첨단 제조 분야에서 직접 에너지 증착 기계는 다양한 금속을 사용할 수 있어 여러 산업의 복잡한 요구 사항을 해결할 수 있기 때문에 매우 다재다능합니다. 특정 재료만 사용 가능한 기존 제조 기술과 달리, 직접 에너지 증착 기계는 금속 분말이나 와이어를 레이저, 전자빔 또는 플라즈마 아크와 같은 강력한 에너지원으로 녹여 층을 형성함으로써 다양한 금속을 처리할 수 있습니다. 아래에서는 직접 에너지 증착 기계가 다양한 금속 및 산업 분야와 어떻게 작동하는지 설명합니다.
앞서 언급했듯이, 직접 에너지 증착 기계의 가장 중요한 특징 중 하나는 표준 합금부터 고급 초합금까지 다양한 금속과 함께 작업할 수 있다는 점입니다.
방향성 에너지 적층 장비는 티타늄 합금(항공우주 분야에서 사용), 스테인리스강(의료 및 자동차 응용 분야), 니켈 기반 초합금(Inconel, 에너지 및 항공우주 분야), 심지어 내화 금속(고온 응용 분야에서 사용되는 텅스텐 및 몰리브덴 등)과도 함께 작동할 수 있습니다. 예를 들어, 항공우주 엔진 부품을 제작할 때 방향성 에너지 시스템은 Inconel 718을 사용하여 고온 저항성 엔진 부품을 개발할 수 있으며, 의료용 임플란트의 경우 티타늄 합금을 이용해 생체적합 구조물의 프레임을 생산할 수 있습니다. 다양한 재료 가공이 가능한 이와 같은 유연성 덕분에 제조업체는 별도의 전용 장비와 작업 셀을 여러 대 도입하는 대신 장비를 줄이고 생산 공정을 단순화할 수 있습니다.
항공우주 분야는 높은 정밀도와 성능을 요구하는 시장입니다. 직접 에너지 적층 장비는 이러한 사양을 충족시키는 데 어려움이 없습니다. 시스템의 정밀한 에너지 제어를 통해 금속 용융 및 적층 과정에서 균일한 가열이 보장되며, 이로 인해 티타늄 합금 및 니켈계 초합금 터빈 블레이드, 엔진 케이싱과 같은 고밀도 부품과 우수한 기계적 특성(강도 증가 및 피로 저항성)을 갖는 부품을 생산할 수 있습니다. 또한 직접 에너지 적층 시스템을 활용하면 항공우주 부품의 수리 및 재제조가 가능합니다. 마모된 터빈 블레이드와 일치하는 압출 금속 소재를 사용하여 수리함으로써 터빈 수명을 연장할 수 있습니다.
레이저 금속 적층 공법은 항공우주 부문의 제조 비용을 절감하면서 동시에 항공우주 부품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 큰 능력을 제공합니다.
치과 보철물 및 정형외과 임플란트와 같은 맞춤형 금속 부품은 환자의 해부학적 구조에 맞게 제작되어야 합니다. 직접 금속 레이저 적층 장비는 티타늄 및 코발트 크롬 합금과 같은 생체적합성 금속으로 작업할 수 있습니다. 뼈가 침투할 수 있는 복잡하고 다공성 구조의 임플란트는 매우 유리합니다. 예를 들어, 환자의 CT 스캔을 활용하여 맞춤형 고관절 임플란트를 설계하고 직접 금속 레이저 적층 기술로 정밀하게 제조할 수 있습니다. 전통적인 주조 또는 단조 방식은 복잡한 형상을 처리할 수 없는 반면, 직접 금속 레이저 적층 기술은 요구 시 맞춤형 임플란트 제작에 있어 형상 제약이 없어 더 나은 치료 결과와 환자의 회복 시간 단축에 기여합니다.
에너지 부문, 특히 석유 및 가스와 재생 가능 에너지는 고압, 고온 및 부식에 견딜 수 있는 금속으로 제작된 부품을 필요로 합니다. 직접 에너지 적층 장비는 이중상 스테인리스강 및 니켈 합금과 같은 내식성 금속을 사용하여 유정 케이싱, 열교환기 및 풍력 터빈 부품을 제조합니다.
직접 에너지 적층 장비는 기존의 기계 부품 위에 금속을 적층할 수 있기 때문에 현장에서 에너지 설비의 수리를 지원합니다. 예를 들어, 이러한 장비는 부식된 금속을 적층하여 부식된 석유 파이프라인 연결부를 수리할 수 있습니다. 이를 통해 비용이 많이 드는 장비 교체를 방지하고 생산 중단 시간을 줄일 수 있습니다. 이러한 수준의 효율성과 유연성은 에너지 부문에 긍정적인 영향을 미쳐 직접 에너지 적층 장비의 가치를 더욱 높입니다.
자동차 R&D 분야는 제품 개발을 향상시키기 위해 금속 부품의 신속하고 소규모 생산이 요구되는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 작업은 적층 제조 방식인 디렉티드 에너지 증착(Directed Energy Deposition) 장비가 수행합니다. 디렉티드 에너지 증착 장비는 알루미늄 합금 및 고강도 강철과 같은 자동차용 금속을 사용할 수 있으며, 엔진 브래킷 및 섀시 부품과 같은 자동차 부품의 프로토타입을 신속하게 생산할 수 있습니다. 기존 가공 방식은 이러한 부품 생산에 더 오랜 제작 시간이 소요되며 고가의 몰드 제작 비용으로 인해 비용 부담이 크기 때문에, 이는 매우 획기적인 발전입니다. 디렉티드 에너지 증착 장비를 이용하면 자동차 부품 프로토타입을 며칠 만에 제작할 수 있어 자동차 설계자들이 제품 프로토타입을 개발하는 속도를 크게 단축시킬 수 있습니다. 또한 이 장비는 설계자들이 복잡한 구조의 경량 부품을 제작할 수 있게 해주어 차량의 무게를 줄이고 연료 효율을 향상시키는 데 기여하며, 이는 자동차 산업에서 점점 더 중요해지는 요구 사항입니다.
결론
Enigma의 적층 제조 장비는 다양한 금속 소재와 함께 작동할 수 있는 점과 항공우주, 의료, 에너지, 자동차 등 여러 산업 분야에 서비스를 제공하며, 각 산업이 요구하는 정밀도, 맞춤화, 효율성 및 신속한 프로토타입 제작 수준에서 주목할 만하다. https://www.enigma-ded.com/)산업계는 보다 정교하고 고품질의 금속 부품을 요구하고 있으므로, 향후에도 적층 제조 장비는 첨단 제조 기술의 고도화를 위한 핵심 요소로 자리매김할 것이다.
자재 선택의 폭을 넓히고 비용을 절감하며 경쟁력을 강화하려는 기업들에게 있어서 고품질의 적층 제조 장비에 투자하는 것이 최선의 전략이다.
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