VX4000 3D 모래 프린터가 Tyler Union의 주조 및 비즈니스 역량을 확장하다

Tyler Union은 100년이 넘는 세월 동안 상수도 산업을 선도해온 주철 제품 전문 제조업체로, 주철 이음관, 조인트 고정장치, 밸브 박스 등을 주력으로 생산해왔다. 최근 이 회사는 생산 유연성과 리드타임 단축을 위해 voxeljet의 VX4000 3D 프린팅 시스템을 도입하여 주조 공정에서 효율성과 비용 경쟁력을 강화했다.

전통 산업 속 혁신 수용

기존의 주조 공정은 대량 생산에 있어서는 여전히 견고하고 검증된 방식이지만, 3D 모래 프린팅(바인더 제팅 기술)은 시제품 개발과 소량 생산에서 리드타임 최적화 및 비용 절감에 있어 큰 장점을 제공한다.

Tyler Union은 이러한 가능성을 인식하고 2022년부터 주문형 3D 프린팅 모래 몰드와 코어를 활용하기 시작했다.

“몇 건의 주요 프로젝트를 경험한 후 우리는 3D 프린팅이 우리에게 게임 체인저가 될 것임을 깨달았습니다. 제품 개발 단계에서 고비용의 금형 제작을 대체하면서 R&D 비용을 크게 절감할 수 있었고, 몇 달씩 걸리던 납기를 단축할 수 있었습니다.”
— Ron Aultman, Tyler Union 운영 매니저

3D 프린팅을 고려한 새로운 주조공장

2023년 초, Tyler Union은 “대구경 주조공장(Large Diameter Foundry)” 확장 프로젝트를 시작했으며, 처음부터 적층제조 기술의 통합을 전략적으로 결정했다. 여러 시스템을 평가한 결과, 세계 최대급 3D 모래 프린터 중 하나인 voxeljet의 VX4000을 도입했다.

VX4000을 선택한 이유

결정적 요인은 유연성과 대규모 생산 역량이었다.

“VX4000은 4 x 2 x 1m의 대형 빌드 사이즈와 개방형 포맷 덕분에 큰 몰드나 코어를 한 번에 출력할 수 있고, 동시에 여러 개의 소형 부품도 한 번에 제작할 수 있습니다. 이 정도 수준의 유연성은 기존 패턴 제작으로는 불가능하며, 3D 모래 프린팅 업계에서도 흔치 않습니다.”
— Aultman

금형 비용에서 납기 속도로

전통적인 주조 방식은 복잡하거나 맞춤형 부품일 경우, 초기 금형 비용과 긴 납기가 필수적이었다. 그러나 VX4000을 통한 3D 프린팅 몰드는 이러한 장벽을 제거하여 비용 효율성을 높이고 납기를 단축하며, 새로운 비즈니스 기회를 창출했다.

“적층제조 덕분에 고객이 급히 필요로 하는 ‘엔지니어드 오더(Engineered Orders)’에 신속하게 대응할 수 있게 되었습니다. 지금까지 수십 개의 부품을 디지털화했으며, 앞으로 매일 더 많은 부품을 추가할 계획입니다.”
— Aultman

현재까지 VX4000으로 제작된 가장 큰 부품은 직경 약 25.5cm(10인치) 주물이었다. 이는 프린터 용량의 일부분에 불과하다.

전통 vs. 적층: 공정 비교

기존 주조 방식은 패턴 설계, 금형 제작, 몰드 조립 등 여러 단계를 거쳐야 하며, 복잡하거나 소량의 부품은 비용과 시간이 크게 소요된다.

반면 voxeljet의 바인더 제팅 기술은 CAD 데이터를 기반으로 몰드를 직접 출력하여 후처리가 최소화된 정확한 주형을 제공한다. 그 결과, 인건비·납기·부품당 비용이 크게 절감된다.

미래의 주조공장으로

“이 기술, 더 정확히 말하면 이 프린터는 고부하 대량 생산에서 기존 방식을 대체하진 않을 것입니다. 하지만 우리의 역량을 확장해 유연성·속도·효율성을 확보할 수 있습니다. 이는 내부 프로세스를 최적화할 뿐 아니라 고객에게도 더 빠르고 완벽한 품질의 제품을 제공하는 길입니다.”
— Aultman

Tyler Union은 VX4000을 주조 공정에 통합함으로써 업계를 선도하는 미래지향적 기업으로 자리매김하고 있다. 적층제조를 핵심 생산 전략에 포함시킨 Tyler Union은 앞으로도 100년의 도전을 자신 있게 맞이할 준비가 되어 있다.