Challenge

Avoid drawing walls one by one in CAD to have hollow models

Solution

Hollow the designs using Materialise Magics

Software used

Materialise Magics

Insight/how

Using Materialise Magics' hollowing feature

Industry

Service bureau

경기도 시흥에 위치한 시제품, 소규모의 터빈 제작에서부터 밸브와 압축기와 같은 금속 제작 전문 기업인 RP CAST는 회사명에서 의미하듯이 기본적으로 정밀 주조를 이용하여 이와 같은 부품을 제작합니다.

정밀 주조는 왁스 패턴 제작을 필요로 하며 여러 번의 세리믹 코팅이 이뤄집니다. 코팅된 세라믹은 가마에서 구워지며 그 결과 왁스는 녹아 없어져 경화된 세리믹 몰드만 남게 됩니다. 용해된 금속은 몰드로 부어 완벽히 이 금속이 굳어지게 되면 세라믹 몰드를 부수어 최종 금속 파트만 남습니다.

 

새로운 방법으로 패턴을 제작

정밀 주조를 통해 고도의 섬세하고 복잡한 형상을 주조할 수 있습니다. 하지만 기존의 방식대로 패턴을 제작 시 굉장한 비용이 듭니다. 왁스 패턴을 만들 때 금속 금형이 필요하게 되는데 절삭 방식으로 제작을 하게 되면 소규모 제작 시 비용과 시간이 많이 듭니다. 그래서 RP CAST는 3D 프린팅을 사용하여 작업 과정 단축과 함께 수익성을 증가시켰습니다.

Materialise Magics를 사용하여 RP CAST는 마스터 파트의 3D 모델을 제작 후 voxeljet 프린터를 이용하여 아크릴 계열의 재료로 파트를 출력합니다. 출력 후 파트는 wax에 담갔다 뺀 과정을 통해 준비 됩니다. 그 나머지 과정은 일반 정밀 주조 공정과 같습니다. RP CAST는 Materialise Magics의 유용한 기능 중 fixing과 hollowing 기능을 주로 사용하여 기존의 CAD 파일로 돌아갈 필요 없이 STL 파일 fixing을 바로 수행합니다. RP CAST는 패턴을 출력하기 위해 부품의 외부 형상만 필요로 하여 hollowing 기능을 통해 현저히 파트 무게와 출력 비용을 줄일 수 있었습니다.

Master of a turbine wheel in Materialise Magics software

Materialise Magics는 또한 사용자로 하여금 물체의 내부를 비울 수 있게 하여 뒤틀리거나 줄어듦을 방지합니다. 최종적으로 RP CAST는 멀티 섹션 뷰어를 통해 RP CAST가 제작하는 파트의 특정 부분을 쉽게 확인할 수 있습니다.

 

출력된 패턴의 장점

RP CAST는 많은 시간과 노동을 요하는 힘든 디자인 작업과 왁스 패턴 제작을 위한 금속 금형의 절삭 작업이 더 이상 필요하지 않게 되었습니다. 3D 프린팅 기술은 바로 패턴을 출력해 시간과 비용을 절약할 수 있도록 합니다. Materialise Magics의 hollowing 기능은 3D 프린팅 작업의 장점을 더 부각시켜주었습니다.

“Materialise Magics의 hollowing 기능은 3D 프린팅을 활용한 정밀 주조에 유용한 기능으로 정밀 주조의 프로세스 상 외부의 형체만 필요로 하는데 Materialise Magics로 데이터 작업이 수월해졌다.” 라고 RP CAST의 박경준 대표가 전하였습니다.

3D-printed pattern of a turbine wheel Metal turbine wheel

“Materialise Magics의 hollowing 기능 덕분에 빌드에 필요한 최소한의 두께를 굳이 CAD에서 일일이 작업할 필요 없이 CAD에서 1차 작업 후 내면이 솔리드한 모델을 Magics에서 hollowing 기능으로 데이터 작업이 완료가 된다. 이는 우리에게 시간을 더 효율적으로 사용할 수 있게 하며 재료와 비용 또한 절약할 수 있게 해준다.”

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