적층 가공의 재정의:
알렉스 킹스버리와 엔라이트의 빔 성형 혁명에서 얻은 인사이트

2024년 11월 26일 | 읽기 시간: 5 분

 

이번 적층 가공 팟캐스트 에피소드에서는 알렉스 킹스버리가 호스트 파비안 알레펠드와 함께 적층 가공(AM)에 대한 그녀의 독특한 여정과 뿌리 깊은 전문 지식을 공유합니다.

 

알렉스 킹스베리의 배경 및 업계 경험

현재 엔라이트의 3D 프린팅 비즈니스를 이끌고 있는 알렉스는 3D 프린팅 환경에 익숙하지 않습니다. 화학 공학을 전공한 후 광업 및 석유 산업에서 공정 엔지니어로 일하며 경력을 쌓기 시작했습니다. 그곳에서 알렉스는 비용 엔지니어링을 전공했는데, 이는 나중에 AM과 같은 혁신적인 제조 방법의 재무적 타당성을 평가하는 데 매우 중요한 기술로 입증되었습니다.

알렉스는 호주의 국가 과학 기관인 연방과학산업연구기구(CSIRO)에서 일하면서 AM의 세계에 본격적으로 발을 들여놓게 되었습니다. CSIRO는 산업 연구의 경계를 넓히는 것으로 유명한 기관으로, Alex는 새로운 과학적 발전을 상업적으로 실행 가능한 솔루션으로 전환하는 임무를 맡았습니다.

그녀는 호주의 풍부한 천연 자원을 이용해 금속 분말을 만드는 데 많은 노력을 기울였고, 결국 성장하는 금속 적층 제조 분야로 진출하게 되었습니다. 다양한 금속 분말로 작업하고 분말 야금 분야에서 그 잠재력을 테스트하면서 알렉스는 적층 가공의 재료 측면에 대해 직접 통찰력을 얻게 되었습니다. 2011년에는 금속 적층 기술을 활용한 프로젝트에 참여하여 Arcam EBM 장비를 사용했으며, 이를 통해 금속 프린터를 직접 사용해 본 첫 경험을 하게 되었습니다.

CSIRO에서 여러 프로젝트를 성공적으로 수행한 후, Alex는 RMIT 대학교의 산업 연구원이 되어 학계와 산업계 사이의 가교 역할을 담당했습니다. 연구와 실제 적용 모두에서 혁신과 전문성을 추구하는 그녀의 추진력은 미국에 본사를 둔 레이저 제조업체인 nLight의 리더십 역할에 이상적인 후보가 되었습니다. 그녀는 재능 있는 팀과 함께 일할 수 있는 기회와 획기적인 레이저 기술을 적층 제조 분야에 도입할 수 있는 기회라는 두 가지 요인에 이끌려 nLight에 합류하기로 결정했습니다.

10년이 넘는 경력을 보유한 Alex는 적층 가공의 잠재력을 이끌어내기 위해서는 지속적인 학습과 협업이 필수적이라고 강조하며 적층 가공의 발전을 지속적으로 지지하고 있습니다. 현재 nLight의 핵심 인물로서 빔 쉐이핑과 같은 레이저 기술 혁신을 통해 전 세계 산업의 생산 역량을 재정의할 수 있는 AM의 미래를 설계하는 데 일조하고 있습니다.

 

AM에서 nLight의 역할과 빔 쉐이핑의 잠재력

nLight에서 근무하는 Alex는 적층 제조의 요구에 특별히 맞춘 레이저 기술을 발전시키는 일을 하고 있습니다. nLight는 반도체 칩부터 완전한 레이저 서브시스템까지 모든 것을 생산하는 수직 통합 구조로 업계에 독특한 접근 방식을 제시합니다. 이러한 구조를 통해 팀은 신속하게 혁신하고 특정 애플리케이션에 최적화된 레이저 솔루션을 설계할 수 있습니다. 상업 및 방위 부문에 이중으로 초점을 맞추고 있는 nLight는 방위 애플리케이션의 발전을 활용하여 고성능 기술을 상업 시장에 도입하는 데 도움이 되는 '트리클 다운' 효과를 창출합니다.

적층 제조의 판도를 바꾼 빔 성형 기술 개발은 3D 프린팅에 대한 엔라이트의 가장 중요한 공헌 중 하나입니다.

기존 적층 가공의 레이저는 한 지점에 열을 집중시키는 표준 레이저 모양인 가우시안 빔 프로파일을 사용합니다. 이와 달리 nLight의 빔 성형 기술, 특히 '링형' 또는 '도넛형' 프로파일을 가진 AFX 레이저는 에너지를 표면 전체에 더 고르게 분산할 수 있습니다. 이러한 혁신은 더 넓고 안정적인 용융 풀을 생성하여 재료 스패터를 최소화하고 제작 일관성을 높이며, 이는 적층 가공의 부품 품질 개선에 필수적인 요소입니다.

빔 성형의 장점은 특히 수요가 많은 응용 분야에서 매력적입니다. Alex는 이 기술을 통해 레이저의 유효 적용 범위를 넓히고 품질 저하 없이 제작 시간을 단축하여 적층 가공 시스템의 생산성을 향상시킬 수 있는 방법을 설명합니다. 빔 모양에 대한 제어 기능을 제공하는 nLight의 AFX 레이저는 제조업체가 보다 정밀하고 디테일에 초점을 맞춘 모드와 대형 부품에 적합한 고속, 고출력 설정 사이에서 조정할 수 있도록 지원합니다. 이러한 유연성 덕분에 빔 성형은 항공우주 및 방위 산업과 같이 생산성과 정밀도가 모두 중요한 산업에서 특히 유용합니다.

빔 성형은 대형 및 복잡한 빌드에서 3D 프린팅의 새로운 가능성을 열어줍니다. 알렉스가 강조한 것처럼, nLight의 혁신은 속도와 품질이 균형을 이루며 AM의 적용 가능성을 확장하여 업계가 기존 방식과 적층 방식을 모두 활용하여 보다 포괄적인 생산 솔루션을 제공할 수 있도록 합니다.

빔 성형 및 적층 제조의 과제와 미래 전반

빔 쉐이핑 기술은 혁신적이지만 기존 시스템에 구현하는 데는 고유한 과제가 있습니다. 알렉스는 이 기술의 성공적인 도입은 하드웨어뿐만 아니라 이러한 고급 레이저 프로파일을 제어하고 최적화할 수 있는 정교한 소프트웨어에 달려 있다고 강조합니다. 빔 성형의 잠재력을 최대한 발휘하려면 AM 플랫폼이 nLight의 AFX 레이저와 원활하게 통합되어야 하며, 이를 위해서는 기계, 광학 및 소프트웨어가 더 높은 출력 수준과 빔 맞춤화를 지원할 수 있도록 OEM과의 협력이 필요합니다.

적층 가공에서 빔 성형의 발전을 위한 또 다른 필수 요소는 산업 교육입니다. 빔 성형 기술은 적층 가공 분야에서 비교적 새로운 기술이기 때문에 많은 사용자가 그 장점과 응용 가능성에 대해 잘 알지 못합니다. nLight는 이러한 지식 격차를 해소하기 위해 적극적인 조치를 취하여 세미나와 사용자 포럼을 개최하여 AM 엔지니어와 최종 사용자에게 빔 성형의 기능을 소개합니다. 인식 제고와 교육 리소스 제공을 통해 nLight는 빔 성형이 어떻게 생산성을 높이고 재료 특성을 개선하며 새로운 응용 가능성을 열 수 있는지 AM 전문가들이 이해할 수 있도록 돕는 것을 목표로 합니다.

앞으로 알렉스는 2킬로와트 AFX 레이저의 출시를 비롯하여 nLight의 다음 혁신의 물결에 대해 기대가 큽니다. 이 발전은 이전 모델의 출력을 효과적으로 두 배로 늘려 항공우주 및 산업 제조와 같이 수요가 많은 산업에서 생산 속도를 더욱 빠르게 하고 더 폭넓게 적용할 수 있게 해줍니다. 빔 성형의 경우, 출력 용량이 증가하면 최종 부품의 품질 저하 없이 더 넓은 용융 풀, 더 큰 안정성, 더욱 향상된 제작 속도를 얻을 수 있습니다. 알렉스는 nLight가 레이저 기술의 한계를 계속 넓혀감에 따라 빔 성형이 적층 가공의 표준 기능이 되어 고속, 고품질 생산의 새로운 시대를 주도할 것이라고 믿습니다.

알렉스에게 적층 가공의 미래는 생산성과 부품 품질에 실질적인 개선을 제공하는 빔 성형과 같은 기술에 있습니다. 더 큰 제작, 더 원활한 생산, 더 신뢰할 수 있는 결과물을 가능하게 하는 nLight의 레이저 발전은 여러 산업 분야에서 차세대 3D 프린팅 애플리케이션을 위한 발판을 마련하고 있습니다.

 

결론

알렉스 킹스버리가 애디티브 스낵 팟캐스트에 출연하여 빔 성형과 같은 혁신이 적층 제조의 잠재력을 어떻게 재정의하고 있는지 흥미롭게 살펴봅니다. 알렉스는 엔라이트에서 근무하면서 생산성, 품질, 일관성 등 적층 가공의 중요한 과제를 해결하는 기술을 개척하고 있습니다. 제조업체는 빔 성형 기술을 통해 고품질 부품을 더 빠르고 대규모로 생산할 수 있는 유연성을 확보할 수 있으며, 이는 특히 항공우주, 방위 및 산업 제조와 같은 산업에서 유용합니다.

 

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