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재료 알루미늄 6061

무게 660g

"캠록의 성공은 빠른 프린팅 속도, 독특한 부품 제작 방식, 저렴한 비용으로 새롭고 흥미로운 실제 개발이 가능한 SPEE3D 기술이 가능하다는 것을 보여주었습니다."

레베카 머레이 박사(2019년 첨단 제조 얼라이언스 이사)

도전 과제

호주 해군의 주문형 금속 부품을 생산할 수 있는 SPEE3D 기술의 역량을 입증하기 위해서입니다. 이러한 부품 역시 군사 사양을 충족해야 하지만 3D 프린팅 부품의 공정은 기존 제조 방식과 근본적으로 다릅니다. 기존 방식은 이미 이러한 인증을 획득할 수 있는 경로가 확립되어 있습니다. 문제는 3D 프린팅 부품도 인증을 획득할 수 있는 경로를 구축하는 것이었습니다. 이 프로젝트는 찰스 다윈 대학교(CDU)와의 협업 프로젝트였습니다. 

솔루션

해결책은 관련 군용 사양에 따라 설계된 알루미늄 캠록 호스 피팅을 인쇄하고 기능 테스트를 통해 이 부품의 유효성을 검증하는 것이었습니다.

결과

결과물을 검증하고 아미데일급 순찰정에서 현장 테스트를 거쳤습니다. 긍정적인 결과를 통해 SPEE3D 기술로 인증 가능한 부품을 생산할 수 있는 가능성을 입증했습니다.

주요 이점

- 해군 함정 및 승무원의 다운타임 감소.

- 해상에서도 필요에 따라 부품을 사용할 수 있습니다.

- 비용 절감.

배경

찰스 다윈 대학교(CDU)는 2017년 SPEE3D와 제휴하여 업계 파트너, 업계 및 학계와 협력하여 실제 애플리케이션을 개발하고, 업계 절차 및 표준을 만들고, 3D 금속 프린팅을 위한 재료 개발을 추진하는 것을 목표로 하는 공동 이니셔티브인 첨단 제조 연합을 결성했습니다. 이 프로젝트는 이러한 목표를 달성하기 위한 지속적인 노력의 일환입니다.

부품 선택

연구팀은 호주 해군과 협의하여 해군 함정에서 일반적으로 교체가 필요한 부품을 파악했습니다. 선택한 부품은 50mm C형 알루미늄 캠록 호스 피팅이었습니다. 이 유형의 호스 피팅은 호스를 서로 연결하고 펌프와 같은 다른 장비에 호스를 연결하기 위해 아미데일급 순찰정에서 일반적으로 사용됩니다. 이 피팅은 항구에서 담수, 폐기물 및 해수를 이송하거나 소방과 같은 선상 용도에 사용됩니다.

해양 환경은 부식을 통해 이러한 호스 피팅의 열화를 가속화하여 종종 서비스 장애로 이어집니다. 이러한 피팅의 다양한 크기와 구성을 고려할 때, 필요에 따라 기존 조달 프로세스와 관련된 지연 없이 적절한 교체 부품을 인쇄할 수 있는 기능은 매우 매력적입니다.

캠록 호스 피팅은 필요한 임계 치수 및 공차, 승인된 재료 및 기능 요구 사항을 설명하는 표준 Mil-C-27487/A-A-59326에 따라 지정됩니다.

호주 해군 RAN 아미데일급 순찰선에 펌프를 위해 설치된 SPEE3D 프린팅 캠록

솔루션 검증

표준의 사양에 따라 최종 부품의 형상을 위한 3D 모델이 개발되었습니다. 이 형상을 구현하기 위한 프린팅, 열처리 및 후가공 공정은 설계 단계에서 고려되었으며, 부품의 형상은 프린팅 공정 및 후가공 단계의 제약 조건에 맞게 조정되었습니다.

부품은 6061 알루미늄으로 LightSPEE3D 프린터를 사용하여 프린팅한 후 확인된 표준의 요구 사항에 따라 테스트를 거쳤습니다. 치수 테스트 결과, 원재료 특성 및 공급업체, 기능 테스트 요구 사항 및 압력 테스트 결과를 자세히 설명하는 인증서가 작성되었습니다. 압력 테스트는 외부 NATA 공인 시험소에서 수행했습니다.

호주 해군의 내부 위험 평가 후, 해군 요원들이 현장에서 부품의 기능적 효율성을 확인하기 위해 테스트를 거쳤습니다. 3D 프린팅 피팅은 엔진 구동식 휴대용 소방 펌프 작동의 일부로 테스트되었습니다.

모든 테스트에서 이 부품은 기존 주조 및 가공 부품과 동등하거나 더 나은 성능을 보였습니다. 관련 사양의 모든 요구 사항을 충족했으며 HMAS 브룸의 직원들은 이 부품이 목적에 적합하다고 판단했습니다. NATA가 승인한 압력 테스트는 복잡한 형상을 가진 '실제' 부품에서 기능적 강도를 달성하는 프린팅 기술의 능력을 입증했습니다.