전문가 인터뷰:BCN3D의 CTO인 Eric Pallarés가 IDEX 3D 프린팅 기술의 다양성에 대해 이야기합니다.

3D 프린팅 기술은 FFF(Fused Filament Fabrication) 부문에서 많은 혁신을 통해 빠르게 발전하고 있습니다. FFF 3D 인쇄의 한계를 뛰어 넘는 한 회사는 BCN3D Technologies입니다.

BCN3D는 2019년부터 카탈로니아 공과 대학의 기술 센터인 CIM-UPC에서 설립된 스페인 바르셀로나에 본사를 둔 독립 3D 프린팅 회사입니다. BCN3D는 IDEX(독립 이중 압출기) 기술을 개발했습니다. 이중 압출 3D 인쇄는 생산성 향상 및 두 가지 다른 재료로 인쇄할 수 있는 기능을 포함하여 많은 이점이 있습니다.

이번 주 전문가 인터뷰에는 BCN3D Technologies의 공동 설립자이자 CTO인 Eric Pallarés가 있습니다. Eric과 함께 BCN3D의 최신 Epsilon 3D 프린터, IDEX 기술로 달성한 흥미진진한 응용 프로그램에 대해 논의하고 향후 몇 년 동안 업계의 미래를 탐색합니다.

BCN3D와 회사로서의 사명에 대해 말씀해 주시겠습니까?

BCN3D는 2011년 카탈로니아 공과 대학의 기술 센터에서 프로젝트로 시작되었습니다. 첨단 제조 기술, 특히 3D 프린팅을 전문으로 하는 기술 센터입니다. 1990년대부터 적층 제조(AM)에서 일하는 남부 유럽의 참조 센터 중 하나입니다.

그래서 RepRap이라는 오픈 소스 프로젝트가 있다는 것을 발견했을 때 우리는 프로젝트가 일치한다는 것을 깨달았습니다. 기술 센터의 임무와 함께. 우리는 이 저비용 기술의 사용을 촉진하기 위해 사업부를 시작했으며 네트워크에서 사용할 수 있는 오픈 소스 모델을 사용했습니다.

곧 우리는 제품을 개발했고 사업부가 대학에서 분사할 만큼 커졌습니다. 이것은 우리가 독립적인 3D 프린팅 회사처럼 시작했을 때 2019년 3월에 일어났습니다.

민간 기업으로서 우리의 비전은 혁신가가 미래를 창조하도록 돕는 것입니다. 그리고 이를 수행하는 가장 좋은 방법은 접근 가능한 기술을 개발하고 고객과 협력하여 저렴한 솔루션을 제공하는 것이라고 생각합니다. 우리는 항상 더 넓은 고객 기반을 위해 산업용 기능을 제공하기 위해 노력합니다.

오픈 소스 키트를 판매하기 시작했을 때 고객이 프린터를 조립하는 방법을 정확히 볼 수 있는 사용자 가이드도 만들었습니다. 당시로서는 새로운 것이었다. 또한 신뢰할 수 있는 이중 압출을 위한 최초의 데스크탑 솔루션으로 독립 이중 압출기(IDEX)를 출시했습니다.

이제 우리는 산업용 솔루션과 데스크탑 전문 솔루션 사이에 있는 워크벤치 부문을 시장에 출시하고 있습니다. 일반적으로 우리의 임무는 혁신가가 높은 가치의 솔루션을 제공하도록 돕는 것입니다. 이것들은 실제로 매우 비쌀 필요가 없으므로 액세스할 수 있도록 합니다.

귀하의 솔루션은 현재 시장에 나와 있는 다른 유사한 기술과 어떻게 다릅니까?

우리는 전문 데스크탑 시장에서 포지셔닝되었습니다. 우리를 차별화하는 것은 IDEX 기술입니다. 대부분의 이중 압출 데스크탑 3D 프린터에는 동일한 캐리지에 두 도구 헤드가 있습니다. 그러나 BCN3D 프린터는 IDEX 덕분에 두 도구 헤드를 독립적으로 제어할 수 있습니다. 이 기술은 두 개의 툴 헤드를 동시에 작업할 수 있어 생산 능력이 2배가 됩니다.

저희는 2015년에 IDEX 기술을 도입했습니다. 이제는 다른 제조업체들도 적용하는 압출 표준이 되었다고 말하고 싶습니다. 물론 우리는 해당 아키텍처를 기반으로 솔루션을 개발한 최초의 회사입니다.

IDEX 기술을 통해 당사 솔루션은 시장에서 가장 다양하고 신뢰할 수 있습니다. 또한 동일한 부품에서 서로 다른 재료를 3D 프린팅할 수 있습니다.

최근에 FFF 수준에서도 최종 사용 부품에 대해 3D 프린팅 사용에 대한 관심이 증가하고 있음을 알게 되었습니다. 단 하나의 단위를 위해, 그러나 심지어 생산 부품의 짧은 시리즈를 위해. 따라서 이와 관련하여 당사의 기술은 유사한 FFF 솔루션의 두 배 생산성을 달성할 수 있으므로 연속 생산 애플리케이션에 적합합니다.

귀하의 기술로 목표로 삼고 있는 산업에 대해 말씀해 주시겠습니까?

AM은 보편적으로 적용 가능한 기술입니다. 우리가 제공하는 솔루션은 다양한 수직 시장에 적용될 수 있습니다. 응용 프로그램의 측면에서 우리는 지그와 고정 장치, 최종 사용 부품 및 프로토타입에 대해 이야기하고 있습니다. 이러한 종류의 응용 프로그램은 매우 다양한 산업 분야에서 찾을 수 있습니다. 현재 우리의 주요 산업은 엔지니어링, 제조, 제품 디자인 및 건축이라고 말하고 싶습니다.

BCN3D는 최근 BCN3D Epsilon 3D 프린터를 출시했습니다. 기술이 어떻게 작동하고 새로운 시스템의 이점이 무엇인지 설명해 주시겠습니까?

우리는 현재 전문가/데스크톱과 산업용 3D 프린터 사이의 시장 격차를 보고 있습니다. 5000유로 미만의 프린터가 있다가 가격이 20,000유로까지 뛰고 그 사이에는 거의 아무것도 없습니다. 우리는 그 시장을 워크벤치 부문이라고 부릅니다.

데스크톱 3D 프린터 전문 사용자들은 복잡한 형상과 모델을 만들기 위해 이 기술을 사용해 왔지만 고급 재료로 인쇄하려고 할 때 어려움을 겪기 때문에 항상 기본 재료에 집착합니다. 엡실론이 들어가는 곳입니다.

프린터는 ABS, 폴리아미드 및 폴리프로필렌과 같은 기술 재료와 함께 작동하도록 설계되었습니다. 이러한 재료는 업계에서 새로운 것이 아닙니다. 그러나 신뢰할 수 있는 방법으로 인쇄하는 것은 어려울 수 있습니다. 하는 사람은 거의 없습니다. 이 시장에는 많은 잠재력이 있기 때문에 우리의 의견으로는 놓친 기회입니다.

우리는 신뢰할 수 있는 솔루션을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 이를 위해서는 밀폐된 빌드 챔버를 갖는 것이 매우 중요합니다. 프린터는 프린터 내부에서 수동적으로 온도를 제어할 수 있도록 따뜻한 환경을 염두에 두고 설계되었으며 모든 인쇄 프로파일은 따뜻한 환경에서 작동하도록 최적화되어 제공됩니다.

저희는 또한 인쇄 프로세스의 안전 측면에 중점을 둡니다. 우리 기계는 산업 환경에서 사용되므로 안전 표준에 대한 기준을 높여야 합니다. 결과적으로 우리는 3D 프린터 내부에 필터를 넣고 안전 일시 중지 기능을 개발했습니다.

우리는 또한 여러 사용자가 관리할 수 있도록 인터넷에 직접 연결하고 프로세스를 지속적으로 개선할 수 있도록 정보를 클라우드로 가져올 수 있도록 함으로써 인더스트리 4.0 시스템을 준비합니다.

고객이 3D 프린터로 달성할 수 있었던 성공적인 애플리케이션을 공유할 수 있습니까?

최근 우리가 홍보한 성공 사례 중 하나는 스페인의 제화업체 Camper입니다. 이 회사는 Sigma 및 Sigmax 3D 프린터를 사용하여 시각 보조 장치와 프로토타입을 만들고 있습니다.

3D 인쇄 덕분에 Camper는 비용을 유지하면서 디자인 프로세스의 속도를 높이고 보다 창의적인 자유를 얻을 수 있었습니다. 가능한 한 낮은 가격으로 새 신발을 개발하는 것입니다.

제화공이 3D 프린팅을 사용하기 전에는 실제 모델 생산을 아웃소싱했습니다. 프로세스는 느리고 비용이 많이 들었고 원하는 만큼 디자인을 반복할 수 없었습니다. 이제 당사의 기술 덕분에 Camper는 복잡한 형상을 사내에서 검증할 수 있습니다.

이 회사는 깔창의 프로토타입을 만들기 시작했으며 이제 새 신발의 전체 모델을 인쇄하고 최종 개념을 갖기 전에 여러 번 반복합니다.

또 다른 예 의료용 기계 및 자동화 장비를 개발하는 카탈로니아 기반 회사인 NGNY Devices가 될 것입니다. 이 회사는 분류, 발견, 복사, 재취득, 원심분리, 레이블 지정 및 식별과 같은 시험관을 관리하는 기계의 프로토타입 및 최종 사용 부품에 Sigmax 3D 프린터를 사용합니다.

각 기계는 다른 용도로 사용됩니다. 따라서 모두 고객 요구 사항에 맞게 사용자 정의해야 합니다. 회사가 3D 프린팅을 시작하기 전에는 CNC 가공을 사용했습니다. 그들은 모든 기계에 평균 70개의 맞춤형 부품을 가지고 있었기 때문에 기계당 총 2,000유로 이상을 지출했습니다.

NGNY는 3D 프린팅을 통해 반복 횟수를 늘리고 리드 타임을 줄이는 데 성공했습니다. 또한, 기계의 맞춤형 부품 비용은 이제 100유로 미만입니다. 그래서 3D 프린팅으로 전환한 결과 연간 최대 40,000유로를 절약할 수 있었습니다.

재료 측면에서 NGNY는 이러한 프린터에 PLA와 폴리아미드(나일론)를 사용하고 있습니다. 그래서 그들은 PLA로 부품을 테스트하기 시작했고 나일론을 사용하여 최종 사용 부품으로 확장할 수 있다는 것을 알게 되었습니다.

내가 여러분과 공유하고 싶은 세 번째 예시는 IED, Istituto Europeo di Design에서 나온 것입니다. 바르셀로나에 위치한 국제 디자인 학교입니다. 그들은 2017년부터 우리 프린터와 함께 작업하여 프로토타이핑 및 기능 테스트에 사용했습니다.

디자인 학생들에게 매우 유용한 도구임이 입증되었습니다. 이를 통해 창의적인 프로세스의 속도를 높이고 개념적 디자인을 더 빨리 현실로 만들 수 있습니다. 따라서 학생들에게 중요한 것은 비용이 아니라 제조 시간의 단축입니다.

3D 프린팅 이전에는 종이와 판지로 목업을 하는 데 시간이 많이 걸렸습니다. 3D 프린팅을 통해 이제 더 복잡한 프로젝트를 더 빠르게 모델링할 수 있습니다.

우리 기계에 있는 두 개의 압출기는 독립적으로 작동하여 수용성 지지체 또는 다중 재료 부품의 인쇄를 가능하게 합니다. 수용성 지지체의 3D 프린팅은 부품이 인쇄된 후 지지체 재료의 제거에 대해 걱정할 필요가 없기 때문에 매우 편리합니다.

스페인의 현재 AM 상태를 어떻게 설명하시겠습니까?

스페인은 유럽 연합에서 가장 강력한 경제가 아닙니다. 독일이나 프랑스와 비교할 수는 없지만, 특히 BCN3D가 기반을 두고 있는 카탈로니아 지역에서 디지털 제조라는 아이디어를 매우 빠르게 수용하고 있습니다.

바르셀로나 근처에는 다양한 자동차 회사들이 모여 있기 때문에 자동차 산업을 중심으로 한 산업이 상당히 강합니다. 그리고 그 회사들은 수년 동안 3D 프린팅을 사용해 왔습니다. 그런 점에서 일이 잘 진행되고 있습니다.

3D 프린팅이 일반적으로 직면한 주요 과제는 무엇이라고 생각하십니까?

3D 프린팅을 보다 주류로 만들기 위한 과제 중 하나는 재료에 있습니다. 지금 유행하는 고성능 폴리머를 말하는 것이 아닙니다. 광범위한 응용 분야에서 저렴한 엔지니어링 재료를 말하는 것입니다.

적절한 재료가 개발되기를 기다리는 틈새 3D 프린팅 응용 프로그램이 많이 있다고 생각합니다. 따라서 다양한 종류의 폴리아미드 및 유연한 재료와 같은 이러한 재료를 인쇄할 수 있게 되면 특정 응용 분야를 위한 재료를 중심으로 기술을 만들 수 있습니다.

게다가 소프트웨어 측면에서 해야 할 일이 많습니다. 3D 프린팅 애플리케이션은 점점 더 까다로워지고 부품은 점점 더 커지고 있습니다. 따라서 적절한 부품 방향과 각 특정 기하학적 특징에 대한 올바른 인쇄 매개변수 및 제어되는 왜곡을 사용하여 인쇄 프로세스가 정확하고 최적의 방식으로 수행되는지 확인하는 것이 중요합니다. 이를 위해서는 시뮬레이션 및 전처리 소프트웨어인 작업 준비 단계를 더욱 발전시켜야 합니다.

마지막으로 세 번째 과제는 생산성입니다. 현재 3D 프린팅은 볼륨, 반복성 및 품질 측면에서 기존 제조 기술과 거의 경쟁할 수 없다고 생각합니다. 따라서 이러한 매개변수를 더 많이 개선할수록 더 많은 기업이 디지털 제조를 수용하고 현재 생산 모델을 변경할 것입니다.

향후 5년 동안 업계가 어떻게 발전할 것으로 보십니까?

과거는 우리에게 다가올 일에 대한 힌트를 제공합니다. 지난 몇 년 동안 많은 새로운 플레이어가 등장하여 다양한 부문이 프로토타이핑뿐만 아니라 AM 사용을 시작하는 데 도움이 되는 액세스 가능한 하드웨어 솔루션을 제공했습니다.

과거를 생각하면 향후 5년 동안' 제조 산업의 초기 대다수가 AM을 수용하는 것을 보게 될 것입니다. 그러나 그것은 초기 다수에 불과할 것이며 아직 시장의 많은 부분이 활용될 것이며 AM에 대해 아직 발견되지 않은 많은 애플리케이션이 있을 것입니다.

그러면 과거에 본 것처럼 하드웨어 측면에서 가장 큰 성장이 일어나는 대신 3D 프린팅 재료와 소프트웨어 부문의 더 큰 성장이 예상됩니다.

특히 소프트웨어는 Industry 4.0 잠재력을 여는 열쇠가 될 것입니다. 현재 AM 생산 현장에서는 처리에서 회사가 관리하는 정보에 이르기까지 모든 것이 단절되어 있습니다. 앞으로 몇 년 동안 고급 소프트웨어 솔루션의 개발로 촉진되는 프로세스와 데이터의 긴밀한 통합을 보게 될 것입니다. 따라서 장비가 아닌 서비스를 기반으로 하는 소프트웨어 솔루션 및 새로운 비즈니스 모델의 증가가 확산될 것입니다.

BCN3D의 향후 전망은 어떻습니까?

올해는 통합의 해가 될 것입니다. 2019년은 우리가 독립 회사로 운영을 시작했기 때문에 매우 바쁘고 힘든 한 해였습니다. 이를 위해 많은 내부 구조를 만들어야 했습니다. 우리 팀에 많은 사람들을 추가했습니다. 분사 당시 우리는 40명이었고 몇 개월 후에는 100명이었습니다. 우리는 또한 많은 프로젝트를 시작했고 첫 번째 제품인 Epsilon을 별도의 회사로 출시했습니다.

우리는 매우 야심차고 2020년이 우리 회사에 대한 투자와 2019년에 만들어진 구조의 혜택을 누릴 수 있는 해가 될 것으로 기대하고 있습니다.

BCN3D에 대해 자세히 알아보려면 www.bcn3d.com을 방문하십시오.