전문가 인터뷰: 포스탈핀 고성능 금속 부문 아르민 비데네거 - 금속 3D 프린팅 소재 혁신의 최전선

금속 3D 프린팅은 여러 산업 분야에서 고부가가치, 소량 생산 부문의 판도를 바꾸고 있습니다. 이 기술의 지속적인 진화는 새로운 고성능 소재 개발에 달려 있습니다.

유럽 최대 철강 기술 기업 중 하나인 포스탈핀(voestalpine)은 이러한 소재 발전을 주도하는 핵심 플레이어로 자리매김했습니다. 고성능 금속 부문에서 적층 제조(AM) 전문성을 구축한 후, 2016년 뒤셀도르프에 첫 적층 제조 센터를 열었고 이후 대만, 북미, 싱가포르로 거점을 확대했습니다.

이번 전문가 인터뷰에서 AMFG는 포스탈핀 고성능 금속 GmbH의 AM 전략 및 비즈니스 개발을 맡고 있는 아르민 비데네거(Armin Wiedenegger)와 만나, 동사의 금속 AM 분말, 최첨단 적용 사례, 성공 스토리를 들어봅니다.

포스탈핀 소개

포스탈핀은 심층적인 소재 과학과 첨단 가공 전문성을 결합한 글로벌 기술 및 자본재 그룹입니다. 자동차, 소비재, 항공우주, 오일&가스 분야의 글로벌 파트너로서 철강 기반 제품과 시스템 솔루션을 제공합니다.

적층 제조 활동은 고성능 금속 사업부 산하에 있으며, 이 부문은 공구강, 고속도강, 밸브강, 특수 합금 분야의 글로벌 리더이자, AM 기술을 활용한 분말 소재, 니켈 기반 합금, 티타늄 부품 분야에서도 선도적 위치를 차지하고 있습니다.

소재 개발의 과제와 타임라인

금속 AM용 분말 개발은 치밀한 공정입니다. 완전히 새로운 합금을 개발하는 데 1~3년이 소요되며, 기존 합금 최적화에도 연구, 테스트, 검증을 포함해 최대 1년이 걸립니다.

밀도가 높고 구형에 가까운 균일한 크기의 입자를 가진 고품질 금속 분말은 일관된 부품 품질에 필수적입니다. 포스탈핀에서는 정밀한 가스 분무 공정을 통해 기존 합금을 단 몇 주 만에 고성능 분말로 전환합니다.

글로벌 3D 프린팅 센터와 기술

고성능 금속 사업부는 전 세계 여러 AM 센터를 운영하며 두 가지 핵심 기술을 활용합니다:

• 분말 베드 융합(PBF) – 복잡한 설계에 적합하며 높은 해상도를 제공하지만 속도가 느리고 비용이 높음
• 직접 금속 증착(DMD) – 분말과 와이어 원료를 사용하며 비용 효율적이지만 설계 유연성이 제한적

타겟 산업

동사는 금속 3D 프린팅의 이점이 가장 두드러지는 금형 제작과 오일&가스 시장에 집중하고 있습니다.

성공 사례: 라이트힌지+(LightHinge+)

대표적인 성과는 자동차용 경량 엔진 후드 힌지인 라이트힌지+입니다. 에닷(Edag), 시뮤팩트(Simufact)와 협력해 개발했습니다. 기존 제조 방식으로는 툴링 비용이 높고 힌지 하나당 약 1.5kg의 무게가 나갑니다. 차량 한 대당 약 40개의 힌지가 필요하므로 상당한 중량 증가 요인이 됩니다.

위상 최적화와 첨단 시뮬레이션을 활용해 팀은 힌지 전체를 PBF로 제작했으며, 서포트 소재 비중을 부품 중량의 50% 이상에서 18% 미만으로 낮췄습니다. 이 최적화로 후가공 시간도 단축되었습니다. 최종 결과물은 기존 판금 제조 대비 50% 경량화를 달성했습니다.

산업 전망

AM은 단일 시제품 제작에서 양산 체계로 전환되고 있으며, 이는 기술이 실현 가능한 제조 솔루션으로서 신뢰를 얻고 있음을 시사합니다.

남아 있는 과제

도입 가속화를 위해 업계는 다음 과제를 해결해야 합니다:

• 생산 속도 향상
• 장비 비용 절감을 통한 시장 접근성 확대
• 설계, 제조, 후가공 소프트웨어를 아우르는 AM 밸류체인 통합으로 운영 간소화

포스탈핀 고성능 금속 사업부에 대한 더 자세한 정보는 공식 웹사이트를 참조하세요.