일본산업뉴스요약

Nikkei X-TECH_2021.5.6

니콘의 금속 3D프린터, 재료에 Ti 합금 분말 추가
‘Lasermeister’ 시리즈 신기종

니콘은 금속 3D프린터 ‘Lasermeister’ 시리즈 신기종으로, 티탄(Ti) 합금 분말로 조형할 수 있는 ‘Lasermeister 102A’(이하 ‘Lasermeister’ 생략)를 발매한다. 항공기의 제트엔진이나 터빈 날개, 자동차의 머플러, 인공 뼈 등에서 사용되는 Ti 합금에 대응함으로써 기존 기종과 비교해 다양한 용도에 적용할 수 있다. 일본에서는 21년 5월에, 유럽과 미국에서는 21년 11월에 수주를 시작할 예정이다.

이 시리즈에는 엔트리 모델인 ‘100A’와 5축 기구를 갖춘 ‘101A’가 있다. 모두 출력 200W, 파장 915nm의 반도체 레이저를 탑재하고 있어, 조형이나 패딩은 물론 금속 표면에 마킹이나 접합도 가능하다. 표면을 약간 녹이는 방법으로 표면 거칠기도 개선할 수 있다. 장비 크기는 폭 850ⅹ깊이750ⅹ높이1,700mm로, 기존의 금속 3D프린터보다 소형이라는 점도 이점이다.

100A는 조형 재료로서 스테인리스강(SUS316L) 분말만을 사용하고, 101A는 SUS316L과 몰리브덴계 고속도강(High Speed Steel)인 SKH51, 니켈기 합금의 분말을 사용했다. 그러나 신기종에서는 유저의 요구에 따라 Ti합금(Ti-6Al-4V)의 분말을 추가. 생산성과 품질 향상을 도모했다. 구체적으로는 금속의 용융 상태를 고속으로 관측해 조형 동작을 제어하는 기능 ‘Melt Pool 피드백’을 추가했다. 이를 통해 최대 조형 속도는 101A 대비 약 2배인 1.5mL/h로 향상되었다.

또한 고정밀 가공 시의 공차 등급을 100A와 101A의 C급에서 m급으로 개선. 표면 거칠기(Ra)에 대해서는 101A에서 10μ～20μm였던 것을 20μm 미만으로 억제했다. 균일한 응고 상태를 유지함으로써 조형 시의 결함도 줄였기 때문에 후공정의 수고를 경감할 수 있다.

조형 품질을 저하시키지 않고 재이용 분말을 사용할 수 있다. 분체 공급 상황을 고속으로 관찰해 제어하는 기능 ‘Powder Supply 피드백’도 탑재해 조형 품질을 향상시켰다. 공급한 재료 중에 조형물이 되는 비율(분체 이용 효율)은 101A의 3.7%에서 10.0%로 개선했다.

신기종의 외형 치수는 폭 850ⅹ깊이 750ⅹ높이1,750mm, 질량은 330kg이다. 최대 가공 치수는 101A와 마찬가지로 직경 150ⅹ높이150mm다.

 -- 끝 --