카라콜(Caracol), 로봇 장착형 3D 프린터로 적층 제조 스케일 확대

2017년 설립된 이탈리아 스타트업 카라콜(Caracol, 롬마초)은 고성능 산업용 애플리케이션으로 3D 프린팅을 확장하는 대규모 적층 제조(AM) 전문 기업입니다. 마케팅·전략 최고 책임자 비올레타 네스폴로(Violetta Nespolo)는 "우리의 미션은 점점 더 극한의 첨단 애플리케이션, 항공우주·자동차 등 첨단 분야에서 작업하는 것이다. 대규모화가 오늘날 가능한 것을 훨씬 넘어 적층 제조 기술을 발전시키는 열쇠라고 믿는다"고 말합니다.

로봇 암 기반 시스템 개발

기존 프린터로 연구를 시작하며 가능한 스케일 확장을 탐구했고, 로봇 암이 대형 복잡 부품 프린팅에 최대 유연성을 제공함을 발견했습니다. 초기 연구 단계 후 카라콜은 설계·프린트 관리 소프트웨어를 포함한 압출 기반 3D 프린팅 시스템을 개발·특허화해 쿠카(KUKA) 로봇 암에 장착했습니다. 현재 최대 4m 폭 출력이 가능하며, 트롤리나 레일 시스템 추가 시 10m 폭까지 확장 가능합니다.

소재 다양성

폴리아미드(PA), 폴리페닐렌 설파이드(PPS), 폴리프로필렌(PP) 등 다양한 폴리머와 호환되며, 미보강 또는 최대 40% 카본/글라스 파이버 보강이 가능합니다. "기존 3D 프린팅 필라멘트를 넘어 사출 성형용 펠릿 등 광범위한 소재를 사용할 수 있어 기존 필라멘트보다 높은 섬유 함량의 복합재 적용이 가능하다"고 네스폴로는 강조합니다.

서비스 및 실적

현재 이탈리아 시설에서 설계, 엔지니어링, 프로토타이핑, 중소량 양산까지 풀서비스를 제공합니다. 자사 특허 대규모 시스템 외에 다양한 크기의 FDM, SLA 프린터도 보유하고 있습니다. 자동차 등 다양한 산업의 프로토타입 부품을 생산하지만, 현재 주력 분야는 대규모 항공우주 툴링입니다.

예: 항공기 벨리 페어링 패널용 대규모 적층 제조 툴을 단일 부품으로 프린팅 후 CNC 가공해 치수 공차 0.1mm, 표면 조도 1.6μm 달성. 부품 수 30개 이상에서 1개로 축소, 제작 기간 6주에서 5일로 단축, 전체 비용 35% 절감. "전통적인 금속 툴링 대비 맞춤형 제품을 극도로 빠르고 비용 효율적으로 생산할 수 있다"고 네스폴로는 설명합니다.

미래 로드맵

구조용 자동차·항공우주 부품 양산, 더 큰 프린트 볼륨, 통합 부품 마감을 위한 CNC 밀링 추가, PEEK·PAEK 등 고성능 소재 및 연속 섬유 보강 호환성 확대를 추진 중입니다.