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.
