보석가공 및 보석세공의 A to Z 귀금속 디자인 요점 정리 79. 제작기법 3

79. 제작기법 3

 

3. 주얼리 캐드 디자인 기법

 

주얼리 캐드(Jewelry CAD)가 국내에 소개된 것은 1998년도라고 생각되며, 그 동안
귀금속 제조업과 관련된 많은 사람들이 주얼리 캐드를 관심 있게 지켜보았고 실제로 사
용하는 분들도 많이 늘어났다.
이들 사용자들은 귀금속 업체에서 왕성한 활동을 하고 있으며, 캐드(CAD)/캠(CAM)
장비일체를 도입하여 사용하는 업체도 점점 더 늘어나고 있는 추세이다.
주얼리 캐드는 비교적 쉽고 배우기 쉬운 캐드이다. 그래서 컴퓨터를 전해 해보지 않은
사람이라도 약간의 교육만 받으면 누구나 척척 3차원 형상을 제작해 낼 수 있다. 그리고
사용하는 툴도 복잡하지 않으며 단순히 툴을 선택하여 드레그하는 방식으로 그림을 그리면 된다.
이렇게 하여 완성된 모델링은 고속 모형 제작 시스템에 의하여 원형이 만들어지며 이것
을 가지고 정밀주조를 하면 귀금속 제품을 대량 생산할 수 있는 원본(master pattern)이 된다.
이제는 바야흐로 주얼리 캐드 디자이너가 원본 제작을 하는 시대가 왔다.
캐드 디자이너는 단지 책상 위에서 제품을 디자인하고 이 디자인의 모든 정보 즉 제품
의 중량, 부피, 제작시간 그리고 완벽한 시뮬레이션을 통하여 제품을 직접 만들어 보지
않아도 완성된 상태를 충분히 느낄 수 있고 바로 옆에서는 고속 모형 제작 시스템에 의
하여 제작을 할 수 있게 된 것이다.
앞으로 캐드 디자이너가 해야 할 일은 원본에 대한 지식과 제작 경험을 많이 축적해야
하는 일이다.
아무리 캐드를 능숙하게 잘 다룬다고 할지라도 원본에 대한 지식이 없으면 좋은 원본
을 제작할 수가 없기 때문이다. 따라서 캐드 디자이너는 열심히 캐드도 연구해야 하고
더불어 귀금속 생산을 위한 원본 지식도 함께 공부해 나가야 할 것이다.
주얼리 캐드는 통상적으로 주얼캐드라고 호칭하는데, 현재 국내에서 유통되고 있는 종
류는 쥬얼캐드(JewelCAD), 제이 캐드(J CAD3), 라이노 캐드(Rhino CAD) 등이 사용
되고 있다.

 

가. 주얼리 캐드 디자인 과정

(1) 1단계 : 제품 구상과 도면작성 (아이디어 스케치와 모델링)
클라이언트가 요구하는 컨셉이나 자신의 디자인 아이디어를 자유롭게 스케치하여 기
본적인 모델링 준비를 한 후 주얼리 캐드 프로그램을 이용하여 모델링작업을 한다.

주얼리 캐드 프로그램은 디자인 업무를 획기적으로 개선해 귀금속 디자인을 빠르게 할
수 있도록 정확한 수치개념을 도입하였다.
복잡한 디자인을 쉽게, 그리고 곡선 표현을 자유롭게 할 수 있으며, 점과 선을 간편하
게 조절하고 기하학적인 디자인 및 편집을 원할하게 하여, 디자이너가 자신들의 아이디
어를 쉽게 시각화하여 디자인의 형태를 정확히 구사할 수 있도록 하였다.
특히 반복과 복사가 용이하여 사람이 디자인하거나 물건을 만드는데 정확함을 구사할 수 있다.
아래 그림은 초보자들이 자기가 디자인한 것을 간단하게 그려본 것이다.

(2) 2단계 : 파일 모델링 작업 렌더링(JCAD3/Jrender)
모델링이 마무리 되면 완성품의 형태와 느낌을 최종 점검하기 위하여 제이렌더
(Jrender)를 통하여 랜더링을 한다. JCAD3/Jrender는 고급스러운 재질의 표현으로
제품의 이미지를 나타낼 수 있다.

Jrender 렌더링

프레젠테이션용 렌더링

나. 알피(RP)장비를 이용한 실제모델 제작

RP(Rapid Prototype)장비란 캐드(CAD) 프로그램이나 3D스캔(SCAN) 장비를 통한
데이터(DATA)를 제 작업물로 제작 할 수 있는 고속 원형 제작 시스템으로 작업방법은
레이저를 이용한 광조형 방식(SLA)과 잉크젯 플로팅방식 등이 국내 귀금속 원형 제작에
주로 사용되고 있으며 JCAD3 3D로 작업한 파일은 RP 파일변환 작업을 거쳐 장비에서
자유롭게 실제 모델을 가공 할 수 있다.
(1) 1단계 : 디자인 1차 수정
아래그림은 실무에 능한 사람이 자기가 디자인한 것을 그려본 것이다.
주얼리 캐드 프로그램 작업은 데이터작업 후 1차 수정이 가능한 데이터이다. 아래작업
순서는 디자이너가 디자인 후 캐드(CAD) 작업을 통해 아래의 3면도를 뽑아내고 그림을
클라이언트와 1차 회의를 한 후에 수정을 통하여 데이터 수정을 한다. 캐드가 사람보다
수정 작업이 용이하게 가능하다는 것은 캐드의 장점이다.

(2) 2단계 : RP 장비의 원본 제작
데이터 전환 장비를 통해 캐드데이터를 RP 장비 데이터로 작업 변환한다. 변환 작업
시 쌓이는 층의 두께와 격자간격, 굳어지는 정도를 지정할 수 있다.
작업과정에서 중요하다고 생각되는 부분은 쌓이는 층의 두께를 모델의 모양과 용도에
따라 지정할 수 있어 표면의 정밀도와 조도를 조절할 수 있다.
이를 통하여 시간 조절을 통한 능률 상승 효과와 정확한 치수 그리고 정밀하고 깨끗한
원본을 확보할 수 있다. 또한 다른 데이터를 한꺼번에 입력시켜 여러 가지 작업이 동시
에 가능한 기계적 장점이 있다.

(3) 3단계 : 원본의 성형과 적층
[그림 6-148]과 [그림 6-149]는 성형 전 기계 외형의 모습이며, [그림 6-150]은 외
형원형 모델 완성 정밀기계로서 작업 시작하기전의 내부모습이며 내부는 항상 청결을
유지해야 한다.

 

(4) 4단계 : 모델링의 1차 세척과 건조
RP 작업후의 성형대에 모델링이 완성되면 수지 상태의 완성품을 핀셋을 이용하여 떼
어내서 에탄올로 1차 세척한다.
세척 후 상온에서 서서히 건조시키면 2~30분 후 표면이 딱딱해진다. 모델의 완성 시
간은 제품에 따라서 약간씩 다르다.
(5) 5단계 : 원형 모델의 고무 몰드 제작
원형모델 성형용 수지는 경도가 있기 때문에 줄 작업이나 사포작업이 가능하므로 고무
몰드나 주조작업 전에 원형모델 마무리(피니싱) 작업을 한다.
마무리 작업 후에 주조나 고무몰드 작업을 한다.
고무몰드 제작 후 작업공정은 정밀주조 작업공정과 같다.

(6) 6단계 : 정밀 주조
완성된 고무몰드로 인젝터에서 왁스를 사출하고 사출한 왁스를 정밀주조 작업공정에
의하여 주조작업을 하고 후처리 작업을 한다.

RP 작업 후의 성형대

고무 몰드의 제작

사출된 왁스

완성된 제품