금속 3D프린팅이란, 3D데이터를 토대로 스테인리스, 알루미늄 등의 금속 재료를 조형하는 기술입니다. 일반적으로 3D프린터는 플라스틱 소재를 조형하는 장치라고 알고 계시는 분들이 많지만 금속 3D프린팅 기술이 꾸준히 발전하면서 금속 3D프린팅 기술을 도입하는 기업들이 계속 늘어나고 있는 등 상용화되고 있습니다. 금속 3D프린터는 금속 재료를 한층 씩 결합시키는 과정을 반복하며 형상을 제작합니다. 적층제조(Additive Manufacturing) 공법이라고 불리며 일반적으로 금속 파우더 또는 와이어를 한층 씩 적층합니다. 이 적층제조 공법은 기존의 절삭가공이나 주조 공정 대비 조형 속도가 빠르고, 복잡한 형태의 제품 생산이 가능하며, 디지털 데이터로 설계된 모델을 생산할 수 있는 등의 장점을 가지고 있어 4차제조 혁명을 주도할 수 있는 기술로 각광 받고 있습니다. 오늘은 금속 3D프린팅 기술의 대표적인 장점 3가지를 소개하려고 합니다.
복잡한 형상 제작 가능
금속 3D프린팅 기술은 상대적으로 복잡하거나 특수한 형상을 손쉽게 설계하고 제조할 수 있는 장점을 가지고 있어 조선, 우주 항공, 자동차, 의료, 기계 등 다양한 분야에서 사용되고 있습니다. 절삭 가공이나 주조 공정 등과 같은 기존 방식으로는 제작이 불가능했던 '메쉬 구조'나 '중공 구조'의 부품도 빠르게 조형이 가능합니다.
다품종 소량생산
금속 3D프린팅 기술을 활용하면 다양한 부품을 신속하게 제조할 수 있습니다. 주조나 단조 공정을 위해서는 하나의 제품을 만들기 위하여 금형을 제작해야 합니다. 또 설계 도면을 수정할 때도 금형의 개조나 재제작이 필요하기도 합니다. 이는 비용과 시간이 상당히 소요됩니다. 하지만 금속 3D프린팅 기술은 설계 도면만 바꿔 출력하면 되므로 고객에게 즉각 대응이 가능해지므로 맞춤형 제작이 가능합니다. 또, 단일 형상이라도 다양한 소재로 생산이 가능하기도 합니다. 이러한 이유로 금속 3D프린팅 기술은 맞춤형 부품의 니즈가 있는 항공 우주 산업에서 적극적으로 활용하고 있습니다.
비용 절감
금속 3D프린팅 기술이 별도의 금형 제작이 필요 없기 때문에 비용이 감소되는 것 뿐만이 아닙니다. 임의의 형상을 제작하는데 있어 기존의 절삭 가공과 비교한다면 필요한 만큼의 소재만 사용하므로 원자재의 낭비를 절제할 수 있습니다. 예를 들어 티타늄과 같은 고가의 소재는 절삭 가공으로 제작했을 때보다 3D프린터로 제작한다면 원자재 비용을 크게 절감할 수 있을 것입니다. 또한 부품 조립을 최소화할 수 있는 제품 설계를 통해 부품의 개수를 줄여 공정 비용을 대폭 절감할 수도 있습니다. 이는 제품 개발 및 생산 효율성을 크게 높일 것입니다.
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