美 아메리카 메익스, 금속프린팅 품질↑ 프로젝트 진행

제조업서 SLM방식 활용 확대 목표

미국의 3D프린팅 연구 허브 아메리카 메익스(America Makes)가 제조 현장에서 금속 3D프린팅 기술이 더 널리 활용되도록 품질 향상을 위한 대형 연구 프로젝트를 진행한다.

아메리카 메익스는 지난 18일(미국 현지시간) 240만 달러(약 27억원) 규모 적층제조 후처리 기술을 고도화하는 프로젝트 선정자로 애리조나주립대와 미국재료시험협회(ASTM)의 국제적증제조센터(AM CoE)를 뽑았다고 밝혔다.

이번 프로젝트를 위해 아메리카 메익스는 160만 달러(약 18억원)를 지원하기로 했다.

미국의 3D프린팅 연구 허브 아메리카 메익스(America Makes)가 제조 현장에서 금속 3D프린팅 기술이 더 널리 활용되도록 품질 향상을 위한 대형 연구 프로젝트를 진행한다.(사진=아메리카 메익스 홈페이지 캡쳐)

미국 오하이오주 영스타운에 위치한 아메리카 메익스는 미국이 제조업 발전을 위해 만든 국가 차원의 3D프린팅 연구 허브다. ‘국가부가제조혁신연구소(National Additive Manufacturing Innovation Institute)’로 불리며 최근 미국 정부가 주도하는 3D프린팅 기술 연구개발의 본거지다.

이번 프로젝트 예산은 미국 공군연구소(AFRL)와 소재제조이사회(Materials and Manufacturing Directorate), 제조산업기술부서(Manufacturing and Industrial Base Technology Division)가 지원한다.

프로젝트 목표는 선택적레이저융용(SLM)방식으로 출력된 고품질 3D프린팅 부품 사용을 확대하고 인증 공정을 표준화하는 것이다. 이를 위해 ▲고온에서 니켈 초합금 출력물을 인쇄하기 위해 사용하는 SLM방식의 품질 정량화 ▲해당 출력물을 만들 때 열간 정수압 프레스법(hot isostatic pressing) 효과의 정량화 등을 과제로 제시한다.

현재 3D프린팅 업계에선 소재 활용법이나 후처리에 대한 합의나 모범 사례가 부족해 제조 현장에서 적층제조 기술을 도입하려 해도 변수와 품질 문제로 많은 비용이 소요되고 있다.

프로젝트에 선저오딘 애리조나주립대는 퀀투스 테크놀로지(Quintus Technologies), 피닉스리팅트리팅(Phoenix Heat Treating), 피닉스아날리시스앤디자인테크놀로지(Phoenix Analysis&Design Technologies) 등 기업과 함께 팀을 꾸려 금속 출력물 크기에 따라 강성, 강도, 피로 수명 등이 어떻게 달라지는지에 대해 연구한다.

또 HIP 같은 후처리 작업과 관련해 앞서 이같은 요소들이 어떻게 변하는지도 연구한다. 이를 통해 출력 공정과 출력물 크기, 후처리 간 관계를 파악하고 출력 공정과 소재 품질 인증을 향상시킬 수 있을 것이란 설명이다.

AM CoE는 오번대, 에디슨용접연구소(EWI), 항공우주국(NASA), 퀸투스 테크놀로지, 위치타주립대, 카펜터 테크놀로지(Carpenter Technologies Corporation), 에어로젯 로켓다인(Aerojet Rocketdyne), 롤스로이스, 허니웰항공우주연구소(Honeywell Aerospace), 지이 에비에이션(GE Aviation), 레이시언(Raytheon) 등과 함께 적층제조한 부품의 품질 정량화와 HIP를 적용했을 때 변화 등을 연구한다.

프로젝트는 내년 1월부터 시작한다.