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3D프린팅, 뿌리산업 공정혁신 솔루션 진화 중
  • 2021.10.22
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3D프린팅, 뿌리산업 공정혁신 솔루션 진화 중

- 금형 형상적응형 냉각채널 구현·주조 중자 일체화, 생산성·품질↑
- 간이금형 제작 제작 폴리머 소재 다양화, 다품종 소량 생산 활성화 기대


▲ M3파트너스(주)는 금속 3D프린팅을 활용해 가출 냉각 기간을 줄이면서 품질도 향상시킬 수 있는 독자적인 금형 제작 토탈 솔루션 'EPCM'을 제공하고 있다.

 

 

 

 

오는 12월16일 시행되는 ‘뿌리산업법’ 개정안을 통해 새롭게 뿌리기술에 포함되는 3D프린팅이 기존 전통 뿌리기술(주조·금형·용접·소성가공·표면처리·열처리)에 접목돼 공정혁신을 돕는 솔루션으로 진화하고 있다. 뿌리산업에서 4차 산업혁명시대 도래에 따른 경량화·고강도 제품 신속 개발과 함께 인력 고령화, 주 52시간 근무제 정착 등으로 인한 공정혁신 요구가 커지고 있는 가운데 이를 뒷받침할 3D프린팅 소재와 기술도 나날이 발전하고 있어 상호 발전이 기대된다. 


지난 10월13일부터 15일까지 일산 킨텍스에서 개최된 ‘인사이드 3D프린팅 컨퍼런스 & 엑스포’에서는 시제품 제작을 넘어 부품양산 공정에 적용이 확대되고 있는 3D프린팅 솔루션이 대거 출품됐다. 이번 전시회에서는 새로운 기술과 소재 개발로 이러한 흐름이 가속화되고 있음을 알리는 자리가 됐다.


3D프린팅은 실제 금형을 만들기 전 설계된 대상 부품의 형상을 사전에 검증하고, 설계의 문제점을 파악할 수 있는 이점이 있어 금형산업에서 효율적으로 사용되고 있다.


특히 사출금형 개발 분야에서 제품의 생산성 향상과 변형을 최소화시키기 위해 효율적인 냉각을 돕는 형상적응형 냉각채널(Conformal Cooling Channel)을 가진 금형 개발이 한창이다. 형상적응형 냉각채널 금형은 플라스틱 사출금형에서 냉각 시간을 30~50% 줄일 수 있고 열변형을 최소화할 수 있는 효과가 있다.




기존 절삭가공을 통한 사출성형 금형의 경우 냉각 채널 형상이 직선 형태이기 때문에 사출품의 균일한 냉각이 불가능하다.
반면 3D프린팅은 금형 내부의 복잡한 입체 형태의 냉각채널 구현이 가능해 금형 표면을 따라 냉각수 흐름을 균일하게 제어하여 냉각효율을 향상시킬 수 있다.

3D프린팅 토털 솔루션기업 M3파트너스(주)(舊 파트너스랩)는 금속 3D프린팅을 활용해 사출 냉각 시간을 줄이면서
품질도 향상시킬 수 있는 독자적인 금형 제작 토탈 솔루션 ‘EPCM(Express 3D Metal Printed Cooling-Channel Mold)’을 선보였다.
회사의 EPCM 금형은 최적의 열전달이 가능한 형상적응형 냉각채널 금형을 3D프린팅으로 자유롭게 구현할 수 있으며,
코어 교환도 모듈화를 통해 시간과 비용을 절감했다.





이를 통해 고객사는 제조업 트렌드인 다품종 소량 생산, 납기 단축 등에 빠르게 대응할 수 있으며 양산 금형 제작 전 품질 테스트도 가능하다.
M3파트너스는 최근 금형 설계·해석·제작에서 사출까지 전 공정을 처리할 수 있는 인프라 구축을 완료했으며
양산성 향상을 위해 금속 3D프린터를 올해말 추가 도입할 계획이다.