썸우드(Thermwood), 대형 적층 제조에 자동 프린트 온도 모니터링 시스템 도입

썸우드 코퍼레이션(Thermwood Corp., 미국 인디애나주 데일)이 새로운 대형 적층 제조(LSAM) 기술 역량인 '열 센서 레이어 자동화(Thermal Sensor Layer Automation) 시스템'을 공개했습니다. 이 시스템은 프린트 온도를 자동 모니터링해 용도 불문하고 대형 열가소성 프린트 층 간 완전하고 정밀한 융합을 보장한다고 합니다.

통합 시스템은 새로운 비드가 추가되기 직전 프린트된 층의 온도를 지속적으로 측정해, '레이어 타임 컨트롤(Layer Time Control)' 옵션을 사용해 프린터가 피드 속도를 자동 조절하도록 합니다. 이 조정을 통해 프린팅 공정이 고품질 프린트 부품을 위한 최적의 층간 융합 온도에 매우 근접하게 유지된다고 회사 측은 설명합니다.

새 공정은 프린트 노즐 주변을 서보 제어로 회전하는 비접촉 온도 센서를 사용해, 이동 중인 프린트 노즐 앞 0.5인치 미만 지점의 기존 층 온도를 지속 측정합니다. 이는 층 융합 순간의 온도에 대한 정밀한 피드백을 제공해 모든 지점, 모든 층에서 생성되는 결합의 무결성을 보장합니다.

프로브 데이터는 고급 알고리즘을 통해 처리되어 각 층의 프린트 속도를 조정합니다. 알고리즘은 프린트 지점의 온도와 목표 온도의 차이, 부품이 성장하며 변하는 형상을 고려합니다. 프린트 속도는 더 이상 프린트 CNC 프로그램에 정의되지 않고, 프린트 환경 변화에 대응해 LSAM 제어 시스템이 프린팅 중 지속적으로 조정합니다.

썸우드에 따르면 이 시스템으로 최적 프린트 온도가 각 폴리머별 제어 시스템 파라미터에 저장되며, 폴리머 최초 검증 시 결정됩니다. 제대로 장비된 LSAM으로 특정 소재를 가동하려면 파트 프로그램을 로드하고 소재를 지정한 뒤 켜기만 하면 됩니다. 온도 제어를 포함한 전체 빌드 공정이 자동화됩니다. 또한 기본 프린트 공정의 훨씬 더 엄격한 제어가 가능하다고 합니다.

프린트 공정의 온도 데이터는 디지털 판독 디스플레이, 실시간 현재 온도 및 해당 층 평균 온도 등 여러 형태로 제공됩니다. 프린트 완료 시 각 프린트 층의 온도 프로파일을 상세히 기록한 리포트를 확인할 수 있습니다.

썸우드는 압출 기반 LSAM에서 사상 최초로 층 융합 순간의 온도 측정·제어가 가능해져, 압출 기반 프린트 공정의 핵심에 초점을 맞춘 더 진보한 연구의 가능성이 열렸다고 덧붙입니다.

기존 LSAM 고객은 썸우드 레트로핏 부서에 문의해 현장에서 '열 센서 레이어 자동화 시스템'으로 업그레이드할 수 있습니다.