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Nikkei X-TECH_2023.7.20

첨단기술 뉴스 플러스
'순 일본산' 금속 3D 프린터
필라멘트식의 100만엔대 제품도 개발

시마즈제작소의 자회사인 시마즈산기시스템즈(시가현 오쓰시)와 긴키대학 등은, 자신들이 참가하는 재료 압출(Material Extrusion: MEX) 방식의 금속 3D 프린터를 사용한 조형 시스템의 개발 프로젝트에 대한 중간보고회를 23년 7월 7일에 개최했다.

프로젝트의 성과로서, 3D 프린터와 주변기기 등을 24년 4월 출시한다고 밝혔다. 3D 프린터와 소결로 세트는 3,000만엔 정도에 제공할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 또한 필라멘트 재료를 사용하는 100만엔대의 저가 금속 3D 프린터를 개발하고 있다는 사실도 공개했다.

개발 프로젝트에는 시마즈산기시스템즈와 긴키대학 외에 다이이치공업제약의 자회사인 다이이치 세라모(시가현 히가시오미시), 3D 프린터를 제조/판매하는 에스랩(Slab, 교토시)이 참가하고 있으며, 긴키대학 차세대기반기술연구소의 교고쿠(京極) 교수가 평가와 지도를 맡고 있다.

다이이치 세라모가 개발한 펠릿 형태의 재료를, 에스랩의 금속 3D 프린터로 조형하고, 시마즈산기시스템즈의 소형 진공 탈지로에서 소결하는 조형 시스템을 염두에 두고, 재료별 조형/탈지/소결 조건과 조형장치의 개량을 통해 전문지식이 없어도 사용할 수 있는 노하우 확립을 목표로 하고 있다.

이 프로젝트에서 채택하고 있는 MEX 방식은 금속 분말과 바인더가 되는 수지를 혼합한 컴파운드 재료를 3D 프린터로 성형한 후에 탈지/소결해 조형물을 얻는다. 교고쿠 교수는 MEX 방식에 대해 “다른 금속제 3D 프린터에 비해 저렴하기 때문에 중소기업에서도 도입하기 쉬울 것이다”라고 이점을 강조한다.

프로젝트에서는 지금까지 ‘SUS316L’과 ‘SUS630’ 2종류의 스테인레스강에 대해 펠릿 재료의 개발과 탈지/소결 등의 조형 기술을 확립했다. 티타늄 합금이나 순동 등의 조형에 대해서도 연구를 진행해 24년 4월까지 실용화하는 것을 목표로 하고 있다.

-- 필라멘트식으로 100만엔대의 MEX방식 프린터도 --
펠릿 형태의 컴파운드 재료에 더해 필라멘트 재료에도 대응한다. 에스랩이 필라멘트식 MEX방식 금속 3D프린터를 개발하고 있으며, 가격은 100만엔대로 현재의 펠릿식에 비해 크게 저렴해질 전망이다.

이미 다이이치 세라모가 ‘말을 수 있는 컴파운드’로서, SUS316L나 지르코니아 필라멘트재를 개발. 조형품의 시험 제작에도 성공했다. 필라멘트식 MEX 방식 금속 3D 프린터는 2023년 내의 제품화를 목표로 한다.

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