[전자소재] 3D프린터, PP‧PLA로 코로나 해결

 

Harada, 접촉방지기구 1주일만에 개발 … Ifuku, 마스크 제조에 활용

 

3D 프린터가 제조업의 새로운 위기 대응 도구로 주목받고 있다.
Harada Vehicle Design은 3D 프린터를 이용해 손과 문손잡이 등이 직접 닿는 것을 막기 위한 기구를 1주일만에 개발했으며, Ifuku Seimitsu는 수지 마스크와 페이스실드 등을 1개 롯트 250개 이하 제조할 때 3D 프린터의 코스트 경쟁력이 더욱 우수하다고 확인했다.
대량생산 분야에서 3D 프린터를 활용하기 위해서는 제조망 확대와 정비 등 과제가 남아 있으나 코로나19와 같은 비상사태에서 신속‧긴급한 제조가 필요할 때에는 기존 제조공법보다 우수한 것으로 평가하고 있다.
자동차 내장부품 등을 CAD 설계하거나 3D 프린터로 제작하는 등 위탁제조 사업을 영위하고 있는 Harada Vehicle Design은 코로나19 사태에 대응해 자체 역량을 활용하는데 주력하고 있다.
엔지니어가 직접적인 접촉을 방지할 수 있는 핸디기구를 초기단계부터 설계하고 3D 프린터를 사용해 1주일만에 완성하는데 성공했다.
소재로는 PP(Polypropylene)를 사용했으며 문손잡이, 인터폰, 전화기 버튼 등을 손으로 만지지 않고도 조작할 수 있게 하는 3웨이 방식을 취한 것이 특징이다.
사용한 3D 프린터는 500mm 워크 스페이스가 있어 5일 동안 200-300개를 조형할 수 있는 것으로 알려졌다.
3웨이 방식을 실현하기 위한 복잡한 구조를 일체성형할 수 있는 것도 3D 프린터를 활용한 덕분으로 파악하고 있다.
3D 프린터는 제조 코스트가 상당하고 시간이 오래 걸린다는 이미지가 강해 제조업에서 널리 활용되지 못하고 있다.
하지만, Harada Vehicle Design은 기존 제조공법도 코스트와 시간을 들이는 것은 비슷하며 오히려 무게를 줄이거나 사이즈를 작게 하는 등 미세한 조정이 용이하지 않은 단점이 있는 반면, 3D 프린터는 다양한 커스터마이징이 가능하다는 점에 주목하고 있다.
개발제품은 앞으로 B2B(Business to Business), B2C(Business to Consumer) 관계없이 무상 제공할 예정이며, 설계 데이터도 필요하다면 무상으로 공개하는 방안을 검토하고 있다.
3D 프린터는 마스크 제조에도 도움이 되고 있다. 
절삭 등 정밀가공 사업을 영위하고 있는 Ifuku Seimitsu는 최근 자동차, 반도체 제조장치, 의료기기의 부품을 제조할 때 3D 프린터를 활용하는 사업을 강화하고 있다.
코로나19 사태 속에도 3D 프린터와 관련된 노하우를 활용해 마스크와 페이스실드 제조를 시작했으며 PLA(Polylactic Acid)로 시험 제조한 마스크는 자사 직원 50명과 직원 가족 등 100명에게 배부하고 장기적으로 의료기관에 공급하는 방안을 검토하고 있다.
페이스실드는 오사카(Osaka)에 소재한 관련기업을 통해 100개 단위로 제조해 오사카대학 대학원에 공급하기 시작했다. 공개 데이터를 활용해 제조했기 때문에 생산제품도 무상으로 제공하고 있다.
3D 프린터는 데이터만 있다면 어디서든 제조가 가능하며 속도도 빠른 편이라는 점에서 다양한 산업계에서 활용이 기대되고 있다.
Ifuku Seimitsu는 자동차부품 250여개를 3D 프린터로 제조할 수 있다는 점을 제안 포인트로 강조하고 있으며, 롯트 수에 따라서는 기존 제조공법보다 코스트 경쟁력이 더욱 우수하다고 주장하고 있다.
또 3D 프린터는 제조공법을 바로 변경할 수 있어 마스크 사이즈를 사용자의 얼굴에 맞추어 변경하는 등 유연한 대처가 가능하다는 점도 강조하고 있다. 
제조업 분야에서는 코로나19 사태를 계기로 다양한 시도가 시작되고 있다.
3D 프린터는 원래부터 잠재력이 뛰어나 다양한 산업계에서 주목받았으나 대량생산에 적합하지 않다는 점에서 광범위하게 활용되지 못하고 있다.
그러나 Ifuku Seimitsu는 3D 프린터의 제조망을 활용한다면 필요할 때 필요한 장소에서 마스크 등을 즉각 제조할 수 있다는 점에서 3D 프린터의 가능성이 더욱 주목받을 것으로 기대하고 있다.
3D 프린터는 기존공법으로는 실현할 수 없었던 새로운 기능을 발휘하고 복잡한 형태까지 일체 조형할 수 있다는 점에서 단순히 기존공법을 대체하는 수준을 넘어서는 상당한 잠재력을 갖춘 것으로 평가되고 있다. (K)

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