"우리가 제공하는 최종 사용 제품은 영하의 온도에서 실시하는 고문 테스트를 견딜 수 있어야 합니다. 이러한 파트는 지나친 사용을 견딜 수 있어야 하는데 Tough 1000 Resin은 이를 잘 견뎌냅니다."
아담 워렌, Cool Machines 제도사 겸 기계 설계자
Cool Machines는 오하이오에 본사를 둔 단열 기계 및 기술 제조업체입니다. 앤디 슐트 COO에게 공급망 복원력과 비용 절감은 핵심입니다. Form 4 및 Tough 1000 Resin을 통해 Cool Machines는 동결 온도, 충격 및 최대 600psi의 압력을 견딜 수 있는 최종 사용 파트를 개발 및 제조하고 있습니다.
단열 진공 및 송풍기용 파트는 내부 구조가 복잡합니다. 일반적으로 10~100개의 파트로 소량 생산되기 때문에 사출 성형은 경제성이 떨어지고, 알루미늄 가공 아웃소싱은 최대 2개월이 소요될 수 있습니다.
제도 전문가이자 기계 설계자인 Adam Warren은 공급망 탄력성을 높이기 위해 코로나19 기간 동안 3대의 엘레구 레진 프린터를 인하우스에 도입했다고 말합니다. 하지만 프린터에 문제가 계속 발생했고 기술 지원팀에 연락할 수 없었습니다. 워렌은 "그 시점에서 저는 실제로 믿을 수 있는 기술 지원을 제공하는 3D 프린터를 찾기 시작했고, 미국의 기술 지원을 원했습니다."라고 말합니다.
"미국에서 주정부 지원을 받는 레진 3D 프린터가 많지 않다는 점이 제 요구 사항 중 하나였습니다. Formlabs의 기술 지원은 정말 훌륭했습니다."
아담 워렌, Cool Machines 제도사 겸 기계 설계자
영업팀에 문의
프로토타입 신속 제작이나 최종 사용 파트를 생산하려고 하시더라도, 도와드릴 수 있습니다. Formlabs 영업팀은 고객과 회사의 요구 사항을 정확히 알고 있는 전담 전문가로 구성되어 있습니다.
공급망 회복탄력성을 위한 인하우스 제조
다이얼의 손잡이와 같은 작은 부품은 파트당 4달러가 들며 공급업체에서 구하기 어려울 수 있지만, 인하우스에서 15개를 프린팅하면 파트 단가가 1달러도 안 들며 Form 4에서 90분 안에 완료할 수 있습니다( Black Resin). 처음 몇 개의 파트로 사용 사례를 입증한 후, Cool Machines는 공급망 복원력을 개선하고 비용을 절감하며 일정을 최소화하기 위해 인하우스에서 프린트할 수 있는 파트를 항상 검토하고 있습니다.
Form 4에서 90분 안에 15개의 가변 노브를 구매 비용의 4분의 1에 해당하는 가격으로 프린팅할 수 있습니다.
이러한 비용 절감 외에도 3D 프린팅은 알루미늄 가공이나 사출 성형으로는 달성할 수 없는 복잡한 형상과 언더컷을 생산할 수 있는 설계 유연성을 제공하여 Cool Machines가 인하우스에서 제조할 수 있는 컴포넌트의 종류를 확장합니다.
Tough 1000 Resin을 사용한 견고한 파트
재료 과학의 발전으로 프린팅할 수 있는 영역이 확장되었습니다. 슐테는 "새로운 수지에 대한 Formlabs의 혁신과 제품 개선에 깊은 인상을 받았습니다."라고 말합니다. 손잡이와 소형 컴포넌트 외에도 쿨 머신이 생산하는 최종 사용 제품은 영하의 온도에서 진행되는 고문 테스트와 사용자가 힘을 가해 제품을 움직이는 작업 현장의 충격을 견딜 수 있어야 합니다. 따라서 워렌은 1/4" NPT 나사산을 프린팅할 수 있는 Delrin과 같은 소재를 찾고 있었습니다. Tough 1000 Resin을 입력합니다.
Tough 1000 Resin은 HDPE에 필적하는 인성을 지닌 연성 소재이며 충격에 강한 소재입니다. 어둡고 진한 회색이며 무광택 마감으로 프린팅됩니다. 워렌은 Formlabs 프린트 준비 소프트웨어인 PreForm에서 클릭 한 번으로 파트를 설정할 수 있다고 말합니다. 프린팅 및 후처리 후 지지대를 뜯어내기만 하면 샌딩이나 마감 처리가 필요 없습니다.
| 극한 인장 강도 | 인장 탄성계수 | 파단 시 연신율 | 1/32인치에서 가드너 충격 강도 | 파괴 에너지 | 0.45 MPa 하중에서 열변형 온도 | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Tough 1000 Resin | 26.3 MPa | 932 MPa | 180% | 13.1 J | 3200 J/m2 | 55.3 ºC |
Tough 1000 Resin의 기계적 물성 덕분에 내부 습윤 시스템(IWS)과 벽면 스프레이 노즐의 두 가지 파트를 인하우스에서 제조할 수 있었습니다. 둘 다 힘, 동결, 작업 현장의 충격을 견뎌야 합니다.
내부 습식 시스템
내부 습윤 시스템은 Tough 1000 Resin으로 Form 4에 프린팅된 최종 사용 파트입니다.
내부 습식 시스템은 섬유 흐름에 미세한 물 분사를 분사하여 먼지를 줄이는 데 도움을 줍니다. 이전에 알루미늄으로 생산했던 슐테는 "단열재는 알루미늄에 달라붙고 싶어 하지만 플라스틱은 그렇지 않기 때문에 플라스틱이 이 애플리케이션에 훨씬 더 적합한 소재라는 것을 알게 되었습니다."라고 말합니다. 고객이 호스를 잡아당기는 상황에서도 모두 잘 견뎌내고 있습니다."
작업 현장에서는 사용자가 호스를 당겨 장비를 이동하는 경우가 많기 때문에 내부 습식 시스템은 영하의 온도에서 강한 힘과 충격을 견뎌내야 합니다. Tough 1000 Resin의 내충격성 덕분에 내부 습식 시스템에 적합했으며, 3D 프린트로 제작된 파트는 응력 테스트와 작업 현장 사용을 모두 견뎌냈습니다.
"이 파트는 콘크리트 바닥 10피트 높이에서 발로 차고, 밟고, 밟히고, 점프하는 등 혹한 낙하 테스트를 통과했습니다... 달리기에는 꽤 괜찮은 파트였습니다."
아담 워렌, Cool Machines 제도사 겸 기계 설계자
벽면 스프레이 노즐
벽면 스프레이 노즐의 프로토타입으로, 건식 벽체가 올라가기 전에 열린 벽면 구멍에 단열재를 분사하는 데 사용됩니다.
Tough 1000 Resin으로 3D 프린팅된 벽면 스프레이 노즐의 컴포넌트.
벽면 스프레이 노즐은 5개월에 걸친 개발의 결과물로, 내부의 기하학적 구조로 인해 3D 프린팅이 없었다면 불가능했을 것입니다. 워렌은 프로토타입을 제작할 때 Form 4의 속도에 의존하며 "만약 작동하지 않으면 다음 날 바로 다음 버전을 프린터로 뽑아서 테스트할 수 있습니다."라고 말했습니다.
벽면 스프레이 노즐의 핵심 요구 사항은 수압을 견디는 것이었습니다. Schulte는 내부 테스트를 통해 1/4" NPT 나사산이 최대 900psi까지 견딜 수 있도록 했습니다. 또한 동결 낙하 및 충격 테스트도 수행했습니다. 다음은 현장 시험입니다. 벽면 스프레이 노즐이 살아남는다면 Cool Machines는 프로토타입과 동일한 방식, 즉 Tough 1000 Resin과 Form 4를 이용해 3D 프린팅으로 제조할 것입니다.
까다로운 파트의 인하우스 제조
쿨 머신은 Form 4를 인하우스에 도입함으로써 파트 비용을 절감하고 공급망의 탄력성을 확보했습니다. 그러나 고성능 최종 사용 파트를 제조할 수 있게 된 것은 재료 과학의 발전 덕분입니다.
열가소성 플라스틱에 필적하는 견고한 엔지니어링 소재를 3D 프린트로 제작할 수 있어 제조 가능한 형상을 확장하는 동시에 일정을 단축할 수 있습니다. Tough 1000 Resin을 직접 평가하려면 무료 샘플 파트를 요청하세요. 프린팅을 시작하려면 Tough 1000 Resin을 구입하거나 영업팀에 문의하세요.
