대량생산, DfAM을 아는 3D프린팅 기업과 함께해야 하는 이유

 

완벽하게 만들어진 3D 모델링 파일이 있습니다. 이제 이 파일을 3D프린팅 업체에 보내 '출력'만 하면 멋진 제품이 완성될 것이라 기대합니다. 하지만 왜 어떤 프로젝트는 성공적으로 완성되는 반면, 어떤 프로젝트는 품질 문제와 예상치 못한 비용 증가로 실패의 쓴맛을 보게 될까요?

 

성공적인 3D프린팅 프로젝트는 최신 장비나 소재만으로 완성되지 않습니다. 많은 분들이 간과하지만, 가장 결정적인 요소는 바로 '설계(Design)'입니다. 기존 가공 방식에 맞춰진 3D 데이터를 그대로 출력했을 때, 결과물의 품질이 기대에 미치지 못하거나 심지어 실패로 이어지는 경우가 많습니다.

 

핵심은 눈에 보이지 않는 과정, 바로 'DfAM(Design for Additive Manufacturing, 적층제조설계)'에 있습니다. 왜 DfAM이 훌륭한 3D프린팅 업체를 가르는 결정적 기준이 되는지 이야기해 보겠습니다.

DfAM이란 무엇인가? 단순한 '출력용 설계'가 아닙니다

DfAM은 'Design for Additive Manufacturing'의 약자로, 말 그대로 3D프린팅과 같은 적층 제조 방식에 최적화된 설계를 의미합니다. 이는 단순히 3D 모델링을 하는 것을 넘어, 재료가 한 층씩 쌓이는 과정 전체를 이해하고 그 잠재력을 극대화하는 설계 철학입니다.

 

많은 분들이 DfAM을 단순히 '3D프린터에서 출력이 잘 되게 서포터를 달거나 방향을 잡아주는 것' 정도로 생각합니다. 하지만 이는 DfAM의 지극히 일부일 뿐입니다. 진정한 의미의 DfAM은 소재, 공정, 그리고 최종 목적까지 고려하여 제조의 전 과정을 최적화하는 통합적인 설계 솔루션입니다.

 

전문적인 DfAM 컨설팅은 다음과 같은 질문에서 시작됩니다.

• 비용 (Cost): "어떻게 하면 재료 사용량과 출력 시간을 최소화할 수 있을까?" 단순히 속을 비우는 것을 넘어, 구조적 강도를 유지하는 최적의 내부 격자(Lattice) 구조를 설계하여 재료비를 획기적으로 줄일 수 있습니다.
• 품질 (Quality): "수축과 변형을 막고, 수백 개의 제품을 균일한 품질로 생산하려면 어떻게 설계해야 할까?" 적층 방식의 특성을 고려하여 내부 응력을 최소화하고, 대량생산 시 발생할 수 있는 품질 편차를 사전에 방지하는 설계를 적용합니다.
• 기능 (Function): "기존 가공 방식으로는 불가능했던 형태를 구현하여 제품의 성능을 극대화할 수 있을까?" 여러 부품을 하나로 통합하여 조립 공정을 없애고 내구성을 높이거나, 복잡한 냉각 채널을 설계하여 열 방출 효율을 높이는 등 새로운 가치를 창출합니다.
• 공정 (Process): "후공정(서포터 제거, 샌딩, 도색) 시간을 단축하기 위해 설계 단계에서 무엇을 할 수 있을까?" 서포터가 쉽게 제거되도록 구조를 설계하고, 후공정이 까다로운 부분의 표면 품질을 미리 확보하여 전체 제작 기간과 비용을 줄입니다.

3D프린팅업체가 DfAM에 주목해야 하는 3가지 이유

제대로 된 3D프린팅업체는 단순히 고객의 파일을 받아 출력만 하는 곳이 아닙니다. DfAM 역량을 통해 고객에게 더 높은 가치를 제공하며, 이는 크게 세 가지 이유로 설명할 수 있습니다.

1. 출력물의 '성공'과 '실패'를 결정.

 

DfAM을 고려하지 않은 설계는 다양한 문제를 야기합니다. 불필요하게 많은 서포터는 후가공 시간을 늘리고 재료를 낭비하며, 제거 과정에서 제품 표면에 흠집을 남깁니다. 또한, 부품의 방향이나 내부 구조에 대한 고려 없이는 출력 중 발생하는 열응력을 이기지 못하고 휘거나 갈라지는 현상이 발생할 수 있습니다. DfAM은 이러한 문제들을 설계 단계에서부터 예방하여, 특히 반복 생산이 중요한 대량생산에서 균일하고 안정적인 품질을 보장하는 첫걸음입니다.

2. 산업용 3D프린팅의 '진짜 잠재력'을 끌어내다.

 

기존 방식으로 설계된 부품을 3D프린터로 '그냥' 출력하는 것은, 스마트폰으로 전화와 문자만 사용하는 것과 같습니다. DfAM은 3D프린팅의 숨겨진 잠재력을 100% 끌어냅니다.

• 부품 통합(Part Consolidation): 여러 부품으로 이루어진 조립품을 단 하나의 부품으로 통합하여 설계할 수 있습니다. 이는 조립 공정을 없애 생산 시간을 단축하고, 조립부에서 발생할 수 있는 잠재적 고장 요소를 원천적으로 제거합니다.
• 경량화(Light-weighting): 내부를 복잡한 격자(Lattice) 구조로 채우거나 위상 최적화(Topology Optimization) 설계를 적용해, 기존의 강도는 유지하면서 무게와 재료 사용량을 획기적으로 줄일 수 있습니다.
• 복잡 형상 구현(Complex Geometry): 금형으로는 절대 만들 수 없는 복잡한 내부 유로, 언더컷 구조, 유기적인 형태 등을 자유롭게 구현하여 제품의 기능과 성능을 극대화합니다.

3. '비용'과 '시간'을 혁신적으로 절감한다

 

DfAM은 곧 비용 및 시간 효율화와 직결됩니다. 부품 통합을 통해 조립 인건비가 사라지고, 경량화를 통해 재료비가 절감됩니다. 또한, 출력을 최적화하여 서포터를 최소화하면 후가공에 드는 시간과 인력을 크게 줄일 수 있습니다. 대량생산에서는 이러한 개당 원가 절감 효과가 누적되어 기업에 상당한 경쟁력을 제공합니다.

전문 3D프린팅 기업은 'DfAM 컨설팅'이 가능합니다.

 

결론적으로, 진정한 전문성을 갖춘 3D프린팅 제조 기업은 고객이 가져온 설계 파일을 그대로 출력하는 데 그치지 않습니다. 고객의 요구사항을 파악하고, DfAM 원칙에 기반하여 더 나은 품질, 더 낮은 비용, 더 빠른 생산을 위한 설계 개선안을 역으로 제안할 수 있어야 합니다.

 

좋은 제조 파트너는 "이 부품의 최종 사용 목적은 무엇인가요?", "가장 중요하게 생각하는 품질 요소는 어느 부분인가요?", "여러 파트를 하나로 합쳐 내구성을 높이고 조립 비용을 줄이는 것은 어떠신가요?" 와 같은 질문을 먼저 던집니다.

 

대량생산이나 중요한 산업용 3D프린팅 프로젝트를 계획하고 계신다면, 해당 업체의 장비 리스트가 아닌 DfAM 역량과 컨설팅 전문성을 확인해야 합니다. 초기 컨설팅에 드는 시간이 장기적으로는 더 큰 비용과 시간을 절약해 주는 가장 확실한 투자가 될 것입니다.

 

대량생산이 가능한 3D프린팅 제조 서비스 기업, 글룩이 선도합니다.

글룩(GLUCK)은 단순 출력 서비스를 넘어, 3D프린팅에 최적화된 설계 전략까지 함께 고민합니다.    

특히 SLA 기반 제조의 성능을 극대화하기 위해 설계 단계에서부터 고려되어야 할 ‘DfAM(적층제조 설계 최적화)’에 대한 접근이 중요합니다.

 

👉 이에 대한 보다 심층적인 인사이트는 아래 글을 통해 확인하실 수 있습니다. 

적층 제조를 위한 설계 DfAM - 글룩

 

 

다양한 산업 분야에서 검증된 성과를 만들어 온 글룩의 DfAM 컨설팅 역량은 지금 이 순간에도 제조의 한계를 넓혀가고 있습니다.

 

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