틴커캐드 – 3D프린터 모델링 및 PCB회로설계 레고블럭 Thnkercad
어려운 3D CAD를 쉽게 무료로 접근하여 교육용으로 3D모델링이 가능한 오토데스크 틴커캐드에 대해서 알아볼려고 합니다. 기본적으로 블럭을 이용한 솔리드모델링 기반을 지원하며 다양한 라이브러리와 함께 PCB와 레고 등을 만들 수 있으며 3D프린터로 출력하기 위한 STL 파일 및 OBJ 파일을 지원하며 아쉽게 STEP 파일은 지원하지 않습니다.
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Tinkercad는 3D 웹 기반 서비스로서 흔히 오토데스크의 스케치업과 비슷한 기능으로서 교육용으로 더욱 특화되어 있으며 전자회로를 설계할 수 잇는 Circuits 기능이 특징이 있으며 아두이노 보드없이 웹기반으로 시뮬레이션을 할 수 있다는 특징이 있습니다.
특히 3d프린터를 통한 3d 인쇄를 하고자 하는 무들에게는 무료로 사용하기 좋은 프로그램입니다.
3D프린터 인쇄방식 종류
| 3D 인쇄방식 | 설명 |
|---|---|
| 광경화 적층 방식 (Photo Curing Process) | 레이저 빔이나 강한 자외선(UV에 반응하는 광경화성 액상 수지(Photo Curing resin)를 경화시켜 모형을 만드는 방식 대표적인 시스템으로 중국 Shanghai Unioin Technology사의 SLA,미국 3D Systems사의 SLA, 일본 CMET사와 MEIKO사의 SLA, 이탈리아 DWS사의 SLA, 독일 Envisiontec사의 DLP등이 있음 |
| 레이저 소결 적층 방식 (Laser Sintering Process) | 레이저 빔으로 분말 상태의 소결제를 포함한 플라스틱,유리,모래,금속(알루미늄,코발트 크롬,티타늄,스테인레스)등을 녹여 형상을 조형하는 방식으로 대표적인 시스템으로 미국 3D Systems사의 SLS, EOS사 SLS등이 있음 |
| 수지 압출 적층 방식 (Extrusion Process) | 열에 녹는 와이어(Wire)형태의 가소성 수지 또는 왁스(WAX)상태의 재료를 사출 헤드(Extrusion head)로 연속적으로 압출(밀어내어)하여 형상을 제작해 가는 방식으로 미국 Stratasys사의 FDM, Makerbot방식, 3DSystems사의 Cube가 대표적 |
| 잉크젯 적층 방식 (Inkjet Printing Process) | 가정에서 사용하는 컬러 잉크젯 프린터와 원리는 비슷하며 잉크젯 프린터처럼 프린터 헤드의 노즐에서 액체상태의 컬러 잉크와 바인더라는 경화물질을 분말 상태의 재료에 분사하여 형상을 제작해가는 방식이며 3DSystems사의 CJP방식이 대표적이다.이외에도 조형판에 재료를 직접 분사하여 자외선으로 경화시켜 제작하는 방식도 잉크젯 방식의 범주에 포함되며 3DSystems사의 MJM, Objet사의 PolyJet방식이 대표적 |
| 폴리젯 적층 방식 (Polyjet Process) | Photopolymer jetting방식이라고도 하며 프린터 헤드에 있는 수백 개의 미세 노즐에서 재료를 분사함과 동시에 자외선으로 경화시켜 형상을 제작하는 방식이다.광경화 방식과 잉크젯 방식의 혼합형으로서 Objet사의 Polyjet또는 3DSystems사의 Multijet방식이 대표적 |
| 박막 적층 방식 (Lamination Process) | 마분지와 같은 얇은 두께의 종이판이나,롤 상태의 PVC라미네이트 (Laminate-얇은 판 모양),시트(Sheet)와 같은 재료를 CO2레이저나 나이프 에지와 같은 정밀커터로 자른 후 열로 가열 접착하여 형상을 제작하는 방식으로 미국 큐비탈사의 LOM,일본 KIRA사의 PLT,이스라엘 Solido사의 PSL시스템 |
틴커캐드 회원가입 및 로그인
Thinkercad 홈페이지로 접속 후 구글 및 애플계정을 통해 틴커캐드 회원가입 및 계정 통합 로그인이 가능합니다.
이때 교사 및 학생 수업용, 개인계정으로 생성이 가능하며 개인계정으로 생성을 하더라도 무료로 사용이 가능합니다.
기본적인 솔리드 모델링 기능
Autodesk Tinkercad를 실행하면 기본적으로 사용방법에 대한 가이드 설명이 나옵니다.
3D CAD를 접해분들이라면 쉽게 접근할 수 있으며 라이브러리를 통해 사각형, 원기둥, 구, 스피어 그 외에도 다양한 도형을 제공하며 이 도형을 합치기, 교차, 차집합 등을 통해 새로운 도형을 만들 수 있습니다.
3D 도형을 생성하면 간단하게 회전 및 길이 및 폭, 높이 및 반지름 “블랜드” 및 등을 처리할 수 있습니다.
솔리드모델링은 복사 및 대칭, 그룹화등 기본적인 솔리드모델링 기능을 모두 제공합니다.
만들어진 도형은 색상을 자유롭게 변경하거나 투명하게 할 수 있으며 만들어진 3D모델링은 가져오기 및 내보내기가 가능합니다.
틴커캐드 내보내기 가져오기
Thnkercad 틴커캐드에서 모델링한 데이터를 내보낼 수 있는 포맷으로는 OBJ를 통한 폴리곤과 STL을 통한 넙스파일, GLTF, SVG 파일로 내보낼 수 있습니다.
3D프린터를 통한 3D 인쇄시에는 다양한 프린터 모델을 제공합니다.
- Ma4erBot
- Polar Cloud
- Theatstock
- Teach
- Sindoh
- Imakerialise
- Print a Thing
- 3DPrinterOS
쉐이프 가져오기에서는 동일하게 STL, OBJ, SVG 파일을 최대 25MB 데이터를 불러올 수 있습니다.
3D디자인 외에도 회로 및 코드블록 기능을 제공해 다양한 제품 및 회로설계로 시뮬레이션이 가능합니다.
코드블럭 레고설계
재밌는 점은 틴커캐드에서는 레고블럭을 제공하기 때문에 레고블럭을 통해서도 다양한 모델링 설계가 가능합니다.
그리고 자녀들 교육용으로도 활용할 수 있으며 이를 활용해 블럭형상의 건축물 및 캐릭터, 조형조명등을 제작할 수 있습니다.
PCB 회로설계 및 시뮬레이션
PCB 회로설계로 들어가면 다양한 PCB 회로와 함께 다양한 콘센트 모듈을 제공하며 이 설계 된 회로를 시뮬레이션 돌려볼 수 있고 코드확인이 가능하다는 장점이 있습니다.
기본적으로 틴커캐드에서 지원하는 회로 구성요소로는 레지스터, 콘덴서, 유극콘덴서, 다이오드, 제너 다이오드, 인덕터, 누름버튼, 본압기, 슬라이드스위치, 포토 레지스터, 포토 다이오드, 주면 광원센서, 휨센서, 압력센서, IR센서, 초음판 거리센서, PIR 센서, 토양 습도센서, 기울기 센서, 온도센서, 가스센서, 4X4 키패드, DIP스위치, DIP 스위치, LED, 전구진동모터, DC모터, 인코더가 있는 DC모터, 마이크로서보, 적외선 리모콘, 피에초, LCD, 배터리, 태양광전지, 브레드보드 등 다양한 구성요소를 지원합니다.
이렇게 설계된 회로는 코드를 확인해 각각에 대한 회로에 대한 진행코드 확인하고 실제 설계된 제품을 가상으로 시물레이션 돌려보고 저장할 수 있습니다.
PCB 설계된 데이터를 저장하기 위한 포맷으로는 오토데스크의 퓨전360 “Autodesk Fusion360″을 기본적으로 제공하며 전기설계 파일인 .RBD 확장자도 함께 제공됩니다.
