2017/09/19|EMO 2017 - DMG MORI Technology Excellence: ADDITIVE MANUFACTURING

적층 가공 부문의 글로벌 풀라이너

DMG MORI는 파우더 노즐 기법과 파우더 베드 기법에서 모두 적층 가공의 일관성 있는 추가 개발을 통해 이 미래 지향적 기술을 발전시키고 있습니다.

  • 독특한: 단일 공급원을 통한 ADDITIVE MANUFACTURING 및 금속 절삭 마무리에서의 세 가지 공정 체인
  • 레이저 기술과 SLM 기술 분야에서 쌓은 20년의 경험
  • 적층 금속 머시닝 분야에서 쌓은 종합 역량
  • 모든 금속 재료와 형상에 대한 자체파우더 베드(SLM)와 파우더 노즐(LMD)
  • LASERTEC 3D hybrid / LASERTEC 3D: 파우더 노즐 기법을 이용한 레이저 적층 용접으로 시장에서 거둔 성공
  • LASERTEC SLM: 파우더 베드 기술의 혁명
  • 단일 셋업에서 최대 6면의 5축 완벽 머시닝과 터닝
  • 전 세계 Additive Manufacturing Excellence Centers 5곳: 빌레펠트, 프론텐, 시카고, 도쿄, 상하이
  • 높은 공정 신뢰도의 토대가 된 재료 선정 및 파라미터 정의를 위한 광범위한 협의
  • 기술의 연계를 통한 생산성 증가
  • 유휴 시간을 최소화하기 위한 자동화 공정
  • 생산 유연성을 높이기 위한 디지털화

적층 가공이 엄청난 잠재력을 갖고 있다는 것이 최근에 입증되었습니다. 오늘날 작은 시장에서도 연간 성장률이 30%를 초과하며, 금속 구성품과 관련된 경우에는 훨씬 더 높습니다. 최근의 예측에 따르면 적층 가공은 2020년까지 20~50% 성장할 것으로 예상됩니다. 즉, 시장은 2~4배 커질 것입니다. 그렇기 때문에 기술 선도기업으로서 DMG MORI가 이 개발을 꾸준히 발전시켜 나가는 것은 당연합니다. DMG MORI는 파우더 노즐 기술을 이용한 레이저 적층 용접을 통해 2013년 이후 ADDITIVE MANUFACTURING을 이미 시장에서 성공적으로 운영해 오고 있습니다. 종합 역량을 통해 DMG MORI는 가장 중요한 생성 머시닝 공정을 자체적으로 선보이고 있고, 금속 구성품의 적층 생산과 금속 절삭 마무리에서 모두 풀서비스 제공자이자 풀라이너로 평가받고 있으며, 전 세계적인 서비스 체계를 갖추고 있습니다.

Turbine housing
Turbine housing

미래 지향적이고 경쟁력이 높은 부문은 항상 혁신적이고 비용 효율이 높은 생산 기회를 찾습니다. 그래서 이러한 부문은 종종 신기술의 동인으로 여겨집니다. 적층 가공이 모든 부문에 서서히 채택되고 있다는 사실은 놀랄만한 일이 아닙니다. 특히 미국, 유럽, 한국과 일본은 핵심 시장이 되었습니다. 항공기 제조업은 구성품의 무게를 줄일 수 있는 가능성이 큰 것으로 보입니다. 적층 가공은 이미 의료 기술 실험실 및 치공소에 널리 퍼져 있습니다. 배치 사이즈 원에 있어서도 다양한 응용제품에 대해 경제적인 솔루션을 제공하기 때문입니다.

완벽한 적층 머시닝을 위한 독특한 공정 체인

Additive process chains for every requirement: Integral solutions from CAD and CAM through to the combined machining in finished part quality

LASERTEC 3D 와 LASERTEC SLM 시리즈는 이 미래 지향적 기술에서 DMG MORI 전략적 지향성의 토대를 이룹니다. LASERTEC 3D hybrid는 파우더 노즐과 5축 밀링으로 레이저 적층 용접을 성공적으로 결합하는 한편, LASERTEC SLM 시리즈는 파우더 베드에서의 선택적 레이저 용융을 가능하게 합니다. "두 제조 기술은 당사 제품 범위 내에서 서로를 이상적으로 보완합니다"라고 첨단기술 부문 책임자인 Patrick Diederich는 설명합니다. 특히 파우더 베드 프로세스는 매우 중요합니다. "이 기술은 금속 구성품의 적층 가공 시장에서 점유율이 80%에 달합니다. 최근에 혁신 단계에 들어선 이 두 프로세스는 통합 공정 체인의 일부로서 EMO에서 제시될 예정입니다.

LASERTEC 3D hybrid: 완벽한 적층과 금속 절삭 조합

The LASERTEC 65 3D hybrid combines laser deposition welding with 5-axis milling in a single setup.

DMG MORI는 레이저 적층 위치와 단일 머신에서의 머시닝을 결합함으로써 이미 4년전 금속 구성품의 적층 가공에 혁신을 일으켰습니다. 이 개념은 5축 LASERTEC 65 3D hybrid와 LASERTEC 4300 3D hybrid에 사용됩니다. 레이저 적층 용접과 6면 턴-밀 머시능을 결합합니다. 두 머신은 복잡한 터빈 구성품 등 비교적 큰 구성품의 제조에 맞게 설계됩니다. LASERTEC 65 3D hybrid의 경우 ø 500 x 400 mm의 작업 영역이 사용되고, LASERTEC 4300 3D hybrid의 경우에는 ø 660 x 1,300 mm의 작업 영역이 사용됩니다. 이는 공작물의 최대 무게가 600 kg인지 900 kg인지에 따라 다른 작업 영역이 사용되는 것과 마찬가지입니다.

LASERTEC 3D hybrid 시리즈의 머신 개념에서 혁신적인 것은 응용 제품의 다양성입니다. 단일 셋업에서 이루어지는 레이저 적층 용접과 밀링 또는 턴-밀의 구동은 무엇보다도 공작물이 부분품으로 제작될 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 파우더 노즐과 밀링 헤드 역시 언제라도 교체할 수 있습니다. "특히 복잡한 기하구조의 경우, 부분품에서는 접근할 수 없는 영역도 가공이 가능합니다"라고 Patrick Diederich은 지적합니다. 이러한 응용은 특히 항공우주, 에너지 기술 및 금형 분야에서 요구됩니다. "이 외에도 다양한 파우더 노즐을 이용하여 둘 이상의 재료뿐만 아니라 심지어 등급이 매겨진 재료를 사용하여 혁신적인 구성품을 생산하는 옵션이 있습니다.

LASERTEC 3D: 여러 재료에 대한 생산성 높은 가공

LASERTEC 65 3D
Premiere at the EMO: LASERTEC 65 3D, pure additive manufacturing with the option of processing reactive materials (e.g. aluminium or titanium).

DMG MORI는 EMO 2017에서 처음으로 파우더 노즐을 이용해 적층 가공에 맞게 설계된 새 LASERTEC 65 3D를 선보일 것입니다. LASERTEC 65 3D hybrid를 토대로 한 이 머신은 설치 면적이 45% 더 작음에도 불구하고 하이브리드 모델에 비해 작업 영역이 40% 더 큽니다. 각기 다른 트랙 너비, 최대 4 kW로 더 높은 레이저 출력, 그리고 샌드위치 구조에서 반응성 재료(예: 알루미늄, 티타늄)를 가공하는 옵션 등과 같은 그 밖의 특징들은 머신의 혁신적인 측면을 확대시킵니다. "LASERTEC 65 3D에 관한 한 우리는 현저히 낮은 기본가격으로 시장의 많은 요구를 성공적으로 충족시켜 왔습니다"라고 Patrick Diederich은 말합니다.

LASERTEC SLM: 파우더 베드에서부터 적극적으로 활동

With the LASERTEC 3D and LASERTEC SLM series DMG MORI now positions itself as a full-liner in the additive manufacture of metallic components in addition to machining.

파우더 베드 기법을 이용하면 매우 작고 복잡한 필리그리 부품을 선택적 레이저 용융으로 제작할 수 있습니다. LASERTEC 3D 머신과 마찬가지로 LASERTEC 30 SLM은 여러 재료의 유연한 사용을 가능하게 하는 한편, 지능형 파우더 모듈 개념을 통해 재료를 2시간 이내에 교환할 수 있습니다.

DMG MORI는 자체 머시닝 센터를 통해 파우더 베드에서 공작물을 마무리합니다. "여기에서 주요 쟁점은 여러 가지 기술을 편리하게 연결하는 것입니다. LASERTEC 30 SLM을 통해 우리는 실험실에서 개발된 파우더 베드 기술을 산업 생산 현장에 적용합니다. 이 머신은 기술의 '구현자'입니다"라고 REALIZER GmbH, Sales and Application의 장인 Florian Feucht는 말합니다. 이는 하드웨어와 소프트웨어 모두에 적용됩니다. "통합 프로세스가 무엇보다 중요한 목표입니다."


적층 가공에서의 CELOS

통합 프로세스를 배경으로 하는 Industry 4.0은 물론 항상 따라다니는 논제입니다. DMG MORI는 이 논제를 "Path of Digitization"과 그 지능형 소프트웨어 솔루션으로 적극적으로 진척시켜 나가고 있습니다. 여기에는 또한 직관적인 사용자 인터페이스 CELOS가 포함되어 있습니다. 이것은 LASERTEC 3D hybrid머신과 산업 솔루션 RDesigner(특히 파우더 베드를 위해 REALIZER에서 만든 것)에 이미 사용되고 있으며, 앞으로는 CELOS 인터페이스에도 통합될 것입니다. "데이터의 수집과 관리, 사용하기 편한 앱의 활용은 작업 준비와 생산 공정을 전부 지원하는 엄청난 기회를 제공합니다"라고 Patrick Diederich은 주장합니다. 다시 말해서, 디지털화는 설비의 최적 활용 및 생산 유연성에 큰 영향을 미칩니다. 일련의 산업 생산에서 개별적인 대량 생산으로의 전환이 가능하게 합니다. 예를 들어 예비 부품을 더 이상 재고로 보유할 필요가 없습니다. "요구만 있으면 언제든지" 찍어낼 수 있습니다. "디지털화와 적층 가공은 불가분의 관계이며, 대단한 가능성을 개척해 나갈 것입니다"라고 Patrick Diederich는 낙관적으로 말합니다.

산업 성숙도와 글로벌 입지를 통해 기술 선도기업으로

DMG MORI는 또한 적층 가공의 미래를 낙관적으로 보고 있습니다. DMG MORI는 한편으로 빌레펠트, 프론텐, 도쿄, 상하이, 시카고 등 전 세계에 퍼져 있는 DMG MORI Additive Manufacturing Excellence Centers에서 이 분야의 전문지식을 뒷받침합니다. 책임 있는 전문가가 고객의 프로젝트 개발 단계 초기에 참여합니다. 그렇게 해서 얻은 지식을 머신과 구성품의 제작에 포함시킵니다. 다른 한편으로, DMG MORI는 향후 기술 개발을 통해 중점 논제에 대한 원대한 포부를 실현합니다. 올해 EMO에서 LASERTEC 65 3D를 처음 선보인 것 외에도 더 큰 LASERTEC 125 3D hybrid가 2018년에 계획되어 있습니다. Patrick Diederich는 파우더 베드 공정의 추세가 생산성을 높이는 쪽으로 이어지고 있다고 생각합니다. "우리는 더 큰 빌드 볼륨과 지능형 파우더 관리를 통해 그리고 공정 자동화를 더 많이 연결하여 유휴 시간을 줄이는 방식으로 이를 달성할 것입니다."

DMG MORI는 적층 가공을 전통적인 생산 방법을 편리하게 보완한 것으로 보고 있습니다. "빌레펠트에 있는 LASERTEC 30 SLM과 프론텐에 있는 LASERTEC 65 3D hybrid 외에도 DMG MORI Academy는 ADDITIVE MANUFACTURING이라는 주제로 고객에게 매우 적합한 교육을 제공할 수 있는 몇 가지 머신을 보유하고 있습니다"라고 Patrick Diederich는 말합니다. 또 다른 측면은 구성품의 설계입니다. "설계 엔지니어 역시 적층 가공의 잠재력을 점점 더 많이 인정할 것이고, 이 기술을 자신의 작업에 포함시킬 것입니다. 결국에는 이런 방식으로 전통적인 제작 공정으로는 생산할 수 없는 공작물을 만들어 낼 수 있을 것입니다. DMG MORI는 머지 않아 DMG MORI Academy에서 이 분야의 교육 과정도 제공할 것입니다.

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