3D Systems가 공개한 Briggs & Stratton 사례를 설명하기 위해 만든 이미지입니다. 실제 사례 사진은 아닙니다.
흡기 매니폴드는 안쪽으로 공기가 지나갑니다. 외형이 맞아도 유로에 분말이 남거나 벽에서 공기가 새면 엔진 시험에 쓸 수 없습니다.
Briggs & Stratton은 PA12 SLS로 V트윈 엔진의 흡기 매니폴드를 만들고 실제 시험에 투입했습니다. 이 글은 3D Systems가 공개한 Briggs & Stratton 사례를 바탕으로 정리했습니다.
내부 유로를 한 부품으로 만들었습니다
절삭으로 곡선 유로를 만들려면 부품을 나눠 가공한 뒤 붙여야 합니다. 접합부가 늘어나면 조립 오차와 누설 지점도 많아집니다.
SLS는 주변 분말이 출력물을 받치기 때문에 내부에 별도 서포트를 세우지 않습니다. 다만 서포트가 없다는 말이 분말 제거도 필요 없다는 뜻은 아닙니다. 입구가 너무 좁거나 막힌 공간이 있으면 분말을 꺼낼 수 없습니다.
내부 유로의 분말 제거 과정을 설명하기 위한 생성 이미지입니다.
에폭시로 표면을 밀봉했습니다
사례의 흡기 매니폴드는 출력 그대로 시험하지 않았습니다. 에폭시로 밀봉했습니다. SLS 표면에는 미세한 틈이 남을 수 있어 공기와 액체가 새는 부품은 후처리가 필요합니다.
| 확인 항목 | 사례 조건 |
|---|---|
| 출력 방식 | SLS |
| 소재 | DuraForm ProX PA, PA12 계열 |
| 후처리 | 에폭시 밀봉 |
| 시험 조건 | 공랭식 엔진, 최대 출력 상태 |
| 시험 시간 | 2,000시간 |
처음 만든 부품 뒤에 같은 매니폴드 6개를 추가로 요청받았다고 사례는 설명합니다. 외형 확인을 넘어 반복 시험에 쓸 수 있다고 판단한 것입니다.
밀봉한 매니폴드를 엔진 시험에 사용하는 상황을 설명하기 위한 생성 이미지입니다.
2,000시간 수치를 그대로 옮기면 안 됩니다
2,000시간은 해당 매니폴드의 형상, 벽 두께, 밀봉 방법과 공랭식 엔진 조건에서 얻은 결과입니다. 모든 SLS 부품이 같은 온도와 진동을 견딘다는 뜻은 아닙니다.
Briggs & Stratton도 SLS 부품만으로 최종 양산 검증을 끝내지 않았습니다. 많은 부품은 이후 ABS나 유리섬유 강화 나일론으로 사출했습니다. SLS 시험으로 공기 흐름과 설계 문제를 먼저 확인했습니다. 마지막 검증은 양산 소재 부품으로 진행했습니다.
내부 유로에서 먼저 볼 것
통로 지름만 보면 부족합니다. 분말이 빠져나오는 입구, 굴곡의 반경, 벽 두께와 밀봉 가능한 면을 함께 봐야 합니다. 기본 설계 조건은 안에 유로가 있는 부품을 만드는 경우에서 확인할 수 있습니다.
기밀이 필요한 부품은 처리 뒤 다시 시험해야 합니다. 베이퍼 스무딩과 밀폐 확인 기준은 SLS 부품, 물이 새나요에 정리했습니다.
맡기기 전에 확인할 것
- 유로에 흐르는 공기나 액체의 종류를 적습니다.
- 최고 온도와 압력, 진동 조건을 전달합니다.
- 분말을 빼낼 입구와 세척 방향을 표시합니다.
- 에폭시, 코팅, 베이퍼 스무딩 가운데 허용되는 후처리를 정합니다.
- 누설 시험과 실제 장비 시험의 합격 기준을 나눕니다.
