Formlabs가 공개한 AMETEK Brookfield 사례를 설명하기 위해 만든 이미지입니다. 실제 사례 사진은 아닙니다.
손가락보다 작은 부품은 재료도 적게 듭니다. 그런데 밀링 가공기에 소재를 하나씩 올려야 한다면 작업 시간 때문에 단가가 올라갑니다.
AMETEK Brookfield는 계측 장비에 들어가는 전자 부품 클립을 SLS 생산으로 바꿨습니다. 이 글은 Formlabs가 공개한 AMETEK Brookfield 사례를 바탕으로 정리했습니다.
쉬운 가공인데도 비쌌습니다
대상 부품은 콘 플레이트 액세서리의 RTD 포트 연결부에 쓰는 작은 클립입니다. 매년 수백 개가 필요했습니다.
밀링 형상은 어렵지 않았습니다. 문제는 작업자가 작은 소재를 가공기에 하나씩 고정해야 한다는 점이었습니다. 재료비보다 반복 장착에 들어가는 시간이 더 컸습니다.
작은 부품을 SLS 장비 안에 여러 개 배치하는 과정을 설명하기 위한 생성 이미지입니다.
25달러가 3달러로 줄었습니다
설계를 SLS에 맞게 바꾼 뒤 같은 나일론으로 시제품 검증과 최종 생산을 이어갔습니다. 밤새 출력해 다음 날 결과를 확인할 수 있었습니다.
| 확인 항목 | 밀링 가공 | SLS 생산 |
|---|---|---|
| 개당 비용 | 25달러 | 3달러 |
| 비용 절감률 | 기준 | 88% |
| 장비 장착 | 부품마다 개별 고정 | 한 작업에 함께 배치 |
| 한 번에 넣을 수 있는 수량 | 가공 조건에 따라 결정 | 사례 기준 최대 1,000개 |
1,000개는 장비 안에 배치할 수 있는 수량입니다. 매번 정확히 1,000개를 주문하거나 생산했다는 뜻은 아닙니다. 실제 생산 수량은 주문량과 장비 안의 다른 부품 배치에 따라 정합니다.
개별 밀링과 SLS 묶음 생산의 차이를 설명하기 위한 생성 이미지입니다.
크기보다 작업 횟수를 봐야 합니다
작은 부품이라고 항상 싸지는 않습니다. 가공물을 뒤집거나 다시 고정해야 하고, 버를 제거해 하나씩 검사하면 작업 횟수가 늘어납니다.
SLS는 높이 방향까지 부품을 배치할 수 있습니다. 여러 형상을 한 작업에 함께 넣을 수도 있습니다. 부품 1개의 조형 시간보다 전체 배치에서 차지하는 부피와 후처리 시간이 단가에 더 큰 영향을 줄 수 있습니다.
수량별 단가 구조는 3D프린팅 소량 생산, 10개·50개·100개 단가에서 확인할 수 있습니다.
반복 생산은 첫 승인품을 남겨야 합니다
첫 출력이 맞았다고 다음 주문도 자동으로 같아지지는 않습니다. 소재 로트, 장비 조건과 후처리를 기록해야 합니다.
클립처럼 끼워 맞추는 부품은 장착력과 반복 탈착 횟수를 함께 확인합니다. 같은 결과를 유지하는 방법은 3D프린팅 반복 생산에 정리했습니다. Fuse 장비 도입 기준은 Formlabs Fuse 1+ 30W 도입 전 확인할 것에서 볼 수 있습니다.
맡기기 전에 확인할 것
- 연간 수량과 한 번에 주문할 수량을 나눠 적습니다.
- 상대 부품과 필요한 끼움 힘을 전달합니다.
- 사용 온도, 세척제와 반복 탈착 횟수를 확인합니다.
- 치수 검사 수량과 기능 검사 방법을 정합니다.
- 다음 주문에서 비교할 승인품을 보관합니다.
