안녕하세요 자이언트봇입니다.
유체와 기체를 어느 시점부터 한 지점까지 이송시키기 위해서는 호스 또는 파이프를 사용하는 것이 일반적입니다. 기체의 압력이나 유속, 환경에 따라 튼튼한 황동 파이프를 사용하는지 유연하게 사용할 수 있도록 고무 호스를 사용하는지 달라집니다.무엇을 사용하든 이러한 유체/기체를 원활하게 흐르게 하는 데 공통적인 목적이 있습니다. 유체/기체를 보다 잘 이송하기 위해 본래의 성질과 자연현상을 연관지어 연구하는 것을 유체역학이라고 합니다.우리는 유체역학 연구 결과를 바탕으로 파이프나 호스 등의 제품을 제작하여 사용합니다.
이런 제품을 만들고 나서 한 건물이나 구역 등 필요한 곳에 설치해 기체/유체 운송 시스템을 체계화하는 것을 배관이라고 부릅니다. 기체/유체는 자연 상태에서 제어가 불가능하고 배관이 올바르게 되지 않을 경우 누수, 누출(흐르는 본질) 등의 문제로 직접 연결됩니다.누수, 누출 문제는 상당히 골치 아픈 문제이지만 가정에서 발생하는 누수만으로도 알 수 있습니다. 사람의 손이 닿지 않는 매립지에 누수가 발생하면 형광등을 교체하듯 쉽게 처치할 수 없을 정도입니다.
G500으로 출력한 산업용 접속 부품 배관 시스템에 문제가 생겨 누수, 누출이 발생하지 않도록 많은 개선과 연구를 통해 다양한 배관 부속 부품이 존재합니다. 엘보, 티, 유니온, 소켓, 레듀샤 등이 있는데 관과 관을 연결하는 역할을 함에 있어 튼튼하고 신뢰성이 뛰어나야 하는 부품입니다.오늘은 이러한 신뢰성이 요구되는 배관 부속 부품을 개선/개발할 때 3D 프린터를 활용하여 출력하면 어떤 장점이 있는지 알아보겠습니다.
출력 방식 선택?
배관 부속 부품을 제작할 때 3D 프린팅 기술은 어떤 것을 사용해도 상관없습니다. 다만 당사가 주로 연구/개발하여 제작하는 배관 부속 부품의 크기가 주로 어느 정도인지 확인하고 제품 크기에 맞게 출력 방식을 정해야 합니다.
SLA 방식(GT1) → 일반적인 크기의 고정밀 부속부품 FDM 방식(G500) → 산업용 대형사이즈 정밀 부속부품
자이언트봇 G500, GT1은 서로 다른 출력 방식이지만 기본적으로 산업계에서 활용할 수 있도록 고강성 정밀 설계가 적용된 ‘산업용 대형 3D 프린터’이기 때문에 정밀한 출력물, 큰 사이즈를 기본으로 제공합니다. 국내산 3D 프린터 제조업체 어디에도 두 가지 출력 방식을 큰 출력 크기로 판매하는 업체는 없다고 할 정도로 자신 있습니다.
자이언트봇 G500, GT1은 서로 다른 출력 방식이지만 기본적으로 산업계에서 활용할 수 있도록 고강성 정밀 설계가 적용된 ‘산업용 대형 3D 프린터’이기 때문에 정밀한 출력물, 큰 사이즈를 기본으로 제공합니다. 국내산 3D 프린터 제조업체 어디에도 두 가지 출력 방식을 큰 출력 크기로 판매하는 업체는 없다고 할 정도로 자신 있습니다.
G500 활용
G500을 활용해서는 고압의 가스등을 대량으로 소비하는 발전소등에서 배관에 사용되는 배관 부속 부품을 제작하면 적합합니다.사용 목적부터가 대용량이므로 필연적으로 관의 두께와 길이 재질은 가정용에 비해 단단한 수준이며 그에 맞게 배관 연결 부위는 크고 튼튼합니다.
G500으로 출력한 나사산 형상과 그 결합 형상, 특히 큰 배관 부속 부품은 더 큰 압력을 받아 관과 부품이 보다 견고하게 체결되어야 합니다. 부속 부품 내부에 나사산이 엉망으로 출력되어 체결이 바르지 않으면 실험을 제대로 할 수 없습니다. G500에서는 나사산도 문제없이 출력할 수 있으며, 이 두 가지를 체결하면 실제 제품처럼 단단히 체결되어 있음을 알 수 있습니다.큰 출력물도 곡률이 매끄럽다, 또 유니온이나 부싱처럼 조금씩 곡률이 있어도 부드럽게 출력할 수 있고 크기가 커져도 매끄럽게 표현할 수 있습니다.GT1 활용특수한 경우가 아니라면 일반적인 배관 부속 부품은 대부분 사람 손바닥만한 크기이기 때문에 이때는 SLA 프린팅 방식을 선택하는 것이 좋은 선택일 수 있습니다.GT1을 활용하면 FDM보다는 엘보, T와 같은 곡선 형상이 더 많은 부속 부품이 잘 출력됩니다.왜냐하면 SLA 방식은 곡선의 형상을 표현함에 있어 FDM보다 높은 퀄리티를 제공하기 때문입니다. 특히 출력물의 크기가 작을수록 비례해서 더 좋아집니다.이렇게 차이가 날 수밖에 없는 이유는FDM : 노즐로부터 재료가 압출될 때 압출된 재료의 높이가 0.1mm 이하인 레이어층을 갖기 어려운 SLA : 평면(X/Y)상에서 한 층만 전체 동시경화를 시켜 모터(Z)만 0.1mm 이하의 레이어층으로 구동하여 다음 높이로 적층이 가능하므로이러한 기술적 차이 때문입니다.GT1에서 출력한 배관 부속 부품이 장점으로 인해 부속 부품 중에서는 잦은 각도 설계 변경을 해야 하는 엘보, 티와 같은 제품으로 아무리 각도를 변경해도 GT1은 그대로 출력하는 장점을 발휘할 수 있습니다.자이언트봇 G500, GT1을 도입한 업체 중 소방용 파이프, 의약용 기체 이송 제품 업체 등 기체/유체를 대상으로 하는 제품을 제작하는 곳이 많습니다.여러 번 A/S를 나오면 특히 시제품이 많이 있는데, 그 이유를 묻자 배관 부속 부품은 모서리와 길이만 조금만 바뀔 뿐 기체/유체 흐름 통제가 달라진다고 했습니다. 그래서 비슷한 크기로 여러 사이즈에서 다른 시제품이 몇 개 있었던 거죠.우리는 이 많은 시제품이 전시된 것을 보고 과연 G500, GT1에서 출력한 시제품은 배관 부속품 개발에 도움이 될 것이라고 그 중요성을 느꼈습니다.#3D프린팅배관부속품 #3D프린팅곡률설계 #적층곡선형상화 #3D프린터배관