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적층·절삭 가공기술, 제조업 패러다임을 바꾸다
 
DMG MORI의 3D 메탈 프린팅 장비 LASERTEC 65 3D
 
서지나기자 | 2016.09.01 | 2016년 9월호
 
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DMG MORI는 영국 셰필드 대학의 첨단가공 연구센터 AMRC(Advanced Manufacturing Research Center)의 파트너로서 다양한 연구를 지원하고 있다. 최근 DMG MORI는 AMRC가 하고 있는 3D 프린팅 기술이 적용된 애플리케이션 연구에 LASERTEC 65 3D를 지원했다. 이 장비의 특징은 무엇이며, AMRC는 이를 어떻게 활용하고 있을까?
제조업 혁신을 이끄는 3D 프린팅
현재 부품 가공에서 어느 정도 3D 프린팅을 사용하고 있지만 아직은 일부분에 불과하다.
 하지만 전 산업 분야에서 기존 가공기술에 3D 프린팅 기술을 접목한 애플리케이션에 대한 요구가 점차 늘어나고 있다. 이에 기존 제조방식과 3D 가공의 한계를 극복하고, 애플리케이션의 범위를 더욱 확대하려는 움직 임이 활발한 상황이다.
 3D 프린팅 기술은 기존 제조업 패러다임의 변화를 더욱 가속하고 있다. 이 패러다임을 바꾸는 중요한 열쇠 중 하나가 바로 3D 프린 팅의 적층 가공과 일반 절삭 가공이 융합된 적층·절삭 가공기술이다. AMRC의 데이비드 커티스 박사의 말에 의하면 최근 영국 전역에서 이 기술에 대한 관심이 제조업체를 중심으로 빠르게 퍼져나가고 있을 정도로 그 화제성이 점차 커지고 있다고 한다.
 커티스 박사는 현재 LASERTEC 65 3D를 사용해 적층·절삭 가공기술의 가용 능력을 파악하고, 이 기술을 활용해 더 높은 기술 수준을 달성하는 연구에 한창이다. 또한, 적층·절삭 연속가공 개발과 클래딩*, 레이저 처리 연구도 진행 중이다. 마이크로 단위의 미세한 구조부터 완성된 부품에 이르기까지 가공 프로세스가 일관성 있게 진행되는지, 이 프로세스가 주요 핵심 부품 생산에 만족할만한 영향을 끼치는지도 함께 연구하고 있다.
 
 *클래딩(Cladding)이란? 강의 양면 또는 한 면에 다른 금속을 접합하는 용접. 합재(clad sheet)라고도 하며, 다른 금속을 중합시켜 완전히 결합된 층 모양의 복합 합금이다.
까다로운 형상 가공도 쉽고 빠르게
커티스 박사는 여러 비핵심 부품 가공에서 이미 적층·절삭 가공기술의 우수한 효과가 입증되었다고 언급했다. 이어 그는 LASERTEC 65 3D 에서 이루어지는 공작물 용접 적층 과정은 단조나 분말 야금 방식과는 다르다고 설명했다.
  LASERTEC 65 3D 는 레이저 증착 용접 방식을 이용하며, 5축 가공 중 두 개의 다른 분말 소재를 사용해 적층할 수 있다. 이는 분말 파우더 베드를 이용한 기술보다 10배 이상 빠르 며, 어떠한 지지구조 없이도 최대 지름 500mm 크기의 부품을 만들 수 있다.
  또한, 밀링 가공 중 레이저 헤드가 가공 공간 바깥에 위치하도록 설계되어 있다. 이에 충돌 위험 없이 안전하며, 레이저 가공과 밀링 가공의 전환이 자유롭다. 일반 장비는 밀링과 레이저 중 하나만 가능하도록 설계되어 있어 까다로운 형상을 가공하는 것이 어렵지만, LASERTEC 65 3D는 이러한 형상도 쉽게 가공할 수 있다. 또 다른 특징을 꼽자면 초음파 가공 기술을 이용한 적층 솔루션인 ULTRASONIC 기술 팩이 있다. 이 기술을 활용해 마모 방지용 코팅 작업을 할 수 있다.
적층·절삭 가공기술이 변화시킬 미래 제조환경
비핵심 부품 가공 외에도 최근 기어 가공 분야에서 적층·절삭 가공의 사용 가능성 연구가 진행 중이다. 이처럼 제조분야에 3D 프린팅 기술이 적용되고 확대된다면, 미래 제조분야 작업환경에 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대된다.
  이후의 연구는 항공우주산업에 사용되는 애플리케이션 등에 더욱 초점이 맞춰질 전망이다. 커티스 박사는 이 연구의 성과가 유명 학술지와 기술 콘퍼런스를 통해 영국을 넘어 전세계에 널리 알려질 것으로 확신하고 있다.
  한편 디엠지모리코리아는 최근 제조업체로 부터 3D 프린팅 기술에 관한 문의가 증가해, 9월 6일 본사 테크센터에서 LASERTEC 65 3D 세미나를 개최한다. ‘Hybrid Metal 3D 프린팅의 최신 기술과 동향’이라는 주제로, DMG MORI 싱가포르 적층 가공센터의 전문 가를 초빙해 강의를 진행하고 데모파트 라이브 적층 가공을 선보일 예정이다.

 
TAG :  3D  공작기계  레이저  적층가공  프린팅
 
 
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