금속 부품의 적층제조에 3D 스캐닝의 이점인 속도, 다양성 및 정확성 활용

Lincoln Electric Additive Solutions는 발전, 석유 및 가스, 운송, 중장비, 항공우주 및 방위 산업과 같은 광범위한 산업에 요구되는 대형 금속 부품을 생산하는 풀서비스 제공업체입니다.

Lincoln Electric은 강철, 스테인리스강철, 인바(Invar) 및 니켈 합금을 소재로 프로토타입, 생산 및 교체품, 툴링 제작에 대규모 금속 3D 프린팅 또는 적층제조를 이용하는 기술을 개척했습니다. 실제로, Lincoln Electric Additive Solutions에서 몇 피트(미터)의 길이에 수천 파운드(킬로그램)의 무게가 나가는 매우 큰 금속 부품을 생산하는 일은 드물지 않습니다.

Lincoln Electric: 첨단 제조 기술의 개척자

Lincoln Electric은 시장에서 경쟁 우위를 확보하기 위해 최신 제조 기술을 적용하는 데 자부심을 가지고 있습니다. 매우 짧은 생산 기간에 맞춘 대형 고품질 제품 및 상당히 복잡한 부품을 생산하기 위한 적층제조 기술을 최초로 개발하게 된 이유도 여기에 있습니다.

 적층 금속 부품을 생산하려면 부품 치수를 정확하게 평가해야 합니다. Lincoln Electric의 3D 프린팅 부품의 크기와 복잡성으로 인해 좌표 측정기(CMM) 및 측정 암과 같은 기존의 품질 관리 솔루션은 Lincoln Electric이 필요로 하는 속도와 높은 활용성을 제공할 수 없었습니다.

예를 들어, 기존 측정 시스템으로는 기술자들이 생산 현장에서 바로 부품을 측정할 수 없었습니다. Lincoln Electric Additive Solutions의 비즈니스 개발 관리자인 Mark Douglass는 “저희가 생산하는 부품은 매우 크고 무겁습니다. 그래서 부품의 이동을 최소화하는 것이 중요하죠. CMM이나 암은 선택지가 아니라는 사실을 잘 알고 있었습니다. 그래서 대안을 찾았고 3D 스캐닝이 정답이라는 것을 알았습니다.”라고 말했습니다.

Lincoln Electric의 적층제조 워크플로에 3D 스캐닝 구현

3D 프린트된 금속 부품의 치수와 품질을 빠르고 정확하게 결정하기 위해 Lincoln Electric Additive Solutions는 Creaform의 3D 측정 기술을 도입하기로 결정했습니다. 엔지니어링 및 품질 관리 팀은 3D 프린트된 부품의 완전한 3D 표면 모델을 생성하고 이를 원본 CAD 설계와 비교합니다.

Lincoln Electric의 적층제조 엔지니어인 Amanda Dodge는 다음과 같이 설명합니다. “독특한 요소를 가지고 있는 부품을 생산하는 경우가 많습니다. 3D 스캔을 통해 프린트하는 모든 복잡한 요소를 평가하고 모든 요소가 올바른지 확인할 수 있습니다.”

생산 운영자와 엔지니어 모두 이 솔루션을 채택하는 데 망설임이 없었습니다. 부품을 측정하는 데 이제 몇 분 밖에 걸리지 않아요.”라고 Mark는 덧붙였습니다. “Creaform의 솔루션은 휴대가 간편하기 때문에 부품을 측정 도구로 가져가는 것이 아니라 측정 도구를 부품이 있는 곳으로 가져갈 수 있습니다.

대형 부품 검사: 3D 프린팅 프로세스에 MetraSCAN 3D 도입

Lincoln Electric Additive Solutions의 비즈니스가 성장함에 따라 고객이 요구하는 부품의 크기도 커졌습니다. Lincoln Electric은 측정을 위해 부품을 이동하지 않고도 대형 부품을 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 방법이 필요했습니다. 이러한 요구를 충족하기 위해 Lincoln Electric은 작업 현장에서 사용할 수 있는 가장 빠르고 정확한 3D 스캐너 및 휴대용 CMM인 Creaform의 MetraSCAN 3D를 선택했습니다.

“MetraSCAN 3D가 뛰어난 이유는 비접촉 솔루션이라는 점 때문입니다. 타겟이 필요하지 않습니다. 생산 공정 중 언제든지 치수 품질을 검사할 수 있습니다. 심지어 부품이 아직 너무 뜨거워서 만지기 어려운 프린트 중간 단계에서도 가능합니다.”라고 Lincoln Electric의 적층제조 엔지니어인 Brad Barnhart는 말했습니다. 부품이 식을 때까지 기다릴 필요가 없기 때문에 3D 스캔 시간이 크게 단축됩니다.

Amanda는 부품을 3D 스캔하기 전에 청소할 필요가 없는 점도 시간 절약에 도움을 준다고 말했습니다.

3D 스캐너: 비즈니스 성장을 이끄는 강력한 힘

Mark는 Creaform의 3D 스캐닝 솔루션이 적층 솔루션 비즈니스 성장에 크게 기여한다고 믿습니다. “저희는 3D 프린트 부품의 제조 품질을 완벽하고 신속하게 확인할 수 있으며 부품이 고객의 요구를 충족한다는 확신을 가질 수 있습니다.”라고 그는 말합니다. “또한 부품을 빠르게 검사할 수 있기 때문에 시장 출시 기간을 단축하는 데도 도움이 됩니다.”

적층 솔루션 팀은 적층제조 비즈니스가 빠르게 성장하고 있으며 Lincoln Electric의 장기 전략에 중요한 부분을 차지한다고 말합니다. “회사가 성장함에 따라 Creaform의 3D 스캐너도 계속해서 생산 공정의 필수적인 부분으로 남을 것입니다.”