항공우주 공학에서 신속 시제품 제작의 핵심 이점

신속 시제품 제작(RP)은 CAD 파일로부터 단일 단면층의 적층 증착을 통해 3차원 물체를 시제품으로 쉽게 제작하는 공정 세트를 말합니다. 1980년대 후반에 도입되었습니다. RP는 부품의 물리적 작동 모델을 쉽게 제작하는 공정 그룹으로 정의할 수 있습니다. 오늘날 개념에서 시장으로 제품을 저비용으로 쉽게 안내하는 데 매우 중요합니다. 신속 시제품 제작은 항공 산업에 적용되어 심오한 영향을 미쳤습니다.

항공우주 신속 시제품 제작의 필요성

요즘 항공우주 부문은 예산 제약에 직면해 있으며 전적으로 비용에 의해 주도됩니다. 바이투플라이 비율(Buy-to-fly ratio)은 전 세계적으로 보통 10~20%로 낮습니다. 이는 부품 원자재 무게와 부품 자체 무게의 비율을 의미합니다. 항공우주 부문 증가는 향후 20년간 급격히 늘어날 전망입니다. 이는 방산 적용에서 상업용 항공기로 적층 제조 기술 적용의 수익성 있는 시장을 확대할 것입니다. 더 혁신적인 설계에 대한 수요 증가와 예산 제약 심화로 대체 설계 및 제조 기술을 모색하게 되었습니다. 많은 항공 기업이 현재 다양한 시제품 제작 공정을 연구 중입니다.

시제품 제작 활용의 이점

1. 저비용 경제성
2. 설계 자유도
3. 소재 효율성
4. 예측 가능한 생산
5. 조립 공정 감소

항공우주 시제품 제작의 특징

• 저생산량: 항공기 개발은 생산량 대비 툴링 비용의 비효율적 상각으로 고비용이었습니다. 신속 시제품 제작으로 이런 비용을 최소화할 수 있습니다.
• 지속적인 설계 반복: 설계 반복 횟수가 많음 → 신속 시제품 제작으로 시간과 비용 절약.
• 기하학적 설계 복잡성: 항공 산업은 복잡한 부품 기하학을 생산합니다. 전통적 방식으로 부품을 결합하는 것은 신속 제조 활용 시보다 설계자에게 더 어려운 과제입니다.
• 신소재 테스트: 신속 제조는 더 이국적인 소재를 쉽게 가공할 수 있습니다. 툴링 투자 없이 신소재 시제품 제작과 소량 시험이 가능합니다.

결론적으로 RP 기술은 기계, 전기·전자, 소재, 항공우주, 주로 생체의공학 등 거의 모든 공학 분야에 기여했습니다. 항공우주 부문은 설계 개념부터 수명 말기 수리까지 모든 공정과 기능을 수용했습니다. 신속 시제품 제작은 제품 개발 주기를 비용 효율적으로 단축하며 항공우주 산업에 이상적인 방법입니다.