시카고 ‘IMTS 2018’서 첫 선보여…적층 제조 솔루션 M 300 시리즈 중 첫 제품

산업용 금속 및 폴리머(고성능 플라스틱) 3D프린팅 분야의 세계적인 선두주자인 EOS의 최신 적층 제조 시스템이 10일부터 엿새간 미국 시카고에서 열린 ‘제32회 국제공작기계전시회(IMTS 2018)’에서 선보였다.

이번에 공개된 제품은 ‘EOS M 300-4’ 시스템으로, EOS가 출시할 예정인 확장된 모듈형 금속 적층 제조 솔루션인 EOS M 300 시리즈를 구성하는 제품 가운데 처음 발표된 것이다.

새로 개발된 ‘EOS M 300-4’는 이미 기술력이 입증된 DMLS(Direct Metal Laser Sintering) 시스템으로, 그 중 가장 널리 알려진 시스템은 ‘EOS M 290’이다. ‘EOS M 300-4’를 포함한 ‘EOS M 300 시리즈’는 자동화 기반의 미래형 금속 적층제조 솔루션으로 맞춤식으로 다양한 구성이 가능하며 확장가능성과 안정성을 갖춘 것이 특징이다. ‘EOS M 300-4 시스템’은 300x300x400mm 크기의 빌딩 공간을 갖추었고, 우주항공, 제조, 의료, 금형, 자동차 등 다양한 산업군의 생산에 적용할 수 있다.

이 신제품은 맞춤형으로 다양한 구성이 가능하고 확장가능한 모듈형 장비들과 함께 구성된다. 모듈 방식이기 때문에 생산 탄력성이 극대화되고 고객 맞춤형 시스템 구성을 선택할 수 있다. 표준화된 적층제조 방식에 따라 안정적으로 부품을 대량생산할 경우에 최적화돼 있는 시스템이다.

EOS의 고객은 시스템 구성 선택에 따라 더 나은 생산 유연성과 더 높은 자동화 수준을 위하여 다양한 구성의 시스템 솔루션을 선택할 수 있다. 1개, 2개 혹은 4개의 레이저, 다양한 레이저 파워 구성(400Watt, 1000Watt), 고정형 혹은 가변형 레이저 스캐너, 다양한 리코터, 새롭고 확장된 레이저 노출 기법, 빌딩 파트 핸들링(수동, 자동), 모니터링 옵션, 3가지 클램핑 시스템(3R, Delphin, Erowa) 등을 선택할 수 있다. 또한 빌딩 작업 중 파우더 리필 없이 파우더를 공급하는 두 가지 방법을 선택할 수 있다. 재료의 입자 크기 분포에 영향을 받지 않는 상향식공급 방법(Bottom-up dosing) 과, 폐쇄된 파우더 순환 솔루션을 가능하게 하는 자동화된 상단 공급 방법(Top dosing)이 있다.

‘EOS M 300-4시스템’은 수동 혹은 자동화된 주변 장비와 자율 이동 장치로 여러 대의 EOS 금속 AM 장비를 지원하는 EOS 공유 모듈(EOS Shared Module) 방식과 호환된다. 따라서 모든 셋업, 언패킹, 이동, 시빙 작업이 적층제조(AM) 빌딩 프로세스와 독립적으로, 병행하여 수행될 수 있다.

4개의 레이저가 장착된 ‘EOS M300-4 시스템’은 앞으로 다양한 레이저 구성 옵션이 가능하다. 예를 들어, 400와트 레이저 4개, 400와트 레이저 2개와 1000와트 레이저 2개, 혹은 1000와트 레이저 4개를 장착할 수 있다. 또한 이 시스템은 전체 빌딩 영역을 오버랩으로 커버하는 4개의 스캐너를 장착하여 각 레이저가 빌딩 플레이트의 모든 지점에 도달할 수 있어 빌딩 방향에 대한 완벽한 유연성을 제공한다.

아울러 중형급 시스템인 EOS M290과 비교할 때, EOS M 300-4시스템은 환경경제효율(탄소생산성)을 ‘팩터 4(factor 4: 자원소비와 오염물질 배출은 줄이고 생산은 늘려 탄소생산성을 4배로 끌어올리는 것)’에서 ‘팩터 10(factor 10: 자원소비와 오염물질배출은 줄이고 생산은 늘려 탄소생산성을 10배로 끌어올리는 것)’ 수준까지 향상시켰으며 파트당 생산 비용도 상당히 절감하였다. 환경경제효율은 제품 및 서비스 가치를 환경영향으로 나눈 것으로, 팩터는 신제품의 환경경제효율이 기존 제품에 비해 얼마나 향상됐는지를 나타내는 지표다.

새로 개발된 ‘EOS M 300-4시스템’은 생산성과 확장성 측면에서 현재의 적층생산 시스템은 물론 차세대 시스템에서 요구되는 조건까지 만족할 만큼 성능이 탁월하다. 또한 기존 모델 대비 높은 부품 신뢰성과 부품 품질을 자랑하도록 설계돼 있다. 24/7 공정을 처리할 수 있는 금형 프레임과 영구적인 필터링 시스템을 갖추고 있어 필터를 빈번히 교체해야 필요가 없다. 새로운 영구적인 재순환 필터링 시스템은 자동 세정 기능을 제공하며, 그 잔여물은 빌딩 챔버 아래 빈(Bin)에 수거된다. 그렇기에 긴 시간이 걸리는 작업도 중단 없이 처리될 수 있다.

아울러 ‘EOS M 300-4시스템’은 공정을 자동으로 개시할 수 있는 기능도 갖추고 있다. 장비 운영자의 필요에 따라, 까다로운 보건 및 안전 표준을 충족시키는 분말 비접촉식 솔루션(Powder contact-free Solution)을 장비 구성에 포함시킬 수 있다. 다른 제품군과 마찬가지로 이 시스템 역시 원격 사후서비스가 가능하기 때문에 지속가능한 제조 활동이 가능하다.

토비아스 아벨른(Tobias Abeln) EOS 최고기술책임자(CTO)는 “‘EOS M 300-4시스템’은 전체 시스템을 모듈방식으로 설정하도록 돼 있고 작업환경을 확장하거나 변환하는 게 가능하기 때문에 높은 수준의 적층제조를 필요로 하는 고객들을 타겟으로 삼고 있다”며 “생산성 향상, 부품당 비용 최소화라는 뚜렷한 목적을 띄고 개발되었을 뿐 아니라 현재는 물론 향후 생산공장에도 적용될 수 있도록 자동화와 시스템 통합화 수준을 끌어올렸다”고 밝혔다.

그는 “이 제품을 포함하는 ‘EOS M 300 시리즈’는 업계 유일의 산업용 디지털 3D프린팅 솔루션이며 특히 생산현장에서 요구되는 여러 가지 조건을 충족할 수 있도록 개발됐다”며 “산업용 데이터 통합관리, 모듈형 시스템 내에서 금속 분말 및 부품의 이동이 가능하고 기존 생산시설에 쉽게 적용할 수 있도록 돼 있어 최첨단 스마트 공장을 구현하는 게 가능하다”고 덧붙였다.

자동차 부품업체 판클 레이싱 시스템(Pankl Racing System)의 스테판 자이델(Stefan Seidel) CTO는 이에 공감을 표시하며 “EOS은 그동안 업계에서 가장 신뢰할 수 있는 금속 적층제조 솔루션을 내놓으면서 그 기술력을 검증받았다”며 “우리 회사도 판클 적층제조센터에서 이번 신제품을 가장 먼저 활용할 수 있게 돼 기쁘다”고 말했다.

그는 “이 솔루션은 생산성, 품질, 정밀도를 극대화하는 한편 자동화 수준도 높아 인상적”이라며 “우리 회사의 스마트 공장 전략에도 정확히 부합하고 자동차업계의 우리 고객들 요구에도 부응할 수 있는 제품”이라고 평가했다.

‘EOS M 300 시리즈’에는 CAD 설계에서 적층제조 준비작업, 품질검사에 이르기까지 모든 종류의 적층제조 공정작업을 실시간으로 제어할 수 있는 소프트웨어 솔루션이 포함돼 있다. 이 시리즈에는 기존의 EOSPRINT 2와 EOSTATE 솔루션은 물론 향후 출시될 EOSCONNECT 소프트웨어 솔루션이 포함돼 적층제조 준비작업, 적층제조 생산, 모니터링 작업을 각각 처리하게 된다.

EOS 제품은 시카고 ‘IMTS 2018’의 ‘적층제조관’에 전시되었다. 자세한 내용은 www.Imts.com에서 확인할 수 있다.