3D 프린팅이 양산에 좋은 세 가지 이유

유연성과 개별 맞춤은 새로운 도전 과제이며, 양산에서도 마찬가지이다. 이제 중소기업도 3D 프린팅을 이용하여 대응력을 개선할 수 있다.

슈테판 홀랜더(Stefan Holländer): Formlabs EMEA 매니징 디렉터

핵심 내용

3D 프린팅한 사출 성형 금형으로 신속한 제조가 가능하다.

적은 투자로 높은 유연성과 개별성을 높일 수 있다.

Gillette가 3D 프린팅으로 개별 맞춤 양산에 들어갔다.

모든 일에는 시간이 필요하다. 먼저 프로토타입을 개발하고 테스트한 후 개선한다. 이후 생산에 맞는 공구를 제작한다. 여기에는 대부분 많은 비용이 들어가지만 시장과 수요가 변하고 있어, 유연성과 개별 맞춤이 점점 중요해지고 있다. 이로 인해 빠른 조정과 제품 변경이 필요하다. 하지만 이는 대량 생산에서 간단한 일이 아니다.

적층 가공은 이러한 프로세스를 간단하게 만들고, 심지어 시리즈 생산에 적용할 수 있다. 이미 적층 가공은 의료 분야나 소비재 분야에서 제품을 저렴하게, 사내에서 규모 변경을 가능하게 그리고 요건에 맞게(on demand) 제조하기 위해 사용되고 있다. 이제 중소기업들도 적층 가공의 이점을 누리고 있다.

1. 출시 기간 단축

3D 프린터를 사용하여 프로토타입과 최종 부품을 직접 프린팅할 수 있다. 전통적인 값비싼 공구는 필요하지 않고 출시 기간도 짧아진다. 만약 공구가 필요하다면 3D 프린팅으로 저렴하게 제작할 수 있다. 사출 성형을 위한 3D 프린팅 몰드가 한 예이다. 소량 시리즈 생산(부품 10 ~ 100개)에서 3D 프린팅 몰드로 신속하게 제조할 수 있다. 엔지니어와 디자이너는 금형을 조정하고 기능적인 최종 부품을 반복해서 설계할 수 있다.

Braskem는 3D프린터와 사출 성형기를 이용하여, Formlabs의 내열성 고온 수지 ‘High Temp Resin’으로 맞춤형 3D 프린팅 몰드를 개발하고, 샷 당 2개의 마스크 스트랩을 생산한다. Braskem는 값비싼 외주 제작 금속 금형에 의존하지 않고, 쾌속 조형을 통해 수천 개의 스트랩을 제조하여 코로나 팬데믹 중에 전 세계 직원들을 보호할 수 있었다.

2. 높은 유연성

데스크탑 3D 프린터는 매우 콤팩트하여 설치에 필요한 면적이 A3 용지 크기면 충분하고, 대형 기계에 비해 설치하고 제거하는 것이 훨씬 용이하다. Formlabs 3D 프린터에는 액체 수지가 들어있는 탱크가 있으며, 어떤 재료를 사용하는지는 제품 적용 영역에 의해 결정할 수 있다.

특히 내충격성과 유연성 또는 내열성 재료가 있으며, 치과 또는 기계 공학을 위한 특정 합성수지도 있다. 제품은 CAD 소프트웨어로 설계하여 쉽게 조정할 수 있다. 소형 데스크탑 프린터의 장점으로는 대규모 투자가 필요하지 않다는 점이다. 기업은 몇 대의 프린터로 시작하여 필요에 따라 계속 추가할 수 있다. 또한 빠르게 설정할 수 있어 생산에도 빠르게 대응할 수 있다.

3. 개별 맞춤 확대

많은 업체들이 고객들의 커스터마이제이션을 확대하는 데 어려움을 겪고 있다. 제품에 대한 수요의 급격한 변동은 고가의 공구에 투자한 회사는 제품 전환이 느리고 비용이 많이 들어 문제가 될 수 있다. 면도기 제조사인 질레트(Gillette)는 직판 브랜드의 증가하는 압력에 대응하기 위해 Razor Maker를 도입했다. 이는 맞춤형과 한정판 면도기 손잡이를 설계하고 제조하기 위한 플랫폼으로, 고객들은 이제 온라인으로 면도기 손잡이를 직접 디자인할 수 있다. 질레트는 SLA(스테레오 리소그래피)를 이용하여 제조하며, 다양한 합성수지를 유연하게 교환할 수 있다.

MM 팟캐스트: 적층 가공을 이용한 시리즈 생산

팟캐스트 시리즈 ‘언제쯤 대량 시리즈를 적층 가공할 수 있을까?’에서 HP와 Oerlikon AM 그리고 VW 대표자들이 이야기를 나누었다. 프린터 제조업체와 계약 제조업체 그리고 자동차 제조업체 대표들은 3D 프린터가 시리즈를 생산하려면 3D 프린터가 무엇을 할 수 있어야 하는지, 적층 가공으로 쉽게 커스터마이징할 수 있다면, 대량 시리즈도 3D 프린팅으로 생산할 수 있는지, 아니면 적층 가공은 사출 성형 및 절삭에 비해 어떤 방향으로 나가야 하는지에 대해 자신들의 관점에서 이야기를 나누었다. 아래에서 청취할 수 있다. https://bit.ly/3tKeuJU