항공우주 산업은 공기역학적 성능뿐 아니라 제조 효율성까지 끊임없이 요구받는 분야입니다. 특히 터빈 제트엔진 하우징과 같은 핵심 부품은 해외 공급망 의존도와 통소재 절삭 가공 방식으로 인해 공급 안정성과 소재 활용 측면에서 여러 한계를 안고 있습니다.
HH Industries는 리셀러 파트너인 AMT 3D와 협력하여, Meltio의 엔진 하우징 적용 솔루션을 도입했습니다. 이를 통해 기존 절삭 가공 중심 생산 방식에서 와이어-레이저 금속 3D프린팅 기반 하이브리드 제조 공정으로 전환 가능성을 입증했습니다.
적층 제조와 기존 CNC 가공을 결합함으로써, 이제 핵심 추진계 부품을 지역 내에서 안정적으로 생산할 수 있게 되었으며, 변동성이 큰 외부 물류망에 대한 의존도도 크게 줄일 수 있게 되었습니다.
“이번 결정은 고가 합금의 기존 절삭 가공 방식에서 발생하는 높은 소재 낭비, 긴 납기, 비용 비효율성을 해결하기 위한 필요성에서 시작되었습니다.”
1. 기존 통소재 절삭 가공의 높은 비용 구조
터빈 하우징은 일반적으로 금속 블록(빌렛) 하나를 절삭 가공해 최종 형상을 만드는 방식으로 제작됩니다.
이러한 방식은 Buy-to-Fly Ratio가 매우 높습니다. 이는 구매한 원재료의 질량 대비 실제 완성 부품 질량의 비율을 의미하며, 값이 높을수록 소재 낭비가 크다는 뜻입니다.
HH Industries는 기존 방식에서 다음과 같은 문제를 겪고 있었습니다.
2. 소재 성능과 생산 경제성의 균형
이번 프로젝트의 핵심 과제는 항공우주 품질 기준을 충족하는 터빈 제트엔진 하우징을 제작하면서도, 경제적·물류적 부담을 획기적으로 줄이는 것이었습니다.
단순히 부품을 출력하는 것이 아니라, 실제 운용 하중을 견딜 수 있는 Near-Net-Shape(최종 형상에 가까운 반제품) 를 하이브리드 방식으로 생산할 수 있음을 증명하는 것이 목표였습니다.
또한 공정은 고성능 소재까지 확장 가능해야 했습니다. 이번 검증에서는 Stainless Steel 316L을 사용했지만, 향후 Ti-6Al-4V(Titanium 64) 또는 Inconel 718과 같은 난삭재 초내열 합금까지 적용 가능한 공정이어야 했습니다. 이러한 소재일수록 적층 제조의 경제성은 더욱 커집니다.
3. 산업 현장 신뢰성을 갖춘 Meltio M600 활용
HH Industries는 높은 안정성과 하이브리드 제조 적합성을 이유로 Meltio M600을 선택했습니다.
적용된 핵심 공정 :
“Meltio M600에서는 최종 부품의 일부가 되는 빌렛 위에 직접 적층할 수 있어, 결과적으로 하이브리드 부품이 완성됩니다.”
4. 수치로 입증된 비용 절감과 공급망 안정성
HH Industries가 도입한 Meltio 하이브리드 공정은 기술적·상업적으로 즉각적인 성과를 보여주었습니다.
5. 항공우주 제조의 미래는 하이브리드 방식
AMT 3D와 HH Industries의 이번 협업은 와이어-레이저 금속 3D프린팅이 소량~중량 생산 규모의 항공우주 부품 제조에 충분히 성숙한 솔루션임을 보여주었습니다.
적층 제조와 절삭 가공을 결합한 하이브리드 워크플로우를 통해, 제조사는 기존 빌렛 가공의 한계를 극복할 수 있습니다.
향후 발전 방향도 분명합니다.
– 적층 부피를 더욱 줄이는 추가 설계 최적화
– 고온 환경용 항공우주 합금 인증 확대
– 고부가가치 부품의 Buy-to-Fly Ratio 개선 극대화
고가 핵심 부품의 제조 효율을 높이고자 하는 항공우주 엔지니어에게 Meltio는 이미 검증된 산업용 해법을 제공하고 있습니다.
