Tesla Giga Nevada, FuseX1을 사용하여 대형 부품 생산을 24시간 미만으로 가속화

Tesla Giga Nevada의 적층 제조 엔지니어링 기술자인 Cody Jepsen은 "Tesla에서는 야심찬 기한을 설정하고 지속적으로 이를 초과합니다. 신속한 3D 프린팅 처리 시간은 기존 제조에 비해 중요한 이점입니다."라고 말합니다.

Tesla의 적층 제조 팀은 네바다주, 캘리포니아주, 텍사스주에 걸쳐 있으며 단일 네바다주 매장에서는 주당 10,000~30,000개의 부품을 생산합니다. 속도는 단순한 목표가 아니라 필수 사항입니다. 모든 부품은 24시간 이내에 도착해야 하므로 프린터는 빠르게 실행되어야 하고, 전환 시간은 짧아야 하며 가동 시간은 최대화되어야 합니다.

역사적으로 Jepsen은 각 빌드가 24시간 이내에 완료되도록 수직 용량의 절반(약 230mm)으로 대형 SLS 프린터를 실행해야 했습니다. 이 해결 방법은 큰 부품을 여러 부분으로 자르고 맞춤형 더브테일 조인트를 준비한 다음 접착, 샌딩, 조립과 같은 노동 집약적인 후처리 작업을 의미했습니다.

FuseX1을 입력합니다. 330×330×565mm의 제작 범위를 갖춘 X1은 기존 SLS 기계의 유효 높이의 두 배 이상을 제공하면서도 대부분의 제작을 24시간 이내에 완료합니다. Jepsen은 이제 대형 구성요소를 한 조각으로 프린팅할 수 있으므로 이전에 몇 시간씩 작업해야 했던 추가 CAD, 조립 및 마무리 단계가 필요하지 않습니다.

Jepsen은 "24~26시간 범위 내에서 전체 Z 높이를 사용하면 작업 흐름이 원활해지고 처리량이 극적으로 증가합니다."라고 설명합니다. 또한 빌드 볼륨이 커지면 단일 작업에 더 많은 부품을 넣을 수 있어 백로그가 줄어들고 비용이 많이 드는 외부 아웃소싱의 필요성도 줄어듭니다.

한 가지 예는 이전에 절편화, 더브테일 조인트, 20~25분의 수동 후처리가 필요했던 재작업 지그입니다. FuseX1을 사용하여 Jepsen은 지그 전체를 인쇄하고 가루를 제거한 후 표면을 분사합니다. 자동화된 마감으로 지그당 거의 1시간의 노동력을 절약할 수 있습니다.

마찬가지로, 단일 팔레트에 여러 개의 창문을 고정하는 데 사용되는 창문 완충재 랙은 전통적으로 두 부분으로 분할되었으며 8개의 랙을 생산하려면 4개의 별도 빌드가 필요했습니다. FuseX1은 이제 단일 24시간 제작으로 8개의 랙을 인쇄하여 처리량을 두 배로 늘리고 접착 작업을 없애줍니다.

기존 SLS 프린터는 냉각 시간이 길어지는 문제도 있습니다. X1의 모듈식 빌드 유닛은 통합 단열 기능을 갖추고 있어 부품을 최적의 열 조건으로 유지하는 동시에 기계가 이전 빌드가 완전히 냉각되기 전에 다음 작업을 시작할 수 있도록 해줍니다.

Jepsen의 부서에서는 손상되지 않는 심과 같은 대용량, 저가 부품도 생산합니다. 이전에는 기존 SLS 기계의 전용 제작으로 인해 비용이 증가하고 사출 성형으로 전환하는 결정이 지연되었습니다. X1의 적응형 열 제어 기능을 통해 Jepsen은 이제 더 큰 부품 주위에 심을 포장하여 제작 밀도를 최대화하고 단위당 비용 경쟁력을 유지하므로 사출 성형 스위치가 전혀 필요하지 않을 수 있습니다.

X1 외에도 Tesla Giga의 적층 제조 매장에서는 내열성 Rigid10K부터 ESD 및 Tough 제품군에 이르기까지 다양한 특수 수지에 걸쳐 Formlabs SLA 프린터(Form4 및 Form4L)를 실행합니다. Form4의 속도 덕분에 당일 배송이 가능하며 재료 교환이 쉬워 엔지니어가 신속하게 반복할 수 있는 유연성을 제공합니다.

주당 10,000~30,000개의 부품이 처리되는 경우 기계 가동 시간이 매우 중요합니다. Jepsen은 Formlabs의 고객 지원이 가동 중지 시간을 최소화하는 당일 부품 교체 배송을 통해 산업용 3D 프린팅의 표준을 세웠다고 말합니다.

Jepsen은 프린터 속도가 빨라짐에 따라 확장의 필요성이 줄어든다고 말합니다. "2~3개의 전통적인 대형 SLS 시스템에서 얻은 것과 동일한 양의 부품을 하나의 X1에서 얻고 있습니다."라고 그는 말합니다. X1의 작은 설치 공간(1.3m²)은 동일한 공간에 더 많은 유닛을 수용할 수 있어 새로운 바닥 면적에 대한 필요성이 더욱 줄어든다는 것을 의미합니다.

전반적으로 Tesla Giga의 적층 제조 팀은 최신 3D 프린팅 기술이 인건비와 자재 비용을 절감하면서 대량 생산을 신속하게 처리할 수 있는 방법을 보여줍니다.

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