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Industry

[Case Study] 만드로 x Formlabs 2022.03.16
세상을 향해 내민 가장 따뜻한 손,
3D프린팅 의수 제작업체 '만드로'
Mand.ro(만드로)는 3D프린팅 의수제작 전문기업으로 시작은 3D프린터 플랫폼 회사로 시작했으나, 2015년 네이버 지식인에 올라온 글을 보고 의수제작을 전문으로 하고있다. 값비싼 제작비를 3D프린터로 최소화하여 많은 이들에게 편리를 제공했으며 국내 뿐 아니라 요르단 법인을 설립하는 등 해외에서도 각광받고 있다.
(사진 출처 : 중앙일보기사)
저비용 의수 제작
Low-cost Prosthetic Hand
💪 개발 과정 중의 난제
[01] 양산성 확보 : 양산성 및 비용 대비 효율성의 문제 해결 필요
Solution
1) 모듈화, 규격화를 통한 금형 제작비 감소
 - 좌/우 손에 대칭 적용 가능한 모듈 구조 설계 (내부 부품 및 구조물 비대칭)
 - 단 한벌의 금형으로 좌/우 8개 손가락 대응 가능
2) 기본 원칙에 의거한 양산성 확보
 - 3D프린팅을 해야하는 필수적인 부품 
   * 좌/우 손에 대해 비대칭인 부품
   * 설계 수정 및 개선이 필요한 부품
   * 사출이 용이하지 않은 부품
   * 내구성 문제가 없고, 3D프린팅 시간이 짧은 부품
 - 위의 부품 외에는 대체로 금형 제작 진행 : 손가락, 골무, 모터 구동부, 손목장치 등
✅ Conclusion
🔩 전자의수 말단(손) 플라스틱 부품 수 
⌚ 1set 3D프린팅 소요시간          
💸 3D프린팅 및 부품가공 비용         
91개           ▶️        31파트
~24시간      ▶️        8시간
50만원        ▶️        8만원
[02] 비용 절감 : 반드시 해결해야만 했던 비용 절감의 난제 
Solution
1) 전혀 새로운 방법을 통한 저비용 제작
 - 세계 최초로 맞춤형 3D스캐닝, 모델링, 프린팅 제작 과정 정립
2) 적정 기술과 재료로 비용 절감에 성공
 - 협력사와 함께 센서 회로 개발
 - 의복 단추에서 영감을 얻어 초 저비용 전극 개발
✅ Conclusion
🗜 기존 방식의 착용부(소켓) 제작비
💸 기존의 상용 근전도 센서 및 전극
~100만원       ▶️      15만원 내외
30~80만원     ▶️       2만원 이내
[03] 사용성 : 양 손이 없는 사람도 쓰기 편하게 만들어야 한다는 난제에 봉착
 * 기존 고가 전자의수 제품에도 존재하던 문제점 : 거치대 제작 불가 / 충전, 보관 어려움 
Solution + Conclusion
1) '손쉬움'을 잊고, 손이 없어도 매우 쉬운 사용자 경험과 디자인을 고민하여 해답을 얻음
 - 3D프린팅을 통한 소켓 제작 >> 도면 보유 >> 거치대 제작 용이
 - 올려놓기만 하면 충전이 되고 착용 또한 거치대를 사용해 가능하게 함 (*국내특허 등록)
[04] 내구성 vs 무게 : 내구성 향상과 무게 감소에 관한 고민 
Solution
- 절단장애인의 주요 고려사항 : 무게 
- 전자의수 제작자의 주요 고려사항 : 내구성
▶️ 현재 지속적인 개선 적용 진행 중
SLS 장비 도입으로 인한 지속 발전 가능 🦾
만드로는 더 나은 3D프린팅 의수제작을 위해 2021년부터 SLS 장비를 도입했습니다. 가격과 크기 등 여러가지를 고려해 선택한 프린터는 Formlabs의 'Fuse 1'입니다.
만드로 사무실에 실제 설치된 Fuse 1
➰ 기존 FDM장비의 한계점
- 정밀성 문제
- 복잡한 구조 제작의 어려움
- 표현을 위한 최소 두께 요구사항
⚡ SLS 장비 Fuse 1 도입 통한 해소
- 정밀성 확보
- 적층 방향으로부터의 자유로움
- 복잡, 세밀한 구조 표현 가능
🎖️ Formlabs SLS 3D 프린터
Fuse 1
✔️ 파우더 기반으로 기하학적인 디자인 구현가능 
✔️ 더 가볍고 단단한 소재 사용 
✔️ 간단한 후처리
🤖 더 자세한 만드로의 활용사례 다시보기
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