[기사공유] 삼영기계, 바인더 젯팅 샌드 3D프린터 'BR-S1100' 첫 공급

철도·선박·내륙발전용 중속 엔진 부품 전문기업 삼영기계가 주조 공정 스마트화를 위해 독자 개발한 바인더 젯팅(BJ) 샌드 3D프린터 BR-S1100 을 국내 기업에 처음으로 공급했다. 이와 함께 금속 부품·주조용 몰드 출력서비스 사업과 건축용 스마트노드 주조품 사업을 본격 확대한다는 계획이다.

삼영기계는 최근 인천에 위치한 주조기업에 BR-S1100 을 공급했다. 이 장비는 모래(실리카)나 세라믹 등에 바인더를 분사해 적층하는 BJ 방식의 샌드 3D프린터로, 최대 1100×520×450㎣ 크기의 중대형 부품을 400dpi 해상도로 9시간 이내에 출력할 수 있는 양산 장비다. 출력 전에 미리 시뮬레이션할 수 있는 소프트웨어가 장착돼 있고 모바일 앱으로 원격 제작공정 모니터링도 가능한 양산 최적화 설비다.

BR-S1100 은 알루미늄, 주철, 주강, 스테인리스, 특수강, 구리합금 등 금속 부품과 주조용 몰드·코어를 빠르고 저비용으로 제작할 수 있다. 실제로 삼영기계는 독일 M사의 직경 225㎜ 엔진에 들어가는 피스톤을 BJ 샌드 3D프린팅으로 제작하는 데 성공했다. 기존에는 4개의 중자를 제작해 합형 후 후처리하는 복잡한 공정을 거쳐야 했으나, BJ 3D프린팅으로 중자 개수를 한 개로 줄여 공정시간 40% 단축, 소재원가 28% 절감 성과를 거뒀다. 이 성공사례는 ’2020년 3D프린팅 경진대회’에서 과학기술정보통신부 장관상을 수상한 바 있다.

주조 등 뿌리산업은 대다수가 영세한 중소기업이다 보니 새로운 기술에 투자하기 어려운 상황이다. 삼영기계는 같은 뿌리업계 입장에서 이를 이해하고 있어 BR-S1100 의 장비 가격을 최대한 낮췄고, 샌드 및 바인더 가격도 독점 수입과 국산화 등을 통해 외산 대비 절반으로 줄였다.

삼영기계는 BJ 샌드 3D프린팅의 새로운 응용 분야로 건축을 점찍고 확대하고 있다. 비정형 건축물의 외관은 철제 구조 프레임과 유리 등 부재를 연결하기 위해 모양이 모두 다른 스마트노드가 필요한데, 기존 주조 공정으로는 금형 개수가 엄청나게 늘어나 3D프린팅이 사실상 유일한 해답이다. 삼영기계는 광교 G백화점 비정형 외관의 기하학적 창문에 필요한 수백 개의 스마트노드를 4개월 만에 샌드 3D프린팅으로 제작·공급했고, 이를 기반으로 부산 북항의 랜드마크가 될 ’부산오페라하우스’의 비정형 입면(파사드)에 필요한 스마트노드를 올 하반기부터 공급할 계획이다.

삼영기계는 BR-S1100 을 국내 기업에 추가 공급할 예정이며, 2미터 이상(가로 기준) 대형 부품 및 주조용 몰드 제작이 가능한 BJ 샌드 3D프린터도 개발한다. 최근 중소벤처기업부의 ‘2022년 중소기업기술혁신개발사업’ 강소기업100 에서 ‘연속 생산이 가능한 1200L급 대형 BJ 분사방식 적층설비 및 적층제조기술 고도화’ 과제로 선정됐으며, 이를 기반으로 뿌리산업은 물론 방산, 항공, 조형물 등 신시장과 세계시장 진출에 박차를 가한다는 계획이다.

한국현 삼영기계 사장은 “신제품 출시 속도가 날로 빨라지면서 주조업계는 개발기간의 절반에 달하는 몰드 제작 시간을 줄이기 위해 3D프린팅에 많은 관심을 가지고 문의하고 있다”며 “뿌리산업계의 스마트화에 도움이 되고자 시제품 제작 서비스를 확대하고 주조업계의 양산공정에 적용이 가능한 3D프린팅 솔루션을 제안하는 데 매진하고 있다”고 밝혔다.

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