🐰층층이: 건물 2개를 산업용 3D프린터로만 꽉꽉 채운 홀을 상상해 본적 있나요? 층층이도 4일 동안 이리 뛰고 저리 뛰며 정신없이 전시를 관람했어요🐇🐇🐇

이번 전시에서는 가로세로 1m 이상의 대형 파트를 뽑을 수 있는 플라스틱 장비가 많았어요. 특히 노즐을 로봇팔과 통합해서 사용하는 사례도 많았고요. 우리가 일반적으로 많이 사용하는 FDM과 SLA 방식 장비들이 대형 파트를 뽑기 위해 장비의 사이즈가 커지는 추세를 보였고, 필라멘트나 액상재료를 대체해 펠렛 소재를 사용하는 장비들이 많아졌어요. 

펠렛 소재를 사용하면 어떤 장점이 있을까요? 가장 큰 장점은 재료를 필라멘트나 액상 재료로 가공을 하지 않아도 되기 때문에 재료 단가가 낮아지고, 보다 쉽게 사용할 수 있어요. 그리고 폐플라스틱을 재활용하는 등 친환경적인 방식으로 제작할 수 있고요. 그리고 노즐의 압출 크기에 따라 조금씩 차이가 있지만 FDM 장비나 SLA보다 두껍고 크게 적층할 수 있어요. 일상에서 사용하는 가구나 자동차 프레임 등 규모가 큰 엔드 파트를 쉽게 제작할 수 있어요.

많은 브랜드에서 단색의 필라멘트가 아닌 다양한 색상을 한 번에 출력할 수 있는 믹스 컬러 필라멘트를 출시했어요. 파스텔톤의 그라데이션 소재들뿐만 아니라 메탈릭한 느낌을 주는 소재들도 볼 수 있었답니다.

그리고 이런 믹스 컬러 필라멘트와 모델링 기술을 활용하면 별도의 조립 없이 유연하게 움직이는 구조의 파트들을 제작할 수 있어요. 최근 모델링 기술이 발달하고 다양한 소프트웨어들이 개발되면서 과거 PBF 방식에서만 가능했던 서포트로부터 자유로운 형상 제작이 FDM 방식으로도 가능해졌어요.

그리고 친환경 소재 개발에 대한 이슈도 많은 부스에서 다뤄졌는데요, 폐플라스틱을 분쇄해서 펠렛을 만들고, 가공한 펠렛을 필라멘트로 제작하는 자원을 선순환 시켜주는 장비부터 나무나 찰흙 등 친환경 소재를 활용해 제작한 필라멘트들을 볼 수 있었어요.

원하는 색상의 필라멘트가 없다면 염색을 할 수도 있어요. 3D 프린팅용 후처리 솔루션 회사 Dyemansion은 2015년 최초의 파우더 베드 융합 부품용 산업용 착색 솔루션을 시작으로 플라스틱 분야의 광범위한 3D 프린팅 기술을 위한 고급 부품 세척 및 표면 처리 솔루션을 제공하는 회사에요. 

3D프린터를 시제품 제작용으로만 사용하던 과거를 지나 대량생산을 위한 장비로 변화하고 있어요. 그에 따라 스마트 팩토리를 구축하는데 최적화된 장비 구성이 개발되고 있고, 장비 속도가 빨라지고 있는 것도 한 번에 더 많은 파트를 생산하기 위해서죠. 

많은 양의 3D프린터를 컨베이어 벨트와 함께 배치해 부품 생산 과정을 자동화하는 시스템도 볼 수 있었어요.   

독일의 eos사의 PBF 장비 P500은 플라스틱 파트 양산에 최적화된 장비에요.

일반적인 대형 SLS 장비에 비해 약 2배 빠른 속도를 가지고 있고, 생산성을 높이기 위한 통합 설비(Specific Periphery Modules)를 인터그레이션 하면 많은 파트를 쉽고 빠르게 얻을 수 있어요.

금속 적층 솔루션도 다양한 변화를 보여주었어요. 특히 열에 민감한 금속의 성질 때문에 여러 가지 금속을 한 번에 사용하기 어려웠는데요, 서포트 프리 등 모델링 구조의 변화와 다양한 소프트웨어 활용을 통해 개선해 나아가고 있어요. 

금속 파트들도 제작 사이즈가 커지고 내구성이 좋아지면서 우주 항공 파트로 다양하게 활용되고 있어요. 지난 삼차원에서 다루었던 우주 경제 시대가 도래함에 따라 위성의 수요가 올라갔어요. 제조 시간을 줄이면서 제작 단가는 낮출 수 있는 3D 프린팅 기술이 주목받고 있고, 여러 브랜드들에서 끊임없이 연구/개발하고 있답니다.

금속 파트를 제작하는 다양한 방식 중 PBF 방식에 비해 제작 속도가 빠르면서 높은 밀도를 가진 DED 방식이 주목받고 있어요. 특히 금속 와이어 소재를 활용하는 LMD 기술이 동일한 금속을 낮은 단가의 소재를 사용할 수 있어 이목을 끌었어요. 

3D프린터 하면 대표적으로 떠오르는 플라스틱이나 금속 소재 이외에 실리콘, 유리, 시멘트, 점토 등 다양한 소재를 사용하는 프린터들을 볼 수 있었어요.  

RLP는 재사용 가능한 겔 속에 실리콘 소재를 주사함으로써 별도의 서포트 없이 파트를 생산할 수 있는 기술을 가진 브랜드에요. 

구독자님들은 유리를 인쇄할 수 있다는 것을 알고 있었나요?  Glassomer는 유리를 아주 미세한 크기부터 다양하게 인쇄할 수 있는 기술을 가진 업체에요. 손톱보다 훨씬 작은 체스 말 들을 3D프린터로 인쇄할 수 있다니 층층이는 아주 놀랐답니다.

그리고 건축분야에서 사용하는 AM 기술 시연과 파트를 볼 수 있었는데요, 크레인에 노즐을 연결해 시멘트를 적층하는 기술부터 로봇팔과 노즐을 인터그레이션해서 점토나 플라스틱을 인쇄해 디자인이 가미된 벽돌, 벽체 등을 제작하는 사례까지 다양한 활용 사례를 전시했어요. 

PBF 방식을 사용하는 금속 프린터들은 레이저의 개수에 따라 출력 속도가 좌우되는데요, 이번 폼넥스트에서 eos의 자회사인 AMCM은 8개의 레이저를 탑재한 대형 금속 프린터인 M8K를 공개했습니다. 우주항공분야에 혁신을 불러일으킬 수 있는 장비가 될 것 같네요.

Meltio는 LMD 방식을 사용하는 Meltio 헤드와 로봇팔을 인터그레이션함으로 써 대형 금속 파트를 제작하는 기술을 가진 브랜드죠. 이번 분기에 출시한 Meltio Robot Cell은 인터그레이션이 완료된 Meltio 헤드와 로봇팔, 그리고 부속장비들을 한 번에 갖춘 통합 솔루션입니다.  

DLP+Smart stitching&smart projection 기술을 사용하는 장비 Fabrica는 최대 50*50*100mm를 제작할 수 있는 초소형 부품 제작에 특화된 장비입니다. 최소 40㎛ 이하까지 제작할 수 있는 성능을 가졌으니 반도체 등 정밀한 부품을 제작하는데 최적화된 장비 입니다.

Markforged가 폼넥스트에서 공개한 FX10은 5세대 압출 시스템을 갖춘 장비로 기존 X7보다 2 배 빠른 속도로 정밀하게 반복할 수 있습니다. 가열식 프린트 챔버와 자동 스풀 교체를 통해 대형 고품질 부품을 프린트하는데 최적화된 장비입니다.

Formlabs은 11월 7일 폼넥스트에서 SLS 파트 후처리 자동화 솔루션인 Fuse Blast를 공개했습니다. Formlabs의 기존 SLS 하드웨어 제품군인 Fuse1+30W와 Fuse Sift에 이어 신규로 출시된 장비입니다. 독립된 설치 공간이 필요하지 않은 Fuse Blast는 Fuse1+30W와 Fuse Sift 외 기타 장비 옆에 배치가 가능한 컴펙트한 장비이고, 수동 미디어 블라스터를 사용한 후 후처리를 하는 전통적인 방식과 비교했을 때 Fuse Blast 자동화 시스템을 통해 후처리 단계 전체에서 수작업 시간을 단축할 수 있습니다.

🐰(오프라인) 2023 마이크로나노시스템학회 추계학술대회

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