툴링의 혁신을 실현하다: Aar켈 툴 앤 다이의 빌라스 라빈드라 둘리페타와의 대화

2024년 10월 30일 | 읽기 시간: 5분

애디티브 스낵 팟캐스트의 매력적인 에피소드에서 진행자 Fabian Alefeld는 AarKel Tool and Die의 적층 제조(AM) 부문 핵심 리더인 Vilas Ravindra Dulipeta를 인터뷰합니다. 두 사람은 툴링 산업에서 AM의 혁신적인 역할을 조명하고, 주요 트렌드 세터로서 AarKel의 역할에 대해 이야기합니다.

1977년에 설립된 AarKel은 캐나다, 멕시코, 인도, 미국에 지사를 두고 있는 공구 및 금형 제조 분야의 글로벌 강자로 성장했습니다. 플라스틱 사출 금형 및 다이캐스팅 분야에 대한 전문성으로 잘 알려진 AarKel은 특히 금속 3D 프린터(EOS M 400 )와 같은 AM 기술을 통합하여 혁신의 경계를 넓혀 왔습니다.

빌라스와 적층 기술의 초기 만남

Vilas는 어릴 때부터 기계공학과 자동차 산업에 대한 열정을 가지고 있었습니다.

어렸을 때부터 자동차를 좋아했던 그는 기계 공학을 향한 열정을 불태웠고, 인도에서 학부 시절부터 적층 가공(AM)에 입문했습니다. 그는 미국자동차공학회(SAE) 포뮬러 스튜던트 레이싱에 참가하여 3D 프린팅 기술을 처음 접했습니다.

2010년부터 2012년까지 빌라스는 신속한 프로토타입 제작 과정의 일환으로 PLA 필라멘트 프린터를 사용하면서 이 기술이 부품 설계와 생산에 어떤 혁신을 가져올 수 있는지 직접 경험했습니다. 이러한 초기 경험은 향후 그의 노력의 토대가 되었습니다.

학사 학위를 마친 후 빌라스는 캐나다 윈저 대학교에서 자동차 공학 석사 과정을 밟았습니다. 이 시기에 그는 AarKel Tool and Die에 입사하여 나중에 AM을 기존 툴링 프로세스에 통합하는 데 중추적인 역할을 담당하게 됩니다.

AarKel의 적층 제조: 게임 체인저

약 6년 전, 새로운 기술의 선두에 서고자 하는 회사의 노력에 힘입어 AarKel의 적층 제조 여정은 시작되었습니다. 처음에는 전통적인 공구 및 금형 제조에 중점을 두었던 AarKel은 자사 제품을 개선하기 위한 방법으로 금속 3D 프린팅을 탐색하기 시작했습니다. 이 무렵 세계적인 적층 제조 시스템 제조업체 중 하나인 EOS가 금속 3D 프린터 M 280과 M 290을 출시했고, AarKel은 이 기술을 자사의 다이 캐스팅 및 사출 성형 공정에 적용할 수 있는 잠재력을 발견했습니다.

전환 과정에서 어려움이 없었던 것은 아닙니다. Vilas의 설명에 따르면 초기 EOS 장비는 툴링 또는 성형 애플리케이션을 위해 특별히 설계되지 않았기 때문에 AarKel은 기존 공정에 맞게 기술을 조정해야 했습니다. "고정 장치, 기계 가공, 재고 허용량, 열 처리 등을 파악해야 했습니다."라고 Vilas는 말하며 적층 가공을 도입하는 데 따른 가파른 학습 곡선을 강조했습니다.

하지만 AarKel은 인내했습니다. 하이브리드화와 같은 독자적인 기술을 개발하여 3D 프린팅 인서트를 기존 금형에 통합할 수 있었습니다. 적층 가공과 기존 CNC 가공을 결합할 수 있게 되면서 새로운 가능성이 열렸고, AarKel은 비용과 사이클 시간을 줄이면서 공구 성능을 향상시킬 수 있었습니다.

3D 프린팅 인서트를 통한 다이 캐스팅의 혁신

AarKel이 적층 가공을 통해 도입한 가장 중요한 혁신 중 하나는 다이 캐스팅에 3D 프린팅 인서트를 사용하는 것입니다. 기존의 다이 캐스팅은 냉각 시간이 오래 걸리기 때문에 생산 속도가 상당히 느려질 수 있습니다. AarKel의 솔루션은? 3D 프린팅 기술을 사용하여 금형 내에 컨포멀 냉각 채널을 설계하는 것입니다. 이러한 냉각 채널은 금형 표면에 훨씬 더 가깝게 배치할 수 있어 열을 보다 효율적으로 제거할 수 있습니다.

BMW 사례 연구: 인서트 수명 두 배로 늘리기

빌라스는 AarKel이 BMW 쇽 타워 몰드에 3D 프린팅 인서트를 도입한 흥미로운 사례 연구를 공유했습니다. 기존 인서트는 다공성 및 다이 납땜에 문제가 있어 약 50,000~60,000번의 생산 주기 후에 잦은 유지보수가 필요했습니다. 3D 프린팅 인서트로 전환한 AarKel은 금형의 수명을 10만 사이클 이상으로 연장하여 그 효과를 두 배로 높이고 생산 시간을 크게 단축할 수 있었습니다.

그러나 이 혁신은 예상치 못한 반전을 가져왔습니다. 새로운 인서트의 냉각 효율이 너무 높아서 금형에 냉점이 생기기 시작했고, AarKel은 최적의 성능을 달성하기 위해 물의 흐름을 미세 조정해야 했습니다. 이 사례 연구는 혁신과 새로운 프로세스를 개선하는 데 따르는 어려움 사이의 균형을 강조합니다.

AM을 통한 사출 성형 혁신

다이캐스팅 외에도 AarKel은 가스 트랩과 같은 일반적인 문제를 해결하는 데 중점을 두고 사출 성형에 적층 가공을 적용하는 데도 진전을 이루었습니다. 전통적으로 사출 성형에서 가스 트랩은 최종 플라스틱 부품에 결함을 발생시킵니다. AarKel의 접근 방식은 플라스틱의 무결성을 손상시키지 않으면서 갇힌 가스가 빠져나갈 수 있도록 금형 내에 전략적으로 설계된 다공성 슬롯인 엔지니어링 다공성을 사용하여 벤팅 솔루션을 개발하는 것이었습니다.

경우에 따라 AarKel은 이 벤팅 기술을 컨포멀 냉각과 결합하여 온도를 조절하고 가스를 더 잘 배출할 수 있는 이중 목적의 인서트를 만듭니다. 이 혁신적인 접근 방식은 가스 트랩으로 악명 높은 자동차 스피커 그릴과 같은 복잡한 부품에서 특히 효과적임이 입증되었습니다.

적층 제조의 비용 문제 극복하기

기업이 적층 가공을 도입할 때 직면하는 주요 과제 중 하나는 비용입니다. 특히 금속 3D 프린팅은 기존 CNC 가공보다 비용이 더 많이 드는 경우가 많습니다. 하지만 AarKel은 생산 시간을 단축하는 멀티 레이저 시스템에 투자하고 더 저렴한 재료를 조달함으로써 이 문제를 해결하고 있다고 Vilas는 설명합니다. 더 많은 기업이 적층 가공 분야에 진출함에 따라 경쟁이 치열해지면서 원자재 비용이 낮아져 더 다양한 산업에서 적층 가공에 더 쉽게 접근할 수 있게 되었습니다.

향후 전망: 툴링의 표준으로서의 적층 가공

빌라스는 툴링 산업에서 AM의 미래에 대해 낙관적으로 전망합니다. 그는 향후 5~7년 내에 적층 가공이 AarKel 제조 공정의 표준이 될 것이라고 믿습니다. 프린터가 대형화되고 재료가 더 저렴해지고 기술이 더욱 정교해짐에 따라 AM은 비용을 절감하고 효율성을 개선하며 더 복잡한 설계를 가능하게 하는 데 중요한 역할을 계속할 것입니다.

"적층 제조는 가야 할 길입니다."라고 Vilas는 자신 있게 말합니다. AarKel의 적층 가공에 대한 투자는 단순히 경쟁력을 유지하기 위한 것이 아니라 업계의 미래를 주도하기 위한 것입니다.

결론 AM으로 툴링의 미래 개척하기

파비안은 AM을 통해 툴링 산업을 발전시키려는 혁신 정신과 헌신에 대해 AarKel을 칭찬하며 이 통찰력 있는 에피소드를 마무리합니다. 적층 가공을 통합하는 여정에 어려움이 없었던 것은 아니지만, AarKel이 보여준 것처럼 이러한 도전은 종종 효율성, 제품 품질 및 비용 효율성 측면에서 획기적인 성과로 이어집니다.

청취자 여러분은 애디티브 스낵 팟캐스트에서 더 많은 혁신 이야기를 들어보시고, 제조의 미래를 향한 길을 계속 열어가는 AarKel Tool and Die의 행보를 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.

빌라스 라빈드라 둘리페타와 연결하기

링크드인에서 Vilas와 첨가제에 대한 모든 것을 논의하세요.