스쿠터 디자인을 구상할 때, 학생 팀과 틸 교수는 제품 개발을 위해 여러 기술을 검토했습니다. 가장 큰 난관은 모터부터 전기 부품에 이르기까지 여러 부품을 수용하는 스쿠터 프레임 개발 과정에서 발생했습니다. 이 구조는 절삭 가공 방식으로는 너무 복잡했고, 제작 소요 시간이 너무 길어 생산 일정을 맞추기 어려웠습니다. 그 결과, 팀은 제품 개발 프로세스를 구축하기 위해 스트라타시스(Stratasys)의 적층 제조 기술을 채택하여 맞춤형 스쿠터 부품을 신속하게 제작할 수 있게 되었습니다. 틸 교수는 “3D 프린팅을 발견하기 전까지 프로토타입 부품을 제작하는 것은 정말 큰 걸림돌이었습니다”라고 말했습니다.
“스트라타시스 적층 제조 기술 덕분에 이전에는 어떤 전통적인 방식으로도 제작하기에는 너무 복잡했던 디자인의 완전 기능적인 자가 균형 스쿠터를 신속하게 제작할 수 있었습니다.” 틸에 따르면, 스쿠터의 프레임과 플랫폼을 3D 프린팅으로 제작한 것은 제품 개발에 대한 팀의 사고방식 전체를 바꿔놓았습니다. “학생들은 이 기술의 역량을 활용하여 더 자유롭게, 그리고 맞춤화를 염두에 두고 설계하는 ‘적층적 사고’를 하기 시작했습니다,”라고 그는 설명했습니다. 이러한 변화는 제품 개발 주기 전반에 걸쳐 상당한 시간 절약으로 이어졌습니다.
“맞춤형 제품을 제작할 때 가장 큰 걸림돌은 대개 제조 과정입니다. 공구, 금형, 특수 고정 장치를 제작해야 하기 때문에 시간이 오래 걸리기 때문이죠,”라고 틸은 말을 이었다. “이번 프로젝트를 위해 우리가 개발한 제품 개발 방식에서는 설계가 생산 준비 단계에 이르기까지 3주가 소요됩니다. 기존 방식이었다면 제조 과정만으로도 추가로 3주가 더 걸렸을 것입니다. 스트라타시스(Stratasys) 3D 프린팅을 사용함으로써 이 단계가 4일로 단축되어 엄청난 시간 절감 효과를 거두었습니다.”
스쿠터의 프레임과 플랫폼은 Fortus 900mc™를 사용하여 내구성이 뛰어난 FDM Nylon 6™ 소재로 제작되었으며, 이를 통해 대형 부품을 일체형으로 3D 프린팅할 수 있었습니다. 플랫폼에는 그립감을 높이기 위해 3D 프린팅된 고무 재질의 커버가 장착되었으며, 이는 Connex3™ 다중 소재 3D 프린터에서 Agilus30™ 소재로 제작되었습니다. 틸에 따르면, Stratasys의 다중 소재 프린팅 기술을 활용하여 서로 다른 강성과 소재 조합의 부품을 제작할 수 있었기 때문에 팀은 기존 제조 방식의 기하학적 제약을 극복하고 훨씬 더 복잡한 설계를 구현할 수 있었습니다.
현재 이 대학은 설계 검증과 개념 검증을 위해 3D 프린팅의 적용 범위를 더 다양한 공학 프로젝트로 확대했습니다. 틸은 “3D 프린팅이 우리 교육 과정에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라, 이제 더 많은 학생들이 3D 프린터를 활용해 프로젝트를 현실화함으로써 설계 능력을 시각화하고 향상시킬 수 있도록 장려하고 있습니다”라고 덧붙였습니다. “또한 학생들이 3D 프린팅에 더 적극적으로 참여하고 프로젝트에 더 깊이 관여할 기회를 얻으면서 학생들의 태도에도 변화가 나타났습니다. 우리와 협력하는 글로벌 기업들도 3D 프린팅을 교육 과정에 더욱 통합해 줄 것을 요청해 왔는데, 이는 이 기술에 대한 지식과 전문성을 갖춘 졸업생에 대한 수요가 증가하고 있음을 보여줍니다.”
