독일 프랑크푸르트 메쎄 전시장 FORMNEXT 2024에서 EXT TITAN을 만나다(feat. Titan EXT 800)

Titan 3D프린터와 Formnext 2024 – 제조업의 미래를 탐구하다

3D 프린팅 기술은 제조업의 패러다임을 근본적으로 바꾸며 새로운 가능성을 열어가고 있습니다. 특히, Titan 3D프린터는 정밀성과 대량 생산을 동시에 실현할 수 있는 기술적 혁신으로 주목받고 있습니다. 이러한 첨단 기술을 가장 잘 만날 수 있는 곳이 바로 글로벌 제조업 박람회 Formnext 2024입니다. 오늘은 Titan 3D프린터의 최신 기술과 Formnext 2024의 주요 하이라이트를 통해, 미래 제조업이 나아갈 방향과 잠재력을 함께 탐구해보겠습니다.

Formnext 2024가 어떻게 Titan 3D프린터를 포함한 다양한 기술과 네트워킹 기회를 제공하는지, 그리고 업계 전문가들이 주목하는 트렌드는 무엇인지 기대되는 내용을 확인해보세요.

제작용적

EXT 1070 Titan Pellet : 1070mm x 1070mm x 1118mm

EXT 1270 Titan Pellet : 1270mm x 1270mm x 1829mm

EXT 800 Titan Pellet : 800mm x 600mm x 800mm

3D시스템즈의 EXT Titan 시리즈는 산업용 고속 대형 펠릿 압출 3D 프린터로, 저렴한 열가소성 펠릿을 사용하여 기존 필라멘트 기반 3D 프린터 대비 최대 10배 빠른 출력 속도와 최대 10배의 비용 절감 효과를 제공합니다. 

이들 프린터는 용접된 강철 프레임, 산업용 CNC 컨트롤러, 모든 축의 서보 구동 볼 스크류, 능동 가열식 밀폐형 제작 챔버를 갖추어 신뢰할 수 있는 무인 적층 제조를 지원합니다. 

또한, 펠릿 압출 시스템은 다양한 저비용 열가소성 펠릿을 사용하여 높은 인쇄 속도를 구현하며, 최대 140°C의 가열 베드와 최대 80°C의 능동 가열 챔버를 통해 다양한 엔지니어링 소재의 프린팅이 가능합니다. 

이러한 특징으로 EXT Titan 시리즈는 항공우주, 자동차, 주조 공장, 소비재, 가전제품 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.

그럼 최근 독일 프랑크푸르트 적층 최대전시회 폼넥스트 2024에서 소개된 EXT Titan으로 제작된 제품들에 대해서 상세하게 알아보겠습니다.

우선 폼넥스트에 소개된 (NEW) EXT 800부터 알아보도록 하겠습니다.

EXT800 3D 프린터

용도: 산업용 대형 3D 프린터로, 다양한 소재와 고품질 출력이 가능.

적용 분야: 항공우주, 자동차, 대형 프로토타입, 금형, 건축, 가구 모델 등.

주요 기술적 특징

빌드 크기: 800 × 800 × 800mm (가로 × 세로 × 높이).

복잡한 형상을 단일 출력으로 제작하여 조립 필요성 감소.

멀티 매터리얼 및 멀티 컬러 지원

다양한 소재(FDM/FFF 기반 필라멘트) 사용 가능

PLA, ABS, PETG, 나일론, 탄소섬유 강화 플라스틱 등.

멀티 컬러 및 소재를 혼합 출력 가능하여 창의적 디자인 구현.

정밀한 출력

고해상도 출력: 레이어 두께 최소 50µm.

높은 반복 정밀도로 산업용 요구를 충족.

고속 출력

최대 출력 속도: 200mm/s.

대량 생산 및 프로토타이핑에 적합.

Battery Bank Air Duct

고온 환경에서도 견딜 수 있는 고성능 소재를 사용하여 제작되었으며, 산업 및 에너지 분야에서 활용할 수 있도록 설계

1. 제작 기술

EXT 1070 Titan Pellet Extrusion

펠릿 형태의 소재를 사용하는 대형 압출(FDM/FFF 방식) 기술.

고속 출력 및 대형 부품 제작이 가능.

2. 사용 소재

35% CF Nylon Pellets

나일론 소재에 탄소섬유(Carbon Fiber)가 35% 포함된 고성능 복합 소재.

고온 환경과 까다로운 응용 분야에 적합하며, 최종 부품 제작에 활용 가능.

3. 출력 세부 정보

출력 시간: 8시간.

소재 무게: 19lbs (8.6kg).

노즐 크기: 2mm.

층 높이: 0.8mm.

이 배터리 뱅크 공기 덕트는 탄소섬유 강화 나일론과  펠릿 압출 방식을 활용하여 제작된 고성능 대형 부품 고온 환경과 산업용 최종 부품 제작에 적합.

소재 비용 절감과 대형 출력 능력을 통해 생산성과 효율성을 모두 제공하는 솔루션.

Sheet Metal Forming Tool (판금 성형 도구)

항공우주 산업에서 판금(금속 시트)을 성형하거나 가공할 때 사용

혼합 제조 방식(Hybrid Additive and Subtractive Manufacturing)

적층(Additive)과 삭감(Subtractive) 제조 방식을 결합하여 제작.

적층 방식으로 도구 형태를 먼저 제작.

이후 CNC 밀링 등 후가공으로 매끄러운 표면을 완성.

맞춤형 펠릿 소재 (Custom Pellet Material)

높은 압축 강도를 가지며 판금 성형 과정에 적합.

비용 효율적인 맞춤형 복합소재(Custom Compound) 사용.

정확한 출력 및 후처리

출력 시 거의 최종 형태에 가깝게 제작하여 가공 시간을 단축.

후가공(밀링)을 통해 매끄러운 표면 품질을 완성.

프린트 시간 : 40분.

노즐 크기 : 2mm.

층 높이 : 1mm.

후가공

밀링 시간 : 1.5시간.

출력 후 CNC 밀링으로 표면 정밀도를 높임.

Interior Panel Mold for Vacuum Forming(진공 성형용 내부 패널 몰드)

주로 트럭, 버스, 기차와 같은 대형 차량의 내부 패널에 제작 활용

기술 : EXT 1070 Titan Pellet Extrusion (펠렛 압출 기반 3D 프린팅)

소재 : GF-PC Pellets (유리섬유 강화 폴리카보네이트)

출력 시간 : 123시간

소재 사용량 : 55 lbs (25kg)

노즐 크기 : 1mm

층 높이 : 0.5mm

* 활용 : 버스 좌석 커버 및  팔걸이, 내부 장식 패널, 천장 및 조명커버 등

Shoe Last(구두 골)

- 기술: EXT 800 Titan (압출 기반 3D 프린팅 기술)

- 소재: ABS Pellets (열가소성 플라스틱 펠릿)

- 응용 분야: 소비재, 특히 신발 제조

주요 특징

1. 원재료 비용 절감

   - 저렴한 열가소성 펠릿(ABS Pellets)을 사용하여 기존 필라멘트 대비 최대 10배 원재료 

    비용 절감 가능.

   - 이는 대량 생산과 프로토타입 제작에서 큰 비용 효율성을 제공합니다.

2. 변경 가능한 노즐

   - 노즐을 쉽게 교체할 수 있어, 고속 프린팅과 정밀 프린팅(얇은 레이어)을 모두 지원합니다.

   - 한 기계에서 매끄러운 표면 마감과 세밀한 레이어를 동시에 구현할 수 있습니다.

3. 매끄러운 표면 품질

   - 매끄러운 표면 처리가 가능하며, 추가적인 후처리 없이 사용이 가능합니다.

   - 이는 신발 제조 공정에서 정밀한 맞춤 제작이 가능하게 합니다.

프린트 세부 정보

- 프린트 시간: 4시간 45분.

- 소재 무게: 0.5 lbs (약 0.2kg).

- 노즐 크기: 1.0mm.

- 레이어 높이: 0.5mm.

Shoe Insole(신발인솔)

EXT 800 Titan Pellet 3D 프린터가 TPU 소재(Shore 40D)를 사용하여 신발 인솔(깔창)을 출력하는 사례를 보여줍니다. 펠릿 압출 방식은 기존 필라멘트 방식에서 한계를 느꼈던 고유연성 열가소성 재료를 사용하여 부품을 제작할 수 있는 혁신적인 기술입니다.

특히 이 사례에서는

- 비교적 짧은 시간(1시간 7분) 안에 신발 깔창을 제작.

- 낮은 중량의 재료(0.11kg) 사용.

- 1.0mm 노즐과 0.4mm 레이어 높이를 통해 디테일과 출력 속도 간의 균형을 맞춘 결과물.

이 기술은 소비재 제조 분야, 특히 맞춤형 신발, 인솔, 및 유연성이 요구되는 제품 생산에 적합합니다.

- 프린트 시간: 1시간 7분  

- 재료 중량: 0.25 파운드 (0.11kg)  

- 노즐 크기: 1.0mm  

- 레이어 높이: 0.4mm  

기술 : EXT 1070 Titan Pellet Extrusion (압출 기반 적층 제조 기술)

소재 : Titan CF ABS Pellets (탄소 섬유 강화 ABS 펠릿)

- ABS 소재는 강도와 내구성이 우수하며, 탄소 섬유 강화로 인해 경량화와 추가적인 구조적 강도가 제공됩니다 그린 샌드 몰드는 주조 공정에서 가장 흔히 사용되는 몰드 형태로, 주로 점토와 실리카 모래를 혼합한 후 금속 주물을 형성하는 데 사용됩니다. 이 과정에서 Casting for Automatic Green Sand Molding은 자동화된 시스템에서 몰드를 형성하는 주형으로 사용됩니다.

- 적층 제조 기술과 탄소 섬유 강화 소재를 활용하여 고효율, 고정밀 몰드 제작을 지원하며, 특히 대량 생산 환경에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.

기술적 배경

그린 샌드 몰드는 주조 공정에서 가장 흔히 사용되는 몰드 형태로, 주로 점토와 실리카 모래를 혼합한 후 금속 주물을 형성하는 데 사용됩니다. 이 과정에서 Casting for Automatic Green Sand Molding은 자동화된 시스템에서 몰드를 형성하는 주형으로 사용됩니다.

Casting for Automatic Green Sand Molding (자동 그린 샌드 주조용 주형)은 주조 산업에서 사용되는 자동화 몰드 제작 시스템에 필요한 핵심 부품입니다. 이는 적층 제조 기술과 탄소 섬유 강화 소재를 활용하여 고효율, 고정밀 몰드 제작을 지원하며, 특히 대량 생산 환경에서 뛰어난 성능을 발휘합니다.

이 주형은 자동화된 몰드 제작 기계와 호환되어 대량 생산 환경에서 효율적으로 사용할 수 있습니다.

생산 속도를 높이고 작업자의 수작업을 최소화합니다.

경량 설계

탄소 섬유 강화 ABS 소재를 사용하여 기존 금속 주형보다 훨씬 가볍습니다.

이는 자동화 시스템에서 기계 부하를 줄이고 에너지 소비를 절감하는 데 기여합니다.

정밀한 몰드 형상 구현

적층 제조 방식으로 제작되어 복잡한 형상과 세밀한 디테일을 구현할 수 있습니다.

몰드가 금속을 주입받는 과정에서 높은 정확도로 형상을 유지합니다.

모듈형 설계

주형은 다양한 구성 요소로 나누어져 있어, 서로 다른 주조 요구 사항에 맞게 조립 및 사용이 가능합니다.

여러 제품이나 프로세스에 쉽게 맞출 수 있도록 설계되었습니다.

내구성 및 재사용 가능

소재 특성과 제조 공정을 통해 높은 내구성을 제공하며, 반복 사용이 가능하도록 설계되었습니다.

이는 비용 효율성을 높이는 데 큰 기여를 합니다.

후처리 최소화

적층 제조 기술과 매끄러운 표면 마감 덕분에 추가적인 후처리가 거의 필요하지 않습니다.

이는 작업 시간을 단축하고 효율성을 높이는 데 도움이 됩니다.

응용 분야

자동차 산업

대형 부품 주조(엔진 블록, 트랜스미션 케이스 등)에 사용되는 몰드 제작.

중공업

중장비 및 기계 부품의 대량 주조 공정.

프로토타입 제작

주조 공정을 테스트하거나 새로운 제품의 프로토타입을 제작하는 데 사용.

장점 요약

생산 효율성 : 자동화 공정과 호환되어 대량 생산에서 높은 생산성을 제공.

비용 절감 : 저렴한 ABS 펠릿과 반복 사용 가능한 설계로 재료와 공정 비용 절감.

정밀성 : 복잡한 형상을 정확히 구현하여 품질 높은 주조를 보장.

환경 친화성 : 경량화된 설계와 에너지 소비 절감으로 환경적인 이점 제공.

Casting for Automatic Green Sand Molding의 가치

이 주형은 주조 산업의 대량 생산 공정을 혁신적으로 바꾸는 도구로, 자동화 시스템과 결합하여 기존의 전통적인 방식보다 효율적이고 정밀한 몰드 제작을 가능하게 합니다. 이는 제조 산업에서 비용 절감, 품질 향상, 작업 효율성 증대에 기여하며, 특히 고속 대량 생산이 필요한 산업 분야에서 필수적인 역할을 합니다.

HVAC 덕트

- 기술: EXT Titan 펠릿 압출

- 재료: Titan CF PP 펠릿

내용:

- 탄소가 함유된 폴리프로필렌 펠릿 재료로 내구성과 부식 저항성을 제공합니다.

- 설치 부품이 단일 부품으로 추가되어 부품 수를 절감합니다.

우측:

- 덕트와 공기 처리 부품의 경제적인 맞춤 제작.

- 프린트 시간 : 31시간  

- 재료 중량 : 4파운드 (1.8kg)  

- 재료 비용 : $80  

- 노즐 크기 : 1mm  

- 레이어 높이 : 0.5mm  

EXT Titan 펠릿 압출 3D 프린터를 사용하여 HVAC(난방, 환기, 공기 조절) 시스템의 덕트를 제작한 사례를 보여줍니다. 

주요 특징

1.소재의 강점

   - 탄소가 함유된 폴리프로필렌(PP) 펠릿은 높은 내구성과 부식에 대한 저항력을 제공합니다. 이는 HVAC 덕트와 같은 산업 부품에서 필수적인 특성입니다.

2.효율성

   - 덕트 부품은 단일 부품으로 출력되었으며, 이를 통해 조립 과정에서 필요한 부품 수를 줄이고 제작 단가를 절감할 수 있습니다.

3.경제적 맞춤화

   - 출력된 덕트는 시스템 설계 요구 사항에 맞게 경제적으로 맞춤 제작이 가능합니다. 이는 대량 생산보다는 특화된 프로젝트에 적합합니다.

4.프린팅 사양

   - 출력에 31시간 소요되었으며, 재료는 1.8kg을 사용하고 비용은 약 $80로 효율적인 비용 대비 효과를 보였습니다.

이 프린터는 교통, 건축 및 산업 공조 시스템 등 다양한 분야에서 복잡한 설계와 고성능 부품 제작에 적합합니다.

Skillet Insert Tool(스킬렛 인서트 도구)

- 기술: EXT 1070 Titan Pellet Extrusion 및 In-Situ Milling  

  (펠릿 압출 기반 적층 제조와 현장 밀링을 결합한 하이브리드 공정)

- 소재: Titan CF ABS Pellets (탄소 섬유 강화 ABS 펠릿)

프린트 및 밀링 세부 정보

   - 프린트 시간: 1시간.

   - 밀링 시간: 2시간.

   - 소재 무게: 4 lbs (약 1.8kg).

   - 노즐 크기: 2mm.

   - 레이어 높이: 1mm.

주요 특징

1. 그린 샌드 몰드 머신용 도구

   - 대량 생산 자동 몰드 제작 공정에 사용됩니다.

   - 효율적인 몰드 제작을 지원하여 생산성을 극대화합니다.

2. 하이브리드 공정

   - 펠릿 압출과 현장 밀링(In-Situ Milling)을 결합하여 고속성과 정밀도를 동시에 제공합니다.

   - 적층 제조 과정에서 표면 품질을 최적화하고 밀링으로 최종 정밀도를 보장합니다.

3. 정밀도와 매끄러운 표면

   - 출력된 형상이 실제 크기에 매우 가깝고, 공정 중 매끄러운 표면 마감을 제공합니다.

   - 최종 제품은 엄격한 공차(tolerance) 기준을 충족합니다.

Pump Pattern(펌프 패턴)

- 기술: EXT 800 Titan Pellet

- 재료: CF ABS 펠릿

전체 크기 패턴 출력: EXT 800에서는 800 x 600 x 800mm, 대형 시스템에서는 최대 1270 x 1270 x 1829mm까지 가능.

- 재료의 강도와 내구성이 기존 공구 보드 재료보다 우수.

- 무베이크 및 그린 샌드 주조 공정에서 입증된 성능.

- 펠릿을 사용하여 필라멘트 기반 프린터와 유사한 품질의 미세 레이어 높이를 제공하며, 재료 비용을 최대 10배 절감.

- 프린트 시간: 19시간

- 재료 비용: $11

- 재료 무게: 1.3파운드 (0.6kg)

- 노즐 크기: 0.6mm

- 레이어 높이: 0.3mm

EXT 800 Titan Pellet 3D 프린터를 사용하여 펌프 패턴을 제작한 사례를 보여줍니다. 펌프 패턴은 주조 산업에서 사용되며, 이는 정밀성과 내구성을 모두 요구하는 중요한 부품입니다.

특징

1. 정확하고 효율적인 출력

   - 최대 출력 크기가 넓어 다양한 크기의 부품 제작 가능.

   - 대형 주조 패턴을 제작하는 데 적합.

2. 우수한 재료 성능

   - 탄소섬유로 강화된 ABS 펠릿 재료는 기존 공구 보드보다 더 강하고 내구성이 높습니다.

   - 무베이크 및 샌드 주조 같은 고온 작업에서도 성능이 입증되었습니다.

3. 경제성

   - 필라멘트 기반 프린터와 유사한 품질을 제공하면서도, 펠릿 사용으로 재료 비용을 대폭 절감.

   - 19시간 만에 제작 완료, 비용은 $11로 매우 경제적.

EXT 800은 특히 대규모 주조 및 제조 프로젝트에서 정밀성과 비용 절감 효과를 동시에 제공하는 혁신적인 선택입니다.

Cushion Sample(쿠션 샘플)

- 기술(Technology): EXT 1070 Titan Pellet Extrusion , EXT 1070 Titan 펠릿 압출 기술

- 소재(Material): TPU Shore 40A Pellets , TPU 쇼어 40A 펠릿

- 적용 분야(Various): 다양한 응용

프린트 시간(Print Time): 3시간  

소재 무게(Material Weight): 0.5 lbs (0.2kg)  

노즐 크기(Nozzle Size): 0.8mm  

레이어 높이(Layer Height): 0.4mm  

응용 분야

- 소비재: 신발 깔창, 방석, 보호 패드.

- 산업용: 진동 완화 부품, 충격 흡수용 패드.

- 의료용: 환자용 쿠션, 맞춤형 보호 장치.

장점 요약

- 펠릿 기반으로 비용 절감과 유연성 극대화.

- 다양한 내부 채움 비율을 통해 원하는 물성을 쉽게 구현 가능.

- TPU 소재로 내구성과 충격 흡수력을 제공.

Formnext 2024에서 만난 Titan 3D 프린터 활용 사례 – 제조업의 새로운 패러다임

Formnext 2024는 단순히 최신 기술을 선보이는 전시회를 넘어, 제조업의 미래를 직접 체험할 수 있는 자리였습니다. Titan 3D 프린터는 그 중심에 있었으며, 펠릿 압출 기술을 활용한 다양한 사례는 산업 전반에 걸친 가능성을 보여주었습니다. 신발 인솔, HVAC 덕트, 펌프 패턴 등 실제 제작 사례를 통해, Titan 3D 프린터가 제공하는 정밀도, 경제성, 확장성은 생산 공정에 혁신적인 변화를 가져올 수 있음을 확인할 수 있었습니다.

앞으로 Titan과 같은 펠릿 기반 3D 프린터는 단순히 부품 제작 도구를 넘어, 맞춤형 설계, 비용 절감, 지속 가능성을 아우르는 핵심 솔루션으로 자리잡을 것입니다. Formnext 2024를 통해 엿본 제조업의 새로운 패러다임은 곧 현실이 될 것이며, Titan 3D 프린터는 그 변화의 선두에서 활약할 것입니다.

다가올 혁신에 함께 동참하고 싶다면 Titan 3D 프린터의 가능성을 더욱 자세히 알아보세요. 제조업의 미래는 이제 단순한 상상이 아닙니다. Titan과 함께 새로운 가능성을 만들어가는 여정을 시작해보세요!