금속 적층 제조의 '시작부터 파트까지' 단계에 대한 이해

2023년 5월 8일 | 읽기 시간: 3 분

금속 적층 제조(AM)는 복잡하지만 금속 3D 프린팅 전문성을 확보하는 길은 간단합니다. 전문 컨설턴트의 도움과 AM 교육을 통해 귀사는 산업용 금속 3D 프린팅을 생산 라인에 성공적으로 통합할 수 있습니다.

금속 적층 제조는 항공우주 및 민간 우주 산업과 같은 얼리 어답터들이 선도하고 있는 많은 기업들에게 흥미롭고 혁신적인 기술입니다. 업종에 관계없이 금속 3D 프린팅을 활용하면 얻을 수 있는 이점은 많지만, 응용 분야와 전반적인 생산 목표에 가장 중요한 이점을 찾는 것이 3D 프린팅 비즈니스 성공을 극대화하는 데 중요합니다.

적층 가공, 특히 금속 가공을 시작할 때는 생산 및 비즈니스 사례 목표를 완전히 이해하기 위해 자신과 조직에 몇 가지 초기 질문을 던지는 것이 중요합니다:

산업용 3D 프린팅을 고려하는 이유는 무엇인가요? 3D 프린팅이 귀사의 비즈니스에 어떤 이점을 제공할 것으로 기대하시나요?
3D 프린팅에 관심이 있는 부품은 무엇이며 그 이유는 무엇인가요?
적층 제조를 통해 어떤 애플리케이션의 이점을 활용하고자 하십니까? 생산 포트폴리오에 커스터마이징을 추가하고, 경량화하거나, 리드 타임을 최소화하는 데 주력하고 계신가요?

적층 가공을 시작하기 전에 조직 내에서 이러한 질문에 답하면 응용 분야에 대한 초점과 목표를 좁히는 데 도움이 될 수 있습니다. 산업용 3D 프린팅과 AM을 통한 확장은 프로세스에 익숙하지 않은 사람들에게는 혼란스러울 수 있지만, 3D 프린팅 도입과 부품 생산 라인 소유 사이의 단계를 이해하면 비즈니스 성공을 위한 자신감을 가질 수 있습니다.

첫 번째 단계: 애디티브 마인즈 컨설팅 팀원과 연결하여 EOS 시스템 선택하기

EOS의 애디티브 마인즈 컨설팅 팀의 컨설턴트와 상담하고 귀사의 비즈니스에 적합한 EOS 금속 시스템을 선택하는 것은 향후 AM 생산의 토대를 마련하는 데 매우 중요합니다. 초기 상담 단계에서 애디티브 마인즈 팀은 산업용 3D 프린팅으로 달성하고자 하는 응용 기능, 재료 특성 목표 및 생산 목표를 파악할 수 있습니다. 또한 시스템의 빌드 볼륨(크기)을 통해 3D 프린팅 여정과 생산 능력에 대한 전체적인 그림을 더 구체적으로 그려볼 수 있습니다. 모든 애플리케이션이 3D 프린팅으로 제작되거나 3D 프린팅으로 성공적인 비즈니스 사례를 만들 수 있는 것은 아니므로, 3D Systems의 컨설팅 팀이 귀사에 적합한 제조 솔루션인지 분석해 드립니다.

EOS 금속 팀의 내부자 팁 - 3D 프린팅을 위해 선택한 부품을 다시 설계해야 할 수도 있다는 가능성을 열어두세요. 전통적으로 제조된 부품에는 적층 제조에서는 필요하지 않은 부피가 크고 부피가 큰 피처가 있는 경우가 많습니다. 3D 프린팅을 위해 부품 형상을 최적화하는 것은 비즈니스에 최적의 ROI를 창출하기 위해 내장된 AM 시스템만큼이나 중요합니다.

2단계: EOS 애플리케이션 팀과 협업하여 애플리케이션 설계 및 프로젝트 목표 구체화하기

애플리케이션 목표와 선택한 시스템을 결정한 후에는 금속 애플리케이션 팀과 함께 디자인, 표면 마감 요구 사항 및 프로젝트 범위를 최적화하기 시작할 때입니다. 이 엔지니어링 그룹은 세부 사항, 즉 애플리케이션 설계의 마지막 20%를 전담합니다. EOS 애플리케이션 팀은 귀사의 팀과 함께 금속 소재 포트폴리오를 검토하고 시스템 및 생산을 위한 부품 생산에 대한 논의를 시작합니다.

외부에서 보면 아직 공정 파라미터를 최적화하지 않은 것처럼 들릴 수 있지만, 모든 핵심 소재에 대한 파라미터를 최적화하고 있습니다. 고객이 원하는 새로운 소재가 있거나 공정 조정이 필요한 독특한 기능(예: 얇은 벽)을 원하는 경우에만 파라미터를 개발합니다. 빌드 파라미터 개발은 일부 상황에서만 필요하다는 점을 명확히 할 수도 있습니다.

3단계: 애플리케이션 개발 및 벤치마킹

벤치마킹은 애플리케이션의 '연습용 프린트'를 의미합니다. 이는 애플리케이션의 원하는 사양을 확인하고 이전에 부품 생산에 사용했던 기존 제조 전략에 비해 적층 제조를 활용할 때의 차이점과 이점을 강조하기 위해 수행됩니다. 이 단계에서 빌드 수정 및 설계 개선 사항이 애플리케이션 파일에 통합되고 고객의 승인을 받습니다. R&D(연구 개발) 팀은 애플리케이션 팀과 협력하여 애플리케이션의 문제점을 해결하고 최적의 부품 성능으로 적층 제조를 위해 애플리케이션을 최적화합니다.

EOS 금속 팀의 내부자 팁 - 적층 가공에 적합한 응용 분야를 찾을 때는 응용 분야의 각도와 벽 두께에 유의하세요. 금속 AM 응용 분야에서 여러 개의 가파른 각도가 있는 경우 추가 지지 구조와 후처리가 필요하며, 이는 3D 프린팅에 여전히 실행 가능할 수 있지만 부품 마감에 추가 시간이 추가됩니다. 벽 두께가 두꺼우면 재료 사용량과 전체 파트당 비용이 증가하며, 반드시 필요하지 않은 경우 비용이 증가합니다. 원본 CAD(컴퓨터 지원 설계) 파일을 인쇄용 STL 파일로 변환하는 경우, 최상의 STL 파일을 생성하려면 SolidWorks 또는 CAD in Magics를 활용하세요. 이러한 방법은 응용 프로그램 파일을 변환하는 데 더 많은 비용이 들지만 STL 파일 오류가 적어 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

4단계: 애플리케이션 성능 요구 사항 및 원하는 표면 마감 확인

애플리케이션 설계를 마무리했다면 이제 제품이 의도한 부품 성능 인증 마커를 충족하고 표면 마감이 올바른지 확인해야 할 때입니다. 적격성 검증은 다양한 스트레스 환경에서 애플리케이션을 테스트하고 견딜 수 있는 환경 압력 하에서 성능을 발휘할 수 있는 능력을 입증합니다. 3D 프린팅 여정에서 3D 프린팅의 마지막 단계인 후처리는 종종 간과되는 경우가 많습니다. 후처리를 통해 필요한 경우 서포트 구조 제거, 응용 분야의 표면 평활화, 부품에 따라 특별히 맞춤화된 열처리 옵션을 통해 많은 조직에서 응용 분야에 제공하는 세련된 외관을 구현할 수 있습니다. 모든 요소가 확인되면 디자인 파일과 생산 파라미터가 설정됩니다.

마지막 단계입니다: 장기적인 목표와 생산 라인에서 AM을 지속하는 방법 결정하기

애플리케이션이 3D 프린팅 생산을 위한 준비가 완료되면 비즈니스가 앞으로 나아갈 수 있는 몇 가지 경로가 있습니다. 사내에 적층 가공 생산을 도입하는 경우 내부 엔지니어링 팀을 대상으로 향후 적층 가공을 활용하는 방법에 대한 교육을 시작할 때입니다. EOS Additive Minds Academy 는 내부 팀을 위한 훌륭한 리소스로, 조직이 각자의 속도에 맞춰 적층 가공 교육에 참여할 수 있습니다.

조직이 단독으로 적층 가공을 시작할 준비가 되지 않은 경우, AM 턴키 솔루션을 시작하는 것도 기업이 자체적으로 부품을 생산하지 않고도 AM을 활용할 수 있는 또 다른 방법입니다. AM 턴키는 시스템을 구매하지만 시스템이 EOS 작업 현장을 떠나지 않습니다. 대신 EOS 오스틴 시설의 공간을 임대하여 귀사의 엔지니어 팀이 AM 엔지니어와 함께 시스템 생산을 운영하고 관리하며, 팀에서 애플리케이션의 특정 검증 요구 사항을 개발하고 조정할 수 있도록 전문가가 전 과정에 걸쳐 지원합니다. 따라서 AM을 점진적으로 도입할 수 있으며, 기술을 가장 잘 아는 전문가가 초기부터 관리하므로 안심하고 사용할 수 있습니다.

EOS 메탈 팀의 내부자 팁 - 조직이 애플리케이션 설계를 마무리하고 시스템 납품 및 설정 사이에 대기 기간에 있다면, 시스템이 도착하기 전에 AM 아카데미 과정을 시작하여 가능한 한 많은 과정을 수강하세요. 이렇게 하면 내부 엔지니어링 팀이 새로운 3D 프린팅 시스템과 상호 작용하기 전에 성공에 대한 준비와 세팅을 마칠 수 있습니다.

금속 3D 프린팅을 시작하고 싶으신가요? 지금 바로 에디티브 마인즈 팀에 연락하여 3D 프린팅 목표에 대해 컨설턴트와 상담하세요.