Stratasys가 공개한 Breathe99 사례를 설명하기 위해 만든 이미지입니다. 실제 사례 사진은 아닙니다.
얼굴에 쓰는 제품은 화면으로만 판단하기 어렵습니다. 몸체는 필터를 고정해야 하고, 얼굴에 닿는 가장자리는 눌리면서 틈을 줄여야 합니다. 단단함과 부드러움을 한 시제품에서 확인해야 합니다.
Breathe99는 B2 마스크를 개발하면서 PolyJet 멀티소재 출력을 사용했습니다. 이 글은 Stratasys가 공개한 Breathe99 사례를 바탕으로 정리했습니다.
실리콘 주형만으로는 수정이 느렸습니다
B2 마스크에는 교체형 필터 2개와 얼굴을 따라가는 밀착부가 있습니다. 개발팀은 처음에 실리콘 캐스팅을 시험했지만 시제품 품질을 맞추는 데 시간이 오래 걸렸습니다.
SLA와 CLIP 방식도 검토했습니다. 복잡한 빈 공간과 형상을 만들면서 착용 시험에 필요한 내구성과 유연성을 함께 확보하기 어려웠다고 사례는 설명합니다.
경질 몸체와 연질 밀착부의 구성을 설명하기 위한 생성 이미지입니다.
첫 유연 시제품은 하루 만에 나왔습니다
AdvancedTek은 J Series PolyJet 장비와 Agilus30을 사용했습니다. 첫 유연 시제품은 하루 만에 제작했습니다. 출력물은 손으로 다뤄 분해할 수 있어 투자자 설명뿐 아니라 조립과 착용 검토에도 썼습니다.
| 확인 항목 | 시제품에서 본 것 |
|---|---|
| 단단한 부분 | 필터와 하드웨어 고정 |
| 무른 부분 | 얼굴 접촉과 밀착 |
| 교체 부품 | 평판형 필터의 조립 |
| 변경 조건 | 경도, 크기, 조립 방식 |
한 작업에서 서로 다른 재질을 배치하면 접착과 조립 전에 전체 형상을 볼 수 있습니다. 경계부가 벌어지는지, 밀착부가 몸체에서 얼마나 돌출돼야 하는지도 확인하기 쉽습니다.
밀착부의 경도를 바꿔 시험하는 과정을 설명하기 위한 생성 이미지입니다.
첫 시제품은 너무 부드러웠습니다
처음 출력한 밀착부는 형태를 유지하기 어려울 정도로 부드러웠습니다. 실패가 끝은 아니었습니다. 개발팀은 재료 경도를 바꿀 수 있다는 가능성을 확인했고, 다음 시제품에서 경도를 높였습니다.
AdvancedTek은 며칠 안에 경도와 크기, 조립 방식이 다른 시제품 여러 개를 만들었습니다. 같은 형상이라도 벽 두께가 달라지면 눌리는 느낌이 달라집니다. 쇼어 경도만 바꾸지 말고 단면 두께와 립 형상을 함께 시험해야 합니다.
착용 시험과 보호 성능 인증은 다릅니다
이 시제품은 디자인과 착용감, 조립 방식을 검토하는 데 사용했습니다. 출력물이 실제 보호구와 같은 여과 성능이나 장기 내구성을 지닌다는 뜻은 아닙니다.
호흡 보호구는 필터 성능과 누설, 세척, 피부 접촉 안전성과 관련 규격을 완제품으로 확인해야 합니다. 개발 단계별 시제품의 역할은 의료기기 시제품, 단계별로 무엇을 만드나에서 볼 수 있습니다.
PolyJet의 경질·연질 조합은 PolyJet 컬러 작동 시제품 사례에, TPU와 실리콘의 차이는 무른 부품, TPU와 실리콘 중 어느 쪽인가에 정리했습니다.
맡기기 전에 확인할 것
- 단단하게 고정할 몸체와 눌려야 하는 씰을 구분합니다.
- 원하는 쇼어 경도와 비교할 경도 범위를 정합니다.
- 얼굴이나 손에 닿는 면의 두께와 접촉 폭을 표시합니다.
- 분해할 부품과 한 번에 출력할 경계부를 정합니다.
- 착용 시험과 인증 시험에서 확인할 항목을 나눕니다.
