DMG MORI, 도면에서 완성 부품까지 이해하는 엔드-투-엔드 프로세스

DMG MORI는 금속 요소 적층 가공의 글로벌 풀라이너로서 오늘날 급격히 팽창하고 있는 이 분야에 혁신적인 개발 기술과 통합적인 컨설팅 서비스를 제공한다.

2013년 DMG MORI는 LASERTEC 65 3D hybrid로 분말 파우더를 이용하는 레이저 증착 용접 분야에서 적층 가공의 새로운 사업 영역을 열었다. 6년 후 분말 베드 기술로 제품 포트폴리오를 확장한 DMG MORI는 금속 적층 가공 분야에서 글로벌 풀라이너로 이 분야에서 포괄적인 서비스와 통합 컨설팅을 제공하고 있다.

LASERTEC 3D / LASERTEC 3D hybrid와 LASERTEC SLM 기계를 포함하는 네 개의 프로세스 체인을 통해 DMG MORI는 금속 부품 적층 가공에서 풀 라이너로 자리매김하였다.

적층 가공은 이제 산업적인 영역에서 선도적인 기술로 인식되고 있으며, 이 기술에 대한 요건도 변하고 있다. DMG MORI는 LASERTEC 3D hybrid, LASERTEC 3D, LASERTEC SLM 시리즈의 지속적인 개발에 매진하고 있다. 문제의 중심은 기계의 기술적 가용성과 생산성, 구성 요소의 품질 그리고 산업 안전이며, 적층 가공과 분말 베드 절차 둘 다에서 혁신적 프로세스 체인으로 나타났다.

연속적이고 프로세스 안정적인 컨셉, LASERTEC 3D hybrid LASERTEC 3D DMG MORI는 LASERTEC 3D hybrid와 LASERTEC 3D 기계로 기계와 소프트웨어 솔루션 그리고 프로세스 안정적인 응용 노하우로 구성되는 연속적인 컨셉트를 구현하였다. 이 컨셉트의 토대는 DMG MORI 제품 포트폴리오에 속한 5축 밀링 기계에 사용하는 양산 기계이다. 고객은 레이저 증착 용접과 관련하여 시간 당 최대 1kg의 조형 속도 그리고 CNC 기계에서나 사용할 수 있는 반복 정확도를 기대할 수 있다. 이는 강력한 소프트웨어 솔루션인 Siemens NX와의 상호 작용으로 이루어진다. 이 소프트웨어는 DMG MORI와 SIEMENS 개발 엔지니어들의 협업으로 개발되었다. “우리는 구조물 디자인 및 프로세스 개발에 당사 어플리케이션 엔지니어링의 응용 노하우로 고객을 지원합니다. 이런 방법으로 특수 트레이닝 및 스타트업 서포트를 제공합니다.”(패트릭 디더리히, SAUER GmbH 매니징 디렉터 및 LASERTEC 3D 및 LASERTEC 3D hybrid모델 시리즈 책임자)

레이저 증착 용접을 통한 비용 효율적인 수리

LASERTEC SLM 기계는 종래의 방법으로는 제작할 수 없는 윤곽에 가까운 내부 냉각 채널을 구현한다.

지난 5년 간, 레이저 증착 용접은 많은 산업 분야에서 수리와 코팅을 위한 뛰어난 기술로 부상하였다. “다양한 산업 분야 고객들이 비용 효율적인 수리를 위해 LASERTEC 65 3D hybrid를 구매하였습니다.”(패트릭 디더리히) 이 하이브리드 기계는 리포밍과 단조 공구 제작, 즉 열간 및 냉간 강판 재성형 분야에 광범위한 고객층을 확보하고 있다. “여기서 절삭 날에 대해 언급을 해야겠습니다. 이전에는 절삭 날 가공 공정이 며칠 걸렸습니다. 하지만 지금은 분말 노즐 기술로 반나절이면 처리할 수 있습니다.” 사용자들은 주된 초점이 제조 비용이 아니라 시스템 가용성에 있는 산업 분야에서도 LASERTEC 65 3D hybrid의 강점으로 이득을 본다. 이는 오일과 가스 산업 그리고 화학 및 제약 산업을 포함한다.  

많은 고객이 확장된 레이저 증착 용접의 개발을 계획하고 있다. “예를 들어 완전한 캐스팅 공구를 금형을 사용하는 사출 생산 대신 적층 가공으로 생산할 수 있습니다. 적층 가공한 부품을 바로 통합하여 공구의 수명도 길어집니다.” DMG MORI는 자동화된 제조와 수리에 관한 긍정적인 발전을 기대하고 있다. (EMO 2019의 메인 주제는 자동화 솔루션). 패트릭 디더리히에 따르면 LASERTEC 3D 기계는 “수리로 인한 품질 손실 없이 여러 수리 프로세스 단계가 순차적으로 그리고 자동으로 실행됩니다.”.

LASERTEC SLM: 분말 베드의 최대 정밀도

LASERTEC SLM 기계는 종래의 방법으로는 제작할 수 없는 윤곽에 가까운 내부 냉각 채널을 구현한다.

DMG MORI 분말 베드 기술 포트폴리오에는 300 x 300 x 300 mm로 공간이 큰 LASERTEC 30 SLM 2세대와, 35 µm에 불과한 초점 직경 덕분에 정밀도에서 새로운 표준을 설정하는 LASERTEC 12 SLM 이 포함된다. 이 정확도 등급에서 이 기계는 125 x 125 x 200 mm의 가장 큰 공간을 갖는다. 모든 LASERTEC SLM 기계의 공통점은 rePLUG 분말 모듈을 사용하여 분말을 교체한다는 점이다. 폐쇄형 분말 회로는 처음에 언급한 산업 안전을 제공하고, 한 편으로 rePLUG 분말 모듈을 사용하여 2시간 내에 복잡하지 않게 교체할 수 있다. “이것은 시장에서 가장 빠른 방법입니다.”라며 DMG MORI의 REALIZER GmbH 매니징 디렉터로서 LASERTEC SLM 모델 시리즈를 총괄하는 마티아스 볼피안스키가 강조하였다.      

지능형 분말 관리 및 혁신적인 OPTOMET 소프트웨어

DMG MORI는 분말 베드 기술 영역에서 생산성을 높이는 데에도 치중하고 있다. 마티아스 볼피안스키는 다음과 같이 전망한다. “하드웨어의 최전방에서는 기계의 생산성을 바로 향상시키는 멀티 레이저 시스템을 사용할 수 있습니다.” 그는 미래에는 자동화 시스템이 중요하다고 생각한다. “초기 접근법은 분말 관리의 자동화입니다. 이 부분에서 당사는 rePLUG 분말 모듈로 오래 전부터 분말 관리 자동화를 추구하였습니다. 셋업과 분말 제거 역시 새로운 기게 컨셉트나 외부 로봇을 이용하여 자동화할 수 있습니다.” OPTOMET 소프트웨어는 생산성 증대에 기여할 것이다. DMG MORI는 EMO Hannover 2019에서 이 분야의 새로운 두 가지 기능을 선보였다. OPTOMET Max. Power는 최적화된 조명 전략을 제공하고 기계 퍼포먼스 활용을 개선한다. 이 모델은 최대 50% 높은 조형 속도가 가능하다. 구성 요소 내 잔류 응력은 OPTOMET 온도 제어를 이용하여 조형 플랫폼 온도를 적극적으로 제어하여 줄일 수 있다. 이는 프로세스의 일정한 조건을 형성한다.  

DMQP: 품질 인증을 획득한 비용 효율적인 분말 회로

적층 가공 분야에서 DMQP 제품 라인은 개방형 분말 선택에, 한 편으로는 전체적이며 적합한 분말 회로를 사용하는 데에 집중한다.

DMG MORI는 DMG MORI 인증 제품 범위에 적층 제조를 위한 주변 장치와 액세서리 요소를 확장하여 전체적인 프로세스 컨셉트를 강조하였다. 개방형 분말 선택과 적합하고 통합적인 분말 회로를 갖는 것에 초점을 맞추었다. 선별한 DMQP 파트너를 통한 분말 회수와 재활용은 값비싼 분말 재료를 경제적으로 재처리하는 방법을 제공한다. 이 분야에서 하나우에 본사를 두고 있는 유능한 DMQP 파트너인 Heraeus를 인수하였다. 이는 엄격한 품질 표준을 충족하는 포괄적인 분말 포트폴리오를 고객이 이용할 수 있도록 보장한다. DMG MORI는 이러한 표준을 LASERTEC SLM 분말 베드 기계에서 검증하였다. “당사 웹 샵에 있는 폭넓은 범위의 재료는 공구 강 및 스테인리스 스틸에서 알루미늄과 코발트 크롬, 인코넬 및 티타늄까지 이르며, 이는 전세계적으로 그리고 단 며칠 이내에 당사가 목표로 하는 산업에서 거의 모든 요건을 커버할 수 있습니다.” (마티아스 볼피안스키) 모든 분말은 DMQP 품질 인증 씰이 표시되어 있고, 중요 매개변수가 설정되어 바로 사용할 수 있다.

ADDITIVE INTELLIGENCE: 목표로 하는 방법으로 노하우 구축

적층 가공으로 복잡한 경량 구조물을 제조할 수 있다.

많은 기업들은 적층 가공의 지속적 성장과 잠재력이 크다는 것을 인지하고 있지만 일관된 절차가 부족하다. 이를 위해 DMG MORI는 적층 가공 액설런스 센터에 전문가들을 참여시켰고, 그들은 빌레펠트와 프론텐, 도쿄, 상해 그리고 시카고의 현지 시장에 자신들의 노하우를 전수하였다. DMG MORI 아카데미는 적층 가공의 잠재력을 활용할 수 있도록 지원한다. “당사 ADDITIVE INTELLIGENCE어드바이스 유닛은 LASERTEC SLM과 LASERTEC 3D 모델 시리즈와 관련된 필수 노하우를 준비하고 프로세스 체인을 통합하는 회사를 지원합니다.”(패트릭 디더리히) 컨설팅 범위는 잠재적 결정과 엔지니어링에서 소규모 연속 제조까지 적층 가공 전체 프로세스 전반의 서비스를 포함한다. “AM Quickcheck는 고객 회사에 해당하는 응용 사례를 확인하는 완벽한 출발점입니다.”

미래 지향적 방법으로 제조

적층 가공은 기존의 가공 방법이 한계에 부딪힌 작업을 처리할 수 있다. 분말 노즐을 사용하여 분말 베드에서 청동을 사용하여 냉각 용량이 개선된 복합 재료 요소가 포함된 가볍고 기능적인 기능 요소를 갖춘 복잡한 구조물을 제조할 수 있다. 패트릭 디더리히는 다음과 같이 확신하였다. “이러한 배경에서 당사 LASERTEC 3D와 LASERTEC 3D hybrid 기계 그리고 LASERTEC SLM 모델 시리즈는 새로운 프로세스를 지원하는, 미래 지향적인 제조에 대한 완벽한 적층 기술입니다.”