지난 글에 이어 이번 글에서는 빠르게 변화하고 있는 산업 환경에 능동적으로 대응하기 위해, 제조산업계가 적층제조에 대해 주목해야 할 나머지 이유에 대해 알아본다.

5. 레거시 부품의 간편한 재생산과 최적화
적층제조는 필요한 레거시 부품을 구할 수 없는 경우에도 유용하다. 부품을 제조하는데 사용한 기계가 이미 폐기된 경우에는 특히 그러하다. 고객의 신뢰를 잃고, 판매와 충성도에도 큰 영향을 미치게 된다.

허나 적층제조 환경이 갖춰졌다면, 특히 클라우드 PLM을 통해 사양과 관련 파일만 확보하고 있다면, 3D프린터를 통해 재생산이 가능하다. 부품 재고 관리를 가상으로 전환하면 물리적인 재고 환경에서 피할 수 없었던 사용자들의 불만을 해결할 수 있다.

6. 부품 신뢰성의 향상
오래된 부품을 다시 재생산해야 할 때, 적층제조는 더 훌륭한 재료 옵션을 고려할 수 있는 기회를 제공한다. 새로운 형태의 고분자, 금속, 복합재료 등이 적층가공재료로 계속해서 등장하고 있다.

아울러 이전에 불만족스러웠던 부품을 더 강하게 재생산하는 것이 가능하다. 필요에 맞춰 더 안정적으로 부품을 재생산하고, 미래의 지원 비용 및 재작업 비용을 절감할 수 있다.

7. 복합부품을 하나로 통합해 출력
전통적인 제조환경에서 복합부품의 경우 다양한 재료와 인건비, 그리고 더 많은 제조 단계를 필요로 한다. 만들고 조립하는 시간이 더 길어지고, 더 많은 재고를 생산하게 된다. 적층제조로 전환할 경우 조립품을 단일부품으로 인쇄해 처음 단계에서부터 끝까지 비용과 시간을 절약할 수 있다.

8. 인공지능(AI) 기반 설계방법론 지원
최근에는 설계 엔지니어들은 AI를 이용한 생성적 설계(generative design)를 통해 제품을 만들기 시작했다. 치수, 재료 및 제조 방법과 같은 부품에 대한 조건을 설정하기만 하면 된다.

생성적 설계기술은 이러한 요구 사항을 충족하는 여러 가지 옵션을 제안함으로써 설계자들은 완벽한 디자인에 이르기까지 걸리는 시간을 단축하고, 엔지니어링에 더 집중할 수 있다. 적층제조는 유기적인 모양을 쉽게 만들 수 있기 때문에, 생성적 설계엔진은 정해진 스펙 내에서 사람이 직접 생각하기 어려운 디자인을 제안하기도 한다.

9. 래티스 구조를 지원하는데 탁월한 강점
잠자리의 날개와 같은 래티스(Lattice) 모형은 가볍고 튼튼하지만, 전통적인 제조법으로 만들기가 어렵다. 적층제조는 복잡하고 견고하며 소재를 덜 사용하는 래티스 구조를 지원한다. 단일 고형 조각의 경우 사출성형법이 유리하다.

그러나 래티스가 적용되면 이야기가 달라진다. 가공은 가능하지만 다양한 각도에서 재료를 제거해야 할 때는 상당한 비용이 발생한다. 앞에서 언급한 AI 기반 기술과 함께 사용할 경우, 더 큰 시너지가 일어난다.

최소한의 무게와 재료비로 더 강력한 부품과 어셈블리를 만들어 낼 수 있으며, 결과적으로 제작과 지원 모든 측면에서 비용을 절감할 수 있다. 함께 짝을 이룬 그들은 최소한의 무게와 재료비로 강화된 부품과 조립품을 만든다. 그것은 궁극적으로 창조와 지원, 모든 부문에서 비용과 시간을 줄일 수 있다.

적층가공은 업계에 거대한 변화를 일으키고 있다. 고품질의 몰드, 공구 설비, 제조 보조 장비 등의 제작에 관한 검증된 성공을 지켜본 모든 산업의 제조업체들이 앞다퉈 새로운 기술을 통합하는 방법에 주목하는 이유도 바로 여기에 있다.

글 :마이크 가이옛(Mike Gayette) / 엔지니어링SW 전문 필진 / PTC