▲ GM이 자동차 부품을 3D프린팅으로 제작하기 위해 AIC(Additive Industrialization Center)를 구축했다.

GM(General Motors)이 3D프린팅을 자동차 시제품 제작을 넘어 양산차 부품에 적용하기 위해 전용 센터를 구축했다.

GM은 최근 자동차 산업에서 3D프린팅 생산을 확대하기 위해 AIC(Additive Industrialization Center)를 개소했다고 밝혔다.

이번 AIC 센터 구축은 GM이 갈수록 진화하는 3D프린팅 장비와 기술, 어플리케이션을 검증하기 위한 목적이 있다. GM은 혁신을 위해 기존 공정보다 부품을 훨씬 저렴하고 빠르게 생산할 수 있는 3D프린팅에 주목하고 수년간 투자해왔다. 특히 지난해 초 코로나19 팬데믹 당시 자동차 제조설비를 마스크, 인공호흡기 등 의료기기 제조로 전환하는 과정에서 3D프린팅이 중요한 역할을 할 수 있음을 확인하기도 했다.

15,000평방피트 규모로 조성된 AIC에는 폴리머 및 금속 3D프린터 24대가 구축됐다. 적층제조 설계 및 제조팀이 기술을 개발하고 어플리케이션을 검증할 수 있도록 3D프린터는 SLS(Selective laser sintering), SLM(selective laser melting), 멀티젯 퓨전(Multi-Jet Fusion) 등 다양한 방식으로 구성됐다.

AIC는 현재 자동차 양산 전에 필요한 기능성을 테스트하기 위한 시제품을 제작하고 있다. 이를 통해 엔지니어는 값비싼 툴링 비용을 아끼고 신속한 설계 및 제작을 통해 개발시간도 단축하고 있다. 일례로 쉐보레 콜벳 개발에 사용되는 브레이크 냉각 덕트를 3D프린팅으로 제작한 결과 비용은 60% 이상 절감하고 9주간의 개발 시간을 절약했다.

또한 차량 조립에 사용되는 종류가 다양하면서 상당한 수의 수공구도 3D프린팅으로 제작하고 있다. 수공구 제작시 최적화 된 설계로 통합시켜 더 가볍고 인체 공학적이며 덜 복잡하게 제작이 가능하다. 일례로 GM은 SUV 출시를 위해 100개의 수공구를 나일론 탄소섬유복합재로 3D프린팅했는데 그 결과 기존 알루미늄으로 만들어지던 10~40 파운드의 수공구 무게가 3파운드로 줄었고 제작 시간도 2개월 이상 절약했다.

GM의 적층제조 및 폴리머 센터 이사인 Ron Daul은 “GM은 시제품 개발부터 제조 도구 및 생산 차량에 이르기까지 3D프린팅의 이점을 활용하고 있다”며 “AIC의 개소를 통해 우리는 조직 전체로 3D프린팅 기술 적용을 가속화할 것”이라고 밝혔다.

GM은 AIC를 통해 고성능 세단의 수동 변속기를 개발할 때 비용을 절감하고 효율성을 높였다. 나아가 3D프린팅으로 제작한 수동 변속기 손잡이의 엠블럼, 전기 하네스 브라킷 및 2 개의 HVAC 덕트 부품을 올 여름 출시할 예정인 차세대 스포츠 세단 캐딜락 ‘CT4-V 블랙 윙’과 ‘CT5-V 블랙 윙’에 최초로 장착할 계획이다.

GM의 적층제조 및 재료공학 이사인 브라운은 “캐딜락 V 시리즈 용에 적용된 3D프린팅 부품은 시작에 불과하며 3D프린팅은 궁극적으로 고객의 맞춤 주문, 독특한 엑세서리, 클래식 자동차 부품 등 다양한 생산 분야에 사용될 것”이라고 밝혔다.

▲ GM AIC에서 3D프린팅으로 제작한 전기 하네스 부품과 HVAC 덕트들. 이 부품들은 캐딜락 V 시리즈에 장착된다.