전문가 인터뷰:금속 3D 프린팅의 기능 확장에 대한 VELO3D의 기술 파트너십 부사장

금속 3D 프린팅은 혁신적인 기술일 수 있지만 도전 과제가 없는 것은 아닙니다. 성공적인 인쇄를 위해서는 시간이 많이 소요되는 디자인 고려 사항, 후처리 및 시행착오가 필요한 프로세스입니다. 이러한 문제 및 기타 관련 문제를 해결하기 위해 캘리포니아에 있는 회사인 VELO ^3D 는 작년에 레이저 기반 사파이어 메탈 3D 프린터를 공개했습니다.

4년 간의 개발 결과, Sapphire 프린터는 Intelligent Fusion™ 기술과 Flow 인쇄 준비 소프트웨어라는 두 가지 핵심 요소를 자랑합니다. 두 가지 기능은 함께 작동하여 향상된 반복성 및 지원 없는 인쇄와 같은 잠재적으로 판도를 바꿀 수 있는 이점을 제공합니다. 특히 후자는 Sapphire 프린터가 지지 구조 없이도 극단적인 오버행을 인쇄할 수 있는 능력 덕분에 가능합니다.

이번 주 전문가 인터뷰에서는 기술 부사장인 Zachary Murphree와 이야기를 나눴습니다. VELO의 파트너십 ^3D , Intelligent Fusion™ 기술의 가치, 가장 강력한 애플리케이션 및 금속 AM 부문의 다음 단계에 대해 논의합니다.

VELO에 대해 간단히 말씀해 주시겠습니까 ^3D ?

벨로 ^3D 금속 적층 제조의 응용 분야를 확장하기 위해 설립되었습니다.

창업을 하게 된 동기 중 하나는 우리의 창립자인 Benny Buller가 생산용 부품을 만들려고 할 때 겪었던 적층 제조에 대한 좌절감이었습니다. Metal AM은 비용이 들지 않는 복잡성 및 제품 개발 프로세스 가속화와 같은 약속을 이행하지 못했습니다.

메탈 AM과 관련하여 사실이 아닌 몇 가지 큰 요점이 있습니다. 우리 목표의 일부는 이러한 좌절감을 없애고 응용 범위를 확장하여 금속 AM이 실제로 약속을 이행할 수 있도록 하는 것입니다.

이 목표를 달성하기 위해 우리는 기본 물리학을 이해하는 프로세스를 다시 살펴보았습니다. 프로세스를 완전히 이해함으로써 우리는 이전에 인쇄할 수 없는 것으로 간주되었던 것들을 인쇄할 수 있는 시스템을 개발하고 적층 제조에 비용 효율적인 것으로 간주될 수 있는 형상의 범위를 확장할 수 있습니다.

그렇게 두 가지 핵심 제품인 사파이어 메탈 프린터와 Flow 소프트웨어를 개발했습니다. 이 두 제품은 다른 시스템으로는 생산할 수 없는 부품을 3D 프린팅할 수 있는 시스템을 구성합니다.

벨로 ^3D 는 작년에 Sapphire 프린터로 스텔스 모드에서 벗어나 국제 제조 무역 박람회에서 회사를 공개했습니다. 귀하의 시스템은 시장에 어떤 가치를 제공합니까?

우리가 강조하려고 하는 중요한 것 중 하나는 우리의 기술이 단지 물리적 하드웨어가 아니라는 것입니다. 사파이어 프린터는 우리 솔루션에서 가장 눈에 띄는 부분이지만 하나의 구성 요소일 뿐입니다. 시스템이 할 수 있는 일을 하려면 Flow 인쇄 준비 소프트웨어가 필요합니다. 프로세스는 다른 시스템에서 실행할 수 없습니다. 우리는 우리가 실행 중인 프로세스를 활성화하기 위해 처음부터 하드웨어를 개발해야 했습니다.

이 조합을 통해 프로세스 제어에 이르는 지원 없는 제조를 달성할 수 있습니다. 벨로 ^3D 처음부터 그것에 집중했습니다. 프로세스를 제어하고 매우 좁은 창에서 실행함으로써 지지대 없이 매우 낮은 각도의 오버행으로 부품을 인쇄할 수 있습니다.

기술은 어떻게 작동합니까?

프로세스는 CAD 형상으로 시작됩니다. 우리는 STL 파일과 같은 테셀레이션 파일 형식이 아닌 기본 CAD 형상으로 작업합니다. CAD 파일은 먼저 Flow 인쇄 준비 소프트웨어로 가져옵니다.

소프트웨어를 사용하면 부품의 방향을 지정하고 지지대를 배치할 수 있습니다. 이는 기존 소프트웨어 솔루션의 일부로 수행할 수 있는 것과 다소 유사합니다. 그러나 여기서 다른 점은 Flow 소프트웨어가 프로세스를 매우 잘 인식한다는 것입니다. 하드웨어와 공동 개발했다는 ​​사실은 그것이 매우 긴밀하게 통합된 시스템이라는 것을 의미합니다.

이 소프트웨어는 또한 부품이 언제 변형되거나 빌드 중 지지 실패가 발생하는지와 같은 요인을 예측할 수 있으며 인쇄가 시작되기 전에도 방향 및 지지에 대한 피드백을 제공할 수 있습니다.

또한 인쇄가 끝날 때 기계에서 나오는 부품이 올바른 형상을 갖도록 형상을 사전 변형할 수 있는 변형 수정 기능이 있습니다. 이것은 열 시뮬레이션 소프트웨어입니다.

인쇄 준비 소프트웨어의 마지막 부분은 매개변수 할당입니다. 이것은 다시 하드웨어와 긴밀하게 통합되어 부품의 지오메트리에 매우 특정한 방식으로 도구 경로의 매개변수를 정의할 수 있습니다. 이러한 매개변수는 일부 기존 금속 적층 제조 시스템에서 얻을 수 있는 것보다 훨씬 더 미묘한 차이가 있습니다.

이 모든 것이 함께 많은 프로세스 인텔리전스를 포함하는 인쇄 파일을 제공합니다. 이것이 우리가 기술을 Intelligent Fusion이라고 부르는 이유입니다.

Sapphire 프린터는 이러한 빌드 명령을 매우 통제된 방식으로 실행하도록 설계되었습니다. 우리가 거둔 많은 성공은 대기, 챔버, 파우더 베드 및 가스 흐름을 매우 긴밀하게 제어할 뿐만 아니라 프로세스 자체를 제어하는 ​​데 기반을 두고 있습니다.

시스템에 있는 것 중 하나는 프로세스가 성공하기 위해 목표 온도에 도달할 수 있게 해주는 폐쇄 루프 용융 풀 제어 시스템입니다. 우리는 또한 다른 시스템에서는 할 수 없는 방식으로 부품을 제작할 수 있는 비접촉 리코터를 보유하고 있습니다.

귀하의 기술이 해결하고 있는 특정 과제에 대해 설명해 주시겠습니까?

고객과 이야기할 때 엔지니어들이 금속 AM을 제조 기술로 사용하는 데 열심인 것을 분명히 보았습니다.

그러나 30년 된 산업에도 불구하고 여전히 많은 것이 있습니다. 특히 기존의 제조 방법과 비교할 때 부품 제조 방식이 미숙합니다.

부품을 인쇄할 때 처음부터 부품을 인쇄할 수 있게 하는 것이 종종 어렵습니다. 그 중 많은 부분이 기하학적 제한으로 귀결됩니다. 가장 큰 예는 수평에서 45도 미만인 지원되지 않는 돌출부를 인쇄할 수 없는 표준 45도 규칙입니다. 이것이 표준이지만 사람들은 그것을 조금 더 낮게 밀고 있습니다. 재료와 기계에 따라 40도 또는 35도까지 올라갈 수 있습니다.

몇 가지 혁신이 있었지만 이것은 여전히 ​​매우 기본적인 제한 사항입니다. 이는 종종 나중에 제거하기가 불가능하지는 않더라도 매우 어려운 위치에 지지대를 놓아야 함을 의미합니다.

토로이달 모양의 속이 빈 도넛 모양의 부품인 펌프 하우징이나 터보 하우징의 볼류트를 보면 내부 지지대가 금속에 적합하지 않다는 뜻이다. 이다.

슈라우드 임펠러는 또 다른 문제입니다. 오랫동안 사람들은 이러한 부품을 인쇄하기를 원했지만 실제로 어려움을 겪었습니다.

가스터빈 영역에는 블리스크, 블레이드 및 고정자 정맥이 모두 첨가제에 적합한 후보이지만 성공적으로 인쇄하기 위해 추가해야 하는 지지대의 양이 AM을 이상적이지 않게 만듭니다. 해결책. 그렇지 않다면 이 부품들은 다른 방법으로 제조하기가 상당히 어렵기 때문에 3D 프린팅에 정말 좋은 후보가 될 것입니다.

그래서 5개까지 프린트할 수 있는 능력으로 디자인의 한계를 뛰어넘음으로써 -10도의 지지대 없이 우수한 표면 마감으로 다양한 응용 분야를 가능하게 합니다.

귀사의 기술을 다른 금속 3D 프린팅 기술과 함께 어떻게 포지셔닝합니까?

당신이 무엇을 하고 있는지에 달려 있습니다. 현재 금속 AM에서 꽤 성공적인 애플리케이션이 있습니다. VELO를 사용하면 이점이 있을 수 있습니다. ^3D 지원이 필요 없는 기술로 생산 속도를 높일 수 있습니다. 그러나 결국에는 다른 시스템에서 정말 좋은 부품을 인쇄하는 사람들이 있습니다.

그래서 더하기 측면에서 보면 확실히 많은 다른 플레이어를 위한 테이블의 공간이 있다고 생각합니다. AM 산업의 규모를 기존 제조업의 규모와 비교하면 먹먹한 세상이 되기 전에 성장할 여지가 많다.

우리의 기술이 현재의 많은 기술을 대체할 수 있다고 생각하지만 그렇다고 다른 기술을 위한 여지가 없는 것은 아닙니다.

VELO의 가장 큰 성장 기회가 있는 산업 분야 ^3D ?

당연히 항공우주는 3D 프린팅의 얼리 어답터였기 때문에 핵심 산업입니다. 그 이유는 매우 분명합니다. 그들은 고부가가치 제조를 하고, 제조 비용이 많이 드는 부품을 가지고 있으며, 기하학적 복잡성이 많기 때문에 금속 AM의 이점을 누릴 수 있습니다.

항공우주 산업은 방대합니다. 추진력이 있어 가스터빈이나 로켓 엔진과 같은 비공기 호흡 애플리케이션으로 분해할 수 있으며 이는 또 다른 정말 좋은 애플리케이션입니다. 다음으로 항공 구조(실제 구조 구성 요소)는 우주의 항공 및 위성 구조에 있습니다.

전자 측면, 특히 인클로저 및 무선 주파수 구성 요소 주변에도 많은 애플리케이션이 있습니다. 열교환기는 형상에 따라 전통적으로 제조하기 어려울 수 있는 또 다른 구성요소입니다. 따라서 항공 우주에는 추적해야 할 것이 많습니다.

산업 응용 분야에서 금속 AM의 가능성이 있습니다. 대부분이 항공 우주와 다소 유사하기 때문입니다. 높은 가치는 아니지만 응용 분야에는 유체 동력 구성 요소 또는 기타 펌프, 매니폴드 및 열교환기 유형의 부품이 포함될 수 있습니다.

고객이 귀하에게 연락할 때 보게 되는 가장 큰 문제점은 무엇입니까?

가장 큰 문제는 인쇄할 수 있는 형상 주변에 있습니다.

업계가 더 널리 받아들여지기 위해 해결해야 하는 또 다른 큰 문제는 부품 간 편차입니다. 금속 AM용 부품을 설계하는 엔지니어이고 이것이 중요한 구성요소인 경우 금속 첨가제를 사용할 수 있으려면 설계 허용 범위에 상당한 타격을 가해야 합니다.

그 이유 시스템에서 나오는 재료의 일관성이 반드시 원하는 것은 아니라는 것입니다. 가장 취약한 부분을 위해 설계해야 합니다. 즉, 특히 경량화 또는 성능 개선과 관련하여 AM의 일부 기능을 완전히 활용하지 못하고 있음을 의미합니다. 당신은 당신의 부분에 많은 여백을 구축해야합니다.

저희 시스템과 내장된 다양한 계측 기능을 통해 해결하려고 하는 것 중 하나는 부품 간, 구축 간 및 기계 간 편차 및 끝 부분의 기계적 특성.

금속 AM을 사용하는 데 여전히 망설임이 있고 사람들은 100% 확신이 없기 때문에 많은 문이 열릴 것입니다. 하루.

금속 AM 기술을 도입하고 싶지만 어디서부터 시작해야 할지 모르는 기업에 조언을 해주신다면?

AM 기술을 채택한 이면에는 다양한 동기가 있습니다. 어떤 사람들은 금속 AM을 채택하려는 기업의 욕구가 있습니다. 그러나 그것이 반드시 금속 첨가제에 대한 설득력 있는 사례로 이어지는 것은 아닙니다.

금속 첨가제가 필요한 강력한 이유가 있는 것이 정말 중요하다고 생각합니다. 많은 회사에서 "금속 첨가제로 똑같은 부품을 만들면 어떨까요? 비용 비교는 어떻게 합니까? 모든 것을 매트릭스에 넣고 가장 비용 효율적인 것이 무엇인지 알아낼까요?” 이것이 반드시 금속 첨가제가 제공하는 모든 이점을 활용하는 것은 아닙니다.

결론에 따르면 금속 AM은 제조 도구 상자의 또 다른 도구입니다. 전환하려면 고통을 감수해야 합니다. 따라서 만들어야 하는 부품이 있거나 다른 제조 기술로 만드는 데 어려움이 있는 부품이 필요하거나 새로운 기능과 형상을 설계해야 하는 최종 제품의 더 많은 기능이 필요합니다.

AM 산업의 현재 상태를 어떻게 설명하시겠습니까? 향후 5년 동안 AM 산업이 어떻게 발전할 것으로 보십니까?

메탈 AM이 성숙해지고 있습니다. 기업이 성공적으로 생산에 들어간 몇 가지 분명한 사례가 있습니다. 우리는 변곡점에 도달했고 실제로 생산에 들어가는 부품의 수가 증가하고 있습니다.

지금부터 5년 후에는 상당한 규모의 계약 제조업체가 생산 현장에 수백 개의 시스템을 보유하고 장기 생산 계약을 통해 부품을 생산하는 것을 보게 될 것입니다. 업계에서는 오랫동안 이를 위해 노력해 왔습니다.

사람들은 금속 첨가제를 솔루션으로 신뢰하고 있습니다. 벨로 ^3D 의 우리의 목표는 생산을 가속화하고 사람들에게 인쇄의 끝에서 나오는 부품의 품질에 대한 확신을 주는 것이기 때문에 기술이 큰 역할을 할 것입니다.

이 두 가지를 결합하면 오늘날에는 의심스러울 수 있지만 AM에 실제로 적합한 후보가 될 수 있는 훨씬 더 많은 애플리케이션을 가져올 수 있습니다.

기대되는 특정 트렌드가 있습니까?

우리가 보고 있는 몇 가지 흥미로운 트렌드가 있습니다.

제가 특히 흥분하는 분야 중 하나는 우주 시장, 특히 로켓과 소형 위성을 중심으로 한 것입니다.

혁신적인 것이 있습니다. 빠르게 반복하고 개발 주기가 빠른 회사. 그들은 VELO의 기능과 잘 조화된 고가의 최종 부품을 찾고 있습니다. ^3D 의 사파이어 시스템. 빠르게 채택되고 상당히 성장할 것으로 예상되는 시장입니다.

또 다른 좋은 점은 시장이 많은 인접 지역을 갖고 있고 보다 전통적인 항공 우주 시장에도 영향을 미친다는 것입니다. 이 작고 빠른 회사는 향후 5년 동안 주요 방위 계약업체와 항공우주 회사를 끌어들일 일을 해결할 수 있습니다.

VELO에서 재료 개발은 어떤 모습입니까 ^3D ? 재료 포트폴리오를 더욱 확장할 계획이 있습니까?

지금 우리는 Inconel 718 및 Ti64로 인쇄하고 있습니다. 우리는 고객 중심으로 노력하고 있으므로 미래의 재료 개발은 강력한 비즈니스 사례에 의해 주도될 것입니다.

다른 티타늄 및 알루미늄에 대한 강력한 비즈니스 사례가 있지만 다른 금속 AM 제조업체에서 공통적으로 제공하는 재료와 반드시 동일한 재료는 아닙니다. 우리는 특정 고객의 요구를 해결하고 오늘날 반드시 가능한 것이 아니라 시장이 요구하는 것에 응답하고자 합니다.

벨로 ^3D 는 최근 Praxair와 협력 관계를 맺었습니다. 이 파트너십이 당신에게 의미하는 바는 무엇입니까?

우리는 Praxair Surface Technologies와 정말 좋은 관계를 유지해 왔습니다. 그들은 우리의 인증된 분말 공급업체 중 하나입니다.

우리는 고객이 고품질 공급원료에 접근할 수 있도록 노력하고 있으며 Praxair는 절대적으로 그 공급업체입니다. 그들과 함께 우리는 새로운 합금 개발을 위해 노력하고 있으며 고객이 공급업체로부터 얻는 합금에 만족할 수 있도록 하고 있습니다.

출시 이후 고객의 반응은 어떻습니까?

긍정적이었습니다. 고객이 여기에서 우리가 수행하는 작업의 전체 범위와 Metal AM을 둘러싼 소프트웨어 및 하드웨어에 존재하는 많은 문제를 해결하기 시작하는 방법을 보았을 때 흥분한다는 느낌을 확실히 받았습니다. . 이는 고객 중심의 회사가 된다는 것을 의미합니다. 고객이 직면한 문제를 이해하고 더 나은 삶을 만들기 위한 솔루션을 개발하는 것입니다.

일반적으로 저는 여기 VELO에서 투어를 제공하는 것을 좋아합니다. ^3D , 반응은 항상 매우 열광적이며 사람들은 이 기술을 사용하기 시작하고 이를 사내에 도입하는 데 정말 흥분하는 것 같습니다.

마지막으로 2019년 VELO의 모습 ^3D ?

2019년은 VELO에게 정말 흥미로운 한 해가 될 것입니다. ^3D . 우리는 시장에 나가기 시작했고 사람들은 우리 회사와 능력에 대해 훨씬 더 많이 알고 있습니다. 우리는 시스템에 대한 수요와 시스템에 인쇄된 부품 및 시스템 자체에 대한 수요 모두에서 그것을 보고 있습니다.

우리에게 올해는 지원이 필요 없는 기술의 해가 될 것입니다. 사람들이 VELO를 디자인하도록 하세요. ^3D 그들의 최종 제품에.

Velo ^3D 에 대해 자세히 알아보려면 , 방문:www.velo3d.com