2022년 국제 제조 기술 박람회(IMTS) 2일차에서는 3D 프린팅에서 오랫동안 알려진 "디지털화"와 "자동화"가 업계의 현실을 점점 더 반영하고 있다는 점이 분명해졌습니다.
IMTS 둘째 날 시작에 캐논 영업 엔지니어 그랜트 자호르스키는 자동화가 제조업체의 인력 부족 극복에 어떻게 도움이 될 수 있는지에 대한 세션을 진행했습니다. 쇼룸 업체들이 비용, 리드타임, 그리고 형상 측면에서 부품을 최적화하는 동시에 사람의 개입을 최소화할 수 있는 주요 제품 업데이트를 발표하면서, 이 세션이 행사의 분위기를 형성했을 것으로 보입니다.
제조업체가 이러한 변화가 무엇을 의미하는지 이해하도록 돕기 위해 3D 프린팅 산업의 폴 하나피는 시카고에서 열린 라이브 이벤트를 하루 종일 취재하고 IMTS의 최신 뉴스를 아래에 정리했습니다.
자동화의 다양한 발전 IMTS에서는 3D 프린팅 자동화를 지원하기 위해 다양한 기술이 소개되었지만, 이러한 기술은 매우 다양한 형태로 나타났습니다. 예를 들어, 지멘스 컨퍼런스에서 적층 제조 사업부 매니저인 팀 ​​벨은 제조 디지털화에 "3D 프린팅보다 더 나은 기술은 없다"고 말했습니다.
그러나 지멘스의 경우, 이는 공장 설계를 디지털화하고 지멘스 모빌리티(Siemens Mobility) 자회사 기술을 활용하여 900개 이상의 개별 열차 예비 부품을 디지털화하여 주문형 인쇄가 가능해지는 것을 의미합니다. 벨은 "3D 프린팅 산업화를 가속화"하기 위해 독일, 중국, 싱가포르, 미국에 혁신적인 CATCH 공간에 투자했다고 밝혔습니다.
한편, 3D Systems 산하 소프트웨어 개발사인 Oqton의 총괄 매니저인 벤 슈라우웬은 3D 프린팅 업계에 자사의 머신러닝(ML) 기반 기술이 부품 설계 및 제조 자동화를 어떻게 향상시킬 수 있는지 설명했습니다. 이 회사의 기술은 다양한 머신러닝 모델을 사용하여 조립 결과를 최적화하는 방식으로 공작 기계 및 CAD 소프트웨어 설정을 자동으로 생성합니다.
슈라우웬에 따르면, 옥톤 제품을 사용하는 주요 이점 중 하나는 어떤 기계에서든 "16도 오버행"으로 금속 부품을 인쇄할 수 있다는 것입니다. 그는 이 기술이 이미 의료 및 치과 산업에서 주목을 받고 있으며, 석유 및 가스, 에너지, 자동차, 방위 및 항공우주 산업에서도 곧 수요가 증가할 것으로 예상된다고 말했습니다.
"Oqton은 완벽하게 연결된 IoT 플랫폼을 갖춘 MES를 기반으로 하기 때문에 생산 환경에서 무슨 일이 일어나고 있는지 정확히 파악할 수 있습니다."라고 Schrauwen은 설명합니다. "처음 진출한 산업은 치과였습니다. 이제는 에너지 분야로 진출하고 있습니다. 시스템에 방대한 데이터가 저장되어 있어 자동화된 인증 보고서를 쉽게 생성할 수 있으며, 석유 및 가스 산업이 좋은 예입니다."
항공우주 분야를 위한 Velo3D와 Optomec Velo3D는 인상적인 항공우주 출력물로 전시회에 꾸준히 참여해 왔으며, IMTS 2022에서도 그 기대를 저버리지 않았습니다. Velo3D 부스에서는 Sapphire 3D 프린터를 사용하여 내부 지지대 없이 발사체에 사용할 티타늄 연료 탱크를 성공적으로 제작했습니다.
Velo3D의 기술 사업 개발 매니저인 맷 카레쉬(Matt Karesh)는 "전통적으로는 지지 구조물이 필요했고, 이를 제거해야 했습니다."라고 설명합니다. "그러면 잔여물로 인해 표면이 매우 거칠어집니다. 제거 과정 자체도 비용이 많이 들고 복잡하며, 성능 문제도 발생합니다."
IMTS에 앞서 Velo3D는 M300 공구강의 사파이어 소재 적합성을 인증받았다고 발표하고, 이 합금으로 제작된 부품을 자사 부스에서 처음으로 선보였습니다. 이 금속의 높은 강도와 ​​경도는 사출 성형용 프린팅을 고려하는 여러 자동차 제조업체뿐 아니라 공구 제작이나 사출 성형에 활용하려는 다른 업체들의 관심을 끌고 있다고 합니다.
한편, Optomec은 항공우주 분야에 초점을 맞춘 또 다른 신제품 출시를 통해 Hoffman 자회사와 공동 개발한 최초의 시스템인 LENS CS250 3D 프린터를 공개했습니다. 완전 자동화된 생산 셀은 단독으로 작동하거나 다른 셀과 연계하여 개별 부품을 생산하거나 마모된 터빈 블레이드와 같은 구조물을 수리할 수 있습니다.
Optomec 지역 영업 관리자인 캐런 맨리는 이 장비가 일반적으로 유지보수 및 정비(MRO)용으로 설계되었지만, 재료 검증에도 상당한 잠재력을 가지고 있다고 설명합니다. 시스템의 네 개의 재료 공급기를 독립적으로 공급할 수 있다는 점을 고려할 때, 그녀는 "분말을 혼합하는 대신 합금을 설계하고 인쇄할 수 있으며" 심지어 내마모성 코팅도 제작할 수 있다고 말합니다.
포토폴리머 분야에서 두 가지 주목할 만한 개발 사례가 있는데, 첫 번째는 Stratasys 자회사인 Origin의 One 3D 프린터용 P3 Deflect 120 출시입니다. 모회사인 Origin과 Evonik의 새로운 파트너십을 통해 탄생한 이 소재는 최대 120°C의 온도에서 부품을 열 변형해야 하는 블로우 몰딩(blow moulding) 공정에 적합하도록 설계되었습니다.
이 소재의 신뢰성은 Origin One에서 검증되었으며, Evonik은 자사 테스트 결과 이 ​​폴리머가 경쟁 DLP 프린터에서 생산한 부품보다 10% 더 강한 부품을 생산한다는 것을 보여주었다고 밝혔습니다. Stratasys는 이를 통해 이 시스템의 매력이 더욱 확대될 것으로 기대합니다. 강력한 오픈 소재 인증.
기계 개선 측면에서, Inkbit Vista 3D 프린터는 첫 번째 시스템이 생고뱅에 배송된 지 불과 몇 달 만에 공개되었습니다. 이 행사에서 Inkbit CEO인 Davide Marini는 "업계에서는 재료 분사가 프로토타입 제작에 사용된다고 생각하지만"이라고 설명했습니다. 하지만 회사의 새로운 기계의 정확도, 용량, 그리고 확장성은 이러한 생각을 완전히 뒤집습니다.
이 기계는 녹는 왁스를 사용하여 다양한 재료로 부품을 생산할 수 있으며, 빌드 플레이트는 최대 42%의 밀도까지 채울 수 있는데, 마리니는 이를 "세계 기록"이라고 설명합니다. 그는 선형 기술 덕분에 이 시스템이 로봇 팔과 같은 보조 장치를 갖춘 하이브리드 시스템으로 발전할 수 있을 만큼 유연하다고 주장하지만, 이는 여전히 "장기적인" 목표라고 덧붙였습니다.
"우리는 획기적인 발전을 이루고 있으며, 잉크젯이 실제로 최고의 생산 기술임을 증명하고 있습니다."라고 마리니는 결론지었습니다. "현재 우리의 가장 큰 관심사는 로봇 공학입니다. 상품을 보관하고 배송해야 하는 창고용 부품을 만드는 로봇 공학 회사에 기계를 보냈습니다."
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이 사진은 IMTS 2022 기간 중 시카고의 매코믹 플레이스 입구를 보여줍니다. 사진: 폴 하나피.
폴은 역사와 저널리즘 학부를 졸업했으며, 기술에 관한 최신 뉴스를 배우는 데 열정적입니다.