3DEO 내부: 매트 샌드 대표가 설명하는 지능형 적층 기술로 고량산 금속 3D 프린팅 실현

대다수 제조사에게 대량 금속 3D 프린팅은 성공의 벤치마크입니다. 2016년 설립된 3DEO는 특허받은 지능형 적층(Intelligent Layering) 기술로 그 벤치마크를 현실로 만들었다고 주장합니다.

자사의 적층 공정을 활용해 LA 기반 기업은 고량산, 반복 가능, 자동화된 금속 3D 프린팅 부품 생산을 제공합니다. 매트 샌드(Matt Sand) 대표와 기술 장점과 기존 제조 대비 비용 비교에 대해 이야기했습니다.

3DEO에 대해 소개해 주세요.

3DEO는 바인더 제팅 과학 박사인 공동창업자 맷 페트로스(Matt Petros)와 페이만 토아비(Payman Toabi)가 개척한 지능형 적층 기술을 개발했습니다. 이들의 전문성이 독자적인 고량산 지향 공정 창조를 가능케 했으며, 저비용, 고반복성 부품을 제공합니다.

박사 과정 완료 후 팀은 지능형 적층을 엔지니어링했습니다 – 고량산 생산을 위해 명시적으로 설계된 독자 시스템으로, 탁월한 반복성과 비용 효율성 제공.

지능형 적층은 바인드-신터 공정으로 작동하지만, 3DEO는 기존 바인더 제팅과 달리 독자 스프레이 시스템을 사용하여 잉크젯 노즐 대신 바인더를 증착합니다. 이는 일반적인 잉크젯 제약을 제거하고 바인더 증착에 더 큰 유연성을 제공합니다.

3DEO 지능형 적층 공정은 어떻게 작동하나요?

지능형 적층은 3단계 워크플로를 따릅니다:

1. 표준 MIM 금속 분말 얇은 층을 빌드 플랫폼에 펼침
2. 독자 스프레이 시스템으로 바인더를 층 전체에 분사
3. CNC 엔드밀로 각 층에서 부품 형상을 정밀 가공

이 층별 밀링 접근으로 탁월한 치수 정확도 – 현재 인치당 ±0.002인치(약 50µm) – 를 달성합니다. 3DEO는 적층 제조 방식 중 가장 타이트한 공차를 제공한다고 보며, 향후 하드웨어로 공차 더 조일 예정.

반복성도 핵심 장점. 공정에 열화 단계가 없어 만 번째 부품이 첫 번째와 같은 품질과 치수 유지.

벌크 신터링 중 수축을 고려한 부품 설계 마스터링 후, 공정은 견고하고 반복 가능함이 입증되었습니다.

완전 자동화는 전략적 우선순위. 빌드 후 제거와 핸들링의 수동 노동을 없애 비용을 획기적으로 줄여, 기존 제조와 견줄 가격 구조 실현.

오늘날 3DEO의 소형 복합 스테인리스강 부품 비용 구조는 기존 방식과 경쟁합니다. 수만 개 주문 확보, 28,000개 런 생산 시작.

3DEO는 최고량산 금속 적층 제조사 중 하나. 내년엔 수십만 단위 주문 예상.

생산 공정 자동화는 어떻게 달성했나요?

상용 3D 프린터와 달리 3DEO의 자체 발명으로 소프트웨어, 하드웨어, 소재를 완전히 통제하여 전체 워크플로에 자동화를 매끄럽게 통합.

프린터를 판매하지 않기로 한 건 의도적 전략인가요? 향후 바뀔까요?

프린터 미판매는 의도적. 최종 사용 부품에서 프린터는 전체 생산 체인의 약 15~20%만 차지. 3DEO는 머신만이 아닌 완전한 공정 제공에 집중.

따라서 3DEO 전략은 전체 가치 사슬 소유에 중점. 결과적으로 프린터 상용화 계획 현재 없음.

현재 어떤 산업에서 수요가 가장 많은가요?

소형 복합 부품은 여러 분야에서 가치. 3DEO는 항공우주, 의료, 산업 장비 시장 서비스 중.

금속 3D 프린팅의 이점은?

금속 사출 성형(MIM)과 비교: 3DEO는 동등하거나 우수한 비용과 품질 제공. MIM 부품 96~97% 밀도인 반면 3DEO 부품 99% 초과 밀도.

MIM 금형은 6자리 수 비용에 4~6개월 제작, 기능적 금형 달성 전 여러 반복 필요 – 첫 부품 생산 전 비용 발생.

반면 3DEO 공정은 1~2주 만에 동등한 비용과 품질로 부품 제공, 비할 데 없는 설계 자유도 부여.

시제품과 양산 부품이 같은 머신에서 제작되어 공정 재검증 불필요, 검증 간소화와 시장 출시 시간 단축.

전통 제조와 3D 프린팅의 역할은?

3DEO는 3D 프린팅이 기존 방식 대비 두 가지 주요 역할: 1) 기존 방식으로 불가능한 적층 전용 설계, 2) 적층 제조가 비용 경쟁력 있는 복합 소량 부품.

GE 같은 업계 리더들이 이미 제트 엔진 부품과 열교환기를 적층 기술로 생산, 복합 고성능 부품 잠재력 입증.

소형 고복합 부품 – CNC나 MIM으로 제조 가능하지만 높은 금형 비용으로 적층 방식이 가격 경쟁력.

스탬핑은 대량 생산에서 여전히 불패지만, 적층, 주조, CNC, MIM이 복잡 부품의 주 경쟁자.

5만 개 미만 볼륨에서 적층 제조가 상당한 시장 점유율 차지할 전망.

3DEO 생산 능력 확대와 신규 머신 도입 발표, 향후 의미는?

차세대 하드웨어 성숙으로 3DEO는 연말까지 일일 20,000개 부품으로 용량 확장 중.

레이저 용융 기술이 일일 200~300개 출력인 것과 비교해 3DEO 처리량은 상당한 도약.

향후 5년 적층 제조 진화 전망은?

AM은 하이프에서 주류 생산으로 꾸준히 이동. 2012~2013 초기 하이프 사이클이 기반 닦았지만 진정한 준비는 최근에야 달성.

기술, 품질, 지속적 R&D 투자가 수렴하며 적층 제조가 더 광범위한 생산 채택으로 자리잡을 태세.

금속 AM은 제트 엔진용 대형 레이저 소결부터 3DEO가 집중하는 1인치 큐브 스케일까지 다양한 기술 포괄. 분야 급속 성숙 고무적.

산업이 여전히 극복해야 할 최대 과제는?

품질 보증이 최우선 과제. CNC, MIM, 주조는 성숙한 QA 프레임워크 보유하나, AM의 새로운 공정은 견고하고 검증된 품질 프로토콜 요구.

2019년 3DEO 계획은?

2019년 3DEO는 13,000평방피트 최초 시설 건립, 50대 머신까지 확장 가능. 연말까지 근완전 자동화 목표, 일일 수만 개 부품 생산. 이 성장이 서유럽 전략적 확장을 뒷받침.

더 알아보기: 3deo.co