세라믹도 3D 프린팅, 제품 양산까지 가능

[산업일보]
미래 혁신 기술을 살펴볼 수 있는 ‘넥스트라이즈(NextRise) 2024, 서울’에서 ‘세라믹 3D 프린터기’가 등장했다.

‘3D CONTROLS(3D 컨트롤즈)’가 선보인 이 제품은 하향식 면 조사 기법이 적용된 ‘DLP(Digital Light Processing)’엔진이 적용됐다.

지르코니아(Zirconia) 등의 소재를 액상화한 뒤 작업대에 도포하고, 도면을 따라 자외선을 조사하면서 적층해 출력한다. 출력물은 소재 특성상 강도가 약해 전용 소결로로 옮겨 1천450°의 열을 가한다. 이 과정에서 불순물은 기화돼 제거되고, 세라믹은 응집되면서 산업에서 사용 가능한 물성을 가진 제품으로 생산된다.

3D 컨트롤즈의 김진욱 팀장은 “기존의 금형 생산 방식보다 시간·비용을 절감할 수 있다는 것이 3D프린팅의 특징”이라며 “디자인만 있다면 3분 안에 출력이 가능해, 다품종 소량 생산에 특화됐다”라고 언급했다.

그는 “출력을 위해 JPG 파일로 포맷한 이미지를 프린터기에 연결해야 한다”라며 “보통 1개 디자인을 400여 개 레이어로 잘게 쪼개서 한 장씩 출력하게 되는데, 자동으로 레이어화 해주는 소프트웨어도 제공하고 있다”라고 설명했다.

김 팀장은 세라믹 3D프린팅 공유 공간도 조성하고 있다고 전했다. 3D프린터기 6대와 전용 소결로 12대, 광택 연마기 2대로 구성된다. 작업자 1명이 하루 8시간 공정으로, 한 달에 4천320개의 제품 생산 가능한 규모다.

“세라믹 3D프린팅이 가능하다는 인지조차 적고 의구심도 많지만, 직접 디자인을 출력한 고객들은 경쟁력을 인정하고 있다”라고 밝힌 그는 “아직은 장비보다 출력서비스 요구가 많은데, 경험이 늘어날수록 장비 도입을 원하는 고객처 많아질 것”이라고 해설했다. 이러한 이유로 공유 공간을 마련하고 있다는 것이다.

김진욱 팀장은 “아직 국내에는 이렇다 할 세라믹 3D 프린터기 제조업체가 없고, 서유럽 등지에도 10개 이하”라면서 “3D컨트롤즈의 프린터기는 단순한 세라믹 3D 출력 구현을 넘어, 수율 95% 이상의 양산까지 가능하다”라고 말하기도 했다.

한편, 넥스트라이즈는 코엑스 A, B홀과 더플라츠에서 14일까지 열린다.