공장 현장용 3D 프린팅 탄소 섬유

공장 현장에 3D 프린팅 도입하기

강도가 높은 부품을 대량 생산하는 데 있어 CNC 가공이 사라지지는 않을 것입니다. 하지만 탄소 섬유와 같이 강하고 가벼우며 강성이 뛰어난 소재를 활용한 3D 프린팅은 적층 제조(AM)가 현재의 공장 생산 공정을 보완하여 부품 제작 시간 단축, 설계 자유도 및 복잡성 측면에서 가치를 더할 수 있음을 의미합니다. 핵심은 공장 내 어디에서 AM이 금형 및 유지보수, 수리 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있는지 정확히 파악하는 것입니다. 때로는 현장 작업자들이 적층 제조의 주요 활용 사례를 제시해 주기도 합니다. 하지만 현장 내 적층 제조의 가치를 파악할 수 있는 방법은 이것뿐만이 아닙니다. 먼저 문제점을 파악하십시오. 그런 다음 생산 기간 단축을 통해 개선이 가능하고, 결과적으로 수익성을 높일 수 있는 현장 적용 사례로 눈을 돌려보십시오. 마지막으로, 최첨단 솔루션을 위해 적층 제조 전략 및 도입 분야의 전문가 서비스를 활용하십시오. 

효율성을 가로막는 장애물
근로자의 작업 중단 시간부터 생산 라인의 비효율성, 생산 설비 가동률 극대화에 이르기까지, 효율성을 저해하는 모든 요소는 비용 손실로 이어집니다. 낭비를 제거하고 재고를 줄이며, IoT로 연결된 생산 현장을 통해 스마트 제조를 구현하는 방법을 알아보십시오.

금형 응용 분야
인체공학적으로 설계되지 않은 공구는 근로자 부상을 유발하여 작업 중단 시간을 초래할 수 있습니다. 긴 공구 제작 기간과 대체 부품 부족은 모두 AM을 통해 효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 분야입니다. 올바른

조언 구하기 특정 공정에 맞춘 조언이 아니라,
귀사의 생산 라인에 맞는 AM 조언이 필요합니다. 완벽한 AM 솔루션은 전문가 서비스 팀의 올바른 전략에서 시작됩니다. 올바른 조언은 AM이 귀사의 워크플로우에 적합한지 여부뿐만 아니라, 어떻게 적용할지에 대한 해답을 제공합니다. AM 전문가와 함께하는 현장 실사(Factory Floor Walkthrough)는 생산 처리량을 높일 수 있는 핵심 영역을 더욱 정확히 파악하고, 시간과 비용을 절감할 수 있는 방안을 도출하는 데 도움이 됩니다.

소재의 강도는 매우 중요합니다

탄소섬유 강화 열가소성 수지는 까다로운 생산 환경의 요구 사항을 충족하며 금속 공구를 대체할 수 있습니다. 나일론 12 수지와 잘게 자른 탄소섬유를 혼합하고 중량 기준으로 35%를 충전한 이 소재는 모든 FDM® 열가소성 수지 중 가장 높은 굽힘 강도를 자랑합니다. 탄소 섬유는 강성 공구, 시제품 및 양산 부품에 필요한 강도와 강성을 제공합니다. 심지어 OneWheel 모션 장치의 프레임 레일용 기능성 시제품에도 적용 가능합니다.

기존 제조 방식의 한계를 파악하십시오

'신속 시제품 제작(Rapid prototyping)'이 가장 익숙한 적층 제조(AM) 용어일 수 있지만, 이것이 3D 프린팅의 유일한 신속 공정은 아닙니다. 탄소 섬유와 같은 강력한 소재 특성 덕분에, 래피드 툴링을 활용하면 공구가 고장 났을 때 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다. 생산 환경에서 견딜 수 있는 강도를 갖춘 교체 부품을 3D 프린팅으로 신속하게 제작하세요. FDM 나일론 12 탄소 섬유로 3D 프린팅된 지그와 고정구는 가벼울 뿐만 아니라, 임시 대체 공구 또는 기능성 프로토타입으로서 작업을 완수할 수 있는 강도를 갖추고 있습니다. 가동
중단

시간 줄이기 가동 중단은 수익 손실을 의미합니다. 3D 프린팅을 사용하면 기존 공구 제작 방식에 비해 훨씬 짧은 시간 내에 부품을 교체할 수 있습니다. 누구나 3D 프린팅 전문가가 될 수 있도록 돕는 사용자 친화적인 소프트웨어로 이 모든 것이 가능합니다.

효율성 향상 라인 효율성을 높이기
위해 새로운 공구가 필요하신가요? 3D 프린팅을 사용하면 GrabCAD Print™에서 설계한 후 원활하게 출력 단계로 넘어갈 수 있으며, 이는 기존 제조 방식보다 시간이 덜 소요되면서도 동등한 강도와 더 낮은 비용을 제공합니다.

폐기물 감소
적층 제조는 그 특성상 기존 가공 방식보다 폐기물이 적게 발생합니다. 재료를 깎아내어 부품을 만드는 대신, 재료를 층층이 쌓아 올려 사실상 폐기물이 없는 부품을 만듭니다. 이는 비용 효율적일 뿐만 아니라 친환경적입니다.

적합한 소재가 디자인을 주도합니다

Thule, FDM 나일론 12 카본 파이버 채택

3D 프린팅의 주요 사용자인 아웃도어 기업 툴레(Thule)에게는 한 가지 과제가 남아 있었습니다. 바로 기능 테스트를 수행할 수 있도록 섬유 또는 유리 강화 사출 성형 부품과 동등한 강성과 강도를 갖춘 프로토타입을 프린팅하는 것이었습니다. FDM 나일론 12 카본 파이버를 조기에 도입한 이 회사는 이제 설계 검증 단계를 넘어, 루프탑 카약 랙과 같은 제품의 클램프 메커니즘에 대한 실제 도로 테스트 단계로 나아갈 수 있게 되었습니다.

강력한 제조 분야 적용 사례

제조업체에게 3D 프린팅의 가치는 사이클 시간을 단축하고 비용을 절감할 수 있는 능력에 있습니다. 3D 프린팅이 제공하는 설계의 자유도와 Stratasys의 소재 성능 및 신뢰성이 결합되어, 제조업체는 경제적인 맞춤형 생산, 소량 생산 및 기능성 시제품 제작을 실현할 수 있는 강력한 경쟁력을 확보하게 됩니다. FDM 나일론 12

카본 파이버와 같은 고강도 소재를 사용하면 무거운 금속 소재를 대체하여 더 가벼운 부품과 공구를 제작할 수 있습니다. 생산 운영 내에서 제조 및 제품 개발 비용을

절감할 기회를 모색할 때 다음 사용 사례를 고려해 보십시오.

제조 보조 도구: 고정구, 지그, 검사
게이지 및 검사 도구를 신속하게 제작함으로써 제조업체는 작업 사이클 시간 효율을 개선하고, 공구 비용을 절감하며, 기존 방식보다 더 빠르게 더 많은 공구를 확보할 수 있습니다.

기능성 시제품
고강도 소재를 사용하면 기능성 시제품 제작이 가능해져 개발 기간을 단축하고, 개발 비용을 절감하며, 시장 출시 기간을 앞당길 수 있습니다.

인체공학적 최적화
3D 프린팅 공구는 더 가벼우며 특정 작업에 최적화할 수 있어 작업자의 안전과 업무 효율성을 높여줍니다.

딕슨 밸브 앤 커플링

딕슨 밸브 앤 커플링(Dixon Valve & Coupling)은 3D 프린팅 기술을 활용하여 갠트리 로케이터, 고정구 및 홀딩 조우 형태의 견고하고 신속하게 제작되는 공구를 통해 제조 비용을 절감하고 있습니다. 인건비는 딕슨에게 상당한 비용 부담이었으나, 이러한 공구를 3D 프린팅으로 제작할 수 있게 됨으로써 해당 비용이 획기적으로 감소했고, 이는 3D 프린팅에 대한 추가 투자를 신속하게 정당화하는 계기가 되었습니다.

제네시스 시스템즈 그룹

제네시스는 로봇 자동화 시스템을 구축 및 도입하고 있으며, 복합재 부품을 집어 올리고 다듬기 위해 더 빠르고, 가볍고, 저렴한 로봇 엔드 이펙터가 필요했습니다. 제네시스는 고강도 ULTEM™ 9085 수지를 사용하여 새로운 엔드 이펙터를 제작했으며, 그 결과 기존 그리퍼에 비해 무게를 94% 줄여 더 작은 로봇 모터를 사용할 수 있게 되었습니다. 또한 생산 소요 시간도 20일에서 3일로 85% 단축되었습니다.