최대 200개의 플라스틱 보안면 출력 가능

금속 절삭 분야의 글로벌 리더 샌드빅 코로만트는 기존의 방법으로 1개의 플라스틱 보안면을 프린팅하는 데 필요한 시간에 최대 200개의 플라스틱 보안면을 3D프린팅할 수 있는 새로운 3D모델링 기술을 개발했다.

이 기술은 적층 모델 데이터를 이용해 3D프린팅의 생산성을 크게 증가시켜 코로나19와 싸우는 의료진을 위한 보안면 생산에 큰 도움이 될 것으로 기대된다. 샌드빅 코로만트는 다른 기업들이 이 기술을 이용해 보안면을 생산할 수 있도록 관련 데이터를 모두 무료로 공개한다.

스웨덴에 위치한 샌드빅 코로만트의 제조시설에서는 보통 복잡한 엔지니어링 가공물에 사용되는 금속 분말을 제조한다. 하지만 현재는 샌드빅 코로만트의 플라스틱 3D프린터 중 일부를 사용하여 의료진을 위한 개인 보호 장비(PPE)를 생산하기 위해 샌드빅 코로만트의 금속 가공 전문성과 3D프린팅 능력을 재배치하고 있다.

일부 업체에서는 이미 3D프린팅 기술을 이용하여 보안면을 생산하고 있다. 그러나 3D프린터는 보통 한 번에 하나의 CAD 파일만 프린팅할 수 있기 때문에 생산성이 낮다. 이 문제를 해결하기 위해 샌드빅 코로만트 프레스 공구(Press Tools) 부서의 엔지니어들은 기계가 여러 겹의 보안면을 하나의 CAD 파일로 인식하게 하는 새로운 모델링 방법을 개발했다.

샌드빅 코로만트의 엔지니어들은 한 보안면의 3D 이미지 데이터를 복제하여 여러 개의 보안면을 쌓을 수 있다. 그런 다음 3D프린터가 듀얼 익스트루더를 사용해 각 제품 사이에 구조적인 지지대를 만들도록 지시할 수 있다. 즉, 각 보안면 사이에 얇은 플라스틱 줄을 프린팅하는 것이다. 이 지지대를 수용성 재료로 프린팅하면 프린팅한 후 손쉽게 보안면을 분리할 수 있다.

이제 샌드빅 코로만트 프레스 공구 부서는 이전에는 보안면 하나를 생산하는 데 48시간이 걸렸던 각 생산 배치 동안 3D프린터 1대당 42개의 플라스틱 보안면을 생산할 수 있게 되었다. 대형 3D프린터를 사용할 경우 동일한 기술로 각 생산 배치 중에 최대 200개의 보안면을 생산할 수 있다.

샌드빅 코로만트는 3D프린터를 보유한 다른 기업들이 이 기술을 이용해 더욱 효율적으로 보안면을 생산하기를 희망한다. 샌드빅 코로만트는 Stratasys의 3D프린터를 공급하는 북유럽의 주요 공급업체인 프로텍(Protech)과 필요한 3D 모델 데이터를 이미 공유했다. 취미용 3D 프린터를 공급하는 한 유통업체도 이 데이터를 유통망과 공유했다.

샌드빅 코로만트 프레스 공구 부서의 생산 엔지니어 크리스티안 딘그포르스(Christian Dingfors)는 “한 번에 여러 개를 프린팅하는 기술은 3D프린터를 사용해 보안면을 대량으로 생산하는 최적의 방법이다”며 “코로나19와 싸우는 의료진을 지원하기 위해 지속적으로 노력하고 있는 가운데, 최대한 효과적으로 개인 보호 장비(PPE)를 생산할 수 있도록 도와야 한다. 이것이 바로 샌드빅 코로만트가 이 기술과 필요한 이미징 데이터를 최대한 많은 기업과 공유하고자 하는 이유이다. 우리는 3D프린팅을 할 수 있는 모든 시설이 동참하기를 희망한다”고 설명했다.

딘그포르스는 “우리는 3D프린터를 보유한 모든 기업으로부터 이 프린팅 기술의 구현 방법에 대한 문의를 기다리고 있다. 중소기업과 취미로 3D프린팅을 하는 사람을 포함해 이 대의에 동참하고자 하는 사람이라면 누구나 3D 이미징 데이터를 이용할 수 있다”고 말했다.

3,000개가 넘는 오버헤드 프로젝터 필름을 확보한 샌드빅 코로만트의 여러 부서에서는 3D프린팅 기능을 이용해 보안면을 생산하고 있다. 예를 들어, 샌드빅 코로만트 프레스 공구 부서는 현장의 3D프린터에서 중요하지 않은 모든 생산 작업을 중단했으며, 현재 프린팅 용량의 75%를 보안면 생산에 투입하고 있다.

생산된 보안면은 스웨덴의 샌드비켄-예블레, 예블레보리, 스톡홀름 지역의 병원에 기증될 예정이다. 그러나 샌드빅 코로만트는 이 프로그램이 샌드빅 내에서 뿐만 아니라 전 세계로 확산되기를 바란다 .

미국에서는 캘리포니아의 샌드빅 코로만트 세일즈 엔지니어 월리 캘러약(Wally Calayag)이 간호사인 아내가 일하는 인근 병원에서 수술용 마스크가 의료진에게 주는 고통을 보고 기발한 아이디어를 떠올렸다. 그는 3D프린터와 오픈 소스 파일을 이용해 이어 세이버 스트랩(ear savers strap)으로 알려진 수술용 마스크 연장 스트랩을 프린팅하기 시작했다. 그리고 얼마 지나지 않아 그는 병원에 이 스트랩을 전달하여 최전방의 의료진을 도왔으며, 이를 통해 다른 사람들도 이 대의에 동참하도록 격려하고 있다.

샌드빅 코로만트 적층 가공 부서의 R&D 전문가 안드레 라슨(André Larsson)은 “샌드빅은 직원의 안전에 관해서 만큼은 절대 타협하지 않는다”며 “우리는 의료진이 안전하게 COVID-19에 감염된 사람들을 도울 수 있도록 보호함으로써 의료진을 도울 수 있다. 우리의 생명은 의료진에게 달려 있으며, 그들이 생명을 구하는 동안 안전이 위태로워지도록 내버려 둘 수는 없다”고 말했다.

COVID-19와의 싸움을 지원하기 위한 샌드빅 코로만트의 노력에 대한 자세한 내용은 샌드빅 코로만트 웹 사이트 www.sandvik.coromant.com에서 확인할 수 있다. 3D 모델링 기술을 구현하는 방법은 샌드빅 코로만트 생산 엔지니어 크리스티안 딘그포르스(Christian Dingfors)에게 이메일(christian.dingfors@sandvik.com)로 문의할 수 있다.