대형 부품 금속3D프린팅에 관하여

대형 부품 금속3D프린팅에 관하여

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금속3D프린터

BLT-S800은 X축 기준 800mm의 큰 크기의 부품을 출력할 수 있는 대형 금속 3D프린터입니다. 🚀항공우주, ✨에너지, 🦾산업 부품 분야에서 4년 이상 고객사를 통해 검증되었습니다. 금속 3D프린팅은 금속 분말을 고온으로 녹여 쌓아 올리는 방식입니다. 이 과정에서 수축, 잔류응력이 생겨 파트의 변형관리가 중요하며 파트가 커질수록 응력, 열 불균일, 장시간 출력 리스크 때문에 실패 확률이 올라갑니다.

BLT는 자체적인 공장에서 무려 500대가 넘는 금속 3D프린터에서 출력 실패 데이터를 수집하고 있습니다. 이를 바탕으로 최적의 출력 전략을 수립하여, 출력 실패를 최소화하고 안정적인 출력을 달성하고 있습니다. BLT의 대형 금속 3D프린팅 노하우는 무엇이었을까요?

  • 정밀한 챔버 제어로 일관된 품질 보장 : 산화 방지와 파우더 재사용률을 높이기 위해 챔버 내에 실시간 산소 농도를 100ppm 이하로 유지합니다. 또한 빌드플랫폼 온도를 사전에 20~100℃로 제어하여 파트 균열과 변형을 줄일 수 있습니다.
  • 재활용 분말도 균일한 분말 품질 : 금속 3D프린팅은 빌드 완료 후 남은 분말을 ♻️재활용 할 수 있습니다. 금속 분말 재활용 후에도 불순물을 20ppm 이하로 유지하여 대량생산을 위한 품질 안정성을 확보합니다.
  • 딥러닝 기반으로 결함 감지 : BLT는 10년 이상 확보한 3D프린팅 결함 데이터를 딥러닝 모델로 분석하였습니다. 이를 통해 출력 중 발생할 수 있는 결함을 감지할 수 있으며, 불량률을 40%로 낮춥니다.
레이저가 금속 파우더를 녹일 때 발생하는 불순물을 안정적인 가스 흐름으로 제거합니다. 불순물은 연기, 미세입자 등입니다. 위 영상과 같이 한 레이어를 녹이면 리코터가 금속분말을 한 층 더 깔아줍니다. 해당 작업을 반복하면서 쌓아가는 것이 PBF(Powder Bed Fusion) 방식입니다.
  • 다중 레이저 동시 운용 : 6·8·10레이저 옵션을 선택 가능하여 생산 속도를 극대화 시킬 수 있습니다.
  • 복잡한 영역은 얇게, 단순한 영역은 두껍게 :
    • 모든 3D프린터는 출력 이전에 소프트웨어에서 설계데이터를 층별로 자르는 작업(슬라이싱)을 진행합니다. BLT-빌드플래너는 기존 소프트웨어보다 슬라이싱 속도가 298% 향상되었습니다.(S800, 레이저 10개 기준)
    • 복잡한 영역은 얇게, 단순한 영역은 두껍게 슬라이싱 하여 출력 시간을 37% 단축합니다.
    • 다중 스캐닝 전략으로 레이저 효율 최적화.
  • 자동 캘리브레이션으로 쉬운 시작 : ±0.05mm 오차로 2시간 내 자동 캘리브레이션 완료하여 바로 출력 시작이 가능합니다.
금속3D프린터
가변 적층 두께 전략 – 복잡한 부분은 30마이크론, 단순한 부분은 60마이크론으로 출력하여 효율을 높입니다.
금속3D프린터
BLT-S800 모듈 기능

BLT-S800 한 눈에 보기

빌드 사이즈800mm×800mm×650mm
레이저 파워6*500w(레이저6개)/ 8*500w(레이저8개)/10*500w(레이저10개)
리코팅(금속파우더 도포)Single/Double-direction
지원 소재스테인레스 스틸, 공구강, High strength steel, 알루미늄 합금, 티타늄 합금, 초합금
소프트웨어Magics, BLT-BP(빌드 플래너), BLT-MCS(Machine Control Center)
금속3D프린터
시빙(Sieving)은 금속 3D프린팅 파우더 순환 시스템에서 분말을 체에 걸러 알갱이 크기를 일정하게 맞추는 과정이다.
  • BLT-MCS 소프트웨어
    • 보안센터 : 장비의 모든 안전 요소를 실시간 제어·모니터링하며 예측적·능동적으로 안전을 구현하는 시스템.
    • 태스크센터 : 단일 Bjob 작업을 중심으로 출력·환경·플랫폼 설정·이력 관리·스케줄 관리까지 모든 작업(Task)을 통합 관리
    • 컨트롤센터 : 금속 PBF 장비의 핵심 제어 허브로, 리코팅·플랫폼·파우더 공급·필터·광학·픽업을 통합적으로 관리하는 시스템

비용을 줄이면서도 멈추지 않는 안전한 생산

  • 자동 역세척 필터로 다운타임 최소화 : 금속 분말을 고온으로 녹일 시 발생하는 분순물(연기,미세먼지)을 걸러주는 필터가 있습니다. 이를 역방향으로 털어내어 24시간 연속 가동 가능합니다.
  • 스마트 분말 공급 : 분말 소비량 25% 절감.
  • 가스 소비량 90%↓ (2L/min 이하) : 렌즈 보호 및 비용 절감.
  • 인체-분말 완전 분리 설계 : 진공 언로딩 + 아르곤 보호 챔버로 작업 안전성 극대화.


참고 : 챔버내의 가스의 흐름은 한 방향(<)으로 흘러가며 고온 출력 시 발생하는 분순물을 밀어냅니다. 동시에 스캔 방향은 역방향(>)으로 진행되며 항상 깨끗한 환경에서 출력이 가능하게 합니다.

케이스스터디로 보는 BLT 시리즈

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