'CATIA V5'의 쉘 기능은 솔리드 모델을 중공 형상으로 변환하는 핵심적인 드레스업 피처입니다. 복잡한 3D 모델링에서 원하는 벽 두께를 설정하고 내부 공간을 생성할 수 있어 제품 설계와 제조 과정에서 필수적으로 활용됩니다.
쉘 기능의 기본 개념과 특징
'CATIA V5'에서 쉘 기능은 파트 디자인 워크벤치의 드레스업 피처 중 하나로 솔리드 모델의 내부를 제거하여 속이 빈 형태로 만드는 강력한 도구입니다. 이 기능을 사용하면 기존의 솔리드 모델에서 하나 이상의 면을 제거하고 나머지 모든 면에 균일한 벽 두께를 적용할 수 있습니다. 특히 플라스틱 제품이나 금속 케이스 같은 중공 구조물을 설계할 때 필수적인 기능입니다. 쉘 기능은 원본 형상의 외곽을 유지하면서 내부만 비워내는 방식으로 작동하므로 제품의 외형은 그대로 유지하면서 무게를 줄이고 재료를 절약하는 효과를 얻을 수 있습니다. 또한 복잡한 곡면을 가진 모델에서도 일정한 벽 두께를 보장하므로 실제 제조 과정에서의 품질 관리에도 도움이 됩니다. 이 기능을 활용하면 수동으로 복잡한 중공 형상을 모델링하는 시간을 크게 단축할 수 있으며 설계 변경 시에도 벽 두께를 쉽게 조정할 수 있는 편의성을 제공합니다.
Shell 명령어 실행과 기본 설정 방법
'CATIA V5'에서 Shell 기능을 실행하려면 먼저 파트 디자인 워크벤치에서 작업해야 합니다. 툴바의 드레스업 피처 그룹에서 Shell 아이콘을 클릭하거나 Insert 메뉴에서 Dress-Up Features 항목의 Shell을 선택하면 기능이 활성화됩니다. Shell 대화상자가 나타나면 가장 먼저 Object to Shell 필드에서 쉘 처리할 솔리드 객체를 선택해야 합니다. 일반적으로는 현재 작업 중인 파트 바디의 솔리드가 자동으로 선택되지만 여러 개의 솔리드가 있는 경우 원하는 객체를 직접 지정할 수 있습니다. 다음 단계는 Faces to Remove 필드에서 제거할 면을 선택하는 것입니다. 이 면들이 제거되어 쉘의 개구부가 됩니다. 예를 들어 상자 형태의 솔리드에서 윗면을 선택하면 뚜껑이 열린 형태의 쉘이 만들어집니다. Default Thickness 필드에는 쉘의 벽 두께 값을 입력합니다. 이 값은 모든 면에 동일하게 적용되는 기본 두께입니다. 설정이 완료되면 Preview 버튼을 클릭하여 결과를 미리 확인한 후 OK 버튼으로 명령을 실행합니다.
중공형상 생성 시 고급 옵션 활용
'CATIA V5'의 Shell 기능에서 중공형상을 만들 때 단순한 기본 설정 외에도 다양한 고급 옵션을 활용할 수 있습니다. Other Thickness Values 섹션을 사용하면 특정 면에 다른 두께를 적용할 수 있습니다. 예를 들어 제품의 바닥면은 2mm로 설정하고 옆면은 1mm로 설정하여 구조적 강도를 조절할 수 있습니다. 이를 위해서는 Faces 필드에서 다른 두께를 적용할 면을 선택하고 Thickness 필드에 원하는 값을 입력합니다. Propagation 타입 설정도 중요한 옵션 중 하나입니다. Tangency Propagation을 선택하면 접선으로 연결된 면들까지 자동으로 포함되어 보다 자연스러운 결과를 얻을 수 있습니다. Point Propagation은 모서리를 공유하는 면들까지 포함하는 옵션입니다. Inward 또는 Outward 방향 설정으로 쉘의 두께가 안쪽으로 생성될지 바깥쪽으로 생성될지를 결정할 수 있습니다. 일반적으로는 Inward를 사용하여 원본 형상의 외곽 치수를 유지하는 방식을 선택합니다. Advanced 탭에서는 Corner Relief나 Edge Fillet 같은 추가적인 형상 처리 옵션도 제공됩니다.
두께설정 최적화와 실무 활용 팁
'CATIA V5'에서 두께설정을 최적화하려면 제품의 용도와 재료 특성을 고려한 체계적인 접근이 필요합니다. 먼저 제조 공정의 한계를 파악해야 합니다. 사출성형의 경우 최소 벽 두께 기준을 준수해야 하며 너무 두꺼운 부분은 수축이나 변형을 일으킬 수 있습니다. 일반적으로 플라스틱 제품에서는 1mm에서 3mm 사이의 두께가 많이 사용됩니다. 금속 제품의 경우에는 강도 요구사항과 가공 방법에 따라 두께를 결정해야 합니다. Shell 기능에서 두께 설정 시에는 제품의 하중이 집중되는 부위는 상대적으로 두껍게 설정하고 단순한 외관 부위는 얇게 설정하는 것이 효율적입니다. 특히 모서리 부분이나 구멍 주변에서는 응력 집중이 발생할 수 있으므로 적절한 두께 확보가 중요합니다. 실무에서는 Shell 기능을 적용한 후에 Draft 기능이나 Fillet 기능을 추가로 사용하여 제조성을 향상시키는 경우가 많습니다. 또한 복잡한 형상에서는 Shell 실행 전에 모델의 연속성을 확인하고 불필요한 작은 면들을 정리해 두는 것이 오류를 방지하는 방법입니다. 설계 변경이 자주 발생하는 프로젝트에서는 두께 값을 파라미터로 관리하여 쉽게 수정할 수 있도록 설정하는 것도 효과적인 방법입니다.