인터뷰:HP Metal Jet의 영향에 대한 HP Metals의 글로벌 책임자

HP는 헤드라인을 장식한 것이 낯설지 않은 회사입니다. 2016년에는 Multi Jet Fusion 기술을 출시하여 3D 프린팅 업계에 파장을 일으켰습니다.

HP의 적층 제조에 대한 첫 번째 진출을 표시하는 이 신기술은 산업용 등급의 ​​기능성 폴리머 부품과 프로토타입을 상업적 규모로 생산할 수 있는 새로운 가능성을 약속했습니다. 이제 2년 후, HP는 생산 등급 금속 부품의 대량 제조를 위한 새로운 3D 프린팅 기술인 HP Metal Jet라는 최신 제품을 출시했습니다.

AMFG는 최근 HP의 글로벌 책임자 Metals, 3D Printing Business, Dr. Tim Weber는 회사가 금속을 향한 움직임과 최종 부품 생산을 위한 HP Metal Jet의 광범위한 의미에 대해 자세히 알아봅니다.

12조 달러 규모의 산업 혁신

Weber는 "2년 전 플라스틱 사업을 시작한 이래로 우리는 시장에 실질적인 가치 제안을 제공하는 데 집중해 왔습니다."라고 말합니다. “오늘날 3D 프린팅에 대해 생각해보면 이 기술은 여전히 ​​프로토타입 및 특수 생산 애플리케이션에 주로 사용됩니다. 하드웨어, 재료, 소프트웨어 등 모든 것을 고려한다면 시장 규모는 아마도 100억 달러에 불과할 것입니다. 이는 전체 제조 부문이 전 세계적으로 가치가 있는 12조 달러의 일부에 불과합니다.”

HP의 비전은 3D 프린팅 기술을 통해 제조 부문을 혁신하는 것이며 여기에는 금속 제조 부문이 포함됩니다. 그러나 HP Metal Jet가 이러한 비전의 일부를 구성하는 동안 먼저 극복해야 할 과제가 있습니다. Weber는 HP가 해결하기 위해 최선을 다하는 3가지 영역을 식별합니다.

“먼저 수백만 개의 부품을 생산하는 데 사용할 시스템을 만들려면 시스템이 완전히 견고하고 정상적인 제조 환경을 견딜 수 있어야 합니다. 이와 함께 다양한 응용 분야의 최종 부품으로 사용하기에 충분히 좋은 부품을 만들어야 합니다."

Weber는 또한 재료와 관련된 문제를 지적합니다. "재료 가격은 또 다른 중요한 요소입니다. :재료가 매우 비싸고 제조는 모두 비용에 관한 것입니다. 부품을 더 저렴하게 생산할 수 있는 방법을 제공하는 생산 방법이 있다면 대부분의 제조업체는 즉시 전환합니다. 그러나 우리는 전체 재료 비용을 절감해야 합니다.

“두 번째 부분은 재료 선택입니다. 수천 개의 플라스틱과 다양한 금속 합금을 사용할 수 있으므로 간소화된 접근 방식을 구현해야 합니다. 이것이 우리가 플라스틱과 금속 모두를 위한 개방형 재료 플랫폼을 만든 이유입니다."

시작점:HP Multi Jet Fusion

Metal Jet에 대해 알아보기 전에 먼저 Multi Jet Fusion 기술로 시작된 적층 제조를 향한 HP의 여정을 살펴보는 것이 좋습니다.

HP Multi Jet Fusion은 바인더 분사 공정을 사용하여 플라스틱 분말을 베드 전체에 퍼뜨립니다. 적외선 에너지를 흡수하도록 설계된 융합제가 HP의 PageWide 기술을 사용하여 응고되어야 하는 부품 영역 전체에 분사됩니다. 적외선 에너지는 재료에 흡수되어 플라스틱을 녹이고 천천히 부품을 구성합니다.

현재까지 HP Multi Jet Fusion 프린터 포트폴리오에는 4200 및 4210이 포함되어 있으며 회사는 이 시스템의 더 작은 통합 버전인 HP Jet Fusion 500/300 시리즈를 발표했습니다. 컬러로 인쇄할 수 있습니다. 특히, Weber는 미국의 Forecast 3D라는 한 고객이 현재 수백만 개의 부품을 생산하고 있으며 현재 24/7을 실행하는 24대의 프린터를 보유하고 있다고 보고합니다.

Weber는 "플라스틱을 사용하여 생산으로 도약하고 있습니다."라고 말합니다. "우리의 목표는 이전에 프로토타이핑만 하던 사용자들이 정확히 동일한 기술을 사용하여 바로 제조할 수 있는 적층 제조를 민주화하는 것입니다."

플라스틱에서 금속으로

HP의 Multi Jet Fusion 기술은 Metal Jet를 위한 완벽한 발사대를 제공했습니다.

그러나 금속 3D 프린팅으로의 이동은 그 자체로 어려움이 있습니다.

Weber는 "이것은 프로토타입이 아니라 제조에 관한 것이기 때문에 비용이 중요합니다."라고 말합니다. “3D 프린터 제조업체는 다른 적층 제조 회사가 아니라 인베스트먼트 주조, 금속 사출 성형 및 CNC와 같은 전통적인 방법과 경쟁할 수 있는 우수한 경제성을 갖추어야 합니다. 동시에 이 기술을 사용하여 표준을 충족하는 고품질 부품을 생산할 수 있는지 확인해야 합니다.”

바인더 젯팅 기술은 Multi Jet Fusion 프로세스를 기반으로 하며 금속 사출 성형( MIM) 분말. 특히 Metal Jet는 오늘날 시장에 나와 있는 동급 바인더 및 레이저 소결 기술보다 생산성이 최대 50배 높으며 ASTM 표준을 충족하는 등방성 부품을 생산할 수 있습니다.

Weber는 "우리가 한 것은 기본적인 Multi Jet Fusion 플랫폼을 사용하고 프린터를 플라스틱 분말 대신 금속 분말로 작동하도록 재설계한 것입니다."라고 설명합니다. "하지만 융합제를 분사하는 대신 우리는 제트 결합제. HP Latex 잉크 기술은 매우 강력한 친환경 부품을 만들고 많이 사용하지 않기 때문에 바인더를 만드는 데 활용하고 있습니다."

“HP는 아마도 세계 최고의 디지털 인쇄 회사일 것입니다. 잉크젯의 관점에서 우리는 모든 프린터에서 정확히 동일한 기술을 사용합니다. 30년 동안 우리는 열전사 잉크젯 기술을 사용하여 이 모든 다양한 것들을 분사하는 방법을 배웠습니다. 그 깊이 있는 전문 지식을 활용하여 우리는 획기적인 바인더를 만들었습니다. 금속 사출 성형의 경우 일반적으로 태워야 하는 바인더가 중량 기준으로 10% 이상이라는 점에서 획기적인 것입니다. 우리의 경우에는 1% 미만이며, 이는 훨씬 더 적기 때문에 더 빠르고 저렴하며 훨씬 더 간단하게 소결할 수 있습니다."

대량 생산을 목표로 HP는 처음으로 스테인리스 스틸 시스템을 출시했습니다. Weber는 다음과 같이 설명합니다. “공정 제어를 확립하고 필요한 공차 세트를 충족했는지 확인하는 것이 중요합니다. 우리는 곧 저탄소강 및 합금강과 같은 스테인리스강의 다른 변형으로 확장할 것입니다. 하지만 시작하려면 하나를 선택해야 했기 때문에 업계 최고의 제품인 316I를 선택했습니다.”

Weber는 인쇄와 바인더를 모두 활용하는 HP의 독점 기술이 핵심이 될 것이라고 믿습니다. 금속 적층 제조를 위한 지속 가능한 가치 제안을 실현합니다.

전략적 파트너십의 힘

출시와 함께 HP는 기능성 금속 부품에 대한 HP 메탈 젯의 잠재력을 완전히 발휘할 목적으로 여러 전략적 파트너십도 발표했습니다. 파트너 중 하나는 GKN Powder Metallurgy입니다. , 하루에 약 1,300만 개의 부품을 생산하는 대형 금속 부품 제조업체입니다. 파트너십은 이미 Wilo를 포함한 여러 주요 산업 고객으로 이어졌습니다. , 최고의 펌프 제조업체 및 Volkswagen . HP와 Volkswagen은 Metal Jet를 제조 전략에 통합하기 위한 다년 계획을 실행하고 있습니다.

Volkswagen, GKN Powder Metallurgy 및 HP 간의 협력을 통해 개별화된 키 링 및 외부 장착 명판과 같은 대량 맞춤형 부품 제조를 신속하게 평가할 수 있게 되었습니다.

Volkswagen의 HP Metal Jet 사용 다년 계획에는 기어 변속 손잡이 및 미러 마운트와 같이 중요한 구조적 요구 사항이 있는 고성능 기능 부품의 생산도 포함됩니다. 전기 자동차와 같은 새로운 플랫폼이 대량 생산에 들어감에 따라 HP Metal Jet는 완전 안전 인증 금속 부품의 경량화와 같은 추가 애플리케이션에 활용될 것으로 예상됩니다.

두 번째로 주목할만한 파트너십은 입니다. 파마텍 , 40년 금속 사출 성형 경험을 자랑합니다. 주로 의료 산업에 서비스를 제공하는 파트너십은 HP가 해당 분야에 침투할 수 있는 독특한 기회를 제공합니다.

“우리는 세계 최고의 인쇄 회사이지만 산업용 금속 부품을 생산하는 데 전문성을 갖춘 사람들과 협력하기로 결정했습니다.”라고 Weber는 설명합니다. “GKN과 함께 우리는 다른 모든 자동차 및 산업 고객을 위한 부품을 생산하기 위해 협력할 수 있을 것입니다. Parmatech는 매우 혁신적이며 의료 산업은 철강 산업에 큰 기회를 제공합니다. 두 파트너십을 통한 우리의 계획은 우리가 Metal Jet Production Service라고 부르는 서비스를 통해 고객과 소통할 수 있는 프린터를 해당 위치에 구축하는 것입니다."

HP는 자사의 생산 서비스를 다음 용도로 사용할 계획입니다. 자동차, 의료 및 산업 부문을 포함한 주요 산업을 대상으로 합니다.

미래를 내다보며

HP가 금속 AM 시장에 진출함에 따라 Weber는 적층 제조가 향후 5년 동안 어떻게 진화할 것으로 보고 있습니까?

“지금이 업계에 있어 정말 흥미로운 시기라고 생각합니다. 3D 프린팅은 오랫동안 플라스틱 및 금속의 프로토타이핑 및 특수 생산에 중점을 두었지만 이제는 기술의 더 빠른 채택을 보기 시작하는 지점에 도달했습니다. 이것은 프로토타이핑에서 제조로의 전환을 시작할 때만 계속될 것입니다.

“우리는 궁극적으로 분산 제조가 핵심적인 역할을 하는 차세대 산업 혁명으로 나아가고 있습니다. 필요한 것을 언제 어디서든 인쇄할 수 있는 능력은 세계 경제에 막대한 영향을 미칠 것입니다. HP는 이 혁명의 일부가 된 것을 자랑스럽게 생각합니다.”

고객이 대량 생산을 위해 디자인을 업로드, 테스트 및 검증하고 부품 수령을 시작할 수 있는 HP Metal Jet Production Service가 2019년 초에 시작됩니다. HP Metal Jet 상용 시스템은 2020년 일반 출시를 목표로 하며 가격은 $399,000 미만입니다.

HP Metal Jet에 대해 자세히 알아보려면 다음을 방문하십시오. https://www8.hp.com/us/en/printers/3d-printers/metals.html