필라멘트 융합, 레이저 소결 성능 향상 위한 미세 분말 솔루션

[인더스트리뉴스 방제일 기자] 최근 각광 받고 있는 적층 제조 공정은 비용 절감, 시장 출시 기간 단축, 기존 방식으로 제조하기 복잡한 부품 생산 용이 등 다양한 이점을 제공한다. 일부 적층 제조에 적용되고 있는 PAEK 소재는 가공 및 사출 성형 등 기존 제조 방식에 따라 설계된 것으로 최신 제조 공정에 최적화된 소재로 보기 어렵다.

특히 레이저 소결을 위한 1세대 PAEK 소재는 매우 한정적으로 재활용될 수 있으며 새로운 분말을 이용해 인쇄층을 거의 완전하게 재생해야 한다. 또한 필라멘트 융합에 사용되는 기존 PEEK 필라멘트는 층간 결합이 약해 Z 강도 손실을 유발할 수 있다.

이에 비해 빅트렉스가 개발한 새로운 폴리머 제품은 레이저 소결 시 기존 소재와 유사한 기계적 특성을 지니면서 낮은 재생 비율(소결되지 않은 분말의 재활용 증가)을 보이며 필라멘트 융합에서는 우수한 기계적 특성과 인쇄성을 구현한다. 

빅트렉스 야곱 시구어슨(Jakob Sigurdsson) CEO는 “적층 제조를 위한 차세대 빅트렉스 PAEK 소재는 항공 우주 및 의료 기기를 포함해 다양한 응용분야에 변화를 가져올 수 있는 잠재력을 지닌 주요한 개발”이라며, “이러한 성과는 적층 제조 혁신을 위한 빅트렉스의 지속적인 연구 개발 노력과 더불어, 빅트렉스가 주도하는 업계 및 연구 기관과의 컨소시엄을 통한 협업의 결과”라고 설명했다.

또한 “고기능 소재와 결합한 적층 제조 공정이 콘셉트에 머물러 있던 아이디어를 혁신 제품으로 만들어내는 과정을 지켜보며 혁신에 대한 잠재력을 확인하고 있다”고 덧붙였다.

빅트렉스의 수석 과학자인 존 그래스메더(John Grasmeder)는 “기술 혁신이 적층 제조용 PAEK의 흥미로운 미래를 개척하고 있다”며, “새로운 빅트렉스 폴리머 제품은 레이저 소결용 분말 재활용 작업이 매우 용이하며 부분적으로 재활용된 분말에서 만들어진 시험 소재에서 기계적 특성의 손실이 관측되지 않았다는 점에서 고무적”이라고 설명했다.

또한 “우리는 제조 후 회수되는 비소결 분말 모두를 재사용할 수 있을 것으로 기대하며, 이를 통해 최대 40%가 폐기되거나 재사용되지 못하는 기존 폴리아릴에테르케톤(PolyArylEtherKetone) 소재 대비 재료 비용을 상당 수준 절감할 수 있을 것으로 생각한다”고 덧붙였다.

방제일 기자 다른기사 보기