항저우 치후이 전자 기술 유한 회사 생산 및 제조를 위한 3D 프린팅 서비스 제공업체입니다. 이 회사는 3D 디지털 기술 응용 솔루션을 제공하고 3D 프린팅 기술을 통해 전통적인 제조를 혁신하며 고객이 인쇄 된 제품의 복잡한 문제를 해결할 수 있도록 지원하는 데 중점을 둡니다. 주요 고객으로는 Interplex 및 잘 알려진 자동차 회사가 있습니다. Interplex는 지속적으로 확장되는 설계 및 생산 분야에서 복잡한 맞춤형 제품과 솔루션을 개발하기 위해 기술을 적용하는 글로벌 리더입니다.

"3D 프린팅 산업은 경쟁이 치열합니다. 3D Systems는 일부 정교한 고객을 위해 설계에서 생산에 이르기까지 맞춤형 솔루션을 전문으로 하며 고객이 생산 비용과 시간을 절약할 수 있도록 돕습니다. 많은 전통적인 3D 프린팅 공정 및 재료에는 여전히 한계가 있으며 고객이 설계하는 일부 부품을 생산할 수 없거나 재료 성능이 기대에 미치지 못합니다. 3D Printer 프린터를 사용하면 성형 용량과 재료 성능 측면에서 고객의 요구를 충족할 수 있습니다."

-쉬펑 장, 니코, 계정 관리자, 항저우 치후이 전자 기술 유한 공사

3D프린터 도입 후

3D 프린팅을 채택하기 전에 고객은 처리 시간이 길고 긴급한 요구를 충족할 수 없는 기존 프로세스를 통해서만 부품을 생산할 수 있었습니다.

Chihui는 제품 제작을 위해 아래 3가지 요건이 필요했습니다.

1. 내열성 설비를 생산해야했습니다. 

2. 전자 현미경용 교정 키트(정확도 요구 사항이 0.03mm 이내) 

3. Interplex가 자동차 회사에 부품을 제공하는 데 사용하는 드라이 아이스 기계 세척 장치의 프리고 스테블 내부 구성 요소.

 

 

 

용액

사용된 3D 프린터: Figure 4® 독립형 및 ProJet® MJP 2500 Plus.

 

1. Chihui는 우수한 충격 강도를 제공하는 3D Systems Figure 4 Tough 65C Black 소재와 고온 내성을 갖춘 Figure 4® HI TEMP 300-AMB 소재를 사용하여 Interplex의 자동차 고객을 위한 부품을 프린트합니다.

이 고정 장치는 작업자 안전과 생산 효율성을 향상시키기 위해 사출 바늘을 금형에 배치하는 데 사용됩니다. Figure 4 HI TEMP 300-AMB 소재는 입증된 내마모성으로 인해 이 응용 분야에 선택되었습니다. 하루에 약 1000 번 사용됩니다 (바늘 삽입 및 제거에 한 번).

2. ProJet MJP 2500 Plus는 정확도 요구 사항이 0.03mm 이내인 전자 현미경용 교정 부품을 생산하는 데 사용됩니다. VisiJet® M2S-HT90은 내열성이 우수한 투명 소재로 고정밀 부품을 생산하기 위해 테스트 및 채택되었습니다.

3. Interplex용 자동차 사출 금형을 청소하는 데 사용되는 드라이아이스 기계 세척 장치의 내부 구성 요소입니다. 좋은 성능을 위해서는 저온 저항이 필요합니다. 고객 테스트에 따르면 Figure 4® 리지드 그레이 소재로 프린트된 부품은 -70°C까지의 저온을 견딜 수 있습니다.

 

CHIHUI는 3D프린터의 도움으로 납품 시간과 비용을 3% 이상 단축하고 생산 효율성을 크게 개선했습니다. 생산 비용 및 처리 시간(생산 시간 40% 이상 단축)을 줄여 생산 일정을 단축하고, 조명기 생산 비용 30% 이상을 절감하게 되었고 고객 만족도 향상이라는 성과를 달성할 수 있었습니다.

 

3D Systems Application Innovation Group은 소형 위성 응용 분야를 위해 적층 제조된 무선 주파수(RF) 패치 안테나의 공정 개발, 브릿지 생산, 기술 이전을 지원했습니다.

DMP Flex 350의 제공으로 Fleet Space Technologies는 140 Alpha 위성 관측을 위한 안테나를 자체적으로 생산이 가능해졌습니다.

 

 

ROCK HILL, 사우스캐롤라이나, 2022년 7월 21일 – 오늘 3D Systems(NYSE:DDD)는 Alpha 위성 관측에 사용하기 위한 혁신적인 RF 패치 안테나의 생산으로 이끈 Fleet Space Technologies와의 새로운 협업을 발표했습니다. 3D Systems의 Application Innovation Group(AIG) 전문성과 함께 Fleet Space Technologies 고유한 설계가 결합된 것으로서, DMP Flex 350를 통해 단 3주만에 Fleet Space의 기존 RF 패치 설계를 소형 배치 생산으로 이동하여 공정 개발과 브릿지 생산을 포함하는 완벽한 적층 제조 솔루션을 설계합니다. Fleet Space Technologies는 DMP Flex 350 프린터를 Beverley, Adelaide 본사에서 운영하고 있으므로 이제 회사가 자체적으로 패치 안테나를 생산할 수 있습니다. 이프린터는 환경에 최소한의 영향을 미치는 채굴 탐사를 위한 Fleet Space Technologies ExoSphere 이니셔티브의 일환으로 저지구 궤도의 별자리에서 작동하는 각 Alpha 위성의 RF 패치 안테나를 만드는 데 사용될 것입니다.

무선 주파수(RF) 패치 안테나는 Fleet Space Technologies Alpha 위성용 LaserForm AlSi10Mg 및 A6061-RAM2 소재로 3D Systems의 Application Innovation Group에서 프린트했습니다.

 

 

 

 

Fleet Space Technologies 엔지니어링 팀은 크기, 무게 및 성능 요건을 충족하면서 후처리의 필요성을 최소화하도록 안테나를 설계했습니다. 팀은 이 패치 안테나 설계의 기하형상이 실현될 수 있는 유일한 방법은 적층 제조를 통하는 방법임을 알고 있었습니다. 3D Systems AIG는 두 가지 소재, LaserForm AlSi10Mg와 Al6061-RAM2로 DMP Flex 350 프린터에서 안테나를 생산하는 프린트 공정을 개발했습니다. 저산소 환경(<25 ppm)을 유지하는 DMP Flex 350의 고유한 진공 챔버 아키텍처가 중요했습니다. 진공 챔버 아키텍처는 아르곤 가스 소비가 크게 감소할 뿐만 아니라, 신호 손실을 최소화하는 미세 피처 세부 구조와 함께 우수한 표면 마감 처리를 제공합니다. 게다가, DMP Flex 350에는 3D 모델에서 성공적으로 프린트된 부품으로 신속하고 효율적으로 전환하기 위해 설계에서 후처리에 이르기까지 적층 제조 워크플로의 모든 단계를 지원하는 3DXpert® 소프트웨어가 포함되어 있습니다. 팀은 DMP Flex 350에서 빌드당 55개의 RF 패치 안테나를 빠르고 비용 효율적으로 생산할 수 있습니다. DMP Flex 350 솔루션이 현장에 있다면 Fleet Space Technologies가 이전에는 사용할 수 없었던 구조 구성품을 적층 제조할 수 있게 될 것입니다.

Fleet Space Technologies는 Alpha 별자리에 140개 이상의 위성을 위한 RF 패치 안테나를 생산하기 위해 DMP Flex 350 프린터를 의뢰하고 있습니다.

 

 

 

3D Systems의 항공우주 및 방위 부문 부사장인 Dr. Michael Shepard는 "Fleet Space Technologies와의 협력은 3D Systems가 항공우주 고객이 혁신을 가속화하고 적층 제조 응용 분야 개발의 위험을 제거하는 데 어떠한 도움이 되는지에 대한 또 다른 예입니다."라고 말합니다. "우리는 고객과 협력하여 고객의 요구에 적합한 하드웨어, 소재, 소프트웨어 및 서비스를 갖춘 응용 분야 솔루션을 제공함으로써 이를 수행합니다. 이번 사례에서는 Fleet Space Technologies가 매우 짧은 시간 안에 위성 하드웨어를 위한 적격한 생산 공정을 사내에 도입하도록 지원할 수 있었습니다."

"Fleet의 Alpha 별자리는 진정한 전세계 연결성의 잠재력을 실현하려는 우리의 사명에서 중요한 도약을 나타내며, 그렇게 하면서 '중요 광물의 탐색을 보다 지속 가능하고 실행 가능하게 실천'과 같은 응용 분야를 위한 전역적 이점을 창출하고 있습니다."라고 Fleet Space Technologies 설립자 겸 CEO인 Flavia Tata Nardini는 말합니다. "이를 달성하기 위해 우리는 경제적으로 실행 가능한 방식으로 규모에 맞게 뛰어난 품질을 제공하기 위한 기술을 제조하는 더 많은 방법을 찾기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 3D Systems의 AIG와 함께 당사는 사우스 오스트레일리아, 애들레이드에 있는 세계적 수준의 시설에서 적층 제조의 주목할 만한 잠재력을 실현하고 있습니다. 이 기술을 통해 당사의 직원들은 Alpha 별자리에 140개 이상의 저궤도 위성을 발사하려는 Fleet의 야망을 이행할 생산 공정을 만들 수 있습니다."

 

Hammerhead Design은 의사, 의료진 및 의료 기기 회사에 컨설팅 설계 엔지니어링을 제공하기 위해 1997년에 설립되었습니다. 해머헤드 디자인은 엔지니어링, 교육 및 컨설팅에 중점을 둡니다. 이러한 Hammerhead Design은 3D Systems의 SLA ProJet 6000과 7000 장비를 활용해 의료진들에게 프로토타입을 만들어 교육을 제공하고 의료 기기의 모델 사전 테스팅에 활용하였습니다.

 

엔지니어는 설계를 보호하고 첫 번째 프로토타입을 설계하여 설계를 지원할 수 있습니다. Hammerhead는 평가 프로세스를 통해 개념을 옹호할 기업 구조에 적합한 사람을 찾을 수 있습니다.

 

교육에서 Hammerhead는 다양한 실습 교육 세션을 제공합니다. 그들은 특정 질병 치료를 가르치기 위해 해부학적 모델을 구축할 수 있습니다. Hammerhead는 또한 장치 개발 및 테스트를 지원하는 생체 외 모델을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. 고객사의 Needs 가 무엇이든, Hammerhead는 3D Systems 장비를 활용하여 디자인할 수 있게 되었습니다.

 

 

도전과제

Hammerhead는 의사들에게 특정 질병 치료에 대해 가르치는 데 사용되는 해부학적 모델을 보호하는 의료 기기(이식편 트레이)를 설계했습니다. 그들은 전체 생산 공정에서 커뮤니케이션도 하고, SLA 및 주조 우레탄을 제공 할 공급 업체가 필요했습니다.

"테스팅에 사용되는 내부 장기들을 안정화시킬 트레이가 필요했습니다."라고 Becky는 말했습니다. "또한 트레이와 함께 사용할 부품의 색상과 일치하도록 프로토타입을 도색할 수 있어야 했습니다."

해결방법

3D Systems 부품 서비스는 견적 프로세스를 통해 Hammerhead의 모든 생산 요구 사항에 대한 단일 소스 솔루션을 제공했습니다. 도장된 SLA 부품이 있는 트레이의 디자인을 확인한 후 Hammerhead는 트레이 생산을 위한 주조 우레탄 공정을 결정했습니다.

"온라인 견적 프로세스를 사용하여 시간을 절약 할 수 있었습니다."라고 Becky는 말했습니다. "온라인 견적은 조정이 쉽고, 제가 수정하고 싶을 때 변경이 용이합니다."

혜택

2000년대 이래로 3D Systems의 충성도 높은 고객이었던 Hammerhead와 Becky Delegge는 프로토타입 및 사전 생산 부품에 3D Systems를 사용해왔습니다. 공급업체를 선택할 때 커뮤니케이션은 Hammerhead와 3D Systems의 핵심이었습니다.

"Hammerhead는 3D Systems와의 협력을 통해 의학 교육의 패러다임을 바꿀 수 있었습니다"라고 Becky는 말합니다. "저는 3D Systems가 제 비즈니스의 자산이라는 것을 비로소 깨닫게 되었습니다."

하와이 음악의 필수품인 우쿨렐레의 이름은 대략 "점프 벼룩"으로 번역되며, 전통적으로 작은 나무 악기를 연주할 때 연주자의 펄럭이는 손가락에 대한 찬사입니다. 

바쁘고 벼룩 같은 스트러밍이 관련되어 있기 때문에 무엇이든 "우케"를 만들 수는 없다고 말합니다. 내구성이 있어야 하고 소리가 좋아야 합니다.

 

 

 

 

우쿨렐레는 아웃도어용으로 디자인된 우케를 만들고 내구성과 음색을 위해 설계되어 배낭여행객, 캠핑카, 등산객, 선원, 학생 등 전 세계의 활동적인 우케 애호가들이 어디든 가져갈 수 있습니다. 회사가 새로운 테너 우쿨렐레를 완성할 때 빠르게 생산된 프로토타입에서 동일한 내구성이 필요했습니다. 인디애나 래피드 프로토타이핑 서비스 제공업체이자 3D Systems SLA 기계 사용자인 Realize Inc.는 아웃도어 우쿨렐레를 위한 완벽한 기기를 만들었습니다.

Realize Inc.의 프로젝트 리더인 Brian Cazzell은 Outdoor Ukulele이 폴리카보네이트와 같은 수지를 사용하여 테너 우쿨렐레의 본격적인 프로토타입을 만들 수 있는 사람을 찾는 데 어려움을 겪고 있다고 말합니다. 최종 기기는 유리로 채워진 폴리카보네이트로 사출 성형되며, 프로토타입은 크기와 강도가 최종 기기에 최대한 가까워야 했습니다.

 

 

"악기 프로토타이핑에서 가장 큰 과제는 연주 가능하게 만드는 데 필요한 허용 오차를 갖춘 부품을 받는 것입니다. 스케일 길이와 프렛 위치는 정확해야 합니다."라고 Outdoor Ukulele의 Scott Seelye는 말했습니다. "Realize 이 크기의 부품을 기꺼이 시도한 유일한 회사였으며 이를 작업 도구로 사용할 수 있었습니다."

3D Systems 광조형(SLA) 3D 프린팅을 사용하는 Realize Inc.에게는 문제가 되지 않았으며 아큐라 60® 수지를 사용하여 최종 프로토 타입을 만듭니다. SLA 3D 프린팅은 뛰어난 정확도로 잘 알려져 있으며, 3D Systems는 30년 이상 이 기술을 완성해 왔습니다. 이 회사의 설립자 인 척 헐 (Chuck Hull)은 광 조형 기법을 발명했으며 오늘날의 3DS SLA 기계는 빠른 인쇄 시간과 큰 제작 볼륨을 자랑하여이 기술로 알려진 정밀도를 보완합니다. 오늘날 항공우주, 제조, 주조 및 의료 모델링 애플리케이션은 모두 3D Systems SLA를 통해 한 차원 높은 속도와 정확도를 제공합니다.

 

 

 

이 경우 Realize Inc.는 SLA의 장점을 활용하여 단 며칠 만에 Outdoor Ukulele의 정확한 사양에 맞는 작동하고 재생 가능한 우쿨렐레 프로토 타입을 생산할 수있었습니다. Seelye는 "Realize 제품에서 받은 부품은 실제에 매우 가까운 기기를 제공했기 때문에 고객은 이미 생산 중이라고 생각했습니다.

앞으로 아웃도어 우쿨렐레는 Realize Inc.를 유일하게 승인된 프로토타입 회사로 사용할 예정입니다. "Realize에 대한 우리의 경험은 훌륭했습니다."라고 Seelye는 말합니다. 3D Systems는 이처럼 독특한 프로젝트에 참여하게 된 것을 자랑스럽게 생각하며, 서비스 제공업체와 제조 회사 모두가 필요한 부품을 그 어느 때보다 정확하고 빠르게 제작할 수 있도록 기꺼이 지원합니다.

3D Systems의 가상 수술 계획 서비스 및 SLA 3D 프린팅은 중요한 안면 재건 수술이 필요한 Blessing Makwera를 치료할 수 있도록 환자별 수술 가이드를 제공합니다.

기술이 종종 단순히 일상 생활을 자동화 할 때 "삶을 변화시킨다"는 주장에 대해 냉소적 인 태도를 취하기 쉽습니다. 그러나 3D 프린팅의 경우 마케팅 과대 광고가 아닙니다. 축복 Makwera에게 물어보십시오.

 

 

 

 

9살 때 비극적인 사고를 당한 23세의 짐바브웨 남성은 이제 깊고 풍부한 미소로 자연스럽게 햇볕이 잘 드는 성향을 표현할 수 있는 얼굴 구조를 갖게 되었습니다. 새로운 얼굴은 Operation of Hope, Sharp Memorial Hospital 및 3D Systems의 공동 노력으로 가능했습니다.

다른 곳의 도움

 

블레싱은 입에서 지뢰 기폭 장치가 폭발하여 위턱과 아래턱, 혀, 입술, 치아에 심각한 손상을 입혔을 때 부상을 입었습니다. 그는 전 세계의 소외된 지역에 있는 사람들에게 삶을 변화시키는 외과 치료를 제공하는 캘리포니아에 기반을 둔 조직인 Operation of Hope의 사장인 Jennifer Trubenbach가 이끄는 짐바브웨 외과 임무 중에 발견되었습니다.

트루벤바흐가 블레싱을 돕고 싶어하는 것은 쉬웠습니다.

"그는 불행한 상황에도 불구하고 우리 모두에게 영감을 준 전염성 정신을 가지고 있습니다. 그는 결코 불평하지 않고 항상 감사하며 인생의 모든 것에서 은색 안감을 찾습니다."

 

트루벤바흐는 블레싱이 캘리포니아 샌디에이고에 있는 샤프 메모리얼 병원의 도움을 받도록 주선했다. 병원의 외과의들은 블레싱의 얼굴을 재건하고 새로운 치아를 주기 위해 2년의 시간과 전문 지식을 기부했다. 구강 악안면 외과 의사인 Joel Berger 박사는 3D Systems에 연락하여 Blessing을 위한 VSP®(Virtual Surgical Plan) 서비스를 제공했습니다.

"우리는 버거 박사와 협력하여 광범위한 수술을 사전 계획하는 데 도움을 주었습니다"라고 회사의 3D 헬스케어 제품 중 일부인 3D Systems의 VSP 재구성 서비스를 주도하는 Mike Rensberger는 말합니다. "우리는 교정 턱 수술에서 악안면 외상, Blessing의 경우와 같은 비골이없는 피판에 이르기까지 모든 것을 지원했습니다."

 

4일간의 준비 일정

 

블레싱의 위턱과 아래턱을 재건하기 위한 초기 수술에는 버거 박사와 성형외과 의사 제임스 차오 박사가 이끄는 병원 팀과 렌스버거가 이끄는 3D Systems 팀 간의 특별한 안무가 필요했습니다.

비골 자유 피판 수술은 비골에서 뼈, 조직 및 혈관을 채취하여 목의 혈관에 연결된 위턱과 아래턱을 형성하도록 재구성하는 것을 포함합니다. 수술은 Rensberger와 그의 팀에게 익숙했지만,이 경우의 기간은 벅찼습니다 : 축복은 화요일 비행기에 도착했고 수술은 불과 4 일 후 토요일에 예정되었습니다.

 

블레싱의 CT 스캔은 수요일 오전 10시에 콜로라도주 골든에 있는 3D Systems 의료 서비스 시설에 도착했습니다. 엔지니어들은 즉시 수술을 3D로 시각화하는 데 필요한 3D 해부학적 정보를 추출하기 시작했습니다. 2시간 이내에 Sharp Memorial과 3D Systems 팀은 웹 회의에 참석하여 Blessing의 의료 이미지를 확인했습니다. 한 시간 동안 그들은 수술 계획을 세웠습니다.

Rensberger는 "골든에 있는 사무실에서 컴퓨터로 수술 계획 소프트웨어를 실행하고 있었는데, 외과의는 샌디에이고의 회의실에서 내 컴퓨터 화면을 보고 절단과 움직임을 모두 실시간 3D로 지시했습니다.

 

 

 

외과의를 돕는 3D 프린팅

3D 수술 계획과 함께 3D Systems는 광조형 3D 프린터를 사용하여 Blessing의 고유한 해부학을 기반으로 모델과 도구를 만들었습니다. 광조형(SLA) 공정은 자외선 경화성 재료의 얇은 층을 서로 겹쳐서 인쇄하여 부품 또는 어셈블리를 형성합니다.

가상 수술 계획 팀은 3D Systems ProX 800 및 ProJet 7000 SLA 프린터를 사용합니다. ProX 800은 다양한 소재와 뛰어난 표면 평활도, 형상 해상도, 가장자리 선명도 및 공차로 유명합니다. ProJet 7000 HD는 고온에 강한 인장 및 충격 강도를 가진 소재를 제공하여 치과 응용 분야에 이상적입니다.

수술에는 세 세트의 3D 인쇄 모델과 도구가 필요했습니다.

 

플레이트 벤딩 템플릿이 있는 재구성된 하악(아래턱) 모델

재구성된 상악(위턱) 모델. 

수술실에서 외과 의사의 톱날을 안내하는 하악 및 비골 절단 도구.

외과의는 수술 전에 티타늄 재건 플레이트를 미리 구부리는 데 사용하여 귀중한 수술 시간을 절약했습니다.

 

수술 중 참조용으로 사용되는 하악 및 상악 모델. 이 모델은 외과의에게 연조직 층 아래에 무엇이 숨겨져 있는지 보여줍니다. 그들은 수술을 시작하기 전에 외과의에게 Blessing의 턱 해부학에 대한 실습 경험을 제공했습니다.

모델, 가이드 및 템플릿에 사용 된 재료는 수술실에서 사용할 수 있도록 멸균 및 승인 될 수 있어야했습니다. Rensberger와 그의 팀은 두 가지 3D Systems 수지 기반 재료, 즉 치아 뿌리와 신경관의 선택적 착색을 허용하는 반투명 재료를 선택했습니다. 

(절단 가이드, 템플릿 및 수술 후 모델에 사용 된 우수한 기계적 특성을 가진 불투명 한 흰색 재료)

"Blessing은 재건을 설계하는 동안 참조할 정상적인 해부학이 없었기 때문에 정규화된 해부학 세트를 사용하여 비골이 없는 플랩 세그먼트의 크기를 조정하고 모양을 만들어 정상적인 모양을 제공했습니다"라고 Rensberger는 말합니다.

목요일 오후까지 3D 인쇄 된 수술 가이드가 완성되어 밤새 샌디에고로 보내졌습니다. 외과의는 금요일에 물리적 템플릿, 가이드 및 모델을 검토하고 토요일 수술 준비가 되었다고 선언했습니다.

 

 

 

미소의 귀환

 

12시간의 수술은 성공적이었고, 블레싱 마크웨라는 이제 정상적인 턱처럼 보이고 기능하는 턱을 갖게 되었습니다. 3D Systems 팀에 보낸 편지에서 Berger는 가상 수술 계획과 3D 프린팅 모델 및 도구에 대해 칭찬을 아끼지 않았습니다.

"당신이 구성한 수술 계획과 가이드를 통해 두 수술 팀이 결함을 효율적이고 신속하게 재구성할 수 있었습니다. 모델, 가이드 및 템플릿은 정확하고 매우 훌륭하게 설정되었으며 수술이 차질 없이 진행될 수 있었습니다."

나중에 수술에서 Blessing은 치과 보철물을 지지하기 위해 새 턱뼈에 임플란트를 이식하여 미소를 되찾았습니다. 3D Systems는 해당 시술을 위한 수술 전 계획에 사용되는 환자별 모델을 만들었습니다. 여러 재료를 사용하여 3D 프린팅된 이 모델을 통해 임상의는 뼈의 부피를 종합적으로 분석하고 근처의 중요한 해부학적 랜드마크와의 근접성을 이해하며 비교적 쉽게 구강-악안면 수술을 준비할 수 있습니다.

축복 Makwera는 이제 자유롭게 웃고, 웃고, 말하고, 먹습니다. 그는 현재 웨스턴 아이다호 대학에 다니고 있으며 폐차장에서 찾은 부품으로 오토바이를 수리하여 등록금을 지불하고 있습니다.

"차이를 만드는 것"이라는 문구는 종종 부주의하게 사용되지만 Operation of Hope, Sharp Memorial Hospital 및 3D 프린터에서 그 진정한 의미가 드러납니다.