요약: 다단계 제조로 인해 부정확한 최종 부품 결과로 이어지는 공정 편차가 생길 수 있습니다. 적절한 도구를 사용한 체계적인 접근 방식을 사용하지 않으면 시정 조사가 어렵습니다.

목표: 3D Systems의 Artec 3D Space Spider 스캐너 및 Geomagic Control X 계측 및 품질 관리 소프트웨어를 사용하여 총비용과 프로젝트 시간을 줄이고 정확성을 높이며 반복을 최소화하여 주조소의 기대치를 능가하기.

사용 도구: Artec Space Spider, Artec Studio, Geomagic Control X

스캐닝 및 주의 깊게 적층 가공된 부품은 비용을 절감하고, 반복을 최소화하며 정확성 및 품질을 높여 줍니다.

새로운 생산 기술이 발전하면서 최고의 부품을 제조하는 데 있어 새로운 기술적 과제가 생기게 됩니다. 종종 수축, 표면 마감 및 반복성과 같은 요소를 이해하기 위해 계약 제조업체가 처음으로 생산을 하려 할 때 새로운 공정을 상당히 조정해야 하는 경우가 있습니다. 적층 가공도 예외는 아니지만, 이 생산 방법론에서 이러한 요소를 추적하는 도구는 뒤처져 있습니다. 그것은 이제 바뀌고 있습니다.

대부분의 제품은 수명 주기 내내 생산에 이르기까지 일반적인 공정을 따릅니다. 디자인, 제조, 검사는 공정, 단계 및 책임을 고려하는 일반화된 방법입니다. 각각 고품질 부품을 생산하는 데 중요합니다. 제조되는 부품의 복잡성과 특성에 따라 실제 작업 흐름에는 많은 튜닝 루프와 피드백이 있을 수 있습니다.

 

아래의 당사 작업 흐름 예시에서 Artec Space Spider와 Geomagic 소프트웨어가 디자인, 검증 및 제조 공정의 모든 단계에서 3D로 프린팅한 왁스 주조 모형 및 주조 부품에 대한 전체 형상 캡처 및 분석을 제공한 방법을 보여줍니다.

과제

다단계 제조는 정확하지 않은 최종 부품 결과물에 축적되는 불확실성과 공정 편차로 이어질 수 있습니다. 적절한 도구를 사용하여 체계적인 접근 방식을 취하지 않으면 시정 조사는 수행하기 어렵습니다.

솔루션

Artec 3D Space Spider 스캐너 및 3D Systems의 Geomagic® Control X ™ 계측 및 품질 관리 소프트웨어

결과

3D 스캐닝 및 검사 네트를 사용하여 적층 가공된 공구 없는 모형 공정 개선을 통해 최소한의 반복(1))으로 결과를 개선

• 전체 정확성이 10% 증가하여 27%의 비용을 절감

• 주조소와의 긴밀한 업무 관계 및 주조 공정 망의 분석을 통해 최소한 반복(1)으로 주조소의 기대치를 능가하는 부품을 완성

• 최종 부품 정확성이 14% 증가

• 2차 가공 작업의 감소로 마무리 비용을 절감

Artec Space Spider는 치수 검사를 위해 소형 물체와 복잡하고 세밀한 부분을 정확하게 캡처하는 데 탁월한 초고해상도 휴대용 3D 스캐너입니다.

플러그 앤드 플레이(plug and play) 방식으로 작동하는 Space Spider는 복잡한 준비 및 광범위한 사용자 교육 없이 쉽게 물체를 스캔하여 고객이 어디서나 부품을 디지털화할 수 있습니다. Artec 3D의 독점적인 “타깃 없는” 알고리즘을 통해 스캐너는 모양과 색상만으로 물체를 추적할 수 있습니다. 물체에 타깃을 적용할 필요가 없습니다.

Artec Studio 스캐닝 소프트웨어

3D 스캔의 기본 소프트웨어인 Control X는 휴대용 측정 장치를 갖춘 계측에 이상적인 솔루션이며 3D Systems의 Geomagic Control X는 제조를 위한 근본 원인 분석 및 수정을 가능하게 하는 산업용 계측 소프트웨어입니다. Control X를 사용하면 조직 내 더 많은 사람이 더 빠르고 더 자주 더 완벽하게 어디에서나 측정할 수 있습니다.

전체 솔루션은 복잡한 제조 공정에서 성공적인 생산에 대한 고유한 통찰력을 제공합니다. 결과가 어떠냐고요? 전반적인 최종 부품 품질, 정확성 및 반복성이 크게 향상되었습니다.

디자인

이 작업 흐름의 예시에서는 실제 고객 프로젝트를 재현했지만,세부적인 사항은 일반화했습니다. 이 경우 당사 고객은 특수한 자율 주행 경량 차량을 개발하고 있었습니다. 출시 기간을 앞당기기 위해 오늘날 시중에서 판매되는 차량의 다양한 구성 요소와 시스템을 선택하고 결합하여 작동 중인 프로토타입을 완성했습니다. 이 과정에서 고객은 프로젝트에 가치가 있는 특정 조향 너클을 발견했으며, 추가로 수정하고 경량 재료로 생산을 하기 위해 디자인을 디지털화하고 캡처해야 했습니다.

작업을 시작하기 위해 원래의 주물을 3D 스캐닝하고 리버스 엔지니어링했습니다. Artec Space Spider는 신속한 디지털화에 사용되었으며, 고유한 하이브리드 모델링 방식을 사용하여 Geomagic Design X에서 부품을 신속하고 정확하게 모델링했습니다. 일반적으로 고객은 현장 맞춤(매우 정확한) 또는 설계 의도(치수 중심) 모델링 방법을 따릅니다. 하이브리드 모델링 방식은 이러한 두 개념을 결합하여 고정밀 NURB 표면은 물론 치수가 지정된 특징을 모두 갖춘 CAD 솔리드 모형 결과물을 제공합니다. 이 방법을 사용하여 모형은 1.5시간 이내에 완성되었으며 특징 형상 기반 CAD로 SOLIDWORKS에 실시간 전송되었습니다.

 

원래 부품 스캔

하이브리드 CAD 모형

프린팅을 위한 특징 제거(Defeatured) 모형

미완성 2500 IC 프린팅

Projet 2500 IC에서 Sparse Infill 모드의 단면 예

모형 제작

적층 가공은 항공 우주 및 자동차 분야에서 수십 년 동안 희생 주조 모형을 제작하기 위해 사용되었습니다. 최근 3D 프린팅이 발전함에 따라 산업 등급의 모형을 훨씬 낮은 비용으로 왁스 또는 폴리머로 프린팅할 수 있어 인베스트먼트 주조 공정에서 아주 효과적입니다. 오늘날 3D Systems는 도구가 필요 없는 적층 모형 제작이 더욱 광범위하게 채택되는 것으로 생각하고 있으며, 기술이 더욱 접근 가능하고 빠르며 정확해짐에 따라 계속해서 발전할 것입니다.

재료 증착 또는 후처리에서 열에너지를 수반하는 적층 공정의 경우 어느 정도의 부분 변형 및 "침전"이 잠재적으로 발생할 수 있습니다. 질량이 크거나 단면적이 큰 부품은 더 작거나 얇은 부품보다 더 오래 열을 유지합니다.

이러한 지식을 바탕으로 프린팅한 제품의 가능한 최저 비용과 최고 수준의 치수 안정성을 목표로 두 가지 프린팅 방법을 테스트했습니다. 우리는 3D Sprint 빌드 클라이언트 소프트웨어로 제조하고 왁스 주조 모형을 만드는 Projet MJP 2500 IC 시스템에 인쇄한 얇은 셸/희소 왁스 채움 방법뿐만 아니라 완전 고체 왁스 프린팅 방법을 테스트했습니다 경험을 통해 50% 희소 충전율을 가진 2mm 두께의 셸은 상대적으로 큰 부품을 프린팅할 때 고품질의 안정적인 부품을 생산한다는 것을 알았습니다.

두 가지 모형은 후처리 및 냉각 시간 후 동일한 Artec Space Spider로 비교적 쉽게 스캐닝했습니다. 스캐닝 기술자는 부품의 독특한 모양, 녹색 왁스 색상, 후처리의 약간의 희미함 및 미백 효과를 통해 형상 + 텍스처 추적을 사용하여 모형을 부드럽게 캡처할 수 있었습니다.

Geomagic Control X를 사용하여 3D Sprint Build 파일을 직접 가져와서 정확한 프린팅 방향으로 각 부품을 검사했습니다. 우리는 공정을 개선하기 위해 본문 부분을 반복적으로 스캔할 것이었기 때문에, 전체 공정의 개발 이력을 Geomagic Control X 파일로 유지하면서 상세한 검사 프로젝트를 설정하고 여러 번 반복할 수 있습니다. 스캔이 완료되면 우리가 새 stl 파일 각각을 Control X 프로젝트에 드롭하기만 하면 평가 공정으로 자동으로 인계되어 고품질의 반복 가능한 보고서를 작성했습니다.

가공 오프셋이 있는 모든 영역은 일반적으로 주조 공차 내에 있지만, 자유 영역이 많을수록 좁은 공차 대역을 벗어나는 경향을 나타냈습니다. 우리는 이것이 큰 단면적 영역이 열을 유지하고 냉각할 때 모양이 변경될 수 있다는 가정과 적절하게 연관되어 있다고 생각합니다.

이 단계의 종합적인 분석을 통해 왁스 모형을 사용한 3D 프린팅이 비용 효율적일 뿐만 아니라 후처리 후 치수적으로 더 적합하다는 결론을 도출 할 수 있었습니다.

주조

인베스트먼트 주조법은 5,000년 전으로 거슬러 올라가는 신뢰할 수 있는 제조 방법론으로, 산업 혁명이 시작된 이래 지난 수백 년 동안 세계 산업 제조 산업에서 널리 인정받고 있습니다.

오늘날 주조 공정은 상당히 발달하여 있고 반복할 수 있고 잘 알려져 있으며 내부 부품 결함의 가능성을 줄이기 위해 시뮬레이션 소프트웨어가 제공됩니다. 숙련된 주조소와 협력하고 고객의 최소한의 노력만 있으면 적층 가공된 모형을 제공하고 내부 결함이 없고 일반적인 주조에 대한 예상 공정 허용 오차를 초과하는 부품을 생산할 수 있습니다.

결과 및 공정 반복 테스트에 적극적으로 참여하는 고객은 주조 공정 자체의 안정성으로 인해 부품 형상을 조정할 때 훨씬 높은 품질의 결과물을 얻을 수 있습니다.

필요한 주조 크기

실제 모형 크기

• 공정에 사용된 부품 재료 ~ 35% 감소.

• 재료 비용 ~ 27% 감소.

• 전반적인 공차 준수 ~ 10% 증가(3D 비교 사용).

• 고체 부품은 공차 임계값을 초과하지 않음.

• 채움 부품은 공차 임계값을 통과함.

• 또한, 추가 조사에 따르면 실온에서 장기 치수 안정성이 고체 부품보다 개선된 것으로 나타났음.

 

 

 

분석: 고체 왁스 모형

분석: 채움 왁스 모형

수축은 주조 공정에서는 알려진 결과이며 일반적으로 주조소는 고객에게 경계 상자로 정의한 특정 재료와 부품 크기에 대한 보상을 제공하기 위한 지침을 제공합니다. 형상의 복잡성과 물리적 주조 공정에 의해 합성되기 때문에 대부분의 부품에서 균일하지 않은 수축이 발생하는 것이 일반적입니다. 따라서 주조는 일반적으로 "느슨한 공차" 공정으로 간주할 수 있습니다.

조향 너클의 주조 공정에서 모형과 재료에 적합한 수축률을 조사했습니다. 주조소는 상담 후 2% 균등한 스케닝을 사용하여 정확한 부품을 생산할 것을 권장했습니다. 3D 스캐닝과 정밀 스케일 팩터가 최종 부품 정확도에 미칠 수 있는 영향을 조사하기 위해 조언에 따라 스케일 팩터가 2%인 왁스 모형을 생산하여 주조소에 공급했습니다.

균등한 스케일링 계수가 예상 공차와 일치하는지 확인하기 위해 반환된 주물을 추가로 검사하였습니다. 일반적인 주조소 사양에 따라 확실히 파트너가 지정한 달성 가능한 정확도 매개 변수 내에 들어오는 부품을 공급했습니다. 그러나 Control X의 단면 비교 도구를 사용하여 면밀히 검사한 결과 정밀 스케일 팩터를 더 잘 사용하면 완성된 부품의 전체 정확도를 상당히 향상할 수 있는 일부 명백한 영역이 있었습니다

공차 대역이 좁은 이 단면 실루엣 비교는 파란색으로 표시된 외부 경계를 명확하게 표시하고 내부 경계는 주황색 및 빨간색으로 표시합니다. 외부 프로파일은 실제 부품 경계가 참조 경계 안에 있는 "크기 부족" 상태를 확인하고 있습니다. 내부 외곽선은 중심 실린더 그림이 의도한 것보다 치수가 작지만 참조 그림 외부로 나타남을 보여줍니다. 이는 부품의 전체 실루엣 그림자에 스케일 팩터를 증가시키고 프린팅한 후 다시 주조하면 수정할 수 있는 배율 차이가 있음을 나타냅니다.

이전의 주조 공정 개선 조사를 통해 우리가 적용할 수 있는 권장 표준값에서 상대적 조정에 대한 통찰력을 얻었으며 두 번째 왁스 모형은 X, Y 및 Z에서 2.2%, 2.3% 및 2.7% 각각의 비균등 스케일 팩터로 프린팅하여 주조소에 공급했습니다.

정밀 보정 모형에 대한 최종 검사를 통해 다음과 같이 모형과 부품 간의 공정에 대한 몇 가지 결론을 도출할 수 있었습니다.

• 정밀 스케일 패턴은 주조소 기대치를 초과한 결과를 제공했습니다.

• 스케일 수정 부품의 전체 치수 적합성은 ~ 14% 증가했습니다.

• 정밀도가 높아지면 적어도 하나의 주요 가공 작업을 피할 수 있습니다.

• 총 전체 부품 생산 비용이 절감되었습니다.

• 일반적으로 기계 작동을 줄이기 위해 추가로 정밀도를 적용할 수 있는지 확인하기 위한 향후 분석이 필요합니다.

결론

효율성은 수익성을 유지하고 노동 및 생산 주기의 낭비를 줄이는 데 중요합니다. Artec 3D Space Spider 및 Geomagic Control X를 통해 튜닝 주기 및 반복을 가능한 한 최소화하여 공정의 각 단계를 분석함으로써 제조된 부품의 전체 품질을 향상할 수 있었습니다. 반복 및 추측의 감소, 시간과 비용의 절감 그리고 시장 출시 시간의 단축은 고품질 3D 스캐닝 및 스캐닝 기본 산업 검사 소프트웨어를 위한 토탈 솔루션을 사용함으로써 얻을 수 있는 주요 이점입니다.

 

 

스케일 오차의 분석 단면

최종 주조 부품

최종 주조 분석

SPEE3D와 함부르크는 SPEE3D의 특허받은 금속 콜드 스프레이 인쇄 기술을 사용하여 완전히 새로운 부품을 인쇄하여 학생과 유럽 커뮤니티의 AM 기능을 향상시킴으로써 최초의 협력에 참여합니다.

 

 

 

 

함부르크 응용과학대학교 (HAW Hamburg)는 독일에서 교육에 적층 제조의 비융합 기반 새로운 기술을 도입합니다. 

그 결과, HAW Hamburg는 특허 받은 금속 콜드 스프레이 기술을 활용한 최초의 유럽 교육 기관이 되었습니다.

HAW Hamburg는 Light SPEE3D(가장 작은 형식의 금속 3D 프린터), 특히 WarpSpee3D 그리고 XSPEE3D 기술은 기존 제조보다 훨씬 빠르고 유연한 생산을 가능하게 하여 분당 최대 100g/3.5oz의 빠른 속도로 부품을 제작할 수 있습니다! 

이 프린터는 금속 부품의 적층 제조, 접합 및 로봇 기반 금속 제조를 전문으로 하는 재료 과학 및 접합 연구소(Institute f

LightSPEE3D – HAW Hamburg에서 가장 작은 형식의 SPEE3D 기계.

"함부르크 응용과학대학교는 Sheikhi 교수가 이끄는 세계에서 가장 시급한 제조 문제를 해결하는 미래 지향적이고 혁신적인 기관입니다. HAW Hamburg와 협력하고 유럽 해양 산업을 지원할 수 있는 기회는 유럽의 콜드 스프레이 인쇄에 대한 '큰 변화'를 나타냅니다. 이제 기존 공급망보다 더 효율적이고 탄력적인 새 부품을 몇 분 만에 만들 수 있습니다."

 

– David McNeill, SPEE3D의 EMEA 비즈니스 개발 이사.

 

유럽의 훌륭한 항구 중 한 곳에 LightSPEE3D 프린터를 보유하는 것은 SPEE3D와 지역 사회를 위한 흥미로운 발전을 나타냅니다. 함부르크의 대학과 해양 산업은 적층 제조가 공급망 문제, 효율성, 부식 및 지속 가능성을 포함하여 항구의 가장 시급한 문제에 대한 잠재적인 솔루션 중 하나라고 믿고 있으며 자원을 절약하는 데 도움이 됩니다.

 

(미 해군 사진: Eric Parsons_Released_REPTX에서 WarpSPEE3D를 사용하여 인쇄된 미 해군 함정 응용 프로그램) 

: SPEE3D 기술이 해양 애플리케이션을 개발하는 데 어떻게 사용되는지에 대한 주요 예로, 미 해군 시험에서 미국에서 많은 프로젝트를 완료했습니다. 미 해군 부문과 SPEE3D의 최신 프로젝트는 미 해군을 위한 SUBSAFE 재료를 개발하는 것입니다.

"LightSPEE3D 프린터의 설치는 향후 몇 년 안에 해양 연구 전략의 목표를 달성할 수 있는 대체 제조 및 접합 기술의 혁신 경로를 추구합니다. 적층 제조를 통해 유지 보수, 수리 및 전환 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대합니다."

– Ing Shahram Sheikhi 교수

 

제공과제: 프랑스의 한 농기계 제조업체는 농기구 부품을 맞춤화하고 재생산하기 위해 빠르고 정확하게 3D 데이터 캡처를 해야 했습니다.

솔루션: Artec Leo, Artec Studio

결과: 이 회사는 부품을 고정밀로 3D 스캔하여 핵심 세척 모듈 또는 향상된 파종 시스템과 같은 기계 수정을 위해 부품을 조정하거나 재생산합니다.

Artec을 선택하는 이유: Artec 3D는 부품 맞춤화와 관련하여 독보적인 3D 솔루션 제공업체입니다. Artec 3D 스캐너가 정밀도, 속도 및 사용 편의성에 중점을 둔 덕분에 농기계 부품을 원활하게 개발, 재설계 또는 조정할 수 있습니다.

생존 수단에서 전 세계의 필수적인 경제 활동에 이르기까지, 농업은 역사를 통해 계속 변화하고 발전해 왔습니다. 시간이 지남에 따라 농업은 놀라운 발전을 이루었습니다. 기술의 빠른 발전에 힘입어 농업 운영은 이제 훨씬 더 안전하고 효율적이며 정교한 방식으로 수행됩니다. 그러나 ‘이러한 발전이 세계 식량 시스템 문제와 지속 가능성 문제를 적절하게 해결하는가?‘하는 문제는 여전히 남아 있습니다.

프랑스의 혁신적인 회사인 Agri Techni Concept는 좋은 답이 있습니다.

 

말 그대로 현장에 혁신을 가져오기(사진 제공: Agri Techni Concept)

 

지역 농부의 요구 해결

우리가 매일 먹는 음식은 농부, 식품 제조업체, 소매업체 및 기술 제공업체의 복잡한 글로벌 네트워크를 통해 제공됩니다. 기술 제공업체의 영향은 종종 농업 방법을 개량하고 전체 시스템을 더 지속 가능하게 만드는 결정적인 요소입니다. 프랑스 남서부의 작은 지역인 쏘흐(Sore)에 있는 Agri Technology Concept는 지역 농업 관행/방법을 현대적(그리고 더 친환경적)으로 이끄는 데 많은 기여를 했습니다. 이 회사는 농업과 임업을 위한 전문 장비를 만들 뿐만 아니라 프랑스 남서부 전역에서 뿌리채소를 수확하는 농업 기계에 제2의 생명을 부여합니다.

고객의 기대를 뛰어넘는 것을 목표로 하는 제조업체인 Agri Technology Concept는 더욱더 기능적이고 효율적이며 오래 지속되는 장비를 만드는 데 도움이 되는 새로운 기술에 항상 주목해 왔습니다. 이를 염두에 두고 이 회사는 프랑스의 첨단 통합 3D 솔루션 제공업체인 CADvision에 눈을 돌렸습니다. CAD 및 적층 제조에 대한 고유한 전문 지식을 보유한 CADvision은 오랫동안 Artec 3D 파트너로서 많은 기업이 확실한 전략적 투자를 할 수 있도록 돕고 있습니다.

농업이 3D 스캐닝의 다양한 응용 분야를 고려할 때 가장 먼저 떠오르는 산업은 아닐 수도 있지만, 이 회사가 선택한 스캐너인 Artec Leo는 정확히 이 분야에서 사용할 때 얻을 수 있는 이점이 무엇인지 보여줍니다.

 

Artec Leo를 사용한 농기계 3D 스캐닝(사진 제공: Agri Techni Concept)

수확을 최적화하는 고유한 3D 장치

Agri Technology Concept의 설립자인 Benjamin Leroux는 항상 혁신을 위해 노력하는 사람이었습니다. 그리고 특별한 프로젝트를 위해, 그는 특별한 해결책이 필요했습니다. 회사는 그렇지 않으면 노후화될 농업 장비를 개조하고 수리하는 어려운 작업을 수행하기로 했습니다. Leroux는 맞춤형 부품을 통합하여 수확량을 개선하면서 농부들이 검증된 기계를 사용할 수 있도록 돕기 위해 세계 최초이자 가장 유명한 무선 3D 스캐너인 Artec Leo를 선택했습니다. Leroux가 Leo를 선택하는 데 도움이 된 세 가지 주요 기준은 Leo의 무한한 휴대성, 자율성, 고품질 데이터를 수집하는 강력한 기능이었습니다.

이 독특한 테더리스(tetherless) 장치를 사용하면 3D 스캐닝이 아주 쉬워집니다. 사실, 전체 스캐닝 프로세스는 매우 직관적이고 쉬워서 그 안에 담긴 기능(새로운 NVIDIA 프로세서, 5인치 HD 내장형 디스플레이 및 배터리)에 압도당할 수도 있습니다. Leo는 프로세스의 모든 단계에서 정확성과 고품질 데이터 캡처를 보장합니다. 이는 더 이상 사용할 수 없는 오래된 기계 부품 도면에 매우 중요합니다.

중요한 적응성 및 정밀도

전체 프로젝트를 더 어렵게 만든 것은 농부들의 특별한 요구 사항이었습니다. 예를 들어, 경토에서 수확하는 Agri Techni 야채인 모래 당근은 공장에서 추가 가공을 쉽게 할 수 있도록 현장에서 바로 철저히 세척해야 합니다. 이 작업에는 특정 기계만이 적합하므로 Leroux와 그의 팀은 장비를 개조하여 더 효율적으로 만들어야 했습니다.

"Artec 3D 기술은 제 작업에 또 다른 의미를 부여했습니다. 저는 속도와 정확성을 확보하여 더 질적인 모델을 제공할 수 있었습니다."

통합 당근 세척 모듈을 만들기 위해, Agri Technology는 먼저 고객을 만나 이 모듈을 적용할 기계를 검사했습니다. 팀은 최대한 많은 모래를 제거하여 당근을 세척하기 위해 고무 별 시스템의 형태로 아이템을 디자인했습니다. 이 핵심 모듈이 기계에 완전히 통합되도록 하기 위해 Leo를 사용하여 장비를 디지털화했습니다.

 

맞춤형 당근 세척 모듈(사진 제공: Agri Techni Concept)

3D 농사 - 더 빠르고, 더 예리하고, 더 쉽게

스캐닝은 대부분 2~3분 안에 완료되었으며, 물체가 평소보다 큰 경우에는 10분까지 걸리는 경우도 있었습니다. 스캔이 완료되면 물체의 데이터는 빠른 처리 및 정리를 위해 Artec Studio로 전송됩니다. 정밀도 높은 결과로 유명한 직관적인 3D 소프트웨어를 통해 스캐닝 프로세스를 원활하게 완료하고 3D 모델을 CAD 소프트웨어로 내보내 추가로 특정 조작을 할 수 있었습니다. Leroux는 "데이터가 Artec Studio로 전송되면 저는 렌더링에서 스캔 중에 나타난 다양한 결함이 완벽하게 없어지도록 파일 작업을 합니다.

스캐너를 사용하면 무엇보다도 정확한 측정값을 얻을 수 있어 CAD 소프트웨어에서 처리하는 데 쉽게 사용할 수 있는 상당한 데이터베이스를 확보할 수 있습니다. 3D 기술은 제 작업에 또 다른 의미를 부여했습니다. 저는 속도와 정확성을 확보하여 더 질적인 모델을 제공할 수 있었습니다."라고 설명했습니다.

 

3D 디지털화 덕분에 완벽하게 맞는 기계 개조품(사진 제공: Agri Techni Concept)

또 다른 예로는 개조된 장비를 사용하여 파종 시간을 단축하고자 하는 고객이 있었습니다. Agri Techni의 전문가들이 농장을 방문하여 기계를 검사하고 가능한 옵션에 대해 논의한 다음 트랙터 통과 횟수를 최소화하기 위해 비료 살포기를 설치하고 리프팅 시스템에 굴삭기(hoe)를 장착하는 계획을 세웠습니다.

기계를 세밀하게 스캔하여 모든 개조가 모양에 완벽하게 맞도록 했습니다. 그 과정에 대해 Leroux는 "농업 기계는 부피가 큰 경우가 많기 때문에 제가 물류 제약 없이 농부들에게 직접 작업을 해줄 수 있는 실용적이고 쉽게 운반할 수 있는 스캐너가 필요했습니다."라고 말했습니다.

Agri Techni는 3D 스캐닝 기술만이 제공할 수 있는 정밀도와 개조성이 필요한 다양한 장비 개조 프로젝트에 참여했습니다. 큰 부품을 스캔하거나 도달하기 어려운 부품을 정밀하게 측정할 때 Artec Leo는 작업하기 어려운 부품을 쉽게 처리했습니다. 농부들에게 필요한 기계를 제공하기 위해 Leroux는 정확한 3D 디지털화 없이는 불가능한 많은 다양한 물체의 특성과 크기에 맞춰 부품을 조정해야 했습니다.

가능해진 고정밀 부품 복제(사진 제공: Agri Techni Concept)

이 프랑스 회사는 그들이 유사한 프로젝트에서 접한 대부분의 농업 기계에 대한 설계 청사진이 없었다고 말했습니다. 따라서 일부 필수적이지만 마모된 기계 장치는 흙을 풀어주는 기계의 버킷과 같이 구부러지고 불규칙한 모양의 장치와 마찬가지로 복제하기가 특히 어려울 것입니다. Artec Leo가 이 문제를 해결했습니다. 이제 교체품이 기계에 완벽하게 맞도록 그러한 부품을 1mm 이하 정밀도로 측정하는 것이 전적으로 가능해졌습니다. 오래된 기계에 대한 수리 또는 복원 도면이 없어도 Agri Techni 팀은 예비 부품을 빠르고 쉽게 복제할 수 있습니다. 과도한 소비와 추가 투자 대신, 농부들은 기존 장비를 향상할 기회를 얻게 될 것입니다.

글로벌 관점: 변화된 농업

복잡성에 관계없이 농업 기계 부품은 이제 두 번째 삶의 기회를 갖게 되었습니다. 글로벌 비전에서 이는 3D 기술의 사용을 통해 농부를 위한 장비 맞춤화를 최적화할 수 있을 뿐만 아니라 장기적으로 시간, 자금 및 노력을 절약하여 지속 가능성을 높일 수 있음을 의미합니다. 이러한 사실을 잘 알고 있는 Agri Technology Concept는 현재 업무 범위를 확장하고 농업 작업 흐름을 간소화하려는 기업에 직접 3D 스캐닝 서비스를 제공할 계획입니다.

혁신의 역사가 계속 펼쳐지고 있기 때문에 농업 부문에는 곧 일어날 많은 일이 있습니다. 기계 부품 교체, 맞춤형 도구 제조, 농업 시설에 대한 축척 모형 등은 3D 스캐닝이 제공할 수 있는 비용 효율적인 솔루션 중 일부에 불과합니다. 3D 방법과 기술이 크게 발전함에 따라 일부 가장 시급한 농업 문제는 이번에 프랑스 들판에서 그랬던 것처럼 이러한 발전으로 해결될 수 있습니다.

학계와 기업이 3D 프린팅 기술을 활용하여 대규모 금속 부품을 신속하게 프린팅할 수 있는 WarpSPEE3D 프린터가 출시되었습니다.

유니티는 미주리 과학 기술 대학교(S&T)와 파트너십을 맺고 금속 적층 제조 기술을 이 학교의 커머 인스티튜트 센터 에 대한 첨단 제조. 학교는 워프스피3D 프린터로 주조 및 단조품 교체와 같은 연구 제조 및 산업 공급망 요구를 해결합니다. 또한 학생들을 위한 인력 개발 교육에도 중점을 둘 것입니다.

워프스피3D는 캠퍼스 내 항공우주 제조 기술 센터에 위치할 예정이며, 2025년에 개장하는 새로운 미주리 프로토플렉스에서 선보일 계획입니다. 이 최첨단 시설은 기업과 학계의 지역 제조 요구를 통합하여 신소재 연구, 새로운 제조 공정의 프로토타이핑 및 테스트, 인력 역량 개발, 통합 사이버-물리 제조 시스템의 실용화에 필요한 여러 분야의 문제 해결을 위한 허브 역할을 할 것입니다.

 

"SPEE3D는 전 세계 유수의 교육 기관과 파트너십을 맺게 되어 기쁘게 생각하며, 미주리 S&T와 같은 미래 지향적인 교육 기관이 학생과 커뮤니티에 WarpSPEE3D의 프린팅 기능을 제공할 수 있게 되어 매우 기쁩니다. 이번 파트너십을 통해 학계와 기업들은 우리 고유의 콜드 스프레이 기술을 선보임으로써 다른 방법으로는 불가능했던 대형 부품을 신속하게 프린트할 수 있게 될 것입니다." 

- 스티븐 카밀레리, SPEE3D 공동 창립자 겸 CTO -

 

 

미주리 S&T는 특히 독점적인 금속 콜드 스프레이 기술을 더 잘 이해하고 업계의 즉각적인 요구 사항을 더 큰 규모로 해결하기 위해 WarpSPEE3D를 선택했습니다. 워프스피3D는 특허 받은 SPEE3D 기술을 사용하는 세계 최초의 대형 금속 3D 프린터로, 기존 제조 방식보다 훨씬 더 빠르고 확장 가능한 생산을 가능하게 합니다. 최대 40kg 또는 88파운드, 최대 직경 1m 700mm 또는 3' 2.5' 크기의 부품을 며칠이 아닌 몇 시간 만에 제작할 수 있습니다. 이러한 빠른 속도 덕분에 금속 3D 프린팅은 시제품 제작이나 소량 생산에 유용했던 금속 3D 프린팅을 실제 제조 솔루션으로 탈바꿈시켰습니다.

"제조 학계는 미래의 인력을 양성하고 실제 공급망 비즈니스 요구 사항을 해결하기 위해 적층 제조와 같은 신기술을 빠르게 채택하고 있습니다. SPEE3D의 워프스피3D 프린터의 기능을 이해하면 주조 및 단조와 같은 업계의 다양한 사용 사례를 해결하여 리드 타임을 단축하고 미주리주 지역을 포함한 미국 국내 제조업을 발전시키는 데 도움이 될 것입니다."라고 말했습니다. 

- 브래들리 도이저, 미주리대학교 첨단 제조를 위한 커머 연구소 센터 oS&T 조교수 겸 제조 엔지니어 -

 

군 대학원생, 박사 과정 학생 및 연구 전문가가 활용할 수 있도록 적층 제조 연구 및 교육 컨소시엄(CAMRE)에 XSPEE3D가 구축되었습니다..

 

 

CAMRE (적층 가공 연구 및 교육 컨소시엄)에 참여하여 해군, 해병대, 해안경비대 등 미 3군 해군을 지원하기 위한 금속 기반 적층 가공의 도입을 가속화하고 있습니다. 우리의 XSPEE3D 프린터가 미국 해군 대학원 군사 대학원생과 박사 과정 학생, 연구 및 개발 전문가가 참여합니다.

CAMRE는 엑스피3D 프린터와 독점적인 냉간 분무 적층 제조(CSAM) 기술을 활용하여 수상 및 해저의 선박과 선박, 항공기 및 지상 장비의 유지보수, 수리 및 운영(MRO) 역할을 모색할 계획입니다. 기간 중 군사 재판 및 훈련를 통해 지상과 수륙양용 차량에서 이 기술의 콜드 스프레이 적층 제조 기능을 테스트하고 평가할 예정입니다.(전투함)

"해군대학원이 XSPEE3D 금속 3D 프린터를 선택한 이유는 다음과 같습니다. 견고하고 배치가 용이한 금속 컨테이너 안에 보관할 수 있는 탐험적인 특성으로 인해 열악한 현장 조건을 포함하여 어디에나 배치할 수 있습니다. 특히 가열된 압축 공기로 작동하며 불활성 가스나 레이저가 필요하지 않아 작업자의 위험을 줄여줍니다. 또한 제작 속도 및 최대 파트 크기와 관련된 기능과 현재 및 미래의 재료 라인업도 인상적이었습니다." 

- 크리스 커런, CAMRE 프로그램 매니저

 

이번 발표는 4~23일 해병대 연례 통합 훈련(ITX)에서 SPEE3D 기술을 성공적으로 현장 시험한 데 따른 것입니다. 어디서 SPEE3D는 CAMRE와 함께 참여했습니다. 지상 지원에서 가져온 파손된 중요 부품을 인쇄하기 위해 WarpSPEE3D를 배포했습니다. SPEE3D는 이 훈련에 초대된 유일한 적층 제조 회사였습니다.

전투원과 정비사는 다운타임을 최소화하고 전투를 계속할 수 있도록 필요한 시점에 금속 수리 및 교체 부품을 신속하게 생산할 수 있는 온디맨드 기술이 필요합니다. 워프스피3D는 열악한 환경에서도 작동할 수 있는 컨테이너형, 견고하고 배포 가능한 적층 제조 기능을 제공하며, 외부 환경에 노출된 상태에서도 작동합니다. 워프스피3D는 컨테이너 형태는 아니지만 매장이나 창고에서 사용하기에 적합하며, 현장 실험을 통해 원정대에서도 사용할 수 있음을 입증했습니다. 호주, US 및 영국 군대.

"CAMRE와 파트너십을 맺어 우리 회사뿐만 아니라 다음과 같은 기업과의 노력을 더욱 통합할 수 있는 CSAM 기술에 대한 액세스를 제공하게 되어 기쁩니다. "

(NAVSEA와 펜실베이니아 주립대 응용 연구실)

- 크리스 해리스, SPEE3D 미주 지역 국방 담당 부사장

 

최근 몇 년 동안 SPEE3D는 특히 미국과 영국 국방 부문에서 우리 기술의 글로벌 채택이 크게 증가했습니다. SPEE3D의 특허받은 콜드 스프레이 금속 적층 제조 기술을 활용하는 최신 조직으로 해군사관학교가 선정되었으며, 현재 MTC와 영국 육군공식 출시 이후 XSPEE3D를 구입한 기업들을 소개합니다. 작년 랜드포스 2022에 참가했습니다. 미국에서는 SPEE3D 기술이 다음과 같은 다른 프로젝트에도 사용될 예정입니다. 미 육군 잠수함용 잠수함 안전 소재 개발. 또한 올해 말에는 XSPEE3D의 기능을 효과적으로 평가하기 위한 테스트가 진행될 예정입니다. 동결 조건에서 금속 부품 제조 국방부 제조 기술 장관실의 "필요시점 챌린지"의 일환으로 진행되었습니다. 우리는 필요할 때 필요한 곳에서 금속 부품을 만들 수 있는 첨단 제조 주권 역량을 국방부에 제공함으로써 전 세계 국방부를 지속적으로 지원할 수 있기를 기대합니다.