3D 프린팅 또는 적층제조(AM: dditive Manufacturing)에 대해 4차 산업혁명 시대의 생산 기술로 쓰임새가 늘 것이라는 기대가 있는 한편, 실제 제조현장에서 자리를 잡기 위해서는 생산 비용과 효율을 높여야 한다는 과제도 여전히 존재한다. 3D 프린팅 업계에서는 이 부분을 해결하기 위한 기술 개발이 다각도로 진행되고 있다.

EOS는 11월 19일 독일 프랑크푸르트에서 열리는 폼넥스트 2019(formnext 2019) 전시회에서 금속 적층제조를 위한 솔루션인 EOS Shared Module(EOS 셰어드 모듈)을 선보일 예정이라고 밝혔다. 

EOS가 전시하는 EOS Shared Module 솔루션은 EOS의 3D 프린팅 시스템인 M 400 시리즈와 통합되어, 효율적인 적층제조(AM)를 선보인다. 다양한 모듈과 운송 시스템, 제어 센터 소프트웨어를 통해 사용자는 AM 빌드 프로세스와 병행하여 장비 준비, 포장 풀기, 운반 및 체질(sieving) 작업을 구현할 수 있다. 이를 위한 EOS Shared Module 설정은 수동과 자동설정 모두 가능하다.

EOS Shared Module의 구성 요소는 단일 유닛이 아니라 각 요소 단위로 설정되기 때문에 다양한 3D 프린팅 시스템에 동시에 사용할 수 있다. 이러한 모듈 방식은 생산 시나리오를 구성하는데 있어 유연성을 높인다. EOS의 하네스 고스트너(Hannes Gostner) 메탈 시스템 부문 부사장은 “모듈화의 이점은 생산을 위한 자동화 수준을 사용자가 결정할 수 있다는 것이다. 생산 수요가 증가함에 따라 고객은 EOS M 400 또는 EOS M 400-4 시스템을 늘릴 수 있고, 필요하다면 EOS Shared Module을 확장할 수도 있다"고 설명했다.

EOS Shared Modules Manual은 빌드 프로세스에서 워크플로 및 운송 단계의 업스트림 및 다운스트림을 모두 수동으로 진행할 수 있도록 한다. 빌드 프로세스가 끝나면 빌드 플랫폼에는 부품과 용해되지 않은 파우더가 섞여 있는데, 이 상태에서 빌드 플랫폼이 포함된 프레임이 AM 시스템에서 파우더 타이트 컨테이너로 옮겨지고 컨테이너는 표준 팔레트 트럭을 사용하여 다른 스테이션으로 이송된다. 남은 파우더를 제거한 후 부품들은 후처리 단계로 이송되고, 분말 재료는 재사용을 위해 처리되어 수동으로 공급된다.

EOS Shared Modules Automated는 자동 적층제조를 위해 설계되었다. 3D 프린팅 프로세스가 끝난 후, 교환 가능한 프레임은 기밀 컨테이너로 옮겨진다. 수동 컨피규레이션과 다른 점은 이런 이동이 자동화된다는 것이다. 스테이션에서 다음 스테이션으로 이송하는 과정이 팔레트 트럭이나 완전히 자동화된 방법으로 진행된다. 자동 유도 차량은 컨테이너를 각 스테이션으로 가져오고, 사용자는 로봇 등의 옵션을 통합하여 부품을 후처리 단계로 이송할 수 있다. 녹지 않은 분말 재료는 재활용을 위한 별도의 처리를 거쳐 AM 시스템에 자동 전달된다.

EOS Shared Module은 2020년 하반기에 출시될 예정이며, EOS는 향후 이러한 공유 모듈 개념을 EOS M 300 시리즈에도 적용할 계획이다.

한편, EOS는 EOSCONNECT ControlCenter 소프트웨어도 소개했다. EOSCONNECT ControlCenter는 디지털 트윈을 통해 AM 생산에서 부품 및 데이터의 흐름을 확인할 수 있도록 사용자의 위치에 관계없이 주요 성능 지표에 대한 정보를 제공한다. 이 소프트웨어에는 관련된 모든 하드웨어 모듈의 상태 정보가 제공되는데, 각 3D 프린팅 시스템의 작동 상태 외에도 산소 농도나 빌드 챔버의 온도와 같이 생산에 영향을 주는 요소를 기록 및 분석한다. 

제어 센터는 여러 개의 3D 프린팅 시스템이 병렬로 작동하는 경우에도 시스템, 빌드 작업, 주변장치 모듈을 적절하게 할당할 수 있다. 또한, 개별 주문의 생산 진행 상황을 모니터링하고 전체 프로세스 체인에서 병목 지점을 확인할 수 있어서, 반복 가능한 제조 공정에서 비용 최적화 및 신뢰성을 높일 수 있게 한다.