감산 제조로 제품 설계 마스터하기: 정밀도, 비용 효율성 및 신뢰성

최근 제품 설계를 구상했거나, 시장에 출시되면 다음 대박이 될 제품 아이디어가 있으신가요? 그렇다면 비용을 들이지 않고 제품을 정확하게 만들 제조 기술을 찾고 계실 겁니다.

감산 제조는 높은 정확도, 정밀도, 저비용 덕분에 오늘날 많은 산업에서 가장 널리 사용되는 제조 방법 중 하나입니다. 실제로 기술 대기업 Apple은 기존 제조 방법을 포기하고 감산 제조 기술에 의존하여 MacBook Pro의 유니바디 인클로저를 제작해야 했습니다.

하지만 감산 제조란 무엇이며, 다른 제조 기술과 어떻게 다를까요? 그리고 오늘날의 일반적인 제품 설계 과제를 해결하는 데 어떻게 사용할 수 있을까요? 이 글은 이러한 질문과 그 이상에 답합니다.

감산 제조란 무엇인가?

감산 제조는 고체 재료 블록에서 재료를 연속적으로 절삭하여 원하는 모양(또는 제품)을 만드는 과정입니다. 이 제조 방법은 1940년대 제조 산업에서 주목받기 시작했는데, 기계 조작자가 복잡한 부품을 최적의 정확도와 정밀도로 수동 제작할 수 있게 했기 때문입니다.

더 흥미로운 점은 현대 감산 제조 기술이 가공에서 "인적 요소"를 제거한다는 것입니다. 기존 기술보다 더 적은 기계 조작자 입력으로 더 나은 정확도와 정밀도를 달성합니다. 이러한 현대 감산 제조 기술의 예가 컴퓨터 수치 제어(CNC) 머신입니다.

CNC 머신은 컴퓨터 프로그램(G-코드)을 사용하여 절삭 공구가 공작물에 필요한 절단을 수행하여 원하는 모양을 달성하도록 지시합니다. 제품 설계자는 부품의 3D CAD(컴퓨터 지원 설계) 모델만 생성하면 됩니다. CNC 프로그래머는 이 모델을 CNC 머신이 자율적으로 원하는 부품을 만드는 데 사용할 G-코드로 변환하는 데 필요한 모든 작업을 수행합니다.

적층 제조와 감산 제조의 차이점은 무엇인가?

현대 감산 가공 기술과 마찬가지로 적층 제조 기술도 3D CAD 모델과 컴퓨터 프로그램을 사용하여 원하는 모양을 만듭니다. 그러나 감산 가공과 달리 적층 제조 방법은 원하는 모양이 달성될 때까지 재료를 층별로 추가하는 방식입니다. 적층 제조 기술의 예가 3D 프린터입니다.

오늘날 많은 산업에서 3D 프린팅이 탄력을 받고 있지만, CNC 가공과 같은 감산 제조 공정을 곧 대체할 것 같지는 않습니다. 예를 들어, CNC 머신의 전 세계 시장 규모는 현재 839억 9천만 달러이며 2028년까지 1,284억 1천만 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다. 반면 3D 프린팅의 전 세계 시장은 126억 달러로 평가됩니다.

그렇다면 CNC(또는 감산) 가공이 적층 제조 공정보다 갖는 장점은 무엇일까요?

CNC 가공의 장점은 무엇인가?

#1 더 나은 정확도와 정밀도

CNC 머신의 주요 장점 중 하나는 SLS(선택적 레이저 소결), FDM(용융 증착 모델링), DMLS(직접 금속 레이저 소결) 기술을 포함한 여러 유형의 3D 프린팅 기술보다 높은 정확도입니다. CNC 머신의 정확도가 이러한 3D 프린팅 기술과 어떻게 비교되는지 알 수 있도록, 표 1은 이러한 기술의 달성 가능한 공차 한계를 보여줍니다.

CNC 머신의 정밀도(또는 반복성)는 3D 프린터와 비슷합니다. 그러나 CNC 가공으로는 몇 시간 만에 대량의 부품을 복제할 수 있는 반면, 3D 프린터로는 동일한 수량을 생산하는 데 며칠(또는 몇 주)이 걸릴 수 있습니다. 간단히 말해, CNC 가공은 3D 프린팅보다 더 짧은 리드 타임을 제공합니다.

정확도와 정밀도의 차이점에 대해 자세히 알아보세요.

#2 광범위한 재료 호환성

제품 설계자로서 재료 선택이 제품의 성능과 비용에 중요한 역할을 한다는 데 동의하실 겁니다. 하지만 제품에 이상적인 재료를 선택한 후에도, 해당 재료와 호환되는 제조 기술을 선택해야 할 필요가 있습니다.

CNC 머신은 이러한 재료가 고체 블록으로 제공되는 한, 거의 모든 금속, 플라스틱, 목재, 복합재와 호환됩니다. 반면 3D 프린터는 플라스틱과 일부 금속만 호환됩니다.

CNC 가공 재료에 대해 자세히 알아보세요.

#3 CNC 머신은 크고 복잡한 부품을 제작할 수 있다

CNC 머신은 적층 제조 기술과 달리 매우 크고 복잡한 부품을 제작할 수 있습니다. 예를 들어, 간단한 CNC 밀링 머신은 최대 2000 x 800 x 1000mm의 빌드 볼륨으로 부품을 만들 수 있는 반면, SLS 3D 프린터의 최대 빌드 볼륨은 약 300 x 300 x 300mm입니다.

CNC 가공 vs. 3D 프린팅에 대해 자세히 알아보세요.

적층 제조와 감산 제조 선택: Gensun이 도와드립니다

감산 제조는 제품 개발에서 마주치는 많은 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 이는 구상하는 모든 설계를 제조하는 원사이즈-핏-올 방법이 아님을 의미하지 않습니다. 대신 올바른 제조 기술은 제품 설계 요구 사항에 따라 달라지며, 적층 및 감산 제조 역량을 모두 갖춘 기계 가공 업체와 협력하면 도움이 됩니다.

다행히 Gensun 정밀 가공은 아시아 전역에서 적층 및 감산 가공 서비스를 제공하는 선도적인 업체입니다. 최첨단 가공 기술뿐만 아니라, 제품을 처음부터 올바르게 완성할 수 있는 고도로 숙련된 엔지니어, 기계 조작자, 품질 관리 전문가를 보유하고 있습니다.

적층 및 감산 제조 서비스에 대해 자세히 알아보세요.