혁신기술과 강력한 엔지니어링의 완벽한 만남

“게다가, 프린트 헤드를 올리고 내리는 메커니즘은 사용자와 기계 사이의 가시적인 인터페이스여서, 외관뿐만 아니라 느낌상으로도 뛰어난 품질을 자랑하는 리니어 가이드여야 하는 것이 우리에게는 매우 중요한 부분이었습니다.”라고 프린터의 개발에 처음부터 관여했던 Zielke 는 덧붙인다. AIM3D 기술자들은 적층 제조 비용을 대폭 절감하는 것을 목표로 하고 있지만, 그렇다고 품질을 양보할 수는 없었다. 이렇듯 그들이 필요로 하는 모든 특징들을 적절한 가격으로 실현시키는 숙제는 예상보다 더 어려웠다. 그들은 리니어 솔루션 가이드 시스템을 공급하는 수많은 업체들을 만나 보았지만, 최종적으로 HepcoMotion이 그들의 높은 요구치를 충족시켜 줄 유일한 업체임을 알게 되었다. 올해로 창립 50주년을 맞이한 햅코모션은 유지보수가 거의 필요 없고 절대 정밀도가 보장되는 고품질의 리니어 솔루션과 자동화 부품을 제공함으로써 이 분야에서 그 우수성을 인정받아오고 있는 기업이다.

HepcoMotion의 슬림라인 베어링은 NV20 슬라이드와 함께 2개의 가변형 프린터 헤드에 직접 장착되어, 프린터 헤드가 절대 정밀도로 2.5m/s의 속도로 위아래로 이동하게 해준다. X-Y 운동은 3개의 볼 스크류로 이루어지는데 각각 X축에 2개, Y축에 1개가 사용되며, Z축 운동은 2개의 볼 스크류로 이루어진다. ExAm 255는 가능한 재료 변화에 쉽게 대처하기 위해 2개의 프린트 헤드를 사용한다. 인쇄 시 사용되지 않는 2번째 프린트 헤드는 인쇄할 물체와 충돌하지 않도록 지속적으로 10mm씩 들어올려진다.

GV3의 셀프-클리닝 작용은 먼지와 이물질이 끊임없이 존재하는 이번 작업환경에 더욱 적합한 주요 특징이었다.

ExAM255를 완료하는 데 2년간의 개발 작업이 필요했지만, 현재 AIM3D GmbH는 대량 생산에 들어갈 준비가 완료되었으며, CEM E-1 익스트루더(Extruder) 프린트 헤드에 대한 특허를 진행 중에 있다. 프린터는 거의 모든 사출 성형 과립제를 직경 3mm까지 처리할 수 있다. “E-1 익스트루더(Extruder)의 정말 특별한 점은 고객이 고가의 폴리머 필라멘트나 금속 분말을 구입할 필요가 없다는 것입니다.”라고 회사를 설립하기 전에 대학에서 연구자로 일했던 Radon씨는 설명한다. 표준 사출 과립제를 사용할 경우 공정의 비용부담은 훨씬 줄어든다. 또한 동일한 재료를 프로토타입과 최종 제조 시에 모두 사용할 수 있어 최종 사용자가 프로토타입에서 완제품으로 더 경제적이고 더 빠르게 전환할 수 있다. “제가 알기로는 지금껏 보편적으로 채택가능한 3D 프린터를 개발한 회사는 유일하게 저희뿐입니다. 물론 폴리머 과립제로 작업하는 소수의 다른 업체도 있었지만 그들은 재료 선택이 불가능합니다. 사실 이러한 선택권은 우리 시스템만의 고유한 특징이니까요.”라고 Zielke 는 설명한다.

AIM3D 프린터의 눈에 띄는 특징은 인쇄 공정 중 성형과 융접이 분리된다는 것이다. 인쇄 중에는 부품에 형태를 부여하기 위해 열가소성 캐리어 물질만 융접된다. 이 후 실제 소결 프로세스 전에 부품을 다시 작업할 수도 있다. 이를 통해 후처리 중 툴링 및 가공 비용이 절감된다. 그런 다음 결합재를 열가소성 캐리어에서 (2단계 공정에서) 제거하고 마지막으로 오븐에 넣어 최종 제품을 만든다.

시제품은 특히 유리섬유 충전 플라스틱이 일반적으로 사용되는 자동차 산업에서 좋은 평가를 받아왔다. 이 산업은 마진이 적은데다, 끊임없이 새롭게 적응해야 하는 도전과제들이 많다. 따라서 이러한 산업에는 더 이상 자체 생태계에 의존하지 않고 쉽게 사용가능한 표준화된 재료와 도구를 이용하여 적층 제조 비용을 크게 절감할 수 있는 가능성을 제공하는 3D 프린터가 제격인 것이다. 이 시스템의 핵심 부분을 맡고 있는 Hepco의 GV3 시제품은 1년 이상 문제없이 잘 작동하고 있으며, Hepco는 리니어 가이드 시스템에 관한 한 AIM3D의 선택된 공급자로 계속 남을 것이다.