3D 프린팅과 CNC, 우리 시제품에 최적화된 가공 기술은?

시제품을 제작할 때 가장 먼저 떠오르는 제조 방식은 보통 CNC(Computer Numerical Control) 가공입니다. 하지만 최근 몇년 간 3D 프린팅 기술이 빠르게 발전하며 시제품 제작의 주요 옵션으로 자리잡았습니다. 2025년 3D 프린팅 시장 규모는 302억 달러에 도달할 것으로 전망되고 있으며 (출처: Fortune Business Insights), 많은 기업들이 시제품 제작에 있어 3D 프린팅을 적극적으로 활용하고 있습니다. 또한, 3D 프린팅은 단순한 프로토타이핑을 넘어 소량 생산과 복잡한 형상 구현에 강점을 보이며, 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 반면, 정밀도와 내구성이 중요한 경우에는 여전히 CNC 가공이 우수한 선택지로 남아 있습니다. CNC 가공은 고도의 정밀성과 강도를 요구하는 부품 제작에 적합합니다.

따라서 시제품 제작을 앞두고 있다면, 3D 프린팅과 CNC 가공의 특성을 잘 비교하여, 시제품의 목적과 요구 사항에 가장 적합한 제조 방식을 선택하는 것이 중요합니다.

정밀한 가공과 높은 내구성을 자랑하는 CNC 가공으로 시제품을 완성하는 과정

CNC 가공이란?

CNC 가공은 블록 형태의 재료를 공구로 깎아내면서 원하는 형상으로 만드는 재료 제거 방식의 가공 기술입니다. 일반적으로 CNC 가공은 정밀 시제품 제작에 적합하며, 실제 제품과 동일한 소재와 강도로 구현이 가능합니다. 매끄러운 표면 품질과 공차를 요구하는 기계 부품 제작에도 널리 사용됩니다.

하지만 공구 설계, 소재 선택, 작업 세팅 등 고려해야 할 변수가 많고, 시제품 제작 비용이 3D 프린팅보다 높게 책정될 수 있으며, 일정 수준의 시간과 인력이 필요합니다.

3D 프린팅이란?

3D 프린팅은 수지, 분말 등의 재료를 한 층씩 쌓아가며 형태를 만들어내는 적층 제조(Additive manufacturing) 방식입니다. 필요한 만큼의 재료만 사용하기 때문에 소량 시제품 제작 비용 절감에 효과적이며, 빠르게 수정 및 재출력을 반복할 수 있어 빠른 프로토타이핑에도 유리합니다. 특히, 초기 제품 개발 단계에서의 반복 설계와 테스트에 적합한 기술입니다.

시제품 제작 시 3D 프린팅이 유리한 경우

1. 속이 빈 구조를 구현할 때

CNC 가공은 공구가 내부로 접근하지 못하는 구조에는 한계가 있습니다. 반면 3D 프린팅은 복잡한 내부 구조나 속이 빈 부품도 무리 없이 출력할 수 있어, 기하학적으로 자유로운 형상의 시제품 제작에 이상적입니다. 특히 재료가 겹쳐 쌓아지는 양이 적어지기 때문에 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.

소량 생산과 복잡한 형상의 시제품 제작에 적합한 3D 프린팅 기술을 활용한 시제품

2. 복잡하고 유기적인 형태의 시제품

조립 없이 한 번에 출력이 가능한 구조는 CNC 가공보다 3D 프린팅이 효율적입니다. 완성 후 조립을 하거나 용접을 하는 과정이 불필요하기 때문에 시간 단축에도 효과적입니다. 복잡하고 유기적인 형태를 한 번에 성형해야 하는 모형이나 움직이는 부품이 조합된 구조나 곡선이 많은 디자인의 경우에도 3D 프린팅이 유리합니다. 또한, 3D 프린터는 3D 데이터만 있다면 즉시 성형이 가능합니다.

3. 시간과 비용을 줄이고 싶을 때

시제품 제작 예산이 제한적이거나, 빠르게 결과물을 테스트해야 하는 상황에서는 3D 프린팅이 적합합니다. CNC보다 짧은 리드타임과 낮은 단가로 빠르게 피드백을 받아 개선할 수 있는 것이 큰 장점입니다.

CNC 가공이 더 적합한 경우

다음과 같은 경우에는 여전히 CNC 가공이 유리할 수 있습니다.

높은 정밀도와 공차를 요구하는 시제품
매끄러운 자유곡선이나 표면 품질이 중요한 경우
강도와 내구성이 중요한 부품
양산 전에 실제 소제로 테스트해야 할 경우

즉, 기능성 테스트용 시제품, 최종 제품과 동일한 재료로 제작해야 하는 부품의 경우 CNC 가공이 더 적절한 선택입니다.

어떤 제조 방식이 우리 시제품에 적합할까?

시제품 제작 시 소량 생산, 빠른 피드백, 복잡한 형상이 중요하다면 3D프린팅이 매우 효과적일 수 있습니다. 반면, 정밀도, 내구성, 그리고 최종 제품과의 유사성이 중요한 경우에는 CNC 가공이 더 적합할 수 있습니다. 또한, 시제품의 목적과 예산, 구조, 소재에 따라 3D프린팅과 CNC 가공을 하이브리드 방식으로 결합하여 최적의 결과를 도출하는 방법도 고려할 수 있습니다. 각 기술의 장점을 잘 활용하면, 더 빠르고 효율적인 시제품 제작이 가능해집니다.

3D 프린팅과 CNC 가공, 어떤 것을 선택할지 고민되시면 크렐로 전문가와 상의하세요.