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3D프린팅 얼리어답터, FORD

3D프린팅 얼리어답터, FORD

 
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– Ford, 1980년대 부터 3D프린팅을 활용하여 자동차 제조의 혁신 주도
AMUG 키노트 스피커, Ellen Lee와 Kevin Czinger. 이미지: AMUG.

지난 20년 동안, Ellen Lee는 세계 최고의 자동차 제조사 중 하나인 포드에서 경력을 쌓기 위해 노력해왔다.

그 기간 동안, Lee는 포드가 3D 프린팅을 사용하여 시제품제작부터 더 기능적인 모형 제작, 지그, 고정장치 및 최종 사용 부품까지 만드는 것을 지켜봤다. 최근에는 AM리서치 기술리더 역할로 이 회사의 적층 제조 연구개발(R&D)에 심혈을 기울이고 있다.

자동차 3D 프린팅의 미래를 한 눈에 볼 수 있도록 하기 위해, 그녀는 올해 적층 제조 사용자 그룹(AMUG) 콘퍼런스에서 기조 연설을 준비하고 있다.

“AM은 빠른 설계 및 엔지니어링 검증 프로세스의 필수적인 부분이 되었으며 기술이 발전함에 따라 점점 더 기능적인 시제품 시험에 사용되고 있다”고 이 연구원은 설명한다. “이제 최종 사용 부품의 직접 생산에도 AM 기술을 사용하고 있으며, 제조 라인은 물론 차량에도 AM 기술을 사용하고 있다.

Ford에서 3D 프린팅: 간략한 역사

1980년대 후반에 SLA 3D프린터를 도입한 Ford는 일찍이 3D프린터를 사용해왔다. Lee는 적적층제조가 “신제품 디자인 공정을 근본적으로 변화시켜 유체 흐름 시각화,결합, 마감,풍동 테스트 등 회사의 검증 노력에 필수적이다”라고 전했다.

이 작업은 현재 SLA 3D 프린터뿐만 아니라 FDM, SLS, 샌드 프린트 기계까지 갖추고 있는 AMC(Advanced Manufacturing Center)에서 이루어진다. AMC에서 포드 팀은 프린트 부품의 타당성을 검증하는 작업을 진행하며 3D 프린트를 공장에 통합하는 방법과 공정 품질 검증 등을 한다.

Lee에 따르면, 그녀의 팀은 더 넓은 생산을 지원할 수 있도록 확장 가능한 새로운 재료, 공정, 디자인을 개발하는 데 도움을 주는 것 외에도, AMC의 동료들과 “수동 작업”을 하고 있다고 한다. 이 최첨단 R&D에 관한 많은 지식들이 사내에 머무르는 경향이 있는 반면, 포드는 트럭 파트 3D 프린팅 이니셔티브와 같은 관련 프로젝트를 진행하고 있다.

Ford는 현재 3D 프린터가 신제품 설계와 검증 프로세스를 간소화하고 운영 비용을 절감하고 품질을 개선할 수 있는 귀중한 툴이라고 밝혔다. 기능성 프로토타이핑 또는 툴링 애플리케이션을 위한 재료와 프로세스를 개발하고 평가함에 따라, 차량 부품 생산에까지 사용할 수 있는 가능성을 제시한다.

Lee는 포드가 이미 시리즈 생산과 애프터마켓 지원 사업 모두에서 3D프린팅을 최종 사용 부품을 만드는 데 사용하고 있다고 밝혔다. 그러나, 그녀는 또한 현재의 3D 인쇄 가능한 합금의 비용이 너무 높은 반면, 폴리머는 내구성과 풍화 성능 면에서 여전히 작업을 필요로 한다고 말했다.

The Ford F-250 Super Duty. Photo via Ford

구체적으로 금속 3D 프린팅은 티타늄은 이제 규모에 맞게 전개될 수 있다고 말하지만, 앞으로는 열처리 가능한 저합금강과 알루미늄에 새롭게 초점을 맞출 필요가 있다. Lee는 자동차 산업 내에서의 표준화의 필요성을 인식하고, 미국 자동차 연구 위원회의 일원으로서 Fords의 작업이 이를 달성하기 위해 중요한 역할을 하고 있다고 전했다.

“우리가 변동성을 측정하고 줄일 수 있도록 하기 위해서는 특히 자동차 분야를 위한 표준 개발의 더 많은 작업이 필요하다”고 이씨는 덧붙였다. 포드는 USCAR을 통해 다른 자동차 OEM들과 협력해 우리 산업에서 AM 기술을 보다 광범위하게 사용할 수 있는 기회와 경로를 강조하는 ‘자동차 적층 제조 로드맵’을 발간했다.

Lee는 AMUG 2022 컨퍼런스에서 자동차 산업이 제조업계에 끼친 영향력에 대해 전반적으로 이야기한 뒤 ‘오늘 적층 제조가 어디에서 할 수 있는지’와 ‘내일의 기회를 어디서 볼 수 있는지’를 주제로 업계의 생산 미래를 파헤칠 계획이라고 말했다.

회의 참석자들은 Czinger와 Lee의 주요 내용을 들을 뿐만 아니라 150개의 프레젠테이션, 토론, 워크숍 및 실습 세션을 이용할 수 있도록 서 있다. 지난해 EOS의 닥터 한스 랭거가 출연한 이노베이션 쇼케이스가 그러하듯이, AMUG 기술 경연대회의 팬들도 이 대회를 확인할 수 있을 것이다.

Rick Kang

Rick Kang

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