세라믹 분야의 3D 프린팅 혁명에 대한 Vincent Poirier – Novadditive CEO

이미지 출처:Novadditive

제조의 역사를 살펴보면, 도자기의 사용은 기원전 28,000년까지 거슬러 올라가는 가장 오래된 것으로 알려진 도자기 공예품과 함께 맨 처음으로 거슬러 올라갑니다. 그러나 오늘날 이 자료는 새로운 시대로 접어들고 있습니다. 3D 프린팅 가능한 재료로 활용함으로써 새로운 질감과 구조적 가능성이 우리 앞에 펼쳐집니다. 세라믹 적층 가공을 위한 최초의 전문 센터인 NOVADDITIVE는 이러한 재료 혁명의 선봉에 서 있습니다. 우리는 NOVADDITIVE의 CEO인 Vincent Poirier와 만나 세라믹 부품의 고유한 특성과 AM 세라믹 시장이 앞으로 나아갈 여정에 대해 알아봤습니다.

당신에 대해 조금 말씀해 주시겠습니까? 그리고 도자기에 대한 관심이 어떻게 시작되었나요?

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저는 고전 세라믹과 기술 세라믹을 비롯한 다양한 세라믹 산업에서 30년 이상의 경력을 쌓았으며 예술, 위생 도기, 연구부터 항공 및 원자력까지 다양한 응용 분야에 종사했습니다.

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3D 프린팅 세라믹 분야에서 저는 12년 넘게 참여해 왔습니다. 3D 프린팅 환경에는 부재가 있다는 것을 알았습니다. 적층 가공된 플라스틱 부품을 쉽게 찾을 수 있고 금속 부품도 마찬가지지만 3D 프린팅을 통해 세라믹 부품을 제공하는 서비스 센터를 찾는 것은 다소 어렵습니다(불가능하지는 않더라도). 몇 년 동안 이것을 염두에 둔 끝에, 저는 이러한 서비스 부족으로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위해 마침내 2020년에 NOVADDITIVE를 설립했습니다.

다공정 적층가공을 통해 최초로 세라믹 부품을 생산하는 전문센터인 NOVADDITIVE를 살펴보겠습니다. 이에 대해 좀 더 말씀해 주시겠어요?

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우리는 팹랩이나 프린터 제조업체가 아닌 공장인 산업 회사입니다. 일반적으로 세라믹을 접할 수 없거나 세라믹을 3D 프린팅 재료로 고려하지 않는 사람들을 위해 맞춤형 부품을 생산하는 것이 우리가 하는 일의 핵심입니다. 우리는 그들의 접근 경로를 단순화하고 있습니다.

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우리는 세라믹 3D 프린팅에 사용할 수 있는 대부분의 기술을 제공합니다. 시중에 나와 있는 4가지 주요 기술 제품군 중 3가지(SLA, FFF 및 LDM)를 제공하며 4번째 기술도 곧 출시될 예정입니다. 이는 우리가 우리에게 가져온 거의 모든 AM 프로젝트를 고려할 수 있다는 것을 의미합니다. 뿐만 아니라 우리는 현존하는 대부분의 AM 호환 세라믹으로 프린팅할 수 있습니다. 이러한 세라믹은 알루미나, 지르코니아, ATZ, 실리콘 및 질화알루미늄, 탄화규소부터 기술적 응용을 위한 생체 적합 세라믹, 전통적인 응용을 위한 도자기, 근청석 멀라이트 및 토기까지 다양합니다. 이는 우리가 보유하고 있는 각각의 기술이 적합한 소재와 매칭된다는 것을 의미합니다. 결과적으로 우리는 세라믹 부품 생산을 원하는 거의 모든 고객에게 부품을 제공할 수 있습니다. 우리는 특정 기술 제공업체나 프린터 제공업체와 연결되어 있지 않기 때문에 고객과 시장에 가장 적합한 인쇄 방법을 자유롭게 선택할 수 있습니다. 예를 들어, 다양한 기술은 다양한 정밀도, 치수, 형상 및 인쇄 속도를 처리할 수 있습니다. 우리는 사용 가능한 기술에서 이러한 기능의 균형을 확립했습니다. 고객과 대화하고 요구 사항을 확인한 후 고객이 지정한 정밀도와 용도에 따라 고객에게 적합한 기술과 재료를 결정할 수 있습니다. 이런 종류의 대화가 우리의 일상 업무를 구성합니다.

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적층 가공 세라믹의 가장 일반적인 응용 분야는 무엇이며, 눈에 띄는 사용 사례가 있습니까?

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NOVADDITIVE를 설립한 지 2년 동안 우리 회사는 매우 다양한 시장에서 관심을 받았습니다.

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특히 흥미로운 예로 시작하자면, 우리는 미슐랭 스타를 받은 고급 레스토랑을 위한 맞춤형 식기를 생산하고, 유명 디자이너들과 긴밀히 협력하여 셰프를 위한 맞춤형 요리, 접시 및 기타 요리 부품을 제작합니다. 그러나 다른 한편으로는 우주 기술과 관련된 고객도 있습니다. 우리가 생산하는 세라믹 부품 중 일부는 우주선의 구조 부품으로 사용되어 전체 차량의 성능을 향상시킵니다. 부품이 더 높은 온도를 견딜 수 있어야 하거나 더 작고 가벼워야 하는 이러한 환경에서 우리는 세라믹이 훌륭한 재료를 제공한다는 것을 발견했습니다. 예를 들어, 온도 변화에 따른 일부 특정 세라믹의 팽창은 우주의 불안정한 조건에 완벽하게 적합하도록 매우 낮습니다.

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아시다시피 3D 프린팅 공정은 실제로 세라믹의 특성을 향상시켜 다른 방법으로는 불가능했던 복잡한 기하학적 구조와 더 작은 크기를 구현할 수 있습니다. 결과적으로, 이 재료를 이 제조 방법과 결합하는 것은 연구 상황에서 매우 유용할 수 있습니다. 우리의 세라믹 프린팅을 통해 연구자들은 더 빠른 시간 내에 새로운 기하학과 '실행 불가능한' 모양을 발견할 수 있습니다.

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Ceramics AM은 예술 창작뿐만 아니라 고급 품목에도 적용됩니다. 생산 시 극도의 정밀성을 요구하는 매우 까다로운 시장입니다. 우리는 그들이 필요로 하는 매우 정확한 공차에 도달할 수 있습니다. 동시에 방위 산업과 원자력 산업은 매우 다른 이유로 요구하고 있습니다. 다시 말해 우리는 세라믹의 특성을 적층 가공으로 풀어낸 복잡한 기하학적 구조와 연결하고 이러한 시장에 중요한 가치를 제공할 수 있습니다.

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세라믹 AM은 종종 틈새 시장으로 간주되어 왔지만, Formext 2022에서는 이 분야에 대한 상당한 확장과 관심이 입증되었습니다. 인쇄 가능한 재료로서 세라믹의 가치에 대한 인식이 높아지고 있는 이유는 무엇인가요?

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이미지 출처:Novadditive

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프린팅할 수 있는 재료는 크게 플라스틱, 금속, 세라믹 세 가지입니다. 플라스틱 시장이 가장 크고, 금속 시장이 약간 작으며, 세라믹 시장이 가장 작습니다. 그러나 세라믹이 해당 분야에서 더 대중화되기 시작했다는 것을 보여주는 여러 연구들이 있습니다. 제조업체는 새로운 부품을 설계하고 생산할 때 더 높은 성능을 달성할 수 있는 혁신적인 방법을 점점 더 찾고 있습니다. 세라믹은 잘 알려져 있고 수년 동안 사용되어 왔지만 오늘날 기업, 연구원 및 엔지니어링 부서는 세라믹을 사용하여 새로운 특성에 도달할 수 있음을 발견하고 있습니다. 이러한 추세를 이끄는 원동력은 패션이 아니라 성능입니다. 이제 인쇄가 가능해지면서 AM 세라믹은 이전에 해결되지 않았던 여러 문제에 대한 답을 제시하고 있습니다. 나는 그 때문에 트렌드와 연구를 믿습니다. 우리는 이러한 자료를 통해 성능을 향상시킬 수 있는 더 많은 방법을 발견할 수 있다는 것을 발견했습니다. 아직 몇 가지 어려움이 있습니다. 도자기는 사용하는 사람들이 가장 잘 이해합니다. 도자기를 사용하는 것. 익숙하지 않은 사람들을 위해 우리는 항상 도자기의 부서짐에 대해 이런 질문을 받습니다. 이는 문화적 가정입니다. 예를 들어, 도자기 공예품을 고려할 때 우리는 거의 항상 그 취약성을 생각합니다. 그러나 미세한 구성을 고려하면 유리보다 부서지기 쉬운 것이 훨씬 적습니다! 또한, 세라믹의 내구성은 계속해서 발전하고 있습니다. 기술 분야에서 예를 들어 지르코니아와 같은 세라믹은 탄력성 측면에서 큰 개선을 거쳤습니다. 이를 통해 까다로운 기계 응용 분야와 수천 개의 놀라운 시계를 생산하는 고급 명품 브랜드에서 사용할 수 있습니다.

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Novadditive의 블랙 지르코니아로 제작된 시계 부품. 이미지 출처:Novaditive

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여기서 과제는 세라믹을 잘 이해하지 못하는 엔지니어링 부서를 안으로 끌어들이는 것입니다. 이 도자기의 세계. 그들은 재료가 제조하기 어렵고 쉽게 부서질 것이라는 뿌리 깊은 가정을 가지고 있습니다. 매일, 매주 저는 이에 대한 질문을 받습니다. 세라믹의 산업적 사용을 더욱 발전시키는 솔루션이자 동인은 기술 인력과 3D 프린팅에 관심이 있는 사람들 모두가 AM 호환 재료로서 세라믹에 대한 지식을 더 쉽게 접할 수 있도록 하는 것입니다. 우선, 세라믹은 매우 광범위한 응용 분야를 가지고 있습니다. 우주 로켓, 전자 제품, 원자력, 엔지니어링, 의료 등 모든 분야에서 사용할 수 있습니다. 둘째, AM에서는 작은 프로토타입을 만드는 것뿐만 아니라 중형 시리즈 및 대규모 시리즈 일괄 생산 규모의 여러 부품을 제조하는 데에도 사용할 수 있습니다. 모두 가능합니다.

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이것이 극복해야 할 가장 중요한 격차입니다. 우리는 아직 이해하지 못하는 사람들에게 3D 프린팅 세라믹이 가능하며 이 기술을 사용하면 가능성의 넓은 지평이 열릴 수 있다는 사실을 보여주어야 합니다.

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당신의 기사 중 하나 은 인류가 선사 시대부터 도자기를 어떻게 사용해 왔는지 언급합니다. 오늘날에도 이 재료가 얼마나 많은 일을 할 수 있는지 우리가 아직도 배우고 있다는 것은 놀라운 일입니다.

내년에는 Novadditive가 어떤 일을 하게 됩니까?

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우리에게는 두 가지 큰 계획이 있습니다. 3D 프린팅은 매우 많은 양의 부품을 만드는 데 사용되며, 현재 플라스틱이 가장 많이 채택되는 재료입니다. 도자기의 경우에도 같은 일이 일어날 것입니다. 어느 날 엔지니어링 부서에서 누군가가 깨어나 3D 프린팅을 통해서만 만들 수 있는 500,000개의 세라믹 부품 배치를 원할 것입니다. 그날에는 NOVADDITIVE가 그곳에 있을 것입니다. 대규모 시리즈 부품 생산에 대응할 수 있는 능력을 갖춘 산업 설비를 설치하여 준비하고 있습니다. 물론, 우리는 항상 프로토타입과 소규모 시리즈 서비스를 제공할 것이지만, 고객이 그날이 올 때마다 수십만 개의 부품을 주문할 수 있도록 고객에게 공개되는 부품 수량 범위를 확장할 것입니다. 두 번째 계획은 R&D 가속화와 관련이 있습니다. 이것은 중요합니다. 3D 프린팅 전문가로서 우리는 새로운 기술의 출시와 산업 발전을 따르는 것이 중요합니다. 그러나 동시에 우리는 AM 제조업체인 만큼 세라믹 전문가이기도 합니다. 즉, 새로 출시된 세라믹 재료에 대한 소식을 듣고 생산에 사용할 새로운 레시피를 개발해야 함을 의미합니다. 우리는 고객의 요구에 더욱 정확하게 답할 수 있는 자재 공급업체를 찾아야 합니다. 우리의 R&D 발전을 통해 우리는 고객과 더욱 긴밀하게 협력하고 고객의 요청에 더 큰 관심을 기울일 수 있게 될 것입니다. 이러한 연구 및 개발은 우리의 활동 범위를 넓히는 핵심 원동력이 될 것입니다.

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