산업을 혁신하는 의외의 3D 프린팅 응용 5가지

3D 프린터가 취미용이나 초고예산 기업 전유물이던 시절은 지났습니다. 오늘은 자동차 제조부터 엔터테인먼트, 안전 테스트까지 다양한 분야에서 필수 도구가 되었습니다.

3D 프린팅 로봇 그리퍼

스웨덴 크랭크케이스 가스 분리기 공급사 알프덱스(Alfdex)는 처음에 PLA/ABS로 로봇 그리퍼를 제작했습니다. 단 40시간 가동 후 부품이 파손되어 15만 SEK(약 16,659달러)짜리 알루미늄 대체품으로 비싸게 교체해야 했습니다. 3D베르크스탄 노르딕 AB(3DVerkstan Nordic AB)와 협력해 마크포지드 X7로 탄소 섬유 강화 그리퍼를 출력, 개당 비용을 1,400 SEK(155달러)로 낮췄습니다.

알프덱스 생산 엔지니어 다니엘 닐슨(Daniel Nilsson)에 따르면 새 그리퍼로 로봇 셀이 스웨덴 주요 완성차 업체 납품의 25%를 처리하게 되었습니다. 두 셀에 X7 출력 그리퍼를 장착해 알프덱스는 내구성 유지하며 생산 확대가 가능해졌습니다.

3D 프린팅 이미징 장치

캘리포니아 소재 뉴로포토메트릭스(Neurophotometrics)를 운영하는 신경과학 박사과정 세이지 아론슨(Sage Aronson)은 광학 센서와 광섬유를 결합한 휴대용 신경 영상 시스템을 개발합니다. 감도, 사용자 중심 인체공학, 경제성을 높이기 위해 장치 하우징과 내부 부품을 반복 개선해 왔습니다.

아론슨은 마크포지드 오닉스 원(Onyx One) 프린터 6대를 거의 연속 가동 중입니다. 그는 이 장비들이 신속 프로토타이핑, 최종 용도 생산, 툴 제작을 가능하게 해 기존 제조 방식으로는 불가능한 작업을 수행한다고 강조합니다. 실제로 출력 부품의 95%가 툴링이 아닌 완제품입니다.

3D 프린팅 스티어링 휠

시드니 공과대학교(UTS)는 1999년부터 포뮬러 SAE 오스트랄라시아 팀을 운영해 왔습니다. 25명 학생들이 지속적으로 설계 개선을 추구합니다. 2017년 내구·오토크로스·설계 2위, EV 효율 1위 등 눈에 띄는 성적 후, 2018팀은 마크포지드 X7로 맞춤형 스티어링 휠 인서트를 제작했습니다.

점토 몰드로 각 드라이버 손 모양을 떠서 STL 파일로 스캔한 뒤 교체 가능한 그립 패널을 출력했습니다. 그립엔 연속 섬유 강화 나일론, 휠 바디엔 연속 탄소 섬유를 사용해 더 가볍고 강하며 인체공학적으로 맞춤화된 스티어링 휠로 레이스 중 드라이버 피로를 줄였습니다.

3D 프린팅 영화·TV 소품

캘리포니아 소품 업체 레거시 이펙츠(Legacy Effects)는 영화·TV용 경량 내구 장비를 공급합니다. 전통 제조는 현장의 일회용 고충격 아이템 수요를 맞추기 어렵습니다. 3D 프린트 엔지니어 딘 슈나이더(Dean Schneider)가 마크포지드 부품 강도 검증 후 3D 프린팅 전환을 주도했습니다.

마크포지드 오닉스 프로 프린터 추가로 스튜디오는 복잡한 고강도 소품 – 상업 시리즈용 로봇 팔, 대작 영화용 안전 헬멧 등 – 을 기존 방식을 능가하는 속도와 신뢰성으로 제작할 수 있게 되었습니다. 슈나이더는 이 기술이 신속한 반복을 지원하며 5년 내 풀 프린트 팜 구축을 예상한다고 말했습니다.

3D 프린팅 충돌 테스트 더미 부품

글로벌 충돌 테스트 더미 선두주자 휴메틱스(Humanetics)는 금형 마모로 생산 연속성이 위협받자 3D 프린팅으로 기존 실리콘과 고가 알루미늄 금형 대체를 모색했습니다. 엔지니어 크리스 설렌버거(Kris Sullenberger)가 탐색을 시작했습니다.

마크포지드 X7로 탄소 섬유 강화 넥 링 검증 후 다른 더미 부품으로 확대 적용했습니다. 기존 강철 갈비뼈가 약 20회 충격 후 파손된 반면, 새 케블라® 강화 갈비뼈는 균열 없이 150회 이상 테스트를 견뎌 탁월한 회복력을 입증했습니다.

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