전문가 인터뷰:Renault Formula One 팀의 적층 제조 전문가 Pat Warner

Pat Warner는 내부 적층 제조 전문가인 Renault Sport Formula One Team의 ADM 매니저로 프로토타입 및 생산 목적 모두를 위한 일류 인쇄 부품을 제공하기 위해 노력하고 있습니다. 19년 이상 F1 내에서 적층 제조에 깊이 관여해 온 Pat은 기술 및 응용 분야의 여러 주요 발전을 목격했으며 아래 인터뷰에서 AMFG와 친절하게 논의했습니다.

AMFG:어떻게 적층 제조에 참여하게 되었습니까?

Pat:저는 원래 당시 Benetton Formula Team에서 CNC 기계공이었으며 1997년에 CAM 부서로 옮겼습니다. 우리는 98년에 첫 SLA 기계를 구입했지만 어떻게 해야 할지 몰랐습니다. 기계는 기계 공장과 CAM 그룹에 주어진 프로그래밍 작업에 인접한 방에 배치되었습니다. 2000년까지 우리는 더 새롭고 더 빠른 두 가지 모델에 대해 SLA 시스템을 PX할 수 있는 충분한 응용 프로그램을 찾았습니다. 2002년까지 우리는 두 개를 더 샀습니다. 2003년에는 부서에 레이저 소결을 추가했으며 이후 점차적으로 기존 부서인 9대의 기계 부서로 확장했습니다.

AMFG:Renault에서 근무하는 동안 목격한 가장 위대한 AM 성공 사례는 무엇입니까?

Pat:지난 몇 년 동안 많은 것이 있었습니다.

우리는 자동차의 모든 새로운 구성 요소에 대한 프로토타입을 만들고 기능/적합에 맞게 조립합니다. 이것은 덧셈의 세계에서 새로운 것은 아니지만 실수를 매우 빨리 찾을 수 있음을 의미합니다. 최신 F1 자동차의 포장은 디자인 팀에게 어려운 일입니다. 정비공이 자동차의 일부에 접근할 수 있는 공간을 허용하는 것은 화면을 보고 달성하기 어려운 일이기 때문입니다.

당사는 기어박스 케이싱과 같은 구조용 티타늄 구성요소를 위한 자체 투자 주조 패턴을 제조합니다. 우리는 이 프로세스를 개선하기 위해 많은 시간과 노력을 기울였으며 일반적으로 우리가 사용하는 파운드리에서 패턴 구매를 요청하는 것으로 끝납니다(이 시점에서는 팀을 위한 구성 요소만 만듭니다).

적층 제조는 의심할 여지 없이 F1의 풍동 개발 속도를 증가시켰습니다. 무제한 풍동 시간을 운영할 때 터널에 공급하기 위해 일주일에 600개 이상의 부품을 생산했습니다. 동일한 목표를 달성하는 데 필요한 기존 제조 자원의 양은 엄청날 것입니다.

신속한 지그와 고정 장치는 자동차 생산과 회로에서 막판 수정에 도움이 되었습니다. 금요일에 문제를 찾고, 교체 품목을 만들고, 자격을 갖추기 위해 제 시간에 트랙으로 배송하는 일이 여러 번 발생했습니다.

물론 우리에게도 작은 재난이 있었지만 모두 학습 과정에 도움이 되었습니다.

AMFG:AM을 프로토타이핑과 생산을 위한 도구로 사용할 때 겪었던 주요 과제는 무엇입니까?

Pat:다시 말하지만 너무 많았습니다.

처음 시작할 때 부품의 수명이 큰 문제였습니다. SLA 재료는 매우 약하고 습기에 잘 견디지 못했습니다. 부서지지 않고 일주일 동안 책상 위에 부품을 보관할 수 있다면 공기 중 수분을 흡수하여 부품이 뒤틀릴 것입니다. 자료 개발은 이러한 문제를 해결하고 그 과정에서 몇 가지 엄청난 개선을 이루었습니다.

우리가 외부 공급업체로부터 부품을 구매하기 시작하면서 동일한 빌드에서 나온 것이라 하더라도 동일한 부품을 두 번 얻는 경우는 거의 없다는 것을 알게 되었습니다. 이를 통해 우리는 장비와 재료를 이해하고 프로세스를 개선하는 데 더 많은 시간을 할애하여 더 많은 사내 장비를 도입할 수 있었습니다. 2004년에는 보잉과 파트너십을 맺었습니다. 이 파트너십은 우리 모두에게 도움이 되었고 차량에 더 많은 부품을 장착할 수 있게 되었습니다. 우리는 상업적으로 이용 가능하고(FIA 규정에 따라 필요함) 다른 곳에서 사용되고 있는 우리의 필요에 맞게 특별히 개발한 자료를 개발했습니다.

교육 또한 도전 과제였습니다. 기술이 도입된 지 꽤 오래되었지만 교육과 마찬가지로 주류 제조 분야로의 채택도 점진적이었습니다. 그 결과 우리는 적층 제조에 노출된 적이 없는 새로운 디자이너를 계속 얻습니다.

AMFG:인쇄 플랫폼과 재료 측면에서 가장 보고 싶은 새로운 혁신은 무엇입니까?

Pat:두 분야 모두 제가 관여한 19년 동안 많은 발전을 이루었지만 아직 기술이 성숙할 수 있는 여지가 더 있습니다. 우리는 여전히 우리가 원하는 결과를 얻기 위해 우리의 프로세스에 많은 주의를 기울여야 하며 우리가 구매하는 일부 구성요소에서 여전히 불일치를 봅니다. 이러한 불일치 중 일부는 우리가 사용하는 장비에 있을 수 있지만 최근에 좋은 조치가 취해졌습니다. 이 분야에서 일부는 공급업체가 해당 장비를 사용하고 재료를 재활용하는 방식에 있습니다. 하지만 플랫폼과 재료가 전부는 아닙니다. AM을 위한 더 나은 설계 도구도 필요합니다.

우리는 모두 내부에 격자 무늬가 있는 가벼운 중공 구조를 보았습니다. 이는 모터스포츠 및 항공우주 분야에 적합해야 하지만 실제로 이러한 구성요소를 최대한 활용할 수 있을 만큼 이러한 구성요소의 강도, 강성 및 고장 메커니즘을 잘 예측할 수 없습니다.

AMFG:향후 몇 년 동안 F1 내에서 AM 사용이 어떻게 발전할 것으로 보십니까?

Pat:우리는 항상 새로운 애플리케이션을 찾고 있습니다. 도구 상자의 크기가 커질수록 응용 프로그램의 수도 늘어납니다.

금속은 고온 폴리머와 마찬가지로 매년 엄청난 단계를 밟고 있습니다. 그들이 더 발전하고 사용 방법을 더 잘 이해하게 되면 AM 부품에서 훨씬 더 많은 것을 얻을 수 있을 것입니다.

AM에게는 매우 흥미로운 시기이며 많은 관심과 자금 지원을 받고 있습니다. 기존 제조 방식에 완전히 도전하려면 아직 갈 길이 멀기 때문에 이는 전체 산업에 도움이 될 수 있습니다.

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