3D프린터 양산 모델링 기법 개발

메탈 커팅업계 리더인 Sandvik Coromant(www.sandvik.coromant)는 기존 방식으로는 한개를 생산할 수 있는 시간에 최대 200개까지 플라스틱 페이스 실드(의료 관계자용 마스크)를 3D 프린팅할 수 있는 새로운 3D 모델링 기법을 개발했다. 이 기술은 누적 모델 데이터를 사용하여 3D 프린팅 출력을 크게 높여 COVID-19와 싸우는 의료 종사자들을 위한 페이스 실드를 제작할 수 있다. 이 데이터를 무료로 공개한 Sandvik Coromant는 다른 기업들이 페이스 실드 생산을 지원하기 위해 이 방법을 사용하도록 권장하고 있다.
스웨덴에 있는 산업시설에서 Sandvik Coromant는 금속 가루로 복잡한 공학적 부품을 생산하고 있다. 현재, 의료 종사자를 위한 개인 보호 장비(PPE)를 생산하기 위해 이 회사의 금속 작업 전문가들과 3D 프린팅 설비를 재배치 하였다.
이미 여러 기업이 3D 프린팅 페이스 실드를 생산하고 있다. 그러나 3D 프린터는 통상 CAD 파일을 통해 한 번에 한 개씩 인쇄하는 것으로 제한되어 생산량이 저조했다. 이러한 문제를 해결하기 위해 Sandvik Coromant의 프레스 툴 부서의 엔지니어들은 기계가 다수의 페이스 실드 스택(더미)을 하나의 견고한 CAD 파일로 인식할 수 있도록 신모델공정을 개발했다.
Sandvik Coromant 엔지니어들은 단일 페이스 실드의 3D 이미지 데이터를 복사하여 여러 개의 실드를 각 각의 위로 쌓을 수 있다. 이중 압출기를 사용하여 3D 프린터는 각 제품 사이에 구조적인 지지대를 만들도록 지시받을 수 있으며, 기본적으로 각 실드 사이에 얇은 플라스틱 줄을 인쇄한다. 이 지지대를 수용성 재료로 인쇄하고 일단 인쇄되면 실드가 쉽게 분리될 수 있다.
Sandvik Coromant의 Press Tools 사업부는 현재 3D 프린터는 각 배치당 42개의 플라스틱 페이스 실드를 생산할 수 있게 되었다. 이 공정에서 이전에는 페이스 실드를 단지 하나만 제작하는데 48시간이 걸렸다. 대형 3D 프린터는 동일한 기술을 사용하여 단일 생산 배치당 최대 200개의 페이스 실드를 인쇄할 수 있게 되었다.
Sandvik Coromant는 이 기술이 페이스 실드를 생산하는 가장 효율적인 방법으로 3D 프린터에 접근하는 다른 기업들에 의해 채택되기를 바라고 있다. 실제로 이 회사는 이미 Stratasys사 3D프린터의 북유럽 대표 공급사인 Protech과 필요한 3D 모델 데이터를 공유했다. 취미생활 시장용 3D 프린터 유통업체도 자사 네트워크와 데이터를 공유했다.
Sandvik Coromant Press Tools 생산 엔지니어 Christian Dingfors는 “3D 프린터를 사용할 때, (한 번에 한 개씩 인쇄하는 것 보다), 여러 부품을 인쇄하는 것이 많은 양의 페이스 실드를 생산하기 위한 최적의 방법”이라고 설명했다. “COVID-19에 대항해 의료 종사자들을 지원하기 위한 지속적인 노력에서, 우리는 가능한 한 효과적으로 개인 보호 장비(PPE)의 생산에 기여할 필요가 있다. Sandvik Coromant가 이 기법과 필요한 영상 데이터를 가능한 한 많은 사업체와 공유하고자 하는 이유다. 우리는 3D 프린팅 능력을 갖춘 모든 설비시설들이 참여하기를 원한다.”
“우리는 3D 프린터에 접근할 수 있는 모든 기업이 이 인쇄 기술을 어떻게 배치할 것인지에 대한 가이던스를 원하면 당사에 연락하길 바란다. 3D 영상 데이터를 중소기업과 취미생활자 등 어느 누구나와도 공유하고 싶다” 고 Dingfors는 고 말했다.
3,000개 이상의 오버헤드 프로젝터 필름 생산실적이 있는 Sandvik Coromant의 몇몇 부서에서도 3D 프린팅을 사용하여 페이스 실드를 제작하고 있다. 예를 들어, Sandvik Coromant의 Press Tools Division 사업부는 현장에 있는 3D 프린터는 중요하지 않은 생산을 중단하ㅇ고, 현재 75%의 생산을 페이스 실드 제작에 전용하고 있다.
이 페이스 실드는 스웨덴의 Sandviken-Gävle, Gävleborg, Stockholm 지역의 병원에 기증될 것이지만, Sandvik Coromant는 이 계획이 이 회사내 뿐만 아니라 경제계에도 세계적으로 더 널리 확대될 것으로 기대하고 있다.
다른 곳에서는 Sandvik Coromant 미국 캘리포니아 영업영역 엔지니어인 Wally Calayag 는 아내가 간호사로 일하는 인근 병원에서 외과용 마스크가 의료진에게 주는 고통을 보고 아이디어가 떠올랐다. 3D 프린터와 오픈 소스 파일로 무장한 그는 수술 마스크 확장 스트랩을 인쇄하기 시작했다. 이 스트랩은 세이버 스트랩(ear savers straps)이라고도 한다. 그리고 얼마 지나지 않아 그는 의료전선의 사람들을 돕기 위해 이 끈들을 병원으로 배달하였고, 그 것을 보고 다른 사람들도 그 대의에 동하고 있었다.
Sandvik Coromant 적층 제조 사업부의 André Larsson R&D 기술자는 ” Sandvik 은 의료진들을 안전하게 보호하는 데 있어서는 결코 타협은 있을 수 없다”고 설명했다.

출처 : ManufacturingTomorrow
번역 : K-SmartFactory