3D 금속 프린팅의 전환점은 무엇일까요?

실용적인 마술

Siemens Energy와 Seurat Technologies는 적층 제조의 탈탄소화 수학에 대한 새로운 공식을 가지고 있습니다.

헤더 클랜시

2023년 5월 10일

Seurat의 초기 생산 시설의 모습. 사진 제공: Seurat Technologies

독일 대기업인 Siemens는 적층 제조 분야에서 낯설지 않습니다. 회사에서는 이를 "최대한의 3D 프린팅"이라고 표현합니다. 심지어 이러한 디지털 기술을 설계 및 생산 프로세스에 포함시키는 제조업체를 대상으로 하는 소프트웨어와 서비스도 판매합니다. 따라서 터빈, 발전기 및 저장 장치를 전문으로 하는 Siemens Energy가 자사 제품에 이러한 접근 방식을 채택하는 것은 타당합니다. 2020년 4월 기준으로 두 회사는 별도의 법인이지만 역사가 존재합니다.

이러한 철학을 가장 최근에 보여주는 사례는 5월 초 Siemens Energy가 2015년 매사추세츠 주 윌밍턴에서 설립된 빠르게 성장하는 산업 기후 기술 스타트업인 Seurat Technologies와 공개한 계약입니다.

일반적인 인식은 3D 프린팅이 프로토타입 제작이나 소량 배치로 구성 요소 또는 사물을 생성하는 데 적합하다는 것입니다. 이러한 관행은 항공우주 및 의료 기업에서 매우 일반적으로 적용됩니다. 제가 지난 봄에 보도한 바와 같이 Seurat는 대량 생산을 위한 3D 금속 프린팅 기술을 설계함으로써 이러한 이야기에 도전하고 있습니다. 이 회사는 자사의 현재 시스템이 이미 다른 3D 금속 프린팅 옵션보다 10배 빠르며 2025년까지 100배 빠른 속도 이점을 약속한다고 주장합니다.

다르게 말하면, 몇 주나 몇 달이 아닌 몇 시간 만에 인쇄할 수 있습니다.

왜 그렇게 빠른가요? Seurat의 접근 방식은 점묘법의 아이디어를 바탕으로 하며, 일반적으로 해당 기술과 관련된 인상파 화가에게 경의를 표하여 명명되었습니다. 로렌스 리버모어 연구소(Lawrence Livermore Labs)의 핵융합 에너지 프로젝트에서 사용된 제조 해결 방법에서 탄생한 이 기술은 생성되는 패턴에 레이저 빔을 적용합니다. 픽셀화를 생각해보세요. 이를 통해 Seurat의 시스템은 레이어에 사물을 적용하는 기존 프린터보다 더 빠르게 디자인을 스탬프 처리할 수 있습니다. 피치: 작업은 몇 주 또는 몇 달이 아닌 몇 시간이 걸릴 수 있습니다.

Seurat가 약속하는 또 다른 점은 주조 및 성형 공정을 사용하여 이러한 종류의 구성 요소를 일반적으로 생성하는 공정과 비교하여 가격이 동등하다는 것입니다. 회사의 마케팅 문헌에 따르면 2025년까지 킬로그램당 약 150달러를 목표로 하고 있으며 2030년에는 킬로그램당 25달러를 목표로 삼고 있습니다.

Seurat는 지금까지 벤처 기업과 기업 혁신 기금으로부터 9,150만 달러를 모금했습니다. 이러한 투자자 중 하나이자 적층 가공의 큰 지지자이기도 한 Siemens Energy를 다시 살펴보겠습니다. 지멘스 에너지의 벤처 구축 책임자인 엔리케 곤잘레스 자네티히(Enrique Gonzales Zanetich)는 성명을 통해 "지멘스 에너지는 보다 지속 가능한 세상을 만들면서 미래를 변화시킬 수 있는 혁신적인 기술을 항상 찾고 있다"고 말했습니다. "우리는 미래에 환상적인 규모의 경제로 고품질 부품을 인쇄하여 비용 절감을 제공할 수 있게 되어 매우 기쁩니다. 우리는 Seurat Technologies에 투자했으며 파트너십을 강화하면 업계의 대규모 탈탄소화를 가속화하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다."

Seurat가 Siemens Energy를 위해 생산할 부품은 니켈 기반 합금으로 만든 터빈 씰 부분입니다. Seurat의 공동 창립자이자 CEO인 James DeMuth는 이 부품이 이전에 3D 프린팅 후보로 고려되지 않았던 부품이라고 말했습니다. "고객이 부품 품질을 확인하기 위해 기꺼이 비용을 지불한다면 우리는 이를 이행할 것입니다."

6년의 계약 기간 동안 Seurat는 59톤의 씰링 세그먼트 및 관련 부품을 생산하게 됩니다. 이번 거래에 대한 보도 자료에서 강조된 가장 큰 이점은 잠재적인 비용 절감이지만, Seurat의 기술은 회사가 현지에서 조달하는 태양광 및 풍력 전기로 구동되기 때문에 이 접근 방식은 부품 생산과 관련된 배출량도 감소시킨다고 DeMuth는 말했습니다. 이에 대해 Seurat가 사용하는 방정식은 만들어진 부품 1톤당 배출 감소량이 1미터톤이라는 것입니다. 이 접근 방식은 또한 생산에 필요한 공급원료를 극적으로 줄여 스크랩을 줄여준다고 DeMuth는 말했습니다.