[인더스트리뉴스 김관모 기자] 흔히 3D 프린팅이라고 불리는 적층 가공(Additive Manufacturing, AM)은 대량 맞춤생산, 신속한 시제품 및 금형 제작 등 차세대 제조 과제를 위한 주요 솔루션 중 하나가 됐다.

의료기기 및 제약 분야는 적층 가공의 핵심 산업이다. [사진=PI]

적층 가공은 재료를 분사해서 한겹씩 쌓아 나가면서 실제 모양처럼 입체적으로 모형을 만들어 나가는 기법을 말한다. 적층 가공의 종류에는 digital light processing(DLP), fused deposition modelling(FDM), stereolithography(SLA) 등이 있으며 각각의 기술은 높은 처리량과 독립성을 위해 다양한 부품에 의존한다.

또한 기술이 발전함에 따라 다양한 재료로 복잡한 디테일을 만들 수 있는 프린터의 수요가 증가하고 있다. 따라서 빠르고 정확한 기계적 반응을 제공하는 리니어 스테이지 및 자동화 액추에이터는 정밀한 위치 제어를 위해 필수적이다.

모션포지셔닝 솔루션을 제공하는 글로벌 기업 PI는 "적층 가공 공정은 프로토 타입 틈새 시장을 떠났으며 산업 생산에서 자신을 확립하는 길을 가고 있다"며 "대량 생산 및 고품질 수요를 처리 할 때 플라스틱 가공에 사출 성형이 선호되는 경우, 개별 부품의 효율적인 생산과 소규모 배치 생산을 위해 적층 가공이 예정되어 있다"고 설명했다. 그러면서 "자동차 및 소비자부터 의료 기술에 이르기까지 모든 비즈니스 부문에서 이를 활용할 수 있고 작은 플라스틱 방울로 층마다 다양한 기능성 구성 요소를 구축 할 수 있다"고 밝혔다. 

따라서 이 공정은 임플란트나 의료보조기 등 의료기기와 제약 분야에 유리하며, 자동차 산업 및 항공 우주 응용 분야에도 적합하다.

스테이지 및 액추에이터 등의 리니어 모션 시스템은 물체를 전방향으로 움직이도록 만들어주는 갠트리 시스템의 헤드처럼 다양한 아키텍처의 인쇄 시스템에 제어된 리니어 모션을 제공한다. 리니어 스테이지는 나노미터 분해능의 정밀도가 가능하며 리니어 모터는 속도가 빠르고 수명이 길다. 높은 힘을 얻으려면 볼 스크루로 설계해야 하며 self-locking 기능이 필요할 경우 리드 스크루가 적합하다.

PI는 정밀 모션의 글로벌 리더로서, 리니어 포지셔너와 피에조 액추에이터를 제공함으로써 대규모 작업장 설비를 위한 솔루션을 제공한다.

PI의 피에조 액추에이터는 전기 신호를 직접 해당 기계적 반응으로 변환하며 나노미터 이하의 분해능과 밀리초 미만의 응답 시간을 갖는다. 솔레노이드 및 보이스코일 구동 시스템에 비해 빠른 반응 속도, 높은 정확도, 긴 수명 주기를 갖고 있어 마이크로 및 나노 도징에 대한 밸브 제어에 이상적이며 중용 3D 프린팅에서 초정밀 모션 제어의 기준이 된다.

[김관모 기자 (news@industrynews.co.kr)]

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