3D 프린팅: 경쟁력 있는 로봇을 더 가볍고, 더 강하고, 더 빠르게!

춘절 갈라쇼를 통해 춤추는 로봇은 하룻밤 사이에 엄청난 주목을 받게 되었습니다.

최근 몇 년 동안 로봇공학은 엄청난 인기를 얻었습니다. 대학에서 열리는 대규모 로봇 경진대회는 젊은 학생들이 관심을 발전시키고 기술을 향상시킬 수 있는 플랫폼을 제공합니다.

중국석유대학교(베이징) SPR 로봇팀의 작품

로봇 공학 경쟁에서 속도, 무게, 내구성, 그리고 혁신은 모두 매우 중요합니다. 3D 프린팅 기술의 발전과 다양한 고성능 소재의 등장으로 경쟁 로봇의 설계 및 제작에 있어 전례 없는 자유로움이 제공되고 있습니다.

실제로 3D 프린팅 기술은 구조 부품, 브래킷, 모션 부품 및 전자 장치 보호 커버를 신속하게 맞춤 제작하는 데 사용됩니다. 일반적인 재료로는 PLA, ABS, PETG, PET, PA-CF, PA, TPU 외에도 유리 섬유, 탄소 섬유, 고온 내성, 난연성 또는 정전기 방지 재료와 같은 기타 재료가 있습니다.

경쟁용 로봇에는 다양한 재료가 각기 다른 목적에 맞춰 적용됩니다. 사용자는 로봇 설계 요구 사항에 따라 재료를 유연하게 선택할 수 있습니다.

예를 들어, 경기 중 로봇은 고강도 충돌에 직면할 수 있습니다. 탄소 섬유 강화 나일론이나 ABS 유리 섬유와 같은 고강도 소재는 로봇을 보호하여 주요 부품의 파손을 방지하고 내구성을 향상시키며 경기 성능을 강화할 수 있습니다.

탄소 섬유 복합재, 나일론 및 기타 고강도 저밀도 소재는 로봇의 무게를 줄이고 속도를 향상시키며 모터 부하를 감소시켜 배터리 수명을 연장할 수 있습니다.

유연한 소재는 PCB 기판 및 기타 중요 부품을 보호하는 데 중요한 역할을 합니다.

인쇄 응용 사례 몇 가지

1.3D 프린팅 경진대회용 로봇 회전 바퀴

이 소재는 eSUN의 미국 파트너사인 AndyMark에서 공급받았으며, 해당 부품은 나일론 탄소 섬유 소재를 사용하여 3D 프린팅되었습니다.

2.3D 프린팅 로봇 경진대회 공 플리커

이 자료는 난징항공우주대학교 BOF 로봇팀에서 제공한 것입니다.

이미지에서 볼 수 있듯이, 이 부품은 주로 3D 프린팅으로 제작되었으며, 상단 덮개는 모터를 보호하고 플리커를 연결합니다. 하단은 안정적인 플리킹을 위한 육각형 다이얼 형태로 설계되었고, 플리커 끝부분에는 작은 베어링이 추가되어 볼 이송 시 마찰을 줄여 경기 중 부드럽고 안정적인 출력을 보장합니다.

3.3D 프린팅으로 제작된 경진대회용 로봇 구조 부품

이 자료는 중국석유대학교(베이징) SPR 로봇팀에서 제공한 것입니다. 이미지에서 볼 수 있듯이, 직접 출력 플리커는 상단 및 하단 플리커 벽과 중앙 플리킹 포크를 포함한 세 개의 출력 부품으로 구성됩니다. 포크는 eSUN의 ABS-GF 소재를 사용하여 출력되었으며, 구조적 강도를 높이고 볼 플리킹 중 플리커 파손을 방지합니다.

4.3D 프린팅으로 제작된 경진대회용 로봇 구조 부품

이 자료는 타이위안 공업대학교 TRoMaC 로봇팀에서 제공한 것입니다. 이미지에서 볼 수 있듯이, TPU-95A는 뛰어난 유연성, 높은 경도, 그리고 우수한 복원력을 지닌 소재로, 로봇의 충격 흡수 보호 부품 제작에 사용되어 손상을 줄이고 중요 부위를 보호합니다.

또한 TPU-95A는 다트 시스템의 다트 몸체를 만드는 데 사용되는데, 뛰어난 인성과 복원력 덕분에 고강도 순간 충격으로 인한 파손을 방지하고 단시간 압축 후에도 빠르게 복원됩니다.

5.3D 프린팅으로 제작된 경진대회용 로봇 구조 부품

이 자료는 선양항공우주대학교 TUP 로봇팀에서 제공한 것입니다. 위 이미지는 비행 제어 퀵 릴리스 브래킷과 UV 라이트 스트립 케이스를 보여주는데, 두 제품 모두 eSUN의 난연성 ABS 소재로 출력되었습니다.

퀵 릴리스 비행 제어 브래킷은 설치가 간편하고 신뢰성이 높으며 진동 및 충격에 대한 저항력을 제공하여 다용성과 호환성을 향상시킵니다.

실제 적용 시 ABS 난연 소재는 뛰어난 난연성, 높은 열 변형 온도, 높은 인성 및 충격 저항성을 통해 로봇 성능 최적화를 위한 안전성을 보장합니다.

3D 프린팅은 경쟁용 로봇뿐만 아니라 다른 유형의 로봇 설계 및 제작에도 적용될 수 있습니다. 장비와 프린팅 기술이 지속적으로 발전함에 따라 3D 프린팅은 관련 산업의 원동력이 될 가능성이 높습니다.

3D 프린팅으로 제작된 달 탐사차의 기능 부품 및 구조 부품

이 재료는 모나쉬 대학교의 모나쉬 노바 로버 팀에서 제공한 것으로, 주로 TPU-95A를 사용하여 로버의 타이어와 기계 팔을 출력하고 PLA+를 일부 차체 부품에 사용했습니다.

TPU-95A 소재로 제작된 달 탐사차 타이어는 노바 탐사차 팀이 요구하는 "강도와 경량성"이라는 성능 기준을 완벽하게 충족합니다.

3D 프린팅 로봇 강아지 구조 부품

위 사진은 @RZtronics에서 제공한 자료이며, 로봇 강아지의 빨간색 부분은 PLA+ (파이어 레드)와 TPU-95A 소재로 출력되었습니다.

3D 프린팅 기술은 로봇 설계, 생산 및 성능 최적화를 위한 편리한 채널을 제공하며, 다양한 3D 프린팅 소재는 창의적인 프로젝트를 위한 안정적인 기반을 보장합니다.

eSUN은 젊은 학생들과 관련 팀의 프로젝트를 적극적으로 지원합니다. 2025년에는 RoboMaster 2025 대회 참가팀을 포함하여 여러 대학 로봇팀을 후원할 예정입니다. 참가하는 모든 팀의 선전을 기원합니다!

이 기사를 작성하는 데 도움과 지원을 주신 모든 파트너 여러분께 진심으로 감사드립니다.