전략적 이점
툴링용 적층 제조

2025년 3월 27일 | 읽기 시간: 8분

제조업체는 생산 효율성, 부품 품질 및 수익에 직접적인 영향을 미치는 툴링과 관련된 지속적인 문제에 직면해 있습니다. 열 관리 문제는 생산 병목 현상을 일으킵니다. 복잡한 형상은 설계상의 타협을 필요로 합니다. 또한 기존 툴링의 긴 리드 타임은 제품 출시를 지연시키고 시장 변화에 대한 대응을 제한합니다. 이러한 문제가 심화됨에 따라 적층 가공(AM)은 이러한 근본적인 문제점을 해결하는 동시에 성능 최적화를 위한 새로운 가능성을 열어주는 강력한 대안으로 부상하고 있습니다.

툴링 분야의 적층 가공 사례

전통적인 툴링 제조 방식은 수십 년 동안 산업계에 잘 적용되어 왔지만, 내재적인 한계가 있습니다. 복잡한 형상에는 여러 가공 단계가 필요하고, 냉각 채널은 직선형 설계로 제한되며, 리드 타임은 수개월로 늘어날 수 있습니다. 적층 가공은 이러한 문제점을 직접적으로 해결합니다:

• 리드 타임 단축: 기존 툴링은 설정 시간이 오래 걸리는 반면, 적층 제조 툴은 설계, 프린팅, 후가공을 단 몇 주 만에 완료할 수 있는 경우가 많습니다. 이렇게 획기적인 단축으로 시장 대응력을 높이고 제품 개발 주기를 더욱 민첩하게 만들 수 있습니다.
• 설계의 자유를 통한 성능 향상: 적층 가공은 부품의 정확한 윤곽을 따르는 컨포멀 냉각 채널을 포함하여 이전에는 불가능했던 형상을 구현할 수 있습니다. 그 결과 보다 균일한 냉각, 사이클 시간 단축(보통 20~40%), 결함 감소로 인한 부품 품질 개선이 가능합니다.
• 비용 효율적인 반복: 기존 툴링의 설계 변경은 비용과 시간이 많이 소요됩니다. 적층 가공을 사용하면 재가공이나 새 금형 제작과 관련된 높은 비용 없이 디지털 방식으로 수정 사항을 구현하고 새 툴을 프린트할 수 있습니다.

기존의 툴링 과제 극복하기

다양한 산업 분야의 제조업체는 공통적인 툴링 과제에 직면해 있으며, AM은 이를 해결할 수 있는 독보적인 위치에 있습니다:

1. 열 관리: 샷 블록의 열 피로 문제가 심각한 고압 다이캐스팅(HPDC)을 생각해 보십시오. 기존의 직선형 냉각 채널은 냉각이 고르지 않아 핫스팟, 조기 공구 고장 및 주조 결함으로 이어지는 경우가 많습니다. 적층 가공을 사용하면 기존 방식으로는 가공할 수 없는 복잡한 윤곽을 따라 열 불균형이 발생하는 곳에 냉각 채널을 정확하게 맞출 수 있습니다. 이러한 맞춤형 냉각 방식은 공구 수명을 획기적으로 연장하는 동시에 주조 품질과 일관성을 개선합니다.
2. 공구 수명: 툴링의 마모가 심한 부위는 전통적으로 유지보수에 골칫거리와 생산 병목 현상을 일으켰습니다. 고성능 툴링 강재와 적층 가공만이 제공할 수 있는 설계의 자유를 결합하면 까다로운 조건에서도 탁월한 내구성과 성능을 발휘하여 공구 수명을 크게 연장할 수 있습니다.
3. 복잡한 형상: 제품 디자인이 점점 더 복잡해짐에 따라 기존 제조 방식으로는 복잡한 형상을 효율적으로 생산할 수 있는 툴을 만드는 데 어려움을 겪고 있습니다. 적층 가공은 이러한 제약을 제거하여 설계를 손상시키지 않으면서 제품 요구 사항에 완벽하게 부합하는 툴링을 가능하게 합니다.

툴링을 위한 적층 가공 지원

EOS는 툴링 제조업체의 다양한 요구를 충족하도록 설계된 다양한 산업용 3D 프린팅 시스템을 제공합니다. 레이저 파우더 베드 퓨전(LPBF) 기술을 사용하는 금속 시스템은 고성능 툴링 제작에 필요한 정밀도, 반복성 및 재료 유연성을 제공합니다. 소형 툴을 위한 소형 시스템이 필요하든 대량 생산을 위한 대형 시스템이 필요하든, EOS는 적층 가공 여정을 강화할 수 있는 솔루션을 제공합니다. EOS 시스템은 견고한 제작 품질, 고급 공정 모니터링 기능, 개방형 아키텍처로 가장 복잡한 애플리케이션 요구 사항도 충족할 수 있는 최적화가 가능한 것으로 잘 알려져 있습니다.

소재의 이점: EOS 공구강

소재 선택은 항상 핵심적인 문제이지만, 툴링에서는 부품이 극한의 조건에서 마모를 견뎌야 하므로 소재 선택이 훨씬 더 중요합니다. 그렇기 때문에 EOS는 툴링 라인업에 많은 투자를 해왔으며, 여기에는 툴링 애플리케이션에 특별히 맞춤화된 다양한 소재가 포함됩니다. 그 중 한 가지 예로 까다로운 툴링 애플리케이션에 탁월한 성능을 제공하는 EOS ToolSteel 1.2709를 들 수 있습니다. 이 소재는 뛰어난 특성으로 인해 많은 주요 제조업체에서 선호하는 소재입니다:

• 뛰어난 기계적 특성.
• 가공성이 뛰어나 후처리가 간편합니다.
• 진공 또는 불활성 가스 분위기에서 57 HRC까지 열처리 가능.
• 가공, 스파크 에로젼, 용접, 샷 피닝, 폴리싱, 코팅 등 다양한 마감 옵션이 있습니다.
• 고압, 고온 애플리케이션에서 탁월한 성능을 발휘합니다.

업계 리더, AM 툴링 도입

모든 새로운 공정에 대해 의사 결정권자는 초기 비용이나 기타 변경 사항과 비용 절감과 같은 예상되는 이점을 비교 검토해야 합니다. 툴링에 있어 기존 제조 방식과 적층 제조 방식의 장단점을 모두 고려할 가치가 있지만, 이미 여러 산업 분야에서 놀라운 성과를 거두고 있다는 사실은 부인할 수 없습니다.

AM 툴링 시작하기

적층 가공으로 툴링 작업을 어떻게 혁신할 수 있는지 알아볼 준비가 되셨나요? EOS는 전환을 탐색하는 데 도움이 되는 포괄적인 리소스를 제공합니다:

• 디지털 툴링 세션에서 부품 스크리닝, AI 설계 최적화, 시뮬레이션 인사이트 및 구현 전략에 대해 알아보세요.
• 재료 전문가에게 문의 하여 EOS MaragingSteel MS1 또는 기타 재료가 특정 툴링 문제를 해결하는 방법을 알아보세요.

제조의 미래는 점진적인 개선 이상의 것을 요구합니다. 지속적인 과제에 대한 실질적인 솔루션이 필요합니다. 툴링용 적층 가공은 리드 타임 단축, 성능 향상, 생산 효율과 수익에 직접적인 영향을 미치는 경쟁 우위 등 실질적인 이점을 제공합니다. 경쟁사들은 이미 AM 툴링을 통해 제조 공정을 개선하고 있는 방법을 알아보세요.