SLS  Pen Design

SLS 파우더를 사용한 펜 디자인

Researcher

Sevin Oh

Kim Chae Eun

Lee Seon Hyun

Industry

Pen

Date

March - June 2023

정형적인 형태를 벗어난 새로운 접근의 펜 디자인


창원대학교에서 펜 굿즈 디자인 의뢰를 진행하며, Formlabs사의 Fuse 1 model 으로 Nylon poweder 소재를 통하여 SLS (Selective laser sintering) 3D 프린터를 통해 

디자인 및 제작 등 자체 생산이 가능한 워스톱 서비스를 구현하고자 하였다. 알렉산드로 멘디니의 안나 와인 오프너가 필립스 굿즈 상품에서 출발한 사례에 착안하여

창원대 굿즈 상품인 펜 디자인 또한 지속 가능하며 확장할 가능한 방법을 생각하였다. 펜 디자인의 콘셉트는 학교 굿즈삽용 그리고 학회, 수상회 학교의 행사에 요구되는 굿즈 펜 들을 기획 하였다.


디자인 형상화 과정에서 물리, 화학, 자연과학에서 나타나는 현상들을 관찰하여 플루이딕이나, 멜팅, 이중나선구조를 형상화하여 디자인하였다.


프린팅된 나일론 파우더의 독특한 질감은 굿즈 상품에 대한 특별한 감성을 제공하며 사용자로 하여금 수상이나 학회등의 기억을 유지할 수 있게 해준다.

Collaborating with Changwon National University, we designed pens using Formlabs' Fuse 1 for self-producing designs and products through SLS 3D printing with Nylon powder. Inspired by Alessandro Mendini's Anna G. corkscrew wine opener, our sustainable pen concept suited the university's shop and events.

 

Drawing from natural science, physics and chemistry, our designs echoed melting, fluid dynamics and double helix structures.

 

The special texture of printed Nylon powder enhances the user's experience and serves as a tangible reminder of their achievements at university events.

창원국립대학교에서 제작한 기념품으로, 창원국립대학교 내 디자인연구소에서 자체 디자인 및 제작한 펜을 통해 협동조합인 여러 단과대를 비롯한 메이져 세미나에 학식에 대한 존중의 의미를 담은 (기념) 펜을 선물함으로써 학문적 교류와 더불어 디자인의 가치에 대해 전달하고 사용자는 새로운 형태의 디자인을 간접경험을 할 수 있다.

 

정형적인 형태를 벗어난 새로운 형태로써 접근을 가능하게 하여 3가지 타입인 melting/self organization/fluidic 타입을 통해 색다른 디자인을 선보일 수 있다.

 

디자인연구소 내에 있는 sls 3d 프린터의 특성으로 최대 70%까지 재사용 나일론파우더를 사용할 수 있고, 소재소모의 30%를 줄일 수 있습니다. 이는 대량생산에서 발생하는 환경적 문제에 대해 필요한 만큼만 제작하는 소량 생산을 가능하게 한다. 이는 환경문제에 대한 인식을 고취할 수 있다.

Changwon National University's commemorative pen, created by their Design Research Institute, symbolizes respect for academic tradition.

This unique pen showcases innovative design through three types: melting, self-organization, and fluidic. 

Utilizing an SLS 3D printer, they reduce material consumption by 30% by using recyclable nylon powder, promoting sustainability and environmental awareness.

디자인 형상화 과정에서 물리, 화학, 자연과학에서 나타나는 현상들을 관찰하여 디자인 초기 인스퍼레이션 이미지를 설정하고 

특징적 캐릭터들을 포착하여 물리적인 조형요소로 디자인하여 형상학적(모폴로지로 번역 요망) 디자인을 구현하였다.

 

유기체적 디자인 조형을 펜에 투영하는 방식은 플루이딕이나, 멜팅, 이중나선구조를 떠올리게 하며 프린팅 되어진 나일론 파우더의 독특한 질감은 

굿즈상품에 대한 특별한 감성을 제공하며 사용자로 하여금 수상이나 학회등의 기억을 유지할 수 있게 해준다.

Formlabs사의 Fuse 1 model으로 Nylon powder소재를 통하여 

SLS(Selective laser sintering) 3D 프린터를 통하여 독립생산 체계를 갖추었으며 주문량만큼의 원스톱서비스를 실행할수 있는 체계를 갖추었습니다.

Changwon National University's Design Research Institute has created special pens to celebrate scholarship. 

These pens, given at academic events, showcase innovative design in three unique styles: melting, 

self-organization, and fluidic. Using a 3D printer, they employ up to 70% recycled Nylon powder, reducing material waste by 30% and

enabling eco-friendly small-batch production. This initiative promotes both design appreciation and environmental consciousness

모든 파트를 분리 가능하도록 설계하여 각 파트만 교체가 가능하여 분실 및 파손 시에 대응할 수 있도록 디자인하였다. 스탠드 타입의 제품으로 아무렇게나 연필꽂이에 꽂아두는 제품이 아니라 독립된 제품으로써의 가치를 지닌다. 이러한 특징은 제품 자체가 하나의 디자인 오브제로서의 소비자에게 어필할 수 있다.

 

또한, 펜을 잡는 사용자의 행태를 고려한 인체공학적 디자인을 통하여 그립에 민감한 사용자의 요구를 충족시켜줄 수 있는 디자인을 고려하였다. 각 형상에 적합한 형태의 받침대를 제공하여 해당 디자인 굿즈만의 특별한 경험을 제공한다.

굿즈들의 속성을 관찰한 결과 판매량이 적고 일정치 않은 점을 발견하였고, 구매 및 증여가 이루어지는 공간의 특성상 독립적인 생산 체계의 필요성에 대하여 인지하였다. SLS 3D 프린팅을 사용하여 교내에 독립생산 시스템을 구축을 통한 즉각적이고 원활한 공급이 가능하도록 하였다. 학교 방문자, 학회발표자, 또는 각종 수상자 등에 대한 기념품을 시의적절하게 제공할수 있도록 하였다. 

이러한 연유로 광범위한 시장의 상황보다는 제품의 아이덴티티에 초점을 맞추고 디자인의 가치에 중점을 둔 브랜드로 제작하였다.

 

The design allows for easy disassembly of all parts for component replacement. It's not just a pencil holder; it's a standalone product with intrinsic value, appealing to consumers as a design object. Ergonomic considerations cater to different grip behaviors, satisfying pen users. Each pen comes with a unique stand for an enhanced user experience and distinctive interaction.

The merchandise sales faced issues of inconsistency and low volume, prompting the development of an in-house production system using SLS 3D printing. This system ensures swift and efficient supply of souvenirs for school visitors, conference presenters, and award recipients. Rather than targeting the broader market, the emphasis is now on enhancing product identity and design to build the brand's value

대량생산으로부터 발생하는 당면한 환경적 문제를 고려하여 

필요한 만큼만 제작하는 소량생산방식을 채택하였다. 

특히 나일론 파우더는 재활용성이 높다는 특징을 고려하여 해당 소재를 선택하였다.


 Formlabs사의 Fuse 1 장비를 사용하였고, 

이는 all-in-one 파우더 시스템으로 파트 추출, 파우더 회수, 저장, 믹싱을

한 장비에서 수행하는 특징으로 비용을 낮추고 파우더 재사용은 극대화한다. 

최대 70%까지 재사용 파우더를 사용할 수 있고,

 소재 소모의 30%를 줄일수 있으므로 소재의 활용 및 재활용 측면에서 탁월함을 보인다. 

원재료의 독특한 재질감을 그대로 전달하고, 

이는 환경문제에 대한 인식을 고취할 수 있다. 

또한, 정형적인 형태에서 벗어난 새로운 형태로써 접근을 가능하게 하여 

3D 프린팅 스테이션을 통해 제조 규모를 확대할 수 있습니다.

To address environmental concerns, a small-batch manufacturing approach is adopted, using Nylon powder known for its recyclability. The Formlabs Fuse 1 equipment is used, featuring an all-in-one powder system that reduces costs and maximizes powder reuse. It can use up to 70% recycled powder, cutting material consumption by 30%. This process maintains the raw material's unique texture, raising awareness of environmental issues. Transitioning to new shapes via 3D printing allows for scalability beyond traditional forms