롤러 핸들과 휠 스탬프 제작 공정 상세 설명

본 프로젝트는 반죽 위에 기차 트랙 패턴을 찍어낼 수 있는 롤러와 연결 가능한 캐리지 세트를
SOLIDWORKS로 설계하고, 최종적으로 3D 프린터 출력용 STL로 준비하는 과정입니다.

(1) 핸들 파트와 DXF 준비

작업을 시작하기에 앞서 롤러의 핸들 파트와 휠 스탬프 디자인에 사용할 DXF 파일 두 개를 준비했습니다.
DXF 파일은 롤러 끝단의 스탬프 디테일을 복잡한 스케치 없이 가져올 수 있도록 활용됩니다.

(2) 롤러 휠 베이스 모델링

먼저 롤러의 중심 원통 부분을 제작합니다.

• 20mm 원을 스케치해 50mm 길이로 미드플레인 돌출(Extrude Midplane) 합니다.

• 이어서 **프론트 평면(Front Plane)**에 축 중심으로부터 7×46mm 크기의 센터 직사각형을 스케치한 뒤,
  돌출 옵션의 From을 *표면에서 돌출(From Surface)*로 바꿔 실린더 곡면을 선택하고 1.2mm 블라인드로 돌출하여 병합합니다.

• 돌출된 모서리의 위/아래 가장자리에 각각 5도의 드래프트 각도를 추가해 위로 반죽이 딸려 올라오지 않게 방지합니다.

(3) 스파이크(침목) 디테일 추가

프론트 평면으로부터 새로운 평면을 생성하고, 침목 모양의 철도 스파이크를 스케치합니다.
스케치를 선택하여 1.2mm 돌출, 5도의 드래프트 각도를 주고 병합해 침목이 돌출되도록 만듭니다.

(4) 원형 패턴 반복

스파이크와 보스 돌출, 챔퍼까지 포함해 Circular Pattern 기능을 사용합니다.

(5) 트랙 패턴(레일) 제작

롤러가 굴려지면서 기차 바퀴가 지날 트랙 패턴을 찍어내기 위해, 이등변 사다리꼴을 스케치해 대칭 복사(Mirror)합니다.
이 스케치는 롤러의 임시 축(Temporary Axis)을 기준으로 Revolve 기능을 사용해 회전시켜 모델링합니다.

(6) 롤러 끝단 스탬프 삽입(DXF 활용)

롤러 왼쪽 끝면에 Wheel DXF 1 파일을 가져옵니다.

• DXF Import에서 참조로 가져오기 옵션은 해제하고, 단위를 mm로 확인 후 Finish합니다.

• 스케치가 가져와지면 고정(Fully Define)하여 불필요한 움직임을 방지합니다.

• Cut Extrude로 1.2mm 깊이로 잘라내고 5도의 드래프트를 적용해 스탬프가 쉽게 분리됩니다.

• 잘라낸 뒤 남는 외벽은 Direct Editing > Delete Face > Delete and Patch로 깔끔하게 제거합니다.

반대쪽 끝은 Wheel DXF 2를 가져온 뒤, 중심축을 기준으로 Revolve Cut으로 회전 컷하여 동일한 방식으로 스탬프 디테일을 만듭니다.

(7) 핸들 조립 준비

롤러 양 끝단에 핸들 축이 들어갈 **홀(Hole)**을 뚫어줍니다.
롤러 휠을 저장한 뒤 핸들 어셈블리로 가져와 **동심 Mate(Concentric Mate)**와 **폭 Mate(Width Mate)**로
롤러가 핸들 중심에 맞게 정확히 배치되도록 조립합니다.

캐리지(열차차량) 설계

(8) 프론트 캐리지 베이스

먼저 프론트 캐리지의 바닥을 스케치합니다.

• 축이 통과할 4.5mm 원 2개를 포함하고, 이를 18mm 미드플레인 돌출합니다.

(9) 캐리지 상단 돌기 텍스처

반죽이 캐리지 상단에 잘 고정되도록 표면에 돌기 패턴을 추가합니다.

• 상단에 2mm 원을 스케치하여 1mm 돌출, 35도 드래프트를 주고,

• Fill Pattern을 선택해 상단 면을 경계로 6mm 간격, Square 배열로 적용해 돌기를 반복 생성합니다.

(10) 앞면 패턴 인덴트

프론트 페이스에 곡선형 슬롯을 스케치해 짧게 인덴트를 만들고 Extrude Cut으로 관통시킵니다.
이후 다시 Fill Pattern을 사용해 앞면 인덴트를 1.9mm 간격으로 배치합니다.
이 표면은 기차 앞부분에 반죽을 눌러 플레이성을 높이는 역할을 합니다.

(11) 캐리지 연결 고리(Loop)

탑 평면에 10mm 원을 Fully Define 한 뒤 Sweep 기능으로 4mm 지름 원형 프로파일을 경로로 스윕해 연결용 루프를 만듭니다.

바퀴 및 축 제작

(12) 축과 바퀴 모델링

• 4mm 축을 스케치하고 24mm 미드플레인 돌출.

• 축 끝면에 22mm 원을 스케치해 4mm 블라인드 돌출.

• 바퀴 앞면에 19mm 원을 스케치해 2.5mm Cut Extrude, 20도 드래프트로 내부 디테일 형성.

• 동일한 Fill Pattern으로 바퀴에도 돌기 추가.

(13) 바퀴 세트 배치

바퀴와 축을 오른쪽 평면 기준으로 미러링한 뒤, 프론트 평면 기준으로 다시 미러링해 총 4개를 완성합니다.
Combine Add로 하나의 단일 바디로 합쳐 Front Train으로 저장합니다.

후방 캐리지 파생 및 훅 연결

(14) 백 캐리지 파생

Move/Copy Bodies로 프론트 캐리지를 74.5mm 뒤로 복제 이동시켜 후방 캐리지용으로 만듭니다.
앞면에 있던 텍스처는 Delete Face > Delete and Patch로 제거하여 반복 출력과 연결이 용이하도록 합니다.

(15) 기차 훅(Hook) 연결

라이트 평면에 선(Line)으로 훅 스케치를 그려 Fully Define 한 뒤, Sweep 기능으로 4mm 지름으로 스윕해 훅 형태를 만듭니다.

불필요한 프론트 기차 바디는 Direct Editing으로 삭제하고 Save As로 백 캐리지 파트를 따로 저장합니다.

최종 출력 및 사용 팁

마지막으로 모든 파트를 STL로 저장해 3DPRINT UK에 출력 의뢰했습니다.
출력 재질에 따라 롤러 휠이 핸들에 너무 꽉 맞으면 조립이 어렵거나 굴러가지 않을 수 있으므로,
필요하다면 홀 크기나 드래프트 각도를 조정해 적절한 유격을 확보해야 합니다.

제 출력물은 다소 타이트했지만 덕분에 사용 중 롤러가 쉽게 빠지지 않아 더 큰 압력으로 반죽을 눌러도 안정적이었습니다.