▲ 알에프메탈이 구축한 적층제조 생산라인

자동차 부품 자회사인 알에프메탈㈜(대표 조준상)이 금속 3D프린터 개발을 완료하고 항공, 자동차, 의료 등 시장에 진출한다.

경기도 화성시 동탄 위치한 알에프메탈은 최근 금속 부품 대량 양산을 위해 개발한 PBF 방식 금속 3D프린터 ‘Vulcan500’과 ‘Vulcan300’을 개발 완료하고 장비 판매 및 적층제조 임가공사업을 추진한다고 14일 밝혔다.

‘Vulcan500’은 520x320x320mm(가로x세로x높이) 크기의 부품을 제작할 수 있는 대량 양산용 장비다. 제작 속도 향상을 위하여 2개의 400W레이저가 장착됐으며 연속 생산으로 설비 가동율을 높이기 위해 적층 챔버 카트리지 형태의 구조로 제작됐다. 또한 챔버내의 Gas flow, 집진시스템, 방폭 안전장치, 방화장치, 공정 검사를 위한 다중 조명 제어 시스템 등이 포함됐다.

‘Vulcan300’은 300x300x300mm(가로x세로x높이) 크기의 중형 부품을 제작할 수 있는 장비로, 레이저 빔을 M-Shape 및 가우시안 형태로 가공 부위에 맞게 실시간 변환이 가능한 것이 특징이다.

보통의 레이저는 가우시안 형태의 에너지밀도를 가지고 있는데 레이저 파워가 500W 이상일 경우에는 중앙부분의 에너지밀도가 높아가 불필요하게 깊이 가공되는 현상이 있다. 이를 해결할 수 있는 것이 M-Shape 형태의 레이저 빔인데 에너지의 밀도를 넓게 가지고 있어 가공시 불필요하게 깊이 들어가지 않고 넓은 면적에 에너지를 분배할 수 있다.

이에 알에프메탈은 금속 적층 가공부의 내부는 250um의 M형 레이저 빔으로 가공하고 정밀도가 필요한 외부 컨투어는 50um이내의 작은 빔으로 금속 적층 가공이 가능도록 설계해 빠른 적층 가공이 가능하다.

특히 1.2kW 금속 적층제조 전용레이저가 적용돼 높은 전기전도도와 열전도율로 전자, 항공우주, 자동차 등 다양한 산업에서 활용가능한 구리 부품 제작도 가능하다.

이외에도 알에프메탈은 금속 3D프린팅 양산을 위해 필요한 후공정 및 품질관리를 위해 서포트 제거자동화 후처리 장비를 개발 중이며, 카트리지 및 적층 제조품의 Depowder 장비 및 적층 공정 모니터링 개발도 진행 중이다.

알에프메탈 관계자는 “이번에 개발 완료된 장비 및 공정 기술은 의료, 기계부품, 자동차, 항공, 에너지/플랜트, 조선 등 전 산업분야에 필요한 대량 부품 양산에 목적을 두고 있다”고 밝혔다.

▲ 알에프메탈이 양산을 목적으로 개발한 금속 3D프린터 ‘Vulcan300’(左)과 ‘Vulcan500’