전기화와 자동화는 전례 없는 속도로 발전해 왔습니다. 가장 널리 사용되는 보호 장치 중 하나는 안정적인 과부하 및 단락 보호 기능으로 유명한 배선용 차단기(MCCB)입니다. MCCB는 소형이고 구조적으로 복잡하며 산업 전반에 필수적이기 때문에 제품 개발에 있어 시제품 제작과 테스트가 매우 중요합니다.
전통적으로 가전제품 제조업체들은 검증용 시제품을 제작하기 위해 실리콘 코팅 공정이나 CNC 가공에 의존해 왔습니다. 하지만 이러한 방식은 가공 주기가 길고 비용이 많이 드는 단점이 있었습니다. 매년 수십 개 또는 수백 개의 신제품을 생산하는 기업에게 이러한 방식은 심각한 병목 현상을 야기했습니다.
스마트 에너지 솔루션 분야의 선두주자인 TPM3D의 세계적으로 유명한 고객 중 한 명은 정확히 이러한 과제에 직면했습니다.
고객 프로파일
해당 고객은 연 매출 800억 위안(약 90조 원)을 초과하는 글로벌 스마트 에너지 솔루션 제공업체로, 140개 이상의 국가 및 지역에서 사업을 운영하고 있습니다. 당사의 포트폴리오에는 배전, 단말 기기, 모터 제어 및 보호 장치, 산업 자동화 시스템 등이 포함됩니다.
혁신을 가속화하기 위해 회사는 저전압 전기 제품의 연구 개발 및 시험 생산에 TPM3D P360 레이저 소결 시스템과 부품 및 분말 처리 스테이션(PPS) 을 결합하여 도입했습니다.
SLS 3D 프린팅을 활용한 제품 개발
이 회사는 매년 10,000개 이상의 새로운 전기 제품을 개발 및 제조하며 , 이를 위해서는 신속한 프로토타이핑과 빈번한 검증이 필요합니다. TPM3D의 P360 시스템을 통해 이제 선택적 레이저 소결(SLS) 방식으로 MCCB 케이스 및 기타 구조 부품과 같은 기능성 프로토타입을 직접 생산할 수 있게 되었습니다.
인쇄 후 각 샘플은 조립 검증과 다음을 포함한 일련의 기능 테스트를 거칩니다.
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강도 시험
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장기 지연 테스트
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절연 테스트
조립 검증에 필요한 정확도는 ±0.2mm 로 매우 엄격하며 , SLS 부품은 이러한 기준을 꾸준히 충족합니다.
고객은 소재로 TPM3D에서 개발한 30% 유리 비드 강화 나일론 12인 Precimid1172Pro GF30을 사용합니다 . 이 소재는 뛰어난 강도, 충격 저항성 및 절연성을 제공합니다. 시험 결과는 다음과 같습니다.
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열변형 온도 : 최대 184.4℃
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인쇄된 MCCB 케이스는 변형 없이 온도 조절 장치 내에서 4시간 동안 80℃를 견딜 수 있어 장시간 지연 시험 요구 사항을 완전히 충족합니다.
실제로 SLS를 통해 생산된 MCCB 케이스는 사출 성형 부품과 동등한 성능을 보이며, 프로토타입 제작과 기능 테스트에 모두 적합하다는 것이 검증되었습니다.
환경 친화적인 생산
고객사는 P360 시스템과 함께 2018년 아시아 최초로 출시된 TPM3D의 부품 및 분말 처리 스테이션(PPS)을 도입했습니다. PPS는 다음과 같은 기능을 통합합니다.
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부품 청소
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분말 재활용 및 혼합
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분말 공급 및 수집
이러한 자동화는 시간 소모적이고 안전하지 않으며 먼지 오염에 취약한 많은 수동 작업을 제거합니다. PPS는 또한 국가 방폭 구역 22(National Dust Explosion-Proof Zone 22) 표준 인증을 받았으며, 국제 CE 인증을 획득하여 안전과 환경 보호를 모두 보장합니다.
그 결과, 작업자의 안전을 크게 향상시키는 깨끗하고 정돈되고 효율적인 작업장 환경이 조성되었습니다.
원가 절감 및 효율성 향상
SLS 3D 프린팅으로의 전환은 극적인 영향을 미쳤습니다.
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SLS 이전:
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CNC 또는 아웃소싱 실리콘 코팅을 통한 프로토타입 제작에는 5~6일이 소요되었습니다.
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각 MCCB 케이스의 가격은 세트당 약 4,000위안입니다.
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TPM3D P360을 사용하면:
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부품은 단 48시간 만에 테스트할 준비가 완료됩니다. 즉, 60% 이상의 시간을 절약할 수 있습니다.
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가격이 700위안/세트로 낮아졌습니다. 80% 이상 할인된 가격입니다.
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평균적으로 고객은 이제 주당 2~3회의 풀 챔버 인쇄를 달성하여 연간 약 700,000만 위안의 상당한 비용 절감 효과를 거두었으며, R&D 처리량도 증가했습니다.
고객 의견
"TPM3D의 P360 시스템은 편리하고 빠릅니다. PPS는 수동 개입을 줄이는 동시에 부품 및 파우더 처리 효율을 높여줍니다. 이 솔루션은 시간과 비용을 절감하고 환경의 청결과 안전을 보장합니다."
맺음말
이 글로벌 에너지 기업은 TPM3D의 P360 레이저 소결 시스템과 PPS를 도입하여 저전압 전기 제품 연구 개발 프로세스를 혁신했습니다. 이 통합 솔루션은 제품 개발 속도를 높이고 비용을 절감했을 뿐만 아니라 더욱 깨끗하고 안전하며 지속 가능한 생산 환경을 보장했습니다.
속도, 정밀성, 안전이 가장 중요한 산업에서 SLS 3D 프린팅은 획기적인 기술임이 입증되고 있습니다.
