'금속3D프린터'에 해당되는 글 2건

작년 스맥이 3D프린터 관련 특허를 취득했다는 소식부터 한국기계전에도서 3D프린터 관련 소식이 있었지만 실제 제품을 보지는 못했는데요. 이번 심토스 2016에서 스맥 금속3D프린터 MetRinter 250을 직접 볼 수 있었습니다.

이번에 공개된 제품은 MetRinter 250으로 배드를 사용해 금속분말을 얇게 도포하고 레이저를 원하는 모양으로 조사해 한겹을 만들고 그 위에 또 다시 한겹한겹 형체를 만드는 3D프린터 입니다. 보통은 SLS으로 불리는 방식으로 국내 공작기계 대기업이 3D프린터 시장에 도전했다는 것에 의의가 큰데요.

모래와 같은 아주 작은 금속가루에 레이저를 사용해 원하는 모양만 녹이는 방식입니다. 자세한것은 아래 동영상을 보시면 쉽게 원리를 알 수 있습니다.

동영상에서 보면 한겹을 일단 정리하고 그 위에 레이저를 쏘고 다시 한겹을 정리하는 과정을 볼 수 있습니다.

금속3D프린터는 부가가치가 크고 산업에 미치는 영향이 큰 만큼 국산 제품에 대한 기대가 큽니다. 인스텍에 이어 국산 금속3D프린터가 공개된 만큼 산업에 어떤 영향을 미칠지 궁금하네요. 특히 스맥의 경우 금속가공기 분야에 워낙 영향력이 있는 기업이니 그 성과가 더욱 기대됩니다.

배드는 사용한 SLS방식은 사실 표면에 단점이 조금 있습니다. 바로 보이는 완제품으로 사용하기에는 보이는 것과 같이 표면 상태가 좋지 않고 2차 가공을 할 경우 초기 설정된 정밀도에 대한 이슈가 발생할 수 있기 때문입니다.

하지만 이는 외국 SLS프린터에서도 공통적으로 발생하는 현상으로 표현력은 외국 제품에 비해서 뒤지지 않습니다. 특히 배드 타입의 경우 서포터가 필요 없어 내부에 미세한 다자인도 쉽게 표현한다는 아주 큰 장점이 있습니다.

스맥 금속3D프린터 MetRinter 250은 이번에는 기본 모델만 있지만 총 3가지 모델로 판매될것 같네요. 특히 MetRinter 250HM은 스팩으로 보면 하이브리드 형식으로 될 것 같습니다. ATC와 스핀들이 있는 걸로 봐서듣 디엠지모리의 레이저텍 모델과 같이 밀링 복합형이 될꺼 같네요. 

이번에 MetRinter 250은 금속3D프린터가 대부분 가격을 공개하지 않는 것과 달리 가격을 전시회에서 공개했는데요. 그만큼 가성비에서 자신있다는 의미 같습니다. 기본 모델은 2억7800만원에서 HM모델은 7억2200만원까지 하네요.

밀링과 5축 가공기로 명성이 높은 디엠지모리는 공작기계나 금속관련 전시회에 가신 분들은 꼭 한번 쯤 방문하게 되는 부스 입니다.(참고로 디엠지모리는 전시기간 모델에 많은 공을 들여 남자분들이 좋아합니다;;)

특히 디엠지모리는 3D프린터 분야에서 금속3D프린터와 5축 밀링을 결합한 하이브리드 금속3D프린터로 명성이 높은데요. 디엠지모리 금속3D프린터 LASERTEC 65 3D의 모습을 이번 기회에 한번 자세히 살펴봤습니다.

일단 크기는 큽니다;; 보통 금속3D프린터에 비해서 많이 큰데요. 초형 크기는 직경 650mm, 높이 360mm에 최대 1,000kg까지 조형이 가능합니다. 

LASERTEC 65 3D는 사진과 같이 배드가 아닌 FDM과 같이 직접 금속을 쌓아 올리는 방식의 금속3D프린터인데요. 원리는 간단하게 말하면 금속 분말을 분사하면서 분말에 레이저를 조사해 바로 바로 녹여 쌓는 방식으로 FDM과 유사합니다.

디엠지모리 제품이 하이브리드라고 하는 이유는 바로 이렇게 프린팅된 제품을 바로 5축 밀링을 통해 가공하기 때문인데요. 지금까지 나온 모든 금속3D프린터는 사실상 표면 연마를 사용하지 않으면 완제품으로 사용할 수 없기 때문에 프린팅 후 자동 공구 교환을 통해 표면연마를 한다는 것은 매우 효율적입니다.

밀링은 건식과 습식 모두 가능하고 5축이기 때문에 가공할 수 있는 범위가 아주 넓기는 한데요.. 개인적으로 하단 부분에 최초 고정 시키는 방식이 굼긍합니다. 특히 표면적이 적은 경우 어떻게 최초 레이어를 만들지 궁금하네요.

역시 XYZ축으로 제엉하는 콘트를 장치도 있습니다.

프린팅된 금속 셈플인데요. 보면 3D프린터로 제작한 부분과 밀링으로 가공한 부분의 차이가 큰 것을 볼 수 있습니다. 특히 가루를 사용한 3D프린터의 경우 빠르고 높은 결합도를 위해 고출력 레이저를 사용하기 때문에 표면이 특히 거친데요. 

일부 저출력 레이저를 사용해는 3D프린터의 경우 실제로 표면이 조금 더 스무스 하긴 합니다. 하지만 그런 금속3D프린터는 강도가 약하고 표면을 긁어보면 가루가 떨어지는 경우도 있습니다. 실제 현장에서 사용하려면 표면 가공은 필수라고 봐야합니다.

스테인레스 가공품인데요. 크기는 120*100*80이지만 출력시간은 총 6시간 입니다. 왠만한 FDM 저리가라 속도인데요. 디엠지모리에 의하면 직접 노즐에서 분말과 레이저를 조사하는 방식이 배드에 분말을 놓고 가공하는 방식에 비해 약 20배 가량 속도가 빠르다고 합니다.

밀링으로 가공한 부분은 정말 머시닝센터로 작업한거 처럼 깔끔하네요. 표면 조도도 역시 매우 우수합니다.

FAN WHEEL의 경우 직경 160파이에 156mm 높이인데요. 레이저로 가공한 시간은 총 312분이고 밀링으로 다시 240분 가공한 결과물입니다. 금속3D프린터로 출력한 결과물이라고 생각하기 힘들 정도로 품질이 우수합니다.

밀링이나 CNC 등 금속가공 분야에 일하시는 분들이 아니면 디엠지모리 라는 회사를 잘 모르실 수 있는데요. 디엠지모리는 독일에 있는 글로벌 공작기계 제조업체로 포르쉐의 경주용 자동차 부품과 본체 등을 가공하고 있습니다. F1에서도 디엠지모리 관련 광고나 내용을 심심치 않게 볼 수 있을 정도로 금속가공 분야의 대표적인 기업입니다.

디엠지모리의 제품으로 만든 엔진인데요. 경주용 같은 경우 특수 제작되는 경우가 많은 만큼 디엠지모리의 밀링이나 공작기계들이 많이 사용된다고 합니다.