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HP, 금속 3D프린터 공개
2018-09-12 11:14:10

드디어, HP가 금속 3D프린터를 공개했습니다. 

바로 판매를 하는건 아닙니다만, 궁금했던 제품 사양, 작동 방식, 기존 제품들과의 차별점, 공식 판매일정 등을 공개했습니다. SIMTOS 2018행사에서 만났던 HP 호주에 근무하는 직원에게 후발주자로 금속 3D프린터 제조에 뛰어든 HP제품의 장점이 뭐냐고 물어봤었는데,  경쟁력있는 가격과 성능이 될거라고 했던 그 직원의 말이 어느정도 맞았네요.

 

<HP Metal Jet Printer>

 

HP가 이 제품에서 강조하는 3가지는  "50배 더 생산적이고, 비용이 저렴하고, 고품질의 금속 프린팅" 입니다.

 

하나씩 살펴보면요.

첫번째로 50배 더 생산적이라고 얘기하는 것은, 100,000개의 파트를 연속 생산했을때 기존의 경쟁제품인 바인더 젯팅(binder jetting)과 SLM(Selectvie Laser Melting)방식과 비교해봤을 때 평균 50배 이상 생산적이라고 합니다. 

 

<HP의 Infograhic  자료>

 

HP제품의 빌드사이즈는 430 x 320 x 200mm 로 큰 볼륨 사이즈를 가졌습니다. debinding과 tooling 프로세스를 없앴다고 합니다. 

 

두번째로, 저렴한 비용(Low Cost)은 경쟁제품인 바인더 젯팅(binder jetting)과 SLM(Selectvie Laser Melting)방식의 제품에 비해 저렴하다는 것입니다.

HP Metal Jet Printer은 산업용 production-grade의 제품으로 가격은 $399,000(약 4억 5천만원) 이하로 책정될 예정이라고 합니다. 물론 우리나라에 수입이 되면 이런저런 비용이 더 붙겠지만 말입니다. 

사용 금속 분말 소재에 대해서는, 산업표준에 맞는 오픈 플랫폼(Open Platform)을 지향한다고 합니다. 기존 금속사출성형(MIM, Metal Injection Moulding)에서 사용하는 금속 소재를 사용한다는 것입니다. 이는 소재값을 기존 금속 3D프린터들이 사용하는 소재값보다 80% 정도 저렴하고, 또한 이 소재들은 이미 40년 동안 연구한 물성에 대한 많은 정보를 가지고 있다는 장점도 있습니다. Desktop Metal 에서도 기존 금속사출성형(MIM, Metal Injection Moulding)에서 사용하는 금속분말을 사용한다고 발표를 했었죠.

또한 금속 분말소재의 높은 재사용률로 소재비용을 절감하고, 버려지는 소재를 줄일 수 있다고 합니다. 이는 HP가 기존의 SLM방식과 내부적으로 테스트한 결과라고 합니다.

Tooling 과정을 없앴으니, Tooling 비용도 당연히 발생하지 않겠네요.

 

세번째로, 고품질의 금속 프린팅입니다. 

1200 x 1200 dpi 의 복셀레벨의 정확도로 복잡한 현상의 파트들을 쉽게 출력할 수 있다고 합니다. HP의 등방성의 기계적인 물성을 가진 강하고 기능적인 금속 파트를 생산한다고 합니다. 93% 이상의 밀도(density, 소결한 이후의 밀도임) 는 기존 금속사출성형(MIM, Metal Injection Moulding)과 비슷하다고 합니다.

<외부기관에서 테스트한 결과, 이미지 소스 : HP>

 

< 출력물들 샘플 이미지,  이미지 소스 : HP 웹사이트>

 

전체적인 프로세스는 어떻게 될까요?  

기존 HP의 Multi Jet Fusion 방식(플라스틱) 과 비교를 해보면 아래와 같습니다.

<HP의 Multi Jet Fusion과 HP의 Metal Jet  방식의 프로세스 비교, 이미지 소스 : HP>

 

HP의 Metal Jet 전체 프로세스의 마지막 부분은 3D프린터에서 가공하는 것이 아니라,  Furnace(가열로)에서 소결 과정을 거치게 됩니다. HP는 일반 산업용 스탠다드 Furnace(가열로)를 사용할 수 있으므로, 고객들은 별도의 가열로를 구매할 필요가 없다고 합니다.

 

제가 본것 중에 가장 간단하게 전체 프로세스를 표현한 그림입니다.

<이미지 소스 : HP의 infographic>

 

어떻게 작동하는지에 대한 동영상입니다. 

 

제가 흥미롭게 본 것중 하나는, HP가 단일 출력물 단위가 아니라, 한번에 많은 파트를 생산하는 배치 프로세스(batch process)  개념으로 접근한다는 겁니다. 분당 파트 생산량(parts per minute), parts per Day 이렇게 말이죠. 프로토타입처럼 제품 몇 개를 만드는 게 아니라, 생산(Production)용도로 이 제품을 만들었다는 것을 은연중에 나타내는 것 같습니다.

 

<이미지 소스 : HP 웹사이트>

 

 제품 소개 동영상입니다.

 

HP는 대기업답게 이 제품의 다양한 분야별 사용 사례를 준비해서, 소개를 했습니다. 자동차 분야의 사례로 폴크스바겐를 보여주네요.

 

이 제품은 2020년 하반기에 이 제품을 출시하여 관련회사들에게 먼저 공급하고, 일반 회사들에게는 2021년에 공급할 예정이라고 합니다. 

 

HP가 3D프린팅 분야로 뛰어든 이후, MJF 방식의 단일컬러 제품은 이미 출시를 하였고, Full Color 3D프린터도 곧 출시할 예정입니다. 이 제품들은 플라스틱 소재를 사용하는 3D프린터들이죠. 많은 분들이 이미 알고계시듯이, 금속 3D프린터 마켓의 성장은 모든 3D프린터 분야중에서 가장 폭발적인 성장을 하고 있습니다.

금속 3D프린터 분야는 2017년도에 44.6% 성장을 했습니다. 금액으로는 약 183.4백만불 정도로 예측됩니다. Desktop Metal 사의 Studio System이 17년 연말에 출시하면서 한몫을 했습니다.

 

이렇게 좋은 마켓을 HP같은 회사가 진입을 안한다는게 사실 이상한 일이었죠. 당연히 기술력과 자본력이 된다면, 금속 3D프린터 시장에 뛰어드는게 맞다고 봅니다.  트라타시스가 올초에 금속 3D프린터를 RAPID+TCT행사에서 공개하기로 했다가 결국 안했었죠. 이 역시도  플라스틱 소재의 3D프린터만 제작하는 전세계 마켓쉐어 1위 업체인 스트라타시스도 결국에는 금속 3D프린터쪽으로 진출하려는 의도가 있었던 거죠. 그 만큼 금속 3D프린터 시장의 미래 성장성은 낙관적이라는 걸 반증하는 예가 될것입니다.

플라스틱 기반의 3D프린터들은 아직 최종품으로 사용되는 사례가 좀 적지만, 금속 소재를 사용하는 3D프린터는 이미 비행기 엔진 부품으로 사용될 정도로 최종품으로 사용되고 있으니, 그 시장 규모가 더욱 커질 것입니다.

 

서두에서도 잠깐 말씀드렸지만, 이미 GE, EOS 같은 기존 강자들이 포진하고 있는 이 시장에 HP가 어떤 제품과 전략으로 진출할지 궁금했었는데, 나름 경쟁력 있는 제품과 전략을 소개했네요.

출력 전체 프로세스가 3D프린터로 끝나는게 아니라, Furnace(가열로)를 거치는게 Desktop Metal 제품과 동일한데요. 이게 어떤 변수로 작용할지 궁금하네요. 

서포트를 제거하지 않아도 된다는 것은 아주 큰 장점입니다. 아시다시피, 서포트도 금속이니 제거하기가 쉽지 않습니다. 그리고, 열변형이나 수축률 같은 것들이 어떤지도 궁금합니다. 

 

HP가 경쟁력있는 좋은 제품을 런칭하여 금속 3D프린터 시장의 규모가 더 커지길 기대해 봅니다.

 

작년초에 작성했던 HP사의 3D프린팅 산업에 대한 Insight 기사도 참고하시기 바랍니다.

 

참고) http://www8.hp.com/us/en/printers/3d-printers/metals.html

White Paper : https://h20195.www2.hp.com/V2/getpdf.aspx/4AA7-3333ENW.pdf

Infographic : https://h20195.www2.hp.com/v2/GetDocument.aspx?docname=4AA7-3432ENW

 

이상입니다. -3D그루-

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