2019년 9월 16일
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‘국제금형 및 관련기기전 – 인터몰드 코리아((Intermold Korea 2015)’는 2년마다 일산 킨텍스에서 개최되는 국내 최대의 금형 및 관련 제조산업분야 행사입니다. 3D프린팅 기술은 현재의 금형 산업을 대체할 미래 보편 기술로써 주목을 받고 있습니다. 3D프린팅 관련 전시업체는 15곳 남짓이며, 유통사 한 곳에서 국내 런칭한 브랜드를 개별로 집계했을 때는 더욱 많은 품목이 이번 전시를 통해 소개되었습니다. 지난 2013년 3D프린팅 관련 전시 업체가 5곳이 채 되지 못했던 것을 볼 때 2015년 올해에도 3D프린팅 분야의 지대한 관심이 이어지고 있음을 짐작할 수 있습니다. 2017년 행사가 더욱 기대됩니다.

첫 번째 포스팅은 금속 3D프린팅에 관련된 내용을 소개해드릴까 합니다. 국가별 브랜드로는 독일 3곳(독일/일본 1곳), 덴마크 1곳, 대한민국 1곳 등입니다.


엑스원 (ExOne GmbH)

이번 행사에서 국내 런칭된 독일의 분말 조형방식 전문 기업 ‘ExOne’입니다.(심볼은 X1 이며, 엑스원으로 국문표기가 적합하겠습니다.) 엑스원의 모델들은 대중에 잘 알려져있는 BMW, Ford, Honda 등의 기업들도 활용하는 것으로 유명합니다. 미국 5곳, 독일, 이탈리아, 일본 등에 지사를 두고 있으며, 국내에는 (주)명화네트에서 엑스원의 모든 라인업을 유통합니다.

엑스원의 모델은 크게 두 가지 소재를 원료로 사용합니다. 하나는 모래(Sand)이며, 하나는 금속입니다. 모래에 접착제(Binder)를 분사하여 적층하는 방식으로 일회용 몰드 제작을 목적으로 개발된 장비들입니다. 모델명에서 대쉬 앞에 ‘S’ 표기가 된 모델들이 샌드 3D프린터들입니다.

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– 샌드 3D프린팅한 몰드를 활용하여 제작된 BMW사의 엔진 부품들

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[justified_image_grid ids=”30781,30780″]- M-Flex 모델

엑스원의 메탈 3D프린터들은 금속 분말에 직접 소결하여 적층하는 것이 아닌 먼저 접작체(Binder)를 분사하여 적층한 후 소결 또는 용침소결을 통해 적층면을 완전 결합하여 완성하는 방식입니다. 3D프린팅 후 조형분말함 내 잔여분말 제거 및 소결 후 완성까지의 모든 프로세스가 자동화된 모델을 선보이고 있습니다. 분말은 스테인레스 스틸, 브론즈, 텅스텐 등등 다양한 금속이 준비되어 있습니다.

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인스텍 (Insstek)

국내 유일의 메탈 3D프린터 제조사 인스텍은 DMT(Direct Metal Tooling) 방식의 기술을 개발, 다양한 모델들을 선보여오고 있습니다.
아쉽게도 이번 행사에서는 새롭게 개발된 대형 3D프린터, ‘Grand Teton’을 볼 수는 없었습니다. 또한 MX 모델을 시연 중에 있었으나, 관람객들의 사진 및 영상 촬영을 제지하여 많은 자료를 소개해드리긴 어렵겠습니다.

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디엠지 모리 (DMG Mori)

세계 공작기기 관련 장비 제조/판매 1, 2위를 다투어 왔던 독일 DMG(Deckel Maho Gildemeister)와 일본 Mori Seiki가 2009년 4월 합병하면서 거대 브랜드가 탄생했었습니다. 이후 세계 공작기계 시장 규모 6위의 국내시장을 공략하기 위한 행보를 이어왔습니다. 최근 금형공업 분야 또한 다품종 소량생산의 요구가 증가추세에 있으며, 다양한 산업분야에 있어 제품의 경량과 신속한 생산이 핵심으로 주목받는 시점이 되었습니다. 따라서 이번 행사에서는 기존 조형기술들이 아닌 3D프린팅을 접목한 복합 기술장비를 소개하며 큰 이슈가 되었습니다.

기술 개념은 간단합니다. 3D프린팅(적층조형) 후, 밀링(절삭가공)으로 후가공을 진행하여 말끔한 조형을 하는 것입니다. 이러한 복합 조형방식에 대해서는 3D프린팅의 표면품질에 만족하지 못하는 많은 사용자들에 의해 언급이 되곤 했습니다. 하지만 많은 전문가들이 밀링과 레이저가 서로 상극 기술로, 공존이 매우 까다롭다고 이야기하고 있습니다. 때문에 이번 DMG Mori의 복합 기술 모델은 관심이 집중되었습니다.

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– LASERTEC 65 3D

3D프린팅과 밀링 복합 모델인 ‘LASERTEC 65 3D’는 인스텍의 DMT 방식처럼 금속 분말 조형위치에 내려줌과 동시에 레이저 소결을 하는 방식으로 3D프린팅(1차 조형) 후 밀링으로 1차 조형물의 표면을 다듬고, 밀링으로 가능한 조형을 완성하는 것입니다. 때문에 3D프린팅 단계에서 지나치게 정밀한 적층이 필요없으리라 생각됩니다. 또한 분말함을 이용한 3D프린팅이 아닌 이상 지지대(Support)를 필요로 하게 되는데 금속 지지대를 밀링으로 제거함으로써 효율을 높인 것도 장점입니다.

[justified_image_grid ids=”30791,30790,30787″]- 왼쪽부터 1) 휠 몸체를 3D프린팅 후 밀링 표면가공 2) 휠 날개를 몸체에 3D프린팅 3) 휠 날개까지 밀링 표면가공

[justified_image_grid ids=”30789,30788″]- 같은 방식의 결과물

3D프린팅 기술을 응용하여 기존 CNC 머시닝의 단점인 원재료 사용 비효율 – 조형하고자 하는 부피 이상의 원료를 준비, 절삭된 원료의 재사용 불가 등 – 과, 3D프린팅의 단점인 표면품질을 크게 개선한 것으로 평가할 수 있습니다. 3D프린팅과 밀링 헤드의 전환 및 앞서 살펴본 모든 프로세스는 자동화되어 진행됩니다.
이외에도 다양한 CNC 머신을 비롯, 작업 스캐줄, 메신저, 서비스 에이전트, 툴 핸들링 기능의 자사 장비를 제어하는데 최적화된 CELOS 솔루션도 선보였습니다. CELOS의 경우 현장 경험이 많지 않더라도 쉽고 직관적인 인터페이스로 기본 수준의 운용을 할 수 있도록 도와주는 것이 장점이라 소개하고 있습니다.

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– CELOS 솔루션


EOS

독일의 SLS 방식 전문 기업 EOS는 HDC에서 국내 유통을 하고 있습니다. EOS는 폭넓은 플라스틱, 금속 등의 분말 원료를 소결하는 기술에 있어 가장 대표적인 기업입니다. 이미 전세계 수 많은 응용 서비스 분야에서 적극 활용되고 있습니다. 매번 행사에서는 모델의 실물을 볼 수는 없었습니다. 하지만 결과물로도 충분히 성능과 활용도를 짐작해볼 수 있었습니다. 매번 보아도 상당한 수준입니다.

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블루프린터 (Blueprinter)

블루프린터. 이름부터 매우 친숙한 느낌을 주는 이 브랜드는 덴마크 코펜하겐에 위치한 SHS 방식 전문 제조사입니다. 세계 최초로 SHS 방식의 데스크탑 모델인 ‘Bluprinter M2’를 선보여 주목을 받아왔으며, 유럽 런칭에 이어 국내에도 유통사 SNC에서 선보였습니다.

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SHS는 레이저 외 가열기구를 이용해 분말을 소결시키는 방식입니다. 활용 소재 범위가 넓지는 않으나 1억 미만의 가격대로 여타 SLS 방식의 모델들보다 훨씬 저렴한 장점이 있으며 후처리 공정을 위한 시스템과 소프트웨어도 잘 갖추어져 있습니다. 무엇보다 제품의 디자인과 볼륨이 중소기업에서도 활용하기에 부담스럽지 않을 것 같다는 판단입니다.


2014년 초 SLS 기술의 원천 특허가 만료된다는 소식에 금속 3D프린팅에 대한 관심이 증폭된 적이 있습니다. 물론 현재도 그 열기는 모두 식지 않은 상태이며, 앞으로도 금속재를 적극적으로 활용하기 위한 갈망은 쉽게 수그러들지 않을 것입니다. 2014년 중반 이후부터 이미 크라우드펀딩 플랫폼이나 다양한 미디어를 통해 보다 저렴해진 SLS 방식의 모델들이 소개되기 시작했습니다. 블루프린터의 진출도 알 수 있듯이 Laser-Sintering 외 Heat-Sintering 등의 보다 저렴한 개발이 가능한 모델도 유통을 시작하였습니다. 또한 Laser-Sintering의 경우 밑 바탕이 되는 특허가 만료되었다는 것은 장비 제조 진입장벽이 그만큼 낮아진 것이기에 많은 곳에서 개발참여가 이루어질 것임에는 분명합니다.
하지만 이번 전시의 기존 대형 브랜드에서도 볼 수 있듯이 단지 개념 흉내만 낼 수 있는 원천 기술 외에 매우 복합적인 요소들로 인하여 그 성능이 크게 좌우됩니다. 최근 국내에도 저렴한 SLS 방식의 금속 3D프린터를 개발했고 이미 주문을 받는 다는 소식도 들려오는데, 해당 제품의 완성도는 물론 실효를 꼼꼼히 따져보아야 할 것입니다. 한 두 푼 하는 것이 아닌만큼 관심을 갖고 구매를 검토하시는 분들께서 보다 냉철한 판단이 요구되는 부분입니다.

관리자

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