3D프린팅으로 생산라인에 가치 추가

머티리얼라이즈(Materialise) |  권순효 팀장

에어버스(Airbus)는 최근 수소 연료 상용 항공기의 개발을 가속화하고 하이브리드 전기 엔진의 개발을 전적으로 건너뛰겠다는 계획을 밝혔다. 이 대담한 점프는 2035년까지 세계 최초로 ZERO(Zero-Emission Commercial Aircraft) 무배출 기후 중립 항공기를 볼 수 있었다는 것을 의미한다.  

AM(Additive Manufacturing)  기술은 이러한 유형의 혁신적 개념을 실현하는 데 큰 역할을 할 수 있다.  3D 프린팅은 디자이너가 제품 대신 솔루션에 집중할 수 있도록 도와줌으로써 전통적인 제조 기술의 제약과 한계로부터 자유로울 수 있다.  그 결과 AM을 통해 무게 절감, 시간, 성능 및 비용 우위를 확보할 수 있다. 

머티리얼라이즈(Materialise)는 울산시 사례발굴 컨설팅을 통해, 현대자동차 울산공장에서 활용되는 헤드램프 상용 검구를 3D 프린팅으로 전환하였다. 기존 검구는 메탈로만 가능하다는 편견을 플라스틱으로 획기적으로 전환하였으며, 인간공학적 디자인과 자동차 산업 검사구 양산에 검증된 *알루마이드 재료 활용을 통해  65% 이상의 무게 절감 우위를 가져왔다. 이는 작업자들의 작업환경 개선 및 생산성 향상으로 이어졌다. 

*알루마이드 재료 : 알루미늄 파우더와 폴리아마이드 파우더 혼합재료. 외관은 금속같으며 기공이 없는 구조이다. 고온(130ºC)에서 잘 견딘다.  

▼기존 알루미늄 검구 (사진1)

▼3D 프린팅 검사구 (사진2)

 리드타임은 기존 3개월에서 1.5개월로 반으로  줄어, 간접적으로 연간 10억 가치의 위험 완화의 가치를 가져왔다. 검사구의 주 역할인  정확도는 기존 0.15mm 에서  0.1mm 로  30% 이상 성능 향상시켰다.  이러한 부가가치를 더하면서도 현지화를 통해 기존제품과 경쟁력있는 가격으로 상용화가 되었다. 이를 통해, 생산라인 안에 다양한 AM 부품 적용 가능성이 열리게 되었다.

비지니스 측면의 긍정적 가치 뿐만 아니라, 3D 프린팅의 지속가능성을 위해서는 환경적 영향에 대한 끊임없는 고민 역시 필요하다.  두 번째로 많이 사용되는 3D 프린팅 기술인 Laser Sintering*은 분말의 최대 50 %가 낭비된다.  사용 된 분말을 재활용 할 수 있는 가능성은 제한적이며 사용 된 분말 만으로 3D 프린팅 하면 표면 문제가 발생하여, 3D 프린팅 된 제품이 활용에 적합하지 않게 된다. 이에 최대 100 % 재사용 된 분말로 프린팅할 수 있는 Materialise 제조 혁신 Bluesint 기술**은 Laser Sintering의 자원 효율성을 대폭 향상시키며, AM 의 잠재성을 더욱 확대한다. 

2021년은 지난 30년의 3D 프린팅 역사를 지나 4번째 decade를 를 맞이하게 되었다. 4차 산업혁명안에서 디지털 전환(Digital Transformation)을 실현하게 될 3D 프린팅의 앞으로 10년 비전은 지속가능성(Sustainability) 이다. 이미 시작된 자동차 분야의 AM을 통한,  지속가능성을 가진 의미있는 사례들이 2021년 계속 발굴 및 상용화 예정이다.  

* Source: Statista, June 2020

** Source: Materialise website - Manufacturing Breakthrough Creates Path towards Eliminating Waste in 3D Printing  

머티리얼라이즈에 대하여 (About Materialise)

머티리얼라이즈가 1990 년에 설립되었을 당시, 우리의 목표는 3D 프린팅이 가진 특별한 잠재력을 새롭게 활용할 수 있도록 하는 것이었습니다. 그 후 우리는 3D 프린팅 산업의 중추를 형성하는 다양한 소프트웨어 솔루션 및 3D 프린팅 서비스를 만들기 위해 노력해왔습니다.    헬스 케어, 자동차, 우주 항공, 예술 및 디자인, 소비재와 같은 산업 분야의 사용자는 개방적이고 유연한 플랫폼을 통하여, 세상을 더 발전되고 건강하게 만드는 혁신적인 3D 프린팅 어플리케이션을 구축할 수 있습니다. 

벨기에에 본사를 두고 전 세계에 지사를 둔 머티리얼라이즈는 업계에서 가장 큰 소프트웨어 개발자 그룹과 세계에서 가장 큰 3D 프린팅 시설을 가지고 있습니다. 

궁극적으로, 우리는 고객이 디지털 방식으로 제조공정을 전환하고, 혁신을 통해 산업 환경을 완전히 바꿀 수 있도록 돕고 있습니다.  이것이 우리가 멈추지 않고 발전해 나가는 이유이며, 우리는 더 발전되고 건강한 세상을 위해 고객들을 지속적으로 격려하고, 영감을 주며, 함께 창조합니다.