세라믹 3D 프린팅은 여전히 부상 중인 분야지만, 그 다재다능함으로 베어링, 반도체부터 항공우주, 주얼리까지 광범위한 산업 애플리케이션에 이상적입니다. 시장이 성숙함에 따라 기업들은 세라믹 적층 제조를 완전히 실행 가능하게 만들기 위해 적극적으로 노력 중입니다.
프랑스 기반 산업용 기술 세라믹 공급업체 Nanoe는 최초의 상용 기술 세라믹 필라멘트(Zetamix)를 개척했습니다. 이 인터뷰에서 CEO Guillaume de Calan이 Nanoe의 전략, 데스크톱 세라믹 3D 프린팅으로의 길, 이 기술의 상당한 시장 잠재력을 설명합니다.
Nanoe에 대해 알려주세요.
우리는 세라믹 산업용 분말과 피드스톡을 생산하는 원자재 공급업체입니다. 10년 전 설립돼 의료, 항공우주 등 다양한 분야에 고강도, 고온, 내식성 소재를 공급해 이 산업들이 첨단 부품을 제조하는 데 필요한 소재를 제공합니다.
소재의 주요 적용 분야는?
예를 들어 주얼리와 시계 분야에서 기업들이 세라믹 반지, 시계 등을 사용합니다. 이들은 신속 프로토타이핑, 소량 양산, 주문형 제조를 위해 세라믹 3D 프린팅으로 전환 중입니다. 또 다른 핵심 분야는 항공우주로, 기술 세라믹이 관측 미러, 구조 부품, 통신 장비에 필수적입니다. 세라믹 3D 프린팅은 위상 최적화 등 설계 효율로 상당한 경량화를 가능케 해, 궤도에 1kg 보낼 때마다 수백만 달러가 드는 상황에서 중요합니다.
왜 Nanoe를 창업했나요?
Nanoe는 산업용 나노 소재를 전문으로 하던 프랑스 연구소에서 스핀오프로 시작했습니다. 우리는 빠르게 기술 세라믹을 틈새로 정했습니다. 초기에는 프레싱, 사출 성형, 주조 같은 전통 성형 공정용 원자재를 공급했습니다. 올해 3D 프린팅으로 초점을 옮겼는데, 고객들이 적층 제조를 생산 스트림에 통합하려는 관심이 커지는 것을 인지했기 때문입니다.
세라믹 소재 3D 프린팅의 과제는?
세라믹은 고온 불용 소재라 기존 금속·플라스틱 프린팅 방식을 직접 적용할 수 없습니다. 대신 간접 방식을 씁니다: 세라믹 분말을 바인더(보통 열가소성 수지나 레진)와 섞어 프린팅 가능한 피드스톡을 만듭니다. 프린팅된 부품은 바인더 제거와 1500°C 초과 고온 소결을 거쳐야 하며, 균질성, 바인더 함량, 소각을 정밀 제어해 치밀하고 기능적인 세라믹을 얻어야 합니다.
후처리 단계는?
우리 분말은 FDM용으로 배합돼 플라스틱 바인더가 포함된 세라믹 필라멘트를 만들며, 어떤 FDM 장비에서도 프린팅 가능합니다. 후처리는 두 핵심 단계: 화학적 탈바인더(용매에 담가 바인더 제거)와 1500°C 이상 소결로 세라믹을 고밀도 부품으로 치밀화합니다.
왜 FDM에 집중하며, 다른 기술로 확대할 계획은?
원자재 공급업체로서 가장 넓은 고객층에 도달하는 게 필수입니다. FDM이 가장 보편적인 3D 프린팅 기술이라 논리적 출발점입니다. 데스크톱 세라믹 3D 프린팅은 미개척 분야입니다. 산업용 시스템은 있지만 높은 자본 투자가 필요하고 양산용이지 신속 프로토타이핑용이 아닙니다. 우리 분말을 FDM에 맞춤으로써 세라믹 적층 제조를 데스크톱으로 가져오며, 향후 추가 기술도 탐색할 계획입니다.
세라믹 3D 프린팅 시장이 어떻게 진화할 것으로 보나요?
시장은 아직 초기입니다. 현재 전 세계적으로 상용 세라믹 3D 프린팅 시스템을 제공하는 기업이 10개 미만으로, 기술적 난이도 때문입니다. 하지만 항공우주, 명품, 기타 하이테크 분야의 수요가 급속한 성장을 예고합니다. 세라믹 3D 프린팅은 금속 대비 약 10년 뒤처져 있지만, 향후 10년간 생산 준비 솔루션을 시장에 내놓을 상당한 발전이 있을 것으로 기대합니다.
Nanoe는 이 지형에서 어디에 위치하나요?
우리 기술은 광민감성 레진에 의존하는 주류 스테레오리소그래피 기반 접근법과 다릅니다. Nanoe의 세라믹 피드스톡은 더 빠른 생산, 더 큰 빌드 볼륨, 우수한 기하학 역량을 가능케 합니다. 장비 제조사가 아닌 원자재 공급자로서 기존 3D 프린터와 우리 소재 통합에 집중해 금속·플라스틱 프린팅에 익숙한 사용자의 접근성을 넓힙니다.
향후 5년 적층 제조 전망은?
트렌드는 프로토타이핑에서 항공기, 위성 부품 같은 고신뢰성 애플리케이션용 최종 사용 가능 부품 제조로 이동하고 있습니다. 3D 프린팅이 테스트 도구에서 핵심 생산 공정으로 이동할 것으로 봅니다.
하고 싶은 말씀 더 있으신가요?
유망함에도 세라믹과 금속 3D 프린팅 시스템의 높은 초기 비용(종종 10만 유로 초과)은 중소기업에 진입 장벽입니다. Nanoe의 목표는 1만 유로 미만 투자로 데스크톱 솔루션을 제공해 세라믹 3D 프린팅을 민주화하는 것입니다. 이것이 중소기업의 적층 제조 접근 방식을 혁신할 것이라 믿습니다. 다음 이정표는 다음 달 Formnext에서 금속 프린팅용 비교 가능한 데스크톱 솔루션을 출시하는 것입니다.