포토맥은 3D Systems ProJet MJP 고해상도 3D 프린터를 사용하여 엄격한 공차로 필요한 매우 작고 정밀한 형상을 얻을 수 있었습니다.

3D 프린팅은 잃어버린 팔다리를 대체하기 위해 보철물을 제조하는 공정으로 자주 뉴스에 등장합니다. 

특히 3D 스캐닝과 결합할 때 설계자가 각 환자의 고유한 신체적 요구 사항에 맞게 맞춤화된 보철물을 만들 수 있습니다.

 

 

 

마이크로 제조 솔루션 전문가인 포토맥 포토닉스(Potomac Photonics)에서 팀은 또한 ProJet Multi Jet(MJP) 3D 프린터를 사용하여 소형 이식형 보철물을 마이크로 3D 프린팅하는 고유한 응용 분야를 점점 더 많이 찾고 있습니다. 최근의 한 프로젝트에서 그들은 이경화 질환에 대한 보철물 개발을 돕기 위해 중이의 작은 요소를 만들어 달라는 요청을 받았습니다.

이 프린터는 MultiJet 인쇄 기술을 사용하여 견고하고 내구성이 뛰어난 고품질 플라스틱 부품을 제공하며 32미크론의 작은 레이어 정확도를 제공합니다. 깔끔하고 뛰어난 플랫폼은 사용하기 쉽고 ABS와 같은 플라스틱을 포함한 다양한 재료 선택이 가능합니다. 

반투명, 파란색 및 검은 색 재료; 고강도, 매우 유연하고 매우 견고한 플라스틱을 선택합니다. 따라서 자동차, 항공 우주 및 의료 기기를 포함한 다양한 종류와 크기의 매우 정확한 프로토 타입 및 최종 사용 부품을위한 매우 좋은 플랫폼입니다.

미국 이비인후과 학회에서는 두경부 수술 [AAO-HNS]은 청력은 본질적으로 역동적인 복잡한 과정이라고 하였습니다. 

음파의 진동은 고막에 의해 중이의 세 개의 작은 뼈로 전달됩니다. 일반적으로 등자 뼈라고 하는 등골은 내이액을 움직이게 하여 청각의 감각 과정을 시작합니다.

 

NIH의 국립 청각 장애 및 기타 의사 소통 장애 연구소는 이경화증이 신체 조직의 비정상적인 경화라고 설명합니다. 새로운 뼈 조직의 평생 재생에서 때때로 뼈의 비정상적인 "리모델링"이 발생합니다. 

비정상적인 뼈 리모델링이 등골 주위에 있으면 고정되어 적절한 청력에 필요한 진동을 생성하는 능력을 저해합니다.

AAO-HNS는 전 세계 성인 백인 인구의 10%가 이경화증의 영향을 받고 있다고 추정하고 NIH는 미국 사례 수를 300만 명이 넘습니다. 

약물 치료는 없으며 보청기는 경미한 경우에만 효과가 있으며 대부분의 사람들은 20 대에 진단을 받기 때문에 평생 문제입니다. 결과적으로 보철물 솔루션을 개발하는 것이 중요합니다. 폴란드 바르샤바 공과 대학의 미세 역학 및 포토닉스 연구소의 연구원 인 Monika Kwacz는 등골 절개술 수술의 결과를 연구하여 팀이 새로운 등골 보철물을 개발하게되었습니다. 

 

Monika는 "직관적으로 3D 프린팅이 첫 번째 프로토타이핑을 위한 최고의 기술이라고 생각했습니다. 

장치 형상이 잘 설계되었는지 실험적으로 확인하기 위해 첫 번째 프로토 타입이 필요하며 장치를 측두골에 이식 할 수 있습니다. 

형상이 양호하면 장치의 기계적 작동을 확인합니다. 그러나 장치 형상을 수정해야 하는 경우 3D 프린팅을 통해 CAD 설계 단계에서 쉽게 수정할 수 있습니다."

Monika는 다른 3D 프린팅 프로세스를 시도했지만 등골 설계의 정확한 요구 사항을 충족할 수 없었습니다. 

포토맥은 3D Systems ProJet MJP 고해상도 3D 프린터를 사용하여 엄격한 공차로 필요한 매우 작고 정밀한 형상을 얻을 수 있었습니다. 연못을 건너 유럽으로 운송하는 부분도 처리 시간이 빨랐습니다.

부품의 크기가 작기 때문에 설계가 입증되면 짧은 3D 인쇄 생산 실행도 경제적으로 실행 가능할 수 있습니다. 

포토맥 포토닉스는 Monika와 협력하여 말 그대로 많은 이경화증 환자의 귀에 음악을 가져다 줄 솔루션을 마이크로 3D 프린팅할 것입니다.

새로운 생산 기술이 발전함에 따라 최상의 부품을 제조하는 데 새로운 기술적 과제가 발생합니다. 

종종 계약 제조업체는 수축, 표면 마감 및 반복성과 같은 요소를 이해하기 위해 생산을 처음 시도할 때 새로운 프로세스를 크게 조정해야 합니다. 적층 제조(AM)도 예외는 아니지만 이 생산 방법론에서 이러한 요소를 추적하는 도구는 뒤쳐져 있었지만 조금씩 바뀌고 있습니다.

대부분의 공산품은 수명 주기에서 생산까지 공통 프로세스를 따릅니다. 설계, 제조, 검사는 프로세스, 단계 및 책임을 고려하는 일반화된 방법이며, 각각은 고품질 부품을 생산하는 데 핵심입니다. 제조되는 부품의 복잡성과 특성에 따라 실제 워크플로에는 많은 튜닝 루프와 피드백이 있을 수 있습니다.

 

 

 

다음 워크플로우 예제는 Artec 3DSpace Spider 스캐너와 Geomagic Control X 소프트웨어가 함께 설계, 검증 및 제조 공정의 모든 단계에서 3D 프린팅된 왁스 주조 패턴 및 주조 부품에 대한 전체 형상 캡처 및 분석을 제공한 방법을 보여줍니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Artec 3D Space Spider는 치수 검사를 위해 작은 물체와 복잡한 세부 사항을 정밀하게 캡처하는 데 탁월한 초고해상도 휴대용 3D 스캐너입니다.

 

플러그 앤 플레이 작동을 통해 Space Spider는 복잡한 준비와 광범위한 사용자 교육 없이 물체를 쉽게 스캔하여 고객이 어디서나 부품을 디지털화할 수 있도록 합니다. 

 

Artec 3D의 독점적인 무표적 알고리즘을 통해 스캐너는 물체에 표적을 적용할 필요 없이 모양과 색상만으로 물체를 추적할 수 있습니다.

 

 

Geomagic Control X는 제조를 위한 근본 원인 분석(RCA) 및 수정을 가능하게 하는 산업용 계측 소프트웨어입니다. 

 

3D 스캔 네이티브 소프트웨어인 Geomagic Control X는 휴대용 측정 장치를 갖춘 계측에 이상적인 솔루션입니다. Geomagic Control X를 사용하면 조직의 더 많은 사람들이 어디서나 더 빠르게, 더 자주, 더 완벽하게 측정할 수 있습니다.

전체 솔루션은 복잡한 제조 공정에서 성공적인 생산에 대한 고유한 통찰력을 제공합니다. 그 결과는 어떠하였습니까? 전반적인 최종 부품 품질, 정확도 및 반복성이 크게 향상되었습니다.

 

 

디자인

 

 

이 워크플로 예제에서는 실제 고객 프로젝트를 복제했지만 세부 정보를 일반화했습니다. 이 경우 고객은 전문화 된 자율 주행 경량 차량을 개발하고있었습니다. 

시장 출시 시간을 단축하기 위해 그들은 오늘날 시장에 나와 있는 차량의 다양한 구성 요소와 시스템을 선택하고 결합하여 작동하는 프로토타입을 완성했습니다. 

이 과정에서 그들은 특정 스티어링 너클(각각 하나씩)이 프로젝트에 가치가 있다는 것을 알게 되었고 경량 재료로 추가로 수정하고 제조할 수 있도록 설계를 디지털화하고 캡처해야 했습니다.

 

작업을 시작하기 위해 그들은 원래 주조물을 3D 스캔하고 리버스 엔지니어링했습니다. 그들은 신속한 디지털화를 위해 Artec 3D Space Spider 스캐너를 사용한 다음 고유한 하이브리드 모델링 접근 방식으로 Geomagic Design X에서 부품을 빠르고 정확하게 모델링했습니다. 

일반적으로 고객은 준공(매우 정확) 또는 설계 의도(차원 기반) 모델링 방법을 따릅니다. 하이브리드 모델링 접근 방식은 이러한 두 개념을 결합하여 치수가 지정된 피처와 매우 정확한 NURB 표면이 모두 있는 CAD 솔리드 모델 결과를 제공하는 것으로 구성됩니다. 

이 전략을 사용하여 1.5시간 이내에 모델을 완성하고 피처 기반 CAD로 SOLIDWORKS에 실시간 전송했습니다.

 

 

패턴 제작

 

AM은 수십 년 동안 희생 주조 패턴을 생산하기 위해 항공 우주 및 자동차 응용 분야에서 사용되어 왔습니다. 최근 3D 프린팅의 발전으로 산업 등급 패턴을 왁스 또는 폴리머로 훨씬 저렴한 비용으로 프린팅할 수 있으며, 이는 인베스트먼트 주조 공정에서 원활하게 작동합니다. 3D Systems는 공구가 필요 없는 적층 패턴 제작을 더 많이 분산적으로 채택하고 있으며, 기술의 접근성, 속도, 정밀도가 높아짐에 따라 계속 성장할 것입니다.

재료 증착 또는 후처리에서 열 에너지를 포함하는 모든 적층 공정의 경우 어느 정도의 부품 변형 및 침강이 발생할 수 있습니다. 질량이 크거나 단면적이 큰 부품은 작거나 얇은 부품보다 더 오래 열을 유지합니다.

 

 

 

이러한 지식을 바탕으로 3D Systems는 인쇄물의 최저 비용과 최고 수준의 치수 안정성을 목표로 완전히 단단한 왁스 인쇄 방법과 얇은 쉘/희소 왁스 충전 방법의 두 가지 인쇄 방법을 테스트했습니다. 둘 다 3D Sprint 빌드 클라이언트 소프트웨어로 준비되었으며 왁스 주조 패턴을 생성하는ProJetMJP 2500 IC 3D 프린터에서 인쇄되었습니다. 이전 경험을 통해 인펄스 충전율이 50%인 2mm 쉘은 상대적으로 큰 부품을 인쇄할 때 고품질의 안정적인 부품을 생성한다는 것을 발견했습니다.

후처리 및 냉각 시간 후 동일한 Artec 3D Space Spider 스캐너를 사용하여 두 패턴을 비교적 쉽게 스캔했습니다. 부품의 독특한 모양, 녹색 왁스 색상, 포스트 프로세스의 약간의 둔화 및 미백 효과를 통해 스캐닝 기술자는 Geometry + 텍스처 추적을 사용하여 모델을 부드럽게 캡처할 수 있었습니다.

 

 

Geomagic Control X를 사용하여 3D 스프린트 제작 파일을 직접 가져와 검사 루틴에 맞는 정확한 프린트 방향으로 각 부품을 검사했습니다. 프로세스를 개선하기 위해 대상 부분을 반복적으로 스캔해야 한다는 것을 알고 전체 프로세스 개발 기록을 단일 Geomagic Control X 파일에 유지하면서 하나의 세부 검사 프로젝트를 설정하고 여러 번 복제할 수 있었습니다. 스캔을 완료한 후 각각의 새로운 STL 파일을 Geomagic Control X 프로젝트에 드롭하기만 하면 평가 프로세스가 자동으로 인계되어 고품질의 반복 가능한 보고서가 생성되었습니다.

우리는 일반적으로 가공 오프셋이 있는 모든 영역이 주조 공차 내에 있지만 더 자유로운 형태의 영역은 엄격한 공차 대역 밖의 추세를 나타내는 것을 발견했습니다. 우리는 이것이 큰 단면적이 열을 유지하고 냉각할 때 잠재적으로 모양이 변한다는 우리의 가정과 적절하게 상관관계가 있다고 믿습니다.

이 단계에 대한 포괄적인 분석은 왁스 패턴을 사용한 3D 프린팅이 더 비용 효율적일 뿐만 아니라 후처리 후 치수를 더 잘 준수한다는 결론을 도출하는 데 도움이 되었습니다.

- 재료 사용량이 약 35% 감소했습니다.

- 재료비가 약 27% 절감되었습니다.

- 허용 오차에 대한 전반적인 준수가 약 10% 증가했습니다(3D 비교 사용).

- 솔리드 부품이 공차 임계값을 통과하지 못했습니다.

- 채우기 부품이 공차 임계값을 통과했습니다.

 

실온에서의 장기 치수 안정성은 고체 부분에 비해 향상되었다.

 

 

주조

 

인베스트먼트 주조는 5,000년 전으로 거슬러 올라가는 신뢰할 수 있는 제조 방법론이며 수백 년 전 산업 혁명이 시작된 이래로 글로벌 산업 제조에서 확립되었습니다.

주조 공정은 이제 매우 성숙하고 반복 가능하며 잘 알려져 있으며 내부 부품 결함의 가능성을 줄이는 데 도움이 되는 시뮬레이션 소프트웨어로 덮여 있습니다. 경험이 풍부한 주조 파트너와 최소한의 고객 노력으로 적층 제조 패턴을 제공하고 내부 결함이 없고 일반적으로 주조에 대한 일반적인 공정 허용 오차 기대치를 초과하는 부품을 생산할 수 있습니다.

 

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

 

 

 

 

 

수축은 주조 공정의 알려진 결과입니다. 일반적으로 파운드리는 경계 상자에 의해 정의된 부품 크기에 대한 특정 재료의 알려진 수축을 보정하기 위한 몇 가지 지침을 고객에게 제공합니다. 기하학적 복잡성과 물리적 주조 공정으로 인해 복잡해지기 때문에 대부분의 부품에서 불균일한 수축을 보는 것이 일반적입니다. 결과적으로 주조는 일반적으로 느슨한 공차 공정으로 간주 될 수 있습니다.

스티어링 너클의 주조 과정에서 우리는 모델과 재료에 적합한 수축률을 조사했습니다. 주조 시설과 협의한 후 정확한 부품을 생산하기 위해 2% 균일한 스케일을 권장했습니다. 3D 스캐닝과 정밀 스케일 팩터가 최종 부품 정확도에 미칠 수 있는 영향을 조사하기 위해 조언에 따라 스케일 팩터가 2%인 왁스 패턴을 생산하여 주조 공장에 공급했습니다.

 

품질 관리

 

3D Systems는 반환된 주물을 추가로 검사하여 균일한 스케일링 계수가 예상 공차를 준수하는지 확인했습니다. 일반화 된 파운드리 사양에 따라 거의 동일한 크기의 부품에 대해 파트너가 명시한 달성 가능한 정확도 내에 확실히 포함 된 부품을 제공했습니다. 그러나 Geomagic Control X의 횡단면 비교 도구를 사용한 면밀한 검사는 정밀 스케일 팩터를 더 잘 적용하면 완성된 부품의 전반적인 정확도를 의미 있게 향상시킬 수 있는 몇 가지 분명한 영역을 나타냅니다.

 

 

공차가 엄격한 밴드를 사용한 이 단면 실루엣 비교는 외부 테두리를 파란색으로, 내부 테두리를 주황색과 빨간색으로 명확하게 보여줍니다. 외부 프로파일은 실제 부품 경계가 참조 경계 내에 있는 크기 축소 조건을 확인합니다. 내부 프로파일은 중앙 원통 피쳐가 의도한 것보다 치수가 작지만 참조 피쳐의 외부로 나타나는 것을 보여줍니다. 이는 부품의 전체 실루엣 그림자에 배율 차이를 가지며 배율 인수를 늘리고 인쇄하고 다시 캐스팅하여 수정할 수 있음을 나타냅니다.

 

 

이전의 주조 공정 개선 조사는 우리가 적용할 수 있는 권장 표준 값으로부터의 상대적 조정에 대한 통찰력을 제공했습니다. 우리는 X, Y, Z에서 각각 2.2 %, 2.3 % 및 2.7 %의 불균일 한 스케일 팩터를 가진 두 번째 왁스 패턴을 인쇄하여 주조 공장에 공급했습니다.

정밀 보정 패턴에 대한 최종 검사를 통해 패턴-부품 프로세스에 대한 몇 가지 결론을 도출할 수 있었습니다.

- 정밀 스케일 패턴은 파운드리의 기대치를 초과하는 결과를 제공했습니다.

- 스케일 보정 부품의 전체 치수 준수는 약 14% 증가했습니다.

- 정밀도가 증가함에 따라 적어도 하나의 주요 가공 작업을 피할 수 있습니다.

- 전체 부품 생산 비용이 절감되었습니다.

- 일반적으로 기계 작동을 줄이기 위해 더 많은 정밀도를 적용할 수 있는지 확인하려면 향후 분석이 필요합니다.

 

1966 년에 설립 된 Protocast-JLC는 항공 우주, 에너지, 통신, 의료 및 군사 등 다양한 품질 및 혁신 지향 산업을위한 원 스톱 정밀 투자 주조 제조업체입니다. 

고객의 요구를 충족시키기 위해 생산을 맞춤화 할 수있는 능력으로 고객들 사이에서 강력한 명성을 쌓아 왔습니다.

 

프로젯MJP 2500 IC 인베스트먼트 주조 프린터는 이러한 명성에 기여했습니다. 

파운드리가 복잡한 고품질 인베스트먼트 주조 패턴을 더 빨리 제공할 수 있도록 지원하는 것 외에도 디지털 생산의 유연성을 통해 Protocast는 모든 수량의 주문을 처리할 수 있는 비용 효율적인 방법을 제공하여 더 많은 고객을 확보할 수 있었습니다.

 

 

 

 

 

복잡한 고품질 3D 프린팅 매몰 주조 패턴, 빠른 제공

 

Protocast는 알루미늄, 강철 및 구리 기반 인베스트먼트 주조 합금의 주입을 전문으로 하며 공구 및 사출 금형이 불가능한 고유한 부품에 대한 성공적인 주조 결과로 고객 사이에서 명성을 쌓았습니다. 이 부품에는 얇은 벽과 복잡한 세부 사항이 포함됩니다. 예를 들어, 위성의 증폭기 혼은 다른 방법으로는 할 수없는 "초박형 벽"을 가지고 있다고 Protocast의 비즈니스 개발 관리자 인 Chris List는 말합니다.

주조 공장 소유주인 John List는 고객이 보다 복잡한 부품을 확보하고 기존 주조 패턴 생산의 일반적인 설계 한계를 우회할 수 있도록 지원하기 위해 타사 공급업체를 통해 적층 기술을 통합하기 시작했습니다. 

그러나 패턴 생산을 아웃소싱하면 Protocast가 배송 일정을 완전히 설정하고 제어하기가 어려웠으며, 이는 일반적으로 공급 업체에 패턴을 공급할 때 약 12 주에서 13 주의 기간이 걸렸습니다.

Protocast는 자급자족, 예측 가능성 및 비용을 개선하기 위해 3D Systems의 ProJet MJP 2500 IC를 구입하여 주조 가능한 3D 프린팅 부품을 사내에서 생산했습니다. 

자체 3D 프린터를 통합한 이후 주문에서 배송까지의 리드 타임이 수개월에서 당일 배송으로 단축되었습니다.

 

CAD에서 주조까지 간소화된 워크플로

 

 

Protocast의 ProJet MJP 2500 IC의 주요 운영자인 Chris에 따르면, 3D Systems의 디지털 파운드리 솔루션은 파운드리가 이전 공정, 특히 알루미늄 주물 및 세부 부품에서 단계를 제거하는 데 도움이 되었습니다. 

기존의 방법을 사용하면 Protocast가 생산하는 부품 중 일부를 생산하는 데 2-4 개의 도구가 필요합니다. "이제 우리는 필요하다면 일주일 안에 인쇄물을 누군가의 손에 넣을 수 있습니다."라고 Chris는 말합니다.

ProJet MJP 2500 IC는 100% RealWax™ 매몰 주조 왁스를 사용하여 공구가 필요 없는 빠르고 비용 효율적인 왁스 패턴을 제공하는 디지털 파운드리용 3D 프린팅 솔루션입니다. 

ProJet MJP 2500 IC는 툴링을 제거함으로써 설계에서 주조 부품으로 전환하는 데 드는 시간과 비용을 줄여주며, 3D Systems의비지젯M2 ICast 소재®, 파라핀 기반 왁스는 표준 매몰 주조 워크플로우에 원활하게 통합됩니다. 이제 일반적인 시간보다 훨씬 짧은 시간에 고품질 주조 부품을 생산할 수 있습니다.

ProJet MJP 2500 IC는 특히 강철 주물에서 Protocast를 위한 훌륭한 도구였으며 파운드리의 기존 프로세스와 동일한 성능을 발휘합니다. Chris는 주조 공장이 수축률을 계산하고 이를 형상에 적용하는 것만으로 사내 3D 프린팅 패턴으로 신뢰할 수 있는 주조 결과를 얻고 있다고 말합니다.

 

Chris는 "고객들은 이러한 부품에 매우 잘 반응했으며, 이 프로세스를 통해 가능한 시간과 비용 절감이 이러한 대응에 기여한다고 생각합니다. "그림을 가져와 금속으로 바꾸는 것은 전통적으로 긴 과정이었습니다. 물리적 부품을 잡는 즉각적인 만족감은 굉장합니다."

 

 

 

디지털 파운드리로의 전환

 

Protocast는 디지털 파운드리로의 쉬운 전환을보고하며 이제 복잡성과 속도 측면에서 주조 패턴 생산에 대한 기존의 한계를 극복 할 수 있습니다. 

운영상 ProJet MJP 2500 IC 이전의 수명과 작동 수명의 주요 차이점은 주조 공장에서 더 이상 주조 패턴을 다른 시설에 아웃소싱할 필요가 없다는 것입니다. 

"우리는 프로젝트에 3D 모델을 사용하는 데 익숙했고 소프트웨어는 사용하기 쉽습니다"라고 주로 패턴 분할 및 엔지니어링을 위해 ProJet MJP 2500 IC와 함께 제공되는 3D Systems의 3D Sprint® 소프트웨어를 사용하는 Chris는 말합니다. "정말 쉽습니다. 다른 방법으로 표현할 수는 없습니다." 라고 그는 말합니다.

3D 프린터 자체에 대해 Chris는 최종 패턴 제작 이상의 가치를 위한 귀중한 도구임이 입증되었다고 말합니다: "기계를 구입한 이후로 기계 작동이 중단되지 않았습니다"라고 Chris는 말합니다. 

생산 패턴 외에도 Protocast는 ProJet MJP 2500 IC를 사용하여 견적 및 판매를 지원하는 고객 부품의 축소 버전을 생산합니다. "이 기능은 고객에게 즉시 시작할 수 있다는 것을 보여주고 필요에 따라 엔지니어링 논의를 할 수 있는 공통점을 제공하기 때문에 매우 유용했습니다."

부품 생산 시간 단축, 고품질 주조 패턴 및 향상된 고객 커뮤니케이션은 모두 큰 장점입니다. 그러나 무엇보다도 가장 큰 장점은 성장이었습니다. 

"ProJet MJP 2500 IC는 우리에게 새로운 고객 기반을 열어주었다고 생각합니다"라고 Chris는 말합니다. 

이전에는 유연한 생산 수량이 필요한 많은 작업을 수용할 수 없었습니다. 이제 우리는 툴링을 기다릴 필요가 없으며 고객에게 제공하는 견적에 툴링에 2 만 달러를 추가 할 필요가 없습니다."

 

캐스팅에 대한 안정적인 접근

 

 

ProJet MJP 2500 IC를 워크플로에 성공적으로 통합한 Protocast는 현재 용량을 지속적으로 늘리고 고객에게 향상된 서비스를 제공하기 위해 추가 장비 구매를 고려하고 있습니다.

"부품을 생산하는 방법을 관리하는 것은 우리와 고객에게 큰 일입니다."라고 Chris는 말합니다. 

"ProJet MJP 2500 IC는 이와 관련하여 신뢰할 수 있는 솔루션을 제공했으며, 이는 거의 즉각적인 부품 및 빠른 견적을 지원하는 기능 외에도 가능합니다. 정말 놀라운 도구입니다."

 

List는 "좋은 공구 제작자는 찾기가 어렵지만 이 기계로 공구를 찾았습니다"라고 말합니다.

 

3D Systems사는 3D프린터를 사용하여 맞춤 인공기관(보철)을 3D프린팅하여 Derby를 달릴 수 있게 하였습니다. 

 

장애가 있는 강아지에게 3D프린터로 제작한 보철을 적용하여 외부에서도 직선으로 바로 달릴 수 있게 한 첫번째 사례입니다.

3D스캐너로 더비의 3D스캐닝 데이터를 제작하여 커스터마이징된 인공기관을 제공할 수 있었으며, 3D Systems사의 MJP ProJet 5600 3D프린터의 경질과 연질의 복합재료를 사용하여 탄성있는 소재로 제작되어 편안하고 빠른 속도로 달릴 수 있습니다.

개 구조 센터 Peace and Paws 에서 활동하는 Tara는 3D Systems사의 직원으로 거친 보도에서 항상 앞발에 심한 찰과상을 입는 더비에게 도움을 줄 수 있었습니다.

Geomagic Capture 3D스캐너로 앞발을 스캔하고, 3D스캐닝 데이터를 바탕으로 Geomagic Freeform을 이용하여 동물 교정 전문가와 3D Systems 디자이너의 도움을 받아 보철물을 설계하였습니다.

ProJet 5600은 한 번에 연질과 경질의 재료를 복합적으로 사용하여 제작할 수 있어 고무재질을 사용한 편안한 컵과 ABS, PC계열재질을 사용한 단단한 바퀴살과 베이스를 한 번에 단 몇 시간 안에 제작되어 배송되었습니다.

디자인 조정이 필요한 경우 시간과 비용이 추가적으로 많이 소요되는 전통적인 제조방식과 달리 3D프린팅의 경우 간단히 수정된 디자인을 3D프린터에서 제작할 수 있습니다.

3D프린팅으로 더비는 새로운 주인과 나란히 산책을 할 수 있게 되었으며, 새로운 주인과 함께 매일 2~3마일을 전속력으로 달리고 있습니다.

 

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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.