3D프린터와 사출금형의 ‘환상적인 만남’

3D프린터와 사출금형의 ‘환상적인 만남’
사출금형에 도입된 Stratasys의 3D프린터 기술

<편집자 주>
3D 프린터의 등장이 제조업의 혁신을 가져다줄 것이라고 산업계는 큰 기대를 하고 있기만, 아직 그 기대감만큼 높은 수준에 이르지 못했다는 평이 지배적이다. 물론 3D프린터업계에서는 이를 실현하기 위해 다각의 노력을 기울이고 있다는 것은 분명한 사실이다. 이처럼 3D프린터산업과 제조업의 줄다리기가 지속되고 있는 상황에서 금형전문 제조기업인 HASCO가 Stratasys의 3D 프린팅기술을 도입해 사출금형 부품을 만들고 있다고 밝혀 업계의 화제가 되고 있다. 사출금형에 3D프린트를 적용해서 획기적인 성과를 이뤘다는 그들의 이야기를 들어보자.

3D프린터가 적용된 ‘K3500 신속변경(Quick-Change)’시스템

유럽의 금형전문 제조기업 HASCO가 3D프린트 전문기업 Stratasys의 Objet500 Connex 3D제조 시스템을 도입해 24시간이 소요되던 사출금형 부품을 6시간 만에 제작함과 동시에 기존의 툴링 방식에서 요구됐던 비용과 시간도 절감시켜 상당한 효과를 누리고 있다고 전했다.
Stratasys의 기술력과 함께 개발된 HASCO의 프로그램은 ‘K3500 신속변경(Quick-Change)’ 시스템으로 고기능 플라스틱 재료인 ABS를 사용한 금형부품을 만드는데 사용된다. 이는 기존의 툴 제조방식보다 적은비용으로 단시간에 부품을 제조할 수 있을 뿐 아니라 제품디자인의 수정도 가능해 효율적인 성능을 자랑한다. 

HASCO 세일즈 비즈니스 개발팀의 더크 폴먼(Dirk Paulmann) 총괄 부사장은 “제품의 생산수량은 줄어들고 시장출시 시간은 그 어느 때보다 빨라지고 있는 지금, 고객사들은 프로토타입을 신속하고 효율적인 비용으로 제작할 방법을 찾고 있었다”고 전하며 “HASCO의 이번 시스템은 기존의 금속 또는 알루미늄 부품에 비해 빠르게 제작하고 변경할 수 있어 생산성과 수익성 개선에 효과적”이라고 높은 만족감을 드러냈다.

더불어 그는 “오랜 세월 금형을 제작해온 HASCO의 경험과 Stratasys의 첨단 3D 프린팅 기술이 합해져 만들어진 3D 프린팅 시험사출 기술이 프로토타입과 소량생산의 미래시장에 큰 영향을 끼칠 것”이라고 기대감을 전했다.

효과적인 비용절감과 시험사출에 제격!

그동안 HASCO는 업계의 표준인 A8001 클램핑기구 기준에 적합한 실링 플러그를 제작하면서, 많은 수의 스크류 구멍을 봉합하기 위해서는 ABS플라스틱 실링 스크류의 벽 두께가 12㎜는 돼야 한다고 판단했었다. 하지만 기존의 사출성형 프로세스로는 이런 스크류를 만들 수 없어, Stratasys의 PolyJet의 기술을 도입하기 시작했다. 그 결과 실링 스크류의 벽 두께를 얇게 만들었을 뿐 아니라, 대량생산 전에 디자인 완성도까지 테스트할 수 있는 새로운 스펙의 금형부품을 3D 프린터로 제작하기에 이르렀다.

폴먼 부사장은 “믿을 수 없을 정도로 빠른 제작속도에 놀랐다”고 감탄하며 “Objet500 Connex 3D 프린터를 이용해 24시간이 걸리던 부품과 슬라이드 같은 폴리머 성형 캐비티 부품 작업을 불과 6시간 내에 만들어 낼 수 있었다”고 전했다.

또한 “프로토타입 전문 회사인 칸토(Canto Ing. GmbH)와 협력해 3D 프린트 부속품을 완성하고 샘플금형을 테스트한 결과 4일이라는 기록적인 시간으로 클램프에 장착할 첫 번째 실링 스크류를 생산할 수 있었다”고 밝혔다.

“적층가공기술을 금형과 사출성형 분야에 계속 전파할 것”

HASCO 제품과 Stratasys의 최첨단 3D 프린팅 기술로 혁신적인 어플리케이션을 보여준 이번 프로젝트는 사출성형에 3D프린터를 적용할 수 있다는 것을 증명했을 뿐 아니라, 최종생산 제품의 재료로 소규모 프로토타입을 제작하기 위해 3D 프린팅된 캐비티 부품이 금형을 신속하게 변경할 수 있는 대안이 될 수 있음을 보여주는 사례가 됐다.

Stratasys 제조 툴 버티컬 비즈니스 팀의 나다브 셀라(Nadav Sella) 디렉터는 “이번 협업을 통해 소규모 사출 성형 프로세스가 더욱 진화하고 금형제작 효율도 개선되어 매우 기쁘다”고 말하며 “금형과 3D프린터는 상당한 잠재력을 가진 애플리케이션 영역임을 알 수 있었으며, 앞으로도 HASCO와 같은 파트너사와 협력해 적층가공(AM)기술을 금형제작과 사출 성형 분야에 계속 전파할 것”이라고 밝혔다.

스트라타시스코리아 www.stratasys.co.kr

※ 출처 : EngNews (산업포탈 여기에) - 3D프린터와 사출금형의 ‘환상적인 만남’