[솔리드웍스/SolidWorks] TPMS 자이로이드(Gyroid) 격자 구조 모델링 방법 및 주요 기능 정리안녕하세요! 오늘은 솔리드웍스(SolidWorks)를 활용하여 3D프린팅, 경량화 설계, 열교환기 설계 등에 자주 사용되는 TPMS 자이로이드(Gyroid) 격자 구조를 모델링하는 방법과 영상에 등장한 주요 기능들에 대해 알아보겠습니다. 1. TPMS 자이로이드(Gyroid) 구조란?TPMS(Triply Periodic Minimal Surface, 삼중 주기적 최소 곡면)는 주어진 경계 안에서 넓은 표면적을 가지면서 균일하게 반복되는 주기적 수학 구조입니다. 기본 수식: $\sin(x)\cos(y) + \sin(y)\cos(z) + \sin(z)\cos(x) = 0$ 특징: 수식으로 정의되는 음함수가 벽면을 형성합니다. 수식 결과가 0보다 큰 공간과 작은 공간이 분리되어 서로 다른 유체가 흐르는 통로(채널) 역할을 합니다. 주요 활용 분야: 3D 프린팅 경량화 채움 구조, 열교환기, 생체 이식용 인공 뼈 구조 등 2. 자이로이드 최소 단위 셀 모델링 단계별 순서솔리드웍스에서 자이로이드 구조를 처음부터 대형 격자로 그리기에는 연산 부하가 매우 큽니다. 따라서 최소 단위 셀(Unit Cell)을 먼저 제작한 후 대칭 및 배열을 통해 확장하는 방식을 사용합니다. STEP 1. 기준 정육면체 생성 기능: 돌출 보스/베이스 또는 Shift 키 기반 입체 블록 생성 반복되는 최소 단위 셀 기준을 잡기 위해 10mm × 10mm × 10mm 정육면체를 생성합니다. STEP 2. 3차원 스케치 및 경계 곡선 작성 기능: 3D 스케치, 스플라인 또는 호 작성 정육면체의 각 면 중앙 및 꼭짓점을 지나며 자이로이드 특유의 3차원 곡면 경계를 형성하는 곡선 스케치를 작성합니다. STEP 3. 최소 단위 셀 곡면 형성 기능: 곡면 채우기 (Surface Fill) 앞서 작성한 곡선 스케치를 경계로 지정하여 곡면 채우기를 실행하면, 자이로이드 구조의 최소 단위 서피스가 완성됩니다. STEP 4. 대칭 복사 및 패턴으로 격자 완성 기능: 바디 대칭 복사 (Mirror), 선형 패턴 (Linear Pattern), 두껍게 하기 (Thicken) 또는 곡면 붙이기 최소 단위 셀을 X, Y, Z 축 방향으로 대칭 복사 및 배열하여 연속적인 자이로이드 격자 구조를 완성합니다. 3. 영상 속 핵심 솔리드웍스 기능 요약 3D 스케치 (3D Sketch) 일반 2D 평면이 아닌 3차원 공간 상의 점과 점을 연결하는 곡선을 그릴 때 사용됩니다. TPMS와 같은 입체적인 곡면 경계를 잡는 데 필수적입니다. 곡면 채우기 (Filled Surface) 폐곡선 형태의 경계선이나 가장자리를 선택하여 자연스러운 최소 곡면 패치를 생성해주는 강력한 Surface 기능입니다. 바디 대칭 복사 및 패턴 (Mirror & Pattern) 복잡한 수학적 구조 전체를 일일이 그리지 않고, 작은 단위 셀 하나만 완벽하게 모델링한 뒤 대칭/배열하여 거대한 구조체를 빠르게 생성합니다. 💡 정리 및 팁자이로이드(Gyroid) 격자는 수학적 수식을 기반으로 한 구조이지만, 솔리드웍스에서는 기하학적 특징점과 곡면 채우기 기능을 활용하면 수식을 직접 프로그래밍하지 않고도 손쉽게 최소 단위 셀을 모델링할 수 있습니다.3D 프린팅 경량화 파트 설계나 유체 흐름 및 열전달 효율을 극대화해야 하는 모듈 설계에 꼭 적용해 보세요! 솔리드웍스 곡면설계 잘하는 5가지 TIP▶
