[디지털타임스 김양혁 기자] 현대위아가 4년 만에 공작기계와 3D(차원)프린터를 결합한 차세대 금속 가공기 개발에 성공했다. 상용화 시 공작기계가 가진 높은 정밀도와 3D프린터의 편리함을 결합함으로써 작업 효율성 증대에 도움을 줄 것으로 전망된다.
현대위아는 금속 3D프린터 전문업체 인스텍과 '3D프린팅 하이브리드 가공기'를 개발했다고 11일 밝혔다.
하이브리드 가공기는 금속 분말을 쌓아 원하는 물체를 만드는 3D프린터와 금속을 공구로 깎아 가공하는 공작기계를 결합한 제품이다. 현대위아와 인스텍은 산업통상자원부 '글로벌 전문기술개발사업'의 일환으로 2015년 개발을 시작해 4년 만에 개발에 성공했다.
하이브리드 가공기는 5축 머시닝센터 공작기계에 'DED(직접에너지증착)' 방식의 3D프린터 모듈과 'PBF(분말적층용융)' 모듈을 붙이는 방식으로 개발됐다. DED는 레이저 빔을 이용해 원 소재를 녹여 부착하며 모양을 만드는 3D프린팅 방식이다. PBF의 경우 금속 분말을 베드 위에 깔고 그 위에 레이저 빔을 주사해 금속을 결합해 제품을 만든다. 이에 따라 가공기를 활용하면 제품 특성에 따라 DED나 PBF 모듈에서 1차적으로 형상을 만든 뒤 공작기계로 정밀하게 깎아 최종 가공물을 완성한다.
현대위아는 하이브리드 가공기가 금속 가공 시장에 큰 변화를 줄 것으로 기대하고 있다. 하나의 기계에서 두 가지 일을 동시에 진행할 수 있는 만큼 작업 시간이 대폭 줄어들 것으로 예상한다. 이전까지는 3D프린터에서 1차 제작을 한 후 작업자가 직접 제품을 꺼내 공작기계로 옮겨 2차 가공을 해야 해 제작 시간이 오래 걸리고, 이송 과정 중 정밀도가 떨어지는 단점이 있었다.
하이브리드 가공기는 '인공 고관절' 제작에 우선 투입한다. 오는 2020년부터 하이브리드 가공기를 상용화해 인공 고관절 제조 시장에 뛰어든다는 계획이다. 티타늄 소재로 만드는 인공 고관절은 3D프린터와 공작기계를 이용해 만드는 대표적 금속 제품이다. 인공 고관절의 연결부위에 해당하는 '컵(CUP)' 부위는 PBF모듈을 이용해 1차 적층 후 공작기계로 최종 가공을 해 만들고, 다리로 이어지는 뼈 부분인 '스템(STEM)' 부위는 DED모듈로 제작한 후 공작기계로 마무리한다.
현대위아 관계자는 "현대위아 공작기계의 정밀 가공 기술을 기반으로 높은 완성도의 하이브리드 가공기를 선보일 수 있게 됐다"며 "인스텍과 세계 3D프린터 시장의 새로운 지각 변동을 일으킬 수 있도록 더욱 노력하겠다"고 말했다.김양혁기자 mj@dt.co.kr
