재현 가능한 품질을 갖춘 3D 프린터

EOS가 지난 연말 Formnext 2017(3D 프린팅 박람회)에서 P 500을 선보였다. 이 SLS 프린터는 적층가공의 진보와 지속적인 개선을 이루었다.

시모네 캐퍼(Simone Käfer)

적층가공에서 중요한 것은 재현 가능한 빌딩 결과물의 품질, 내열성이 좋은 재료, 인더스트리 4.0 기반의 완전한 자동화이다. EOS 폴리머 제품 매니저 파비안 슈퇴버에 따르면 P 500은 이런 최고 수준의 특징들을 충족한다고 한다. P 500은 EOS가 지난 Formnext 2017에서 새롭게 선보인 3D 프린터이다. EOS는 이번 박람회에서 고객과 언론에게 이 장비의 특장점을 공개하였다.
파비안 슈퇴버는 P500이 단순한 신모델이 아니라, 하나의 플랫폼이라는 점을 강조하였다. 또한 P 500은 계속해서 연구 개발이 진행 중에 있으며, 앞으로도 계속 발전할 것이라고 하였다. 현재는 이 프린터가 플라스틱재료 처리에 최적화되었지만, 앞으로는 금속재료도 사용할 수 있다고 덧붙였다. 현재 듀얼 레이저를 위해 연구가 진행 중이며, 이 3D 프린터를 완전하게 생산 프로세스에 통합하고 미래에는 완전 자동화하여 인더스트리 4.0에 대비하는 것이 목표이다. 한편, EOS는 이 SLS 프린터로 재료 포트폴리오도 확장하였다. P 500은 최대 300°C까지 플라스틱을 가열할 수 있다. 이 덕분에 EOS는 항공우주분야와 자동차산업 등에서 요구하는 수준의 고온가공 폴리머의 세계로도 진입하였다.

재현 가능한 품질
빌딩 파트의 품질보증을 위한 몇 가지 구성요소가 있다. 새로운 버전의 EOS Print는 프린팅 절차 전에 품질 보증에 좀더 많은 신경을 썼다. 데이터 처리와 프로세스 관리를 담당하는 CAM 소프트웨어는 지금까지는 3D 금속 프린터에서만 호환되었다. 프린팅이 되는 동안 카메라로 품질을 관찰하고, 이는 열화상 카메라를 통해 보는 것과 같이 보인다. 빌딩 되는 파트의 각 층이 스캔되고 모니터에 묘사되며, 디자인 데이터와의 오차가 표시된다. 작업자는 스크롤 기능으로 각 프린팅층을 따로 확인할 수 있다. 데이터는 소프트웨어 Eostate로 처리된다. 이 소프트웨어는 시스템 상태를 모니터링하고 생산 조건을 알려 준다. 파트 크기가 지정된 범위와 차이가 나면, 제조 프로세스가 정지되고 작업자에게 이 내용이 통보된다.
오류 발생을 막기 위하여, 현대 듀얼레이저는 서로 범위가 중첩되도록 보정되어있다. 또한 3중 필터를 통해 강력한 가스가 배출되는 재료도 더 이상 품질 관련 문제가 발생하지 않는다. 빌딩 파트의 재현 가능한 품질은 ‘Hub(중심, 기준)’이 있을 때 의미가 있다. 이는, 파트가 필요한 곳에서 장소에 상관 없이 3D 프린터가 있는 곳에서 즉시 파트를 프린팅할 수 있다는 것을 의미한다.

모듈러 컨셉트

EOS 폴리머 제품 매니저 파비안 슈퇴버는 P 500이 이제 곧 완전히 자동화 될 것이라고 강조하였다

폴리머 재료의 가열과 빌딩 파트의 냉각은 공정을 가속화하기 위해 보통 시스템 밖에서 이루어진다. 이에 필요한 주변 장치도 납품 범위에 포함된다. 현재는 시스템 로딩과언로딩이 수동으로 이루어지고 있지만, 프로세스 전체를 자동화하기 위한 연구가 진행되고 있다. 리프팅 트롤리, 가열과 냉각을 위한 열처리로, 언패킹(Unpackcing) 스테이션, 시빙(Sieving) 스테이션, 냉각(Cooling) 스테이션이 이 범위에 포함된다. 추후 이용 가능할 것으로 예상되는 모듈은 레이저 개수, 빌딩 사이즈, 필터, 모니터링 시스템 그리고 자동화 요소가 이다. EOS 시스템은 기존 생산설비와 통합을 위하여 Open API를 통해 MES와 ERP와 통신할 수 있다.
EOS는 P 500이 연간 3t의 폴리머를 처리할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 다른 EOS 프린터와 비교할 때 제조 단가(CPP, Cost per part)를 1/3 정도 줄일 수 있다고 예상한다. P500은 완전 자동화 되었을 때 약 15분 이내에 다른 오더로 전환이 가능하여 많은 양의 재료를 처리할 수 있다. 이는 시스템 외부에 위치한 가열 냉각 프로세스, 빌딩 플랫폼 가장자리에 빌딩된 파트에도 온도를 유지시키는 레이저 제어 소프트웨어, 빌딩 파트를 최적화 하는 소프트웨어를 통해 가능하다.