최근 SPEE3D의 공동 설립자인 Steven Camilleri와 팀의 핵심 구성원은 폴란드 야시온카에서 우크라이나 군인에게 현장에서 배치 가능한 금속 3D 프린터를 성공적으로 작동하는 방법에 대해 교육할 기회를 가졌습니다.

미국 국방부는 우크라이나 안보 지원 이니셔티브를 통해 우크라이나에 WarpSPEE3D 프린터 7대를 제공할 예정입니다. 이 기계들은 최전선 근처에 배치될 예정이며, 다양한 장갑 플랫폼과 노후화된 군사 장비 시스템을 위한 중요한 수리 부품의 신속한 생산에 중점을 둘 것입니다. 우크라이나를 SPEE3D 기술을 사용하여 필요한 시점에 현장에서 중요한 대체 "중요한 부품"을 생산하는 최신 방위군으로 만듭니다.

"우리는 우크라이나 군인들에게 가장 중요한 시기와 장소에서 유지 보수 및 수리 능력을 강화할 수 있는 자원을 제공하는 데 집중하고 있습니다.을 클릭합니다. 우리의 금속 3D 프린터를 통해 우크라이나 군인들은 필요한 시점에 실시간으로 금속 부품을 제조할 수 있으므로 중요한 장비가 전투에 계속 투입될 수 있습니다."  - Chris Harris, SPEE3D 국방 담당 부사장 -

예를 들어, 프로젝트 컨버전스 2022, WarpSPEE3D는 특허받은 콜드 스프레이 기술이 군사 공급망을 효과적으로 지원할 수 있는 방법을 보여주었습니다. Fort Irwin의 혹독한 사막 조건에서 SPEE3D와 영국 육군 팀은 미 육군의 요청에 따라 WarpSPEE3D를 사용하여 M109 전문 도구를 인쇄했습니다. 이 전문 도구는 단 9분 만에 설계할 수 있었습니다. 그런 다음 현장에서 30분 만에 인쇄하고 2시간 이내에 열처리했습니다. 3시간 이내에 사용할 수 있습니다. 우리의 영국 육군과의 파트너십 첨단 제조 기술(AM)을 통해 전 세계 방위군의 공급망 운영을 강화하려는 SPEE3D의 약속을 나타냅니다.

SPEE3D의 배포 가능한 금속 3D 프린터는 WarpSPEE3D 및 XSPEE3D입니다. 두 프린터 모두 레이저나 가스에 의존하지 않기 때문에 특히 최전선 환경에 적합한 특허받은 콜드 스프레이 적층 제조(CSAM) 기술을 사용합니다. 대신 운동 에너지를 사용하여 금속 입자를 함께 결합하여 최종 부품을 만듭니다. 이 독특한 방법은 WarpSPEE3D 및 XSPEE3D 프린터가 매우 빠르고 에너지 효율적이며 다양한 금속으로 작업하면서 최대 직경 1미터 또는 최대 40kg의 대형 부품을 생산할 수 있음을 의미합니다. XSPEE3D는 군용으로 특별히 설계되었으며 2020년과 2021년에 획기적인 금속 3D 프린팅 현장 시험 중인 호주 육군.

15일 동안 병사들은 엔지니어링 설계 이론 및 위험 관리 프로세스부터 야금 및 프린터 작동에 이르기까지 다양한 주제를 다루는 엄격한 훈련을 받았습니다.

"우크라이나 군인과 엔지니어가 금속 3D 프린팅을 활용하도록 교육함으로써 우리는 그들이 부품을 프린팅할 수 있도록 할 뿐만 아니라 중요한 문제를 해결할 수 있는 도구를 제공하고 있습니다.... 이 최첨단 기술을 통해 고장나고 손상된 기계를 몇 시간 안에 수리할 수 있어 우크라이나에 상당한 이점을 제공합니다. 국내에 WarpSPEE3D 금속 3D 프린터가 있고 쉽게 구할 수 있다는 것은 종종 극장에서 발생하는 교체 부품에 접근할 수 없을 때 상당한 이점과 같습니다."

- Calum Stewart, EMEA 국방 프로그램 책임자 -

미국과 국방부는 병사들이 군사 장비와 인양 장비를 유지 및 수리할 수 있도록 훈련할 것입니다. 그 결과, 군인들은 이제 진격을 중단시키거나 작전을 무력화시킬 수 있는 크고 작은 중요한 부분을 인쇄할 수 있게 되었습니다. 전개식 금속 3D 프린터는 특허받은 콜드 스프레이 적층 제조(CSAM) 기술을 통해 손상된 부품을 신속하게 제작할 수 있습니다.

우리는 과거에 협력했습니다. 일본어, 우리의 기술을 습득하고 다양한 육상 및 해상 현장 시험에 참여한 미국과 영국 방위군 – 렙티엑스. 올해 말에는 미 육군이 국방부 필요 지점 챌린지(Point of Need Challenge)를 위해 이 기술을 시험할 예정이다. 우크라이나에 프린터를 배치하면 우크라이나 방위군 공급망의 군사 준비 태세를 활용할 것으로 예상됩니다.

자세한 내용도 읽을 수 있습니다 SPEE3D의 유럽 방위 프로그램 이사인 Calum Stewart가 출연하는 이 독점 인터뷰에서, 우크라이나의 전쟁 노력을 지원하는 SPEE3D의 역할과 우크라이나 군인에게 제공되는 9단계 엔지니어링 프로세스 교육 커리큘럼과 관련된 내용에 대해 설명합니다.

호주 육군과 함께 수상 경력에 빛나는 금속 인쇄 트레일에 이어 호주 왕립 해군은 다윈의 HMAS Coonawarra에 자체 WarpSPEE3D 금속 프린터를 설치했습니다.

이번 주 HMAS Coonawarra 해군 항구의 FSU(Fleet Support Unit)는 대형 SPEE3D 금속 3D 프린터를 설치하여 호주 왕립 해군을 주문형 금속 부품을 자체 인쇄할 수 있는 최신 호주 방위 서비스가 되었습니다.

장비의 유지 또는 수리, 유지 보수 및 점검은 전 세계 모든 방위군 비용의 상당 부분을 차지합니다. 정기적인 공급망을 통해 예비 부품을 확보하는 데 드는 어려움과 비용은 COVID-19 전염병으로 인해 악화되고 강조되었습니다.

세계는 이 문제를 해결하기 위해 첨단 제조(AM)를 찾고 있지만 대부분의 AM 기술은 문제를 해결하기에는 너무 섬세하고 너무 비싸며 너무 느린 것으로 입증되었습니다. SPEE3D는 예외임이 입증되었습니다.

SPEE3D의 금속 프린팅 기술은 호주에서 개발되었으며 세계에서 가장 빠르고 경제적인 금속 3D 프린팅 기술입니다. 또한 국방부에서 현장 배치가 가능하다는 것을 입증한 유일한 대형 금속 3D 프린팅 기술이기도 합니다.

SPEE3D는 최근 호주 육군과 함께 WarpSPEE3D 프린터를 외딴 아웃백에 배포하는 일련의 성공적인 현장 시험을 완료했습니다. 호주 정부는 찰스 다윈 대학교(Charles Darwin University)에서 육군 장인과 엔지니어에게 설계에서 부품 인증에 이르기까지 모든 분야에서 3D 프린팅을 교육하는 것을 포함하여 500만 달러의 비용을 지원했습니다. 이 프로그램을 통해 육군은 현재 공급망의 비용과 시간보다 훨씬 적은 비용으로 현장에서 인쇄하고 마무리할 수 있는 다양한 부품을 생산할 수 있게 되었습니다. 호주 해군과의 파일럿 프로그램도 비슷한 결과를 낳을 것으로 예상됩니다.

HMAS Coonawarra에 WarpSPEE3D를 설치하는 것은 호주 정부가 호주 왕립 해군을 위한 유사한 18개월 파일럿에 500만 달러를 투자한 후에 가능했습니다. 세계 최초의 이 시험은 순찰선의 유지 보수를 간소화하고 일반 공급망에서 사용할 수 있는 부품에 비해 해군이 사용할 수 있는 부품을 크게 늘리도록 설계되었습니다. 이 기술을 통해 해군은 기지 또는 해상에서 필요할 때 필요한 부품을 설계하고 제조할 수 있습니다.

SPEE3D CEO Byron Kennedy는 "이 프로그램에서 호주 해군과 협력하게 되어 기쁩니다. 현장 또는 해상에서 고품질 금속 부품을 주문형으로 생산할 수 있는 능력을 갖추는 것은 호주 방위군에게 획기적인 일이 될 것입니다."

SPEE3D는 최근 국방 및 2020년 올해의 NT 수출업체에 이 기능을 제공하는 데 탁월한 기여를 한 공로로 AIDN-NT 혁신상 2020을 수상했으며 NT 수출 및 산업 어워드에서 Australian Trusted Trader Technology and Innovation Award 2020을 수상했습니다.

Figure 4 독립형

매우 신속하게 저렴한 비용으로 당일 원형 제작 및 소량 생산

저렴한 비용


확장 가능하고 완전히 통합된 3D Systems의 Figure 4® 기술 플랫폼의 일부인 Figure 4 독립형은 소량 생산을 위한 저렴하고 다재다능한 솔루션입니다. 신속한 설계 반복 및 검증을 위한 당일 원형 제작으로 산업 등급 내구성, 서비스와 지원을 통해 속도와 품질, 정확성을 제공합니다. 작고 사용하기 쉬운 설계의 Figure 4 독립형은 저렴한 가격과 낮은 총 운영 비용으로 산업 등급 내구성을 구현합니다. 

저렴한 다목적 프린터인 Figure 4 Standalone은 다양한 생산 등급 소재를 사용해 원형과 생산 부품을 프린트합니다.

다목적

빠르고 손쉽게 소재를 교체할 수 있어 동일 프린터를 다양한 기능적 원형 제작 및 생산 분야에 적용할 수 있습니다. 수동 소재 공급 기능이 탑재되어 있으며 세척, 건조 및 경화를 위한 후처리 장치가 별도로 제공됩니다.

3D 스프린트 소프트웨어

빠른 처리 시간

엄청나게 빠른 속도로 당일에 기능적 원형 제작 및 소량 생산이 가능합니다. Figure 4 Standalone은 산업용 내구성, 서비스 및 지원으로 품질, 정확성 및 6 시그마 반복성(Cpk > 2)을 제공합니다. Figure 4 Standalone은 사용 편의성에 초점을 맞춰 설계되었고 3D Systems의 3D Sprint 소프트웨어를 통한 파일 준비 및 프린트 관리 기능이 포함되어 있습니다.

참고: 국가에 따라 일부 소재가 제공되지 않을 수도 있습니다. 지역 영업 담당자에게 공급 여부를 문의하시기 바랍니다.

소재의 다양성

3D Systems의 소재 디자인 센터는 30년 이상의 검증된 R&D 경력 및 프로세스 개발 전문성을 보유하고 있습니다. Figure 4 Standalone이 사용할 수 있는 넓은 범위의 소재는 다양한 활용 용도, 기능적 프로토타입, 최종 사용 제품의 직접적인 생산, 몰딩 및 주조를 위한 것이며, 여기에는 열가소성 특성과 유사하여 강성과 내구성이 좋은 소재, 고무와 유사한 소재, 주조용 소재, 내열성 소재, 생체에 적합한 소재 등이 포함됩니다. 

참고: 국가에 따라 일부 소재가 제공되지 않을 수도 있습니다. 지역 영업 담당자에게 공급 여부를 문의하시기 바랍니다.

저렴한 가격과 다양한 용도

소량 생산과 신속한 원형 제작에 적합한 경제적인 다목적 솔루션으로서 산업 등급의 내구성, 서비스 및 지원을 통해 높은 품질과 정확도를 제공합니다.

원형 제작에서 생산까지

당일 원형 제작 및 직접 디지털 생산으로 매월 수십 개에서 수백 개까지 부품을 제작합니다.

프린터 정보

활용 분야

• 기존 성형 및 주조 우레탄 공정 대체
• 빠른 기능적 원형 제작 및 고속 컨셉 모델
• 쥬얼리용 주조 패턴
• 최종 사용이 가능한 내구성 플라스틱 부품
• 플라스틱 제품의 신속한 생산
• 지그 및 고정 장치
• 빠른 세공 - 금형과 마스터 패턴
• 탄성 부품 - 그로밋, 실링, 호스, 웨더스트립, 튜브, 개스킷, 스페이서 및 기타 진동 흡수 구성품의 원형 제작
• 생체적합성 및/또는 내열성을 필요로 하는 의료 응용 분야

혜택

• 저렴한 초기 투자
• 높은 처리량과 경쟁력 있는 3D 프린팅 기술
• 산업 등급 내구성
• 당일 프린트하여 사용 가능
• 낮은 총 운영비용
• 응용 분야의 유연성
• 효율적인 설계 반복
• Six Sigma 품질 및 반복성

기술 사양

• 비접촉 박막 Figure 4 기술
• 프린트 가능한 제작 용적(너비 x 깊이 x 높이):
• 124.8 x 70.2 x 196mm(4.9 x 2.8 x 7.7인치)
• 파일 준비 및 제작을 위한 업계 최고의 3D Sprint 소프트웨어
• 3D Connect 기능을 통한 클라우드 연결로 예측 가능하고 신속한 서비스
• 생산등급 소재
• 작은 프린터 설치 공간
• 수동 소재 공급
• 별도의 수동식 사후 경화 장치 필요

금속 3D 프린팅 시스템은 헤드라인을 지배하는 경향이 있습니다. 특히 더 많은 플레이어가 게임에 참여할 때(그리고 여전히 더 많은 플레이어가 참가 의사를 발표할 때) 그렇습니다. 업계 전문가들이 자주 강조하는 것처럼 이 기술은 오늘날 모든 사람이 고열을 필요로 하지 않기 때문에 적어도 하나의 주제로 뜨겁습니다. 금속은 적층 제조에서 부인할 수 없는 초점이자 성장 요인이며 지난 주 RAPID + TCT에서 많은 관심을 받았습니다.

한 가지 흥미로운 요소는 더 많은 경쟁업체가 적층 기술에 금속 기능을 도입함에 따라 경쟁이 반드시 직접적으로 개선되는 것은 아니라는 점입니다. 적층 제조라는 범주에 속하는 다양한 기술은 각각 가장 적합한 응용 분야를 가지고 있습니다. 많은 개발이 항공우주 부품 및 미세 해상도 세부 인쇄에 중점을 두고 있습니다. 호주에 기반을 둔 SPEE3D는 원자재 부품에서 더 넓은 기회를 찾고 있습니다.

고속 금속 3D 프린팅 솔루션은 속도, 비용 및 반복성에 중점을 두고 있으며 회사 CEO이자 공동 설립자인 Byron Kennedy가 지난주 RAPID + TCT에서 만났을 때 저에게 말했듯이 대부분의 3D 프린팅 회사와 경쟁하지 않습니다. SPEE3D의 경우 경쟁이 캐스팅에 있습니다. 이 전통적인 영역은 3D 프린팅이 대규모 주조 시장의 부문을 혼란에 빠뜨릴 것이기 때문에 많은 적층 기술의 주요 목표입니다.

“음속의 3배 속도로 재료가 달라붙어 밀도가 높은 부품을 만듭니다. 장점은 매우 빠르고 비용이 저렴하다는 것입니다. 우리는 대부분의 3D 프린팅 회사와 경쟁하지 않습니다. 우리는 주조 알루미늄 부품을 빠르고 저렴한 비용으로 만듭니다.”라고 Kennedy는 6축 KUKA 로봇 팔이 있는 LightSPEE3D 기계를 살펴보며 설명했습니다.

“비용을 줄이기 위해 가스를 사용하지 않고 공기만 사용합니다. 실행하는 데 드는 유일한 비용은 전력과 분말이며 비용을 낮추는 저가의 일반 분말을 사용합니다. 우리는 비용과 속도 면에서 캐스팅과 경쟁합니다.”

이 시스템은 초음속 3D 증착(SP3D) 기술을 도입한 formnext 2017에서 출시되었습니다. 현재 사업은 알루미늄과 구리 분말 작업에 절반 정도 집중하고 있습니다. 케네디는 이 후자가 매우 흥미로운 초점이며 많은 문의를 이끌어 냈습니다. 부스 벽에는 11분 30초 만에 $6.25의 비용으로 3D 프린팅된 16개의 구리 부품이 전시되었습니다.

“구리는 우리에게 매우 쉽습니다. 주조가 어렵고 고온이 필요합니다. 대부분의 사람들은 블록을 밀링합니다.”라고 그는 지적했으며 이는 필연적으로 재료 비용을 증가시킵니다. “우리는 니어넷 부품을 만드는 기능을 제공합니다. 이것은 이전에 없었던 구리 작업을 수행하는 새로운 기능입니다.”

이 기능은 비디오를 보여주고 formnext 및 기타 이전 이벤트에 현장에 있었음에도 불구하고 사람들이 직접 눈으로 프로세스가 작동하는 것을 보기 전까지는 이를 믿지 않았습니다. 이를 위해 SPEE3D 팀은 SP3D를 라이브로 보여주기 위해 RAPID + TCT 전반에 걸쳐 데모를 실행했습니다. 이들은 높은 투표율을 보였고 계속해서 문의를 제기했습니다.

“실용적인 부품을 만듭니다. 저가형 부품을 목표로 하고 있습니다. 우리의 배경은 제조에 있습니다.”라고 케네디는 말했습니다.

“우리의 분석에 따르면 비용을 주조와 비교할 때 손익분기점은 약 10,000개입니다. 우리의 틈새 시장은 1 ~ 10,000 조각입니다. 속성은 동일한 표면 마감으로 주조 부품과 동일합니다. 주조 부품은 우리에게 분명한 시장입니다.”

이 시스템은 제조 속도와 비용뿐만 아니라 운영 측면에서도 프로세스의 모든 부분을 보다 효율적으로 만들도록 설정되어 있습니다. 사용자 인터페이스는 유사한 시스템의 '투박함'을 피하도록 설계되었으며 제작자는 게임 업계에서 보다 원활한 설정을 만들기 위해 노력했습니다. 그들은 대학의 게임 부서와 협력하여 사용하기 쉽고 본질적으로 터치 앤 고 작동을 위해 만든 "매우 Netflix 스타일" 메뉴를 개발했습니다. 케네디는 현장 데모에 사용하던 파일을 가져오는 과정을 보여줬고 실제로 화면을 몇 번만 스와이프하고 레이블이 잘 지정되고 쉽게 구별할 수 있는 그래픽 옵션을 터치하면 모든 것이 제자리에 놓였습니다.

SPEE3D는 부품 시뮬레이션, 코드 생성, 업로드 및 궁극적으로 인쇄를 포함하는 작업과 함께 프로세스에 클라우드 기반 소프트웨어를 사용합니다. 케네디는 모든 것이 "가능한 한 사용자 친화적으로 설계되었습니다"라고 설명했습니다. 시스템 자체는 자동화되어 있고 기계의 측면 창을 통해 로봇 팔이 완성된 부품을 통과시켜 다음 작업을 계속할 수 있기 때문에 "매우 쉽습니다."

이 시스템에 대한 모든 것은 프로덕션 3D 프린팅을 위해 설계되었으며 시장에 출시되면서 많은 관심을 받고 있습니다.

“저희는 독일, 싱가포르, 미국, 호주로 배송했습니다. 이제 우리의 초점은 더 많은 기계를 시장에 출시하는 것입니다. 일부는 우리가 생각하지 못한 연구와 새로운 시장에 진출하고 있습니다. 이제 초점은 그것들을 사람들의 손에 넣고 우리가 기계 제조업체이기 때문에 생각하지 못한 용도에 사용할 수 있도록 하는 것입니다.”라고 Kennedy가 말했습니다.

LightSPEE3D 기계가 더 많은 설치를 보게 됨에 따라 SPEE3D는 앞을 내다보고 있습니다. 다음 단계에는 규모 확대가 포함되며 Kennedy는 여기에 시스템 자체가 포함된다고 언급했습니다.

기사 작성자: Sarah Goehrke

초음속 입자 증착/콜드 스프레이

초음속 입자 증착 (SPD) 또는 Cold Spray(CS)는 적층 제조 공정입니다. 이 재료 통합 과정에서 금속 또는 합금의 마이크론 크기 입자는 헬륨 또는 질소와 같은 가열된 고압 가스를 사용하여 드라발 로켓 노즐이 장착된 스프레이 건을 통해 가속됩니다. 입자는 초음속으로 빠져나가 기본 재료와의 결합 및 소성 변형을 일으키기에 충분한 에너지로 고체 표면에 충돌할 때 통합됩니다. 아래 그림 1을 참조하십시오.

그림 1 콜드 스프레이 공정의 개략도

이 고에너지 고체 코팅 및 분말 강화 공정은 금속, 금속 합금 및 금속 혼합물을 적용하는 효율적인 방법입니다. 수많은 응용. 공정에 열이 없기 때문에 티타늄, 알루미늄 및 마그네슘과 같은 반응성 물질과 함께 사용하기에 이상적입니다. 고체 상태 처리를 통해 치수 공차 또는 모체 부품의 기본 야금을 손상시키지 않고 두꺼운 코팅을 적용할 수 있으므로 콜드 스프레이는 재생 및 수리 공정에 이상적입니다. 콜드 스프레이는 또한 부품을 추가로 구축하는 데 사용할 수 있습니다. 콜드 스프레이의 가장 흥미로운 특성은 시간당 최대 6kg의 증착 속도로 재료를 증착할 수 있는 속도입니다.

SPEE3D – Steve와 Byron의 이야기 – 태양광 자동차에서 적층 제조까지

3D 프린팅을 더 쉽게 만든다는 사명으로 Byron Kennedy와 Steven Camilleri는 SPEE3D를 설립하여 속도, 일관된 품질 및 비용 절감으로 금속 부품을 만들었습니다. SPEE3D 프린터 세계에서 가장 저렴한 금속 적층 제조 공정을 가능하게 합니다. 금속 콜드 스프레이 기술을 활용하여 며칠 또는 몇 주가 아닌 단 몇 분 만에 산업 품질의 금속 부품을 생산함으로써 금속 부품을 가장 빠른 방법으로 만듭니다. SPEE3D는 고출력 레이저와 고가의 가스에 의존하지 않고 금속 콜드 스프레이 기술을 사용하는 특허 프로세스를 사용하여 정상적인 생산 비용으로 금속 3D 프린팅의 유연성을 허용합니다. 이 공정은 분말을 추진하기 위해 헬륨이나 질소 대신 압축 공기를 사용합니다.

Byron과 Steven은 15년 넘게 함께 일해 왔습니다. 그들은 처음에 Charles Darwin University World Solar Car Challenge 팀의 일원으로 만났고 1987년과 2005년 사이에 함께 데저트 로즈를 경주했습니다. 2000년 데저트 로즈는 태양열 자동차로 시속 107km의 세계 기록을 받았습니다.

2002년에 그들은 Desert Rose를 위해 개발된 축방향 자속 모터 기술을 상용화하기 위해 In Motion Technology(IMT)를 설립했습니다. 이 모터 기술은 현재 전 세계적으로 사용되고 있으며 태양열 자동차 경주에서 가장 성공적인 상업적 파생물 중 하나입니다. IMT의 성공적인 판매 수익으로 쌍은 SPEE3D를 형성했습니다.

SP3D(Supersonic 3D Deposition)로 알려진 SPEE3D가 개발한 새로운 적층 제조 기술 마하 3의 속도로 제트 엔진 노즐을 통해 재료를 쏘고 6축 로봇 팔로 움직이는 기판에 기하학적 패턴으로 층별로 증착됩니다. 로봇은 STL(Standard Template Library) CAD 파일에서 명령한 특정 형상을 구축하기 위해 필요에 따라 플레이트를 이동합니다.

이 과정에서 서로 충돌하는 입자의 순전한 운동 에너지는 분말이 서로 결합하여 금속 주조물보다 우수한 야금학적 특성을 가진 고밀도 부품을 형성하도록 합니다. 부품은 빌드 후 즉시 안전하게 처리할 수 있습니다. 이 공정을 통해 기존 3D 금속 프린팅 방식보다 100~1000배 빠른 속도로 금속 부품을 프린팅할 수 있다.

아래 그림 2는 SPEE3D가 단 11분 만에 구축한 구리 부품을 보여줍니다.

그림2 SPEE3D가 SP3D에서 만든 구리 부품

SPEE3D는 계속해서 금속 기반 적층 제조 기술의 혁신적인 공급업체이며 특허받은 콜드 스프레이 기술을 기반으로 하는 기계 및 통합 시스템 솔루션의 개발, 조립 및 유통에 중점을 둡니다. SPEE3D의 혁신적인 기술은 구리 및 알루미늄에 대한 기존 금속 인쇄 기술보다 빠르고 저렴하며 확장 가능한 생산에 기여했으며 해양, 방어 항공 우주에 활용되었습니다.