▲ 마크포지드 스마트 프린트팜 솔루션

연속 섬유강화복합소재 프린팅 기술 선, 로봇과 프린터 연동 스마트 프린트 팜 구축사례 공유


세계 최초로 연속 탄소섬유를 이용한 CFRP(탄소섬유강화플라스틱) 3D프린팅 기술을 상용화한 마크포지드(Markforged)가 복합소재와 금속소재 부품을 자동으로 생산하고 품질을 관리할 수 있는 시스템과 플랫폼 기반 적층제조 솔루션을 선보인다.

산업통상자원부가 주최하고 한국로봇산업협회, 한국로봇산업진흥원, 제어로봇시스템학회가 공동 주관하는 ‘2023 로보월드(ROBOT WORLD)’가 11일부터 14일까지 경기도 고양시 킨텍스 제1전시장 1~3홀에서 열린다. 이번 전시회에는 마크포지드의 국내 공급 대리점 제이엔텍을 포함한 241개사가 참여해 828개 부스로 역대 최대 규모로 개최됐다.

마크포지드는 이번 전시회에서 연속 섬유강화복합소재 3D프린터, 금속 3D프린터를 기반으로 하는 생산 자동화 스마트 팩토리, 간이 자동화 스마트 프린트 팜, 생산툴 및 부품 인증 생산 플랫폼 등 제조혁신 솔루션을 선보인다.

마크포지드는 단순 장비 개발 및 판매를 넘어 애플과 같은 플랫폼 기반 적층제조 솔루션을 제공하고자 장비 개발 초기 단계에서부터 양산에 초점을 맞췄다. 이를 위해 실제 부품으로 사용가능하도록 물성을 갖춘 복합소재 3D프린팅 기술을 개발했고 소재 양산 및 품질 관리 추적 시스템을 구축해 부품 양산에 대응했다. 또한 장비 사용 편리성과 안전성을 높이고자 후처리 작업의 간소화를 고려한 표면 품질과 서포트 제거를 고려했다.

소프트웨어도 플랫폼 기반 적층제조 솔루션에 초점을 맞춰 △시제품, MRO, 양산 부품용 설계 데이터의 라이브러리 관리를 통한 디지털 인벤토리 관리 △레이저 기반 품질 검수 △제작 부품의 안전 기준 기반 물성 최적화 △전사 체계 기반 접근 사용관리 △부품 수급 및 공급 체계에 따른 OEM 인증 부품 생산지원 △산업 로봇과 연동 작업을 통한 스마트 팩토리 구축용 API △로봇과 연동 작업을 통한 스마트 팜 구축 API 지원 등이 가능한 것이 특징이다.

일례로 미국의 선도적인 고객 주문 맞춤 적층제조 서비스 전문기업 아테나(Athena)는 날로 증가하는 주문에 대응하기 위해 여러 대의 3D프린터를 자동화하는 시스템 구축이 필요했다. 이에 회사는 화낙(FANUC) CRX-10 i A 협동로봇과 마크포지드 프린터 및 API 솔루션을 연동해 스마트 프린트 팜을 구축했다.

스마트 프린트 팜은 작업자가 없는 새벽시간에도 작업이 완료되면 협동로봇이 프린트 베드를 추출해 보관 랙에 놓고 새로운 프린트 베드를 다시 프린터에 장착한다. 프린터 베드 및 프린터 상태를 감지하고, API는 프린터와 통신하며 다음 작업을 자동 수행한다. 이를 통해 아테나는 생산성이 2배 향상되는 성과를 거뒀다.

생산성 향상에 기여하는 마크포지드 솔루션을 볼 수 있는 제이엔텍 부스는 제1전시장 D-18에 마련됐다.