[자동차] Jay Leno’s Garage 가 3D Systems의 솔루션으로 1/10 가격에 부품 교체를 이뤄내다.


Jay Leno는 옛날 차를 포용한 다는 것은 옛날 기술까지 포용한다는 것을 뜻하는 것이 아니라는 것을 말해줄 최초의 차가 될 것 입니다. 

사실 Leno의 올드카에 대한 사랑은 가격을 책정할 수 없는 자동차 컬렉션들을 최근 복원된 1916 Owen Magnetic의 경우처럼 작동 원리에 따라 유지하기 위해 새로운 기술에 대해 관심을 가지도록 만들었습니다. Leno의 앤티크 하이브리드 카의 밸브 커버가 부식되면서 Tonight Show의 전 진행자이고 현 CNBC의 Jay Leno’s Garage을 진행자가 뱅크를 망가뜨리지 않고 원래의 것과 같은 성능을 가진 대체 파트를 필요로 했습니다. 


고객과 3D Systems의 조화로 이루어진 Leno 팀은 새롭고 개선된 밸브 커버를 역설계 하기 위해 3D 프린팅 인베스트먼트 캐스팅 패턴을 위해 3D Systems의 On Demand Manufacturing에 파트를 보내기 전에 디지털 작업을 했습니다. 끝으로, 3D Systems의 end-to-end 제조 솔루션은 Leno 팀이 전통적인 방법의 1/10의 가격으로 낡은 밸브 커버를 대체할 수 있도록 도와주었습니다. 






 100년된 구형 자동차 


구형자동차를 유지보수 하는 일은 대개 이 자동차가 100년이 되기 훨씬 이전에 발생합니다 몇십년이 지나면 교체 부품이 부족해 지고 그에 따라 부품 가격도 오르게 됩니다. 수리의 어려움과 비용을 감안하면, 100년을 넘긴 차들은 대개 박물관에 전시되거나 개인 소장품으롱 옮겨집니다. 하지만 차를 광적으로 좋아하는 제이 레노는 최초의 가스-전기 하이브리드 자동차 중 하나인 1916 Owen Magnetic의 운명이 아니라고 판단했습니다.  


Owen Magnetic이 작동할 수 있도록 하기 위해, Leno와 그의 팀은 도전을 하기로 했습니다. 


“개조를 시작했을 때, 엔진 냉각수의 통로인 밸브 커버는 스위스 치즈 조각처럼 보였습니다.”라고 Leno는 말했습니다. “이것은 폐기물 처리장서도 찾을 수가 없으며, 원래의 부품을 살펴 보면, 엘머의 접착제에서부터 JB Weld에 이르는 모든 것을 이용해서도 이전에 수리에 실패했다는 증거가 있습니다.” 






매니폴드 커버 역설계


밸브 커버 수리를 위한 더 좋은 해결책을 찾는 것은 Leno의 수석 엔지니어인 Jim Hall에게 맡겼습니다. Hall에게 커스텀 차를 수리하는 일은 처음이 아니며, 최신 기술을 보유하고 있으며, 몇시간 만에 해결책을 찾아나섰습니다.


 “원래의 밸브 커버를 수리하는 것은 우리에게 현실적인 선택 사항이 아니었기 때문에, 몇 가지 새로운 기술의 도움으로 원래 부품을 개선하는 방법으로 접근했습니다.”라고 Hall은 말했습니다. 


역설계 작업은 FARO® Design Scan Arm을 사용하여 원래의 밸브 커버를 3D 스캐닝 한 후 , Geomagic Design X™ 역설계 소프트웨어로 이루어졌습니다. 레드 레이저라인 스캐너와 달리, 블루 레이저 라인 스캐너는 원래 부품의 검은색 표면과 매끄러운 표면 모두를 한번에 스캔 할 수 있습니다. 포인트 클라우드 데이터는 3D Systems의 3D Modeling Service 팀에 전송되었고, 스캔 데이터를 최종 CAD 모델로 변환하도록 했습니다. 





3D Systems의 기술자들은 Hall과 협의하여 100년된 캐스팅 파트의 수작업의 진정성을 유지하면서도 파트의 기능과 미관을 개선하도록 했습니다. 3D Systems의 엔지니어가 원래 부품의 부식되고 움품 들어간 부분을 매끈한 표면으로 만들고, 최종 디자인을 개선할 수 있게 하는 요소들을 추출할 수 있도록 하는 Geomagic Design X의 툴로, 최종 업데이트가 이루어졌습니다. 





3D 프린팅 인베스트먼트 캐스팅 패턴


메시 생성 및 편집 도구 설정을 사용해, 솔리드 모델을 상세 메시로 변환해 이 모델이 캐스팅될 금속 합금의 수축 계수를 고려하여 크기를 조정했습니다. 그런 다음 3D Systems의 엔지니어들은 SLA QuckCast 패턴으로 파트를 제작하도록 했습니다. QuickCast 패턴은 주로 인베스트먼트 캐스팅을 위해 설계되었으며, 육각형 써포트로 된 속이 비어있는 구조 입니다. 이 구조는 재료의 소비량을 줄이며, 내부 형상은 배출 및 연소를 용이하게 합니다. 최종 파트는 ProX SLA 800 프린터에서 Accura CastPro 재료로 제작 되었습니다.  


 “SLA 3D 프린팅은 모든 3D 프린팅 공정에서 가장 정확도가 높습니다. SLA 써포트는 녹이지 않고 떼어낼수 있기 때문에 후처리가 최소화 되고, 표면마감이 탁월한 캐스팅 패턴을 제작할 수 있습니다.”라고 Cyel Calplinger는 말했습니다.


SeaCast는 알루미늄 캐스팅을 위한 틀을 제작하기 위해 3D 프린팅 캐스팅 패턴을 사용했고, 최종 마무리와 장착을 위해 Jay Leno의 차고로 배송되었습니다. 사전 페이스 밀링, 드릴링, 페인팅과 폴리싱 작업을 한 후, Hall은 교체 밸브 커버를 Owen Magnetic의 Buda 엔진에 장착했습니다.  

Leno는 교체 밸브 커버가 완벽하게 작동했다고 하며 “이것이 이런 종류의 기술의 가장 좋은 점입니다. 부품은 더 이상 시간에 따라 손상 되지 않습니다. 우리는 다음 100년을 위해 작업할 준비가 되어있습니다.”말했습니다.