones Plastic은 고객이 더 일찍, 더 명확하게, 그리고 더 큰 확신을 가지고 설계를 평가할 수 있도록 사내 프로토타이핑 역량을 강화하고자 했습니다.

개념과 생산 간의 격차를 해소하기 위해 Jones Plastic은 Stratasys PolyJet™ 기술을 사내 3D 프로토타이핑 연구실에 도입하고, Stratasys J826™ 프린터를 사용하여 매우 사실적이고 기능적이며 풀컬러의 프로토타입을 제작했습니다. 이 회사는 3D CAD, KeyShot 렌더링, 3MF 파일 및 PolyJet 3D 프린팅을 연결하는 디지털 워크플로를 구축했습니다. 이를 통해 Jones Plastic은 디지털 설계를 의도된 최종 제품을 더 가깝게 재현하는 물리적 부품으로 전환할 수 있게 되었습니다. PolyJet을 통해 팀은 풀 컬러, 질감, 투명도 및 미세한 디테일을 갖춘 프로토타입을 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 단일 출력에서 경질 소재와 소프트 터치 소재를 결합할 수도 있습니다. 동일한 워크플로는 더욱 정교한 프로토타이핑 요구 사항도 지원합니다. Jones Plastic은 정확한 재현을 위해 KeyShot 및 분광광도계를 활용한 Pantone 색상 매칭 워크플로와 3D 스캐닝, 리버스 엔지니어링을 사용합니다. 기능성 프로토타이핑의 경우 PolyJet ToughONE™과 같은 고급 소재를 활용합니다.

이러한 기능들을 종합함으로써 Jones Plastic은 프로토타이핑을 독립적인 단계가 아닌 제품 검증의 통합된 일부로 활용할 수 있게 되었습니다.

Jones Plastics rapid prototype using Stratays PolyJet ToughONE

해결책

컨셉과 생산 간의 격차를 해소하기 위해 Jones Plastic은 사내 3D 프로토타이핑 연구소에 Stratasys PolyJet™ 기술을 도입하고, Stratasys J826™ 프린터를 사용하여 매우 사실적이고 기능적이며 풀컬러의 프로토타입을 제작했습니다. 이 회사는 3D CAD, KeyShot 렌더링, 3MF 파일, PolyJet 3D 프린팅을 연결하는 디지털 워크플로를 구축했습니다. 이를 통해 Jones Plastic은 디지털 설계를 의도한 최종 제품을 더욱 정확히 재현하는 실물 부품으로 구현할 수 있게 되었습니다. PolyJet을 통해 팀은 풀 컬러, 질감, 투명도, 미세한 디테일을 갖춘 프로토타입을 제작할 수 있을 뿐만 아니라, 단일 출력에서 경질 소재와 소프트 터치 소재를 결합할 수도 있습니다. 동일한 워크플로는 더욱 정교한 프로토타이핑 요구 사항도 지원합니다. Jones Plastic은 정확한 재현을 위해 KeyShot 및 분광광도계를 활용한 Pantone 색상 매칭 워크플로와 3D 스캐닝 및 리버스 엔지니어링을 사용합니다. 기능성 프로토타이핑의 경우 PolyJet ToughONE™과 같은 고급 소재를 활용합니다.

이러한 기능들을 종합함으로써 Jones Plastic은 프로토타이핑을 독립적인 단계가 아닌 제품 검증의 통합된 일부로 활용할 수 있습니다.

현실감 있는 프로토타입을 통한 신뢰 구축

Jones Plastic에서 PolyJet 기술의 중요한 용도 중 하나는 고객이 최종 제품을 더 잘 시각화할 수 있도록 돕는 사실적이고 전시 준비가 완료된 부품을 제작하는 것입니다. 이는 렌더링만으로는 의사 결정을 뒷받침하기에 충분하지 않을 때 특히 유용합니다.

한 사례에서, 한 고객은 여러 색상 옵션 중에서 선택해야 했습니다. Jones Plastic은 렌더링에만 의존하는 대신 Pantone 644C를 사용하여 물리적 프로토타입을 제작했습니다. 또한 팀은 KeyShot과 PolyJet 기술을 활용해 질감이 있는 명판을 제작한 후, 분광광도계를 사용하여 색상 정확도를 미세 조정했습니다. 

그 결과 성공적인 색상 일치가 이루어졌으며, 이는 고객의 의사 결정 과정에서 물리적 프로토타입의 가치를 입증했습니다. Jones Plastic은 고객에게 제품의 색상이 정확하게 재현된 실물 샘플을 제공함으로써, 더 빠르고 확신에 찬 피드백을 이끌어낼 수 있었습니다.

시각적 모델에서 기능 검증으로의 확장 

Jones Plastic은 기능성 프로토타이핑을 지원하기 위해 PolyJet 기술도 활용합니다. Vero® 및 Digital ABS™와 같은 표준 PolyJet 소재는 다양한 용도에 유용하지만, 일부 프로토타입은 테스트를 위해 추가적인 내구성과 유연성이 필요합니다. 이러한 요구를 충족하기 위해 Jones Plastic은 더 높은 유연성과 내충격성을 갖춘 소재인 PolyJet ToughONE을 도입했습니다.

한 스포츠 용품 응용 사례에서, 고객은 프레임 기반 제품의 기능성 프로토타입이 필요했습니다. Vero와 Digital ABS를 사용한 초기 출력물은 해당 응용 분야의 성능 요구 사항을 충족하지 못했습니다. Jones Plastic은 PolyJet ToughONE을 사용하여 사내에서 기능성 시제품을 제작한 후, 고객의 사양에 맞춰 최종 시제품에 도색을 진행했습니다. 이를 통해 회사는 외부에 기능성 시제품 제작을 의뢰할 필요가 없어졌으며, 개발 시간과 비용을 절감하고 설계 주기 초기에 실제 환경 테스트를 지원할 수 있게 되었습니다.

Jones Plastics Golf Divot Tool
Jones Plastics 3D printed ToughONE Tab logo

효과

Jones Plastic은 프로토타이핑 워크플로우에 Stratasys PolyJet 기술을 통합함으로써, 고객이 금형 제작 및 양산에 들어가기 전에 제품을 검증할 수 있도록 지원하는 역량을 강화했습니다. 이제 이 회사는 시각적 및 기능적 프로토타입을 모두 사내에서 제작할 수 있게 되어, 고객과의 소통을 개선하고 더 빠른 설계 반복을 지원할 수 있게 되었습니다. 풀컬러, 다중 소재, 질감 표현이 가능한 프로토타입은 고객이 최종 제품의 외관과 사용감을 더 잘 이해할 수 있도록 돕는 한편, PolyJet ToughONE과 같은 기능성 소재는 프로토타이핑의 범위를 성능 검증 단계까지 확장합니다. Jones Plastic에게 PolyJet은 보다 정밀하고 효율적이며 고객 중심의 제품 개발 지원을 제공하는 핵심 도구가 되었습니다. 정확한 색상의 전시용 모델부터 기능성 프로토타입에 이르기까지, PolyJet은 제품을 더 빠르게 양산 단계로 이끌 수 있도록 돕습니다.

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