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Nikkei X-TECH_2022.6.28

3D프린터로 금형 리스 부품 양산 서비스
SWANY의 'Hybrid Factory'

SWANY(나가노현)는 3D프린터를 사용한 제조업용 금형 리스 부품 양산 서비스 ‘Hybrid Factory’를 시작했다. SWANY의 본사 공장 내에 클린룸을 만들고, 그곳에 미국 Carbon의 3D프린터 ‘M2’를 도입했다.

Hybrid Factory는 고객의 제품 기획부터 부품 설계, M2를 사용한 시작·부품 양산까지 지원한다. SWANY의 하시즈메(橋爪) 사장은 “타깃으로 삼고 있는 것은 1,000~5,000개 정도의 중소량 생산이다”라고 말한다.

1만개 이상을 생산하는 양산품이라면 금형을 만들어 사출 성형하는 것이 저렴하고 빠르게 생산할 수 있다. 그러나 SWANY는 수백 개의 소량 생산용으로 3D프린터로 만든 수지형으로 사출 성형하는 ‘디지털 몰드’ 서비스를 전개하고 있다.

Hybrid Factory는 대량생산과 소량생산 사이를 메우는 서비스다. 클린룸으로 만든 이유는 조형품의 품질을 확보하기 위해서다. “온도나 습도를 안정시키고, 용제 등도 취급할 수 있는 환경을 정비했다”(하시즈메 사장).

SWANY는 ‘차세대 3D프린터전’(22년 6월 22~24일, 도쿄 빅사이트)에서, Carbon의 국내 총대리점인 JSR의 부스에서 Hybrid Factory의 활용 사례를 소개했다. 구체적으로는 Hybrid Factory로 설계∙생산한 Drone Show(이시카와현)의 드론 케이스의 부품 등을 참고 출전했다.

3D프린터에 의한 적층 조형(AM: Additive Manufacturing)을 전제로 SWANY가 부품을 설계한 것으로, 강도를 확보하면서 기존에 비해 약 30% 경량화해 공기저항 저감을 실현했다고 한다.

-- 설계∙생산기술의 노하우ⅹ디지털 생산 --
“복잡한 모양의 부품을 만들고 싶다. 이런 AM에 의한 양산의 니즈가 높아지고 있다”(하시즈메 사장). 다만 AM의 이점을 살리려면, 단순히 기존과 같은 부품 모양을 3D프린터로 조형하는 것이 아니라 적층 방향이나 서포트의 부착 방법 등을 고려한 AM만의 설계나 AM 특유의 생산 기술이 요구된다.

SWANY는 일찍이 3D프린터를 활용하면서 그러한 설계·생산 기술의 노하우를 축적해 왔다. “서비스명인 ‘Hybrid’에는 AM이라는 디지털 생산 기술과 그러한 노하우를 함께 제공한다는 뜻이 담겨 있다”(하시즈메 사장).

또한 Carbon은 자사의 3D프린터용으로 여러 종류의 플라스틱을 제공하고 있지만 당분간 Hybrid Factory에서 사용하는 재료는 다음의 3종류다. 고강도로 내구성이 높은 에폭시 수지계 ‘EPX82’(20%의 유리 섬유를 포함한 강화 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 상당), 탄성 폴리우레탄의 엘라스토머재 ‘EPU40’, 실리콘 우레탄 ‘SIL30’이다.

“단단한 성질의 EPX82나 부드러운 성질의 SIL30 등, 다양한 재료를 빠르고 예쁘게 성형할 수 있는 점에서 M2를 선택했다”(하시즈메 사장). 현재는 M2가 1대뿐이지만 앞으로는 조형 속도가 빠른 Carbon의 신형기 'M3' 등을 도입해 생산 능력을 확대해 나갈 계획이다.

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