더 빠르고 저렴한 금속 3D 프린팅 기술이 개발됨

한국생산기술연구원에서 중대형 부품 또는 다이캐스팅 금형을 보다 신속하고 저렴하게 제조할 수 있는 금속 3D 프린팅 기술을 개발했다고 함

(와이어 아크 적층 방식으로 제작한 금형 시제품)

기존 PBF 방식은 고출력 레이저 장비와 값비싼 분말 재료로 오랜 시간 한 층씩 적층해야 하기 때문에 금형이 커질수록 제조단가는 높아지고 생산성은 떨어진다는 단점이 있었음

 또한 대형 금속 3D프린터 1대당 가격이 약 10억 원 이상의 고가여서 중소기업들이 이를 도입해 운용하기에도 부담되는 상황임

지창욱 박사 연구팀은 이 같은 단점들을 극복하고자 ‘와이어 아크(Wire+Arc) 3D 적층 제조방식’을 고안함

레이저 대신 고온의 전기불꽃 ‘아크(Arc)’를 사용하고 금속 분말이 아닌 ‘와이어’를 녹여 적층한다는 점에서 기존 PBF 방식과 차별화되는 방식임

(와이어 아크 3D 적층 시스템으로 제작한 2m 크기의 대형 선박 프로펠러)

이 방식은 부품 제작 속도가 기존 주조공법보다 2배 이상 빠르고, 

특히 다이캐스팅 금형 제작의 경우 CNC 가공법과 비교해 제조단가는 약 20%, 소재 손실율도 80% 더 낮다고 함 

장비 구축비용도 대형 3D프린터의 10분의 1 수준에 불과해 경제적임

또한 적층 과정에서 이종 소재를 접합하는 용접기법인 ‘클래딩(Cladding)’ 방식도 적용 가능함

연구팀은 이 기술을 이용해 통상 2개월가량 소요되는 2m 크기의 대형 선박 프로펠러를 3주 만에 제작해냈고, 

강도·내구성과 같은 물적 특성의 우수성도 인정받아 선박의 외항 항해를 인증하는 보증서인 ‘선급 인증’까지 받았다고 함