역동적인 자동차 산업은 점점 빠르게 변하고 있습니다. 여러 요인 중에서도 경쟁 압력, 자재 비용 상승, 사용 패턴 변화, 팬데믹으로 인한 공급망 중단에서 얻은 교훈, 사이클 타임의 지속적인 단축이 변화를 주도하는 대표적인 요인입니다. 이제 성능 향상, 차량 경량화, 전기화 과제도 이 목록에 추가해야 합니다.
이러한 요인 때문에 설계와 프로토타이핑, 생산과 조립이라는 자동차 산업 제조 단계 전반에서 어려움이 발생하고 있습니다.
결론은?
제조의 속도와 유연성에 대한 요구를 충족하려면 OEM은 물론 공급업체도 기술과 프로세스를 지속적으로 개선해야 합니다.
바로 이 지점에서 3D 프린팅이 필요합니다. 3D 프린팅이 자동차 산업의 일상적인 문제를 어떻게 해결하는지 함께 살펴보겠습니다.
다른 여느 산업처럼 자동차 산업에서 3D 프린팅을 사용하면 신속한 프로토타이핑은 물론, 역설계와 개념 증명 및 제품 수명 주기 관리 전 과정에서의 기타 설계 반복에서 사용하는 프로토타입도 제작할 수 있습니다.
3D 프린팅으로 프로토타입을 만들 때는 툴링이나 제조 아웃소싱이 필요 없습니다. 대부분의 경우 툴링 및 설정이 번거롭고 비용이 많이 드는 기존 제조 공정과 달리 3D 프린팅은 소량 주문을 위한 주류 생산에 효율적으로 사용할 수 있으며, 단기 생산에서도 다채로운 사양을 매우 정확하게 프린팅합니다.
3D 프린팅을 사용하면 자동차 제조업체는 부품 조립 및 페인팅 같은 기존의 다단계 설계 프로세스를 생략할 수 있습니다. 그 결과 제품 설계 및 반복 주기가 단축되고, 궁극적으로는 차량을 더 빨리 출시할 수 있게 됩니다.
Volkswagen Pre-Series-Center는 Stratasys J850 3D 프린터를 사용하여 내부 차량 애플리케이션을 위한 대단히 정교한 프로토타입을 프린팅하고 있습니다. (사진 제공: Volkswagen AG & Business Wire)
자동차 제조 공정에서 3D 프린팅을 사용할 때 얻을 수 있는 주요 이점 중 하나는 복잡한 맞춤형 부품을 빠르게 비용 효율적으로 생산할 수 있다는 것입니다. 이는 소량 생산 또는 일회성 프로토타입 및 컨셉 모델 제작에 특히 유용합니다.
예를 들어 Audi는 다목적성과 다양한 소재 통합 기능 때문에 상업용 3D 프린터인 Stratasys J750을 사용했습니다. 실제로 Audi는 프로토타이핑에서 서로 다른 6가지 다른 공급 원료 소재를 사용했습니다. 이 회사는 투명하거나 다양한 색상으로 제공되는 일체형 미등을 3D 프린터에서 바로 프린트했고, 결과적으로 다층 제작을 할 필요가 없게 되었습니다.
덕분에 이 독일 자동차 제조업체는 J750의 뛰어난 다목적성을 바탕으로, 다양한 색상에 다양한 음영과 색조를 적용할 수 있었습니다. Audi는 기존 제조 방법과 비교할 때 프로토타이핑 리드 타임을 50%까지 줄이는 데 성공했습니다.
Stratasys는 프로토타입은 물론 오리지널 장비 및 부품도 지원합니다. Y 공기 흐름 분할, 전면 그릴 및 전기 클립 같은 최종 부품은 물론, 고객이 요청하는 교체용 부품이나 고성능 레이싱 같은 특수 요구 사항을 지원하기 위해 OEM 및 애프터마켓 공급업체에서 요구하는 애프터마켓 예비 부품 및 기타 부품도 여기에 포함됩니다.
예를 들어 Stratasys 기술을 사용하면, 엔진 성능을 높여주는 Porsche 부품의 애프터마켓 공급업체를 위한 맞춤형 3D 프린팅 부품을 만들 수 있습니다. 또한 Porsche는 몇 년 전부터 3D 프린팅을 사용하여 주문형 맞춤형 예비 부품을 제작하기 시작했습니다.
따라서 회주철로 만든 오리지널 클러치 릴리스 레버를 어떤 이유로든 교체해야 한다면, Porsche의 예비 부품 부서는 적층 가공을 통한 선택적 레이저 용융을 통해 새로운 예비 부품을 제작합니다.
적층 제조가 자동차 생산 공정의 각 단계에 가져다주는 이점에 대해 알아보려면 이 솔루션 가이드를 다운로드하십시오. 자동차 생산 요구 사항에 가장 적합한 3D 프린팅 기술을 결정하십시오.
툴링은 원활한 자동차 제조를 위해 특정 도구를 설계하고 제작하는 프로세스를 말합니다. 제대로 수행하기만 하면 기업은 신속한 툴링 프로세스를 통해 상당한 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
3D 프린팅 툴링은 (주기적인 유지보수가 필요한 무거운 알루미늄 라이저 대신) General Motors가 생산 라인에서 사용하는 컨베이어용 나일론 폴리머 라이저에서, 기계 장치의 픽스처 및 지그 같은 기타 생산 지원 도구에 이르는 다양한 자동차 제조 분야에서 점점 더 많이 사용되고 있습니다.
툴링용 적층 제조를 사용하면 OEM은 최저 수준의 툴링 소유 비용과 기존 툴링 방식보다 빠른 출시 기간을 바탕으로 조립 라인의 생산성을 개선할 수 있습니다.
Stratasys 3D 프린팅 서비스 및 솔루션을 사용하면 자동차 제조업체는 액상 포토폴리머, 분말 및 필라멘트 같은 다양한 폴리머 기반 적층 제조 소재를 사용하여 설계 및 생산 문제를 해결할 수 있습니다.
3D 프린팅 덕분에 자동차 산업의 미래는 그 어느 때보다 전망이 좋습니다. 3D 프린팅을 사용하게 되면서 설계, 제작 및 기타 자동차 제조 공정이 간소화되고 있으며, 이러한 추세는 분명히 확대될 것입니다. 자동차 산업에 종사하는 기업은 비용, 생산 효율성 및 출시 기간 단축이라는 가장 강력한 인센티브를 덕분에 적층 제조를 완전히 수용하고 도입하게 될 것입니다.
컨셉 모델에 사용하는 시각적 프로토타입과 부품 같은 설계 모형에서 생산 지원 및 부품까지, Stratasys는 자동차 제조업체와 자동차 공급업체를 위한 설계 및 제조 프로세스를 가속화하고 있습니다.
