에이치알티시스템은 마크포지드의 금속 프린터인 메탈 X 3D 프린팅 시스템의 활용 방안으로 최근 금속 3D 프린팅 업계에서 화두인 구리 소재를 적용한 고객사의 히트싱크 개발 사례를 제시했다.

열과 전기의 전도성이 뛰어난 재료인 구리(Cu)는 전기·전자, 자동차, 항공 우주 등 첨단 산업의 주요 소재로써 △히트싱크 △인덕션 코일 △용접 생크 △맞춤형 어댑터, EDM 전극 등 다양한 분야의 핵심 부품으로 사용되고 있다.

2020년 선도적으로 마크포지드 메탈l X 시스템을 도입한 첨단정보통신융합산업기술원은 축적된 ICT 기반 설계·제작 기술을 바탕으로 DfAM 기술이 적용된 효율 향상을 위한 히트싱크 개발을 진행했고, 이는 국내 처음으로 구리 소재를 사용한 형상 최적 3D 프린팅을 시도였다.

IACT 전담연구원은 “소형 전자기기부터 항공 우주 산업까지 많은 산업 분야에서 다양한 형태로 사용되는 히트싱크를 고정된 패러다임에서 탈피해 본 목적인 열전달 효율 극대화를 통한 혁신적인 에너지 제고를 위해 개발에 참여했다”며 “마크포지드 3D 프린터를 통해 다분야 기술 개발 지원 확대를 기대한다”고 밝혔다.

개발된 아이템은 개념 설계 -> 상세 설계 -> 최종 제품 설계 -> 3D 프린팅 제작 -> 시험 검증 5단계 프로세스를 DfAM 기반으로 개발을 진행했고 최종적으로 기존 핀 타입의 알루미늄 히트싱크 대비 전력(54%), 부피(39.7%), 무게(48.9%)를 감소시키는 결과를 얻으며 새로운 3D 설계·제작 기술을 확보했을 뿐만 아니라, DfAM 적용을 통해 항공 및 전기 자동차 분야의 신기술 접목 가능성을 열었다.

3D 프린팅은 제작 주기가 단축되는 이점을 바탕으로 새로운 제품을 빠르게 제작하고 검증하기에 적합한 공법이기도 하지만, 위 사례와 같이 적층 제조의 특징을 잘 활용하면 머물러 있던 기존 제품의 효율을 극대화할 방안을 제시하는 새로운 도구가 될 수 있다.

에이치알티시스템 3D프린터사업부 김대용 팀장은 “마크포지드의 메탈 X 금속 프린팅 시스템은 스테인리스스틸, 공구강, 인코넬, 구리 등 다양한 금속 소재를 빠른 시간 안에 제작할 수 있어 R&D 및 소량 최종 부품 사용을 위한 제조 분야의 최적의 솔루션”이라며 “고객사의 3D 프린터 활용 역량 증가와 제품 가치 실현을 위한 최선의 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.

첨단정보통신융합산업기술원이 개발한 히트싱크는 국내 최대의 3D 프린팅 기술 교류의 장인 ‘2021 DfAM 경진대회’에 출품해 동상을 수상한 바 있다.

출처 : 에이치알티시스템