이탈리아의 전기 펌프 제조업체인 Pedrollo는 40년 전부터 전 세계 기업 및 단체와 협업하며 중동과 아프리카의 사막 같은 메마른 지역과 라틴 아메리카의 취약 지역에서 물 추출을 지원해왔습니다. 계속 달라지는 수율 표준 및 에너지 소비에 관한 법적 요구사항에 보조를 맞추고 제품 성능 혁신을 통한 Pedrollo의 미래를 보장하기 위해 Pedrollo 연구개발 팀은 지속적으로 제품을 개선하는 일에 매진합니다. 매해 진행되는 혁신 투자의 일환으로 Pedrollo는 원형 제작 공정을 다시 검토하고 3D 프린팅에 대해 알아보기로 결정했습니다.
Pedrollo가 원형 제작 공정 개선에 초점을 맞추게 된 두 가지 이유는 설계 주기를 가속화하고, 원형 제작을 사내에서 진행하여 지적 재산 보호를 강화하고 싶었기 때문입니다. Pedrollo는 3D Systems의 SLA(광조형)와 투명한 3D 프린팅 재료인 VisiJet® SL Clear 및 Accura® ClearVue를 선택했을 때 성능이 얼마나 개선될지 예상하지 못했습니다.
반복 원형 제작에 적합한 3D 프린터 선택
3D 프린터를 구입하기로 결정하기 전에 Pedrollo는 시장을 분석하고 이미 3D 프린팅을 시작한 다른 업체들은 어떤 선택을 했는지 조사했습니다. 이후 Pedrollo는 3D Systems의 리셀러이자 몰타 지역에 기반을 둔 3D 프린터 및 3D 스캐너 공인 판매업체인 3DZ와 상담했습니다. 3DZ는 고품질 부품과 사용 편의성을 원하는 Pedrollo에게 잘 맞는 3D Systems ProJet® 6000을 선택하도록 안내하며 도움을 주었습니다
이탈리아, 산 보니파시오에 있는 Pedrollo 시설에 3D 프린터가 설치된 후 3DZ는 Pedrollo 직원들에게 사용자 교육을 실시하여 작동 방법을 알려주었습니다. 사장이자 설립자인 Silvano Pedrollo는 3D 프린터를 바로 통합하여 원형을 더 빨리 그리고 더 자주 생산한다는 목적을 달성했다고 말했습니다.
ProJet 6000 SLA 프린터는 3D 프린팅 부품과 원형을 정확하게 만들며, 기하 형상, 방향, 제작 모드에 따라 0.002인치, 즉 0.050mm까지 정확하게 피처를 재현할 수 있습니다.
최대 제작 플랫폼 크기가 10in x 10in x 10in (250mm x 250mm x 250mm)이며 일반 플라스틱 재료와 특성이 동일하거나 더 우수한 재료를 다양하게 선택할 수 있습니다. ProJet 6000은 3D Sprint™도 제공되는데, 이것은 적층 제조 공정을 관리하는 것은 물론 3D Systems의 플라스틱 프린터에서 프린팅할 때 필요한 CAD 데이터를 준비하고 최적화하는 독점 소프트웨어입니다.
Pedrollo는 “3D 프린팅을 시작하기 전에는 원형을 만드는 데 시간이 많이 걸렸으며, 설계 단계부터 최종 모델을 받기까지 4-5개월을 기다려야 했습니다”라고 말했습니다. 3D 프린팅을 도입한 직후에는 원형 제작 시간이 5분의 1로 줄었고 이후 꾸준히 줄면서 24시간 미만까지 줄었습니다.
ProJet 6000이 워크플로에 효과적으로 통합되자 Pedrollo는 생산성과 용량을 확대하기로 결정하고 3D Systems 프린터 ProX® 800을 추가로 구입했습니다. 이 프린터는 SLA를 더 큰 규모로 효율적으로 처리할 수 있습니다. ProX 800은 3D Sprint가 함께 제공되며, 제작 플랫폼 크기가 25.6in x 29.5in x 21.65in (650mm x 750mm x 550mm)입니다. 다른 3D Systems SLA 프린터와 마찬가지로 ProX 800은 정밀한 Q부품을 정확하게 생산하며, 광범위한 고품질 재료와 호환됩니다.
사내 3D 프린팅을 통해 IP 보호
자사 이름으로 150개 이상의 특허를 보유하고 있는 Pedrollo는 그 지적 재산이 매우 중요한 자산입니다. 자사 디자인의 기밀을 완벽하게 유지하고 제품 개발 및 연구 결과를 지킬 수 있다는 점에서 사내 3D 프린팅에 기꺼이 투자할 수 있었던 것입니다. Silvano Pedrollo는 3D 프린팅을 사내로 도입하면서 경쟁 업체나 위조품 제조자들을 확실하게 따돌리면서 회사의 연간 수입이 늘었다고 말합니다.
Pedrollo는 “위조품 때문에 우리 연간 수입이 30% 가까이 줄었습니다. 우리 지적 재산을 보호할 수 있게 되어 프로젝트의 기밀을 완벽하게 지키고 수익을 회복할 수 있게 되었습니다”라고 말했습니다.
투명 원형 제작을 통해 제품 성능 개선
3D 프린팅을 채택하여 속도와 IP 보안에서 예상보다 큰 이점을 얻은 것 외에도 Pedrollo는 3D Systems의 투명 SLA 재료 덕분에 내부 유체가 외부 하우징을 통과하는 모습을 관찰하며 내부 펌프 성능을 개선할 수 있게 되었습니다. VisiJet SL Clear와 Accura ClearVue 같은 3D Systems 투명 재료는 폴리카보네이트, 아크릴, 크리스털 폴리스티렌, 유리와 동일한 품질의 3D 프린팅 부품을 만들 수 있습니다. 실험실에서 실시한 투명 재료 시험에서 3D Systems의 Accura ClearVue가 시장에서 가장 선명하고 투명한 재료인 것으로 확인되었습니다.
Pedrollo는 자사 펌프의 기능 원형을 제작할 때 투명 재료를 사용하여 추측이 아니라 관찰을 통해 유체 흐름이 막히거나 원활하지 않는 위치를 정확히 찾아 내부 기하 형상을 변경할 수 있었습니다. Pedrollo는 “투명 원형을 신속하게 그리고 적은 비용으로 만들 수 있는 능력은 제품 개발 과정에서 매우 중요합니다. 왜냐하면 유체 흐름 패턴을 볼 수 있기 때문에 디자인이 실제로 예상대로 작동하는지 비교할 수 있기 때문입니다. 내부 작동 상태를 보면서 결정할 수 있기 때문에 디자인을 개선하여 더 좋은 최종 제품을 만들 수 있습니다”라고 말했습니다.
지그와 고정장치 그리고 최종 부품
Pedrollo는 3D 프린팅을 설계와 원형 제작 공정에 완벽하게 통합한 후 그 사용을 계속 확대하고 있습니다. 3D 프린팅은 현재 기술 구성품과 미학 요소에서 예비 부품, 지그, 고정장치, 심지어는 도구용 용기를 생산할 때도 사용됩니다.
Pedrollo는 “우리는 3D Systems 3D 프린터를 매일 사용합니다. 활용도가 매우 좋아 그 가치를 극대화할 방법을 계속 모색하고 있습니다”라고 말했습니다.
