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봉지 집게는 주방에서 몇 개가 있어도 늘 부족한 물건입니다. 한 번 설계해 두면 한 판에 여러 개를 출력할 수 있고, 봉지 폭에 맞춰 길이만 바꾸면 됩니다. 조립하는 부품이 없어 잃어버릴 일도 없습니다.
설계 관점에서는 '휘어야 하는 부분'과 '맞물려야 하는 부분'을 함께 다루는 과제입니다. 스프링 고리의 두께와 걸쇠의 틈을 0.1mm 단위로 조정하는 경험을 해 볼 수 있습니다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 난이도 | 보통 |
| 출력 시간 | 약 30~40분 |
| 재료 | PETG |
| 필요한 것 | 디지털 캘리퍼스, 니퍼, #400 사포 |
완성 모습과 설계 원리
집게는 위아래 두 팔이 왼쪽의 스프링 고리로 이어져 있고, 오른쪽 끝의 걸쇠로 잠깁니다. 봉지를 두 팔 사이에 넣고 오른쪽 끝을 누르면 스프링 고리가 휘면서 팔이 모이고, 걸쇠 턱이 아래 팔 끝에 걸려 고정됩니다. 두 팔 안쪽의 톱니가 서로 맞물려 봉지가 미끄러져 빠지지 않습니다.
1단계: 봉지 측정하기
- 봉지 입구 폭: 자주 쓰는 봉지를 재고 가장 넓은 것 기준으로 정합니다. 팔 길이는 봉지 폭 + 10mm가 적당합니다.
- 접은 두께: 봉지 입구를 한 번 접었을 때의 두께. 두꺼운 원두 봉지라면 팔 사이 간격을 0.5mm 넓힙니다.
이 글에서는 일반 과자 봉지에 맞는 팔 길이 110mm를 기준으로 설명합니다.
2단계: 치수 정하기
| 부위 | 치수 | 설명 |
|---|---|---|
| 팔 | 110 × 3.5mm | 출력 높이(집게 폭) 8mm |
| 팔 사이 간격 | 2mm | 출력된 상태의 벌어진 간격 |
| 스프링 고리 | 바깥 반지름 4.5, 안쪽 반지름 2.7 | 가장 얇은 벽이 1.8mm |
| 톱니 | 높이 0.8mm, 간격 4mm | 위아래를 2mm 어긋나게 |
| 걸쇠 | 폭 4mm, 길이 약 12mm, 턱 1.5mm | 아래 팔 끝과 틈 0.3mm |
스프링 고리 벽이 1.5mm보다 얇으면 몇 번 쓰지 않아도 부러지기 쉽고, 2.5mm보다 두꺼우면 손으로 누르기 힘들어집니다.
도면
위쪽은 출력 베드에 닿는 면에서 본 전체 모습이고, 아래 '상세 A'는 스프링 고리를 크게 확대한 그림입니다. 고리 안쪽의 빈 공간이 두 팔 사이의 간격으로 이어지는 열쇠 구멍 모양이라, 고리 전체가 고르게 휘면서 힘이 한곳에 모이지 않습니다.
3단계: Tinkercad로 모델링하기
위에서 본 모양을 작업평면에 그리고, 모든 도형의 높이를 8mm로 통일합니다.
- 두 팔: 상자 110 × 3.5 × 8mm를 두 개 만들어 안쪽 면 사이 간격이 2mm가 되도록 나란히 놓습니다. 위쪽 팔은 걸쇠를 붙이기 위해 114.3mm로 조금 길게 만듭니다.
- 스프링 고리: '튜브'를 꺼내 반지름 4.5mm, 벽 두께 1.8mm, 높이 8mm로 바꿉니다. 튜브 중심을 두 팔의 왼쪽 끝, 간격의 한가운데에 맞춥니다. 튜브의 오른쪽 절반은 팔과 겹쳐 합쳐집니다.
- 톱니: '지붕' 도형을 폭 2mm, 돌출 높이 0.8mm, 길이 8mm로 작게 만들어 위쪽 팔 안쪽 면에 붙입니다. 선택한 채 Ctrl+D로 복제하고 오른쪽으로 4mm 옮기면, 그다음부터는 Ctrl+D만 눌러도 같은 간격으로 반복됩니다. 아래쪽 팔에는 2mm 어긋나게 배치합니다.
- 걸쇠: 위쪽 팔 오른쪽 끝(110.3~114.3mm 구간)에 상자 4 × 11.8 × 8mm를 아래로 내려 붙이고, 아래 끝 안쪽에 상자 1.5 × 2.5 × 8mm로 턱을 만듭니다. 아래 팔 끝과 걸쇠 안쪽 면 사이는 0.3mm 틈을 둡니다.
- 전체를 '그룹화'하고 STL로 내보냅니다.
4단계: 슬라이서 설정
| 항목 | 설정 | 이유 |
|---|---|---|
| 재료 | PETG | PLA는 스프링 고리가 반복해서 휘면 며칠 만에 금이 가기 쉽습니다 |
| 출력 방향 | 도면의 평면도가 바닥 | 고리가 휘는 방향이 층과 나란해집니다 |
| 벽 수 | 4줄 이상 | 얇은 부분이 모두 벽으로 채워집니다 |
| 레이어 높이 | 0.2mm | |
| 브림 | 필요하면 3mm | 길고 가는 부품이라 끝이 들뜨기 쉽습니다 |
첫 레이어가 특히 중요합니다. 길쭉한 부품은 양 끝이 들뜨기 쉬우니 첫 레이어 체크리스트를 참고해 베드를 깨끗이 하고 출력하세요.
5단계: 시험과 조정
- 브림이 있다면 니퍼로 떼어 내고, 걸쇠 턱 주변의 실밥을 정리합니다.
- 봉지 없이 오른쪽 끝을 눌러 걸쇠를 잠가 봅니다. 손가락 힘으로 '딸깍' 잠기고, 걸쇠를 바깥으로 살짝 밀면 풀리면 적당합니다.
- 봉지를 넣고 잠근 뒤 봉지를 흔들어 보아 빠지지 않는지 확인합니다.
| 증상 | 원인 | 조치 |
|---|---|---|
| 걸쇠가 안 잠김 | 틈이 좁음 | 걸쇠 틈 0.1mm씩 넓히기 |
| 저절로 풀림 | 턱이 작음 | 걸쇠 턱 1.5 → 1.8mm |
| 누르기 너무 힘듦 | 고리가 두꺼움 | 고리 벽 1.8 → 1.6mm |
| 고리에 금이 감 | PLA 사용, 벽이 얇음 | PETG 사용, 벽 1.8 → 2.0mm |
| 봉지가 미끄러짐 | 톱니가 약함 | 톱니 높이 0.8 → 1.0mm |
위생과 사용 주의
FDM 출력물은 층 사이에 미세한 틈이 있어 음식 찌꺼기가 끼면 완전히 씻어 내기 어렵습니다. 봉지 집게는 봉지 바깥만 집고 음식에 직접 닿지 않게 사용하세요. 더러워지면 미지근한 물과 중성세제로 씻고 완전히 말립니다. 뜨거운 물이나 식기세척기는 변형될 수 있으니 피합니다.
자주 묻는 질문
길이를 바꾸면 다른 치수도 바꿔야 하나요?
팔 길이만 바꾸면 됩니다. 다만 150mm 이상으로 길게 만들면 팔 가운데가 벌어지기 쉬우니 팔 두께를 3.5 → 4mm로 늘립니다.
PLA로 만들면 안 되나요?
한두 번 쓰는 것은 괜찮지만, 매일 여닫으면 스프링 고리가 금방 지칩니다. 오래 쓸 집게는 PETG로 만드세요.
프린터를 분해하거나 가열부를 다룰 때에는 해당 제조사의 매뉴얼과 전원 차단 절차를 우선하세요.
