플로리다 국제대학교,

복합소재 및 금속 합금 연구 위해 콜드스프레이 금속3D프린터 도입!

SPEE3D는 플로리다 국제대학교(FIU)가 WarpSPEE3D 금속 3D프린터를 도입했다고 발표했습니다.

이 SPEE3D의 콜드스프레이 기술은 FIU 공과대학 캠퍼스 내의 콜드스프레이 및 고속 증착 연구실의 대형 제조 핵심 장비로 활용됩니다.

이번 도입을 통해 FIU는 첨단 제조 연구 역량을 강화하고, 콜드스프레이 기술을 활용한 대형 복합소재 및 금속 합금 연구 분야의 선도 기관으로 자리매김할 것입니다.

“FIU 기계·재료공학과의 연구실에서는 콜드스프레이 적층제조를 활용해 공정-구조 상관관계를 탐구하고, 대형 부품을 위한 로봇 경로를 최적화하며,

전통적 가공 기술 대비 소재 성능을 평가하는 데 집중하고 있습니다. SPEE3D의 기술이 금속 및 복합소재 적층제조 연구를 한층 발전시키는 계기가 되길 기대합니다.”

— 타나지 폴 박사, 플로리다 국제대학교 조교수

WarpSPEE3D 프린터는 SPEE3D의 독자적인 콜드스프레이 적층제조 기술을 활용하며,

구리, 알루미늄 합금, 스테인리스강 등 다양한 금속 소재로 대형 고품질 부품을 신속하게 제작할 수 있는 개방형 연구 플랫폼을 제공합니다.

FIU 연구진은 이 기술의 잠재력을 최대한 발휘하기 위해 공정 파라미터와 3D프린팅 구조적 거동 간의 상관관계,

복잡 형상을 위한 로봇 경로 개발, 콜드스프레이 금속 특성과 기존 제조 방식 간의 비교 평가를 중점적으로 연구했습니다.

“WarpSPEE3D는 현재 사용 가능한 몇 안 되는 대형 콜드스프레이 적층기술 중 하나로, 첨단 금속 제조 연구에서 새로운 발견을 이끌 잠재력을 지니고 있습니다.

또한 개방성과 유연성을 갖춘 플랫폼 덕분에 우리의 연구 목표가 제약받지 않습니다.

WarpSPEE3D의 역량을 기반으로, 연구와 혁신의 산업 적용, 그리고 교육훈련까지 확장할 수 있기를 기대합니다.”

— 타일러 돌메치(Tyler Dolmetsch) 박사, 플로리다 국제대학교 연구조교수

SPEE3D의 특허 기술이 적용된 WarpSPEE3D 프린터는 비용 효율성과 확장성이 뛰어난 장비로, 음속 이상의 속도로 피드스톡 입자를 분사해 고밀도 금속 부품을 제조합니다.

이 공정은 기존 주조보다 우수한 금속학적 특성을 갖는 부품을, 최대 무게 90파운드(약 40kg), 크기 1m × 0.7m까지 제작할 수 있습니다.

이를 통해 다양한 산업 분야에서 프로젝트 기간을 수주에서 수시간으로 단축하고, 내구성 있는 완제품 수준의 금속 부품을 빠르게 공급할 수 있습니다. 

유럽 순회 실시간 제조 투어 – Expeditionary Manufacturing Unit (EMU) 현장 배치

SPEE3D의 콜드스프레이 금속 3D프린팅 기술이, 중요 군수 부품을 수주가 아닌 수 시간 내에 생산할 수 있음을 실시간으로 시연했습니다.

콜드스프레이 금속3D프린터는 금속부품을 단 수시간내에 생상할 수 있기때문에 국방 산업에서 많은 주목을 받고 있습니다.

SPEE3D는 Expeditionary Manufacturing Unit (EMU)의 유럽 투어 개시를 발표하며,

지난 몇 달 동안 유럽 주요 도시의 현지 파트너들과 협력하여 EMU 시스템을 활용한 실시간 제조 시연회를 진행했습니다.

이 행사에서는 첨단 제조 기술이 금속 부품 공급망 및 MRO(정비·수리·운영)를 어떻게 지원하는지에 대한 워크숍이 함께 열렸으며,

참가자들은 XSPEE3D 장비가 알루미늄 6061과 같은 내식성 소재를 사용해 육·해상 플랫폼용 부품을 제조하고, SPEE3Dcell에서 후처리, 가공, 시험까지 현장에서 수 시간 내에 완료하는 과정을 직접 확인했습니다.

“그동안 사람들은 저희 기술을 보기 위해 공장을 방문하거나 전시회에 참석하거나, 혹은 방위군이 현장에 장비를 가져갈 때만 볼 수 있었습니다.

이번에는 현지 산업 리더들과 협력하여 유럽 내 방위군, OEM, 국방 연구기관들에게 직접 기술을 선보임으로써 EMU의 신속한 임무 핵심 부품 생산 능력을 직접 평가할 수 있도록 했습니다.”

— Byron Kennedy, SPEE3D CEO

SPEE3D의 EMU는 야전 환경에서 미국 및 영국 군대에 의해 검증된 바 있으며, 일본 육상자위대(JGSDF)와 우크라이나군 등 세계 각국의 국방 조직에서도 활발히 사용되고 있습니다.

EMU는 2개의 20피트 컨테이너로 구성된 완전한 이동식 제조 솔루션으로, 민간 트럭으로 손쉽게 운반됩니다.

내부에는 XSPEE3D 금속 3D프린터(최대 0.9m × 0.7m, 무게 40kg까지의 부품 생산 가능)와 SPEE3Dcell 후처리 시설(열처리, 가공, 공구 제작, 시험 기능 포함)이 통합되어 있습니다.

투어는 스웨덴의 Lasertech, 네덜란드의 Perron038, 폴란드 등으로 이어졌습니다.

각 행사에서는 실제 응용 사례가 소개되었으며, SPEE3D 엔지니어 및 현지 전문가들과의 교류 기회도 제공되었습니다.

 호주 금속 적층제조(AM) 전문 기업 SPEE3D는 시드니대학교 내 Sydney Manufacturing Hub(SMH) 에 WarpSPEE3D 시스템을 설치했다고 발표했다.

WarpSPEE3D는 최대 1m x 0.7m 크기, 40kg 무게의 대형 부품을 출력할 수 있는 장비로, SMH의 대형 적층제조 연구소(Large-Format Additive Manufacturing Lab)에 새롭게 도입된 최신 기술이다. 

이번 장비는 콜드 스프레이 적층제조(CSAM: Cold Spray Additive Manufacturing) 분야의 혁신적인 소재 연구를 지원·가속화하고, 산업 파트너와의 협업을 가능하게 할 예정이다.

SPEE3D 최고기술책임자(CTO) 스티븐 카밀레리(Steven Camilleri) 는 다음과 같이 말했다.

“시드니대학교와 협력하게 되어 매우 기쁩니다. WarpSPEE3D가 그들의 매뉴팩처링 허브의 핵심 장비로 자리 잡게 된 것은 CSAM 연구 진전을 위한 흥미로운 진일보입니다.

이번 협력을 통해 지역 및 국가 산업의 요구를 충족하는 혁신적인 솔루션을 마련하고 실질적인 성과를 도출할 수 있을 것입니다.”

 

 

SMH는 시드니대학교 기계공학과 건물 내에 위치한 핵심 연구 시설(Core Research Facility)로, 적층제조, 소재 가공, 산업 디자인 분야의 전문성을 제공한다. 

이곳은 응용 연구와 기초 연구를 모두 지원하며, 산업 전문가와 학계 연구자들의 협업을 적극적으로 환영한다. 주요 서비스로는 AM 및 후처리, 특성 분석, 열처리 및 용융 가공 등을 제공하며, 

이미 금속·세라믹·고분자 3D 프린터 12종 이상을 보유하고 있다. 예를 들어, Arcam Spectra H, DeltaWASP 40100 Clay, Prusa i3 MK3S, AON M2+, Formlabs Form 3+ 등이 있다.

WarpSPEE3D는 SMH의 대형 적층제조 연구소에 설치되어 시드니대학교 연구진, 산업 파트너, 기타 학술 기관에서 활용할 수 있다. 

이 장비는 SPEE3D의 독자적인 CSAM 기술을 적용해 고밀도 금속 부품을 초음속 속도로 출력할 수 있으며, 기존 제조 방식으로는 구현하기 어려운 속도를 제공한다. 

또한 알루미늄, 구리, 동-니켈 합금, 스테인리스강 등 다양한 금속 분말을 사용할 수 있어 소재 연구에 유연성이 뛰어나다. 이를 통해 연구자들은 산업 관련 응용을 위한 새로운 소재 실험을 손쉽게 진행할 수 있으며, 

시드니대학교는 CSAM 연구의 선도적 기관으로 자리매김할 수 있을 전망이다.

SMH의 수석 엔지니어 브루스 맥린(Bruce McLean) 은 다음과 같이 언급했다.

“WarpSPEE3D는 콜드 스프레이 적층제조 연구 역량을 크게 강화해줄 것입니다. 학계와 다양한 산업 간 협력을 가능하게 하며, 연구와 실제 산업 적용을 연결하는 플랫폼을 제공합니다.”

 

한편, SPEE3D 장비는 군사 분야에서 자주 사용되지만, 학술 기관에 설치된 것은 이번이 처음이 아니다. 

지난해에는 미국 뉴저지 혁신연구소(NJII) 에 WarpSPEE3D를 공급해 학부생을 위한 COMET(Operationalized Manufacturing Engineering Training) 프로그램에 활용되었고, 

2023년에는 UC 어바인(UC Irvine) 과 협력해 CSAM 기반 소재 응집 연구에 WarpSPEE3D를 도입한 바 있다.

SPEE3D의 최고영업책임자(CSO) 폴 말로니(Paul Maloney) 가 과거 RAPID 전시회에서 밝힌 바에 따르면, 이러한 산업-학계 협력은 여러 측면에서 이점을 제공한다. 

학생들에게는 현장 실습을 통한 인력 양성 기회를 제공해 졸업 후 취업 경쟁력을 높여주고, 나아가 창업의 기반이 될 수도 있다. 동시에, 공동 연구를 통해 기술 개발을 더욱 발전시키는 상호 이익도 창출된다.

정밀주조 공정에 SLA 3D 프린팅 패턴을 채택해야 하는 이유

제품 수명 주기의 단축, 주조 인력 부족, 그리고 더욱 복잡한 형상의 요구에 대응하기 위해 주조업체들은 

3D 프린팅 기반의 적층 제조 기술을 도입하여 캐스팅 패턴을 출력하고 있으며, 이로써 증가하는 시장 수요에 효과적으로 대응하고 있습니다.

1. 비용 

3D 프린팅된 인베스트먼트 주조 패턴을 활용하면 비용을 획기적으로 절감할 수 있습니다.

소형부터 중형 크기의 패턴 수백 개를 전통적인 금형 제작 및 가공 방식보다 더 빠르고 저렴하게 확보할 수 있습니다.

2. 시간

3D 프린팅된 인베스트먼트 주조 패턴으로 비교할 수 없는 빠른 납기를 경험해보세요. 

왁스 패턴 제작에 걸리던 수주일의 시간을 절약하고, 제품 출시 기간을 단축할 수 있습니다. 

생산성을 높이고 부품 제작 속도를 향상시켜 고객에게 더 빠르고 고급스러운 서비스를 제공할 수 있습니다.

3. 더 높은 설계 복잡성 구현

복잡한 형상의 부품도 빠르고 손쉽게 제작 가능하며, 이는 오직 적층 제조(Additive Manufacturing) 공정을 통해서만 실현됩니다.

4. 리드타임의 획기적 단축, 설계 유연성

시간 손실이나 추가 금형 비용 없이 언제든지 패턴 설계를 수정하거나 변경할 수 있습니다.

5. 확장 가능한 생산

추가적인 3D 프린터 도입만으로 캐스팅 패턴 생산 능력을 손쉽게 확장할 수 있으며, 소프트웨어가 이 모든 과정을 매끄럽게 지원합니다.

6. CAD 그대로의 정밀한 패턴 정확도

소량 생산, 브릿지 툴링, 또는 단발성 설계 검증 등 어떤 용도이든 3D 프린팅된 인베스트먼트 캐스팅 패턴은 부드러운 표면과 CAD 도면 그대로의 정밀도를 유지하며 높은 품질의 주조 결과를 제공합니다.

결론

▶ 적층 제조가 주조 응용 분야를 변화시키는 방법:

속도 – 몇 시간 만에 견고하고 정확한 패턴 제공

무제한 패턴 형상 – CNC 또는 밀링으로는 불가능한 설계로 성공

취급 용이성 – 크고 가벼우며 안정적이며 배송 가능한 패턴 생산

▶ QuickCast Diamond가 고급 성능을 지원하는 방법:

해부학이 필요 없는 새로운 초저점도 3D 프린팅 재료로 더 나은 패턴 배출

새로운 QuickCast Diamond 빌드 스타일로 재료 효율성 향상

더 가벼운 패턴을 위한 제작 시간 단축(최대 20% 빨라짐)(무게 최대 30% 감소)

부품의 후처리 및 접합을 용이하게 하는 토털 주조 솔루션으로 더 큰 주조 패턴이 가능합니다.