건축 설계의 사실적인 모델을 제공하는 것은 항상 어려운 일이었습니다. 

 

3D 렌더링과 '플라이 스루'는 고객이 디자인의 아름다움과 기능을 이해하는 데 도움이 될 수 있지만 물리적 모델만큼 도움이 되는 것은 없습니다.

 

"과거에는 모델 제작자가 현실적인 모델을 만들기 위해 몇 주, 어쩌면 몇 달을 보내며 제작, 조각, 페인팅을 했습니다"라고 비즈니스 개발 부사장인 Kerry Parker는 말했습니다. 

 

흰 구름. "오늘날 우리는ProJet® 660의 3D 프린팅을 사용하여 몇 시간 만에 생생한 풀 컬러 모델을 만듭니다."

 

 

 

실제로 유타 주 옥든에 본사를 둔 3D 프린팅 서비스 업체인 WhiteClouds에서 이 최신 리조트 풀 프린팅 프로젝트는 풀 컬러 3D 프린팅이 제공하는 모든 것, 즉 고객이 제안된 내용을 정확히 알 수 있는 빠르고 생생한 결과를 보여줍니다.

"컬러 제트 프린팅(CJP) 기술을 사용하면 레이어 해상도가 89미크론으로 매우 미세하면서도 풀 CMYK 컬러를 제공합니다"라고 WhiteClouds의 디자이너인 Kyle Gifford는 말합니다. 

 

"이 모델에서는 수영장을 둘러싸고 있는 식물, 의자, 테이블과 수영장의 타일 패턴의 세부 사항을 모두 볼 수 있습니다."

 

 

 

 

 

와인 애호가들은 이미 와인 포도가 자라는 환경이 와인의 최종 특성에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다. 일부는 미묘하고, 일부는 그렇지는 않습니다. 

 

이 요소는테루아(terroir)로 알려져 있으며, 기후와 지형을 포함하여 토양까지 와인이 나오는 완전한 자연 환경을 설명하는 용어입니다. 

 

이러한 변수는 와인의 맛, 색상 및 바디에 중요하지 않으며 배우기에 매력적일 수 있습니다. 

 

그러나 측량 장대가 있는 포도밭을 걷고 무릎을 꿇고 손가락 사이에 흙을 문지르는 것 외에는 유리잔의 뉘앙스를 완전히 이해하기 위해 테루아에 대한 포괄적인 그림을 얻는 것이 어려울 수 있습니다.

이것은 호주 모닝턴 페닌슐라에 있는 와이너리인 텐 미닛 바이 트랙터(Ten Minutes by Tractor)가 고객들에게 와인에 대해 더 깊이 이해할 수 있기를 원했던 문제였습니다. 

 

텐 미닛 바이 트랙터(Ten Minutes by Tractor)는 10분 거리에 위치한 3개의 포도밭으로 구성되어 있으며, 매우 독특한 와인을 제공하는 다양한 환경적 특성을 가지고 있습니다. 

 

와이너리의 목표는 와인 제조에 대한 지식을 방문객과 공유하여 가능한 한 와인 투어 경험에 가치를 더하는 것입니다. 그러나 떼루아의 영향과 차이점을 구두로 설명하는 것은 시각적 참조 없이 최소한의 참여로 판명되었습니다. 

 

와이너리는 접근 가능하고 효과적인 와인에 대한 지역의 기여를 명확하게 전달할 방법이 필요했습니다.

호주 와인 지역의 신뢰할 수 있는 출판사인 vW Maps는 솔루션을 제공하고 포도원과 협력하여 지형의 디지털 3D 외관 모델을 만들었습니다. 

 

스케일 표현을 사용하여 와이너리는 방문객들에게 포도밭과 서로의 공간적 관계뿐만 아니라 와인 사이에 독특한 특성을 만드는 환경 적 특징의 상호 작용을 보여줄 수 있습니다. 

 

vW Maps는 3D 데이터를 고도를 5배 확대하여 1:160,000 축척의 3D 인쇄 외관 모델로 변환했습니다. 그런 다음 최종 3D 인쇄 모델을 검사하고 지하실 문 경험의 기억에 남는 부분으로 논의 할 수 있습니다.

 

 

 

포도밭 지형의 3D 지도 디자인

vW Maps는 그래픽 및 지도 제작 디자인 요소를 병합하고 조정하여 지형 선택, 일반화 및 단순화를 올바른 타이포그래피, 색상 및 균형으로 효과적으로 혼합하는 데 세심한 주의를 기울였습니다. 결과 표현은 포도원, 지형 및 가장 중요한 랜드 마크에 시청자의 관심을 집중시킵니다. 이를 통해 Ten Minutes by Tractor의 셀러 도어 직원은 독특하고 매력적이며 읽기 쉬운 지형의 축소된 외관 모델을 통해 테루아의 복잡한 요소를 쉽게 참조하고 설명할 수 있습니다. 이 지도는 또한 방문객들의 마음에 셀러 도어 경험을 이 지역의 다른 와이너리와 차별화되는 독특한 학습 보조 및 대화 도구로 굳히는 데 도움이 됩니다.

VW Maps 소유자 Martin von Wyss에 따르면 외관 모델 디자인은 원래 디지털이었지만 "지형 모델은 와인 한 잔 옆의 시음 벤치에 놓을 때 유형적이고 접근 가능하며 와인의 지리를 재미있고 매력적이며 이해하기 쉽게 만듭니다."

 

von Wyss가 모델이라고 부르는 "Terroir Explainer"를 조사함으로써 와이너리 고객은 고도, 경사, 측면 및 배수와 같은 포도밭의 물리적 조건을 이해합니다. 셀러 도어 직원은 3D 프린팅 모델에 토양 및 기후 조건에 대한 추가 정보를 보완하여 와인을 형성하는 그림을 완성합니다. Von Wyss는 3D 인쇄 외관 모델이 포도 재배에서 작용하는 많은 변수를 효과적으로 강조하여 환경 인식을 높이고 포도밭에 대한 존중을 높이며 와인의 뉘앙스에 대한 고객의 인식을 심화시킨다고 말합니다.

 

 

 

풀 컬러의 3D 프린팅 지형 지도

vW Maps가 3D 지형 데이터를 준비한 후에는 지형 및 지도에 대한 별도의 파일을 3D Systems 주문형 제조 서비스로 전송했습니다. 3D Systems의 제조 전문가가 설계 데이터를 3D 파일로 스케일링하고 래핑하여 풀 컬러로 프린팅할 수 있도록 했습니다.프로젯CJP 660프로®. 이 프린터는 3D Systems의 CJP(ColorJet Printing) 기술을 사용하며, 이 기술은 건축, 소비재, 예술 및 색상과 외관이 가장 중요한 기타 응용 분야에서 세밀한 다색 부품에 널리 사용되는 분말 인쇄 프로세스입니다. 전체 CMYK 스펙트럼에서 사실적인 색상을 제공하는 ProJet 660Pro의 빌드 엔벨롭은 한 장으로 큰 인쇄물을 제작할 수 있습니다. vW Maps와 Ten Minutes by Tractor는 최종 모델 크기가 252mm x 379mm x 18mm인 이 큰 인쇄 크기를 활용했습니다.

3D Systems의 주문형 제조 전문가들은 일주일 이내에 모델을 준비, 인쇄 및 완성한 후 최종 납품을 위해 즉시 VW Maps로 다시 보냈습니다. 와인 옆에있는 3D 인쇄 된 외관 모델은 트랙터로 10 분 (Ten Minutes by Tractor)에서 셀러 도어 경험의 중심입니다. 와이너리의 총지배인 크리스 해밀턴(Chris Hamilton)에 따르면, 텐 미닛 바이 트랙터(Ten Minutes by Tractor)가 눈에 띄고 입소문을 내는 데 도움이 됩니다. "우리의 지형 지도가 지하실 문을 방문하는 것을 인근 경쟁업체를 방문하는 것과 구별되는 핵심 구성 요소라는 것은 의심의 여지가 없습니다"라고 Hamilton은 말합니다.

 

지형 외관 모델은 2016 Victorian Design Awards에서 최종 후보에 올랐으며, 디자인 사용에서 우수성을 입증 한 빅토리아 디자이너와 기업을 인정하고 수여합니다.

Terry Hill은 미국 퇴역군인이자 기업가로 적층 제조의 가치를 확신하며 그 잠재력을 증명하기 위해 군에서 제대했습니다. 

2017년 그는 자택 사무실에서 Rapid Application Group, LLC를 설립했습니다. 

설립 후 Rapid Application Group은 2년 차에 300%라는 놀라운 성장을 거뒀고 오클라호마에서 가장 빠르게 성장하는 회사 중 하나가 되었습니다.

 

 

 

 

Rapid Application Group은 완전 생산을 제공하는 적층 제조 서비스 기업으로, 사업에 필수적이고 시간에 민감한 오일, 가스, 모터스포츠, 보건, 항공우주, 방위 분야 고객을 지원합니다. 

 

오클라호마 브로큰애로에 본사를 둔 이 서비스 회사는, 총 25년 이상의 적층 제조 경험을 보유하고 추가적으로 선택적 레이저 소결(SLS), FDM(Fused Deposition Modeling), MJP(멀티젯 프린팅), DMP(Direct Metal Printing) 분야 전문가인 3D Systems On Demand를 통해 적층 제조 기술의 모든 분야를 다룹니다. 

 

Hill은 Rapid Application Group 설립 전 미 육군에서 13년간 엔지니어 겸 비행사로 복무했으며, Rapid Application Group은 상해퇴역군인 소유 중소기업 인증을 받았습니다.

 

비즈니스가 놀라울 정도로 빠르게 성장하면서 Hill은 생산 용량을 비용 효율적으로 늘리기 위한 방법을 찾기 시작했습니다. 

 

그는 3D Systems의 Figure 4® 기술을 구매한 것이 비즈니스를 성공으로 이끈 탁월한 선택이라고 말합니다. 

 

Figure 4 Standalone은 작업 편의성과 빠르고 저렴하게 결과물을 생산할 수 있는 능력 외에도 소요 비용만큼 절약 효과가 있으며, Rapid Application Group의 생산 능력을 두 배까지 끌어올려 고품질의 소형 부품을 단 몇 분만에 생산합니다.

 

 

 

설치 후 몇 개월 만에 ROI를 실현하는 Figure 4 Standalone

 

 

Rapid Application Group이 Figure 4 Standalone을 구매하게 된 동기는 부품 품질을 유지하면서 비용 효율적으로 생산량을 높이고 싶었기 때문입니다. 

 

제품을 선택하는 과정에서 Hill은 시장 출시 시간, 반복성, 부품 표면 마감 처리, 시스템 비용을 고려했습니다. Rapid + TCT 무역 쇼에서 Figure 4를 발견한 Hill은 선택이 '전혀 어렵지 않았다'고 말했습니다. 

 

그를 처음으로 놀라게 한 것은 작은 크기에도 불구하고, 성능은 강력한데다 이동성도 탁월하다는 것이었습니다. 

 

"저는 여러 공간에 이동 배치하거나 기존 공간에 추가할 수 있는 장비를 원했습니다." Hill의 말입니다. "그래서 구매 결정이 어렵지 않았습니다."

구매한 지 몇 시간 만에 Rapid Application Group에서는 사용 준비를 마칠 수 있었습니다. 

 

Figure 4는 6시그마 반복성에 대한 보정 및 공차 요구 사항을 달성할 수 있습니다.

"Figure 4의 반복성은 중요했습니다. 파일을 로드하고 지켜보지 않아도 이전과 똑같은 부품을 얻을 수 있다는 점은 품질 기준과 생산 일정을 유지하는 데 매우 중요한 일이었습니다. 

 

Figure 4 Standalone은 매우 복잡한 소형 부품도 생산량을 2배로 높여주면서 한 달 만에 구매 가치를 실현했습니다."

 

 

 

빠르고 간편한 3D 프린팅, 고품질 제조 부품

  

빠르고 간편하게 새 프린트를 시작할 수 있는 능력은 여러 응용 분야 및 산업에서 중요하지만, 특히 서비스 부서 환경에 직접적인 영향을 미칩니다. 

 

부품 인수 및 견적, 파일 수정, 인쇄용 부품 납품 및 품질 보증 등 각 단계에서 소요되는 시간과 복잡성은 전체 생산성에 영향을 미칩니다. 

 

"회사가 보유한 많은 기술 중에서도 Figure 4 Standalone은 가장 사용이 빠르고 간편합니다"라고 Hill은 말합니다. 

 

"3D Sprint®와 함께 사용하면 뛰어난 반복성으로 회사에 새로운 연략을 완벽하게 구축할 수 있습니다."

Figure 4 Standalone을 사용하면서 Rapid Application Group은 고품질의 부품을 그 어느 때보다 빠르게 제조하여 납품할 수 있게 되었습니다. 

 

프린트가 완료된 뒤 최종 부품을 얻기까지 서포트를 제거하고 부품을 세척한 뒤 UV 경화 스테이션을 통과시키기만 하면 됩니다. 

 

"아침에 파일을 받으면 점심에 프린터에 연결하여 30~45분 내에 부품을 얻을 수 있습니다"라고 Hill은 말합니다. 

 

다른 시스템이라면 유사한 부품을 얻는 데 약 7시간이 걸릴 것입니다.

 

모든 시스템의 생산을 멈추지 않는 3D Sprint의 워크플로

 

3D Sprint는 3D 프린팅의 시작부터 끝까지 전 과정을 편리하게 하는 다양한 도구를 갖추고 있습니다. 

 

Hill은 파일 조작, 품질 관리, 파일 준비부터 인쇄 관리에 이르는 3D Sprint의 빠르고 간편한 워크플로 덕분에 Rapid Application Group이 고객에게 견적을 제공하고 작업을 시스템에 보내는 시간을 줄일 수 있었다고 말합니다. 

 

"3D Sprint의 여러 기능과 물리적인 플래시 드라이브를 이용한 파일 전송 대신 프린터로 파일을 전송할 수 있다는 점이 작업 속도를 크게 단축시켜 주었습니다"라고 그는 말합니다.

적층 제조 소프트웨어인 3D Sprint는 파일 내에 존재할 수 있는 문제 영역을 식별하고 해결책을 제공하므로 Rapid Application Group에서 필요한 파일 보정을 빠르게 추적할 수 있습니다. 

 

"생산 흐름이 멈추지 않게 해 주는 훌륭한 도구입니다."

알고리즘에 기반한 Smart Supports 툴은 소재 최소로 사용하며, 배치를 최적화하는 서포트 구조를 생산할 수 있습니다. 또한 수동으로 구조물을 덮어쓰고 할당할 수도 있습니다. 

 

"3D Sprint는 자유도가 높습니다. 3D Sprint로는 필요한 모든 작업이 가능합니다."

 

 

3D Sprint 워크플로의 간편함, 빠른 속도와 3D Systems 프린터에서 다른 프린터로 간편하게 전환하는 기능 덕분에 Rapid Application Group은 모든 3D 프린터의 파일 준비 소프트웨어로 3D Sprint를 활용하고 있습니다. 

 

"사용 편의성은 10점 만점에 10점이죠." Hill은 말합니다. "다른 작업자에게 설명하기도 쉬워 신규 사용자 교육도 간편하다는 것을 깨달았습니다."

 

 

Figure 4 TOUGH-GRY 15 소재로 제작된 사출 성형 수준의 표면 품질

 

Hill은 Figure 4 부품의 우수한 표면 특성은 사출 성형 부품과도 비교할 수 있을 정도이며, 많은 고객이 제품을 받은 뒤 제조 공정을 물어볼 정도라고 밝혔습니다. 

 

"고객 중에는 실제 인쇄된 부품을 보고 사출 성형 부품 같다고 말하는 경우도 있습니다." Hill의 설명입니다. "Figure 4 Standalone은 표면 품질, 강성, 부품 배송 속도로 회사의 빠른 성장을 도왔습니다. 

 

3D Systems에서 거의 2x2피트 크기의 사출 성형 기계를 개발한 것이나 마찬가지예요."

일례로 Rapid Application Group은 의료 기기 회사에 부품을 납품했는데, 기존에는 계속 부서지고 지속 사용 시 관리 문제가 발생하곤 했습니다. 이에 Hill은 새로운 부품 생산을 시작했습니다. 

 

Rapid Application Group이 Figure 4 Standalone과 Figure 4® TOUGH-GRY 15 소재를 사용해 3D 프린팅한 새 부품은 여러 품질 테스트를 거쳤습니다. 

 

부품 사양은 7피트 높이의 추락에도 견뎠지만, Hill은 한 걸음 더 나아가 작업실의 건식 벽체에 부품을 설치해 보았습니다. 

 

"부품을 건식 벽체에 설치했는데도 아무 문제가 없었습니다."

 

 

Rapid Application Group은 Figure 4를 활용하면서 해당 의료 기기 회사에 이처럼 개선된 부품을 단독으로 납품하는 계약을 체결할 수 있었습니다. 

 

의료 기기 기업은 3D 프린팅 부품과 관련된 장치의 유지 보수를 줄일 수 있어 보증 기간을 연장할 수 있었습니다. "모두에게 좋은 결과였죠"라고 Hill은 말합니다.

 

완전 생산 적층 제조 서비스 분야 시작

 

Hill이 적층 제조를 처음 접하게 된 것은 2015년, 미국 항공 의학 연구소의 연구 조종사로서 미국 항공 헬멧용 Hill 헬멧 마운트를 개발했을 때였습니다. 

 

이 연구소에는 소형 3D 프린터가 있었고 Hill은 고전 만화 영화의 연출처럼 머리 위에서 전구가 번뜩였다고 합니다. 

 

"처음 적층 제조를 접해본 뒤로 제가 몸을 담아야 할 분야임을 알게 되었습니다."

군에서 제대한 Hill은 글로벌 항공우주 기업의 비즈니스 개발 이사로 선정되어 적층 제조, 로봇 용접, 자동화 도입 관리 프로그램을 기획했습니다. 

 

그는 적층 제조가 회사의 현 상황을 벗어나 원하는 목표를 이루어 줄 초석이라는 것은 알았지만, 시기 및 재정적인 문제로 프로그램을 진행할 수 없었습니다. 

 

그러나 적층 제조 기술에 대한 Hill의 확신은 여전했습니다. 그는 회사를 사임하고 Rapid Application Group을 설립합니다.  

현재 Rapid Application Group은 적층 제조 기술의 전 분야에 걸친 대량 및 소량 생산 부품을 지원합니다. 

 

Rapid Application Group은 상해퇴역군인 중소기업으로, HUBzone, ITAR, NaVOBA 인증을 받았으며, AS9100D/ISO9001을 준수하고 2019년 1분기에 새로운 인증을 획득합니다. 

 

Hill은 빠르고 지속적인 성장을 거두고 있는 Rapid Application Group이 기존 제조 비즈니스와 경쟁하지 않으며, 오히려 다른 기업을 돕는 회사라고 말합니다. 

 

"우리는 적층 제조를 통해 새로운 역량을 즉시 제공할 수 있습니다"라고 그는 말합니다.

 

3D 프린팅으로 퇴역군인의 삶 바꾸기

 

Hill의 비전은 고객은 물론 동료 퇴역군인의 요구 사항도 만족시켰습니다. 

 

퇴역 후 Hill은 다시 민간인의 삶을 사는 데 어려움을 겪었습니다. 

 

그러나 비즈니스를 통해 다른 퇴역군인들이 새로운 기반을 찾을 수 있도록 도울 수 있는 기회를 발견했고, 적층 제조 인증 프로그램을 시작해 퇴역군인들이 시장성 있는 기술을 익히는 것을 지원했습니다.

퇴역군인을 위한 적층 제조 프로그램은 퇴역군인에게 프린터 로딩, 품질 관리, 전반적인 AM 부품 제조 워크플로의 개념에서 실용적인 주제까지 모두 다루는 체계적인 커리큘럼입니다. 

 

Hill은 군대에 있을 때 본능적으로 남을 돕고자 했던 마음을 퇴역 이후에도 유지하고자 노력한다고 말합니다. 이 교육 프로그램은 퇴역군인이 시장성 있는 직업 기술을 갖추고 각자의 목표에 따라 Rapid Application Group이나 다른 현장에서 계속 기술을 활용할 수 있도록 설계되었습니다. 

 

Hill은 또한 지역 고등학교 학생 및 비행 청소년을 위한 적층 제조 인증 기반을 닦았습니다. "우리는 기업으로서 다음 세대를 돌보고 적층 제조를 통한 혁신의 씨앗을 키워야 할 책임이 있습니다." Hill의 설명입니다.

Hill은 적층 제조를 활용해 네 발 달린 동반자를 돕기도 했습니다. Figure 4 3D 프린터와 Figure 4 TOUGH-GRY 15 소재를 활용해 다른 단체가 자신의 보조견의 자매견인 Honor에게 의족을 설계해 제공하는 협조했습니다. 

 

재향군인회 소속인 Honor는 왼쪽 뒷다리 손상으로 산책하기 힘든 상태였습니다. 

 

그러나 Figure 4 소재는 내구성이 우수하며 표면 마감 처리가 뛰어나 용도에 적합했고 Figure 4 시스템의 속도 덕분에 Honor가 현장에 복귀하는 시간도 빨랐습니다.

 

 

"Rapid Application Group의 빠른 성장 이유 중 하나는 다른 사람을 돕겠다는 마음이라고 생각합니다." Hill은 밝혔습니다. 

 

"간절히 바라고만 한다고 해서 현실이 바뀐다고는 생각한 적이 없지만, 변화를 위해서라면 필요한 일을 할 것입니다."

 

 

 

 

 

 

 

Figure 4® 기술을 통한 빠른 부품 교체

 

기술 연구, 개발 및 전환 분야에서 세계적으로 인정을 받고 있는 데이톤 대학 연구소(UDRI)는 중요도가 낮은 부품군에 적합한 신규 프로세스 기술(Emerging Process Technology for Low Criticality Part Families)이라는 주제로 수상 경력을 가진 세 가지 America Makes MAMLS 프로젝트 중에서 한 가지를 진행 중입니다. 

 

특히 3D Systems의 Figure 기술로 구현된 적층 제조 프로세스인 "DLP를 통한 빠른 부품 교체"에 대해 연구하고 있습니다. 

 

이번 연구의 목적에 따라 중요도가 낮은 부품으로는 전기 커넥터, 노브, 탄성 그로밋, 스페이서 등이 있으며 각각 항공기에서 기능적 용도로 사용되고 있습니다.

 

UDRI와 3D Systems는 MAMLS 프로그램 1단계와 2단계에도 참여했습니다. 

 

두 단계가 지속성에 초점을 맞추는 것은 비슷하지만 핵심 주제는 서로 달랐습니다. 

 

각 프로젝트마다 서로 독립된 것은 사실이지만 이전 두 단계가 3단계를 지체없이 시작할 수 있는 기초를 마련하였을 뿐만 아니라 UDRI와 3D Systems가 ALC의 작업 방식과 요건을 실질적으로 이해하는 데 큰 역할을 했습니다. 

 

그 밖에도 1단계와 2단계는 다양한 부품마다 적층 제조 비즈니스 사례를 찾는 데 도움이 되어 어떤 부품을 쉽게 공급하거나 공급할 수 없는지, 그리고 어떤 경우에 적층 제조를 사용하는 것이 좋은지 밝혀내는 데 기여했습니다.

기존 항공기라면 제조 장비의 노후화, 높은 제작 비용, 소량 요구, 정품 툴링의 단종, 부실한 설명서, 그 밖에 가용성 관련 문제 등으로 생산이 중단된 부품에서 적층 제조 비즈니스 사례가 해답이 될 수 있습니다. 

 

Figure 4 같은 새로운 기술에서 구현되는 부품 교체 속도는 미공군 같이 전략적 지속성 이니셔티브를 추진하는 기관에게 기회가 될 수 있습니다.

 

UDRI와 협업 기업들은 앞으로 2년간 이번 연구 프로젝트를 진행하면서 Figure 4가 항공기 지속성이라는 큰 그림에 얼마나 적합한지 밝혀내기 위해 노력할 것입니다.

 

 

 

 

 

속도의 필요성

3D Systems의 Figure 4는 비접촉식 멤브레인을 프로젝터 기반 이미지와 함께 사용하는 모듈식 제조 프로세스입니다. 

 

Figure 4는 툴패스 기반 적층 제조 기술과 달리 정밀한 해상도, 평활한 표면, 생산 소재의 화학 반응, 빠른 프린트 속도를 유지하면서 단일 투사를 통해 전체 부품 단면을 제조합니다. 또한 Figure 4는 모든 Figure 4 소재마다 6시그마 반복성(Cpk > 2)을 구현하여 대부분 제조 과정에서 언제든지 3D 프린팅 기술 사용이 가능합니다.

 

기하형상 정확도와 함께 프린트 속도와 소재 적합성도 중요합니다. 

 

1일 맞춤형 정비 작업에 대한 전망은 항공기 준비 상태와 가용성을 개선하여 당일에 사용할 수 있다는 점에서 매우 밝습니다. 

 

하지만 UDRI는 이러한 역량을 기념하기 앞서 잠재적 문제를 체계적으로 찾아 해결하여 USAF를 비롯한 기타 DoD(국방부) 기관 등에서 Figure 4 기술을 도입할 수 있는 기틀을 마련하는 데 박차를 가하고 있습니다.

 

 

 

 

DLP 전환을 위한 과학적 접근 방식

 

 

프로그램에서 가장 먼저 하는 일은 테스트할 부품을 찾아 각 부품에서 필요한 소재 사양을 간략히 나타내는 작업입니다. 

 

UDRI는 스캐닝 역설계 소프트웨어인 Creaform HandyScan을 사용해 3D 스캔에서 CAD에 이르는 워크플로를 따라 부품을 디지털화하여 프린팅 파일을 준비합니다. 

 

이후 프린트를 마치면 소재 테스트가 시작됩니다. Osborn 박사의 예상에 따르면, 이번 연구는 6개월이 지나면 유용한 데이터를 쏟아내기 시작해 프로젝트를 마치는 대로 미공군에게 최종 보고서와 추천서를 제출하면서 종료됩니다.

 

현재 이러한 응용 분야에서는 Figure 4 기술과 관련하여 알려진 것이 많지 않지만 이 기술의 속도와 기하형상 공차는 엄청난 비전을 제시하고 있습니다. 

 

UDRI와 협업 기업은 이번 프로그램에서 과학의 힘을 활용해 빠른 부품 교체를 실현할 계획입니다.

 

 

 

미공군(USAF)의 지속성 임무는 기존 항공기, 시스템, 장비들이 대부분 계속해서 노후화되면서 점차 어려워지고 있습니다. 이러한 문제를 해결하려면 빠르고, 안정적이고, 지속적인 유지보수 솔루션이 필요합니다. 

 

업계를 앞서가는 선두 기업들과 연구 기관들은 기존 지속성 솔루션을 넘어 새로운 기술에서 기회를 엿보고 있습니다. 

 

이러한 상황에서 3D Systems의 적층 제조를 이용한 빠른 부품 교체는 진지하게 평가했을 때 필요할 경우에 제조하여 재고를 관리한다는 점에서 매력적인 솔루션일 수 밖에 없습니다.

적층 제조(AM)를 비롯한 3D 프린팅 기술 연구, 탐구, 개발 및 혁신 분야에서 미국의 최고 협업 파트너인 America Makes는 전환이 필요한 초기 지속성 옵션을 찾아 심사하는 이니셔티브를 이끌고 있습니다.

 

America Makes는 현재 “저비용 지속성을 위한 첨단 제조 기술의 성숙화(MAMLS)" 프로그램에 따라 공장 효율 개선을 위한 응용 연구 및 개발 프로그램 부문과 USAF의 전략적 준비 태세를 유지하기 위한 공군 군수 단지(ALC) 부문에서 Project Call 3단계를 진행 중입니다.

 

영상으로 확인하기(클릭)

 

Figure 4® 3D 프린터는 스웨덴의 디자인 업체 Splitvision에 정밀성과 생산성을 더해 주었습니다.

Splitvision은 북유럽 산업 디자인 업체로 Figure 4 3D 프린팅 기술을 채택했습니다.

 

 

 

스톡홀름에 본사를 둔 제품 디자인 업체인 Splitvision Design은 3D Systems의 Figure 4® Standalone 3D 프린터에 투자한 최초의 북유럽 회사 중 하나입니다. 

 

이러한 투자를 통해 이 회사는 이제 연속 생산으로 이동하기 전에 놀라운 정확도로 피팅과 어셈블리를 평가할 수 있습니다. 동시에 이 회사는 Figure 4 Standalone으로 원형제작 시 생산성이 높아졌습니다.

약 30년 전 회사가 창립된 후 Splitvision Design(창립 당시 회사명은 Formbolaget)은 판매시점 솔루션에서 맞춤형 트럭 캡까지 다양한 디자인 작업을 수행했습니다. 

 

오늘날 Splitvision은 의료 기술과 자동차 관련 분야의 기술 집약적인 회사를 위한 산업 디자인 작업을 전적으로 수행합니다. Splitvision이 특별한 이유는 제조와 물류에 중점을 둔 서비스를 제공하여 일반적인 디자인 회사를 뛰어 넘는다는 것입니다.

"저희는 전통적인 디자인 업체로 출발했지만 시간이 지나면서 이러한 절차에 중점을 둘 때 제조 공정이 개선되고 제어 가능성도 높아진다는 것을 확인했습니다", Splitvision Design의 R&D 관리자인 Lukass Legzdins 씨의 설명입니다.

"저희는 디자인 작업만 하다가 이제는 엔지니어링과 계획, 구입, 물류 작업까지 합니다." 

 

"중국에도 사무실이 있어 현지에서 제조와 관련해 일상적인 연락을 담당합니다. 또한 이곳에서는 품질 관리를 실행하고 공급 체인을 모니터링합니다. 이를 통해 전반적으로 매우 우수한 결과가 만들어지고 개념 단계에서도 제조에 더 많은 가치를 추가할 수 있습니다."

 

 

Figure 4 3D 프린팅으로 더 나은 원형 제작

 

 

이러한 유형의 턴키를 위한 노력은 원형 제작에도 반영됩니다. PLM Group에서 설치한 3D Systems의 신형 Figure 4 Standalone 3D 프린터로 Splitvision은 서비스 포트폴리오를 확장하고 있으며 제품 개발에 역량을 더합니다. 

 

이제 Splitvision은 사내에서 프린트된 더 나은 실물 원형을 제공할 수 있습니다. 

 

동시에 고품질의 3D 프린팅 부품 덕분에 사출 성형 공구를 주문하기 전에 필요한 데이터를 최적화할 수 있습니다.

3D 프린팅을 사용하기 전에 원형 제작은 지루한 수동 작업이었습니다. 

 

Splitvision은 폼과 플라스틱 소재를 사용하여 기하형상과 인체공학을 탐구하는 데 총력을 기울이기도 했습니다. 

 

성능 테스트나 고객 검토를 위한 원형을 스웨덴이나 중국의 타사 공급업체로부터 구입하였습니다.

"그러나 갑자기 대량의 제품을 개발 중인 시기가 있었습니다. 3D 프린팅 원형을 기다리는 동안 제품들이 쌓여갔습니다", Legzdins 씨의 설명입니다. 

 

"그 시기에 사내 3D 프린터에 투자하기로 했는데 그때 운 좋게도 Figure 4를 알게 된 것입니다."

 

이전에 Splitvision은 광조형 기술인 SLA에서 파생된 Figure 4 기술을 경험한 적이 없습니다. 

 

이전에는 SLA 부품이 회사에서 필요한 기계적 특성을 거의 나타내지 않았기 때문에 주목을 받지 못했습니다. 그러나 Figure 4로 인해 이 기술이 매우 흥미로워 졌습니다.

 

예상을 뛰어 넘는 적층

 

 

Splitvision은 다양한 보청기 브랜드를 비롯하여 혁신적인 여러 의료 기술 회사와 오랫동안 협력해 왔습니다. 

 

생산은 보청기 케이스와 같은 관련 제품으로 구성되는 경우가 많습니다. 기업들이 핵심 제품 생산 라인을 최적화했기 때문입니다. 

 

그러나 보청기 케이스는 디자인과 제조가 까다로울 수 있습니다. 보청기를 보호하고 품질이 뛰어나야 하며 브랜드를 반영하고 내구성도 우수해야 합니다.

Splitvision이 디자인하고 제조하는 케이스에는 TPE 또는 실리콘이 일부 사용되었습니다. 부드러운 라이닝으로 보청기를 제자리에 유지하여 일상적인 마모와 파손을 방지합니다. 

 

그러나 결과가 좋기를 바란다면 3D 프린팅 TPE와 실리콘은 거의 불가능합니다. 유일한 옵션은 금형인데 이것은 디자인을 평가하고 잠재적인 어셈블리 과제를 조사하려고 할 때 상당히 어렵습니다.

"프린트 샘플을 PLM Group에서 여러 개 받고 난 후에 3D Systems의 Figure 4 ELAST-BLK 10 소재의 특성이 고무와 동일하다는 것을 알았습니다. 기대 이상이었습니다", Legzdins의 말입니다. 

 

"이 소재로 윤곽이 분명한 표면이 가능합니다. 세부적인 형상과 면을 볼 수 있죠. 그러나 무엇보다도 어셈블리 공정을 평가하여 잠재적인 과제를 식별할 수 있다는 점이 중요합니다. 

 

전반적으로 이 방법이 훌륭한 것은 저희는 기하형상을 확인할 수 있고 동시에 저희 고객들은 자체 사용자 테스트를 할 수 있다는 것입니다.

리지드 Figure 4 TOUGH-GRY 15 소재 사용과 결합하면 Splitvision은 자사 제품에 정밀도를 더 높일 수 있습니다. 프린터가 고해상도라서 마감 처리의 필요성이 거의 없습니다.

"Figure 4로 저희가 현실에 한 걸음 더 다가갔다고 말할 수도 있습니다", Legzdins 씨의 말입니다. "이전에 저희는 도구를 주문하기 전에 CAD 파일에 여지를 많이 두었습니다. 

 

이제는 개발 단계에서 한두 단계를 건너뛸 수 있습니다. 3D 프린팅 원형 제작에서 훨씬 많은 기하형상 데이터를 얻기 때문입니다. 그 결과 도구를 증분 변경하거나 조정하는 일이 줄었습니다.

Figure 4 프린터는 제품 개발에서 Splitvision의 핵심 가치도 반영합니다.

 

"고객과 협력할 때 저희는 디자인과 제조에 저희의 역량을 더하고 싶습니다. 

 

그게 어느 분야든 저희가 기능을 최적화할 수 있다고 생각한다면 말입니다. 

 

이러한 지식을 활용해 제품의 품질을 새로운 차원으로 끌어올립니다"라고 Legzdins 씨는 말합니다.