Form 4L 및 Tough 1500 Resin을 사용한 요트 맞춤형 제작

6년 전 윈스턴 제버라인은 디자인 및 엔지니어링 부서에 3D 프린트를 도입하기 위해 Viking Yachts에 입사했습니다. 전통적인 제작 방식은 여전히 필수적이지만, 고도의 맞춤형 요트 파트는 일주일 이상, 수백 시간의 숙련된 노동력이 필요할 수 있습니다. 오늘날에는 Form 4L의 속도, 마감 및 재료 성능을 통해 많은 파트, 특히 소형 유리 섬유 금형 및 작업용 공구를 적은 노동력으로 하루 만에 생산할 수 있습니다.

요트 제작에는 두 가지 주요 과제가 있는데, 하나는 일회성 맞춤형 제작이 많고 자외선, 물, 염분, 열에 노출되는 등 혹독한 해양 환경을 견뎌야 하는 최종 제품이라는 점입니다. 제버라인은 Form 4L을 사용하여 다음을 프린팅함으로써 시간과 재료를 절약할 수 있었습니다:

• 프로토타입, 스테인리스 스틸 인베스트먼트 주조용 포함. 

• 유리 섬유 몰드 및 툴링, 합성 복합재 파트의 작은 피처를 형성하는 데 사용되는 레진 프린트 인서트 등.

• 최종 사용 파트 Tough 1500 Resin 사운드 시스템, 내비게이션 장비, 낚시 액세서리 등 고객이 지정한 기능과 원활하게 통합되는 맞춤형 브래킷, 마운트 및 하드웨어를 포함합니다.

바이킹 요트는 같은 보트가 하나도 없는 높은 수준의 맞춤형 보트로 유명합니다. Tough 1500 Resin을 사용하면 최소한의 후처리로 일회성 하드웨어 또는 장비 선택을 쉽게 통합하는 동시에 사출 성형 파트와 같은 모양과 느낌의 마감 처리를 할 수 있습니다.

제버라인은 2013년에 처음으로 3D 프린터를 구입한 이래로 적층 제조 분야에 종사하고 있습니다. 자칭 땜장이인 그는 설정을 조정하고 기계를 수리하는 일부터 시작했습니다.

신뢰성, 속도, 크기, 해상도 및 재료 성능은 모두 Viking Yachts의 프로세스를 간소화할 프린터를 선택하는 데 중요한 요소였습니다. 또한 제버라인은 Form 4L보다 큰 프린터는 가격이 급격히 상승하고 레이저 기반 광조형 기술을 사용하는 경우가 많아 프린팅에 더 많은 시간이 소요될 수 있다고 말합니다. Form 4L은 속도, 빌드 볼륨, 비용의 골디락스였습니다.

녹아웃이라고도 하는 댐은 유리섬유 몰드에 특정 형상을 형성하여 창문, 수중 조명 등과 같은 요소를 위한 공간을 만듭니다. 전통적으로 폼이나 HDPE로 만들어지며, 수작업으로 성형하거나 CNC로 절단합니다. 폼 파트는 하이 빌드 프라이머로 페어링한 후 샌딩과 폴리싱을 거쳐야 하며, 복잡도에 따라 2~4일 정도 소요될 수 있습니다. Form 4L을 사용하면 "파트 하나를 프린팅하는 데 4~8시간, 연마하는 데 30~45분이 소요될 수 있습니다. 하루 만에 완성된 파트를 즉시 사용 가능하게 만들 수 있습니다."라고 제버라인은 말합니다.

댐은 파트의 사용 횟수에 따라 Black Resin 또는 Tough 1500 Resin으로 프린트됩니다. "Black Resin은 약간 더 단단하기 때문에 조금 더 쉽게 광택이 납니다. 따라서 일회성 파트의 경우 연마가 더 빨리 진행되지만 더 부서지기 쉽습니다. 망치로 두드리거나 떨어뜨릴 수 있는 생산 환경에서 사용하는 파트의 경우 Tough 1500 Resin이 정말 잘 견딥니다."

제버라인은 바이킹 요트에서 필라멘트 3D 프린터로 3D 프린팅을 시작했습니다. ASA 소재는 자외선 노출에는 견딜 수 있었지만, 도장 전 각 파트를 주변 보트 파트와 일치하도록 샌딩하는 데 많은 노동력이 필요했습니다.

Form 4L에서 마스크형 광경화성 수지 조형 방식(MSLA)으로 프린트한 파트의 표면 품질이 우수하여 최소한의 샌딩과 연마 작업으로 사출 성형 외관을 쉽게 구현할 수 있습니다. Tough 1500 Resin의 출시로 제버라인은 폴리프로필렌(PP)에 필적하는 강도, 강성 및 인성을 갖춘 탄력적인 소재에 접근할 수 있게 되어 골절, 충격 및 파손에 대한 탁월한 저항력을 제공할 수 있게 되었습니다. 그의 경험에 따르면 Tough 1500 Resin으로 프린트된 파트는 낙하와 반복적인 두드리기에도 손상 없이 견딜 수 있습니다.

최종 사용 파트를 Tough 1500 Resin으로 프린트한 후 요트와 색상이 일치하도록 도장하며, 이 도료는 자외선 차단 기능도 합니다. 또한 레진 출시 이후 제버라인은 코팅 및 도장되지 않은 파트를 대상으로 자외선 노출 테스트를 진행하여 Tough 1500 Resin이 어떤 환경에서 견디는지 확인했습니다. 이 글을 쓰는 시점에 제버라인의 파트는 4개월 이상 햇볕에 노출되었지만 자외선에 의한 손상 흔적은 없었습니다.

전통적인 방식으로 맞춤형 보트 파트를 제작하려면 숙련된 노동력과 긴 일정이 필요합니다. 다른 산업과 마찬가지로 3D 프린팅의 도입으로 이러한 파트의 프로토타입을 더 쉽고 빠르게 제작할 수 있게 되었습니다. 그러나 최종 사용 생산의 경우 3D 프린팅이 더 쉽지만 해양 분야에서는 충격과 사용뿐만 아니라 외부 환경에 대한 노출도 견딜 수 있는 소재가 필요합니다.

Tough 1500 Resin은 이러한 소재 중 하나입니다. 제버라인은 기계적 물성 덕분에 기존 생산 방식에 비해 훨씬 짧은 시간에 맞춤형 요트의 최종 사용 파트를 직접 3D 프린트로 제작할 수 있었습니다.

제버라인은 최종 사용 파트와 금형용 댐의 프린팅이 해양 산업에 미치는 영향이 크다고 보고 있으며, 이는 일정 단축, 재료 낭비 절감, 숙련되고 열정적인 작업자들이 시간과 노동력을 최적화하는 데 도움이 된다고 생각합니다.

무료 샘플 파트를 요청하여 Formlabs 소재를 직접 평가해 보세요. 프린팅을 시작하려면 Form 4L을 살펴보거나 영업팀에 문의하세요.