“의료기기에 3D프린팅 적용” 경북대 첨단기술원, 과기정통부 장관상 수상

한국기술 금속 3D프린터 기술 활용 

 

 

▲ 홍진배 과학기술정보통신부 네트워크 정책실장(왼쪽), 김현덕 경북대학교 전자공학부 교수(오른쪽)

경북대학교 첨단정보통신융합산업기술원 의료융합기술센터는 최근 서울 코엑스에서 과학기술정보통신부 주최로 진행된 “2023년 3D프린팅 활용 우수사례 경진대회”시상식에서 “양산 효율성 극대화를 위한 3D프린팅 척추케이지의 다층 적층 공정 기술”을 개발하여 중소 의료기업을 지원하고 3D프린팅 의료기기 상용화를 성공적으로 이끈 공로를 우수하게 평가받아 과학기술정보통신부장관상을 수상했다고 14일 밝혔다.

경북대학교 첨단정보통신융합산업기술원 의료융합기술센터(이하 경북대 첨단기술원 의료센터)에서는  3D프린팅 기술을 적용하여 인체삽입형 의료기기 양산에 성공하였다.

경북대 첨단기술원 의료센터는 정부 기관 지원을 받아 의료기기를 제조할 수 있는 금속 3D프린터 8대를 구축하였고 식약처 GMP, 제조업허가, ISO13485, 45001, FDA(510k) 허가 등 관련 인증 취득을 통해 국내 15개사와 제조위탁 계약을 체결하였다.

㈜한국기술은 경북대 첨단기술원 의료센터에 3D시스템즈사의‘DMP(Direct Metal Printing) Flex 350’ 4대를 공급하였고, 이 장비는 최대 275x275x380mm 크기의 부품을 생산할 수 있는 대형 금속 3D프린터로 500W에 달하는 고출력 레이저가 탑재돼 높은 생산성을 자랑한다.

경북대 첨단기술원 의료센터는 DMP Flex 350 장비를 활용하여 다공성 구조가 적용된 정형외과용 임플란트 제품인 “추간체유합보형재”를 양산하고 있으며, 최근 국내 최초로 시도한 다층 적층 구조 공정 연구를 통해 단 8일 만에 한 장비로 1,300개 이상 제품을 양산할 수 있는 공정 기술을 개발하였다.

 

 ▲ 금속 3D프린터(DMP Flex 350) 「다층 적층 구조 생산 효율성 분석」

 

 

이러한 공정 기술을 바탕으로 연 100,000만개 이상의 3D프린팅 의료기기를 양산할 수 있는 체계를 구축 하였으며, 현재 중소 의료기업 제품을 연 30,000개 이상 지원·공급하고 있다. 이러한 성과를 인정받아 2022년에는 한국산업기술진흥원(KIAT)으로부터 우수 연구기반센터 표창을 수상하기도 하였다.

㈜한국기술은 3D프린팅 종합 솔루션 공급기업으로 국내 3D프린터 장비와 서비스 공급을 이끄는 기업이다. 세계 최대 3D프린팅 기업인 미국 3D Systems(3D시스템즈)사의 3D프린터 장비, 판매, 유지 보수, 종합 솔루션 등을 제공한다. 특히 1997년부터 국내 600여개 기업과 교육기관에 산업용 3D프린터를 공급하고 있다.

경북대 첨단기술원 김현덕 원장(경북대 전자공학부 교수)은 “의료기기 시장은 정형외과, 치과 등 3D프린팅 기술이 빠르게 적용되어 양산 및 상용화가 이루어지고 있으며, 기존 제작 방식의 한계점을 극복한 개선된 제품이 출시되고 있다. 경북대 첨단기술원과 ㈜한국기술은 지속적인 협업을 통해 새로운 패러다임의 선두주자로서 국내 3D프린팅 의료산업 발전에 기여할 것”이라고 말했다.

  ▲ 과학기술정보통신장관 사장 사본 」

3D 스캐닝은 가능성의 세계를 열어줍니다. 현실에 실제로 존재하는 그 어떤 것도 단 몇 분만에 캡쳐하여 디지털 모델로 만들 수 있는 세상을 상상해 보세요.

이제 그 상상이 현실이 됩니다. 업체들은 다음과 같은 목적을 위해 매일 3D 스캐너와 소프트웨어를 사용합니다.

 

 

•실제 부품의 CAD 모델을 제작 및 역설계하여 손실된 디자인을 캡처하고 기존 제품을 업데이트하며 새 제품을 제작합니다.

•제조된 부품을 CAD 디자인과 비교하여 제품 품질을 확인합니다.

•보건, 치의학 및 패션을 위한 대량 맞춤형 제품을 제작합니다.

•건물 전체를 스캔하여 정확한 3D 모델을 만듭니다.

•그 외에도 많은 것들을 제작합니다.

 

3D 스캐너 및 그와 함께 제공되는 소프트웨어는 이제 많은 사람들이 이용하고 있습니다. 스캐너는 이전보다 더 신속하고 저렴해졌으며 정확성이 향상되었습니다. 3D 스캔 처리 소프트웨어는 더욱 자동화되고 더 나은 결과를 생성하며 그 어느 때보다 더 빠르게 작동합니다.

 

 

3D 스캐너란 무엇인가요?

이른바 3D 스캐너라 불리는 장치들은 여러가지가 있습니다. 레이저, 조명또는 X선을 사용하여 실제세계를 측정하고 짙은 점 구름 또는 다각형 메시를 생성하는 모든장치는 3D 스캐너로 간주할 수 있습니다. 스캐너는 3D 디지타이저, 레이저스캐너, 백색광스캐너, 산업용 CT, LIDAR 등 여러가지 명칭으로 통용됩니다. 이러한 모든장치의 공통적 통합요소는 수십만 또는 수백만회의 측정으로 실제 객체의 기하형상을 캡처한다는 것입니다.

 

3D 스캐닝 소프트웨어가 필요한 이유는 무엇인가요?

스캐너는 방대한 양의 데이터를 수집하기 때문에 해당출력을 다른 소프트웨어가 처리할 수 있는 유용한 것으로 처리하려면 Geomagic^® Design X™, Geomagic for SOLIDWORKS^® 및 Geomagic Wrap^® 같은 전용 역설계소프트웨어가 필요합니다. 스캔 데이터를사용할 대상에 따라 역설계소프트웨어는 데이터에 대해 다양한 작업을 수행할 수 있습니다. 3D 스캐닝의 가장 일반적인 용도는 역설계, 검사 및 디지털 아카이빙 또는 3D 프린팅입니다. Geomagic 역설계소프트웨어, Geomagic Control X™ 검사 및 계측 소프트웨어등과 같은 전용 소프트웨어는 3D 스캐너의 잠재력을 최대한 활용하는 가장 빠르고 쉬운 방법입니다.

3D 스캐닝이귀하의검사요건에적합한지알아보세

3D 스캐너의작동원리

다양한 이미징 원리에 따라 3D 스캐닝에는 여러가지 접근 방식이 있습니다. 일부 기술은 협대역스캔에 이상적인 반면, 다른기술은 중대역 또는 광대역 스캔에 더 적합합니다.

 

협대역 3D 스캐너

초점 거리가 1미터 미만인 3D 스캐너에는 레이저 삼각화 스캐너 및 구조화광 3D 스캐너가 포함됩니다.

 

레이저삼각화 3D 스캐너

레이저 삼각화 스캐너는 레이저 라인 또는 단일 레이저 포인트를 사용하여 객체를 스캔합니다. 센서는 객체에서 반사되는 레이저광을 포착하고 삼각법에 따른 삼각화를 사용하여 객체에서 스캐너까지의 거리를 계산합니다.

레이저 광원과 센서 사이의 거리 그리고 레이저와 센서 사이의 각도는 매우 정확하게 알수있습니다. 레이저광이 스캔한 체에서 반사될때 시스템은 센서로 복귀할때의 각도와 레이저 광원에서 객체 표면까지의 거리를 각각 식별할 수 있습니다.

 

구조화광(백색광또는청색광) 3D 스캐너

구조화광 스캐너도 삼각법에 따른 삼각화를 사용하며 다만 이러한 장치들은 레이저광을 보는 대신 일련의 선형 패턴을 객체에 투영합니다. 그런 다음, 패턴에서 각라인의 모서리를 검사하여 스캐너에서 객체의 표면까지의 거리를 계산합니다. 기본적으로 카메라는 레이저 라인을 보는 대신, 투영된 패턴의 가장자리를 보면서 거리를 비슷하게 계산합니다.

 

중대역및광대역 3D 스캐너

초점거리가 1m 이상인 3D 스캐너에는 레이저 펄스 기반 및 레이저 위 상변이 3D 스캐너가 포함됩니다.

 

레이저펄스기반 3D 스캐너

TOF(Time-of-flight) 스캐너라고도하는 레이저펄스기반스캐너는 매우 간단한 개념을 기초로 하고 있습니다. 즉, 빛의 속도는 매우 정확하게 알수있기 때문에 레이저가 어떤 객체에 도달하여 센서로 반사되는데 걸리는 시간을 알고 있다면 그 객체가 센서로부터 얼마나 떨어져있는지도 알수있습니다. 이러한 시스템은 피코초(ps) 수준의 정확한 계측회로를 사용하여 수백만개의 레이저펄스가 센서로 복귀하는데 걸리는 시간을 측정하여 거리를 계산합니다. (일반적으로 거울을 통해) 레이저와 센서를 회전 시키면 스캐너는 최대 360도까지 주변부를 스캔할 수 있습니다.

 

 

EXT 1070 Titan 펠릿압출 3D프린터를 사용하여 고급 가구를 제작하는 지속 가능한 하이테크 접근 방식으로 가구 산업을 선도하고 있습니다.

펠릿 압출 3D프린터는 톱밥 및 기타 식물 기반 폐기물을 3D프린팅 가능한 재료로 재활용하는 것부터 3D프린팅을 통한 주문형 제조 공정 구현현에 이르기까지 환경에 미치는 영향을 제로화 합니다.

 

Model No. Furniture는 3D Systems의 EXT Titan ™ Pellet 압출 프린터를 사용하여 고급 가구를 만드는 지속 가능한 하이테크 접근 방식으로 가구 산업을 재편하고 있습니다. 톱밥 및 기타 식물 기반 폐기물을 3D 프린팅 가능한 재료로 재활용하는 것부터 3D 프린팅을 통한 주문형 제조 공정 구현에 이르기까지 Model No.는 환경에 대한 영향을 추구하기 위해 컴퓨터 설계, 재료 과학 및 제조 기술을 혼합합니다.

"최근 추정에 따르면 상업용 인테리어 매출은 약 5년마다 발생합니다. 이러한 인테리어에 사용되는 가구의 대부분은 해외에서 생산되고, 석유 기반 플라스틱으로 만들어지며, 구식 제조 공정으로 만들어져 컨테이너에 담겨 배송되고, 거대한 시설에 보관됩니다. 생성 후 대량의 유해한 탄소 배출과 폐기물로 인해 대부분의 가구는 수명이 다해서 미국 매립지에 버려집니다.

우리는 체계적인 변화를 다루고 있습니다. 모델 번호에서는 3D Systems의 EXT Titan Pellet 프린터를 채택하고 바이오 수지 및 무독성 재료를 사용하여 가구 제조 공정을 간소화했습니다.”

- Philip Raub, Model No.의 CEO 

첨가제의 기반

Model No.는 필요에 의해 2018년에 시작되었습니다. 창립자들은 적시에 제품을 제공하면서 현지에서 지속 가능하게 맞춤형 가구를 만들 수 있는 솔루션을 찾고 있었습니다. 그들은 대형 3D 프린팅이 해결책이 될 수 있다고 믿었지만 기존 필라멘트 3D 프린터는 프린팅 속도와 지속 가능한 재료 선택 측면에서 부족하다는 사실을 발견했습니다. EXT Titan Pellet 시스템에서 펠릿을 사용한 3D 프린팅을 통해 Model No.는 지속 가능한 맞춤형 바이오 수지 화합물을 활용하는 동시에 증착 속도를 크게 높여 제품을 더 빠르게 만들 수 있었습니다. 

 

 

 

Gather Table and Stool은 PROWL Studio에서 디자인한 차세대 Endless Loop 제품으로

테이블은 인양된 목재의 톱밥으로 만든 바이오 수지를 사용하여 EXT 1070 Titan Pellet 프린터로

인쇄된 스툴이 있는 100% 인양된 활엽수로 만들어집니다.

 

중요한 물질들

공동 프로젝트의 일환으로 Endless Loop: From Waste to Wanted, Model No. 와 엄선된 업무 중심 설계 파트너들은 완전히 원형에 폐기물이 전혀 없는 제품 컬렉션을 설계했습니다. 그들은 CNC 기계로 가구를 만들기 위해 Bay Area에서 현지에서 회수한 목재를 조달했습니다. CNC 밀링 공정에서 발생하는 톱밥 폐기물은 3D 프린팅 가능한 바이오 수지 펠렛을 맞춤형 합성하는 데 사용되었습니다. 업사이클링된 목재로 채워진 PLA 펠릿 재료는 목재 조각을 보완하는 동시에 절삭 밀링 공정의 환경 영향을 중화하는 독특한 가구 및 예술품을 인쇄하는 데 사용되었습니다.

Model No. CEO Philip Raub에 따르면, 바이오 수지를 사용한 3D 프린팅, 목재 가공 또는 봉제 직물 등 Model No.가 제품에 사용하는 모든 재료는 재생과 생분해 가능하며 재활용 가능하고 지속 가능 인증을 받았습니다. 회사의 모든 수지는 5년 안에 퇴비로 만들 수 있는 업사이클링된 식물 폐기물로 제조됩니다.

 

 

설계자가 EXT 1070 Titan Pellet 프린터로 인쇄된 Gather Stool 구성 요소에 대해 논의하고 있습니다.

완전한 순환 프로세스를 추구하는 Model No.는 또한 고객이 수명이 끝난 제품을 다시 회수 및 재사용하고 제품 수명 주기를 완료할 수 있도록 재활용 프로그램을 위해 노력하고 있습니다. “미래에는 이러한 기술을 통해 우리 고객과 브랜드 파트너가 우리 제품에 대한 사후 솔루션을 개발할 수 있는 능력을 갖게 될 것입니다. 그 동안 우리는 고객에게 반품 프로그램도 제공하고 있습니다.”라고 Raub는 설명했습니다. "그리고 우리가 만드는 모든 것은 본질적으로 폐기물이 없고 태양 에너지로 작동하는 3D Systems의 최첨단 대형 3D 프린터를 사용하기 때문에 폐기물이 없습니다."

 

디지털 어드밴티지

AM을 통해, Model No.의 고유한 설계와 반복적인 프로세스, 대량 맞춤화 및 주문형 제조를 통해 디지털 제작의 이점을 극대화합니다. "우리는 모든 것을 언제든지 국내 또는 가능한 한 현지에서 만듭니다. 우리 고객들은 제품을 맞춤화하거나 미리 디자인된 카탈로그에서 주문할 수 있으므로 재고와 낭비적인 생산이 필요하지 않습니다"라고 Raub은 말했습니다. 프로세스 초기에 CAD 및 3D 프린팅 프로토타입을 통해 설계를 조정할 수 있는 기능을 갖춘 Model No. 단일 디자인을 넘어 하나의 아이디어를 기반으로 전체 제품군을 만들 수 있습니다.

Model No.에서 판매를 기다리는 제품으로 가득 찬 창고가 없습니다. 어느 쪽이든. 이 회사는 모든 제품을 주문 생산하여 폐기물과 운영 비용을 줄이는 동시에 비교적 빠른 처리 시간을 유지합니다. 많은 제품의 경우 주문에서 배송까지 8주가 표준 리드 타임이며 대량 주문은 일반적으로 약 12주가 소요됩니다. 이러한 리드 타임은 전통적으로 제조된 맞춤형 가구의 일반적인 시간보다 훨씬 빠릅니다.

지속 가능한 결과들

Model No.의 접근 방식이 효과가 있는 것은 분명합니다. 제품에 대한 수요가 높으며 회사는 매년 성장 목표를 달성하고 있습니다. AM을 지속 가능한 생산 공정의 중추로 삼은 Model No. 생산 능력을 높이기 위해 3D 프린터를 추가하여 규모를 관리했습니다. 현재 이 회사는 거의 지속적으로 가동되는 1070대의 EXT 3 Titan Pellet 3D 프린터를 운영하고 있습니다.

"Model No.와의 파트너십은 거의 3년 전에 그들이 그들의 컨셉을 가지고 우리에게 접근했을 때 시작되었습니다. 그들이 얼마나 발전했는지 보는 것은 믿을 수 없을 정도로 만족스럽습니다. 이는 3D Systems의 펠릿 압출 3D 프린터가 가능하게 하는 고유한 제조 응용 분야의 완벽한 예입니다."

2023 파이크스 피크 인터내셔널 힐 클라임(PPIHC)에서 타임 어택 1 클래스에서 우승을 차지하고 기록을 세운 브루모스 레이싱 포르쉐 GT2 RS 클럽스포츠 레이스카는 3D Systems의 EXT 1070 Titan Pellet 프린터로 제작된 3D 프린팅 라디에이터 흡기 덕트를 특징으로 합니다. 3D 프린팅 복합 툴링의 선두 주자이자 펠릿 원료 제조업체인 에어텍은 콜로라도 스프링스에 있는 3D Systems Application Innovation Group(AIG)과 제휴하여 에어텍의 달트램 펠릿을 사용하여 덕트를 프린팅했습니다.

 

 

 

PPIHC 경주용 자동차, 사진 제공: Larry Chen

"자동차용 3D 프린팅 최종 사용 부품은 확실히 우리에게 경쟁 우위를 제공했습니다."

- 데이비드 도너휴(David Donohue), 드라이버 -

 

Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport 경주용 자동차 프론트 엔드(3D 프린팅된 흡기 덕트를 표시하기 위해 범퍼 제거)

 

덕트 모델의 CAD 렌더링.

더 나은 경주용 자동차 만들기

Brumos 레이스 팀은 2022년부터 자동차의 복합 레이업 몰드 및 소형 최종 사용 부품에 3D 프린팅 툴링을 사용하여 3D 프린팅을 활용하여 자동차의 디자인과 공기 역학을 개선했습니다. 그러나 올해까지 팀은 사내 3D 프린터의 규모 제한으로 인해 더 큰 일체형 부품을 생산할 수단이 부족했습니다. 결과적으로 덕트는 두 개의 구조적 칸막이가 있는 세 조각으로 설계되어야 했으며 인쇄된 조각을 함께 결합하기 위해 접착 플랜지가 필요했습니다. 2022년 경주에 사용된 조립된 덕트는 그 목적을 달성했지만 테스트 및 경쟁 중에 응력 균열로 어려움을 겪었습니다. 이러한 균열은 자동차의 다운포스 및 냉각 효율에 부정적인 영향을 미칠 가능성이 있으며 심한 경우 완전한 부품 고장으로 이어질 수 있습니다. 접착이나 막바지 테이프 수정과 같은 수리가 필요한 경우가 많았습니다.

 

(에어텍 부품 인쇄) EXT 1070 Titan Pellet 3D 프린터로 인쇄되는 라디에이터 흡기 덕트

해결 방법: 디자인 개선 및 대형 인쇄

2023년 레이스를 위해 드라이버인 David Donohue와 BBI Autosports의 Dmitry Orlov는 긴밀히 협력하여 보강 리브, 통합 마운팅 브래킷, 마운팅 플랜지 및 업데이트된 스플리터 마운팅 브래킷과 섀시 에어 잭을 수용할 수 있도록 수정된 형상을 통합한 새롭고 더 가벼운 일체형 덕트를 설계했습니다. 에어텍은 3D Systems의 AIG에 탄소 섬유 강화 고성능 폴리아미드 수지 펠릿의 상용화 전 버전을 제공했습니다. 3D Systems는 최종 사용 응용 분야에 필요한 강도를 갖춘 고품질, 고해상도 부품을 제공하는 프린팅 매개변수를 신속하게 개발할 수 있었습니다.

"EXT Titan Pellet 플랫폼은 규모, 환경 및 처리량 면에서 완벽했습니다"라고 에어텍의 적층 제조 담당 이사인 Gregory Haye는 말했습니다. "압출기 처리량이 가장 높은 압출기 처리량으로 이러한 종류의 구성 요소를 수행할 수 있을 만큼 충분히 크며, 가열된 챔버와 베드가 보완됩니다."

3D Systems EXT 1070 Titan Pellet 3D 프린터를 사용하여 폭 32인치 x 높이 12인치의 범퍼 라디에이터 흡입구 덕트를 단 36시간 만에 성공적으로 프린팅했습니다. 타이탄 시스템의 첨단 펠릿 압출기, 가열식 프린트 베드 및 능동적으로 가열된 챔버는 정밀한 온도 제어를 보장하여 에어텍 탄소 섬유 강화 폴리아미드 수지의 성능을 활용하여 우수한 치수 안정성, 정확도 및 층 접착력을 제공합니다.

"Hill Climb은 콜로라도 스프링스의 뒷마당에서 열리기 때문에 이 프로젝트에서 Airtech 및 Brumos Racing 팀과 협력하게 되어 매우 기쁩니다"라고 EXT Titan Pellet 사업부의 AIG 이사인 Clay Guillory는 말했습니다. "자동차는 예술 작품이고 David는 믿을 수 없을 정도로 숙련된 운전자입니다. 그의 놀라운 승리에 우리가 한 몫을 할 수 있게 되어 기쁩니다."

드라이버 데이비드 도너휴(David Donohue)와 브루모스 레이싱 포르쉐 GT2 RS 클럽스포츠 레이싱카

드라이버 데이비드 도너휴(David Donohue)와 브루모스 레이싱 포르쉐 GT2 RS 클럽스포츠(Brumos Racing Porsche GT2 RS Clubsport) 레이싱카.

 

 

 

기록적인 성공

수정된 설계, 재료 선택 및 고급 제조 접근 방식은 초기 테스트 및 자격 평가에서 견고함을 입증했을 뿐만 아니라 6월 25일 Donohue의 아메리카 마운틴 등반 기록적인 레이스에서도 살아남았습니다. 도너휴는 타임 어택 부문 1위, 종합 4위를 차지했고, 2019년 자신이 세운 타임 어택 1 코스 기록을 20초 차이로 깼다. 그는 14,115' 정상에 도달했고 단 9분 18.053초 만에 156번의 엄청난 회전으로 12.42마일 코스를 완주했습니다.

"적층 제조는 더 빠른 일정과 더 낮은 예산을 가능하게 하며, 레이싱에서는 그것이 전부입니다. 이 업계에서는 3D 프린팅을 사용하는 것에 대해 많은 저항이 있다고 생각하지만 분명히 효과가 있습니다"라고 Donohue는 말했습니다.

 

상담접수 바로가기

요약: Thales Alenia Space는 3D Systems가 AS100 제어 환경에서 제품 및 공정 반복성을 보장하기 위해 CNC 마감 및 9100% 단층 촬영 검사와 같은 후공정으로 구성된 강력한 제조 흐름을 개발할 수 있도록 지원하고, 응용 분야 엔지니어는 위험 완화를 위한 품질 관리의 수준과 순서에 대해 지침을 제공하여 품질 지향적이고 비용 효율적인 제조 흐름을 제공하였습니다.

 

3D Systems는 적층 제조를 위한 설계(DFAM) 분야에서 Thales Alenia Space와 협력하여 Spacebus NEO 위성의 중요한 하위 시스템 성능을 개선합니다.

그결과 ETHM(Electrical Thruster Mechanism)은 적층 제조된 3개의 서로 다른 브래킷으로 구성됩니다.

 

적층 제조(AM)를 통해 메커니즘을 가능한 가장 낮은 질량으로 제한된 부피 내에서 패키징할 수 있었습니다. 3D Systems의 Application Innovation Group의 전문가들은 THales Alenia Space ETHM 프로젝트에 설계 및 제조 노하우를 제공했으며, 모로코에 있는 Thales의 AM 생산 시설로 이전된 최종 빌드 파일에 전문 지식을 담았습니다.

Thales는 전문가가 작성한 이 제조 계획을 통해 3D Systems의 DMP(Direct Metal Printer)를 갖축 자체 적층 제조 시설로 생산을 원활하게 전환할 수 있었습니다.

 

"모든 기능은 다소 전통적이지만, 하나의 컴팩트하고 경쟁력 있는 메커니즘으로 통합하는 것은 정말 어려운 일입니다."

- Gilles Lubrano, ETHM 제품 관리자 -

 

ETHM을 포함하는 7개의 상이한 적층 제조 브라켓

정확성과 신뢰성을 위해 중요한 위성 하위 시스템 최적화

Electrical THruster 메커니즘은 Spacebus NEO 위성의 위성 추진을 가리키며 우주에 올바르게 배치합니다. 따라서 이 구성 요소의 신뢰성은 매우 중요합니다. 위성당 4개의 ETHM이 필요하며 엔진 주위에서 섀시를 형성합니다. 이 부품은 전기 추진 장치를 고정하는 2축 짐벌 역할을 하며 부드럽고 안정적인 움직임으로 백터를 만들 수 있습니다.

 

Thales Alenia Space 요구 사항을 충족하기 위해 ETHM은 다음과 같은 엄격한 성능 사양을 충족하면서 부피와 질량 제약의 균형을 유지해야 했습니다.

★ 높은 각도 포인팅 정확도(0.1도)

 

★ 다양한 스러스터 상품(하네스 및 배관)의 기능적 통합을 포함한 부품 수 감소

 

★ 궤도급 제품의 품질 요구 사항을 충족하는 연속 생산

 

 

 

확장 가능한 생산을 위한 컨설팅 및 협업

적층 제조를 위한 컨설팅

Thales Alenia Space 3D Systems는 지속적인 협력 관계를 유지햐고 있으며, 많은 비행이 가능한 부품을 궤도에 올리기 위해 협력해 왔습니다. 

ETHM에 할당된 총 동적 부피는 480mm X 480mm X 380mm이며 회전식 액추에이터, 하네스, 튜브 및 고정메커니즘을 포함합니다. 

3D Systems는 Thales Alenia Space가 열 집중 영역을 해결하면서 최적화된 강도와 중량비율을 달성하여 기능성 불품을 열 손상으로부터 보호할 수 있도록 지원했습니다.

 

Thales Alenia Space는 AM을 사용하여 시스템을 설계하고 생산함으로써 긍정적인 영향의 확장을 촉발했습니다. 경량화는 기존 제조업이 허용하는 것 이상으로 추력 효율을 향상시켜 연료 효율성을 향상시켜 비용을 절감하고 다른 곳에서 기술 혁신을 위한 새로운 기회를 제공했습니다.

 

2. 제조 흐름 개발

Thales Alenia Space는 3D Systems가 AS100 제어 환경에서 제품 및 공정 반복성을 보장하기 위해 CNC 마감 및 9100% 단층 촬영 검사와 같은 후공정으로 구성된 강력한 제조 흐름을 개발할 수 있도록 지원했습니다. 또한 3D Systems 응용 분야 엔지니어는 위험 완화를 위한 품질 관리의 수준과 순서에 대해 지침을 제공하여 Thales Alenia Space가 철저하고 품질 지향적이며 비용 효율적인 제조 흐름을 보장할 수 있도록 지원했습니다.

이러한 전문 지식을 통해 Thales Alenia Space는 정확한 CNC와 일부 부품에 사양에 맞아야 하는 좌표 측정기를 통해 측정 지점을 측정하는 검사 워크플로에 필요한 1.249도의 포인팅 정확도를 달성할 수 있었습니다. 3D Systems의 협업 접근 방식에는 통합 품질 관리 프로세스에 따른 기술에 대한 교육이 포함되었습니다. 성공을 보장하기 위해 Thales Alenia Space 사양에 대한 부적합에 대한 근본 원인을 분석합니다.

 

3. 인쇄 파일 준비 및 전송

ETHM 생산을 Thales Alenia Space로 원활하게 전환하기 위해 3D Systems의 응용 분야 엔지니어는 각 인쇄 파일과, 품질을 보장하면서 Thales Alenia Space의 시간과 비용을 절약한 수 년간의 AM 전문 지식을 통합합니다. 전문가가 생성한 빌드 파일을 사용하면 모든 3D Systems DMP(Direct Metal Printer)에서 반복 가능한 제작이 가능합니다.

최종 브래킷은 LaserForm Ti6Al4V 등급 23 티타늄 소재로 프린트 됩니다.

 

★ 큰 원형 인터페이스를 가진 여러 개방형 구조의 의도된 진원도를 유지합니다.

★ 지지력과 탈착성의 균형

★ 인쇄된 형상과 재료에 따라 달라지는 인쇄 과정 중 열 응력을 고려합니다.

 

 

 

최적화된 시스템 수준 설계를 위한 핵심 성능 기준의 균형

ETHM은 적층 제조를 염두에 두고 완전히 설계된 최초의 전체 공간 메커니즘 중 하나입니다. 위상학적으로 최적화된 7개의 서로 다른 브래킷은 크기, 요구되는 높은 정밀도 및 시스템 중요도에 따라 다분야 팀의 표준을 높였습니다.

★ 0.1도의 포인팅 정확도는 메커니즘이 비행 중에 예상대로 작동하도록 합니다.

★ 위상학적으로 최적화된 브래킷의 중량 감소로 인한 스러스터 효율성 향상

★ 가장 복잡한 부품의 품질 관리를 위해 검증된 249개의 측정 지점

★ 최적의 형태와 기능을 위한 스러스터 상품의 통합 및 보호

 

 

LaserForm Ti Gr23(A) 

DMP Flex 100, DMP Flex 200, DMP Flex 350, DMP Factory 350, DMP Flex 350 Dual, DMP Factory 500 및 Factory 350 Dual 3D 금속 프린터와 함께 미세 조정된 티타늄 합금, 높은 비강도와 우수한 생체적합성이 결합된 기술 및 의료 부품을 생산합니다.

 

LaserForm Ti Gr23(A)은 철, 탄소 및 산소 함량이 낮은 ELI(초저 사이질) 등급이며 LaserForm Ti Gr5(A)보다 순도가 높아 연성과 파괴 인성이 향상되는 것으로 알려져 있습니다.

LaserForm Ti Gr23(A)은 최고의 부품 품질과 부품 특성을 제공하도록 배합되었습니다. 제공하는 프린트 매개변수 데이터베이스는 매년 1,000,000개 이상의 까다로운 생산 부품을 프린트하는 고유한 전문 지식을 3D Systems의 부품 생산 시설에서 광범위하게 개발, 테스트 및 최적화 되었습니다. 다양한 테스트 샘플을 기반으로 아래 나열된 특성은 작업 간 및 기계 간 반복성 측면에서 사용자에게 높은 신뢰도를 제공합니다. LaserForm 소재를 사용하면 사용자가 일관되고 신뢰할 수 있는 부품 품질을 경험할 수 있습니다.

 

소재 설명

이 티타늄 합금은 고강도, 저밀도 및 우수한 생체적합성으로 인해 일반적으로 항공우주 및 의료 분야에 사용됩니다.Ti6Al4 ELI(등급23)와 Ti6AI4V (등급5)의 근본적인 차이점은 등급 23에서는 산소 함량이 0.13%(최대)로 감소한다는 점입니다. 이로 인해 강도는 약간 감소되면서 연성 및 파괴 인성은 개선됩니다.

한국기술은 산업용 3D프린터 전문기업 한국기술은 3D Systems의 리셀러사로 수많은 레퍼런스와 업종별 사례를 보유하고 있습니다.

2022년 수주한 대전테크노파크 DMP 500, 350을 비롯하여 강원정보문화진흥원, GM Korea, 세종테크노파크 등등이 있습니다. 그 이외에도 광주그린카진흥원, 삼성전자, 한국교통대학교, 경북대학교 의료센터, 경북대학교, 한국기술연구원, 정보통신산업진흥원, 경북대학교 3DC 융합기술지원센터, 현대자동차, 대우자동차 등등 다양한 업종의 레퍼런스를 보유하고 있습니다.

한국기술은 1990년에 설립되었으며 산업용 3D프린터 데모룸을 보유하고 있습니다. 또한 국내 최초 3D Systems의 공식 리셀러 계약과 과학기술정보통신부 장관상을 수여하고, 산업통상자원부 주최 "2021년 제16회 전자IT의 날 유공자 포상"대회 대통령 표창장을 수상하였습니다.

최근 Formnext에서는 2022년 3D Systems 아시아 리셀러상(2022 APAC Best Reseller of the Year)을 수여하였습니다.

산업용 3D프린터 장비 도입이 고민이시거나 예산에 맞는 금액별 장비 문의가 필요하시다면 언제든 문의주십시요. 또한, 장비도입이 어려울 경우 시제품 제작도 하고있습니다. 테스트 모형 및 시제품이 필요하신 경우에도 언제든지 편하게 문의주십시요.