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12.17
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HP, 금속 3D프린팅 기술 ‘메탈 젯’ 공개…대량생산 지원최대 50배 향상된 생산성으로 저비용·고품질의 최종 부품 생산 가능

   
▲ ‘HP 메탈 젯’ 프린터

[아이티데일리] HP는 미국 시카고에서 개최된 국제 공작기계 전시회(IMTS, 2018 International Manufacturing Technology Show)에 참가해 최신 3D 프린팅 기술 ‘HP 메탈 젯(HP Metal Jet)’을 공개했다고 17일 밝혔다.

HP는 ‘HP 메탈 젯’이 실제 제품에 가까운 금속 부품을 대량 제조하는 데 적합한 최첨단 3D 프린팅 기술로, 다른 3D 프린팅 기법 대비 50배 이상 향상된 생산성은 물론 탁월한 비용 절감 효과를 제공한다고 소개했다. 이미 GKN 파우더 메탈러지(GKN Powder Metallurgy), 파마테크(Parmatech) 등 세계적인 제조업체가 최종 부품 생산에 ‘HP 메탈 젯’을 도입했으며, 폭스바겐(Volkswagen), 윌로(Wilo)는 물론 프리모 메디컬 그룹(Primo Medical Group) 및 오케이 인더스트리(OKAY Industries) 등 다양한 업종의 선도 기업들이 ‘HP 메탈 젯’을 도입할 예정이다.

이와 함께 HP는 ‘메탈 젯 생산 서비스(Metal Jet Production Service)’를 선보였다. 기업 고객에게 신속한 3D 부품 설계 및 최종 부품 대량 생산을 지원하는 것은 물론, ‘HP 메탈 젯’과 장기적인 제품 생산 로드맵의 통합을 제공한다. HP는 전 세계 설계 및 제조업을 새롭게 변화시킬 것으로 기대했다.

김대환 HP코리아 대표는 “우리는 12조 달러 규모의 제조업계를 변화시키고 있는 디지털 산업 혁명의 중심에 있다. HP는 플라스틱 부품의 3D 대량 생산 혁신을 주도해왔으며, 새로운 금속 3D 프린팅 기술인 ‘HP 메탈 젯’으로 이를 가속화하고 있다”며, “매년 자동차, 산업, 의료 부문에서 수천억 달러 규모의 금속 부품이 제조되고 있는 상황이며, 영향력 역시 거대하다. HP의 ‘메탈 젯’ 3D 프린팅 기술은 속도, 품질 및 경제성을 제공해 고객들이 디지털 시대에 맞게 새로운 솔루션을 설계, 제조 및 제공하는 방식을 재고하도록 돕는다”고 밝혔다.

‘HP 메탈 젯’은 지난 30년 동안 HP가 쌓아온 프린트 헤드와 첨단 화학 기술 혁신을 활용한 획기적인 복셀 수준의 접착제 분사(binder jetting) 기술을 기반으로 한다. ‘HP 메탈 젯’은 430×320×200mm의 크기로, 4개의 예비 노즐 및 2개의 인쇄 바를 갖추고 중량을 줄인 바인더로 구성돼 있다. ‘HP 메탈 젯’은 다른 금속 3D 프린팅 솔루션에 비해 낮은 취득원가 및 운영비용으로 뛰어난 생산성과 신뢰성을 제공함을 내세우며 ASTM 및 MPIF 표준을 충족하거나 뛰어 넘는, 동일한 재질의 스테인레스강 부품을 생산한다.


‘HP 메탈 젯’
기술을 통한 산업 혁신

HP는 업계 최초로 GKN 파우더 메탈러지(GKN Powder Metallurgy)와 협약을 체결했다. ‘HP 메탈 젯’은 GKN 파우더 메탈러지의 공장에 도입돼 폭스바겐(Volkswagen), 윌로(Wilo) 등 세계적인 기업을 위한 기능성 금속 부품 생산에 적용된다. GKN 파우더 메탈러지는 분말 야금 기술을 사용하는 세계 최고 수준의 소재 및 제품 생산 업체로, GKN 신터 메탈즈(GKN Sinter Metals), GKN 헤가니스(GKN Hoeganaes), GKN 어딕티브 메뉴팩처링(GKN Additive Manufacturing)과 같은 자회사를 보유하고 있다. 연간 30억 개 이상의 부품을 생산하고 있으며, 이르면 내년 중 HP 메탈 젯 기술로 만든 수백만 개의 부품을 다양한 업계의 고객에게 제공할 계획이다.

피터 오버팔리어터(Peter Oberparleiter) GKN 파우더 메탈러지 CEO는 “3D 프린팅이 대량 생산에 접목되는 새로운 시대가 도래했다. ‘HP 메탈 젯’은 기존에 비용 문제로 시도할 수 없었던 기회를 포착해 냄으로써 사업의 확장을 돕는다”고 밝혔다. 또한, “디지털 네트워크 시스템을 이용한 분말 생산 및 금속 부품 공정에 대한 자사의 노하우와 전문성을 바탕으로 적층 가공 공정 전반에 걸쳐 산업화를 이룰 수 있었다. HP와 GKN 파우더 메탈러지는 ‘HP 메탈 젯’의 경제적, 기술적 이점을 적극 활용해 고객의 생산성과 역량을 전례 없는 수준으로 끌어 올릴 것”이라고 덧붙였다.

세계적인 자동차 제조사 폭스바겐(Volkswagen)은 ‘HP 메탈 젯’을 장기적인 관점에서의 설계와 생산 로드맵에 적용하고 있다. HP와 폭스바겐, GKN 파우더 메탈러지 간 협업으로 맞춤형 키링이나 외부 장착형 명판과 같은 대규모의 맞춤형 부품을 더욱 빠른 속도로 제조할 수 있게 됐다. 폭스바겐은 ‘HP 메탈 젯’을 바탕으로 한 다개년 전략을 수립하고, 기어 변속 손잡이와 미러 거치대등 필수 고성능 부품 개발에 나섰다. 전기차 등의 새로운 플랫폼의 대량 생산이 시작됨에 따라, ‘HP 메탈 젯’은 안전 인증을 획득한 금속 부품의 경량화 등 추가 응용을 위해 활용될 것으로 기대된다.

   
▲ ‘HP 메탈 젯’ 기술로 제작한 폭스바겐의 기어 변속기

마틴 괴테(Martin Goede) 폭스바겐 기술 기획 및 개발 부문장 박사는 “자동차 업계는 현재 혁신을 마주하고 있다. 고객은 개인 맞춤형 차량을 기대하고 있으며, 폭스바겐 그룹의 자동차 브랜드는 2025년까지 80종의 새로운 전기 자동차를 출시할 예정”이라며, “자동차 한 대는 6~8천 개의 각기 다른 부품으로 구성된다. ‘HP 메탈 젯’의 가장 큰 이점은 별도의 제조 툴을 만들 필요 없이 부품 생산을 가능케 함으로써, 제조 주기를 단축시키고 대량 생산의 속도를 가속화한다는 데 있다. 이러한 이유로 HP 메탈 젯 플랫폼은 업계의 새로운 도약을 의미하며, 폭스바겐 역시 고객에게 제공할 수 있는 가능성의 기대를 높이는 동시에 더 나은 가치와 혁신을 제공하기 위해 지속적으로 노력할 것”이라고 밝혔다.

GKN 파우더 메탈러지는 ‘HP 메탈 젯’ 기술을 활용해 세계적인 펌프 및 펌프 솔루션 제조 기업인 윌로(Wilo)를 위해 저비용으로 높은 수압 효율을 제공하는 부품을 생산하고 있다. 윌로는 ‘HP 메탈 젯’이 고강도의 흡입력, 압력 및 기온 변화에 견딜 수 있는 다방면의 압축기(impeller), 확대관(diffusor), 펌프 하우징과 같은 부품 생산에 효과적일 것으로 기대하고 있다.


‘HP 메탈 젯’을 통한 헬스케어 혁신

HP는 ATW 자회사 파마테크(Parmatech)와의 파트너십을 바탕으로, 의료 업계 내 오케이 인더스트리(OKAY Industries), 프리모 메디컬 그룹(Primo Medical Group) 등과 같은 기업 고객에 ‘HP 메탈 젯’ 기반의 부품 대량 생산을 확대하고자 노력하고 있다고 밝혔다.

파마테크는 대표적인 금속 사출 성형 기업으로서 40여년 넘게 금속 제조업 분야를 선도해왔다. 특히, 의료 분야에서 필요한 금속 부품을 낮은 비용에 대량 생산하는 데 특화돼 있다.

롭 홀(Rob Hall) 파마테크 회장은 “HP의 ‘메탈 젯’ 솔루션은 최초의 상용 3D 기술로, 업계 수준의 금속 부품 대량 생산을 지원한다. 고객은 고성능, 고품질, 높은 수준의 안정성을 필요로 하며, 우리는 HP의 기술력과 업계 혁신 노하우로 기대 이상의 성과를 도출할 수 있게 됐다”며, “HP ‘메탈 젯’을 도입해 기존 금속 제조 기술로 제작이 불가능했던 형성을 제작할 수 있게 됐으며, 수술용 가위나 내시경 수술 도구 등 복잡한 부품을 생산할 수 있게 돼 매우 고무적이다. ‘HP 메탈 젯’은 고객에게 탁월한 솔루션을 제공하고자 하는 자사의 미션을 실행하는 데 중요한 역할을 수행하게 될 것”이라고 밝혔다.


대량 생산에 적합한 ‘HP 메탈 젯’, 2020년부터 사전 예약 고객에 출하

기업 고객은 오는 2019년 상반기부터 ‘메탈 젯’ 생산 서비스에 3D 설계 파일을 업로드하고 대량으로 산업 수준의 부품을 수령할 수 있다. 공정 및 생산 품질 관리를 위해 부품 생산은 HP 파트너사인 GKN 파우더 메탈러지 및 파마테크에서 담당하게 된다.

상업용 HP 메탈 젯 솔루션은 2020년부터 사전 예약 고객 대상으로 출하되며, 2021년부터 일반 고객에게 판매될 예정이다.

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