동역학 해석 소프트웨어, T-FLEX Dynamics   주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : Top Systems ■ 자료 제공 : 설아테크, 02-1661-3215, www.t-flex.co.kr T-FLEX Dynamics는 T-FLEX CAD 환경을 벗어나지 않고 CAD 설계의 물리 기반 모션 동작을 연구하기 위한 범용 모션 시뮬레이션 애드온 애플리케이션이다. T-FLEX Dynamics는 어셈블리의 성능을 이해하는데 관심이 있는 엔지니어와 설계자를 위한 가상 프로토타이핑 소프트웨어이다. 설계를 구축하기 전에 설계가 제대로 작동하는지 확인할 수 있다. 1. 기계 어셈블리의 동작 자동차 서스펜션 또는 항공기 랜딩 기어와 같은 기계 시스템을 설계할 때 다양한 구성 요소를 이해해야 한다.(공압, 유압, 전자 등) 작동 중에 이러한 구성 요소가 생성하는 힘과 상호 작용한다. T-FLEX Dynamics는 기계 어셈블리의 복잡한 동작을 해석하기 위한 모션 시뮬레이션 솔루션이다. T-FLEX Dynamics를 사용하면 움직이는 어셈블리를 설계 및 시뮬레이션하여 수많은 물리적 프로토타입을 제작 및 테스트할 필요없이 설계 실수를 찾아 수정하고, 가상 프로토타입을 테스트하고, 성능, 안전 및 편의를 위해 설계를 최적화할 수 있다. 물리적 프로토타입이 적어지면 비용이 절감될 뿐만 아니라 출시 시간이 단축되어 처음에 올바르게 제작된 더 나은 품질의 제품을 얻을 수 있다. 2. 공학 조건과 관련된 물리학 기반 모델 T-FLEX Dynamics는 실제 작동 조건을 나타내는 여러 유형의 관절 및 힘 옵션을 제공한다. T-FLEX CAD 어셈블리 모델을 구축할 때 T-FLEX Dynamics는 어셈블리 구속 조건과 모델 지오메트리에서 생성하는 메커니즘의 부품, 조인트 및 접점을 자동으로 생성할 수 있다. 프로그램이 Parasolid 지오메트리를 기반으로 접촉 몸체의 정확한 해석을 제공하므로 접촉 유형에 제한이 없으므로 수동 접촉 구속을 정의할 필요가 없다. 각 접점 쌍은 특정 충격 및 마찰 파라메터로 설명할 수 있다. T-FLEX Dynamics를 사용하면 설계가 중력 및 마찰과 같은 동적 힘에 어떻게 반응할지 결정할 수 있다. 마찰, 힘을 사용하여 스프링 및 댐핑 엘레먼트, 작동 및 제어 힘, 기타 여러 부품 상호 작용을 모델링할 수 있다. 계산 중에 부품을 드래그하여 대화식으로도 힘을 적용할 수 있다. 3. 산업 응용 물리 기반 모션을 T-FLEX CAD의 어셈블리 정보와 결합함으로써 T-FLEX Dynamics는 다음과 같은 광범위한 산업 응용 분야에서 사용할 수 있다. 유압, 전자, 공압과 같은 제어 시스템 해석, 작동 중 로봇 성능 이해, 회전 시스템에서 힘 불균형을 최적화하거나 최소화한다. 기어 드라이브 이해, 현실적인 모션과 서스펜션 시스템의 부하를 시뮬레이션 한다. 발사대 및 위성과 같은 우주 어셈블리의 동적 거동 평가 소비자 및 비즈니스 전자 제품 최적화; 피로, 소음 또는 진동에 대한 구성 요소 및 시스템 부하를 예측한다. 4. 결과 검토 어셈블리를 시뮬레이션 한 후 XY 그래프 또는 변위, 속도, 가속도, 관절 위치의 힘 벡터, 트레이스 표시의 수치 데이터 형태의 다양한 결과 시각화 도구를 사용할 수 있다. 전체 시뮬레이션 중 신체의 어느 지점에서든. 특수한 몸체 쌍 센서는 접촉 지점에서 반력과 마찰을 측정한다. 시뮬레이션 도중 또는 시뮬레이션 직후에 메커니즘을 애니메이션할 수 있다. T-FLEX 소프트웨어 내의 애니메이션 및 XY 그래프를 사용하여 모터/액추에이터의 크기를 결정하고, 전력 소비량, 연결 레이아웃을 결정하고, 캠을 개발하고, 스프링/댐퍼의 크기를 결정하고, 접촉 부품의 작동 방식을 결정할 수 있다. 동기화된 그래프 및 애니메이션은 힘 및 가속도 값을 메커니즘 위치와 직접 연관시킨다. T-FLEX Dynamics는 또한 구조 해석을 위한 하중 케이스를 정의하는 데 사용할 수 있는 하중을 계산한다. 5. 사용자 인터페이스 T-FLEX Dynamics의 사용자 인터페이스는 T–FLEX CAD의 원활한 확장이다. T–FLEX CAD 소프트웨어 및 교육에 대한 귀하의 투자는 보존되고 강화되며 제품 설계의 형태와 적합성 및 기능을 평가할 수 있는 강력한 새로운 도구를 갖게 된다. CAD와 기하학적 데이터를 교환하는 별도의 응용 프로그램인 다른 제품과 달리 T–FLEX Dynamics는 설계를 설명하는 동일한 지오메트리에서 직접 작동한다. 6. 대형 모델의 빠르고 정확한 처리 오늘날 산업 개발 프로세스에서 대형 프로토 타입 모델의 사용은 이러한 대형 모델을 처리하는 방식의 효율성과 속도에 따라 달라진다. 효과적인 해결 기술과 고급 데이터 조작을 통해 T-FLEX Dynamics는 대형 모델 가공에 활용된다. 솔버에 구현된 알고리즘은 올바른 정확도를 제공하고 결과를 빠르게 제공하도록 최적화되어 있다. 7. –FLEX CAD의 익스프레스 다이나믹 T–FLEX Dynamics의 제한된 버전인 익스프레스 Dynamics를 사용하면 링크, 모터, 액추에이터, 캠, 기어, 스프링 등과 같은 구성 요소를 포함하는 설계의 기능적 성능을 작동하는 동안 설계 애니메이션을 만들고 확인하여 평가할 수 있다. 작동할 때 설계의 모든 구성 요소 사이의 간섭을 방지한다. 무엇보다도 이미 가지고 있다. 익스프레스 Dynamics는 모든 T–FLEX CAD 사본과 함께 제공된다. 8. T–FLEX Dynamics 이점 가상 테스트에서 얻은 시간 절약을 사용하여 더 많은 디자인 아이디어를 평가함으로써 보다 혁신적인 제품을 만든다. 설계의 실제 성능에 가장 큰 영향을 미치는 파라메터를 식별하고 최적화한다. 원하는 메커니즘 동작을 생성하는데 필요한 힘과 토크를 계산하여 모터 및 액추에이터의 치수를 지정한다. 기기 고장으로 인해 중요한 데이터가 손실되거나 악천후, 실제 테스트에 수반되는 공통 요소로 인해 일정이 뒤처지는 것에 대한 두려움 없이 안전한 가상 환경에서 작업할 수 있다. 개발 프로세스의 모든 단계에서 더 나은 설계 정보를 확보하여 위험을 줄인다. 물리적 프로토타입 테스트에 필요한 것보다 훨씬 빠르고 저렴한 비용으로 설계 변경 사항을 분석한다. 전체 시스템 성능을 최적화하기 위해 다양한 설계 변형을 탐색하여 제품 품질을 개선한다 물리적 계측, 테스트 픽스처 및 테스트 절차를 수정하지 않고도 수행되는 해석의 종류를 다양화할 수 있다.  

주요 CAE 소프트웨어 소개   ■ 개발 : nTopology, www.ntopology.com ■ 자료 제공 : 하비스탕스, 02-3144-0119, www.harvestance.com 미국 nTopology사에서 개발한 nTopology 소프트웨어는 차세대 제조를 위한 디자인 및 엔지니어링 소프트웨어이다. 음함수 모델링(Implicit Modeling) 기반의 설계를 통하여 실패 없이 자유로운 디자인을 생성할 수 있다. 자동차, 항공우주, 의료 및 디자인 산업 등에 적용할 수 있는 초경량, 고성능 맞춤화 제품 디자인을 위한 다양한 래티스(Lattice) 구조부터 위상 최적화(Topology Optimization), 컨포멀 텍스처링/리빙 기능을 제공하고 있다. 또한, Static Analysis를 통한 시뮬레이션 결과 등 다양한 데이터를 디자인에 반영할 수 있어, 디자인과 엔지니어링을 함께 진행하여 효율적이고 경쟁력 있게 제품을 개발할 수 있다. 1. 주요 특징  nTopology는 엔지니어들이 고성능 파트를 빠르게 생성할 수 있는 Computational Modeling 플랫폼이다. 음함수 모델링(Implicit Modeling) 기반의 nTopology는 형상의 복잡도, 사이즈에 상관없이 신속하게 오류 없이 고성능 제품 디자인을 완성한다.  래티스 설계, 위상 최적화, 구조 해석 기능과 해석 결과를 반영할 수 있는 Field/Data-Driven Design 기능을 통해 차세대 엔지니어링 설계를 진행할 수 있다. 조직 내에서 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 nTopology는 커스텀 워크플로를 생성할 수 있으며, 이 모든 워크플로는 조직 내에서 다른 사용자와 공유할 수 있다. 2. 주요 기능 ■ Implicit Modeling : 음함수 기반의 모델링을 통해 기하학적인 디자인 생성과 불리언(Boolean), 스무딩(Smoothing) 등 디자인 편집을 빠르고 깨짐 없이 진행할 수 있으며, 맞춤형 디자인이나 지그, 픽스처 설계를 신속하고 정확하게 진행 가능 ■ Lattice Design : 경량화/ 맞춤 디자인을 위한 다양한 격자 구조 및 표면적을 극대화해 열 교환 성능을 향상할 수는 TPMS 구조 등을 통하여 고성능 파트 설계 가능 ■ Field/Data Driven Design : 시뮬레이션 결과 및 객체 데이터 등 다양한 데이터를 래티스(Lattice)나 리브 등에 적용하여 디자인을 최적화/ 다양화할 수 있음 ■ Conformal Ribbing & Texturing : 제품의 심미성을 향상시키거나 구조적으로 보강할 수 있도록 텍스쳐링이나 리빙 기능을 지원하며, 표면을 따라 부드럽고 컨포멀하게 디자인이 가능 ■ Topology Optimization : Stress, Displacement와 같은 구조적 반응과 형상에 대한 목표와 제약 조건 설정 ■ Simulation : 제품의 구조적 성능 분석을 위하여 Static Analysis부터 Modal, Thermal, Buckling Analysis 기능을 제공. 더불어 복잡한 격자구조의 신속한 해석을 위하여 Beam Element, Homogenization 해석 기능을 제공 ■ Custom Workflow 생성 : 반복되는 워크플로나 맞춤형 프로세스를 단일 워크플로(Block)로 생성할 수 있으며, 이 모든 커스텀 block은 조직 내에서 다른 사용자와 공유하여 사용 가능   3. 도입 효과 nTopology의 음함수 모델링, 다양한 패턴(Lattice, Texturing, Rib), 위상최적화 기능과 해석 기능을 통해 기존 제품의 성능이나 디자인을 향상하는 것부터 새로운 제품을 신속하고 경쟁력 있게 디자인할 수 있다. 최적화 설계나 Data-Driven Design을 통해 파트의 중량을 감소하거나 일체화를 통한 조립이나 볼팅 공정 등을 단축할 수 있으며, 3차원의 곡면 구조를 적용한 고성능 열교환부 등 엔지니어링 제품 설계를 진행할 수 있다. 끝으로 nTopology의 Computational Modeling 기능을 통해 사용자는 정확한 수치와 완전한 제어를 통해 설계와 엔지니어링을 진행할 수 있고, 이 모든 워크플로를 사용자가 맞춤화하여 단일 워크플로를 제작하여 반복 작업을 단축 가능하며, 제작된 워크플로는 조직 또는 팀 내에 다른 사용자와 공유하여 사용하여 효율적이고 신속하게 협업할 수 있다.     좀더 자세한 내용은 'CAE가이드 V1'에서 확인할 수 있습니다. 상세 기사 보러 가기 

스트라타시스가 3월 14일부터 18일까지 일산 킨텍스에서 열리는 제26회 국제금형 및 관련 기기전(Intermold Korea 2023)에 참가한다고 밝혔다. 이번 인터몰드 2023은 ‘4차 산업혁명을 위한 금형산업 혁신기술‘이라는 주제로 전세계 20개국 350개사가 1200부스 규모로 참가해 ▲금형 및 부품 ▲공구류 ▲금형가공공작기계 ▲금형용 CAD/CAM 시스템 ▲3D 프린터 및 관련기기 ▲금형정밀측정 및 검사기기 ▲금형용 소재 등 금형산업과 관련된 전 품목을 선보인다. 스트라타시스는 이번 전시회에서 올해 신규 출시된 엔지니어링 시제품 제작을 위한 폴리젯(PolyJet) 3D 프린터인 스트라타시스 J55 프로(Stratasys J55 Pro)를 전시한다. J55 프로는 다른 폴리젯 복합 소재 솔루션 대비 합리적인 가격을 특징으로 하며, 다양한 그레이 스케일 컬러와 소재를 지원한다. "최종 제품과 같은 매끄럽고 디테일한 지그, 픽스처, 기능성 파트, 콘셉트 모델 등을 제작할 수 있고 복잡한 형상, 세부 표현 및 특징을 정확하게 구현한다"는 것이 스트라타시스의 설명이다. 또한, 스트라타시스는 전시회 기간 동안 자사의 핵심 기술인 FDM 프린터 및 폴리젯 프린터와 고속 정밀 생산이 가능한 오리진 원(Origin One)을 전시하고 H350 3D 프린터, F770 FDM 3D 프린터, SL 방식의 Neo 광조형 3D프린터 솔루션 등의 글로벌 활용 사례를 소개한다. 이 밖에도 3D 프린팅 시장 애플리케이션 확대를 위해 자동차와 모빌리티, 우주항공 및 국방, 생산 제조, 소비재 산업에서 실제로 활용되고 있는 다양한 부품 전시를 진행한다.    ▲ F370CR 3D 프린터에서 탄소섬유 복합소재로 출력된 툴링 부품   스트라타시스코리아의 문종윤 지사장은 “3D 프린터를 통해 기업이 비용을 절감하고 납기를 단축시켜서 제조 경쟁력을 강화할 수 있도록 지원하는 것을 가장 큰 목표로 삼고 있다. 적층제조 기술은 에너지와 소재 낭비가 고민인 금형 및 관련 제조업이 ESG 경영과 탄소 중립을 효과적으로 실현할 수 있는 방안”이라고 전했다. 또한 “이번 인터몰드 2023 참가로 스트라타시스의 혁신적인 3D 프린팅 솔루션을 소개하고 국내 기업과의 협업을 확대할 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

개발 : Stratasys 주요 특징 : 사무실 내 공간을 적게 차지하는 경량 디자인, 공기 추출 시스템을 사용한 냄새 방지, 53 데시벨 이하의 저소음, 합리적인 가격으로 비용 효율 제고, GrabCAD Print 소프트웨어 사용 편의성 등 공급 : 스트라타시스 코리아     스트라타시스가 엔지니어링 시제품 제작을 위한 신규 폴리젯 3D 프린터 스트라타시스 J55 프로(Stratasys J55 Pro)를 출시했다. J55 프로는 높은 투명도의 베로 울트라클리어(Vero UltraClear) 소재, 고무 소재, 생체적합성 소재, 엔지니어링 소재 등 다양한 소재를 지원한다.높은 표현력과 함께 그레이 스케일 컬러를 지원하며 합리적인 가격으로 제공한다. J55 프로는 최적의 효율성으로 생산성 향상을 제고할 수 있는 제품이다. ▲사무실 내 공간을 적게 차지하는 경량 디자인 ▲ProAero 공기 추출 시스템을 사용한 냄새 방지 ▲53 데시벨 이하의 저소음 ▲합리적인 가격으로 비용 효율성 제고 ▲그랩캐드 프린트(GrabCAD Print) 소프트웨어 사용 편의성 ▲통합된 소프트웨어에 따른 품질 보장 등의 특징을 내세운다. 이 밖에도 ▲사용자 워크플로와 오피스 환경을 위한 설계 ▲최종 제품과 같은 시제품 제작을 실현 ▲시제품 제작에 소요되는 시간과 비용 절감 ▲복합 소재 파트 설계 ▲폴리젯 기술을 활용한 강력한 디자인 구현 ▲사용자의 편의성 제고 등의 강점이 있다. J55 프로는 제품의 콘셉트 단계부터 최종 제품 단계까지 다양한 디자인 아이디어를 실현하도록 지원한다. 높은 표면 마감 및 프린트 품질을 위해 회전 프린트 플랫폼을 도입했으며, 산업 및 기계 디자인에 모두 적합한 복합재료 기능 및 재료 구성을 갖추고 있다. 또한 일관되고 안정적인 성능을 제공하도록 설계되었다. 기계적인 보정을 필요로 하지 않는 ‘레디 투 프린트(ready-to-print)’ 모드를 갖추고 있어 사용자는 중단 없이 아이디어를 실현할 수 있다. 스트라타시스 코리아의 문종윤 지사장은 “스트라타시스는 폴리젯 기술을 통해 새롭고 더 나은 제품을 빠르고 효율적으로 출시할 수 있도록 도와 시장 혁신 가속화에 기여하고, 다양한 산업 내 사용자들의 니즈에 맞게 적층제조 솔루션을 제공하고 있다”고 전했다. 또한 “여러 제품 개발 단계에서 다양한 엔지니어링 및 설계 요구사항을 지원하는 일은 어려울 수 있지만, 가전제품, 교육, 자동차,항공우주, 의료기기를 비롯한 다양한 산업을 염두에 두고 설계된 스트라타시스 J55 프로 3D 프린터는 사용자의 요구사항을 충족하는 모델, 파트 및 시제품을 제작할 수 있는 강점이 있다”고 덧붙였다.   복합소재 3D 프린팅 지원 기능적 설계와 콘셉트 모델링에 적합한 복합 소재 3D 프린팅 역량을 제공하며, 고무 모사/고강도/경질/투명 및 생체 적합성 소재를 조합할 수 있는 최신 프린팅 기능은 동일 트레이에서 동시에 최대 3가지의 소재를 프린팅하여 고객이 원하는 디지털 소재 복합 파트, 어셈블리 파트 또는 3개의 단일 소재 파트를 제작 가능하다.   제품 설계 워크플로의 효율 향상 적은 설치 면적 및 유지 보수 필요성이 낮은 설계, 운용 시 소음과 냄새를 방지하는 시스템을 갖추어 번거로움 없이 사내 엔지니어링 등급 3D 프린터의 모든 이점을 누릴 수 있도록 지원한다. 또한 클라우드 기반 서비스, 간편한 프린팅 프로그램, 온-디맨드 교육, 온라인 커뮤니티를 비롯하여 설계를 효율화하는 워크플로 툴 전체 생태계에 액세스할 수 있다.   디자인 의사결정을 위한 시제품 제작 사용자는 J55 프로를 사용해 최종 제품과 같은 외관, 느낌 및 기능을 갖춘 시제품을 제작할 수 있다. 그레이 스케일 색상, 투명도, 텍스처, 움직이는 파트를 조합하여 의사 결정권자가 직접 손으로 만져볼 수 있는 사실적인 모델을 만들어 디자인에 대한 의사결정을 빠르게 내릴 수 있다. 올인원 복합 소재 프린터를 사용하면 다른 폴리젯(PolyJet) 복합소재 솔루션보다 낮은 투자 비용으로 사실적인 고품질 파트와 프로토타입을 설계할 수 있다. 또한 더욱 효율적으로 설계 과정을 반복하고, 오류를 수정하고, 설계를 검증하여 최종 설계를 시장에 빠르게 선보일 수 있다. 다양한 그레이 스케일 색상과 소재를 사용해 단일 모델로 만들 수 있는 폴리젯 기술을 제공해 최종 제품의 미관을 담은 매끄럽고 디테일한 프로토타입을 만들 수 있다. 이에 사용자는 정밀한 지그, 픽스처,기능성 파트,콘셉트 모델 등을 제작할 수 있고, 복잡한 형상, 세부 표현, 특징을 구현할 수 있다.   ◼︎ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

스트라타시스가 엔지니어링 시제품 제작을 위한 신규 폴리젯 3D 프린터인 스트라타시스 J55 프로(Stratasys J55 Pro)를 출시했다고 밝혔다. J55 프로는 높은 투명도의 베로 울트라클리어(Vero UltraClear) 소재, 고무 소재, 생체적합성 소재, 엔지니어링 소재 등 다양한 소재를 사용할 수 있다. 또한 높은 표현력과 함께 그레이 스케일 컬러를 지원하며 합리적인 가격으로 제공되는 것이 특징이다.     스트라타시스는 J55 프로 3D 프린터가 ▲사무실 내 공간을 적게 차지하는 경량 디자인 ▲ProAero 공기 추출 시스템을 사용한 냄새 방지 ▲53 데시벨 이하의 저소음 ▲합리적인 가격으로 비용 효율성 제고 ▲GrabCAD Print 소프트웨어 사용 편의성 ▲통합된 소프트웨어에 따른 품질 보장 등의 강점을 갖추었다고 소개했다. J55 프로는 제품의 개념 단계부터 최종 제품 단계까지 다양한 디자인 아이디어를 실현하도록 지원하며 효율성과 생산성을 높일 수 있도록 한다. 표면 마감 및 프린트 품질을 위해 회전 프린트 플랫폼을 도입했으며, 산업 및 기계 디자인에 모두 적합한 복합 재료 기능 및 재료 구성을 갖추고 있다. 또한 일관되고 안정적인 성능을 제공하도록 설계되어, 기계적인 보정을 필요로 하지 않는 ‘레디 투 프린트(ready-to-print)’ 모드를 갖추고 있어 사용자는 중단 없이 아이디어를 실현할 수 있다. J55 프로는 기능적 설계와 콘셉트 모델링에 적합한 복합 소재 프린팅 역량을 제공한다. 고무 모사·고강도·경질·투명 및 생체 적합성 소재를 조합할 수 있는 최신 프린팅 기능은 동일 트레이에서 동시에 최대 3가지의 소재를 프린팅하여 고객이 원하는 디지털 소재 복합 파트, 어셈블리 파트 또는 3개의 단일 소재 파트를 제작할 수 있다. 이 밖에도 ▲사용자 워크플로와 오피스 환경을 위한 설계 ▲최종 제품과 같은 시제품 제작을 실현 ▲시제품 제작에 소요되는 시간과 비용 절감 ▲복합 소재 파트 설계 ▲폴리젯 기술을 활용한 강력한 디자인 구현 ▲사용자의 편의성 제고 등의 강점을 내세운다. 스트라타시스는 J55 프로에 대해 "적은 설치 면적 및 유지 보수 필요성이 낮은 설계, 운용 시 소음과 냄새를 방지하는 시스템을 갖추어 번거로움 없이 사내 엔지니어링 등급 프린터의 모든 이점을 누릴 수 있도록 지원한다"고 소개했다. 또한 "클라우드 기반 서비스, 간편한 프린팅 프로그램, 온-디맨드 교육, 온라인 커뮤니티를 비롯하여 설계를 효율화하는 워크플로 툴 전체 생태계에 액세스할 수 있다"고 덧붙였다. 사용자는 J55 프로를 사용해 최종 제품과 같은 외관, 느낌 및 기능을 갖춘 시제품을 제작할 수 있다. 그레이 스케일 색상, 투명도, 텍스처, 움직이는 파트를 조합하여 의사 결정권자가 직접 손으로 만져볼 수 있는 사실적인 모델을 만들어 디자인에 대한 의사 결정을 빠르게 내릴 수 있다. 올인원 복합 소재 프린터를 사용하면 다른 폴리젯(PolyJet) 복합 소재 솔루션보다 낮은 투자 비용으로 사실적인 고품질 파트와 프로토타입을 설계할 수 있다. 또한 더욱 효율적으로 설계 과정을 반복하고, 오류를 수정하고, 설계를 검증하여 최종 설계를 시장에 빠르게 선보일 수 있다. 다양한 그레이 스케일 색상과 소재를 사용해 단일 모델로 만들 수 있는 폴리젯 기술을 제공해 최종 제품의 미관을 담은 매끄럽고 디테일한 프로토타입을 만들 수 있다. 사용자는 정밀한 지그, 픽스처, 기능성 파트, 컨셉 모델 등을 제작할 수 있고, 복잡한 형상, 세부 표현, 특징을 구현할 수 있다. 스트라타시스 코리아의 문종윤 지사장은 “스트라타시스는 폴리젯 기술을 통해 새롭고 더 나은 제품을 빠르고 효율적으로 출시할 수 있도록 도와 시장 혁신 가속화에 기여하여 다양한 산업내 사용자들의 니즈에 맞게 적층 제조 솔루션을 제공하고 있다”면서, “여러 제품 개발 단계에서 다양한 엔지니어링 및 설계 요구사항을 지원하는 일은 어려울 수 있지만, 가전 제품, 교육, 자동차, 항공 우주, 의료 기기를 비롯한 다양한 산업을 염두에 두고 설계된 스트라타시스 J55 프로 3D 프린터는 사용자의 요구 사항을 충족하는 모델, 파트 및 시제품을 제작할 수 있는 강점이 있다”고 말했다.

캠브리오(CAMBRIO)는 깁스캠 소프트웨어의 새 버전인 깁스캠 2023(GibbsCAM 2023)을 발표했다. 새 버전은 작년 캠브리오를 인수한 샌드빅 코로만트(Sandvik Coromant)와 협업을 통해 새로운 기술을 도입하는 한편 핵심 기능을 강화하는 데에 초점을 맞추고 있다.  GibbsCAM 2023은 샌드빅 코로만트의 '프라임터닝(PrimeTurning) 전략을 구현하는 것과 함께 선삭(turning) 가공과 관련해 주요한 개선점을 제공한다. 새로운 선삭 방법론을 기반으로 모든 방향으로 선삭 및 단면(facing) 가공을 할 수 있도록 해 대량생산의 생산성을 높일 수 있게 했다. 캠브리오는 "프라임터닝은 사이클 타임을 최대 50% 줄이고 인서트 공구 수명을 500% 이상 늘릴 수 있다"고 설명했다.     프라임터닝은 칩 시닝(thinning)을 위해 인서트의 기울기를 사용하여 헤비 컷(heavy cut)을 하고, 절삭날의 더 넓은 영역으로 절삭력과 열을 분산시켜 공구 수명을 늘릴 수 있다. 또한 프라임터닝은 이송 속도를 조정하여 칩 두께를 지속적으로 관리하므로 대용량 및 무인 환경에 적합하다. 프라임터닝은 정삭 및 미세 황삭/홈 체결, 대량 황삭/중절삭을 위한 두 가지 새로운 공구 유형을 지원하며, 이들 모두 낮은 리드각을 사용하여 표면 조도를 개선한다. 또한, 깁스캠 2023은 대부분의 선삭 공정에서 공진 유도 채터(resonance-induced chatter)를 억제하고 CNC 기계의 칩 브레이킹을 개선하기 위해 절삭 하중 변동을 제어하는 새로운 옵션을 제공한다. 그리고, 절단 깊이의 변화에 따라 순간적으로 이송 속도를 변경하여 절단 중 칩 두께의 능동적 제어를 관리하도록 VoluTurn 기능을 확장했다. 면 스레딩, 가변 피치 스레딩, 다중 피치 및 위치 공구 전면 옵션을 통해 나사 선삭 가공을 확장한 것도 변경점이다. 사용자는 공구 대화상자에서 정확한 시작/끝 사양을 쉽게 제어하여 부품 표면에 나선형 나사산을 생성하거나, 회전당 피치 나사산을 점진적으로 변경하거나, 연속 나사산에서 다른 피치를 생성할 수 있다. 깁스캠 2023은 공구 인서트의 3D 형상을 더욱 정확하게 정의하여 사용자가 경험하는 것과 일치하는 공구 표현을 제공할 수 있도록 했다. 타원형 컨투어 프로세스는 이제 솔리드 부품 내부의 타원형 보어에 사용할 수 있으며, 내경(ID) 및 외경(OD) 가공 모두에 대해 반경 방향(Xr) 스톡 오프셋을 지원한다. 깁스캠 2023의 원통 밀링은 CS 깊이 축에서 '슬라이스'를 직접 선택하여 원통형 보스 또는 포켓을 가공하거나, 두 개의 루프를 선택하여 홈 또는 링을 더 쉽게 가공할 수 있다. 새로운 스파이럴 보링 기능은 각 Z 단계에서 전체 직경까지 나선형을 절단하여 보다 일관된 공구 부하로 절삭 이송 속도와 깊이를 늘릴 수 있게 했다. 또한 밀링 황삭은 캐비티 영역을 생략하여 플런지 또는 램프가 불가능한 고속 밀링 공구를 지원할 수 있게 됐다. 깁스캠 2023에는 가공기계 지원을 위한 새로운 기능이 추가됐는데, 여기에는 부품, 부품 스테이션, 기계 또는 도구 그룹을 기반으로 공구 변경 홈 위치를 설정하는 기능이 포함된다. 또한 이송 속도가 비정상적으로 높은 공구 동작에 플래그를 지정하고 작업자에게 안전 경고를 제공할 수도 있다. 픽스처 가시성과 같은 새로운 시뮬레이션 모드를 추가하는 등 시뮬레이션 기능도 향상됐다. 깁스캠 2023은 부품 내에서 작업 그룹과 좌표계를 분류 및 구성하고 활성 및 비활성 작업을 지정하여 사용자가 크고 복잡한 가공의 전체 CAM 워크플로에서 부품 정보를 파트에 제공하는 데 도움을 준다. 또한 포스트 프로세서 대화상자 내의 작업 픽스처(Work Fixtures) 탭에서는 작업 좌표계별로 사용 중인 오프셋을 그룹화할 수 있게 됐다. 이를 통해 단일 픽스처 오프셋에 여러 좌표계를 사용할 때 가시성과 프로그램 안전성을 높일 수 있다.

SIMTOS 2022 디지털 트윈 & 3D 프린팅 컨퍼런스, 제조 혁신을 위한 디지털 기술 트렌드와 사례 소개 (2)   ‘SIMTOS 2022 디지털 트윈 & 3D 프린팅 컨퍼런스’가 2022년 5월 25~26일 일산 킨텍스에서 진행됐다. 디지털화를 중심으로 하는 제조산업의 혁신 요구가 거세어지는 가운데, 이번 행사에서는 디지털 트윈과 3D 프린팅 기술을 중심으로 제조 혁신을 위해 고민해야 하는 지점은 무엇이며, 산업계에서는 어떻게 돌파구를 마련하고 있는지에 대해 폭넓은 내용이 소개됐다. ■ 정수진 편집장      5월 26일 진행된 ‘3D 프린팅 컨퍼런스’에서는 디지털 전환 시대를 위한 제조기술로 주목받고 있는 3D 프린팅 및 적층제조(Additive Manufacturing) 기술의 혁신 방안과 사례를 소개했다. 한국생산기술연구원의 이상목 연구위원은 “앞으로의 제조는 대량생산뿐 아니라 고객에게 새로운 경험과 가치를 제공하기 위해 제조 과정에 소비자의 욕구를 반영하고, 판매 이후에도 플랫폼을 바탕으로 지속적인 서비스 및 제품 개발 정보를 획득할 수 있어야 한다는 인식이 높아지고 있다”고 소개했다. 이런 배경에서 제품 개발 방식의 전환에 대한 선언이라고 할 수 있는 ‘인더스트리 4.0’뿐 아니라 선진 각국에서 다양한 제조혁신 움직임을 진행하고 있다. 우리나라에서는 제조산업의 근간이 되는 주조, 금형, 용접, 소성가공, 표면처리, 열처리 등 6대 뿌리기술을 선정해 제조 생태계 강화를 뒷받침해 왔는데, 최근에는 14대 분야로 뿌리기술을 확장했다. 기존 6대 뿌리기술에 고분자 성형, 박층 성형, 적층가공, 절삭가공을 추가한 10개의 요소 공정기술 및 공정 설계 기술인 엔지니어링 설계와 제조 공정 소프트웨어, 생산 지능화 기술인 로봇 기술과 센서 기술이 뿌리기술로 지정된 것이다. 이상목 연구위원은 “이제는 제품뿐 아니라 소비자가 요구하는 가치를 제공하는 모든 영역으로 제조산업이 확장되고 있다”면서, ‘이를 위해서는 공정 설계와 요소공정 기술을 결합한 공정 지능화로 제품의 가치를 극대화할 수 있어야 한다. 기존의 대량생산 방식을 고도화하는 방식으로는 4차 산업혁명을 기대하기 어렵다”고 짚었다. 이런 관점에서 이상목 연구위원은 3D 프린팅의 가능성에 주목했다. 그는 “3D 프린팅을 적용하는 목적은 공정 최적화가 아니라, 대량생산 또는 대량 맞춤생산(매스 커스터마이제이션)을 탈피해 설계 단계에서 고객의 요구를 수용하고 부품의 특화성을 통해 고객의 가치를 높이는 데에 있어야 한다”고 전했다.   ▲ 뿌리산업의 구조 변화와 스마트 제조기술 혁신 방안을 설명한 한국생산기술연구원 이상목 연구위원     3D프린팅연구조합의 강민철 이사는 최근 빠르게 성장하고 있는 금속 적층제조(AM) 기술의 시장 동향과 전망을 소개했다. 전세계 적층제조 시장은 2021년 기준150억 달러(약 19조원) 규모로 추산된다. 또한, 적층제조 관련 매출이 매년 20% 성장하면서, 향후 지속성장 가능한 제조 영역으로 꼽히고 있는 상황이다. 특히 적층제조를 위한 금속 분말 소재는 향후 플라스틱 소재와 맞먹을 정도로 성장할 전망인데, 강민철 이사는 “점차 많은 부품이 금속으로 만들어지고 있어 3D 프린팅/적층제조 관련 산업에서 금속 소재의 성장세가 두드러질 것”으로 보았다. 금속 적층제조는 가루나 와이어 형태의 금속 소재를 한층씩 사출하고 이를 녹여서 입체 형상을 만드는 방식으로, 덩어리 형태의 금속 소재를 깎는 절삭가공과 대비되는 개념으로 쓰인다. 강민철 이사는 금속 분말을 한 층씩 쌓고 선택적으로 레이저를 조사해 녹이는 PBF, 레이저를 사용하지 않고 소결하는 바인더 제팅(binder jetting), 분말보다 저렴한 와이어 소재와 전자빔/플라스마를 사용해 속도를 높인 DED, 더욱 복잡한 형상을 제조할 수 있는 5축 AM 등 다양한 금속 적층제조 기술의 발전상을 소개했다. 또한, “금속 적층제조의 강도 및 연신율이 최근에는 단조 가공과 맞먹는 수준으로 나오고 있으며, 응력을 해소하는 후공정을 통해 강도를 더욱 높일 수 있는 수준으로 기술이 발전하고 있다”고 전했다.   ▲ 금속 적층제조 산업의 시장 동향 및 기술 전망을 짚은 3D프린팅연구조합 강민철 이사     전세계 자동차 업계에서는 커스터마이징 중심의 소량 생산이나 콘셉트 카, 지그와 픽스처 등 치공구, 서비스를 위한 예비 부품 제작 등에 3D 프린팅 기술을 활용하는 시도가 활발하다. 현대자동차 역시 선행기획 - 설계 - 개발 - 양산 준비 - 양산 등 자동차 개발 프로세스 전반에 걸쳐 3D 프린팅을 적용하고 있는 상황이다. 현대자동차의 온한우 책임연구원은 성능&중량&공정 최적화를 위한 선행 기술 개발, 시작차량 및 부품의 제작 시간 및 비용 절감, 시작 부품 제작을 위한 간이 사출금형 제작, 생산을 위한 치공구 제작 등 현대자동차가 3D 프린팅을 활용한 다양한 사례를 소개했다. 또한 온한우 책임연구원은 “코로나19 팬데믹이 이어지는 가운데 글로벌 공급망 리스크와 재고 예측 실패에 따른 생산 차질, 보호무역주의가 심해지는 데에 따른 물류비 상승과 운송일정 지연 등 어려움이 발생하고 있다. 이런 가운데 3D 프린팅은 공급망의 간소화와 다변화, 유연한 재고 관리, 물류비 절감, 보호무역에 따른 리스크 해소에 기여할 수 있을 것”이라면서, “공급망 혁신을 위해서는 3D 프린팅 제조 프로세스의 표준화와 함께 상용화를 위한 후처리 등 애플리케이션 개발이 필요하다”고 전했다.   ▲ 자동차 산업의 3D 프린팅 동향과 활용 사례를 소개한 현대자동차 온한우 책임연구원   LG전자의 박인백 책임은 “3D 프린팅은 소량 및 고객맞춤형의 고부가가치 제품을 중심으로 강점을 나타내고 있는데, 한편으로 대량생산 체계가 자리잡은 제조기업 입장에서 이런 장점을 제대로 발휘하기 어렵다는 현실적인 고민을 안고 있었다”고 소개했다. 과거의 대량생산은 많은 수요에 효과적으로 대응하기 위한 체계였다. 그런데 개인 맞춤형 제품에 대한 요구가 늘어남에 따라 기존의 대량생산 라인에서 이에 대응하기 위해 급격하게 생산체계를 변경하는 데에는 리스크가 따른다는 설명이다. 박인백 책임은 “3D 프린팅의 특성을 죽이면서 양산 체계에 맞추는 것이 아니라, 3D 프린팅의 장점을 살리면서 돌파하는 노력이 필요하다”고 짚었다. LG전자의 경우 제품보다는 부품을 생산하는 데에 3D 프린팅을 적용하고 있다. 적층 가공에 따라 줄무늬가 생기는 표면 조도 문제는 발상을 바꿔 나무의 나이테와 같은 질감을 전처리로 구현하는 방식으로 해결했다. 한편, 고객 경험을 반영하기 위한 필드 테스트에 3D 프린팅으로 만든 목업을 활용하거나, 제품 판매 후 발견되는 개선사항을 업그레이드 부품에 반영하는 등에도 3D 프린팅이 유용하다는 것이 박인백 책임의 설명이다.   ▲ 미래 제조 기술을 위한 3D 프린팅 전략을 짚은 LG전자 박인백 책임   프로토텍의 신상묵 대표는 기술 발전과 함께 꾸준히 활용도가 확산되고 있는 3D 프린팅의 최신 트렌드를 짚었다. 국내외에서 3D 프린팅은 프로토타입과 툴링&매뉴팩처링 용도로 많이 쓰이고 있다. 국내서는 특히 프로토타입을 위한 3D 프린팅 사용이 더 많다고 한다. 프로토타입 영역에서 3D 프린팅은 장비 및 소재의 다양화 및 성능 향상에 따라 많이 보편화되고, 디자인 프로세스 및 커뮤니케이션을 개선하는 효과를 가져오고 있다. 신상묵 대표는 “생산 영역에 3D 프린팅을 적용하는 과정에서는 여전히 극복해야 할 과제가 있지만, 장비 및 재료의 안정성, 정밀성, 반복성에 대한 검토가 꾸준히 진행되는 상황”이라면서, 3D 프린팅을 위한 생산 워크플로의 효율화도 필요하다고 짚었다. 이외에도 신상묵 대표는 “3D 프린팅은 재고를 확보할 필요 없이 디지털 파일을 기반으로 필요한 만큼 빠르게 생산해 납품할 수 있기 때문에 대안 공급망으로서 3D 프린팅의 역할에 대한 관심이 높아지고 있다”고 전했다.   ▲ 3D 프린팅 분야의 최신 트렌드와 전망에 대해 소개한 프로토텍 신상묵 대표   같이 보기 : [포커스] 제조산업 디지털 전환을 위한 디지털 트윈의 최신 동향     ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

3D 프린팅 기술이 프로토타입(시제품)뿐 아니라 생산 공정에서 도움을 주는 공구인 지그(jig)와 픽스처(fixture), 나아가 양산 부품까지 폭넓게 쓰이게 된 배경에는 적층 공법 및 소재의 발전이 있다. 스트라타시스 코리아는 3월 16일 진행한 웨비나를 통해 금속 부품을 대체할 수 있는 탄소섬유 3D 프린팅 기술과 실제 제조 현장의 사례를 소개했다.  ■ 정수진 편집장   3D 프린팅 기술과 재료의 발전으로 제조 활용 확대 프로토타입이 아닌 공구나 양산 부품에 3D 프린팅을 활용하기 위해서 중요하게 살펴봐야 할 요소는 정밀도와 강성이다. 이전에 3D 프린팅이 제조 영역에서 많이 쓰이지 못한 이유 중 하나가 바로 이 부분이다. 스트라타시스 코리아의 조성근 상무는 스트라타시스가 주력으로 삼고 있는 FDM(Fused Deposition Modeling : 용융 압출 조형) 기술이 제조 분야에 쓰일 수 있는 이점을 소개했다. FDM은 필라멘트 형태의 플라스틱 재료를 녹여서 노즐로 압출하고, 이를 한 층씩 쌓아서 입체물을 만드는 방식이다. 조성근 상무는 “FDM 방식은 표면이 거칠지만 정밀도가 높고 변형이 적다는 이점이 있다. 특히 다른 3D 프린팅 방식과 비교할 때 수직(Z축) 방향의 변형이 상당히 적고, 반복 제조시 인장계수, 인장 강도, 파단 연신율 등의 편차가 적다”면서, “이는 특히 중대형 사이즈의 제작에서 FDM 방식이 선호되는 이유이기도 하다”고 전했다.   ▲ 탄소섬유를 사용할 수 있는 스트라타시스의 F900 3D 프린터   FDM은 일반 플라스틱과 거의 동일한 재료를 사용할 수 있어 재료 강성 측면에서 유리한 것으로 여겨지고 있다. 스트라타시스는 이번 웨비나에서 특히 지그/픽스처에서 강성을 유지하기 위해 사용할 수 있는 탄소섬유(카본 파이버) 소재를 소개했다. 탄소섬유 소재는 플라스틱 재료에 탄소섬유를 섞은 것이다. 여러 업체에서 비슷한 소재를 선보이고 있는데, 스트라타시스는 작게 자른 탄소섬유(chopped fiber)가 포함된 소재를 내세우고 있다. 조성근 상무는 “탄소섬유가 많이 포함될 수록 강성을 높일 수 있는데, 제품의 형상에 따라서는 긴 섬유를 넣지 못할 수도 있다. 하지만 작게 자른 탄소섬유를 사용하면 섬유 함유량을 늘리면서 다양한 형상을 만들 수 있다”고 설명했다. 한편, 3D 프린팅으로 대량생산을 하려면, 반복되는 프로세스에서 반복 정밀도를 확보하는 것도 중요하다. 스트라타시스는 제품의 품질에 문제가 될 수 있는 노즐의 탄화 발생이나 재료 내 수분이 용융-기화되면서 제품에 균열이 생기는 현상을 해결하는데 주력하고 있다고 한다. 조성근 상무는 “예를 들어 대량생산에 초점을 맞춘 스트라타시스의 F900 3D 프린터는 적층 작업이 진행되는 챔버(chamber) 안에 카메라를 설치해 제조 과정을 모니터링할 수 있게 했고, 튜브 안으로 열풍을 불어주어 재료의 수분을 최소로 줄여준다. 또한, 3D 프린터의 구동을 위한 CMB(Coordinate Machine Binary) 파일에 락을 걸어 수정을 막는 보안 기능도 제공한다”고 소개했다. 스트라타시스는 메이커봇, F370, 포투스 450mc, F900 등 다양한 사이즈의 3D 프린팅 라인업에서 탄소섬유 소재를 지원하고 있다. 이를 통해 프로토타입부터 지그/픽스처, 양산 부품까지 다양한 수요에 대응할 수 있다는 점을 내세운다.   ▲ 로봇 팔에 장착하는 공구인 EOAT   공구부터 부품까지 다양한 3D 프린팅 활용 사례 스트라타시스는 자사의 3D 프린팅 기술이 생산 현장에서 다양하게 쓰일 수 있다면서, 실제로 생산 현장에서 3D 프린팅을 활용하고 있는 사례를 소개했다. GM의 경우 대형 부품을 들어서 이송하는 라이저(riser) 툴을 3D 프린팅으로 만들었는데, 툴의 무게를 32% 줄이고 제작 납기는 80% 정도로 줄였다. 또한, 로봇 팔의 끝 부분에 장착하는 공구인 EOAT(End-of-Arm Tooling)도 기존의 금속 제품을 3D 프린팅으로 대체하고 있다. 3D 프린팅을 활용하면 공구 가공 중 또는 가공 후에 인서트를 삽입하거나 지그 내부에 공기 유로를 만들 수 있어, 다양한 공구 설계가 가능하다는 이점이 있다. GM에서는 제품을 이송하는 EOAT를 탄소 강화 섬유로 3D 프린팅해서 무게를 줄였는데, 로봇 팔의 작동 속도를 높이면서 생산성 향상이 가능해졌다. 조성근 상무는 “GM은 지난 2015년부터 스트라타시스의 포투스(Fortus) 3D 프린터를 사용해 왔으며, 최근에는 F900 장비 20대를 도입하기로 했다. GM은 툴링, 지그/픽스처, 로봇 툴링 등에 3D 프린팅을 사용할 계획이며 이는 트럭과 전기차 생산에 쓰일 예정”이라고 소개했다.   ▲ GM은 트럭과 전기차 생산에서 툴링, 지그/픽스처, 로봇 툴링 등에 3D 프린팅을 활용한다는 계획이다.   스트라타시스는 이외에도 3D 프린팅이 CNC 가공이나 3D 측정을 할 때 대상물을 고정하는 픽스처, 제품의 형상에 맞춰 제품을 고정하는 조/바이스, 금속 포밍 프레스 다이, 교체 파트, 드릴링 가이드 등 다양한 용도로 현장에서 금속 부품을 대체할 수 있다고 설명했다. 금속 부품보다 가볍고 금속을 대체할 수 있을 만큼 압축 강도도 높으면서, 몇 시간 안에 출력해 금속 부품을 대체할 수 있다는 것이다. 포드는 머스탱 오픈카를 조립할 때 창문 유리의 위치를 측정하고 조정하는 픽스처를 탄소섬유로 3D 프린팅했다. 기존 픽스처의 주요 부품을 그대로 활용하면서 형상은 단순화하고 무게를 줄였다. 또한, 인체공학적인 형상으로 만들 수 있었다. 앞뒤로 제품을 가공할 때 이미 가공이 끝난 면의 가공 형상에 맞춰 고정하는 지그를 만드는 과정은, 제품의 CAD 모델 데이터를 그대로 활용해 빠르게 3D 프린팅으로 만들 수 있다. 비행기의 판재를 조립할 때 리벳(rivet)으로 고정하는데, 이 작업에서 리벳의 위치를 정하기 위한 드릴링 가이드를 3D 프린팅으로 만들 수 있다. 비행기 1대를 생산할 때 700개 이상의 드릴링 가이드가 필요한데, 이 가이드를 3D 프린팅으로 만들면 비용을 크게 줄이는 것이 가능하다. 복잡한 모양의 연료 파이프의 경우 가공과 검사가 쉽지 않은데, 이를 위한 픽스처를 3D 프린팅으로 만들면 CNC 가공 대비 무게를 줄이고 강성을 높일 수 있다. 또한, CAD 파일에서 바로 픽스처를 제작해 정확도 역시 높일 수 있다. 프레스 다이는 높은 강성이 필요한데, 변형이 적은 탄소섬유 소재로 프레스 다이를 3D 프린팅해 무게와 비용, 납기를 줄일 수 있다. 파손으로 오작동이 자주 발생하는 부품을 예비로 확보해야 하는 경우가 있는데, 3D 프린팅을 활용하면 이 예비 부품을 필요할 때 빠르게 생산할 수 있다.   ▲ 자동차의 유리 장착 위치를 조정하는 픽스처   ▲ 리벳 위치를 결정하기 위한 드릴링 가이드   ■ 기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

‘2020 부천국제금형콘퍼런스’가 지난 11월 6일 온라인으로 진행되었다. 부천국제금형콘퍼런스는 글로벌 금형산업 동향과 미래 발전을 위한 정보를 공유하는 자리로 진행되어 왔다. 올해는 ‘포스트 코로나 금형산업 혁신 기술’을 주제로, 4차 산업혁명의 중심에 있는 스마트 공장과 3D 프린팅 등 신기술로 금형산업의 불확실성에 대비하려는 시도를 집중 조명했다. ■ 정수진 편집장   한국금형공업협동조합이 지난 9월까지 금형 수출 실적을 잠정 집계한 결과, 3분기 금형 수출은 19억 3000만 달러로 지난해 동기대비 5.8% 하락하였다. 하반기 들어 신규 금형 수주가 사라지고 주요 금형 수요 산업이 부진한 것이 금형수출에 영향을 미친 것으로 금형조합은 분석했다. 한편으로 다른 기계 업종의 수출이 30% 가까이 감소한 것과 비교하면 ‘선방’이라고 보는 시각도 있다.  국내외의 어려운 경기 상황에서 제조산업 전반에 4차 산업혁명이나 언택트 등의 패러다임 변화 속도는 더욱 빨라질 것으로 전망된다. 금형 산업에서도 공정 지능화를 비롯해 혁신 기술의 도입이 확산되고 있는 가운데, 이번 콘퍼런스에서는 3D 프린팅, 사물인터넷(IoT), 인공지능 등을 금형산업과 접목할 수 있는 방법과 사례 등이 소개되었다. 이외에도 이번 콘퍼런스에서는 ▲금속 표면상의 펨토초 레이저 유도 주기 구조물과 구조색의 응용 ▲사출압축 성형기술 및 플라스틱 재활용 기술 ▲향후 자동차 산업에서 금형산업 변화와 대응 방안 등 다양한 내용이 소개되어 우리 금형산업이 위기의 돌파구를 찾을 수 있는 자리가 마련되었다.   금형과 제품의 생산기술로 확장하는 3D 프린팅 스트라타시스의 제이 베버스도프 매니저는 디자인과 엔지니어링 영역에서 새로운 가능성을 열 수 있는 3D 프린팅 기술을 소개했다. 전통적으로 3D 프린팅은 디자인 검토나 테스트를 위한 시제품(프로토타입)을 만드는데 많이 쓰였다. 제품을 디자인한 후 최종 생산하기 전 단계에서 시제품을 만들어 시장에서 어떤 문제가 일어날 수 있고 어떻게 해결할지를 검토하는 과정을 거치게 된다. 3D 프린팅 기술이 발전하면서 색상, 소재, 마감처리 등이 더욱 정교한 시제품을 만들 수 있게 되었다. 한편으로, 최근에는 제조용 보조 공구나 실제 부품 및 제품을 만드는데에도 3D 프린팅이 쓰이면서 활용도가 넓어지고 있다. 해외에서는 지그(jig)나 픽스처(fixture) 등의 제조 공구를 만드는 ‘툴링’ 분야에 3D 프린팅을 많이 활용하고 있다. 많은 제조기업에서는 알루미늄이나 철 소재를 CNC 가공해 공구를 만드는 비용이 높고 공구의 사용이 불편하다는 과제를 안고 있는데, 3D 프린팅은 기존의 공구와 같은 기능을 하면서 더 가볍고 인체공학적인 공구를 낮은 비용으로 만들 수 있다. 이를 통해 근로자의 생산성을 높이는 효과를 얻을 수 있다. 3D 프린팅은 생산 기술로서도 점차 활용도가 늘고 있다. 3D 프린팅으로 금형을 만들거나, 인젝션 금형을 대체해 맞춤형 제품을 주문제작할 수 있는 것도 3D 프린팅의 활용사례이다. 또한, 3D 프린팅 중심의 자동화 제조라인을 만들면 수작업에 따른 사고를 막고 제조 효율을 높일 수 있다. 베버스도프 매니저는 “3D 프린팅은 맞춤형 제품을 반복 제작하는 경우 이점이 있다. 또한, 3D 설계 데이터만 있으면 어디서든 제작이 가능하기 때문에 맞춤형 부품이나 예비 부품의 생산 비용과 효율을 높일 수 있다. 최근에는 온라인 마켓플레이스에서 3D 프린팅을 위한 부품의 모델 데이터를 판매하는 비즈니스 모델도 등장했다”고 소개했다.   ▲ 스트라타시스 제이 베버스도프 매니저는 시제품뿐 아니라 제조 보조 공구나 부품 생산 등 3D 프린팅의 활용도가 넓어지고 있다고 소개했다.   사물인터넷으로 금형 관리를 향상시킨다 사물인터넷, 증강현실(AR), 사이버-물리 시스템(CPS), 인공지능(AI), 빅데이터, 클라우드 등 IT(정보기술)와 OT(운영기술)를 접목한 기술들이 등장해 제조산업에 도입되고 있는데, 이들 기술은 공작기계의 생산 과정에서 발생하는 다양한 정보를 수집하고 시스템에 접목해 생산 효율을 높이는데 쓰일 수 있다. 이번 콘퍼런스에서 건솔루션의 차승학 이사는 IIoT(산업용 사물인터넷) 센서를 활용해 금형의 세팅이나 관리를 개선할 수 있는 기술 개발 내용을 소개했다. 사출금형의 세팅은 수작업으로 이뤄지는 경우가 많다. 금형을 가공한 후 측정부서로 옮겨서 측정하고, 불량을 판정하거나 재가공하는 과젓은 시간이 걸리고 오류가 발생하기도 한다. 차승학 이사는 측정을 위한 금형의 세팅을 자동화하고, 프로브 센서를 이용해 빠르게 세팅할 수 있는 기술 개발 내용을 설명했다. 이 기술은 CAD/CAM 데이터를 기반으로 세팅 포인트를 생성하고, 포스트 출력 - NC 데이터 생성 - 작업지시서 생성 - 공작기계에 데이터 송출 - 세팅 진행까지 자동으로 이뤄진다. 또한 차승학 이사는 IIoT 센서 비콘을 금형에 장착해서 위치 기반으로 금형을 관리할 수 있는 시스템 개발 사례도 소개했다. 비콘과 비콘 스캐너가 현장에서 서로 통신하면서 비콘이 장착된 금형의 동선을 인식하고, 시스템에서 그 정보를 수집해 전체적인 현황을 파악할 수 있는 것이 특징이다. 특히 대량의 금형을 다루는 기업에서 이런 기술을 활용하면, 금형 위치를 찾고 투입하는 등 관리에 드는 시간을 줄여서 생산성을 높일 수 있을 것으로 보인다. 차승학 이사는 “IIoT를 활용해 창고나 생산 현장에서 금형의 이동, 투입 현황 등 이력을 효율적으로 관리할 수 있다. 또한, 생산 현장과 설비를 3D로 모델링해 관리 시스템 내에 탑재하면 모바일 디바이스에서도 금형의 위치와 현황을 파악할 수 있다”고 전했다. 건솔루션은 금형뿐 아니라 정밀가공을 위한 공작기계까지 관리할 수 있는 시스템도 개발했다. 이 시스템은 금형 설비에 장착된 IoT 센서를 통해 가공 정보뿐 아니라 진동이나 온도 정보까지 다양한 데이터를 수집하고, 이를 분석해 설비의 현황 파악뿐 아니라 예측까지 가능하다.    ▲ 건솔루션의 차승학 이사는 사물인터넷으로 생산 현장의 정보를 수집, 분석해 관리 효율을 높이는 방안을 설명했다.   사출성형과 인공지능의 만남 브이엠테크의 최권일 이사는 ‘빅데이터 기반의 인공지능 사출성형 시스템’ 개발에 관한 내용을 소개했다. 사출 품질을 결정하는 주된 요소로는 사출 조건, 형상 정보, 수지 물성 등이 있는데, 브이엠테크는 인공지능을 이용해 이들 요소 사이의 함수관계를 도출하고, 최적의 사출조건을 자동으로 얻을 수 있을 것이라는 점에 착안해 기술 개발을 진행 중에 있다. 사출성형에 인공지능을 적용하는 기술은 국내외에서 활발히 연구 및 개발되고 있는 상황이다. 최권일 이사는 “사출성형에 인공지능을 적용하기 위해서는 인공지능의 학습을 위한 양질의 CAE 데이터와 실험 데이터가 필요하다. CAE 데이터는 상대적으로 쉽게 확보할 수 있지만 신뢰도가 낮은 편이고, 실험 데이터는 확보하기까지 많은 노력이 필요하다. 브이엠테크는 이를 보완하기 위해 CAE로 패턴을 학습하고 실험 결과로 보정하는 ‘트랜스퍼 러닝’을 적용했다”고 설명했다.  또한, 브이엠테크는 사출 품질을 높이는 형상 정보를 얻기 위해 CAD에서 기하학 정보를 자동으로 추출하는 소프트웨어를 개발했다. 비교적 쉽게 얻을 수 있는 체적이나 표면적 데이터뿐 아니라 두께 정보를 정밀하게 얻는 것이 어려운 점으로 꼽히는데, 최권일 이사는 “캐비티 수, 게이트 수, 게이트 직경 등을 검색해 두께를 계산하는 알고리즘을 적용했다. 이를 바탕으로 CAD 데이터 임포트시 제품과 러너 형상을 구분하고 메시 생성 - 계산 - 기하 정보 추출까지 자동화한 형상정보 추출 프로세스를 구축했다”고 전했다. 이외에도 브이엠테크는 인공지능을 적용한 지오메트리 기반 CAE 솔버 및 정밀 유동 해석 기술 등의 개발을 진행하고 있다고 소개했다.   ▲ 브이엠테크 최권일 이사는 사출성형의 품질을 높이기 위한 인공지능 기반의 해석 기술 개발 내용을 소개했다.     기사 내용은 PDF로도 제공됩니다.

  여러분 안녕하십니까 ?   이번에 한국  고객들만을 위한 웨비나를 준비해보았습니다.     4차 산업혁명 시대는 전통 제조업과 같은 많은 산업에 심각한 영향을 미쳤습니다. 시대에 발맞추기 위해 제조업체는 디지털 방식을 채택하여 생산 프로세스를  재고하고 운영 모델을 변경해 빠른 변화에 적응할 필요가 있습니다.    4차 산업혁명의 핵심인 3D 프린팅 기술은 제조 산업에 발판을 마련했으며 공장에서 시간과 공간의 제한 없이  기능성 시제품, 생산 도구, 픽스처 및 최종 사용 부품을 생산할 수 있는 거대한 기회를 제공했습니다. 수년간의 활용을 통해,  저희는 3D 프린팅을 사용하는 회사의 생산성이 크게 향상되었으며 비용도 많이 절감된  것을 발견하였는데요.    이번 웨비나에서 글로벌 500대 제조업체의 3D 프린팅 사례를 통해 그들의 성공 비결을 파헤쳐 보겠습니다.  다음은  웨비나의 주요 내용입니다.    제조업체가 회사 내부에서 3D 프린팅을 적용 방법에 대한 성공적인 사례 분석을  통해 실제 활용에 필요한 경험을 제공할 것입니다.    병렬  제조 및 분산  제조의 성공 사례에 대해  자세히 알아보고 에릭스(ERIKS)  및 자빌(Jabil) 과  같은 다국적 기업의  3D 프린팅 전략을 공유  할 것입니다.     워크 플로를 유지하면서  생산성을 크게 높이고  시간을 단축하는 방법, 병렬  제조와 분산 제조가  워크플로 최적화 및 ROI  증가에 미치는 긍정적인 영향을  함께 살펴 볼 것입니다 .   고가치의  애플리케이션을 찾고 계시나요?  워크플로를 개선하고 싶으신가요 ? 이번 웨비나에서  여러분들의 궁금증을 풀어드리겠습니다 .   이번 웨비나는 라이브 Q&A와 30장의 스타벅스 커피 기프티콘 추첨이 있을 예정이니 많은 참여 바랍니다.   지금 바로 등록하세요: https://bit.ly/34eIyA6   날짜: 2020년 11월 19일(목) 시간: 오후 2시 (한국시간)       손쉬운 3D 프린팅의 시작 Ultimaker로 귀하의 비즈니스에 더 많은 기회를 창조하세요 견적 받기   Ultimaker - Asia Pacific Office 12 Tai Seng St, #01-03 LUXASIA BUILDING, Singapore 534118 Email: apac@ultimaker.com Phone: +65 6803 8435   If you’d rather not receive these updates, you can unsubscribe here Privacy and Cookie Policy | Terms of Use     © 2011-2020 Ultimaker B.V.