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고융점 금속의 적층 가공

당사에서는 적층 가공을 이용해 고융점 금속으로 매우 복잡한 구성요소 생산을 혁신했으며, 이러한 방식은 전통적인 공정에서는 불가능한 것이었습니다. 이 방식을 통해 소재와 비용이 절약되었고 제품 개발이 더욱 유연해져 그 결과 개발 시간이 더욱 짧아지고 생산이 더욱 지속가능해졌습니다. 당사는 몰리브덴텅스텐 구성요소 분야를 선도하는 세계적인 제조업체로서, 백 년에 이르는 경험을 보유하고 있으며 당사의 소재로 무엇을 할 수 있는지 아주 정확히 알고 있습니다.

Plansee 적층 가공의 장점 한 눈에 보기:

  • 모두 한 곳에서: 분말부터 완제품 구성요소까지

  • 소재와 공정 노하우

  • 빠르고 유연하게 - 프로토타입부터 일련 생산까지 

  • 하나의 구성요소에 여러 기능 통합

  • (거의) 남기는 부분이 거의 없는 제조

  • 지속가능하며 자원 친화적

전문성

혁신적인 공정을 통한 복잡한 구성요소

고융점 금속으로 제작되는 구성요소들은 여러 부분으로 나누어진 어셈블리를 만들 필요 없이 레이어별로 3차원 구조 레이어를 쌓아 3D 프린팅할 수 있습니다. 당사의 전문가들은 이러한 프로세스를 이용하여 몰리브덴, 텅스텐, 텅스텐 중금속 그리고 이들의 합금으로 복잡한 구성요소를 제작합니다. 적층 가공이라는 방식 덕분에 프리폼 표면, 언더컷, 내부 구조 등의 특성이 있는 구성요소들을 최고의 정밀도로 하나의 덩어리로 제조할 수 있습니다. 따라서 혁신적인 설계가 가능하고 제품 성능이 개선되어, 특히 항공 우주, 의료 기술, 자동차 산업과 같은 분야에서 활용하기 좋습니다. 

서로 다른 표면 방향, 결합 격자 구조의 몰리브덴 구성요소 예시

서로 다른 표면 방향, 결합 격자 구조의 텅스텐 구성요소 예시

구성요소 예시

흐름 저항이 낮고 고온 차폐 효과가 있는 가스 파이프

또 다른 방사선 차폐 텅스텐 격자 구조

방사선 차폐 텅스텐 격자 구조

텅스텐 중금속으로 제작된 고밀도(>18 g/cm³)의 복잡한 형태 구성요소

텅스텐 중금속으로 제작된 고밀도(>18 g/cm³)의 복잡한 형태 구성요소

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동영상

당사의 동영상에서 다양한 3D 프린팅 옵션에 대해 더 알아보기:

상담

첫날부터 상담받기

만족스러운 적층 가공을 위해서는 제품 요건과 제조 방법이 설계 단계에서부터 적절히 일치하는 것이 중요합니다. 당사의 개발 전문가들과 엔지니어들은 여러분의 구체적인 요건 상황에 맞추어 프로토타입 제작부터 완제품까지 당사 내부의 전문성을 활용하여 전체 프로세스 내내 여러분을 지원할 것입니다. 여기에는 적절한 소재와 이상적인 제조 공정 선정부터 기하학적 최적화와 구성요소 시뮬레이션을 포함한 모델링까지 포함됩니다. 당사에서는 제품을 여러분의 니즈에 정확하게 맞춤화하고 최고의 성능을 갖춘 구성요소를 납품할 수 있도록 합니다.     

소재

적절한 소재와 제조 공정 

100년이 넘는 경험을 보유하고 있는 당사에서는 당사의 소재 속성에 대해 아주 정확하게 알고 있습니다. 게다가 지난 15년 간은 고융점 금속에 대해 다양한 적층 가공 기술 개발에 매우 집중하였습니다. 따라서 당사에서는 딱 적절한 인쇄 공정을 선정하고 염두에 두신 구성요소 크기와 요건에 딱 맞는 소재를 선택해드릴 수 있습니다.

   

공정 옵션

직접 적층 가공 공정

 

 

순수 고융점 금속과 그 합금의 제작은 이 용도로 특수하게 설계된 당사의 기계에서 분말 형태에서부터 개별 레이어들을 표적 융합하여 주로 이루어집니다. 이렇게 하기 위해, 고에너지 레이저 또는 전자빔을 이용하여 작은 부위에서 금속 분말을 직접 녹이고 한 층 한 층 쌓아 구성요소를 만듭니다. 알맞은 분말들이 상호작용을 해야만 공정 파라미터를 최적화하고 시스템을 맞춤화하여 가장 까다로운 요건을 만족하는 고융점 금속 구성요소 프린팅 제작이 가능한 것입니다.

소결 베이스 적층 가공 공정

당사에서는 소결 베이스 적층 가공 기법을 이용하여 원하는 속성을 소결된 상태(소결된 대로)로 나타내는 소재를 가공합니다. 금속 분말은 유기 바인더와 함께 처리되어 압분체라고 알려진 형상을 이룹니다. 이것은 피드스톡, 입자, 필라멘트, 서스펜션 등을 거칩니다.

이러한 압분체는 이후 공정 단계를 더 거쳐 금속 구성요소가 됩니다. 이러한 소재의 예시에는 고밀도 텅스텐 중금속, 다공성 텅스텐 및 몰리브덴 본체 등이 포함됩니다.

   

피드스톡 및 필라멘트 제조

이러한 소재들을 가공하기 위해서는 우선 분말 형태의 고체 금속 구성요소를 폴리머 시스템으로 혼합해야 합니다. 이 혼합물을 피드스톡이라고 합니다. 피드스톡을 준비하려면 분말을 필터링하고 입자화한 후 밀링, 혼합 및/또는 스프레이 건조해야 합니다. 소재의 양이 적은 경우에는 압출기는 더 많은 양을 처리하도록 하고 피드스톡 구성요소는 교반기에서 혼합됩니다. 분말이 바인더 시스템에서 균일하게 분포되도록 하는 것이 중요합니다. 이러한 혼합 과정이 끝나고 나면 피드스톡이 향후 입자화를 위해 처리됩니다. 

성형 공정에 따라 이것은 직접 또는 필라멘트 중간 단계를 거쳐 구성요소 프린팅에 이용됩니다. 피드스톡 제조는 생산 공정과 소재에 따라 달라집니다. 

3D 프린팅 구성요소의 최적 품질

당사는 밀링, 그라인딩, 폴리싱과 같은 마감 과정에서 가장 엄격한 허용 오차를 유지합니다. 당사는 제품 품질만큼은 절대 타협하지 않습니다. 광학적 및 촉각적 측정 테크닉과 초음파 시험과 같은 최첨단 기법 덕분에 제품을 최고의 품질 요건에 맞출 수 있습니다.

당사의 자체 공인 시험 연구실에서는 화학, 기계/기술, 금속물리, 비파괴 검사를 진행합니다.

당사의 소재로 구성요소를 제작하는 것과 더불어, 당사는 세라믹과 플라스틱과 같은 다른 소재들도 이용하여 당사의 제품을 개선하거나 제조를 하기도 합니다. 예를 들어, 코팅 공정에서 재사용 마스킹을 인쇄하거나, 사내에서 자체적으로 개발하고 인쇄한 보호 가스 노즐로 복잡한 접합 연결부를 산화 방지하는 경우가 있습니다. 적층 가공 분야에서의 기술력을 통해 당사에서는 의료 기술 분야의 차폐막, 경금속 캐스팅용 주조 코어, 플라스틱 사출 성형용

고강도 내마모성 몰리브덴 구성요소와 같이 계속해서 더욱 복잡해지는 어셈블리를 고성능 소재로 제작할 수 있습니다. 

지속가능성

적층 가공에서의 지속가능성

Plansee는 혁신적인 강점을 지닌 덕분에 고객들이 더욱 지속 가능한 제품들을 개발할 수 있도록 지원할 수 있습니다. 적층 가공은 지속 가능한 제조 공정으로 다음과 같은 장점이 있습니다.

  • 소재 효율성: 남기는 부분이 없거나 거의 없는 제조 기법이기 때문에 소재 낭비가 거의 없습니다.
  • 에너지 절약: 적층 가공을 통해 제품을 제조하면 에너지가 많이 드는 열기계 성형 공정이 필요하지 않습니다. 따라서 에너지 소비가 더 적고 CO2 방출이 더 적습니다.
  • 더욱 적은 탄소 발자국: 이 기계들은 친환경 전기로 가동됩니다.
  • 재활용: 금속 폐기물과 잔여물들은 100퍼센트 다시 공정 루프로 돌아갑니다.
  • 지속 가능한 원재료: 당사는 사회적, 윤리적일 뿐만 아니라 생태계적인 소스의 원재료를 확보하기 위해 광범위한 조치를 채택하고 있습니다.

제조 공정 자체에서 뿐만 아니라 제품 이용 시에도 CO2 방출을 크게 감축할 수 있고 소재 친화적인 지속가능한 생산에 대한 잠재력이 있습니다. 

연락처
솔깃하십니까? 연락해주십시오. 함께 향후 제품 개발에 대해 논의해봅시다:
  • Bernhard Mayr-Schmölzer

    Bernhard Mayr-Schmölzer

    Head of Additive and Joining Technologies

    +43 5672 600 193380