Steyr 트랙터 브랜드는 1940년대 말에 출발했으며 이후 계속 발전하며 농장 생활의 까다로운 요구에 부응해왔습니다. 

농기계 산업의 여러 기업처럼 Steyr도 AGRITECHNICA 세계 박람회에 참여하여 현재 고객들을 만나고 새로운 고객을 접하게 되었습니다. 

Steyr는 박람회에서 주목을 받기 위해  자사 제품을 아름답고 정밀하게 구현한 스케일 모델을 방문객들에게 주어 기억에 남는 기발한 일을 할 필요가 있었습니다.

 

 

고품질 외관 모델에 대한 빠른 처리

Steyr는 품질의 저하 없이 이 프로젝트의 예산에 맞춰야 했습니다. 

 

3D Systems 제조 서비스 전문가들은 선택 레이저 소결(SLS) 3D 프린트와 사출 성형을 결합하여 실물과 가장 가까우면서 외관이 정교한 최종 제품을 만들 것을 제안했습니다.

 

 

 

Steyr의 렌더링을 사용하여 3D 프린트가 가능한 디자인을 만들었는데, 이 디자인은 여덟 개 부품의 조립품으로 구성되며, 그 절반은 3D로 프린트하고 절반은 사출 성형으로 만들었습니다. 

프린트한 구성품은 3D Systems의 sPro™ 230 기계에서 DuraForm® PA로 제작했습니다.

고강도 나일론 소재는 스냅핏과 리빙 힌지 같은 기능성 용도에 널리 사용되며, 그 내구성과 시각적인 매력 때문에 인기가 좋은 제품입니다. 

프린트한 부품은 실물 크기 제품의 색상과 마감 처리에 맞춰 도색한 후 조립하고 최종 마무리를 했습니다.

 

고속 3D 프린팅 부품,  조립 및 마감 서비스까지 포함된 고급 원형 제작 또는 CNC, 우레탄 주조, 사출 등의 소량 제조가 필요하시다면 언제든지 한국기술에 문의하신다면 최선의 도움을 드리겠습니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

Narsakka OY는 3D Systems의 쥬얼리용 왁스 3D 프린팅 솔루션을 사용해 쥬얼리 주조 패턴 생산성을 새로운 수준으로 높이는 데 성공하였습니다.

기존 방식으로 금을 세공했던 핀란드 회사인 Narsakka는 직접 쥬얼리 주조를 위해 3D Systems의 왁스 패턴 3D 프린팅 솔루션을 도입하였습니다. 

표준 로스트 왁스 주조 프로세스에 적합한 쥬얼리 주조 패턴을 생산할 목적으로 개발된 이 3D 프린팅 솔루션은 도입과 동시에 Marsakka가 일관된 품질로 생산성을 높이고 우수한 설계 및 생산 유연성으로 점차 늘어나는 고객 수요를 해결하는데 큰 도움이 되었습니다.

 

 

 

 

일관된 쥬얼리 제작 품질 및 생산성

로스트 왁스 주조는 아름다운 고품격 쥬얼리를 생산할 수 있다는 점에서 신뢰할 수 있는 방법입니다. 

하지만 기존 방법으로 왁스를 사용해 희생 패턴을 만들려면 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 엄청난 노동력이 필요합니다. 

또한 여러 단계로 구성되어 있어서 오류, 비용 상승 및 지연 시간이 발생할 가능성이 있습니다. Narsakka의 목표 중 하나는 3D Systems의 쥬얼리 왁스 프린팅 솔루션으로 전환하여 이러한 변수들을 제거함으로써 품질을 높이는 것입니다.

소비자들의 성향 변화 역시 Narsakka가 디지털 쥬얼리 워크플로우로 전환하는 데 도움을 주었습니다. 

일반 소비자들이 온라인에서 찾을 수 있는 여러 가지 옵션에 부응하여 Narsakka의 소매 고객들도 자신의 구매 성향을 바꿔서 몇 안 되는 크기로 주문 수량을 줄였고 필요에 따른 주문형 생산을 통해 수량 차이를 극복하였습니다.

 

 

 

전문 파트너 컨설팅

Narsakka는 20년 넘게 3D 설계 소프트웨어를 사용했기 때문에 3D 기술에 대해 잘 알고 있었습니다. 

3D 프린팅을 원형 제작 및 생산에 활용할 목적으로 3D 프린팅 서비스를 사용해 상황을 확인하였습니다. 

이후 디지털 워크플로의 효과가 입증되자 Narsakka는 3D Systems의 공인 리셀러 네트워크에 속한 PLM Group과 협력하여 자체적으로 사내 솔루션을 구현했습니다. 

PLM Group은 20년 동안 고객이 품질 높은 제품을 더욱 빠르게, 비용 효율적으로 제작할 수 있도록 지원하고 있습니다.

Narsakka는 "우리는 제작 크기, 프린팅 속도, 품질에 대한 요건을 모두 맞춰줄 수 있는 3D 프린터가 이미 출시되어 있다는 사실을 알아냈습니다. 

3D 프린팅에 대해서는 이전부터 알고 있을 뿐만 아니라 특히 불과 몇 시간 만에 수백 개에 달하는 왁스 부품을 생산할 수 있다는 점을 알고 난 뒤로는 선택하는 데 어려움이 없었다고 하였습니다.

 

 

순수 왁스 3D 프린팅

최종 주조 품질에 있어 가장 중요한 성공 요소는 주조 패턴 품질입니다. 

3D Systems의 ProJet® MJP 2500W 3D 프린터는 표준 로스트 왁스 주조 프로세스에 적합한 쥬얼리 주조 패턴을 생산할 수 있도록 개발되었으며, 프린트할 때 100% 왁스 소재를 사용합니다. 

순수 왁스인 VisiJet® M2 CAST 소재와 결합되는 이 디지털 워크플로 솔루션은 일관되게 CAD 설계에 충실할 뿐만 아니라 정밀한 피처 정의 쥬얼리 패턴으로 회분 연소율이 100%에 달합니다. 

또한 매끄러운 표면 및 측 벽 품질은 수작업을 줄여 패턴부터 부품 완성에 이르는 워크플로를 가속화함으로써 Narsakka가 리드 타임을 몇 주에서 몇 일로 단축하여 반복 및 생산 효율을 높이는 데 도움이 되었습니다.

 

 

파일에서 패턴에 이르는 워크플로 간소화

 

Narsakka는 소프트웨어에서 프린터를 지나 후처리 프로세스에 이르는 3D Systems의 전체 쥬얼리 워크플로를 이용하고 있습니다. 

3D Sprint® 소프트웨어는 다양한 도구를 사용해 파일부터 패턴에 이르는 워크플로를 간소화하여 프린트 파일을 준비하고 최적화할 수 있는 고급 기능을 제공합니다. 

여기에는 자동 서포트 생성을 비롯해 일괄 양산 방식으로 제작 생산성을 극대화할 수 있는 부품 배치 최적화도 포함됩니다. 

3D Systems의 쥬얼리 솔루션은 용해성 서포트를 사용하기 때문에 일괄적으로 서포트를 제거하여 주조 패턴에 빠르게 접근할 수 있습니다. 

이제 Narsakka는 불과 4시간 만에 60~100개에 이르는 왁스 부품을 생산할 수 있으며, 이에 따라 리드 타임도 주 단위에서 일 단위로 크게 줄었습니다.

 

 

유연한 생산

 

Narsakka는 ProJet MJP 2500W를 사용해 일괄 양산 방식을 실현한 것 외에도 맞춤형 대량 생산 옵션과 빠른 설계 변경 기능을 이용하고 있습니다. 

이와 관련하여 회사는 맞춤형 쥬얼리의 단기 공정과 전문 생산에 적합한 디지털 워크플로우를 발견하였습니다.

Narsakka는 “오늘날 고객들은 더욱 특별한 상품을 원할 뿐만 아니라 개인적인 취향도 다양해졌습니다."라고 전달하였습니다. 

이제 쥬얼리 회사는 3D 프린팅 솔루션의 유연성 덕분에 고객 수요에 따라 맞춤형 제품 생산이 가능할 뿐만 아니라 무한한 설계 가능성으로 가장 독창적인 스타일을 제작하여 새로운 비즈니스 기회까지 열어가고 있습니다.

 

 

도전 과제

비용 절감과 동시에 다중 소재, 복잡한 타이어 및 휠 설계 및 테스트를 가속화합니다.

해결책

1 – 비공압 타이어 i-Flex를 위한 스포크 구조

2 – 타이어 세그먼트의 소음 제어 테스트

3 - 새로운 개념의 타이어 이동 부품

4 - 타이어 프로파일의 표준 비주얼 프로토타입

결과:

실제 소음을 처리하고 테스트를 지원할 수 있는 완전히 새롭고 혁신적인 멀티파트 NPT(비공압 타이어) 설계의 더 빠른 반복.

 

 

                                                                

 

3D Systems 를 선택해 지속적인 혁신 동력을 얻고 있는 Sauber Engineering

 - 검증된 처리량과 품질, 그리고 동급 최고의 소재 사용은 Sauber가 자동차 및 공기역학 개발을 앞당길 목적으로 3D Systems를 선택하는 데 결정적인 역할을 했습니다.

 

Sauber Motorsports AG는 3D Systems 솔루션과 장기적인 파트너십을 통해 수요가 높은 풍동 테스트를 지원할 목적으로 생산성이 높은 공장을 내부에 건설했습니다. 높은 처리량을 자랑하는 3D Systems 장비 및 솔루션 전문성에 동급 최고의 소재까지 결합되면서 Sauber는 공기역할 모델을 반복해서 테스트하는 데 필요한 고품질 부품을 얻을 수 있었습니다.  

 

공장 수준의 처리량을 통해 지속적인 개발 촉진

Sauber에서 일어나는 혁신의 속도는 수그러들 기미가 보이지 않습니다. Sauber Engineering은 빠른 자동차 개발 속도를 극대화할 목적으로 적층 제조 머신 파크에 투자하여 현재 유럽 최대 규모를 자랑하고 있습니다. 이곳에는 3D Systems 3D 프린터에서 검증된 처리량, 품질, 정확도 그리고 최고의 소재들 덕분에 다양한 기술이 적용된 3D Systems 장비 15대가 설치되어 있습니다. 

Sauber Engineering에서 기술혁신 이사를 맡고 있는 Christoph Hansen에 따르면 적층 제조는 기존 제조 방식과 비교했을 때 부품에 대한 접근 속도가 더욱 빠르다는 점에서 모든 Formula One 팀들에게 반드시 필요한 기술입니다. Hansen은 "탄소 섬유로 제품 하나를 개발하려고 해도 부품 하나를 만드는 데 몇 주까지도 걸릴 수 있습니다. 성능 개선에 필요하더라도 기존 방식이라면 품질 높은 부품을 현재 생산 시간에 맞춰 만드는 일은 불가능에 가깝습니다."라고 말했습니다.  

Hansen은 이러한 속도 요건 때문에 3D 프린팅 파트너를 선택할 때 가장 중요하게 생각하는 요소가 리드 타임이지만 이게 다가 아니라면서 이렇게 덧붙였습니다. "개발 경쟁에서 뒤쳐지지 않으려면 더욱 많은 옵션이 필요하지만 최대한 많은 부품을 빠르게 만들어낸다고 해서 끝나는 것은 아닙니다. 테스트를 통해 정확도까지 유지해야 합니다." 

 

동급 최고의 소재를 통해 품질 높은 결과 보장

테스트 결과에 대한 신뢰도를 최대한 높이려면 최고의 소재가 필요합니다. Sauber Group에게 부품 강성과 표면 마감 처리는 매우 중요합니다. Sauber Engineering은 3D Systems 장비를 사용해 매일 3D 프린팅 부품 세트를 평균 100~150개 생산합니다. 이중에서 80~90%는 풍동 테스트용 SLA 부품으로 프린트할 때 다음과 같은 Accura® SLA 소재가 사용됩니다.   

Accura® HPC 소재, 빠른 속도와 높은 강성을 고려해 설계된 복잡 소재  

Accura® Bluestone 소재, 안정적인 고강성 부품을 위한 복합 소재  

Accura® Xtreme 소재, 인성이 매우 우수한 회색 플라스틱 

 이렇게 높은 1일 부품 생산량은 Accura 소재에 대한 Sauber Motorsport의 신뢰까지 더해지면서 팀의 발전과 궁극적인 성공에 중요한 역할을 했습니다. Hansen은 "이제는 각 사이클에 이를 때마다 무엇이 개선되었는지 찾기 바쁩니다. 곧 50 사이클에 이르게 되면 커다란 변화가 있을 것으로 기대됩니다. 부품 생산 속도가 빠를수록 개발 주기가 빨라지고 그에 따라 공기역학 분야에서 더욱 큰 발전을 이룰 수 있습니다.” 

 

품질이 검증된 장비

Sauber Engineering은 3D Systems ProX® 800 프린터를 사용해 SLA 부품을 생산합니다. 이 대형 SLA 프린터는 제작 치수 용량이 650 x 750 x 550mm(25.6 x 29.5 x 21.65인치)로 최대 크기는 물론이고 높은 정확도와 정밀도까지 자랑합니다. ProX 800은 레이어마다 두 가지 레이저 스폿 크기를 사용하기 때문에 세부적인 기능 저하 없이 높은 프린트 속도를 유지합니다. 

Sauber Engineering은 풍동 테스트용 부품 외에도 탄소 섬유 툴링을 생산할 때 SLA를, 그 밖에 여러 가지 지그 및 툴링부터 소량 생산되는 자동차용 최종 사용 제품에 이르기까지 다양한 목적으로 SLS를 사용합니다. 또한 덕트, 퓨즈 박스, 피트 스톱 장비 같은 소량 생산 부품의 경우에는 SLS에서 제공되는 편의성, 복잡성 및 경제성을 서로 조합한 기준에 따라 적층 제조를 사용해 최종 사용 제품을 생산하며, 이때 사용되는 소재는 자체 개발한 탄소 강화 SLS 소재입니다.  

Hansen에 따르면 이 장비를 결정적으로 선택할 수 있었던 이유는 3D Systems의 SLS 장비 구조에 있었습니다. 3D Systems의 SLS 장비는 와이퍼를 사용하지 않고 소재 레이어를 연이어 적층하는 롤러 메커니즘을 사용하기 때문입니다. 롤러 메커니즘은 소재 레이어를 완전히 평활하고 평탄하게 적층하는 반면 와이퍼 메커니즘은 소재를 교반하여 간혹 시스템 충돌을 일으키는 원인이 될 수 있습니다. 3D Systems의 롤러 방식은 파우더를 압착하여 레이어를 균일하게 유지하기 때문에 부품 강도가 증가합니다. 

멈추지 않는 생산성을 통한 혁신 가속화

경쟁이 치열한 Formula One 산업에서는 엄격한 규정 속에서도 지치지 않고 계속해서 발전하는 것이 쉽지 않습니다. Sauber Engineering은 3D Systems의 검증된 기술을 사용해 능력을 극대화하여 이러한 문제를 극복하고 있습니다. 내부 공장에 3D Systems의 장비를 설치함으로써 늘어난 처리량으로 생산성을 높이고, 품질 높은 부품을 생산하고, 동급 최고의 소재를 선택하여 개발 속도를 높이는 데 더욱 박차를 가하고 있습니다. 

 

 

             

 

                                                        

                                                                                                                                                                         

 

3D Systems 의 지원으로 RF 부품의 적층 제조 공급하게 된 Airbus 

 

영국 포츠머스의 Airbus Defence and Space 제조 팀은 3D Systems의 AM 자문 및 제조 지원과 함께 전환 어셈블리 네트워크의  적층 제조 (AM)를 위한 혁신적 설계를 개발하였습니다. 

무선 주파수(RF) 수신 하드웨어는 주요 위성 통신 서비스 공급업체인 Eutelsat의 궤도에 합류할 Eurostar Neo 우주선 2대용으로 선정되었습니다.

이 프로그램 발표와 함께 Airbus의 HOTBIRD 페이로드 관리자인 Gareth Penlington은 다음과 같이 말했습니다. 

"DMP를 활용해 처음으로 대규모의 RF 제품을 공급하면서 Airbus는 RF 부품을 생산하는 기술 분야에서 업계를 선도하는 기업으로 거듭나게 되었습니다." 
  (Gareth Penlington / Airbus HOTBIRD 페이로드 관리자)

Airbus와 3D Systems는 여러 해 동안 협력해 왔으며, 3D Systems는 초기부터 이 프로젝트에 참여해 애플리케이션 개발 및 프로토타입 제작을 위한 입력 및 지원을 제공하고 인증 및 산업화로 계속해서 참여하고 있습니다. 

AM은 설계의 자유, 중량 감소, 부품 성능 최적화로 인해 이 프로젝트에 선정되었습니다. Airbus는 AM을 선택함으로써 팀이 더 부가 가치 작업에 집중하도록 하고 필요한 개별 부품 수를 크게 줄임으로써 조립 노동력을 상당히 줄였다고 언급했습니

다.

고정밀 요구 사항과 더불어 전환 어셈블리 네트워크는 얇은 벽과 큰 질량 농도를 결합했습니다. 

3D Systems 애플리케이션 혁신 그룹 (AIG) 의 전문가들은 수십 년 동안 DMP(Direct Metal Printing) 응용 분야를 위한 적층 제조 및 후처리 디자인에 대한 전문성을 제공해 왔습니다. 

AM 산업의 선구자이자 사내 항공우주 분야 전문가를 둔 AIG는 Airbus 의 설계 및 엔지니어링 전반에 걸쳐 분석 을 돕고 위험을 회피합니다. 

3D Systems는 Airbus를 도와 최초의 대규모 배포가 가능하도록 효율적이고 신뢰할 수 있는 부품 제조 흐름을 개발했습니다. 

3D Systems 애플리케이션 혁신 그룹의 항공우주 분야 개발 관리자인 Koen Huybrechts는 또 다른 숨겨진 성공 원인을 다음과 같이 설명했습니다. 

                                                                                                                                 

                                                                                                                                                  최종 전환 어셈블리 네트워크는 벨기에 루벤의 3D Systems 고객 혁신 센터의 

                                                                                                                                                  DMP Factory 350 장비를 통해 알루미늄 소재로 인쇄되었습니다.

 

 

"Airbus 는 신규 RF 프로젝트마다 생각의 규모를 키웠고 우리는 정확히 그 점이 좋았습니다. 두 회사의 협력은 자연스럽게 진정한 파트너쉽으로 발전했습니다. 

우리는 우리의 기술이 제공하는 기회와 한계를 안내함으로써 고객에게 투자합니다. Airbus처럼 호기심 많은 고객에게 이런 방식은 지속적인 공동 개발 및 혁신으로 이어집니다."- Koen (항공우주 분야 개발 관리자) 

최종 전환 어셈블리 네트워크는 벨기에 루벤의 3D Systems 고객 혁신 센터에 있는 DMP Factory 350 장비를 통해 LaserForm® AlSi10Mg 알루미늄 소재로 인쇄되었습니다. 

이 시설은 항공우주 품질 시스템 표준(AS9100D)으로 인증되었으며 이번 프로젝트와 같은 대규모 산업화 프로젝트를 지원할 수 있는 인재 및 리소스를 갖추고 있습니다.

3D Systems의 AIG 전문가는 전문성을 갖춘 생산에 단계별 접근 방식을 통해 기업이 체계적이고 검증된 절차를 통해 AM 생산 워크플로를 마련하고 제어할 수 있도록 돕습니다. 

3D Systems의 DMP 솔루션은 하드웨어, 소프트웨어, 소재를 결합해 최고의 인쇄 품질 및 신뢰성을 제공합니다. 3D Systems의 DMP 장비가 제공하는 불활성 인쇄 대기는 동급 최고 산소 함량(<25 ppm)으로 화학적 순도가 높고 소재 품질 안정성이 

오래 지속됩니다. 

복합 메탈 AM 부품 산업화 실현을 위한 협력 

Airbus와 3D Systems의 협력은 계속됩니다. 이 프로젝트의 핵심 내용은 다음과 같습니다. 

- DfAM 자문 및 공동 엔지니어링 

- 산업화 최적화 RF 부품 협력

- 복합 금속 AM 부품 다량 공급