스트라타시스소개및활용사례 Sales Team 과장이경준 1
AGENDA Section One 3D 프린팅개념 Section Two 스트라타시스소개 Section Three 스트라타시스활용사례 Section Four 스트라타시스기술및 3D 프린터소개 2
SECTION ONE 3D 프린팅개념 3
3D 프린팅개념 NC 가공과달리한층한층적층하는방식 우리말로는 쾌속조형, 또는 신속조형기술 어떠한복잡한 3 차원형상도조형가능 대부분의공정이자동으로이루어짐 NC 가공에이용되는 Fixture 또는 Tool 을필요로하지않음 최근적층조형 (Additive Manufacturing AM) 으로불리움 Rapid Prototyping (RP) Additive Fabrication (AF) Fast Free Form Fabrication (FFFF) Solid Freeform Manufacturing (SFM) Solid Freeform Fabrication (SFF) 4 Material Addition Manufacturing
적층조형 절삭가공 (Substractive Manufacturing) 복잡한형상의구현이어려움 재료의 95% 가버려짐 금속재질의고품질금형제작가능 장비운용을위해많은시간과숙련된인원필요 적층조형 (Additive Manufacturing) 형상에구애받지않고조형가능 비교적빠른조형시간과저렴한가격 장비운용의대부분의과정이자동으로이루어짐 버려지는재료가적음 5
3D 프린팅프로세스 Step 1 Step 2 Step 3 Step 4 3D CAD file 3D Modeling 수행 STL File STL 확장자로 저장, 불러오기 Slicing of STL 3D 파일 Slicing Printing 조형 STL (Standard Triangulation Language) 3D 프린팅을위해공통적으로사용되는파일포맷 폴리곤방식으로수많은삼각형메쉬로이루어져있음 6
3D 프린팅장점 Conceptual Design Detail Design Engineering Analysis Prototyping Tooling Production 3D CAD Design Validation CAE/FEA CAE/FEA 3D Printing Time Saving 디자인 CAE 연계설계정합성조립 / 작업성성형도구간극 / 간섭정비성 설계, 검증, 양산등제조전반에걸쳐 3D 프린팅기술이주도적인역할수행 7
3D 프린팅장점 창의성 보안 Lead Time 단축 오류비용감소 8
SECTION TWO 스트라타시스소개 9
WE ARE THE 3D PRINTING SOLUTIONS COMPANY OUR BRAND PURPOSE WE SHAPE LIVES BY REVOLUTIONIZING THE WAY THINGS ARE MADE 10
3D Printing Solutions 선도기업 Stratasys 산업용 3D 프린터시장점유율 51% Source: Wohlers Report 2015 2012 Stratasys 와 Objet Geometries 합병 2013 MakerBot 인수 전세계 120,000 대이상의산업용 3D 프린터판매 140K 120K 100K 80K 60K 2014 Harvest Technologies, Solid Concepts and GrabCad 인수 40K 20K K 2012 2013 2014 공식홈페이지 : www.stratasys.com 공식블로그 : http://blog.stratasys.com 11
Global Presence 26 Global Offices 4 Manufacturing Locations +3,000 Employees +260 Resellers System Sales & Support Parts Services Corporate Headquarters
Additive Manufacturing 고객현황 전세계 8,000 여고객보유 산업군 자동차 우주 & 항공 산업재 소비재 의료 정부 & 공공기관 교육 건축 13
SECTION THREE 3D 프린터활용사례 14
3D 프린터활용분야 3D 프린터활용분야 Concept Models Functional Prototypes Manufacturing Tools Production Parts 프로토타입제작 Direct Digital Manufacturing ( 직접디지털제조 ) 15
3D 프린터활용사례 - Prototype Background 주방용가전제품개발및제조 매년신제품출시 기존 CNC와의비교 디자이너와엔지니어는제품디자인에좀더유연한툴을요구 Challenges 2D 도면으로인해부서간컨셉디자인에대한의사소통문제 외주목업시긴제작기간 제품디자인사이클에서의늦은에러검증 Results 모든파트를내부적으로제작 -> 디자인유출방지 엔지니어들은더복잡한디자인들에대해새로운아이디어와창의성을가짐 샘플생산리드타임감소 : 10일 -> 2일 외주대비비용절감 16
3D 프린터활용사례 - Prototype Background 사용자친화적가전제품디자인 외주서비스를통한프로토타입제작 높은생산성과속도요구 Challenges 시장에서경쟁력유지를위한빈번한 신제품의출시 외주를통한목업제작시긴리드타임 Results 시제품제작비용 10~20% 절감 시제품제작기간이일주일에서시간단위로변경 결함이있는부분쉽게발견, 수정 3D 프린팅된서로다른디자인들의피팅테스트후최종디자인선정 17
3D 프린터활용사례 - Prototype Background 스피커및스피커시스템제조, 판매 다양한범위의스피커제품을제조 외주목업시긴시간필요 Challenges 각시장제품군별로실제프로토타이핑테스트가다양하게요구 품질최적화와비용절감요구 Results 다양한재료옵션선택 2008년 $150,000 절감 =>75% 절감 목업제작시간 24시간에서최대 10시간으로감소 최종제품전달시간감소 ROI 및강력한경쟁우위확보 18
3D 프린터활용사례 - Prototype Background 다양한생활용품개발, 제작 엔지니어들은복잡한기계적구조를가진제품을빠르게개발할수있는방법을모색 Challenges 연간 1,000여개의새로운아이템의상품개발및출시를대응 복잡한구조를가진다양한제품 Results FDM & PolyJet 두가지기술활용 외주대비 50% 이상비용절감 1년간 2배의이익창출 프로토타입제작기간단축 : 7일 -> 1일 오류검증 19
3D 프린터활용사례 - Prototype Background Challenges Results 국제적인차량용거울및램프생산업체 경쟁력유지를위해다양한제품개발 개발비용및기간의단축이요구되었음 시제품의완성도가완성품의품질과직결 시제품이강도높은품질검사를통과해야함 디자인수정시확인을위하여몰드제작 뛰어난표면조도및정밀도가요구됨 후가공이용이해야함 몰드의제작없이디자인수정및확인 디자인확인외기능성테스트까지시행 ROI 증대및제품개발기간단축 거의모든제품군개발에적용 20
3D 프린터활용사례 - Prototype Background Challenges Results 차량별 300여가지의카본파트사용 모든차량제작에많은수작업이요구됨 파트테스트를위하여높은완성도의시제품이필요 각테스트마다시제품구조변경필요 시제품제작에많은시간소요 많은수작업이요구되므로대량의치공구필요 각치공구는높은정밀도가요구됨 사용목적에최적화된전용치공구생산 제작비 40% 절감, 20% 의제작기간단축 작업효율및차량완성도증가 21
3D 프린터활용사례 - Prototype Background 세계적인 Bike 회사 보안및비용, 제작시간절감에대한필요성대두 Challenges 엔진디자인정밀도 Bike 외관디자인 Results FDM PC 재료활용 외주대비비용절감 엔진제작기간단축 : 28개월 -> 8개월 오류검증 신속한시장대응 22
23 3D 프린터활용사례 - Prototype
3D 프린터활용분야 직접디지털제조 JIGS & FIXTURES Production parts PLASTIC PROCESSING TOOLING METAL PROCESSING TOOLING COMPOSITE PROCESSING TOOLING - 조립 / 제조 - 제품보관 / 이송보조 - 검사 / 측정 - 엔지니어링 - 파일럿생산 - 다품종소량생산 - 단종부품생산 - 사출금형 - 블로우금형 - RTV 금형패턴 - 열성형패턴 - 사형주조패턴 - 인베스트먼트주조 - 스트레치포밍금형 - 하이드로포밍금형 - 레이업툴링 - 외부형상폼 - 수용성코어패턴 - 트림금형 직접활용 application 간접활용 application 24
3D 프린터활용사례 Jig & Fixture 산업현장에서적극적으로활용되는 3D 프린팅분야 매우다양한형태의 Jig / Fixture가활용되고있음 조립 / 생산용보조기구에서부터각종해석및검사용툴제작및파트보관및이동용기구제작등의다양한분야에서활용됨. 3D프린터를이용하여제조가능 25 조립 / 생산보조구 검사및측정도구 제품보관및이송보조도구
3D 프린터활용사례 Jig & Fixture 미국 Oreck ( 진공청소기제작업체 ) 20~30개의플라스틱사출파트 모든파트치수정밀도검사필요 복잡한형상의파트에적합하지않는고정구 첫 FDM 사용은프로토타입생산 디자인검사및프로토타입제작에활용 품질검사를위한 CMM 프로그램셋업에활용 FDM 을이용하여 CMM 픽스쳐로활용 디자인및생산에즉각활용가능 추가비용및시간없이어려운형상도입가능 적용장비제작기간비용검사시간 CNC 7 시간 $250 30 일 Benefits 초기 CMM프로그래밍활용가능 상당한절감효과 (78% 의비용, 50% 제작기간절감 ) FDM 3.5 시간 $55 1 일 절감내역 3.5 시간 (50%) $195 (78%) 29 일 (97%) (2900% 개선 ) 26
3D 프린터활용사례 Jig & Fixture BMW FDM 을이용한인체공학적치공구생산 < After > - 작업자의피로도저하 - 조립이필요없이두개의파트를일체로생산 < Before > - Sparse Fill 을이용하여기존제품무게의 72% 기존방법을이용하여치공구를생산할경우 - 비교적높은제작비와긴제작시간 - 조립하는과정에서오차발생 - 제작방식에의하여디자인에제약이있음 적용장비제작기간비용 CNC machine $420 18 일 현재 FDM 을활용하여활발히치공구생산중 FDM $176 1.5 일 - 400 개이상의 FDM 치공구사용중 절감내역 $244 (58%) 16.5 일 (92%) 27
3D 프린터활용사례 Jig & Fixture 미국 Diebold (ATM 제조회사 ) 1 번 치공구 ( 공작기계이용 ) 제작기간 ~ 주소요 가끔씩생산중단 생산재시작지연 FDM 을이용한치공구생산시작 플라스틱사용시내구성이요구됨 FDM 프로세스 0.127mm 적층두께 키패드용치공구사용 1 번사진 : 키패드조립시위치조절용치공구 2 번사진 : 가공시부품고정용 2 번 효과 80% 비용절감 75% 제작기간절감 28
3D 프린터활용사례 Jig & Fixture goo-guns 받침대가필요 Leak 로인한재료낭비, 끈적한재료 열악한사용환경 FDM 을이용한받침대 fixture 프로토타입제작용으로 FDM 구매 FDM 을통해 Fixture 제작 효율적인 Fixture 위치및재료낭비방지 빠른조립 비용절감 ( 낭비되는재료절감 ) FDM 을이용한빠른조립및저비용 제작기간 4 일단축 (6 fixtures) FDM 을통한비용절감 ($10,000) 29
3D 프린터활용사례 Production Parts 완제품 ECS 덕트및냉각패널 항공기용선반 각종인테리어파트 전자기기부품 컨셉모델, 커스텀모델 생산량이적은완제품 30
3D 프린터활용사례 Production Parts Robotic End Of Arm Tooling 로봇자동화시스템업체, 자동화로봇용 Tool 제작기존제작공정 - CNC 로제작 - 수일 ~ 수주소요 - $100s ~ $1,000s - 보통금속으로제작 - 카본소재의제품을석션으로고정후고압의물로제단 - 제품내부에진공튜브필요 FDM 을이용한그리퍼 - 별도의튜브삽입없이진공채널조형 - 완제품으로제품에직접사용중 제작기간 85% 단축제작비용 94% 감소무게경량화 ( 기존대비 91% 무게감소 ) 31
3D 프린터활용사례 Production Parts Kelley Manufacturing Company 항공기용제품에사용되는 토로이드하우징제작 Fortus 900mc 장비로한번에 500 개의파트생산 조형전과정이자동으로이루어짐 평균오차율 0.0762 mm 적용장비비용 Time 우레탄케스팅 X 6 주 FDM 0.95x 3 일 32 절감내역 5% 93%
3D 프린터활용사례 Production Parts 복합재료파트제작 FDM 의수용성서포트를이용하여복잡한형상의제품을복합재료소재로제작 서포트재질로마스터몰드제작 몰드에복합재질코팅 경화 몰드를녹여서제거 완성품 응용가능어플리케이션 복잡한형상의덕트, 터빈 복잡한형상의탱크및저장소 관모양또는속이빈구조물 Filament Clamshell winding tooling with on a mandrel. pattern. 33 Ducts Clamshell and tool tubing. after assembly.
Injection Molding 사출금형제작시에 3D Printing 활용 Digital ABS material (Connex) 사용 Small series production & Advanced RP samples 300 이하의녹는점을가진재료사용가능 Silicone Molding 3D 프린팅제품이 master pattern 으로사용 단기간에적은비용으로제작 복잡한형상도손쉽게제작가능 FDM / PolyJet 사용가능 디자인 : 컨셉모델, 기능성프로토타이핑 제조 : 파일럿생산, 소량생산제품에적합 Blow Molding EBM( 압출블로우몰딩 ), IBM( 사출블로우몰딩 ) 대체가능 Digital ABS material (Connex) 사용 기존방식대비빠르고효율적임 손쉬운디자인수정가능 34 3D 프린터활용사례 Molding
3D 프린터활용사례 Molding 독일 Seuffer ( 자동차부품 1 차벤더 ) PWM 하우징 ( 자동제어기 ) 성능확인 각종열, 압력테스트 기존몰드제작시 ( 양산용 ) 제작시간 56 일 제작비용약 $53,000 복잡한구조를재현하기어려움 폴리젯몰드제작시 폴리에틸렌재질로파트제작 우수한품질과함께합리적인생산과정달성결론 $51,000 의비용과 54일단축 현재제품계발단계에서사용중 적용장비비용시간 금속금형 $52,725 56 일 폴리젯금형 $1,318 2 일 절감내역 $51,407 (98%) 54 일 (96%) 35
3D 프린터활용사례 Molding MRI 코일커버 인체공학적파트필요 미려한외관디자인요구 패턴 리드타임이중요 아웃소싱이용패턴 (7 일 ) 몰드, 첫케스팅 (3 일 ) FDM 패턴 내작생산 (2 일 ) 디자인변경용이 Benefits 기존장비대비 71% 빠르고 60% 저렴함 주문제작디자인적용가능 MRI MRI FDM scanning coil with pattern after machine. finished and painted urethane cover. finishing and painting. 적용장비비용시간 CNC machine $1,000 7 일 FDM $400 2 일 절감내역 $600 (60%) 5 일 (71%) 36 CAD rendering of a custom ScanMed coil cover. Silicone mold from FDM pattern.
3D 프린터활용사례 사형주조 Sand Casting 3D 프린터로 Sand 금형마스터제작 마스터를활용하여 Sand 금형제작 모래로금형제작후금속재료주입 Sand Core Boxes 제작에도활용 37
3D 프린터활용사례 진공주형 Vacuum Forming FDM 재료 ULTEM ¼ 카이텍스재료를성형 열성형용샘플은아래와같은특징을가짐 공기가통하면서도견고한구조 높은압력에견딜수있음 높은온도에견딜수있음 수축이나변형이없음 결과 열성형시 100% 압착되었음 성형이어려운모서리도성공적으로성형 형태및복잡한형상구현이 FDM의장점 38
3D 프린터활용사례 Sheet Metal Forming CAD 파일에서실차에적용하기까지불과 22 시간소요 2mm JAC 270 Mild steel 14,000 psi of force 39
SECTION FOUR 스트라타시스기술및 3D 프린터소개 40
스트라타시스기술 Polyjet FDM Printing Head Support Material Model Material Instant UV Curing 1000 종류의이상의다양한재료 Multi-material 사용가능 Real thermoplastics 높은정밀도 (Accuracy) 높은해상도와세밀한표현 41 높은내구성 (Durability)
스트라타시스기술 - POLYJET 조형방식 프린팅헤드에서액화상태의광경화성 수지를분사하면서동시에자외선빛으로 즉시경화시키는방법 특징 : 후경화작업이필요없음 16μm (0.016mm) 레이어로적층하여표면조도가우수 빠른조형속도 손쉬운서포트제거로인한편리한운영관리 42
스트라타시스기술 - FDM 조형방식 FDM (Fused Deposition Modeling) 고온으로플라스틱을녹여용출함으로서하나의레이어씩조형하여적층하는방식매우단단한 ABS, PC, PC-ABS, Ultem, PPSF등의재료사용 특징 : 견고하고습기에무관한출력물 간편한서포트제거방법 사무실환경에서사용가능 43
3D 프린터재료 모델재료 : 원하는제품을조형하는데사용되는주재료 서포트재료 : 조형중모델재료를지지해주기위하여측면, 빈공간, 또는하단에조형되는재료로파트의무너짐을방지하고안정적인제작이가능하게함. 전용용액을이용하여녹여없애는방식, 물로제거하는방식, 손으로떼어내제거하는방식이있음 재료 Canister Soluble support Manual support 44
스트라타시스 3D 프린터 Line -up Idea Series Design Series Production Series 45
Idea Series - FDM It s not just a 3D printer, it s an idea engine, Makes 3D printing accessible Designed to accelerate your ideas, Revise and test your design at your desk 구분 적층두께 Fill Styles 연결성 조형사이즈 (mm) 모델재료 서포트재료제거방식 소프트웨어 Mojo 0.178mm Solid & Sparse USB 127x127x127 ABSplus 9 colors Soluble + WaveWash 55 Mojo TM uprint SE 0.254mm Solid & Sparse Network 203x152x152 ABSplus (Ivory) Soluble + WaveWash Catalyst uprint SE Plus 0.254/0.330mm Solid & Sparse Network 203x203x152 ABSplus 9 colors Soluble + WaveWash Catalyst 46
Design Series FDM 3D 프린터 Dimension Elite Dimension 1200es SST Fortus 250mc 구분 적층두께 Fill Styles 연결성 조형사이즈 (mm) 모델재료 서포트재료제거방식 소프트웨어 Dimension elite 0.178/0.254mm Solid & Sparse Network 203 x 203 x 305 ABSplus 9 colors Soluble + WaveWash Catalyst Dimension 1200es SST 0.254/0.330mm Solid & Sparse Network 254 x 254 x 305 ABSplus 9 colors Soluble + WaveWash Catalyst Fortus 250mc 47 0.178/0.254/ 0.330mm Solid & Sparse Network 254 x 254 x 305 ABSplus 9 colors Soluble + WaveWash Insight
Design Series Polyjet 3D 프린터 Objet24 Objet30 Objet30 Pro Objet30 Prime Desktop Eden260VS Objet260 Connex1, 2, 3 Eden Connex260 구분 Objet24 Objet30 Objet30Pro 적층두께 0.028mm 0.028mm 0.028mm 조형 Tray 사이즈 (mm) Objet30 Prime 0.016mm, 0.028mm Eden260VS 0.016mm, 0.030mm *Connex260 0.016mm, 0.030mm 240x200x150 300x200x150 300x200x150 300x200x150 260x260x200 260x260x200 사용재료경질 1 가지경질 4 가지 경질 4 가지 + 투명재료 + PP 유사재료등 7 가지 경질 4 가지 + 투명재료 2+ PP 유사재료 + 연질 2 가지등 11 가지 경질 4 가지 + 투명재료 2+ PP 유사재료 + 연질 4 가지등 13 가지 경질 4 가지 + 투명재료 + PP 유사재료 + 연질 4 가지등 13 가지 *Connex260 1,2,3 특징은별도로기술 48
Production Series FDM 3D 프린터 구분 Fortus 380mc Fortus 450mc Fortus 900mc 재료 bundle options Standard & Engineering Standard, Engineering, High Performance 1 of 9 individual materials a la carte 9 of 9 individual materials a la carte 조형사이즈 (mm) 355 x 305 x 305 406 x 355 x 406 914 x 610 x 914 Material Bays 1 모델재료, 1 서포트재료 2 모델재료, 2 서포트재료 2 모델재료, 2 서포트재료대용량재료및서포트재료가능 보증 12 months 12 months 12 months 정밀도 ±0.127mm or 0.0381mm/mm ± 0.089mm or 0.0381/mm 사용가능재료 ABS-M30, ABS-M30i ABS-ESD7, ASA, PC PC-ISO, NYLON 12 ABS-M30, ABS-M30i, ABS-ESD7, ASA, PC, PC-ISO, NYLON 12 ULTEM 1010, ULTEM 9085 ABS-M30, ABS-M30i, ABS-ESD7, ASA, ABSi, PC, PC-ABS, PC-ISO, NYLON 12, PPSF, ULTEM 1010, ULTEM 9085 소프트웨어 Insight TM Insight TM Insight TM 49
Production Series Polyjet 3D 프린터 Objet350 Objet500 Objet1000Plus 구분 Objet350 Objet500 Objet1000 Plus 적층두께 0.016mm, 0.030mm 0.016mm, 0.030mm 0.016mm, 0.030mm 조형 Tray 사이즈 (mm) 350 x 350 x 200 500 x 400 x 200 1,000 x 800 x 500 사용재료 경질 4 가지 + 투명재료 + PP 유사재료 + 연질 4 가지 + 의료용재료등 14 가지 경질 4 가지 + 투명재료 + PP 유사재료 + 연질 4 가지 + 의료용재료등 14 가지 경질 4 가지 + 투명재료 + PP 유사재료 + 연질 4 가지 + 의료용재료등 14 가지 *Connex350 및 500 1,2,3 특징은별도로기술 50
Objet 260, 350, 500 - Connex 1 특징 Connex 1 특징 3 base materials 3 base material Mixed Tray 3 base material Mixed Part Mixed Tray 3 materials 51 Mixed part 3 materials (no DM) / Overmolding Example: VW+, VB+, VBlue
Objet 260, 350, 500 - Connex 2 특징 Connex 2 Features 3 base materials 3 base material Mixed Tray 3 base material Mixed Part Digital Materials (2 materials) Digital ABS Over mold on Digital ABS Mixed tray of 3 materials & DMs Example: VW+, VBlue, TangoB+ Mixed parts of 3 materials & DMs Example: VW+, VBlack+, VBlue Digital Materials Digital ABS Green & Ivory Digital ABS + Over-molding 52
Objet 260, 350, 500 - Connex 3 특징 Connex 3 Features 3 base materials 3 base material Mixed Tray 3 base material Mixed Part Digital Materials (2 materials) Digital ABS Over mold on Digital ABS Digital Materials (3 materials) Color (Base + DMs) Mixed parts of 3 materials & DMs Example: VC, VBlack+, VBlue Digital Materials Digital ABS Green & Ivory Digital ABS + overmolding Digital ABS with different Shore A Mixed tray of 3 materials & DMs Example: VW+, VBlue, TangoB+ Color (C M Y ) & 3 materials DMs (Rigid and Flexible) 53
Additive Manufacturing 왜, 스트라타시스인가? I. 산업용 3D 프린터시장의글로벌리더 - 지속적 R&D 투자, 다수의원천특허보유, 가격경쟁력확보 I. 안정성 - 기기내구성및운영의안정성확보 I. 사용자편의성 - 사용자교육, 사용자친화성 UI, 쉬운사용법, 간편한후처리방식 ( 노동및시간절약 ) I. 사후관리 - 국내유일본사직접관리, 신속한대응 - 부산지사, 호남지사등전국적 AS 망구축 - 김포창고활용을통한부품재고보유 54
THANK YOU 이경준 Sales Team 경기도성남시분당구성남대로 349( 정자동 17-5) 시그마타워 6 층 kyungjun.lee@stratasys.com 02-2046-2257 010-3770-2947 55