"우리는 Titan 3D 프린터를 이용해 많은 비즈니스를 확보하고 있습니다. 부품, 금형 및 성형 부품의 처리 시간이 경쟁업체보다 월등한 수준으로 개선되었죠."—David Rheinheimer, Duo Form 제품 개발 매니저
도전 과제
생산 공정의 시간, 비용 및 지연
경쟁이 치열한 열성형 플라스틱 시장에서 Duo Form은 제조 공정을 혁신하고, 리드 타임을 단축하며 비용을 절감하여 고객을 더 잘 지원하고 새로운 비즈니스를 수주하기 위해 지속적으로 노력하고 있습니다. 이와 동시에 금형 품질과 내구성을 유지하는 것이 중요합니다.
시간 및 비용 절감은 Duo Form과 같은 열성형 업체가 직면한 유일한 과제가 아닙니다. 설계 반복을 통해 빠르게 혁신하면서 실제 크기 프로토타입을 생산해 승인 및 생산 공정의 지연을 예방해야 합니다.
솔루션
AM을 통한 금형 제작
이제 Duo Form은 세라믹 또는 금속 금형 제작에 기존 CNC 방식 대신 Titan 3D 프린터의 폴리머 펠릿 압출을 활용한 3D 인쇄 열성형 금형을 제조합니다. 대형 펠릿 압출 AM은 기존 FDM 필라멘트보다 최대 10배 비용이 저렴하여 사출 성형과 같은 압출 제조에서 자주 사용하는 경제적인 열가소성 펠릿을 활용합니다. 또한 3D Systems의 펠릿 압출 시스템은 필라멘트 시스템보다 최대 10배 빠른 인쇄 속도로 고처리량 인쇄를 가능하게 합니다.
3D Systems와 Duo Form은 경제적이고, 조달이 편리하며, 열성형 공정을 견딜 수 있다고 검증되어 열성형 금형 인쇄에 이상적이며, 내구성이 우수하고 수치가 정확한 소재인 유리 충전식 폴리카보네이트 펠릿 등급을 파악했습니다.
또한 Duo Form은 3D Systems의 인쇄 경험을 활용해 진공 통로로 기능할 수 있는 적절한 다공성을 갖춘 금형을 생산하기 위한 최적의 인쇄 매개변수를 파악합니다. 이와 같이 적층 제조 금형만의 고유한 기능 덕분에 열성형 부품 내부에 적절한 공동 생성을 위한 특수 도구가 필요하지 않으며, 금형 생산에 필요한 시간과 인건비를 절감합니다.
AM을 통한 혁신 및 설계 반복
Duo Form의 AM 통합은 금형 제조 공정에서만 이뤄지는 것이 아닙니다. 업계에서 앞서가는 혁신가인 Duo Form은 Titan 3D 프린터를 활용해 최종 제품의 샘플 부품을 빠르게 인쇄해 툴 제작 전에 고객에게 제시합니다. 금형 제조 공정 진행 전에 설계 승인을 위한 부품을 직접 인쇄함으로써 설계 반복 속도가 빨라져 전체적인 리드 타임이 감소하게 되었습니다.
결과
비용 및 리드 타임 대폭 절감
AM을 제조 공정의 일부로 도입한 Duo Form은 더 많은 비즈니스 수주에 성공했으며, 펠릿 압출 3D 인쇄의 민첩하고 빠른 속도 덕분에 이제 거래 성사까지의 시간도 단축되었다고 말합니다. 그 예로 Rheinheimer는 Duo Form에서 샘플 부품을 3D 인쇄하여 부품 제조 견적과 함께 고객에 선보일 수 있었던 방법을 공유했습니다. 빠른 속도와 민첩함 덕분에 최종 설계를 미리 볼 수 있다는 점에 깊은 인상을 받은 고객은 당일에 Duo Form의 입찰을 낙찰했습니다. 이제 Duo Form에서 이러한 일은 표준 관행이고 고객에게는 부가가치를 제공합니다.
Rheinheimer는 제조업체로서 특히 생산이 중단되었지만 향후 예비 부품을 생산할 필요가 있는 금형을 보관할 때에도 AM의 또 다른 가치를 확인할 수 있다고 말합니다. AM을 사용하면 디지털 인벤토리는 기존 금형을 저장하지 않고도 필요할 때 새로운 금형을 빠르게 인쇄할 수 있습니다.
적층 제조는 기존 생산 공정을 보완합니다. Duo Form은 대형 펠릿 압출 3D 인쇄를 도입하며 AM과 기존 방식을 혼용해 최적의 제조 속도와 비용 관리, 우수한 품질의 부품 생산을 달성할 수 있는 방법을 제시합니다.
