FDM 기술을 활용한 할로우 부품 3D 인쇄로 시간과 비용 그리고 재료 절감

업계를 막론하고, 실물 또는 시제품용 부품을 만들 때는 시간과 비용이 많이 소요되고 절차도 까다롭습니다. FDM 3D 인쇄 기술을 활용하면 시간도 절약되고 비용도 적게 듭니다. 어떤 기술일까요? 3D 인쇄물 내부를 비워두면 재료도 적게 드는데, 대형 부품이나 여러 3D 인쇄를 하는 경우 꽤 많은 요소들이 절감됩니다.

Dimension와 Fortus 시리즈를 포함하는 Stratasys 3D 프린터는 FDM 3D 인쇄 기술을 활용하는데, 보조 재료를 사용하지 않고 내부가 빈 부품을 제대로 제작할 수 있는 유일한 수단입니다.

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Stratasys FDM 기술로 3D 인쇄한 할로우(hollow) 모델

최근, 정밀 주조 애플리케이션의 고객 파일을 다룰 기회가 있었습니다. FDM을 활용한 3D 인쇄가 진가를 발휘할 수 있는 애플리케이션입니다! 디자이너에게서 SolidWorks 파일을 받았는데, 그 파일을 매우 손쉽게 조정하여 FDM의 “할로우 빌드”에 사용할 수 있었습니다. 작동 방식은 다음과 같습니다.

  • SolidWorks에서 “쉘링(shelling)”을 사용합니다.
  • 부품 이름을 선택한 다음 “할로우 기능(hollow feature)”을 선택하고, 고객이 원하는 구조물을 완벽하게 만들 수 있도록 필요한 두께를 지정해 줍니다.
  • 내부 공간을 고려하여 내부 또는 외부의 형상을 수정합니다.
  • STL 파일로 내보냅니다.
  • FDM에서 3D 인쇄를 합니다.
3d printing hollow parts

Stratasys FDM 기술을 사용하여 3D 인쇄로 만든 할로우 모델의 내부

공구 경로(재료 비드) 너비를 .008”로 맞출 수 있었지만, 우리 팀은 고객과 의견을 나눈 끝에 .022”가 몰딩 과정에 적당한 두께라고 판단했습니다. 90도 각도의 구조에서 모따기된 부분은 모두 Stratasys Insight 소프트웨어를 사용하여 해당 영역을 “성긴 형태(sparse)”(벌집 패턴 사용) 처리할 수 있었습니다. 이렇게 하여 재료와 시간을 절감하면서도 굽기 과정에서 더 나은 성과를 낼 수 있었습니다. 이 애플리케이션의 FDM 특성과 ABS-M30 재료 덕분에 불과 19시간 안에 가장 큰 몰딩 도구(14”X 4” X 4”)를 만들어 기존의 몰딩 패턴 제작에 비해 커다란 발전을 이루게 되었습니다.

FDM에서 3D 인쇄된 할로우 부품 사용을 통해 비용과 시간이 절약되기 때문에 고객은 비즈니스의 성장을 위해 다른 분야에도 투자할 수 있었습니다. FDM 덕분에 기존 몰딩 과정의 디자인에 따르는 장벽이 제거되었습니다.

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