3D 프린팅 재료 비용 절감의 숨겨진 이점

새로운 제조 기술이 시장에 진입할 때마다 전문가들은 구현 비용이 얼마인지 알고 싶어할 수밖에 없습니다. 놀라운 일이 아닙니다. 모든 종류의 대규모 제조에서 최상의 투자 수익을 제공할 수 있도록 비용을 엄격하게 통제해야 합니다. 다양한 AM 기술이 제공할 수 있는 상당한 이점에도 불구하고 적층 제조도 이 규칙에서 예외가 아니었습니다. 장기적 비용은 제조업체의 지속적인 관심사입니다.

적층 제조의 주요 관심사는 재료 비용입니다. 예를 들어 금속으로 3D 프린팅하는 꿈이 이제 현실이 되었지만 관련 재료는 여전히 상당히 비쌉니다. 이는 제조업체가 여전히 산업적 규모로 금속 인쇄를 구현하는 것을 꺼린다는 것을 의미합니다. 따라서 재료 낭비는 AM을 생산 도구로 사용하는 전체 비즈니스 사례의 일부로 신중하게 고려해야 합니다.

다음 영역은 자체 작업 내에서 자재 비용을 줄이기 위한 좋은 출발점을 나타냅니다.

설계 단계에서 재료 절약 고려

3D 인쇄 부품의 단단한 영역은 전체 재료 비용을 증가시키므로 가능한 경우 부품을 비울 수 있는 기회를 찾으십시오.

지지 구조의 필요성 최소화

지지 구조는 많은 3D 프린팅 기술에 필요한 악으로 남아 있습니다. 이들은 일반적으로 완성된 부품과 동일한 재료를 사용하여 인쇄되기 때문에 최소한으로 유지되어야 하는 숨겨진 재료 비용을 나타냅니다. 특정 AM 공정은 이제 용해성 지지체 구조를 사용할 수 있지만, 이러한 구조(및 이를 용해하는 데 사용되는 용매)는 여전히 진행 중인 재료 비용을 나타냅니다.

최신 CAD 소프트웨어 플랫폼은 지지 구조를 생성하고 사용을 최소화하기 위해 부품 방향을 최적화하기 위한 전문 도구를 제공합니다. 속도 면에서 그리고 이러한 프로그램이 지지대를 최소화하기 위한 최적의 부품 방향을 자동으로 계산하고 인간 사용자에게 즉시 명확하지 않은 솔루션에 도달할 수 있기 때문에 이러한 기능을 최대한 활용하는 것이 좋습니다. 언제나처럼 전략적 자동화의 기회를 최대한 활용하십시오!

가능하면 재료를 재활용하십시오.

적층 제조가 기존의 절삭 기술에 비해 제공하는 한 가지 주요 이점은 프로젝트가 끝나면 폐기해야 하는 스크랩 재료가 없다는 것입니다. 그러나 목표가 공정에서 물질 낭비를 완전히 제거하는 것이라면 아직 갈 길이 멉니다. 인쇄 중 재료 오염 문제는 예를 들어 분말 기반 인쇄에서 남은 재료를 100% 재사용할 수 없음을 의미합니다. 남은 분말은 새로운 재료와 혼합하여 재사용할 수 있지만 입자 크기가 일정하게 유지되도록 먼저 신중하게 체질해야 합니다. 이 문제에 대한 완벽한 솔루션을 찾기 위한 연구가 진행 중입니다. 특히 Renishaw는 AM 250 모델과 같은 전문 프린터가 필요하지만 인쇄 재료의 물리적 또는 화학적 변화를 최소화할 인쇄 조건에 대한 지속적인 연구를 수행하고 있습니다.

필라멘트 기반 인쇄의 경우 일부 연구원은 재활용 플라스틱으로 새로운 필라멘트를 생성하여 재료 비용을 줄이는 것을 제안했지만 이 기술은 결과 재료가 산업 응용 프로그램에 적합하지 않기 때문에 현 단계에서 취미 시장에 더 적합해 보입니다. 그럼에도 불구하고 이 개념은 좋은 개념이며 생산 비용 절감 및 적층 제조의 전반적인 지속 가능성 개선 측면에서 추가 조사가 필요합니다.

빌드 실패율 측정

인쇄 과정에서 빌드가 실패하면 실패한 빌드에 사용된 엔지니어의 재료를 재사용할 수 없기 때문에 시간 손실만 발생하는 것은 아닙니다. 진행중인 문제를 식별하기 위해 일상적인 작업의 일부로 빌드 실패 인스턴스를 기록하는 것이 좋습니다. 이상적으로는 이 프로세스를 자동화하여 완전한 빌드 실패 전에 문제를 식별할 가능성을 높이고 모든 빌드 데이터를 실행 가능한 형식으로 대조할 수 있어야 합니다. 이는 불필요한 재료 낭비를 방지하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 전체 작업의 효율성을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

향상된 지속 가능성으로 적층 제조가 미지의 영역으로 진입하는 데 도움이 됩니다.

적층 제조 재료의 재사용성을 최적화하는 측면에서 아직 해야 할 일이 있지만 잠재적인 보상은 큽니다. 재료 과학이 향상되고 3D 프린팅의 새로운 방법이 시장에 진입함에 따라 훨씬 더 효율적이고 지속 가능한 AM 운영이 확립될 것으로 기대합니다. 이는 생산 비용을 최소화하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 새로운 환경에서 AM을 새로운 방식으로 활용할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다. 예를 들어, 필요에 따라 어려운 위치 또는 원격 위치에서 현장에서 생성된 도구 및 예비 부품을 볼 수 있습니다.

이러한 방법이 실행 가능해지고 업계 모범 사례에 반영됨에 따라 적층 제조가 우리가 결코 예측하지 못한 방식으로 진화의 새로운 단계에 진입하는 것을 보게 될 것입니다.