사출성형 부품에 ‘3D 기법’ 적용

[산업일보]
벨기에를 기반으로 고기능성 폴리아미드 솔루션 업계를 선도하는 솔베이 엔지니어링 플라스틱스는 최근 플라스틱으로만 만들어진 초경량 자동차 엔진인 폴리모터 2에 선택적 레이저 소결 방식으로 제조한 3D 프린팅 플리넘 체임버가 활용될 것이라고 밝혔다.

기존의 일반 사출 성형 부품에 3D 프린팅 기법이 효과적으로 적용될 수 있도록 설계된 PA6은 레이저 소결과 함께 3D 프린팅은 금형 제작에 드는 비용과 시간을 단축해 신속하게 기능성 부품으로의 생산을 가능하도록 한 기술이다.

레이저 소결방식은 고정밀 레이저 스캐너에서 나오는 에너지를 Sinterline® Technyl® PA6(이하 PA6)에 조사해 기계적, 열적 특성이 강화된 3차원 고기능 완제품이 될 때까지 층층이 쌓아 올리며 모양을 형성시켜 나간다. 이 부품들은 연속적인 층을 형성하며 성형되기 때문에 레이저 소결은 내부 기능이 통합된 구성 부품들을 빠르게 생산할 수 있다.

PA6로 성형된 부품은 발산온도가 섭씨 121°까지 달하는 기존의 금속 터보차져 장착 엔진에서도 안정적인 성능을 발휘할 수 있게끔 설계됐다. 그런 폴리모터 2의 플리넘은 해당 엔진의 대부분이 플라스틱 성분으로 구성돼 열전도가 낮기 때문에 사용 가능 온도가 섭씨 66°C~93°C 수준이다.

폴리모터 2 플라스틱 엔진은 고성능 PA6으로 제작한 3D 프린팅 플리넘 체임버를 장착하고 있다. 3D 프린팅을 위해 특수 개발된 솔베이 EP의 소재 기술은 복잡한 설계를 구현하고 생산성을 강화하는 한편 사출 성형된 화합물에 필적할 만한 성능과 효과를 보인다. 솔베이 EP는 많은 기대를 모은 폴리모터 2 프로젝트의 대표 소재 부품 후원사로서 2016년 시험 경주를 위한 차세대 플라스틱 엔진 설계 및 제작을 목표로 마티 홀츠버그 대표의 진두 지휘아래 기술 혁신을 도모하고 있다.

도미니끄 지아노타, 솔베이 EP의 Simterline 프로젝트 담당 책임자는 “소재는 선택적 레이저 소결을 위해 특별히 제작된 최초의 PA6 파우더로써 3D 프린팅 기술을 한 걸음 더 발전시켜 기존 사출 성형된 나일론 컴파운드에 버금갈 정도의 성능 강화는 물론 최첨단 설계를 가능케했다”고 말했다.

이어, “이번 폴리모터 2의 첨단 소재 기술의 평가와 입증은 솔베이 EP의 기술 혁신 실현을 위한 반석이 되고 있으며 자동차 설계를 비롯해 경쟁 부문에서 풀어야 할 새로운 과제들을 해결하는데 가능성을 제시하고 있다”고 덧붙였다.