5가지 주요 3D 프린팅 응용 분야

5가지 주요 3D 프린팅 응용 분야

적용 분야

데스크톱 3D 프린팅을 워크플로우에 추가하면 커다란 차이를 만들어낼 수 있습니다. 개념 모델이나 프로토타입도 몇 시간이면 프린트가 가능합니다. 반복적인 제품 제작도 빠르고 저렴합니다. 복합적인 아이디어라고 해도 직접 보고 만질 수 있는 물리적 모델을 통해 팀원과 관계자들에게 전달할 수 있습니다. 그렇다면 이렇게 강력한 기술을 처음으로 도입한 산업은 어디일까요?

3D 프린팅을 통해 생산성을 개선하고, 제작 시간을 단축하고, 경쟁 우위를 확보하여 비즈니스를 완전히 바꿔놓을 수 있는 5가지 방법을 소개합니다.

제품 개발

신제품 출시를 최대한 앞당기는 것은 누구에게나 중요한 일입니다. 하지만 작업을 서두르다 보면 실수를 저지르거나 고객의 기대에 못 미칠 수 있습니다. 하지만 3D 프린터를 사용하면 빠르고 비용 효율적인 방법으로 반복 작업을 테스트하고, 추가 비용이 거의 없이 설계를 조정하고, 몇 주가 아닌 몇 시간 안에 제품을 세부적으로 조정할 수 있습니다.

반복적으로 3D 프린트된 프로토타입
반복적인 설계로 제작된 프로펠러 부품
3D 프린트된 금속 주조 프로토타입
3D 프린트된 금속 주조 프로토타입

이점은 다음과 같습니다.

  • 정확한 의사결정: 다양한 개념 모델을 3D 프린팅하여 초기 설계 단계에서 최적의 옵션 선택

  • 형상 및 형태 확인: 기본 모델을 3D 프린팅하여 형상, 크기 및 전체 비율을 손쉽게 평가

  • 기능성 프로토타이핑: 실제 조건에서 프로토타입을 테스트하여 기능, 적합성 및 제조 가능성 확인

  • 외형 검사: 설계자, 생산자 및 관계자가 시각적 외형을 통해 손쉽게 평가 가능

제조 보조 장치

생산 효율은 비즈니스 환경에서 매우 중요하여 시간이 곧 돈이라고 해도 과언이 아닙니다. 3D 프린팅을 사용하면 지그, 고정구 및 기타 툴링을 짧은 시간에 손쉽게 제작하는 것이 가능합니다. 결과적으로 조립 및 장착 시 편차를 줄이고, 장비를 더욱 빠르게 설치하고, 생산 공정을 원활하게 유지할 수 있습니다.

Volkswagen Autoeuropa 공장에서 3D 프린트된 휠 프로텍터
Volkswagen Autoeuropa 공장에서 3D 프린트된 휠 프로텍터
3D 프린트된 공구 거치대
업무 공간을 정리하는 데 유용한 공구 거치대 프린트

다음은 제조용 보조 공구를 3D 프린팅했을 때 얻을 수 있는 이점입니다.

  • 높은 품질 보장: 정밀 게이지를 사용해 제조 부품의 정확도 및 품질 테스트

  • 주문형 공구: 지그, 고정구 또는 기타 툴링이 필요할 때마다 빠른 3D 프린팅으로 생산 공정 간소화

  • 효과적인 공구 정리: 3D 프린트된 거치대는 비용이 저렴하고 빠른 제작이 가능할 뿐만 아니라 5S 원칙에 따라 더욱 효율적인 업무 공간 정리

  • 맞춤형 금형 및 패턴: 손쉽게 소량의 사출 금형 또는 손실된 PLA 주물을 제작하여 워크플로우에 통합

최종 사용 부품

3D 프린팅은 맞춤형 최종 사용 부품을 소량 생산하는 데도 사용됩니다. 유연성이 뛰어나기 때문에 대량 배치 제조 시 발생하는 위험 없이 소량 배치 방식으로 부품을 제작할 수 있습니다. 또한 "현장 프린팅" 방식으로 고객이 기다리는 동안 제품을 제작할 수도 있습니다.

3D 프린트된 맞춤형 기능성 부품
맞춤형 기능 설계 제작
소량 일괄 방식의 3D 프린팅 생산
소량 일괄 제작을 통한 생산성 향상

그 밖에 3D 프린팅 최종 사용 부품이 비즈니스에 도움이 될 수 있는 방법은 다음과 같습니다.

  • 맞춤형 일회용 부품 제작: 일회성 프로젝트에서 FFF 제조 방식을 통해 맞춤형 프린트 부품을 비용 효율적으로 제작 가능

  • 교체용 부품 제작: 데스크톱 3D 프린터를 내부에 설치하여 손쉽게 교체용 부품을 프린트함으로써 공급망 및 구매 프로세스 단축

  • 소규모 일괄 실행: 대량 제조에 따른 위험 없이 소규모 일괄 부품을 저렴하고 쉽게 제작

  • 분산 된 제조: 고객이 있는 지역에서 최종 사용 부품을 프린트하여 고객에게 전달하기 때문에 필요한 제품에 빠르게 접근 가능

건축물

복잡한 건축 개념을 고객에게 전달하는 일은 쉽지 않습니다. 3D 프린팅은 초기 단계에서 설계를 평가하고, 복합적인 아이디어를 서로 공유하고, 획기적인 건축 개념을 손쉽게 소개할 수 있다는 점에서 가치가 있습니다. 모델 제작 시간이 몇 개월에서 몇 일로 줄어들 뿐만 아니라 아무리 복잡한 형상이라도 프린팅이 가능하여 건축가가 더욱 넓은 범위까지 창의력을 발휘할 수 있습니다.

3D 프린트된 조건 연구 건축
3D 조건에서 설계 보기
3D 프린트된 건축 개념 모델
또는 다수의 초기 단계 개념에서 선택

기타 이점은 다음과 같습니다.

  • 손쉬운 컨셉 모델 제작: 러프 모델을 빠르게 프린팅하여 초기 단계부터 프로젝트가 나아갈 방향 설정

  • 형상 연구: 건축가가 조건에 따라 건축물을 확인한 후 3D 프린트된 모듈형 부품을 사용해 모델 확장 가능

  • 수준 높은 프레젠테이션: 3D 프린트된 스케일 모델로 더욱 인상적인 고객 프레젠테이션 제공

  • 마스터 플랜 작성: 스케일 모델을 계획할 때 미세하고 섬세한 부분은 물론이고 커다란 부분까지 제작할 수 있는 3D 프린팅

의료

3D 모델이란 환자 스캔 정보를 실사로 구현하여 필요한 절차를 시작하기 전에 무엇이 필요한지 정확히 찾아낼 수 있다는 것을 의미합니다. 따라서 환자에게는 마취 시간을 줄이는 동시에 수술에 따른 비용을 절감하는 효과가 있습니다.

의료용 모델 3D 프린팅
스캔 데이터를 기준으로 프린팅되어 수술 계획 시 유용한 3D 모델
환자 커뮤니케이션을 목적으로 3D 프린트된 모델
환자 및 학생과 원활한 커뮤니케이션

이처럼 의료 분야에 대한 개인 맞춤형 접근 방식은 다음과 같은 이점도 제공합니다.

  • 수술 계획 향상: 의사가 수술 이전에 만반의 준비를 갖춰 전반적인 수술 결과 개선

  • 환자 커뮤니케이션 개선: 3D 모델을 통해 직접 보고 만질 수 있는 정보를 환자에게 제공하여 치료 절차에 대한 이해력 향상

  • 의료 기기: 의료 연구용 기기를 빠르고 쉽게 프로토타이핑하여 실제로 필요할 때 도구 프린팅 가능

  • 효과적인 임상 교육: 해부학 모델을 3D 프링팅하여 학생들에게 인체 구조와 수술 절차에 대한 이해의 폭 확대

검증된 응용 사례를 더 알아보고 싶으신가요? 다음 백서에서 개방형 3D 프린팅 재료 시스템이 어떻게 거의 무한한 가능성을 실현하는지 알아보세요.

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면책 조항:Ultimaker 3D프린터는 상업/비즈니스 환경에서 Ultimaker 엔지니어링 열가소성 플라스틱을 사용하는 FFF(Fused Filament Fabrication, 필라멘트 적층 방식)를 고려해 설계 및 제작되었습니다. 정밀도와 속도의 결합은 Ultimaker 3D 프린터가 개념 모델, 기능성 프로토타입, 소량 양산에 적합한 이유입니다. Ultimaker는 Ultimaker Cura의 사용으로 3D 모델 재현 분야에서 매우 높은 표준을 달성했지만 프린트된 객체가 본래 목적에 따라 사용되는지 확인하고 검증해야 할 책임은 사용자에게 있습니다. 특히 의료 기기나 항공 우주 분야 같이 규제가 엄격한 분야세서 사용할 경우 더욱 그렇습니다.

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