[3DPlace] 3DPlace에서의 산업용 부품 금속 3D프린팅 사례

3D프린팅 기술이 제조혁신으로 불리는 이유

3D프린팅 기술을 제조공정에 적용했을 때 어떤 강점이 있을까요?

기존의 제조기술은 제조 대상의 필요한 부분을 남기고 나머지 부분을 제거하는 절삭가공이나 용융시킨 소재를 틀에 주입하여 형상을 만드는 주조 기술이 사용되었습니다. 하지만, 적층가공이라는 개념이 등장하면서 3D프린팅 기술은 기존의 절삭이나 주조를 이용한 방식과 비교하여 상대적으로 합리적인 비용으로 복잡한 형상을 구현할 수 있다는 점에서 제조혁신 기술로 각광받고 있습니다.

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복잡한 형상 구현 - 3D프린팅 기술은 적층방식으로 복잡한 형상 제조에 더욱 유리하며 특히 추가적인 공정 없이 바로 내부 형상 제작이 가능합니다.

용이한 디자인 변경 - 별도의 금형 없이 바로 제조가 가능하기 때문에 다품종 소량 생산 체계에 적합하며 제품 개발 단계에서 비용을 획기적으로 절감할 수 있습니다.

원재료 절감 - 최초 제작 단계부터 제조하려는 대상의 형태에 가깝게 제조되기 때문에 원재료의 낭비를 최소화 할 수 있으며 이를 통해 형상의 경량화가 가능합니다.

운송비 절감 - 3D프린팅으로 출력이 가능한 디지털 도면과 3D프린팅 장비만 있다면 어디서든 제품의 출력이 가능하기 때문에 제품의 운송에 필요한 비용을 절감할 수 있습니다.

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최근에는 플라스틱이나 금속과 같은 공업 물질에서 식재료, 세포와 같은 바이오 물질까지 소재로 활용됨에 따라 산업용 부품뿐만 아니라 식품, 바이오 산업에서도 차세대 제조기술로 각광받고 있습니다.

3DPlace의 금속 3D프린팅 공정

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(주)HS하이테크, 대한항공과 항공 3D프린팅 MOU 체결

세계 수준의 항공 부품의 최적 설계를 위하여 대한항공과 (주)HS하이테크가 금속 3D프린팅 기술을 이용한 항공부품 개발 MOU를 체결하였습니다.

(주)HS하이테크는 세계 수준의 3D프린팅 항공부품의 최적설계를 통한 품질수준과 가격경쟁력을 확보하기 위해 대한항공과 MOU를 체결하였습니다. 이번 과제는 산업통상자원부에서 주관한 "글로벌 전문기술 개발 과제"로 총 14곳의 기업이 지원했는데요, 그 중 (주)HS하이테크가 금속 3D프린팅 기술력을 인정받아 대한항공-(주)HS하이테크 컨소시엄이 선정되었습니다. (주)HS하이테크는 금속 3D프린팅 전문기업으로 아시아 최초로 EOS의 MeltPool Solution을 도입하였으며, 국내 최대 사이즈의 금속 3D프린팅 장비 EOS M400-4를 보유하고 있습니다. (주)HS하이테크는 탄탄한 금속 3D프린팅 네트워크와 인프라를 바탕으로 산업용 금속 3D프린팅 분야에서 다양한 연구개발 사례를 창출하고 있습니다.

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HS하이테크, 대한항공과 금속 3D프린팅 항공 부품 개발 MOU 체결

금속 3D프린팅 전문 기업 HS하이테크와 대한항공(항공우주사업본부)은 16일 3D프린팅을 이용한 항공부품 개발을 위하여 업무 제휴에 관한 양해각서(MOU)를 체결했다고 밝혔다.HS하이테크와 대한항공(항공우주사업본부)은 산업통상자원부 주관 “글로벌 전문기술 개발 과제” 수행을 통해 글로벌 수준의 3D프린팅 항공 부품의 최적설계, 품질, 가격 경쟁력을 확보하기 위해 협조하기로 했다. 본 과제는 14 곳의 지원 기업 중 HS하이테크/대한항공 컨소시엄이 선정되었다.대한항공 항공우주사업본부는 보잉사 및 에어버스사와 국제공동 설계 및 제작을

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3DPlace에서의 산업용 부품 3D프린팅 사례 - J제약

금속 3D프린팅 기술을 활용하면 부품 내부에 복잡한 유로를 설계하여 제작하는 것이 가능합니다.

3D프린팅 기술을 활용하면 부품 내부에 복잡한 유로를 설계하여 제작하는 것이 가능합니다. 아래의 리액터는 제품의 반응물을 적절하게 혼합하고 난류흐름을 발생시키는 유로 구조가 핵심입니다. 보시다시피 기계가공이나 주조가공 같은 기존의 제조방식으로는 제작이 불가능한 설계 디자인을 갖고 있습니다. 물론 제작은 가능하나 제작에 투입되는 공정과 시간을 생각한다면 비용이 어마어마할 것입니다. (주)HS하이테크는 국내 J제약회사와의 협업을 통해 티타늄 합금 분말을 이용하여 금속 3D프린팅 기술로 리액터를 개발하는데 성공하였습니다. 제작에는 금속 3D프린팅 장비 분야의 세계 최고 기업인 독일 EOS의 M290 산업용 금속 3D프린팅 장비가 사용되었습니다. ±0.2mm의 치수정밀도로 고도의 정밀부품을 제작하는데 적합한 스펙을 갖추고 있습니다.

(좌) Royal DSM의 화학반응기, (우) (주)HS하이테크의 금속 3D프린팅 제작 사례

이러한 유로는 반도체 장비 산업에서도 장비 운용의 고효율화를 위해 적용됩니다. 금속 3D프린팅 기술을 활용하다면 반도체 장비 내부의 휴체 흐름에 따른 곡선 유로를 브레이징업싱 삽입하여 압력 손실을 줄일 수 있으며 이를 열교환기, 히트싱크와 같은 부품에 적용하여 열효율을 극대화할 수 있습니다. 이미 ASML을 비롯한 글로벌 반도체 장비 기업들은 이미 3D프린팅 기술 적용을 확대해 나아가고 있습니다.

3DPlace에서의 산업용 부품 3D프린팅 사례 - H자동차

부품 수량이 줄어들수록 생산단가는 대폭 절감되며, 부품 무게가 가벼워질수록 자동차의 연비와 성능은 최적화됩니다.

3D프린팅 기술이 갖고 있는 장점은 기존 여러 개의 부품을 하나의 부품으로 통합하여 제작할 수 있다는 것입니다. 제너럴모터스(GM)는 3D프린팅과 AI기술을 이용하여 미래 자동차에 사용할 부품을 제작하고 있습니다. 아래의 시트 브라켓은 기존에 제작 시 8개의 부품으로 구성되지만, 3D프린팅 기술을 통해 1개의 부품으로 단일화 하였으며 이에 따라 조립에 필요한 소모품이 제거되면서 무게는 40% 이상 가벼워졌습니다. 부품 수량이 줄어들수록 생산단가는 대폭 절감됩니다. 부품 무게가 가벼워질수록 자동차의 연비와 성능은 개선됩니다. 국내 자동차 제조사에서도 이러한 3D프린팅 기술을 빠르게 공정에 적용하고 있습니다. (주)HS하이테크는 H자동차회사 연구소와 함께 금속 3D프린팅 기술을 차세대 차체 플랫폼에 적용하여 다양한 차량 부품의 통합을 통해 경량화 할 수 있는 연구개발을 진행하고 있습니다.

(주)HS하이테크의 금속 3D프린팅 제작 사례

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3DPlace에서는 다양한 산업의 주요 기업과 금속 3D프린팅 기술 협력을 통해 산업의 제조혁신을 일구고 있습니다. 다양한 산업군과의 금속 3D프린팅 포트폴리오를 보유한 3DPlace와 함께라면 산업용 정밀부품 제작에 한발 더 가까이 다가가실 수 있습니다. 3DPlace에서는 DfAM을 통한 산업용 부품의 설계부터 3D프린팅, 후처리 공정까지, 모든 프로세스를 인하우스(In-House)로 진행할 수 있습니다.

3DPlace의 산업용 부품 금속 3D프린팅 제작 과정

산업용 정밀부품의 3D프린팅 제작,

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- 3D프린팅 설계, 제작, 후처리 전문 컨설팅

- 고객 맞춤형 3D프린팅 출력 서비스 제공

- 자동차, 항공우주, 의료, 방산, 반도체 등 다양한 고객 포트폴리오

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