3D 프린팅은 장난감, 자동차부터 풍력 터빈, 위성에 이르기까지 모든 것을 위한 복잡하고 다층적인 구성 요소를 생산하여 유럽 제조에 혁명을 일으킬 것입니다.

3D라면인쇄약속을 지키면 제품 제조 방식이 근본적으로 바뀔 것입니다.그리고 그것은 또한 모든 사람의 가장 친한 친구가 될 수도 있습니다.집에 고장난 부품이 있으면 집에 있는 프린터로 간단히 새 부품을 만들 수 있다고 상상해 보세요.

EU가 자금을 지원하는 연구팀의 발전 덕분에 이제 폐기물을 훨씬 적게 발생시키면서 다양한 재료와 모양을 사용하여 오토바이, 자동차, 항공기, 심지어 위성용 고급 부품을 인쇄하는 것이 가능해졌습니다.센서 역할을 할 수 있는 전기 전도체나 광섬유를 내장하는 것도 가능합니다.

다층 제조

이는 3D 프린팅을 통해 부품을 층별로 생성할 수 있어 금속, 플라스틱, 세라믹, 심지어 광섬유까지 단일 공정에서 한 부품으로 원활하게 결합하는 것이 더 쉬워지기 때문입니다.이를 통해 기업은 필요한 재료의 정확한 양을 사용하여 보다 스마트한 부품을 만들 수 있으므로 폐기물을 최소한으로 줄일 수 있습니다.

오스트리아 공과대학의 연구 엔지니어인 Rudolf Gradinger는 이러한 개발을 추진하는 데 도움을 주는 연구원 중 한 명입니다.그는 3년간의 다국가 연구 이니셔티브를 이끌었습니다.다양한 재미3D 다중 재료 제조의 경계를 넓히기 위해 EU로부터 자금을 지원받은 제품입니다.

2023년 12월까지 3년 반 동안 함께 일한 MULTI-FUN 팀에는 유럽 전역(오스트리아, 벨기에, 독일, 폴란드, 포르투갈, 스페인, 스위스, 영국)의 연구원과 산업 파트너가 포함되었습니다.그들의 초점은 시장에 출시될 혁신적인 첨단 소재를 개발하는 것이었습니다.9개 중소기업의 참여는 시장 흡수를 가속화하는 데 중요한 역할을 했습니다.

Gradeder는 광섬유가 포함된 비행기 부품의 예를 강조합니다.연구진은 알루미늄을 사용하고 광섬유를 내장해 부품을 층층이 쌓았습니다.이것은 "불가능한 초능력"을 부여했습니다.

"팔의 신경은 팔이 뒤틀릴 때를 감지할 수 있다는 것을 의미합니다"라고 Gradinger는 말했습니다."이 광섬유는 신경과 같아서 부품이 너무 많이 구부러지거나 손상될 때 이를 감지할 수 있습니다."

기능성 향상은 연구팀의 파트너 중 하나인 독일 자동차 회사 EDAG의 설계 엔지니어인 Richard Kordass의 목표이기도 했습니다.그들은 구리 배선과 내장된 세라믹 절연체가 인쇄된 오토바이 핸들바를 개발했습니다.

Kordass는 "가능한 유일한 방법은 적층 제조"라고 강조했습니다.

많은 발전이 이루어졌기 때문에 MULTI-FUN 작업에 참여한 벨기에 유럽 용접 연맹의 Rita Gomes Bola는 최신 기술이 설계 엔지니어의 작업 방식을 근본적으로 변화시켰다고 믿습니다.

"이제 우리는 제조업체가 꿈도 꾸지 못했던 방식으로 부품을 설계하는 방법을 다시 생각할 수 있습니다"라고 그녀는 말했습니다.

달을 목표로

3D 프린팅의 가능성은 고성능 부품 제작까지 확장됩니다.우주 산업.연구원들은 우주 위성에 사용되는 모터용 특수 케이스를 만들었습니다.전기 드라이브의 열 관리를 크게 개선하기 위해 강철 본체에 구리 고속도로를 통합했습니다.

"우리는 전기 모터가 이제 더 빠르게 작동할 수 있고 과열되지 않도록 열 전달 속도를 두 배로 늘렸습니다."라고 Gradinger는 말하면서 온도가 금속 부품을 피로하게 만드는 원인 중 하나라고 설명했습니다.

손상된 부품은 작동을 멈추거나 수리가 필요할 수 있는데, 이는 위성이 지구 궤도를 도는 동안에는 사실상 불가능합니다.이로 인해 우주 산업은 3D 프린팅 발전의 혜택을 누릴 수 있는 주요 후보가 되었습니다.

EU는 현재22%세계 제조업 생산량 중 매년 4,210억 달러에 달하는 제조품 무역 흑자를 기록하고 있습니다.이것이 바로 EU가 이 부문을 더욱 강화하기 위해 연구에 투자하고 있는 이유입니다.

적층 제조는 EU 제조 미래의 핵심으로 간주되며 다음을 포함한 다양한 계획을 통해 지원됩니다.유럽에서 제작됨그리고미래의 공장업계와의 파트너십.목표는 항공우주, 자동차 생산, 의료 등 분야에서 유럽 기업의 산업 경쟁력을 높이는 것입니다.

3D 프린팅이 제조업에 처음 도입되었을 때는 주로 프로토타입 제작에 사용되었습니다.그러나 이제는 제조 공정의 핵심 부분으로 발전하여 더 빠르고 효율적으로 만들어졌습니다.

Kordass는 "우리는 신속한 프로토타입 제작에서 신속한 제조로 전환했습니다."라고 말했습니다.

3D 프린팅 부품은 이미 항공우주 및 자동차 산업에서 연료 소비를 줄이는 데 사용되고 있습니다.독일의 Siemens는 이미 가스 터빈 블레이드를 3D 프린팅했으며, Airbus는 프린팅된 부품을 상업용 항공기에 사용하여 무게와 연료를 절약했습니다.

소문을 퍼뜨리다

적층 가공이 현대 산업 생산의 일부로 빠르게 자리잡고 있지만 유럽 전역에서 동등하게 발전하지는 않습니다.루마니아 Politehnica University Timisoara의 연구 부총장인 Liviu Marsavina 교수는 3D 프린팅 노하우를 EU 전역에 더 널리 전파하기 위해 열심히 노력해 온 유럽 연구원 팀의 일원입니다.

재료 및 파괴 역학 분야의 교수인 Marsavina는 EU가 자금을 지원하는 이니셔티브를 조정했습니다.시람2019년부터 2023년까지 진행된 일입니다.

이는 루마니아의 연구원들을 체코 브르노에 있는 체코 과학 아카데미(IPM)의 재료 물리학 연구소, 세르비아 베오그라드 대학교, 노르웨이 과학 기술 대학교 및 이탈리아 파르마 대학교의 연구원들과 연결했습니다..그 목표는 동유럽에 적층 가공 분야의 우수 허브를 만드는 것이었습니다.

학술 교류는 프로젝트 자체가 끝난 후에도 지속되는 네트워크를 만드는 데 도움이 되었습니다.

Marsavina는 "이제 우리는 다양한 유형의 문제를 어디서 해결할 수 있는지 알 수 있는 네트워크를 보유하게 되었습니다."라고 말했습니다.한편 루마니아, 세르비아, 체코의 기업들도 이러한 사실을 더 잘 알고 있습니다.적층 제조전문가와 장비가 바로 문앞에 있습니다.

Marsavina에게 3D 프린팅의 급속한 발전은 잠재적으로 안전 및 보안과 관련된 새로운 문제를 야기합니다.

"사람들은 작은 부품뿐만 아니라 더 복잡한 모양의 더 큰 구조물을 만들기 위해 3D 프린팅을 사용하는 방향으로 움직이고 있습니다. 이러한 새로운 구조물의 특성과 신뢰성에 대해 더 많이 알 필요가 있습니다."라고 그는 말했습니다.

연구팀은 3D 프린팅에 관심이 있는 학계 파트너 및 업계 대표와 협력하여 실제 연구를 통해 이러한 문제를 해결하기 위해 노력했습니다.

Marsavina는 이 기술이 다른 많은 산업은 물론 가정에도 확산될 것이라고 예측합니다.

"언젠가는 집에 3D 프린터를 설치해 깨진 부품을 직접 인쇄하는 것만으로 교체할 수 있게 될 것입니다."