산업용 3D 프린팅 후처리 마스터하기: 새로운 트렌드와 솔루션

후처리는 산업용 적층 제조(AM)에서 흔히 병목이 됩니다. 모든 AM 기술은 고유한 마감 단계를 요구하며, 생산 흐름을 원활히 유지하려면 최대한 자동화돼야 합니다.

최근 몇 년간 업계가 이 과제 해결에 나서고 있습니다. 새로운 솔루션이 폴리머와 금속 부품 모두의 프린트 후 워크플로 자동화와 최적화를 돕고 AM의 완전한 생산성 잠재력을 개방합니다.

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폴리머 부품 후처리 자동화

분말 베드든 압출이든 폴리머 프린팅은 수작업 서포트 제거, 레진 세척, 분말 세정에 크게 의존합니다. 이러한 노동 집약적 작업은 생산 확대나 새 프린터 유형 추가 시 주요 병목이 됩니다.

뢸러(Rösler), 포스트프로세스 테크놀로지스(PostProcess Technologies), AMT, 다이맨션(DyeMansion) 같은 기업들이 이제 폴리머 워크플로 모든 단계를 간소화하는 턴키 솔루션을 제공합니다.

AMT 포스트프로3D(PostPro3D): 엔드투엔드 피니싱 시스템

영국 기반 AMT는 작년 화학 증기 평활화 시스템 포스트프로3D를 출시했습니다. 이 기술은 폴리머 부품을 밀봉하고 기공을 제거하며 기계적 물성을 향상시킵니다. 분말 베드와 압출 기반 프린트 모두에 작동하며 ULTEM, 나일론, TPU, TPE 등 95종 이상 폴리머 등급 검증을 마쳤습니다.

AMT는 연구실과 소규모 서비스 뷰로용 컴팩트 포스트프로3D 미니도 출시했습니다. 디파우더링, 평활화, 착색, 검사를 단일 자동화 워크플로로 통합한 디지털 제조 시스템 출시를 계획 중입니다.

다이맨션 베이퍼퓨즈 서페이싱(VFS)

다이맨션 파워퓨즈 S 플랫폼은 VFS 기반으로 사출 성형 부품에 필적하는 폐루프 고광택 마감을 제공합니다. 공정은 발수성, 세척 용이, PA11/PA12 같은 경질 폴리머와 TPU 같은 유연 소재 모두에 작동합니다.

자동 로딩, 연결성, 배치 추적 기능이 추가됐으며, 다이맨션 프린트-투-프로덕트 워크플로에 통합돼 폴리샷 서페이싱과 후속 착색과 결합 가능합니다.

뢸러 그룹 AM 솔루션

80년 경험의 독일 표면 처리 전문기업 뢸러는 작년 폴리머·금속 부품용 다기능 플랫폼 래피드피니시(RapidFinish)로 AM 시장에 진입했습니다. 이제 AM 솔루션즈(AM Solutions) 브랜드로 언패킹, 서포트 제거, 분말 추출, 세정, 평활화, 연마, 염색 서비스를 제공합니다.

AM 솔루션즈 장비 포트폴리오는 뢸러 설계 장비와 포스트프로세스 테크놀로지스, GPA 이노바(GPA INNOVA) 제3자 장비를 포함합니다. 각 단계가 자동화돼 반복 가능한 결과와 높은 처리량을 제공합니다. 최근 HP와 파트너십으로 HP 멀티 제트 퓨전 기술에 맞춘 피니싱 솔루션을 개발 중입니다.

금속 부품 후처리

금속 AM은 추가 복잡성을 더합니다. 부품은 빌드 플레이트에서 분리되고, 디바인딩, 소결, 열처리를 거쳐 내부 응력을 해소해야 합니다. 바인더 제팅, 분말 베드 퓨전, 직접 에너지 증착 등 금속 공정별로 특수 장비가 필요합니다.

유망한 솔루션 중 하나는 오스트리아 기업 히르텐베르거 엔지니어드 서피시스(Hirtenberger Engineered Surfaces)가 개척한 허티제이션(Hirtisation)입니다. 3단계 공정으로 서포트와 분말 케이크 제거, 표면 조도를 업계 허용 수준으로 낮추고, 장식용 선택적 고광택 마감을 제공합니다.

허티제이션은 모든 일반 AM 금속과 합금에 작동합니다. 오를리콘 AM이 현재 히르텐베르거와 공정 평가 중이며, 다른 표면 처리가 다루기 힘든 복잡 형상에서 우수한 마감을 보고합니다.

자동 디파우더링 솔루션

분말 기반 금속 AM에서 복잡 형상 내 잔류 분말은 흔히 수작업 제거를 강요해 시간 소모와 분말 낭비를 초래합니다. 독일 기업 솔루콘(Solukon)은 지멘스와 협력해 SFM-AT800S를 개발했습니다. 800×400×550mm까지 부품을 제어된 진동과 축 회전으로 세정하는 스테인리스강 챔버입니다. 6바 압축 공기나 불활성 가스로 후세정 지원, 분말 안전한 재활용 가능.

타 제조사들도 디파우더링 자동화 도입 중입니다. 디지털 메탈은 바인더 제팅 프린트용 CNC 기반 솔루션 발표, 엑스원은 자사 장비용 전용 디파우더링 스테이션 제공. 금속 AM이 연료 노즐, 열교환기 등 복잡 부품 양산으로 확대됨에 따라 자동 디파우더링은 인력, 분말 낭비, 스크랩 감축에 필수적이 됩니다.

후처리: AM 생산성의 열쇠

후처리 확장과 자동화는 여전히 도전이나 업계는 실용적이고 반복 가능한 솔루션으로 빠르게 수렴 중입니다. 서포트 제거, 디파우더링부터 표면 마감, 착색까지 AM 사용자는 이제 각 단계를 최적화하는 성장하는 툴킷을 보유합니다.

견고한 후처리 인프라 구축은 더 이상 선택이 아닙니다. 산업용 3D 프린팅이 약속하는 반복성과 처리량 달성의 전제 조건입니다. AM의 완전한 잠재력을 개방하려면 이러한 솔루션을 우선시하세요.