아리스 복합소재 내부: CEO 이선 에스코위츠, 적층 몰딩 혁신 이야기

아리스 복합소재(Arris Composites, 캘리포니아 버클리) CEO 겸 공동창업자 이선 에스코위츠(Ethan Escowitz)가 최근 CW 편집장 제프 슬로안과 아리스, 적층 몰딩(Additive Molding) 기술, 시장 배치에 대해 이야기했습니다. 여기 발췌문이 실려 있지만, 전체 인터뷰는 CW Talks 팟캐스트에서 compositesworld.com/podcast 또는 애플 팟캐스트, 구글 팟캐스트에서 CW Talks 다운로드로 들을 수 있습니다.

JS: 아리스가 개발한 [적층 몰딩]이 기술적으로는 적층 제조일 수 있지만, 우리가 전통적으로 생각하는 적층 제조와는 다르죠?

EE: 본질적으로 우리 전자기계 시스템은 니어넷셰이프, 복잡한, 연속 섬유, 프리폼 어셈블리를 생산하고, 후공정 단계에서 몰딩합니다.

JS: 그래서 건식 또는 프리프레그 섬유를 직접 금형에 프리폼하는 건가요?

EE: 우리는 프리임프레그네이티드된 열가소성 복합재를 사용합니다.

JS: 그게 자동으로, 또는 적어도 일종의 자동화로 금형에 증착된 후 압축 공정으로 이송되는 거죠?

EE: 정확히 그렇습니다.

JS: 이 공정의 스위트 스팟(sweet spot)은 어디라고 보시나요?

EE: 소비자 전자제품이 우리가 시작한 곳입니다. 거기서 제품 아키텍처를 훨씬 빠르게 변경하고 부품 통합을 볼 수 있기 때문입니다. 다른 분야[차량]에서 드롭인 교체 부품도 보고 있습니다... 매우 가치 있는 고성능 소형 부품을 많이 만들 수 있고, 더 큰 아키텍처를 가진 제품들은 어셈블리를 통합할 수 있습니다. 그래서 부품 클래스별로 다른 전략입니다.

JS: 전자 분야 몇 가지 응용을 언급하셨고, 자동차와 항공우주도 일반적으로 말씀하셨습니다. 이 공정에 적합한 자동차나 항공우주 응용 사례는 어떤 것들이 있나요?

EE: 자동차와 항공우주에는 본질적으로 더 복잡한 많은 구조용 브라켓들이 있고, 더 크고 평평한 2D, 2.5D 형태만큼 복합재 혁신을 보지 못했습니다. 금속 3D 프린팅이 위상 최적화된 브라켓과 형태 제조를 대중화했죠... 그래서 그런 구조용 브라켓들이 정말 이상적인 형태입니다. 우리 능력으로 그 3D 구조를 따라 하중 경로를 따라 섬유를 정렬할 수 있어 금속 3D 프린팅 대비 상당한 중량 절감과 높은 비용 경쟁력을 달성했습니다.

JS: 아리스가 CAMX 2020에서 복합재와 위상 최적화 수렴에 대한 논문을 발표했습니다. 이 논문은 아리스가 노스롭 그루먼과 함께 금속 브라켓을 가져와 재설계하고 아리스 적층 몰딩 공정으로 제조하도록 최적화한 작업을 설명합니다. 이에 대해 더 말씀해 주세요.

EE: [이 프로젝트로] 3D 프린팅 티타늄과 동등한 강성을 80% 중량 절감으로 달성했습니다. 많은 청취자들이 아시듯, 항공기 하나에 수백 개의 브라켓이 있을 수 있습니다. 이만큼 중량을 줄이는 건 연속 복합재를 복잡한 형태에 넣는 능력을 잘 보여줍니다. 그리고 이건 항공기 제조사와 소유자에게 상업적 가치가 어디에 있는지 정말 명확히 보여줍니다. 앞서 이야기했듯 브라켓은 항공우주만의 게 아닙니다.