3D 프린팅을 활용하는 5가지 산업
수많은 기업이 생산 공정에 전문 3D 프린터를 사용하고 있는 가운데, 우리는 적층 제조의 이점을 가장 많이 누릴 수 있는 산업을 파악하고자 합니다. 이러한 산업을 살펴보면 전문가용 3D 프린터가 제조업 전반을 어떻게 그리고 왜 변화시키고 있는지 쉽게 이해할 수 있습니다.
항공우주
항공우주 산업은 부품 성능에 있어 가장 높은 기준을 요구합니다. 항공우주 부품은 극한의 온도와 화학 물질을 견디고 반복적인 하중을 견디면서도 최대한 가벼워야 합니다. 개별 부품의 고장은 종종 생명과 화물을 운송하는 항공기의 전체 시스템 고장으로 이어지므로 고장이 발생하면 안 됩니다. 항공기의 경우 부품 정밀도가 매우 중요하기 때문에 항공우주 엔지니어들은 3D 프린팅 검사 툴링을 사용하여 소량 부품의 비용을 절감하고 있습니다.
지난 몇 년 동안적층 제조는 3D 프린팅 산업의 발전으로 항공기 제조업체를 위한 더 나은 솔루션이 개발되었습니다. 이제 전문가용 3D 프린터는 다음과 같이 강화된 고성능 열가소성 플라스틱으로 프린트할 수 있습니다. 연속 섬유 강화(CFR)로 강화된 고성능 열가소성 플라스틱(ULTEM™ 9085 필라멘트)으로 프린트할 수 있습니다. 또한 전문가용 3D 프린터는 이제 더 큰 파트를 더 빠른 속도로 프린팅할 수 있어 적층 제조의 이점을 누릴 수 있는 항공우주 분야의 적용 범위가 더욱 넓어졌습니다.
자동차
자동차 업계는 적층 가공을 통해 적층 제조에 앞장서고 있으며, 아우디와 같은 유명 기업들도 3D 프린터를 사용하고 있습니다. 3D 프린터를 사용하는 곳은 전 세계 아우디뿐만 아니라 레이싱 카 팀부터 각 자동차 제조업체의 주문자상표부착생산(OEM)에 이르기까지 모든 곳에서 3D 프린터를 활용하고 있습니다. 처음에 3D 프린팅 산업의 가치는 자동차 제조업체에 도달하기까지 제조 공정을 보조하는 툴링과 픽스처를 제작하는 데 중점을 두었습니다. 자동차 제조업체에서 프린팅하는 가장 일반적인 파트는 고정 장치, 크래들 및 프로토타입으로, 내구성이 우수하며 단단하고 강해야 합니다.
그러나 이제 전문 3D 프린터는 고강도 섬유 강화 최종 사용 부품을 프린팅하는 데에도 사용됩니다. 예를 들어, 개리 로저스 모터스포츠는 전문 3D 프린터를 사용하여 스티어링 휠과 같은 수 많은 최종 사용 부품을 프린팅합니다.
수백 년된 자동차의 교체 부품을 제작하기 위해 전문 3D 프린터를 사용하는 사례도 드물지 않습니다. 이를 통해 표준 유지보수, 수리 및 운영뿐만 아니라 기존 차량에 대한 서비스를 제공할 수 있는 충분한 부품을 확보할 수 있습니다.
제조
지그와 픽스처부터 엔드 투 엔드 툴링까지, 산업용 3D 프린터 수십 년된 제조 산업을 완전히 바꾸고 있습니다. 기업은 기존 가격보다 훨씬 저렴한 가격으로 맞춤형 소량 툴링과 픽스처를 제작할 수 있어 디자이너와 엔지니어가 수익을 창출하는 부품에 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 3D 프린팅 산업이 발전함에 따라 쇼핑몰 제조업체는 대형 글로벌 제조업체와 동일한 전문 3D 프린터를 사용하여 다운타임을 줄이면서 처리를 개선하고 신속하게 처리할 수 있는 이점을 누릴 수 있습니다. 또한 기업은 인건비와 시간을 절약하면서 더 많은 창작의 자유를 누릴 수 있습니다. 금속 제조 회사 린 머신은 적층 제조 특화 설계(DFAM) 방식으로 3D 프린팅에 접근하여 도구당 4,000달러 이상을 절감했습니다.
로봇 공학
커스터마이징과 경량화는 성공적인 로봇 부품이 3D 프린팅 기능과 잘 어울릴 수 있는 이유입니다. 그리퍼와 센서 마운트와 같은 부품은 제작 비용이 많이 들고 용도에 따라 맞춤 설계해야 합니다. 로봇 공학 엔지니어는 그리퍼 손가락부터 전체 로봇 구성 요소에 이르기까지 로봇 팔의 툴링과 최종 사용 부품에 3D 프린터를 활용하여 전체 제품의 무게를 줄여 툴이 더 빠르게 움직이고 더 무거운 물건을 운반할 수 있도록 합니다. 3D 프린팅 산업 기술을 통해 로봇 회사는 맞춤형 설계를 위해 많은 비용을 지불하는 대신 로봇팔 종단 툴링과 같은 가볍고 복잡한 부품을 적은 비용으로 설계하고 제작할 수 있습니다. 해딩턴 다이나믹스는 4대의 프린터를 활용하여 기존 제조 방식보다 58% 저렴한 비용으로 NASA와 GoogleX를 위한 3D 프린팅 로봇 팔을 제작하고 있습니다.
교육
3D 프린팅 산업이 성장함에 따라 교육 기관은 연구 및 교육 목적으로 새로운 최첨단 기술을 유지하기 위해 서두르고 있습니다. 수업 계획을 전달하기 위해 교육 도구 부품을 프린팅하는 교수부터 연구에 프린터를 활용하는 박사 과정 학생까지, 3D 프린터는 대학에서 다양한 용도로 활용되고 있습니다. 다음과 같은 대학 오클라호마 주립 대학교와 퍼듀 대학교와 같은 대학은 학생들에게 새로운 적층 제조 재료와 기술에 대해 가르치는 데 큰 관심을 보이고 있습니다.
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