▲ 폼넥스트 2023에서는 금속 적층제조용 소재를 생산할 수 있는 BluePower사의 장비 등이 소개됐다.

세계 최대 적층제조(3D프린팅) 전문 전시회인 폼넥스트(FORMNEXT)를 통해 세계 적층제조 트렌드가 부품 양산에 필요한 장비의 대형화, 소재의 다양화 및 친환경화 등이 진전되고 있는 것으로 나타났다.

지난 11월7일부터 10일까지 4일간 프랑크푸르트 메쎄에서 ‘폼넥스트(FORMNEXT) 2023’가 성황리에 개최됐다.

올해 폼넥스트에는 화천기계, 금용기계, 그래피, 링크솔루션 등 한국기업이 단독부스로 출품했으며 3D융합산업협회가 구축한 한국관에도 코스글로벌, 이엠엘 등 6개 기업이 참여했다. 또한 유명 외국 적층제조 관련 기업인 스트라타시스, 3D시스템즈, 데스크탑 메탈, 마크포지드, GE Additive, HP, 머티리얼라이즈, 지멘스, SLM Solutions, 트럼프, 복셀제트, 폼랩 등 전세계 859개 기업이 출품했다. 특히 코로나 팬데믹 종식 이후 중국 기업이 70여개사나 참가했으며 3만명이 넘는 참관객이 입장해 코로나 이전의 활기를 띄었다는 후문이다.

이들 기업은 금형 및 각종 지그적층제조 제품, 금속 분말 및 세라믹, 광경화성 수지 등 소재, 적층제조 후처리 기술, 아토마이저 장비제조 업체, 계측 및 품질관리 검사 관련 시스템과 제작 기계, 표면 기능화 기술, 3D프린팅용 소프트웨어 등 적층제조 관련 토털 솔루션을 소개했다.

이번 폼넥스트에서는 적층제조가 시제품을 넘어 양산 기술로 발전하고 있는 가운데 이에 필요한 장비의 대형화와 자동화가 진일보 되고 있음을 보여줬다. 우주항공 분야에서 수요가 늘고 있는 대형 부품을 생산하기 위해 PBF 방식 3D프린터가 적층 크기는 물론 빠른 속도를 위해 레이저 개수가 증가하고 있다.

또한 전통적인 PBF 및 DED 방식 3D프린터 제조 기업들이 새롭게 시장에 진출했으며 로봇암으로 금속 와이어를 레이저로 녹여 적층하는 LW-DED 방식 금속 3D프린팅 솔루션을 선보이는 기업들도 주목받기 시작했다. 적층제조 자동화에 필수적인 로봇암은 대형 플라스틱 부품 생산에도 적용되고 있다.

소재 분야에서는 유리섬유, 탄소섬유 등을 적층한 복합소재로 부품의 강도·내화학성을 높이면서 무게는 줄이는 솔루션이 주목받았다. 또한 세계적인 탄소중립 노력에 발맞춰 폐 플라스틱을 재활용한 소재, 인체 무해한 식물 유래 소재 등 친환경 소재가 주로 전시됐다.

이밖에도 적층제조의 장점을 극대화할 수 있는 DfAM(적층제조특화설계)으로 절삭유의 효율성을 극대화한 절삭공구, 다종 소재를 적층해 내구성과 경량성을 확보할 있는 경사기능재료 등도 소개됐다.

한편 국내 3D프린팅 전문가 단체인 3D프린팅연구조합(이사장 이조원)에서는 강민철 상임이사의 주도로 국내 산학연 관계자를 대상으로 참관단을 구성해 전시 참관은 물론 Rosswag GmbH와 Mercedes Benz(메르세데스 벤츠) 적층제조센터를 방문했다.

독일의 분말제조 전문기업 Rosswag는 전통적인 단조공정과 기계가공을 이용하여 금형 또는 발전설비용 부품을 제조하는 회사다. 공정에서 발생하는 값비싼 특수강 스크랩을 활용해 적층제조용 금속분말을 제조하고 직접 금속 3D프린터를 운용해 관련 기술을 축적하는 사례를 소개해 참관단에게 인사이트를 제공했다.

폼넥스트 2023를 참관한 강민철 상임이사는 “지난 몇 년간 전시회를 참관하면서 세계 적층제조 기술이 고속화, 대형화, 친환경화, 저가격화 등을 통해 양산 공정에 필요한 기술로 거듭나고 있음을 느끼고 있다며”며 “적층제조가 대한민국 우주항공, 방산, 자동차, 반도체 등 제조 혁신에 기여할 수 있도록 정부는 물론 산학연에서도 많은 기술개발과 투자를 이어가야 한다”고 강조했다.

한편 3D프린팅연구조합과 함께 폼넥스트 2023을 참관한 전문가들이 느낀 세계 적층제조 트렌드에 대한 자세한 내용은 신소재경제 연재기고를 통해 공유될 예정이다.

▲ 3D프린팅연구조합에서는 국내 산학연 관계자로 구성된 참관단이 선진 적층제조 기술을 직접 보고 느끼는 시간을 가졌다.

▲ 강민철 3D프린팅연구조합 상임이사가 3D시스템즈의 대형 금속 3D프린터로 제작된 반도체 증착 장비에 들어가는 샤워헤드를 소개하고 있다. 샤워헤드는 균일한 소재 증착에 필요한 부품으로 수천개의 작은 구멍을 적층제조함으로써 기존 대비 생산시간으르 75% 줄이고 품질도 높아지는 효과가 있다.