적층 및 감산 제조 시너지로 제품 품질 향상하기

2026년까지 적층 제조 시장은 연평균 14.4%의 복합 성장률로 급증하여 233억 3천만 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 산업계가 이 성장 분야에 더 많은 자금을 투입하고 기술이 진화함에 따라 적층 제조의 약속을 쉽게 볼 수 있습니다.

적층 제조는 소형 부품, 복잡한 설계나 지오메트리를 가진 부품, 사출 성형으로 만들 수 없는 부품을 비용 효율적으로 만드는 방법을 제공합니다. 리드 타임이 최소화되고 많은 부품을 다른 방법보다 더 빠르게 생산할 수 있습니다. 그래도 시장 확장이 CNC 가공 같은 감산 방식이 덜 인기 있게 될 것이라는 의미는 아닙니다.

이미 대규모 기술적 혼란에 직면한 제조 산업은 생산 공정에서 적층과 감산 방법 간의 증가하는 중첩, 그리고 잠재적으로 상호 운용성을 목격할 것입니다. 미래의 제품은 모두 3D 프린팅되지 않을 것이며, 모두 전통적인 방식으로 만들어지지도 않을 것입니다. 적층과 감산 공정을 포함할 수 있는 최적의 방식(best-fit methods)을 통해 생산될 것입니다.

두 세계의 장점 결합하기

기술이 진화함에 따라 적층과 감산 방법을 모두 결합하는 응용 분야가 증가할 것입니다.

커티스 모터사이클 컴퍼니(Curtiss Motorcycle Company)의 엔지니어들은 어려운 과제를 안고 있었습니다. 그들은 어떤 라이더도 본 적 없는 대담하고 강력하며 독특한 전기 오토바이를 만들고 싶었습니다. 비전은 있었지만 이전 제조 파트너들은 설계와 품질 요구사항을 모두 충족하는 프로토타입을 제때 제작하지 못했습니다.

모든 커티스의 요구를 단일 제조 공정으로 충족하려 시도하는 대신, Fast Radius 팀은 자전거의 더 큰 부품에는 다축 CNC 가공을, 더 작고 기하학적으로 더 복잡한 구성 요소에는 적층 제조를 권장했습니다. 이 하이브리드 접근 방식은 운영 효율성을 높이고, 더 강한 부품을 생산하며, 더 나은 최종 제품을 산출했습니다. 단 12일 만에 '제우스 8(Zeus 8)'이 탄생했습니다.

두 역량의 이점과 각각의 한계를 어떻게 균형 잡아 부품 생산을 위한 완벽한 솔루션을 찾는지 살펴보겠습니다.

적층 제조, 재검토

적층 제조는 지난 몇 십 년간 많은 화제와 자본 투자를 불러일으켰지만, 전체 제조 시장의 아주 작은 부분만 차지합니다. 게다가 적층 방식에는 엔지니어가 고려해야 할 몇 가지 핵심 한계가 있습니다.

예를 들어 적층 제조에 사용할 수 있는 소재가 점점 늘어나고 있지만, 사출 성형과 CNC 같은 전통 공정에 사용할 수 있는 소재만큼 많지는 않습니다. 기술이 개선되고 있지만, 일부 3D 프린팅 방식은 크리티컬 부품에 필요한 강도, 내열성, 매끄러운 표면 마감을 생성하지 못합니다.

적층 기술이 상대적으로 새롭기 때문에, 고도로 규제된 산업용 부품을 만드는 데 필요한 길고 엄격한 인증 공정을 거친 소재는 더 적습니다. 게다가 적층의 경제성이 항상 대량 생산에 맞아떨어지는 것은 아닙니다.

감산 제조로 틈새 메우기

감산 제조(CNC 가공 등)는 적층 제조가 제기하는 일부 한계를 보완할 수 있습니다.

산업용 장비로도 3D 프린팅은 때때로 불균일한 강도와 품질의 부품을 생산할 수 있습니다. 반면 CNC 가공은 엄격한 엔지니어링 요구사항을 견딜 수 있는 일관되게 강한 부품을 생산합니다. 이 공정은 연방 항공국(FAA)의 엄격한 규정을 준수하는 데 필요한 믿을 수 없을 정도로 정밀한 제작을 허용하므로 항공우주 산업에서 널리 사용됩니다.

게다가 금속 제조 측면에서 감산 제조는 보통 더 효율적입니다. 금속 적층 소재는 여전히 제한적이고 비용이 많이 드는 반면, 감산 방식에 필요한 원자재는 널리 이용 가능하고 잘 이해되어 있습니다. CNC용 금속은 부족함이 없으며 엄격한 공차와 좋은 표면 마감을 가진 제품을 만들 수 있습니다.

이 모든 것이 감산 제조만으로도 혼란스러운 시장의 복잡하고 증가하는 수요를 충족하기에 충분하다는 뜻은 아닙니다. 이러한 제조 방식에도 고유한 한계가 있습니다. 우선 CNC 가공의 시동 비용은 3D 프린팅과 비슷하거나 더 높을 수 있습니다. 또한 설계 관점에서 CNC 가공은 적층보다 더 많은 제한을 가집니다. 감산 제조는 본질적으로 폐기물을 생성하므로 적층 제조보다 자재 효율성과 친환경성이 떨어집니다.

역량 결합으로 궁극의 성공 달성

적층과 감산 제조 방식의 장단점은 많은 응용 분야에서 이상적인 상호 보완재가 됩니다. 기술과 소비자 요구가 진화함에 따라 제조업체는 적층과 감산 기술을 통합하는 새로운 방법을 개발하는 임무를 맡게 될 것입니다.

미래의 오토바이를 만들든 고품질 틈새 제품을 만들려든, 공정에 관해 열린 마음을 유지하는 것이 중요합니다. 전통 제조 방식은 다음 대박을 만들려는 엔지니어와 제품 매니저에게 제공할 것이 많습니다. 감산과 적층 제조의 정교한 결합은 제조업체가 가장 혁신적인 제품을 미래에도 대비할 수 있게 돕습니다.

Fast Radius에서는 오늘 내일의 제품을 만들도록 기업을 돕는 것에 열정을 가지고 있습니다. 이는 융착 증착 모델링(FDM)으로 독특한 부품을 프로토타이핑하는 것을 의미할 수도 있고, 적층과 감산 방식을 결합하여 균일한 부품의 대량 생산을 실행하는 것을 의미할 수도 있습니다. 우리는 당신이 가능하다고 생각하지 못했던 방식으로 창조할 수 있도록 도울 수 있습니다. 지금 문의하세요.

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