<데스크탑 3D프린터, 이미지 : BMW 웹사이트>

BMW 그룹은 폐 3D 프린팅 파우더와 중고 부품에서 추출한 필라멘트와 펠렛을 사용하여 3D 프린팅 기술을 활용한 새로운 부품을 생산한다고 발표하였습니다. 매년 수천 개의 부품을 생산하면서 발생하여 이전에는 폐기되었던 폐 파우더와 파쇄된 중고 부품을 이제 새로운 필라멘트로 가공한다고 합니다. 이 필라멘트는 오버슐라이스하임에 위치한 적층 제조 캠퍼스를 비롯하여 BMW 그룹의 글로벌 생산 네트워크 전반에 걸쳐 사용됩니다. 이 캠퍼스는 FFF(융합 필라멘트 제조) 공정에 재활용된 필라멘트 외에도 FGF(융합 과립 제조) 기술에 재활용된 펠렛을 제공하여 대형 공구 제조를 지원합니다.

오늘날 BMW 그룹의 3D 프린팅 루프의 기반은 2018년에 처음 마련되었습니다. BMW 스타트업 액셀러레이터 프로그램의 일환으로 혁신적인 "bottleUP" 프로젝트는 PET 병을 재활용하여 다양한 응용 분야에 사용할 3D 프린팅 재료를 얻는 데 중점을 두었습니다. 불과 1년 후, 최초의 산업 폐기물을 사용하여 시범적으로 재활용 필라멘트를 생산했습니다. 2021년까지 Osswald 팀은 자체 재활용 필라멘트를 사용하여 최초의 홀더와 보조 생산 장치를 성공적으로 프린팅했습니다. 현재 BMW 그룹의 글로벌 생산 네트워크 전반에 걸쳐 오버슐라이스하임(Oberschleißheim)에 위치한 적층 제조 캠퍼스(Additive Manufacturing Campus)에서 3D 프린팅 부품을 공급받고 있으며, BMW는 이곳에서 적층 제조 분야의 생산, 연구 및 교육 활동을 하나의 지붕 아래 통합했습니다. 매년 최대 12톤의 폐분말을 필라멘트와 과립으로 재활용하여 공장 내 보조 생산 장치 제조 및 적층 제조 캠퍼스의 사전 개발 프로젝트에 재사용할 수 있습니다. 이러한 부품을 사용하면 비용이 절감되고, 공정 효율성과 제품 품질이 향상되며, 공장 직원들의 인체공학적 환경도 개선됩니다.

<펠렛을 사용하는 대형 3D프린터, 이미지 : BMW 웹사이트>

BMW 그룹의 역량 센터 컨셉의 일환으로, 적층 제조 캠퍼스는 자체 개발한 재활용 필라멘트의 지속적인 출시를 지원합니다. 전문 지식을 공유하고 종합적인 솔루션을 제공함으로써 현장을 지원합니다. BMW 그룹 생산 공장의 기존 3D 프린팅 시설과 협력하여 적합한 3D 프린터를 테스트하고, 재활용 필라멘트에 최적화된 프린팅 매개변수를 개발 및 검증합니다. 프린터 권장 사항, 재활용 필라멘트 및 검증된 매개변수 설정으로 구성된 이 패키지는 다른 공장에도 제공됩니다. 이를 통해 현장은 효율적으로 가동되고 현장에서 고품질 프린팅 결과를 신속하게 달성할 수 있습니다. 캠퍼스는 관련 기술 개발 및 교육 기회를 통해 공장의 노하우를 구축하여 추가적인 지원을 제공합니다. 여기에는 3D 프린팅 기초 과정, 적층 제조 설계에 대한 고급 교육, 3D 프린팅을 생산 환경에 통합하는 응용 프로그램 중심 세션이 포함됩니다. 지식 공유와 상호 지원을 통해 강력하고 끊임없이 발전하는 네트워크가 현장 전반에 구축되었습니다. 현재 헝가리 데브레첸 공장에 건설 중인 차세대 3D 프린팅 시설은 네트워크의 경험을 활용하여 향후 노이에 클라세(Neue Klasse)의 신규 생산 공장을 지원할 것입니다

BMW 그룹 생산 네트워크 전체에 3D 프린터를 설치하고 운영함으로써 3D 프린팅 기술의 성공적인 구현과 지속적인 출시를 보장할 것입니다. 신속한 현장 대응 덕분에 며칠, 경우에 따라 몇 시간 내에 부품을 공급할 수 있습니다. 이를 통해 짧은 반복 루프와 신속한 최적화가 가능해져 조립 라인 가동 중단을 방지할 수 있습니다. 3D 프린팅의 유연성과 설계 자유도는 현장 직원들이 직접 개발하고 구현할 수 있는 창의적인 아이디어와 솔루션을 촉발합니다. 공장의 3D 프린팅 시설과 적층 제조 캠퍼스 간의 협업은 3D 프린팅의 지속적인 발전을 촉진하고 BMW 그룹 생산 시스템 내에서 새로운 응용 분야와 최적화를 지속적으로 이끌어냅니다.

BMW 그룹 생산 공장에서 3D 프린팅 활용은 지속적으로 확대되고 있습니다. 현재 모든 BMW 그룹 공장에는 3D 프린터가 설치되어 매년 수십만 개의 부품을 현지에서 생산하고 있습니다. 3D 프린팅의 적용 분야는 매우 다양하여 직원을 위한 인체공학적 및 산업 안전 솔루션부터 스크래치 방지, 피팅 보조 장치, 특수 제조 장비, 게이지, 템플릿, 특수 공구 및 공구 정리까지 포함됩니다. 3D 프린팅을 통해 금형 캐비티, 사전 조립 마운트, 심지어 전체 그리퍼까지 제작할 수 있습니다.

<3D프린터 소재, 필라멘트와 펠렛, 이미지 : BMW 웹사이트>

<3DGURU Opinion>
일반적인 레진 소재는 열경화성 소재라서 한번 사용하면 재활용이 거의 불가능합니다. 하지만, FFF/FDM방식에서 사용되는 열가소성 수지인 필라멘트나 펠렛은 재활용이 가능합니다. 펠렛을 필라멘트로 만들어주는 데스크탑 컴퓨터만한 필라멘트 제조 장치도 있습니다. 3D프린터를 사용해보면, 폐기되는 필라멘트들이 발생합니다만, 대부분 폐기하게 됩니다. 3D프린터를 많이 사용하는 곳이라면, 이러한 것들을 재활용하는 것은 시도해볼 만 합니다.
환경보호 측면에서 자원 재활용을 할 수 있으니 순환경제에 한몫을 하게 되는 거죠. BMW그룹은 번거로운 작업이지만, 데스트크탑 3D프린터와 대형 3D프린터 재료로 필라멘트와 펠렛을 재활용하는 사례를 보여주며, 환경친화적인 기업이라는 것을 홍보하는 것입니다.

참고 : BMW Group 웹사이트