3D 프린팅(적층 가공)의 협업적 사용으로 생산 확대
이 항공우주 프로젝트는 제트 엔진용 블리스크를 중심으로 이루어졌으며 최종 형상에 가깝게 티타늄으로 3D 프린팅되었습니다. 세코는 항공우주 분야에서 매우 가공성이 낮은 금속으로 만들어진 이 기하학적으로 복잡한 부품을 가공하여 시간, 재료 및 공구를 크게 절약할 수 있는 잠재력을 입증했습니다.제7회 세코 ITI 가공기술 박람회 행사의 가상 방문객들은 항공우주 제조 분야와 개별 산업을 넘어서는 영향력을 가진 여러 혁신을 목격했습니다. 이 항공우주 프로젝트는 제트 엔진용 블리스크를 중심으로 이루어졌으며 최종 형상에 가깝게 티타늄으로 3D 프린팅되었습니다. 세코는 항공우주 분야에서 매우 가공성이 낮은 금속으로 만들어진 이 기하학적으로 복잡한 부품을 가공하여 시간, 재료 및 공구를 크게 절약할 수 있는 잠재력을 입증했습니다.
마찬가지로 중요한 것은 전체 블리스크 프로젝트가 협업의 힘을 보여줬다는 점입니다. 업계의 선구자들이 리소스, 전문 지식 및 역량을 결합하여 새로운 해결책을 개발하고 제조 작업에 대한 접근 방식을 개선하기 위해 함께 노력했습니다.
항공우주 분야는 제조 분야에서 가장 까다로운 소재를 다루어야 하기 때문에 어쩔 수 없이 가장 까다로운 소재를 사용합니다. 가볍고 내열성이 뛰어나며 강도와 신뢰성이 높은 이 금속은 항공기 성능과 안정성을 혁신적으로 향상시키지만, 절삭이 어렵기 때문에 가공 공정을 복잡하게 만듭니다. 블리스크는 그 자체로 혁신적인 개발품으로, 디스크와 블레이드를 여러 각도의 다면 부품으로 융합하였습니다. 또한 엄격한 품질 검증 테스트를 통과하고 감항성 인증을 받기 위하여, 업계에서는 오차 범위 없이 엄격하게 지정된 프로세스를 사용합니다.
"항공우주 산업은 매우 보수적인 산업으로 검증 및 품질 관리에 대한 요구 사항이 매우 까다롭습니다." Seco Tools AB의 글로벌 비즈니스 개발 매니저 Anna Malycheva의 설명입니다. 그럼에도 불구하고 적층 제조(3D 프린팅)는 비용 절감 효과로 인해 많은 주문자 상표 부착 생산업체(OEM)에게 매력적인 기회입니다. 일부 대기업들은 제조 방식을 혁신하기 위해 세코와 함께 이를 검토하고 있습니다. 이 산업을 빠르게 혁신하는 것은 매우 어렵지만, 절감 효과가 매우 크기 때문에 제조업체에게는 동기 부여가 됩니다."
실제로, 실질적입니다: ITI 행사의 가공 시연에서는, 최종 형상에 가까운 블리스크를 AM(적층 제조; 3D 프린팅)으로 제작하여 가공 시간을 40시간에서 8시간으로 80% 단축했습니다. 이러한 시간 절약으로 절삭 공구 비용도 80% 절감할 수 있었습니다. 그 이유는 단단한 티타늄 블록에서부터 온전히 절삭으로만 가공된 블리스크와 달리, 3D 프린팅된 형상에는 단 몇 밀리미터의 재료와 제거해야 할 지지 구조만 포함되어 있기 때문입니다.
상업용 및 군용 기체 제조업체는 아직 완전한 적층 제조(AM) 블리스크를 사용하지 않지만, 서비스 담당자는 사용 중 마모되거나 손상된 블레이드를 교체하기 위해 AM(적층제조; 3D 프린팅)기법을 사용합니다. 그러나 2019년에 약 40,000대의 블리스크가 생산되었고 팬데믹 이후 주문이 이전 수준으로 돌아올 것이라는 모든 예상을 고려할 때, 적층 제조 기술은 엄청난 가능성을 제공합니다. Seco Tools UK의 글로벌 비즈니스 개발 매니저인 Jon Shipley는 "이제 우리는 원자재부터 공정 적합성 개발, 마무리 단계까지 고객을 위한 엔드투엔드 솔루션을 제공할 수 있게 되었습니다. 우리는 고객을 찾아가서 단순히 공구만 판매하는 것이 아닙니다. 우리는 불과 5년, 10년 전에도 판매했던 것 이상의 것을 바라봐야 합니다. 프로세스의 다른 측면을 전문으로 하는 파트너와 협력하면 개별 역량을 합친 것보다 더 큰 수준으로 전문성을 확대할 수 있습니다."
고객과 그들의 요구 사항에 대한 세코의 접근 방식에서는, 협력과 혁신이 결합되어 비교할 수 없는 솔루션을 제공합니다. 블리스크 프로젝트에서 기존 볼 노즈 엔드 밀보다 최대 80% 빠른 세코의 새로운 배럴 툴은 AM(적층 제조; 3D 프린팅) 형상을 완성된 부품으로 변환하는 데 주도적인 역할을 했습니다. 이러한 공구를 사용하면 더 큰 스텝오버로 고품질 표면을 구현하면서도 절삭 속도를 줄이지 않아, 사이클 타임을 획기적으로 단축할 수 있습니다.
블리스크 프로젝트는 세코와 함께 7개의 다른 협력 파트너와 함께 공동 솔루션을 달성했습니다. 절삭 및 적층 가공에 대한 지식과 통찰력, 기술을 바탕으로 이 부품을 현실로 만들었습니다.
- Sandvik Additive Manufacturing은 티타늄 파우더와 엔지니어링 노하우를 제공했습니다. 최근 인수한 이탈리아의 Beam-It 시설은 준 최종 형상을 3D 프린팅으로 생성했습니다.
- GOM UK는 3D 프린팅된 부품을 측정하고 스캔하여 3D 포인트 클라우드와 디지털 트윈을 생성하는 ATOS 시스템을 제공했습니다.
- Open Mind 하이퍼밀 CAM 프로그래밍을 통해 블리스크 가공을 위한 툴패스를 만들었습니다.
- Jemtech는 공구 수명을 최적화하는 데 도움이 되는 절삭유를 제공했습니다.
- Schunk 의 툴 홀더는 안정성과 함께 정밀도를 높였습니다.
- GROB 동시 5축 CNC 머시닝 센터가 가공 작업을 수행했습니다.
이 다양한 협력자들은 신속하게 문제에 접근하여 전문 지식과 혁신을 적용하여 문제를 해결하고 실행 가능한 계획을 수립했습니다. 한 회사 단독으로는 2년이 걸릴 수도 있는 프로젝트를 2개월 만에 완수하기 위해 여러 분야의 전문가들이 한 자리에 모였습니다.
이 유익한 협업은 성공적인 결과를 낳았으며, 더 중요한 것은 회사 전체에서 파트너십의 가치를 이상적으로 보여줬다는 점입니다. 이 결과는 또한 Malycheva가 지적한 것처럼 "계획과 전문 지식 없이 뛰어들 수 있는 일이 아니라는 것을 보여줍니다."라고 말합니다. 부품의 복잡성이 증가하면 그에 상응하는 전문화된 제조 자원이 필요합니다. 고객이 이러한 문제에 대해 자체 R&D 부서를 투입할 경우, 이 작업에 투입할 수 있는 시간보다 더 많은 시간과 자원이 필요할 수 있습니다. 파트너 또는 파트너 네트워크를 전략적으로 선택함으로써 고객은 이러한 계획에 대한 지원을 받고 시간과 노력을 절약할 수 있습니다.
세코는 협업을 통한 기술 발전과 함께 이러한 접근 방식이 제공하는 지속 가능성도 강조합니다. 협업은 산업 및 환경 목표에 대한 가시적인 이점 외에도 개별 프로젝트의 일정을 넘어 지속되는 관계를 구축합니다. 모든 파트너는 이러한 협업을 통해 이익을 얻고, 각 관계를 확장하여 새로운 문제를 해결하고 새로운 과제를 해결할 수 있습니다.
이 프로젝트에 협력한 파트너 외에도 세코는 많은 추가 공작 기계 OEM 및 기타 공급업체와 협력하여 각 고객에 맞는 해결책을 맞춤 제공할 수 있습니다. 세코는 혁신 허브를 통해 업계 파트너와 함께 동급 최고의 가공 공정과 툴링 혁신을 설계하고 개발할 수 있는 협업 환경을 조성합니다. 동시에 직원과 고객 모두를 위한 기술 훈련과 교육에 전념하고 있습니다.
고객들은 모두 효율성과 생산성 향상을 원하지만, 실제 목표를 설명할 때는 새롭고 더 나은 공구를 뛰어넘어 그 이상의 해결책을 요구합니다. 그렇기 때문에 세코는 고객 중심 기업으로서 총체적인 해결책으로 고객을 응대하는 데 중점을 두고 있습니다.
특히 프로토타이핑과 품질 검증에서 고객이 명확한 작업 범위를 제공하면 세코는 창의력과 협업 자원들을 활용하여 각각의 고유한 과제에 대응할 수 있습니다. 여기에는 고객이 특정 브랜드나 파트너를 지정하여 테이블에 직접 가져오는 상황도 포함됩니다.
파괴적 기술은 기업이 고객의 과제를 해결하기 위해 혁신을 추구할 때 그 중요성이 더욱 커집니다. 이러한 기술에는 3D 금속 프린팅 기법으로 공구를 생산하는 기술도 포함됩니다. 세코는 여러 문제에 대한 접근 방식을 재고하면서 절삭유를 절삭 부위에 공급하는 방식을 개선하기 위해 적층 가공 기술을 적용했습니다.
전통적인 공구 생산 기술에는 일반적으로 직선형 절삭유 채널이 사용됩니다. 이 방식은 한 지점에서 다른 지점으로 액체를 전달하는 잎맥을 비롯한 기타 자연적 구조에 비해 효율성이 떨어집니다. 세코는 3D 프린팅(적층 가공)을 통해 정확한 경로를 따라 절삭유 채널을 생성하여 다른 방식으로는 달성할 수 없는 비약적인 효율성을 달성할 수 있습니다.
세코는 고객에게 더 나은 결과를 제공하기 위해 기존 관행에 의문을 제기하고, 더 짧은 시간에 더 높은 수익성을 달성할 수 있도록 지원합니다. 협업 자원은 회사의 역량을 강화하고 더 나은 성능과 유연성으로 제조를 향상시키는 결과를 제공할 수 있는 능력을 강화할 뿐입니다.
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