3D 프린팅의 미래:AMFG의 AM Landscape Digital Conference 2020(1부)의 12가지 핵심 내용

4월에 AMFG는 3D 프린팅 전문가와 전문가를 제1차 적층 제조 조경 디지털 컨퍼런스 2020에 한자리에 모아 업계의 현재 상태에 대한 관점과 통찰력을 공유했습니다.

컨퍼런스의 공통 주제는 COVID-19 전염병 퇴치를 위한 지속적인 노력, 공급망에서 3D 프린팅의 역할, 적층 제조(AM) 기술, 재료 및 소프트웨어의 지속적인 성숙에 관한 것이었습니다.

컨퍼런스에 참석하지 못하신 분들을 위해 AM 랜드스케이프 컨퍼런스의 주요 학습 내용을 살펴보는 이 기사를 준비했습니다. YouTube 채널을 확인하여 각 연사의 프레젠테이션을 온라인으로 시청할 수도 있습니다.

1. 계속해서 성장하는 산업

AMFG의 수석 마케팅 관리자인 Victoria Akinsowon이 그녀와 함께 회의를 시작했습니다. 2020년 AM 산업의 현황을 설명하는 기조연설.

전 세계적으로 COVID-19 대유행과의 전쟁에도 불구하고 3D 프린팅 기술은 산업화 여정을 계속하고 있습니다. 외부 요인 외에도 새로운 업체가 AM 시장에 계속 진입하고 있으며 업계 전반에 걸쳐 인수 및 파트너십이 계속 번창하고 있습니다.

2020년 적층 제조 환경에 대한 AMFG의 향후 인포그래픽에서 산업의 성장이 특히 분명합니다.

산업 성숙과 함께 기계 및 워크플로 수준에서 연결성, 협업은 업계를 발전시키는 핵심 테마로 성장합니다.

2. 재료는 3D 프린팅 퍼즐의 한 조각일 뿐입니다.

고성능 폴리머는 항공우주, 의료 및 자동차와 같은 산업 전반에 걸쳐 고급 3D 프린팅 애플리케이션을 위한 수많은 기회를 창출하고 있습니다.

컨퍼런스의 첫 번째 프레젠테이션에서 Solvay의 글로벌 제품 및 비즈니스 개발 관리자인 Brian Alexander는 3D 인쇄용 고성능 플라스틱 개발과 이 기술의 새로운 응용 프로그램을 여는 방법에 대해 자세히 설명했습니다. .

고성능 소재를 개발하는 과정은 '쉽지 않은 여정'이라고 Brian은 말했습니다. 모든 면에서 협업이 필요합니다.

'적층 가공에는 세 가지 주요 부분이 있습니다. 마치 삼족오 걸상 같아요. 재료는 원하는 만큼 가질 수 있지만, 이를 처리할 장비와 처리 능력이 없으면 의자가 넘어져요.'

이것이 Solvay가 고성능 폴리머를 시장에 출시할 수 있도록 지난 3~4년 동안 공정 이해와 장비 지식을 결합하기 위해 노력한 이유입니다.

오늘, Solvay는 PEEK 필라멘트의 시장 리더로 간주되며 회사는 또한 SLS와 같은 분말층 융합 공정을 위한 분말 재료도 개발하고 있습니다.

중요한 대로 재료를 처리하는 방법을 알기 위해서는 AM용 설계를 최대한 활용하는 방법을 이해하는 것도 중요합니다.

이 시점에서 Alexander는 시뮬레이션의 필요성을 강조했습니다. 이를 통해 엔지니어는 인쇄 후 재료가 어떻게 작용할지 예측할 수 있습니다. 시뮬레이션 결과는 기계적 특성을 개선하고 부품 고장을 방지하는 궁극적인 목표로 부품 설계를 최적화하는 데 도움이 됩니다.

재료, 프로세스 및 설계에 대한 지식을 결합해야만 다음을 수행할 수 있습니다. 제품 수명 주기의 여러 단계에서 3D 프린팅을 보다 안정적으로 사용할 수 있는 기회를 제공합니다.

3. 소프트웨어와 자동화는 3D 프린팅으로 대량 맞춤화를 가능하게 하는 데 매우 중요합니다.

대량 맞춤화를 통해 기업은 일반적으로 대량 생산을 통해 생산되는 수천만 개의 배치에 비해 수십 개의 품목 배치를 비용 효율적으로 생산할 수 있습니다.

그 자체로 도전적인 변화이지만 이를 가능하게 하는 기술이 하나 있습니다. 바로 3D 프린팅입니다.

다음 발표자인 3D 프린팅 컨설팅 회사 Phanos GmbH의 수석 컨설턴트인 Timm Kragl은 3D 프린팅을 통해 기업이 오늘날 맞춤형 부품을 생산할 수 있는 방법, 일반적인 워크플로 및 관련 과제에 대해 설명했습니다. 예를 들어, 3D 프린팅을 사용하여 맞춤형 부품을 생산할 때 발생하는 한 가지 질문은 하나의 빌드에서 인쇄된 매우 유사한 부품을 식별하는 방법입니다.

Timm Kragl은 인쇄된 라벨, 3D 스캐닝 및 3D 파일과의 비교를 포함하여 여러 가지 방법을 지적했습니다.

그러나 애플리케이션마다 맞춤형 부품을 식별하고 QA 검사를 수행하는 데 서로 다른 접근 방식이 필요할 가능성이 매우 높다는 점도 지적되었습니다.

Kragl에 따르면 고급 소프트웨어와 워크플로우 자동화는 부품 맞춤화를 위한 3D 프린팅의 성공적인 사용에 매우 중요합니다. 솔루션에는 3D 스캐닝, 증강 현실, QR 코드 및 MES 소프트웨어를 사용하여 데이터 전송 및 추적 가능성이 포함됩니다.

4. 적층 생산으로의 전환을 지원하는 핵심 요소

AM Landscape 컨퍼런스의 가장 시각적인 프레젠테이션에서 Bowman AP의 영국 적층 생산 개발 관리자인 James Ashby는 생산에 3D 프린팅을 사용하는 것이 무엇을 의미하는지 논의했습니다.

Ashby는 제조가 추적성, 반복성, 정확성 및 검증의 네 가지 기둥에 달려 있다고 주장했습니다.

추적 가능성과 관련하여 부품에 일련 번호가 있으면 Bowman AP는 부품이 제작된 시기, 부품에 들어간 재료 배치, 검사 방법 및 관련된 매개변수를 알 수 있습니다. 진행중.

반복 가능한 시스템을 갖는 것도 똑같이 중요합니다.

'반복 가능한 시스템으로 구축하지 않고 무언가를 수정하고 수정해야 하는 경우 Ashby는 다음과 같이 말했습니다. 빌드 중간에 변경 사항이 무엇인지 확실하지 않으면 고객 부품이 아니라 모델을 구축하는 것입니다.

세 번째 기둥인 정확도는 고객이 요구하는 허용 오차를 의미합니다. 그리고 마지막으로 생산에 AM을 사용하는 제조업체는 빌드 매개변수, 재료를 소스로 되돌리고 검사 프로세스를 확인할 수 있어야 합니다.

'자동차, 항공우주, 군사, 보조기, 의족에 물건을 넣을 때는 자신이 하는 일을 확인할 수 있어야 합니다. 할 수 없다면 모델을 만들고 있는 것입니다'라고 Ashby는 말했습니다.

3D 프린팅을 통한 생산으로의 전환은 모든 제조업체가 이 네 가지 기둥을 고려해야 하며 Ashby는 네 가지 요소를 모두 고려할 때만 생산 부품을 만들고 있다고 주장할 수 있다고 주장합니다. 프로토타입.

5. 대형 3D 프린팅이 계속해서 발전하고 있습니다.

대형 3D 프린팅은 대형 부품 제조를 위한 비용 효율적이고 유연한 솔루션으로 각광받고 있습니다. BigRep은 대형 폴리머 3D 프린터 개발을 주도하는 회사 중 하나입니다.

BigRep의 전무이사인 Martin Back은 프레젠테이션에서 회사가 대형 AM 솔루션으로 공급망을 지원하는 방법에 대해 자세히 설명했습니다.

생산 보조 장치 및 주조 패턴은 현재 BigRep 3D 프린터에서 가장 널리 사용되는 응용 프로그램입니다. 그러나 회사 고객의 약 20%는 전자 하우징 및 기차용 주문형 예비 부품과 같은 생산 부품에 대형 3D 프린팅을 사용하고 있습니다.

백이 강조한 생산 부품의 한 예는 Airbus용으로 제작된 여러 부품을 운반하기 위한 플라스틱 상자입니다.

전통적으로 이 상자의 생산은 외주로 이루어지기 때문에 리드 타임이 길고 주문형 생산이 불가능합니다.

대형 3D 프린팅은 현지에서 생산할 수 있는 능력을 제공함으로써 이러한 문제를 해결합니다. 이는 부품을 주문형으로 제조할 수 있고 리드 타임을 몇 주에서 며칠로 단축할 수 있음을 의미합니다.

특히 BigRep의 솔루션을 사용한 대형 3D 프린팅의 한 가지 주목할 만한 발전은 틀림없이 MXT(Metering Extruder Technology)의 도입이었습니다.

MXT는 플라스틱 재료를 압출하는 새로운 접근 방식으로 프로세스를 훨씬 빠르게 만듭니다. MXT 시스템은 BigRep의 최신 프린터를 현재의 압출 기계보다 5배 더 빠르게 만들고 훨씬 더 높은 정밀도를 달성하는 데 도움이 된다고 합니다.

Back은 그의 프레젠테이션을 다음과 같이 요약하면서 대형 3D 프린팅이 계속 진화하고 있지만, 광범위한 채택에 대한 주요 과제는 전문성 부족입니다.

'사람들이 첨가제를 사용하기 쉽게 만들어야 합니다. 일상적인 도구가 되어야 합니다.' 즉, Back은 무엇보다도 디자인 생성 및 데이터 처리 프로세스를 단순화해야 함을 의미합니다.

'천천히, 우리는 거기에 도달하고 있다'고 그는 결론을 내렸습니다.

6. 소프트웨어는 3D 인쇄 워크플로 병목 현상을 제거하는 데 도움이 됩니다.

3D 프린팅에서 생산으로의 전환은 새로운 기회뿐만 아니라 많은 새로운 도전을 보여줍니다. AMFG의 Felix Dörr는 3D 인쇄 워크플로에서 가장 일반적인 병목 현상과 소프트웨어가 이를 해결하는 방법에 대해 설명합니다.

Felix는 요청 및 프로젝트 관리를 위한 적절한 시스템의 부족과 같은 워크플로 문제가 오늘날 성공적으로 해결되고 있다고 말합니다. 그러나 AM 워크플로의 한 영역인 포스트 프로덕션 및 QA 관리는 여전히 간과되고 있습니다.

많은 제조업체들이 기계 용량과 가동률을 최적화하여 더 많은 부품을 생산할 방법을 찾고 있습니다.

그러나 이러한 부품이 여전히 고객에게 배달되지 않는 경우가 너무 많습니다. 비효율적이고 고도로 수동적인 사후 처리 관리로 인해 사후 처리 단계에서 부품이 쌓이고 승인을 받아 고객에게 배송되기 전에 품질 보증 스테이션에서 검사를 기다리고 있습니다.

'만약 사후 처리 및 품질 관리에서 이러한 문제를 해결하지 못하고 전반적으로 견고한 워크플로가 없습니다'라고 Dörr는 말했습니다.

프레젠테이션의 핵심 내용은 AM을 최대한 활용하려면 모든 프로세스와 워크플로 단계가 연결되고 통합되어야 한다는 것입니다.

솔루션의 큰 부분은 AM 기술의 요구 사항과 요구 사항을 염두에 두고 개발된 지능형 워크플로 소프트웨어입니다. MES(제조 실행 시스템)라고도 하는 이러한 소프트웨어는 제조업체가 AM 생산과 관련된 모든 프로세스를 계획, 관리 및 실행할 수 있도록 지원합니다.

프레젠테이션에서 Dörr는 MES 소프트웨어가 허공에 존재하지 않으며 그 발전을 위해서는 업계의 협력과 표준화가 필요하다고 강조했습니다.

'기계, 다른 소프트웨어 패키지 및 공급업체에 쉽게 연결할 수 있도록 표준을 만드는 것이 중요합니다'라고 그는 말했습니다. '새로운 표준을 만들기 위해 함께 노력할 때만 적층 제조를 생산에 더 매력적으로 만들 수 있습니다.'

컨퍼런스 테이크어웨이의 1부입니다. 다음 주에 공유할 2부도 기대해 주세요!