마크포지드 'Performance Advisor(퍼포먼스 어드바이저)' 기능 출시!
한번의 클릭으로 더욱 강도 높은 부품 제작
기업들이 Markforged(마크포지드) 프린터를 찾는 주된 이유 중 하나는 강력하고 내구성이 뛰어난 3D 출력물을 제작하기 위해서 입니다. Markforged 프린터로 높은 강도의 부품을 제조하는 첫 번째 단계는 마크포지드 소프트웨어 Eiger(아이거)에서 출력 설정을 하는 것 입니다. 출력 설정 중 일부는 부품의 강도(성능)에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 강화 섬유를 추가하면 부품이 더 강해지는 것은 확실하지만 벽 레이어를 추가하거나 내부채움 밀도(Infill)를 조정할 때는 어떤 영향을 주는지 예측하기가 쉽지 않습니다.
또한, 강한 부품이 필요하지만 비용과 시간이 과도하게 증가하는 것을 간과해서도 안 됩니다. 이상적인 프린팅 설정은 우수한 물성을 가진 부품의 효율적 제조, 즉 출력 비용과 시간의 증가량, 강도 향상률 사이의 균형을 적절하게 맞춘 출력물을 제작하는 설정입니다.
■ 원클릭으로 더욱 강도높은 부품 제작
Markforged는 효율적인 출력 설정을 만들기 위해 부품의 성능을 분석하는 Performance Advisor를 출시했습니다.
Performance Advisor는 자동 분석을 통해 추가 비용과 출력 시간을 최소로 증가시키면서 부품의 강도를 더 강하게 만드는 설정을 자동으로 추천해줍니다.
Eiger에 부품을 업로드하면 Performance Advisor가 자동으로 부품을 분석하고, 기본 설정대비 최소한의 추가비용 및 출력시간 증가로 높은 강도의 출력물을 출력하는 설정을 권장합니다. 이러한 추가 비용과 출력시간 증가 대비 강도를 올리는 설정이 사용자에게 유효한 가치가 있다고 판단되면 원클릭으로 권장 설정을 손쉽고 빠르게 적용 할 수 있습니다.
■ 작동 원리
Performance Advisor는 Markforged의 엔지니어들이 특허 출원 중인 물리학 기반 분석 방법을 토대로 개발되었습니다.
부품이 자연적으로 진동하는 모양을 사용하여 출력 설정이 부품 성능에 미치는 영향을 계산합니다.
"아래의 그림과 같은 L자형 브래킷 부품을 출력하고 손으로 구부린다고 상상해 보세요."
이 모양은 변형 및 응력에 가장 취약한 부품 영역에 대한 정보를 Performance Advisor에 제공하고 해당 영역을 더 강하게 만드는 출력 설정을 찾을 수 있도록 합니다.
세 가지 변수를 사용하여 출력 설정의 점수를 매기는 기계 학습 기반의 최적화를 실행합니다.
ㆍ강도
ㆍ재료비
ㆍ출력 시간
기본적으로 강도는 높이고 비용과 출력 시간은 낮은 설정을 최적으로 간주합니다. 하지만 출력물의 형상에 따라 출력시간과 재료 비용은 높아질 수 있습니다.
브래킷의 자연 진동 형태입니다. 형태를 강조하기 위해 변형을 크게 과장했습니다
■ 제한사항
Performance Advisor의 기능은 추후 지속적으로 향상될 예정이며 현재 버전의 주요 제한사항은 다음과 같습니다.
- 재료는 Onyx만 지원됩니다.
- 출력 설정에서 벽 레이어, 지붕 및 바닥 레이어만 변경됩니다.
- 채우기 패턴은 삼각형이며 기본 채우기 밀도로 유지됩니다.
- 매우 복잡한 형상이 있는 부품을 분석하지 못할 수도 있습니다.
■ Simulation(시뮬레이션)을 통한 차세대 강도 분석
Performance Advisor는 제품에 가해지는 하중, 힘이 가해지는 위치 등의 특정 정보가 적용되지 않은 일반적인 사용 환경에서 더욱 강력한 부품을 얻을 수 있는 빠르고 쉬운 방법입니다.
출력물을 사용할 때의 적용되는 환경 및 특정 정보들을 알고 있는 경우에는 Simulation 기능을 사용합니다.
Simulation을 통해 사용자는 실제 부품이 사용되는 방식과 환경을 구성하고 Performance Advisor에서 제공하는 강도 비율과 달리 부품의 강도 및 변형 추정치를 예측하는 안전계수를 계산합니다. 또한 부품에 특정 강도 요구 사항이 있는 경우(예: 부품에 최소 안전 계수가 필요한 경우) Simulation은 재료 비용과 출력 시간을 최소로 유지하면서 안전 계수 목표를 충족하도록 출력 설정을 최적화할 수 있습니다.
FFF 제조 프로세스에 맞춰진 해결법에 추가적인 설정의 입력은 Performance Advisor에 비해 더 현실적이고 정확한 강도 추정치를 제공합니다.
■ Simulation과 Performance Advisor의 주요 차이점은 다음과 같습니다.
• 환경 정보
- Simulation에는 정보들이 필요합니다. 즉, Simulation의 결과는 부품이 실제로 어떻게 사용되는지를 기반으로 만들어집니다.
- 하지만 Performance Advisor는 정보가 필요하지 않습니다.
• 힘
- Simulation은 부품의 변형이 시작될 때의 부하를 알려주는 안전계수를 계산합니다.
- 하지만 Performance Advisor는 기본 설정 대비 부품의 일반적인 강도 증가만 분석합니다.
• 기술
- Simulation은 FFF(Fused Filament Fabrication) 제조방법에 맞게 맞춤화된 FEA(Finite Element Analysis) 엔진을 통해 구동됩니다.
- 하지만 Performance Advisor는 부품의 최저 에너지 고유 모드를 기반으로 특허 출원 중인 분석 방법을 사용합니다.
• 유효성
- Simulation"은 Advanced Digital Forge를 유료 구독하면 사용할 수 있습니다.
- 하지만 Performance Advisor는 Eiger에 프린터를 등록한 모든 사용자에게 무료로 제공됩니다.
■ 요약
• Performance Advisor는 별도의 설정 없이 자동으로 더 강한 부품을 얻는 빠르고 쉬운 방법입니다.
• 별도의 설정이 필요 없기 때문에 모든 Markforged 고객에게 Simulation의 이점을 제공합니다.
• 한번의 클릭으로 재료와 출력 시간의 효율적인 균형을 유지하면서 보다 강력하고 견고한 부품을 만들 수 있습니다.