사고방식의 전환: 금속 서포트 생성을 자동화하여 재료 소비를 줄이고 제조업체의 3D 프린팅 경제성을 높이는 방법

사고방식의 전환 시리즈의 이전 두 글에서는 변화에 대한 저항으로 인해 비효율적인 워크플로우와 직원들의 기술 격차가 얼마나 자주 발생하는지 살펴보았습니다. 일반적으로 사람들은 피와 땀, 눈물을 흘리며 쌓아온 생산 프로세스를 뒤집는 것을 꺼려합니다. 그리고 이 방법은 과거에도 충분히 효과가 있었습니다. 그러나 Materialise e-Stage for Metal+ 와 같은 혁신은 금속 3D 프린팅의 효율성, 반복성 및 신뢰성을 높이기 위해 서포트 생성을 자동화하여 판도를 바꾸고 있습니다. 또한 기업의 경제성과 지속 가능성을 높일 수 있습니다.

3부작 시리즈의 마지막 글에서는 서포트 생성에 대한 태도를 바꾸고 자동화 소프트웨어를 도입하면 어떻게 머티리얼 소비를 줄이고 더 정확한 빌드를 만들 수 있는지 살펴봅니다.

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1. 금속 서포트 생성 자동화를 통해 적층 제조에서 가장 파괴적인 문구를 피하는 방법

2. 금속 서포트 생성 자동화가 인력 및 생산 방식에 미치는 영향

기존 블록 서포트의 경우, 일반적인 장비 오퍼레이터는 일반적으로 얼마나 많은 서포트가 필요한지, 제거하기가 얼마나 어려울지 생각하게 됩니다. 이러한 사고는 종종 서포트에 너무 많은 자료를 사용하는 전략으로 이어집니다. 예를 들어 파트의 정확도나 표면 품질과 같은 다른 영역을 제대로 고려하지 않은 채로 말이죠. 자동화된 서포트 생성 소프트웨어는 이러한 딜레마를 해결하여 필요한 곳에 적절한 양의 서포트을 제공하여 반복 가능한 파트을 대규모로 제공합니다. 또한 자동화 소프트웨어는 특히 파우더, 파트 또는 서포트 제거, 플레이트 재표면 처리와 같은 중요한 후처리 단계에서 도움을 줄 수 있습니다.

e-Stage for Metal+의 개방형 구조는 분말이 구조물에서 장비로 바로 흘러 들어가 더 많은 분말을 회수하고 재활용할 수 있게 해줍니다. 또한 다공성 구조가 많을수록 건강과 안전 측면에서 도움이 됩니다. 직원들은 작은 수공구를 사용하여 가루를 제거하거나 작업장 전체에 잉여 가루로 가득 찬 무거운 플랫폼을 운반하는 등 기존의 방식이 아닌 다른 방법으로 가루를 제거할 필요가 없습니다. 또한 방전 가공(EDM)이 필요한 경우 소결되지 않은 파우더가 서포트에 갇혀 EDM 단락 및 재나사가 발생하는 경우가 있는데,e-Stage for Metal+를 사용하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.

"이 소프트웨어는 작업을 더 쉽게 만들어줄 뿐만 아니라 위험을 줄이는 방법이기도 합니다." Materialise 소프트웨어 북미 지역 어카운트 매니저 크리스 야스트르젬스키(Chris Jastrzembski)의 설명입니다. "힘들게 만든 파트을 장비에서 꺼냈는데 나중에 파트이 손상된 것을 발견하는 것은 힘든 일입니다. 프로세스가 끝날 무렵에 파트을 폐기하기 위해 그 모든 작업을 거치고 싶지는 않을 것입니다. e-Stage는 인적 오류의 위험을 줄여줍니다."라고 그는 말합니다.

인적 오류의 위험을 줄이는 것은 불필요한 서포트을 최소화하는 것과 함께 매우 중요합니다. 두 가지 요소 모두 후처리 단계에서 서포트 제거 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

"수년 동안 오퍼레이터들은 점점 더 많은 서포트을 추가하면서 과잉 서포트으로 이어졌습니다. 성공적인 프린트를 달성했지만, 재료 사용량 초과와 파트 손상 위험 증가로 인해 막대한 비용이 발생했습니다."라고 Materialise Software의 금속 기술 실무 책임자인 이안 오로린(Ian O'Loughlin)은 설명합니다. "하지만 e-Stage의 매우 미세한 구조 덕분에 이제 기본적인 수공구를 사용해도 쉽게 제거할 수 있습니다. 이렇게 하면 아웃소싱을 최소화하고 자재 소비를 줄일 수 있어 환경과 지갑에 모두 좋습니다."

얇은 서포트는 후처리 시간을 단축하여 판재 재서핑 능력, 직원 사기 및 전반적인 파트 품질에 이점을 제공합니다. "쉽게 제거할 수 있어 팀이 대기 시간을 줄이고 업무에 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 이를 통해 더 원활한 운영, 더 짧은 일정, 심지어 표면 처리 비용의 최대 1/3까지 절감할 수 있습니다!"라고 Chris는 말합니다. "e-Stage와 e-Stage+의 차이점은 소프트웨어의 수준을 높여 훌륭한 소프트웨어 솔루션을 더욱 향상시켰다는 점입니다. 후자는 항상 반복 횟수 측면에서, 때로는 상당한 차이로 승리합니다. 기존 방식과 비교하면 엄청난 변화입니다. 반복 횟수를 5회에서 1회로 줄일 수 있습니다. 또한, e-Stage+는 바늘당 표면 접촉면이 낮기 때문에 표면 품질에 미치는 영향이 최소화되어 과도한 연삭이 불필요합니다."라고 Ian은 덧붙입니다.

이 기사 시리즈에서 살펴본 것처럼 비효율적인 워크플로우, 직원 기술 격차, 과도한 재료 소비는 레이저 분말 베드 용융(LPBF) 생산에 차질을 빚을 수 있습니다. 그러나 금속 3D 프린팅을 조금 더 쉽게 만들기 위해서는 기존의 틀을 깨고 다른 사고방식을 채택하는 것이 첫 번째 단계입니다. 두 번째는e-Stage for Metal+와 같은 새로운 기술을 수용하는 것입니다.  
이러한 요소를 완화하고자 하는 기업에게 이상적인 솔루션이며, 제조업계의 채택률을 높이는 데도 도움이 될 수 있습니다.

"이 고급 도구는 금속 3D 프린팅에 대한 접근성을 높여주며, 학습 곡선이 큰 재료에 대한 지식이 부족한 시장에서 이는 좋은 일입니다."라고 Materialise Software의 어카운트 매니저인 스티븐 하워드는 말합니다.

"또한 좋은 파트은 예산 범위 내에서 반복해서 정확하게 프린팅할 수 있는 것이어야 합니다."라고 Ian은 말합니다. "경제성이 없다면 파트을 프린팅할 필요가 없습니다. 더 나은 툴로 작업하고 금속 3D 프린팅 프로세스에서 추측을 배제해야 하는데, e-Stage+가 바로 그 툴입니다."

더 나은 도구가 시장에 출시되면 파트당 가격이 낮아져 채택률이 크게 높아질 것입니다. 이를 통해 기업들은 금속 3D 프린팅의 잠재력을 최대한 활용하고 주류 제조 분야로 진출할 수 있습니다. 이제 새로운 마음가짐을 가져야 할 때입니다. 뒤처지지 마세요. 자동 서포트 생성 소프트웨어로 AM의 잠재력을 극대화하고 LPBF 제작에서 추측을 없애는 것은 어떨까요?