머티리얼라이즈와 레니쇼(Renishaw)는 레니쇼의 적층제조(AM) 시스템을 사용하는 제조업체의 효율성과 생산성을 높이기 위한 파트너십을 발표했다. 파트너십에 따라 레니쇼 시스템 사용자는 금속 AM 시스템인 RenAM 500 시리즈에 맞춤화된 머티리얼라이즈의 빌드 프로세서 소프트웨어를 활용하는 한편, 머티리얼라이즈의 데이터 및 빌드 준비 소프트웨어인 매직스(Magics)에 액세스할 수 있다. 이를 통해 레니쇼의 3D 프린팅 시스템 사용자는 디자인부터 3D 프린팅 파트까지 원활한 워크플로를 구축하고, 3D 프린팅 프로세스를 제어 및 맞춤화하며, 생산 시간을 단축하고, 3D 프린팅 작업의 효율을 높일 수 있다. 금속 부품을 산업 규모로 생산하기 위해 적층제조를 도입하는 제조기업이 많아지고 있다. 산업용 3D 프린팅의 핵심 기술은 레이저 파우더 베드 융합(LPBF)으로, 사용자가 생산성 향상을 위해 프린트 파라미터를 조정할 수 있는 기능을 제공한다. 하지만 경험이 없는 사용자에게는 LPBF가 어려울 수 있으므로 이 기술을 최대한 활용하려면 추가 교육이 필요할 수 있다. 제조업체는 소프트웨어를 통해 3D 프린팅 프로세스를 최적화하고 워크플로를 간소화하여 기술의 잠재력을 최대한 활용할 수 있다.     빌드 프로세서는 3D 프린터와 데이터 준비 소프트웨어를 연결하여 디자인부터 프린트까지 적층제조 프로세스를 간소화한다. 머티리얼라이즈의 차세대 빌드 프로세서는 레니쇼가 최근 출시한 TEMPUS 기술을 보완한다. 레니쇼의 RenAM 500 시리즈 3D 프린팅 장비에 적용된 이 새로운 스캐닝 알고리즘은 리코터(recoater)가 움직이는 동안 레이저를 발사하여, 품질 저하 없이 파트 제작 시간을 줄일 수 있다. 머티리얼라이즈의 차세대 빌드 프로세서 소프트웨어는 데이터를 일관되게 처리하고 복잡한 지오메트리와 대량의 파트에 대한 데이터 처리 속도를 높인다. 또한 레니쇼 AM 시스템을 위한 새로운 빌드 프로세서는 파트 레벨에서 전용 프린트 파라미터를 사용하여 생산성을 높이고 품질을 최적화하여, 서로 다르거나 동일한 파트의 대량 생산에 효과적이다. Renishaw AM 시스템용 빌드 프로세서를 사용해 연결할 수 있는 매직스는 다양한 임포트 파일 형식과 호환되며, 주요 3D 프린팅 기술에 대한 연결성을 제공하는 기술 중립적인 데이터 및 빌드 준비 소프트웨어이다. 또한, 사용자에게 고급 워크플로 제어 및 자동화를 제공한다. 이 소프트웨어는 물리학 기반 모델링을 사용하여 서포트 구조 생성을 자동화하는 LPBF 시스템의 데이터 및 빌드 준비를 최적화한다. 제조기업은 머티리얼라이즈 빌드 프로세서 소프트웨어 개발 키트를 사용하여 자신만의 지적 재산(IP)을 만들고, 개방형 소프트웨어 시스템을 통해 금속 3D 프린팅 애플리케이션에 맞는 차세대 빌드 프로세서를 자체적으로 제작할 수 있다. 맞춤형 빌드 프로세서는 비용 효율성, 생산 속도 및 파트 품질을 더욱 높여 복잡한 부품을 제조하고 일관된 품질, 불량률 감소 및 리드 타임 단축으로 동일하거나 개인화된 제품을 대량 생산하는 데에 기여한다. 머티리얼라이즈의 카렐 브란스(Karel Brans) 파트너십 수석 디렉터는 “이번 파트너십을 통해 효율적인 금속 3D 프린팅에 대한 독특한 접근 방식이 가능해졌다. 레니쇼의 TEMPUS 기술과 머티리얼라이즈 빌드 프로세서의 고속 데이터 처리 능력을 결합하면 생산 시간을 크게 단축할 수 있다”면서, “3D 프린터 제조업체와의 파트너십은 빌드 준비를 최적화하고 빌드 작업을 간소화하여 효율성을 극대화한다. 이를 통해 모든 수량과 맞춤화 수준으로 제조가 가능하여 사용자가 생산 능력을 확장할 수 있다”고 전했다. 레니쇼의 맷 파크스(Matt Parkes) AM 전략 개발 매니저는 “머티리얼라이즈와의 협력을 통해 다양한 제조 애플리케이션에 3D 프린팅을 도입하는 레니쇼 사용자를 지원할 수 있게 되었다”면서, “머티리얼라이즈의 차세대 빌드 프로세서는 소프트웨어 포트폴리오와 결합하여 우리의 최근 기술 업데이트를 보완한다. 금속 3D 프린팅이 제조 퍼즐의 필수 요소로 자리 잡으면서 업계를 지원하는 데 필요한 도구에 대해 협력할 수 있게 되었다”고 전했다.

HP가 혁신, 소재, 도구, 소프트웨어 역량 등을 폭넓게 개선하며 폴리머 3D 프린터 시장을 확대하고 지속가능한 제조 환경 구축을 지원하겠다고 밝혔다. HP는 지속가능성을 기업의 주요 가치로 내세우며 이를 달성하기 위한 세 가지 방법으로 탄소 배출량 감소, 순환성 활성화, 지식 공유를 짚었다. 그리고 이를 위해 새로운 3D 폴리머 솔루션, 고급 자동화 기능, 통합 소프트웨어 옵션을 선보이며 혁신을 거듭하고 파트너십을 확대해 나가고 있다고 전했다. HP의 3D 폴리머 포트폴리오에서 새로운 혁신은 HP 젯 퓨전 5600(Jet Fusion 5600) 시리즈와 HP 젯 퓨전 5000 솔루션이 포함된다. HP 젯 퓨전 5000 솔루션은 멀티젯 퓨전 기술 채택을 위한 진입 장벽을 낮추기 위해 설계되었으며, R&D 조직뿐만 아니라 시험 생산을 검토하려는 신규 고객과 현재 최종 부품 생산을 아웃소싱하는 소규모 산업에 적합하다. 이 밖에도 HP는 탄소 배출량을 계산할 수 있는 소프트웨어 도구를 출시했다. 이 도구를 사용하면 고객들은 특정 인쇄 부품의 탄소 배출량을 계산할 수 있으며, 적층제조 과정이 환경 전반에 미치는 영향과 관련된 정보를 얻을 수 있다.     HP는 파트너 관계를 지속하고 있는 BMW의 사례를 소개했다. BMW 그룹은 HP의 3D 프린팅 솔루션을 도입하며 지속가능한 디자인, 재료, 제조뿐만 아니라 응용 프로그램 자동화를 개선했다. BMW 그룹은 HP 멀티젯 퓨전(Multi Jet Fusion) 기술을 도입하며 개발 기간을 단축하고 생산 공정의 유연성과 비용 효율성을 높였다. 또한, 지속가능성 목표를 달성하고 비용을 줄이기 위해 HP 젯퓨전 3D 자동화 액세서리(Jet Fusion 3D Automation Accessory)를 사용한다. 이 솔루션은 불필요한 대기 시간을 최소화하고, 인건비를 절감해 연속 생산 분야에서 긍정적인 효과를 냈다. BMW 그룹은 “HP가 제공한 이산화탄소 저감 재료를 활용해 저탄소 공정 과정을 쉽게 도입할 수 있었다”고 덧붙였다. HP는 자재 분야에서도 파트너사와 협력관계를 유지하며 보다 지속가능하고 재사용성이 높은 재료를 개발 중이다. 프랑스 화학기업 아케마(Arkema)와 함께 재생 피마자유로 만든 바이오 기반 소재를 개발하고, 바이오 메탄을 사용해 탄소 배출량을 줄였다. 또 독일 화학기업 에보니크(Evonik)와 함께 ‘3D 고재사용성 PA12’ 소재를 개발해, 일반적으로 사용되는 PA12 소재의 특성을 변경하지 않으며 탄소 배출량을 49%까지 낮췄다. 한편, 머티리얼라이즈는 HP와 새로운 파트너십을 통해 대량 3D 프린팅을 추진하고, HP의 멀티 젯 퓨전 기술을 머티리얼라이즈 CO-AM 소프트웨어 플랫폼에 통합했다. 이러한 전략은 최적화된 3D 프린트 작업 관리와 실시간 장비 모니터링을 제공하고 데이터를 준비해 제조업체가 추적성, 품질 관리, 장비 활용도가 개선된 작업 흐름을 만들 수 있는 환경을 제공한다. 이 외에도 오토데스크는 HP 멀티 젯퓨젼 프린터와 오토데스크 퓨전(Autodesk Fusion)을 번들로 제공해 디자인 및 제조 통합 솔루션을 제공한다. 또한, 지멘스와 협업한 HP의 자동화 PoC(기술검증)는 생산을 간소화하고 효율성을 높이며 가동 중단 시간을 최소화하기 위한 방안을 찾는 기업에 시연되고 있다. HP의 프랑수아 미넥(François Minec) 3D 폴리머 글로벌 총괄은 “HP는 지속가능한 제조 환경을 발전시키기 위해 3D 프린팅 솔루션, 기능, 소재 세 가지 핵심 분야에 집중하고 있다”면서, “기업에 탄소 배출량을 최소화할 수 있도록 재사용성이 높은 소재를 제공하고 탄소 배출량을 계산하는 새로운 도구를 제시해, 기업뿐만 아니라 지구와 인류에게 도움이 되는 선택을 할 수 있도록 돕는 것이 목표”라고 설명했다.

3D 프린팅 소프트웨어 및 서비스 솔루션 업체인 머티리얼라이즈(Materialise)가 금속 3D 프린팅을 위한 프로세스 컨트롤(Process Control) 소프트웨어를 발표하고, 빌드 프로세서 소프트웨어 개발 키트(BP SDK)를 출시했다. 머티리얼라이즈는 새로운 솔루션이 제공하는 자동화된 품질 관리와 3D 프린터 파라미터 커스터마이징을 통해 적층제조(AM) 사용자가 3D 프린팅 프로세스를 제어할 수 있다고 소개했다. 적층가공 서비스 제공업체는 부품의 품질과 가격 경쟁력 측면에서 증가하는 수요와 기대치를 충족해야 하는 과제를 안고 있다. 이 작업의 핵심 요소는 3D 프린팅 프로세스를 모니터링하고 제어하는 것이다. 하지만 3D 프린팅 사용자는 적절한 툴을 사용하지 못한데 따른 빌드 실패, 부품 내부의 숨겨진 결함, 특정한 3D 프린팅 응용 분야를 지원하지 않는 표준 3D 프린팅 파라미터 등의 어려움을 겪고 있으며, 이로 인해 장비 시간, 재료, 후처리 용량이 낭비되어 불필요한 비용이 발생하기도 한다.     머티리얼라이즈 프로세스 컨트롤의 핵심 기능은 3D 프린팅 프로세스 도중에 수집된 데이터를 사용하여 품질 관리를 도입할 수 있도록 돕는 것이다. 3D 프린팅 프로세스의 레이어 데이터를 분석하고 상호 연관시킴으로써, 사용자는 전체 부품 제조 비용의 30%에서 70%까지 차지하는 후처리 및 품질 검사가 이뤄지기 전에 결함이 있는 부품을 판별할 수 있다. 또한 레이어 데이터를 분석하면 결함의 근본 원인을 더 빨리 찾아내어, 공정을 최적화하고 3D 프린팅 파라미터를 조정할 수 있습니다. 조기 불량 감지 및 근본 원인 분석은 후처리 과정에서 불량률과 값비싼 품질 관리 노력을 줄임으로써 부품당 비용을 낮추는 데 도움이 된다. 대부분의 3D 프린팅 파트는 수천 개의 레이어로 만들어지기 때문에 이를 수동으로 분석하는 것은 시간이 많이 걸리고 오류가 발생하기 쉽다. 머티리얼라이즈 프로세스 컨트롤은 인공지능을 사용하여 이 프로세스를 자동화했고, 3D 프린팅 프로세스 중에 촬영한 파우더 베드의 2D 이미지를 검사함으로써 작업자가 적층제조 공정을 개선할 수 있는 시간을 제공한다. 머티리얼라이즈는 상호 보완적인 데이터 통합 및 3D 프린팅 프로세스에 대한 심층적인 통찰을 제공하기 위해 페이즈3D(Phase3D) 및 시그마 애디티브 솔루션즈(Sigma Additive Solutions)와 협력을 진행했다. 페이즈3D의 기술은 지형(topographic) 레이어 데이터의 한 형태인 높이 매핑을 추가하고, 시그마 애디티브 솔루션즈는 금속 3D 프린팅 프로세스 중 녹은 재료의 면적인 용융 풀(melt pool)의 열 데이터를 제공한다. 머티리얼라이즈 프로세서 컨트롤은 3D 프린팅을 위한 엔드 투 엔드 소프트웨어 플랫폼인 CO-AM의 일부 또는 독립된 소프트웨어 솔루션으로 사용할 수 있다. 개방형 소프트웨어 솔루션을 지향하고 있어, 파트너의 소프트웨어 및 모니터링 기술을 추가할 수 있게 지원한다.     한편, 머티리얼라이즈의 빌드 프로세서(BP)는 3D 프린터를 매직스(Materialise Magics)와 같은 데이터 준비용 소프트웨어와 연결한다. 3D 프린터 관련 정보를 관리하고, 3D 프린트 작업 속도에 영향을 주는 밀도 및 표면 품질 등의 파트 속성을 결정하는 빌드 파라미터를 조정할 수 있게 한다. 빌드 파라미터가 최적화되지 않으면 빌드 작업이 길어지고 후처리 과정에서 많은 노력이 필요하며, 불량률이 높아져 부품당 비용이 늘어난다. BP SDK는 빌드 프로세스를 만들거나 특정 응용 분야에 맞게 조정하기 위한 민첩한 방법을 제공한다. R&D 역량을 갖춘 장비 공급업체와 제조회사는 개발 플랫폼을 자체적인 툴킷으로 사용하거나, 머티리얼라이즈의 3D 프린팅 전문 지식을 활용하거나, 협업 방식을 선택할 수 있다. 머티리얼라이즈는 "BP SDK를 통해 제품 개발 주기를 단축하고, 자체 API를 통합하며, 새로운 지적 재산을 창출할 수 있다. 이러한 개방형 개발 프로세스는 협업을 지원하며 빌드 프로세스의 다양화 및 최적화를 촉진할 수 있다"고 밝혔다. BP SDK는 3D 프린팅 사용자에게 필요에 따라 맞춤형 빌드 프로세스를 배포할 수 있는 기회를 제공한다. 맞춤형 빌드 프로세스는 3D 프린팅 응용 분야의 비용 효율 및 부품 품질을 최적화할 수 있는 프린트 파라미터를 적용한다. 이를 통해 복잡한 부품을 제조하고 일관된 품질, 불량률 감소, 리드 타임 단축을 통해 동일하거나 맞춤형 제품을 대량 생산할 수 있게 된다는 것이 머티리얼라이즈의 설명이다. 머티리얼라이즈는 3D 프린팅 프로세스를 최적화함으로써 더 많은 적층제조 사용 사례를 지속 가능하게 만들고 산업계의 기술 채택을 촉진하는 데 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

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머티리얼라이즈가 6월 10일 경기도 시흥에 위치한 한국생산기술연구원 시흥 3D 프린팅 제조 혁신센터에서 'Materialise Metal AM 사용자 데이'를 진행한다고 밝혔다. 미래 제조기술로서 3D 프린팅 및 적층제조(AM)에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히 금속 적층제조는 3D 프린팅의 설계 유연성과 금속의 강력한 기계적 특성을 결합하기 때문에, 제품 개발의 가능성을 높일 수 있을 것으로 기대를 받는 상황이다. 반면 이러한 기술을 효과적으로 활용하기 위해서는 기술 자체뿐 아니라 디지털 제조에 대한 깊이 있는 이해가 중요하게 여겨지는 것도 사실이다. 머티리얼라이즈는 "제조기업에서 금속 적층제조 기술을 활용하는 데에 있어 어려움을 극복하고 금속 적층제조의 잠재력을 실현할 수 있도록 이번 세미나를 준비했다"고 소개했다. 이번 'Materialise Metal AM 사용자 데이' 세미나에서는 ▲현대자동차 최재준 연구원의 '실패 없는 빌드를 위한 서포트 및 배치 전략' ▲경상국립대학교 3D 프린팅 경남센터 정명휘 실무책임연구원의 '금속 3D 프린팅 제작 지원 사례와 서포트 최적화를 통한 공정개선' ▲경북대학교 IACT 의료융합기술센터 김윤호 선임팀장의 '3D 프린팅 의료기기 생산성 향상을 위한 연구' ▲M3파트너스 박기철 부장의 '8년차 엔지니어가 말하는 Metal AM 접근 방법' 등 발표가 진행된다. 또한 머티리얼라이즈의 적층제조 플랫폼 소개, 패널 토론, 3D 프린팅 제조혁신센터 투어 등의 프로그램을 통해 금속 적층제조에 대한 이해를 넓히고 제조기업의 비즈니스 성장을 위한 인사이트를 제공하는 기회가 마련될 예정이다. 한편, 머티리얼라이즈는 금속 3D 프린팅을 위한 기술, 재료 및 DfAM(Design for Additive Manufacturing) 및 소프트웨어 솔루션에 대한 심층 정보를 제공하는 유료 교육 프로그램도 진행한다고 밝혔다.  

머티리얼라이즈는 3D 프린팅을 위한 데이터 및 빌드 준비 소프트웨어인 매직스(Magics)의 최신 버전을 공개했다. 매직스 26 버전은 기존의 메시 기능에 네이티브 CAD 워크플로를 결합한 것이 특징이다. 이를 통해 사용자가 3D 프린팅 프로젝트에 대한 최적의 워크플로를 선택하여 품질을 유지하면서 생산성을 높일 수 있도록 지원한다. 메시와 CAD는 3D 프린팅을 위해 파일을 편집하고 준비할 때 저마다 이점을 제공한다. CAD는 부품 편집을 위해 메시보다 높은 해상도를 제공한다. 한편, 메시는 특히 빌드 준비 중에 산업 표준 3D 프린터의 품질과 호환성을 보장할 수 있도록 일관된 파일 형식을 제공한다. 메시 파일 형식에는 부품을 분할하고 3D 프린팅을 시작하는 데 필요한 3D 모델의 내·외부에 대한 모든 정보가 포함되어 있다. 매직스 26은 사용자가 편집, 수정, 분석 및 빌드 준비를 위해 메시 기반의 부품 및 플랫폼 장면 외에 CAD 기반 부품을 편집할 수 있는 파트 신(part scene) 기능을 제공한다. 사용자는 3D 프린팅 프로젝트의 요구 사항에 따라 원하는 워크플로를 선택하고, 메시 또는 CAD 형식으로 부품을 편집할 수 있다.     부품 편집을 위한 새로운 CAD 워크플로는 설계와 데이터 준비 간에 긴밀한 정렬 또는 빈번한 교환이 필요한 프로젝트에서 사용자를 지원합니다. CAD 네이티브 포맷으로 부품을 편집하고 저장하면, 매직스 사용자가 부품의 무결성을 유지하고 더 깔끔한 고해상도 CAD 파일을 사용할 수 있다. 이렇게 하면 설계 반복 사이의 시간을 줄이고 파일 포맷을 변환할 때 발생할 수 있는 오류를 방지하여 안정성과 반복성을 높일 수 있다. CAD 워크플로를 통해 사용자는 빌드 준비 전에 최적화된 3D 프린팅이 가능할 때까지 부품을 조정 및 편집할 수 있다. 또한, 매직스 26은 새로운 메시 기능을 제공한다. 향상된 서포트(지지구조) 생성과 고급 자동 네스팅(nesting)은 재료 낭비를 줄이고 생산성을 높이는 데 도움이 된다. 유연한 원뿔과 나무 형태의 서포트로 출력물의 안정성을 높일 수 있으며, 고급 자동 네스팅은 더 부품의 밀도를 높이고 EBM(전자 빔 용융) 및 바인더 제팅(Binder Jetting) 으로 3D 프린팅할 때 부품 간에 서포트를 생성할 수 있는 옵션을 제공한다. 서포트는 열 발산을 개선하여 뒤틀림을 줄이고, 인쇄 과정에서 부품이 서로 붙는 것을 방지한다. 머티리얼라이즈의 에그윈 보빈(Egwin Bovyn) 프로덕트 라인 매니저는 "메시 기반 프로세스는 현존하는 3D 프린팅 기술로 빌드 준비를 할 수 있어, 데이터의 응용 및 운영에 상당한 이점을 제공한다. 매직스 26에 CAD 기반 워크플로를 도입함으로써, 이후 버전에서는 향상된 하이브리드 워크플로를 마련할 수 있게 되었다. 앞으로의 방향은 3D 프린팅에서 데이터 준비를 위해 메시와 CAD를 결합하는 것"이라고 설명했다.

90% 의 제조업체가 3D 프린팅/적층제조가 미래제조를 위해 필수적이라고 믿고 있습니다.  특히, 금속 3D 프린팅은 3D 프린팅의 설계 유연성과 금속의 강력한 기계적 특성을 결합하기 때문에 현대 제품 개발에서 독특한 위치를 차지하고 있습니다.   그러나 이 기술을 최대한 활용하려면, 이 기술을 깊이 이해하는 것이 무엇보다 중요합니다. 실제 많은 기업이 투자 시 디지털 제조 활용 부분은 과소평가되어,  막상 활용을 시작  후 많은 어려움을 가지게 됩니다.   이런 어려움을 극복하여 진정으로 금속적층제조의 잠재력 실현을 지원코자 사용자를 위한, 사용자에 의한 3일간의 Materialise Metal 3DPrinting Experience 행사를 준비하였습니다.    - Metal Academy(6월 8&9 - 2일 | 유료):  금속 3D 프린팅의  사용자를 위해 특별히 설계된 Metal Academy는 Metal 3D 프린팅을 위한 기술, 재료 및 DfAM  및 소프트웨어 솔루션에 대한 심층 정보를 제공합니다.   - Metal AM 사용자 데이(6월10일 - 1일 | 무료):  선진 3D프린팅 사용자들의 지난 경험과 도전과제들을 어떻게 극복했는지 사례공유를 통해, 금속3D 프린팅 활용에 어려움을 겪고 있거나, 3D 프린팅을 앞으로 활용하고자 하는 분들에게 유용한 자리가 될 예정입니다.   Materialise는 지난 32년간 최첨단 Metal 3D프린팅을 위한 소프트웨어를 개발하고 선도적인 금속 3D프린터 제조사를 위한 Build Processors를 개발/출시함으로써, 금속3D프린팅에 대한 광범위한 전문 지식을 쌓았습니다. Materialise 본사 벨기에  Leuven에는  의료용 티타늄 임플란트 전용 생산 라인을 보유하고 있으며, 독일 브레멘에 항공우주, 제조, 자동차 등의 산업 고객에게 서비스를 제공하는 Metal 3D프린팅 공장을 운영하고 있습니다. 

AM 스튜디오를 활용한 금속 3D 프린팅   이번 호에서는 새롭게 등장한 PBF 머신을 지원하는 데이터 전처리 소프트웨어인 AM 스튜디오(AM-Studio)의 특징과 워크플로에 대하여 살펴보고자 한다. ■ 유병주  태성에스엔이 적층제조센터(DfAM)의 소장이다. 구조해석 분야의 오랜 경험과 통찰력을 바탕으로 금속적층제조 분야의 설계, 해석 및 3D 프린팅 소재, 제품에 대한 연구를 총괄하며 다양한 국책지원사업에 참여하고 있다. 이메일 | bjyoo@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr ■ 황우진 태성에스엔이 적층제조센터(DfAM)의 전문가로서 설계부터 제작까지 수반되는 Additive Solutions 전문 해석을 담당하고 있다. AM 교육 담당과 함께 DfAM 및 제조 성공 사례를 발굴하며 DfAM의 표준을 제시하고 있다. 이메일 | hwj3237@tsne.co.kr 홈페이지 | www.tsne.co.kr   금속 PBF 기술과 전처리기의 등장 금속 적층제조(Additive Manufacturing)에 관심이 있는 분들이라면 한번쯤은 EOS의 DMLS, GE 애디티브(GE Additive)의 LaserCUSING, SLM 솔루션즈(SLM Solutions)의 SLM 그리고 3D시스템즈의 DMP를 들어보았을 것이다. 세계적으로 유명한 금속 적층제조 장비 제작사와 각 제작사가 보유한 적층제조 기술을 의미한다. 이러한 기술을 하나로 묶어서 ASTM F2792에서는 PBF(Powder Bed Fusion) 방식으로 명명하고 있다.  PBF로 명명되는 금속분말 적층제조 방법의 뿌리는 1995년으로 거슬러 올라간다. 이 때 지금까지 유명한 2개의 이름이 세상에 드러나게 되었다. 첫 번째는 EOSINT M250이라는 세계 최초의 금속 적층제조 머신이다. 이 장비는 독일 EOS의 DMLS(Direct metal Laser Sintering) 기술을 이용하여 PBF 장비를 최초로 시장에 출시한 것이다. 한편 독일 프라운호퍼 레이저 기술 연구소(Fraunhofer ILT)에서 3명의 연구원이 SLM(Selective Laser Melting)이라는 기술로 특허를 출원하였다. 1년 뒤 ILT SLM 프로세스에 대한 기본 특허를 받았으며, 이후 이 연구를 진행한 공동발명가들이 창업 또는 스핀오프를 하면서 우리가 알고 있는 여러 PBF 전문 회사들이 생겨나게 되었다. 이러한 이유에서 SLM이라는 특허 기술은 회사의 이름뿐만 아니라 PBF를 표현하는 다른 이름으로 널리 사용되고 있다. PBF 머신의 발전과 함께 소프트웨어(여기서는 데이터 전처리기, data pre-processor)도 빠르게 개발되었다. 대표적인 전처리기는 머티리얼라이즈(Materialise)의 매직스(Magics)이다. 머티리얼라이즈는 시장의 흐름과 고객의 요구에 맞추어 꾸준히 제품을 개발하였다. 현재까지 여러 특색 있는 PBF 머신 개발회사가 생겨난 것에 비해, 데이터 전처리는 머티리얼라이즈의 매직스가 독점적 위치를 차지하고 있다.  2010년대 후반에 이르러 유럽에서는 전처리기 시장에서 새로운 움직임이 일어났다. 이 중 하나는 CADS의 AM 스튜디오(AM-Studio)의 등장이다. 이 전처리기의 개발 역사는 PBF 장비의 예처럼 흥미롭다. 2016년에 독일 SLM 솔루션즈와 CADS간의 합작투자회사인 ‘SLM 솔루션즈 소프트웨어(SLM Solutions Software)’가 설립되었다. 이 합작회사는 2018년에 데이터 전처리 소프트웨어인 Additive Designer(애디티브 디자이너)를 출시하였다. 2019년 CADS가 SLM 솔루션즈 소프트웨어의 전체 지분을 인수하면서 합작은 종료되었으며, CADS의 100% 자회사인 ‘CADS 애디티브(CADS Additive)’로 이름을 변경하게 된다. 인수 후 1년 뒤인 2020년에 CADS 애디티브는 스탠드얼론(stand-alone) 프로그램인 AM 스튜디오를 출시하였다. CADS에 따르면 AM 스튜디오는 EOS, SLM 솔루션즈, 트럼프(Trumpf), 디엠지 모리(DMG Mori) 머신과 완벽한 호환을 이룬다고 한다. 이로써 PBF 장비를 운영하고 있거나 앞으로 고려 중인 고객에게는 데이터 전처리기에 대한 선택권이 하나 더 추가되었다.   AM 스튜디오의 특징과 기능 금속 3D 프린팅에 있어서 제작을 위한 최적의 배치와 서포트 설계는 매우 중요한 단계로서, 설계한 제품이 금속 3D 프린팅을 통해 정상적인 완성품이 되어 나오는 데에 중요한 역할을 한다. 이제부터 AM 스튜디오를 활용하여 금속 3D 프린팅 배치 최적화 및 서포트 설계 방법을 소개하고자 한다. 먼저 AM 스튜디오는 사용자가 배치 및 서포트 설계부터 네스팅(nesting), 빌드 전략(build strategy) 설정 및 슬라이싱 뷰어까지 전 과정을 쉽게 접근하고 다룰 수 있는 프로그레스 바(Progress Bar) GUI로 이루어져 있으며, 프로그레스 바의 순서대로 작업을 진행하는 워크플로를 가지고 있다.(그림 1)   그림 1. AM 스튜디오의 워크플로  

‘2021 인사이드 3D 프린팅 콘퍼런스 & 엑스포’ 행사가 지난 10월 13일부터 15일까지 일산 킨텍스 제1전시장 5홀에서 개최됐다. 이번 행사에서는 다양한 분야에 적용되고 있는 적층제조(AM)가 어디까지 왔는지 가늠해 볼 수 있는 자리가 마련됐다. 특히 전문 콘퍼런스에서는 적층제조가 제조와 의료 분야에서 어떻게 혁신을 이루고 있는지 소개해 관심을 모았다. ■ 박경수 기자     분야별 전문화로 새로운 돌파구 모색 올해는 3D 프린팅 관련 전문 기업을 비롯해 분야별 전문가(콘퍼런스 연사), 비즈니스 바이어 등 130여 개사가 참가했다. 전시회 외에도 콘퍼런스, 구매상담회도 개최되어 관람객들의 발길이 이어졌다. 전시장은 2년째 이어지고 있는 코로나19로 인해 4~5년 전에 열렸던 행사 규모에 비하면 3분의 1 수준으로 크게 줄어든 모습이었다. 4차 산업혁명을 이끌 핵심 아이템 중 하나로 부상했던 3D  프린팅에 대한 관심으로 수많은 3D 프린팅 업체들이 양산됐다. 하지만 이제는 어느 정도 규모의 경제처럼 정돈이 되어가는 느낌도 들었다. 3D 프린팅은 다품종 소량생산에 적합한 방식으로 주목을 받아왔다. 특히 금형이나 건설, 자동차, 우주항공 산업에서는 전문화된 부품의 소재로, 의료나 덴탈 같은 의료 분야를 비롯해 귀금속 가공 등 정밀한 가공을 필요로 하는 산업에도 적합한 소재들이 개발되면서 한층 더 발전하고 있다. 올해 전시장에 참여한 3D 프린팅 업체로는 프로토텍, 헵시바, 에이치디씨, 지앤아이솔루션, 에이엠코리아, 머티리얼라이즈, 그래피, 드림티엔에스, 삼영기계, 엘코퍼레이션, 벨로3D 등 60여 개 업체들이 부스를 마련해 3D 프린팅 제품과 완성품들을 전시했다. 이들 업체들은 3D 프린팅 관련 새로운 제품이나 기술 보다는 제품의 활용 측면과 서비스에 초점을 맞춰 관련 정보를 제공하는데 주력하고 있는 모습을 볼 수 있었다.   ▲ 2021 인사이드 3D 프린팅 엑스포 현장 모습   제조 산업과 의료 산업을 위한 혁신 모델은? 킨텍스와 대한3D프린팅융합의료학회가 공동으로 주관한 3D 프린팅 전문 콘퍼런스에서는 이러한 변화의 흐름에 주목하고, ‘제조와 혁신’과 ‘메디컬’이라는 2개 부문으로 나누어 다양한 주제의 강연이 이어졌다. 이번 발표에서는 제조, 항공 우주, 자동차, 의료, 덴탈 등 3D 프린팅 중에서도 적층제조와 관련 있는 최신 기술과 트렌드, 미래 비전 등이 소개됐다. 매뉴팩처링 & 이노베이션 부문에서는 스트라타시스 문종윤 지사장이 ‘양산을 위한 3D 프린팅 기술-적층제조 2.0 시대로의 진입 가속화’를 주제로 기조발표를 진행했다. 적층제조가 적용되는 분야는 시제품 제작에서 시작해 제조 보조 도구로, 이제는 최종 사용 부품의 단계로까지 발전했다. 문제는 얼마나 더 정밀하고 신속하고 일관성 있게 제품을 생산해 공급할 수 있느냐에 있다. 스트라타시스는 3D 프린팅 제품과 기술을 기반으로 제조 분야에서의 역량을 강화하는데 주력해 나갈 계획이라고 소개했다. 삼영기계 한국현 사장은 ‘적층제조 특화설계를 통한 제조공정 혁신’을 주제로 샌드 3D 프린팅 일체화 코어의 DfAM 기술을 소개하고, 일체화 코어 기술 적용을 통해 중소엔진 핵심부품의 제조 공정 혁신 사례에 대해 설명했다. 또한 기존 제조 방식과 샌드 3D 프린팅 일체화 코어를 적용한 하이브리드 생산 방식에 대해서 주목된다고 이야기했다. 이외에도 LG전자, 한국항공우주연구원, 현대자동차, 한국항공우주산업(KAI) 등에서 산업별로 특화되고 있는 3D 프린팅 기술의 발전과 적용 사례에 대해 소개했다.   ▲ 2021 인사이드 3D 프린팅 콘퍼런스 중 ‘매뉴팩처링 & 이노베이션’ 부문의 발표 모습   적층제조 2.0 시대를 기대한다 의료 부문에서는 서울아산병원 최종우 교수가 ‘성형외과 영역에서의 3D 프린팅 기술의 임상 적용’을 주제로 기조발표를 진행했다. 의료 및 미용 목적으로 진행되는 성형에 3D 프린팅 기술이 어떻게 적용되고 있는지 소개해 관심을 모았다. 국립암센터 박종웅 교수는 ‘근골격종양 영역에서의 3D 프린팅 활용 및 기초 연구의 실제’에 대해, KAIST 윤용진 교수는 ‘Small data 실험 계획법을 적용한 기계학습 기반 4D 프린팅 재료 설계 예측’을 주제로 발표했다. 이외에도 의료 제품에 사용되고 있는 3D 프린팅 기술과 제품, 적용 사례들이 소개됐다. 한편 3D 프린팅 시장에서도 적층제조는 양산 규모와 속도 면에서 경쟁력이 입증되면서 제조업에서는 대량 생산을 위한 체제로, 의료나 덴탈 분야에서는 맞춤형 소량 체제로도 안성맞춤 모델로 발전하고 있다. 적층제조를 통해 각 분야의 산업이 발전되기 위해서는 신뢰성과 경제성, 지속가능성 등이 뒷받침되어야 할 때다. 코로나19로 인해 수많은 업체들이 타격을 입었다. 제조업에서는 생산 개시에 드는 시간은 더 늘어났고, 예비 파트가 부족할 위험이나 장거리 배송으로 인한 환경적 영향 등이 중요한 이슈로 떠올랐다. 정부는 물론 업계에서도 3D 프린팅 산업에 대한 지속적인 관심과 투자를 통해 실질적인 기반 산업으로서 다시 한번 도약할 수 있길 기대한다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  세계적인 3D 프린팅 소프트웨어 기업 머티리얼라이즈가 Metal 아카데미를 통해 Metal 3D 프린팅에 대한 학습 곡선을 단축하고, 빌드 실패를 단축시키는 방법에 대해 교육한다.    오는 11월 4~5일 (대구 - 크리에이티브 팩토리)와 11월 8~9일 (한국생산기술연구원 시흥 3D프린팅 제조 혁신센터) 두 차례에 걸쳐 ‘2021 Materialise Metal 아카데미’를 개최한다.   Materialise Metal AM 아카데미에서는 아래의 주제들이 다뤄질 예정이다: 레이저 용융 프로세스 메탈 AM 장비의 하드웨어 시스템 및 파우더 설계 고려 사항 파트 방향 설정 및 배치 서포트 생성 공정 고려사항, 스캐닝 전략 후처리   교육은 유료로 진행되며 기타 자세한 사항은 회사 홈페이지: https://www.materialise.com/ko/academy-software/training-workshops/technology/masterclass-metal-3d-printing 또는 이메일 (marketing@materialise.com.my)로 문의하면 된다.