무한한 디자인을 갖춘 3D 프린팅

Manufacturer' Monthly는 CNC Design과 함께 다양한 제조 분야에 대한 대형 부품의 적층 제조 능력에 대해 이야기합니다.

CNC Design은 최근 건설, 항공우주, 해양, 광업 등 다양한 산업 분야의 대형 부품을 3D 제조하기 위한 솔루션인 VSF를 통해 적층 가공으로 확장했습니다. 매우 큰 부품을 생산하는 많은 산업에 적합합니다.

CNC 설계의 적층 기술 개발 관리자인 John Croft는 1991년 적층 제조를 처음 접했던 일을 기억합니다. Swinburne University of Technology에서 FDM 기계가 플라스틱 부품을 인쇄하는 것을 보면서 그는 즉시 이렇게 말했습니다. “이것이 제조의 미래라는 것을 알고 계십니까? ” 그는 이 기술이 단지 폴리머에만 국한되지 않을 것이라고 회상했습니다.

Croft는 "FDM 프린터의 제작 면적은 250큐브에 달했는데 당시로서는 엄청났습니다."라고 말했습니다. “많은 업계에서는 기계의 기능을 수용할 준비가 되어 있지 않았고 가격이 너무 비싸다고 말했습니다. 기업들은 이것이 여전히 일종의 마술이고 성공하지 못할 것이라고 믿었지만 이제 적층 제조는 수십억 달러 규모의 산업입니다. 업계는 제조 공정에서 첨가제가 무엇을 할 수 있는지에 대해 추진력을 모으기 시작했지만 호주는 여전히 세계 대부분의 국가보다 10~15년 뒤쳐져 있습니다.”

거의 30년이 지난 후에도 Croft는 VSF(Virtual Smart Factory) 및 CNC 기계를 전문으로 하는 모션 제어 솔루션 전문 회사인 CNC Design에서의 작업을 통해 계속해서 기술을 개발하고 있습니다. 전무 이사 Bruce Rowley가 설립한 CNC Design은 특히 공작 기계를 중심으로 한 CNC 개조 회사로 시작되었습니다. 호주 시장에 새로운 것을 선보인 이 회사는 호주와 동남아시아에서 Siemens 공작 기계 제품의 유통업체가 되었으며, 이는 여전히 사업의 필수적인 부분입니다.

VSF(Virtual Smart Factory) 갠트리 기반 시스템은 세계에서 가장 큰 3D 프린터 중 하나이며 단일 기계에서 적층 가공과 5축 가공을 결합할 수 있습니다. CNC Design은 영국의 특정 왁스 인쇄 프로젝트 요구 사항에 따라 2017년에 이러한 기계에 대한 연구 개발 프로젝트를 시작했습니다.

Croft는 “CNC Design은 이를 신흥 기술이자 신흥 시장으로 여겼습니다.”라고 설명했습니다. "플라스틱과 금속을 위한 소형 프린터를 사용하는 플레이어가 많았기 때문에 우리는 왁스를 시작으로 콘크리트와 열가소성 플라스틱을 위한 프린터 기술을 개발하는 대규모 인쇄로 전환하기로 결정했습니다."

오늘날 VSF는 콘크리트와 열가소성 복합재로 만들어진 대형 부품을 프린팅할 수 있습니다. CNC Design의 3D 프린터 기능의 한 예는 탄소 섬유와 결합된 고온 열가소성 수지(PEEK)를 사용하여 진공 금형 제조를 포함한 항공우주 응용 분야에 사용되는 동시에 툴링 비용을 상당히 절감합니다.

VSF 복합

VSF Composite는 ABS, PC, HDPE, PEEK 및 탄소 섬유 또는 유리 섬유로 강화된 복합재를 포함한 광범위한 열가소성 수지로 프린팅할 수 있는 나사 구동 압출 기반 시스템을 사용합니다. CNC Design은 퀸즈랜드 제조업체인 Zone RV에 남반구에서 가장 큰 3D 프린팅 시스템이 될 최대 복합 프린터를 공급하고 있습니다. 22 x 5 x 1.6미터 크기의 이 회사는 경량 복합 차체와 동급 최고의 구성 요소를 결합한 Coolum Beach 기반 회사의 다양한 오프로드 캐러밴용 금형 가공을 시작할 것입니다.

“그들은 시간당 최대 200kg을 압출할 수 있는 대형 압출기 시스템을 사용하고 있습니다.”라고 Croft는 말합니다. “무게 때문에 2빔 갠트리 시스템이 되어 가공 시스템이 별도의 빔에 배치됩니다. 3D 프린팅과 가공이 모두 가능합니다.”

Large Area Gantry 시스템은 단일 기계에서 5축 밀링과 3축 프린팅을 결합할 수 있습니다. 3축 3D 프린팅은 진공 펠릿 건조 및 운반 시스템을 갖춘 CNC 디자인 모델 60-150 프린트 헤드를 사용하여 수행되며 더 큰 압출기 장치로 시간당 최대 200kg의 프린팅 속도를 가능하게 합니다. CNC Designs 압출기 장치의 범위는 시간당 19kg이며 다음 장치는 시간당 최대 40kg을 압출합니다. 또한 이 시스템은 도구 랙과 프린트 헤드 교정 장치가 내장되어 있어 5축 가공, 궤도 샌딩 및 스프레이의 유연성을 갖추고 있습니다.