[UltiMaker]고성능 포장: 트리비움 패키징, 나일론 CF 슬라이드를 활용하여 95% 비용 절감 달성
2026-03-29
조회수 173
고속으로 진행되는 금속 포장 산업에서는 가장 작은 부품 하나까지도 전체 생산 라인의 속도를 좌우할 수 있습니다. 영양 보충제부터 에어로졸까지 모든 제품에 사용되는 금속 캔 분야의 글로벌 리더인 트리비움 패키징(Trivium Packaging)은 이러한 속도를 유지하기 위해 물리적 마찰은 물론 운영상의 마찰까지 줄일 수 있는 방법을 끊임없이 모색하고 있습니다.
기존에는 특수 기계 부품을 조달하려면 긴 납기와 높은 비용을 감수해야 했습니다. 하지만 트리비움은 울티메이커 S 시리즈와 새로운 나일론 CF 확장(나일론 CF 슬라이드) 소재를 활용하여 "표준" 교체 부품을 산업 효율성의 모범 사례로 탈바꿈시켰습니다.
도전 과제: 애노드 웜
트리비움의 최근 혁신은 캔 뚜껑을 코팅 용액 속으로 이동시키는 핵심 부품인 애노드 웜(Anode Worm)에 집중되었습니다. 이 부품은 복잡한 균형을 유지해야 합니다. 코팅 공정을 위해 뚜껑에 전기를 공급하는 동시에, 용액 자체의 환경을 견딜 수 있도록 내마모성, 내화학성, 내습성을 갖춰야 합니다. 기존에는 폼 소재로 만들어졌던 이 부품은 마모가 심해 자주 교체해야 했습니다. 트리비움은 다음과 같은 특성을 가진 소재를 필요로 했습니다.
ESD 안전: 간섭 없이 전기 전도성을 관리합니다.
낮은 마찰: 고속 이송 중 뚜껑 손상을 방지합니다.
PFAS 무함유: 변화하는 환경 및 안전 규정을 준수합니다.
해결책: 나일론 CF 슬라이드를 이용한 3D 프린팅
CC 0.4 프린트 코어가 장착된 UltiMaker S5를 사용하여 엔지니어링 팀은 Nylon CF Slide 소재로 애노드 웜을 출력했습니다. 이 탄소 섬유 강화 소재는 코팅 라인에 필요한 구조적 강성과 낮은 마찰력의 "슬라이드" 특성을 제공했습니다.
"저희에게 있어 이것은 3D 프린팅의 장점을 보여주는 대표적인 사례입니다. 외주 제작에 비해 리드 타임이 크게 단축되었고, 비용은 95% 절감되었으며, 부품 성능 또한 상당히 향상되었습니다."
산업 규모 테스트 결과는 세 가지 핵심 영역에서 팀의 초기 예상을 뛰어넘었습니다.
정밀 산업 부품: 특수 하우징 및 양산 준비 완료 부품을 나일론 CF 슬라이드로 3D 프린팅했습니다.
복합 소재 제조 보조 장치: 내구성이 뛰어난 나사 마운트 및 맞춤형 고정 장치는 공장 현장에서 지속적으로 사용할 수 있도록 설계되었습니다.
1. 정밀도 및 기하학
해당 부품은 자체 설계되었기 때문에, 기존의 폼 부품보다 캔 뚜껑에 더욱 정확하게 맞도록 웜 기어의 홈을 최적화할 수 있었습니다. 이러한 맞춤 제작 덕분에 이송 과정이 더욱 원활해지고 생산 라인의 막힘 현상이 줄어들었습니다.
2. 예상치 못한 물질적 이익
생산 테스트 도중, 연구팀은 독특한 장점을 발견했습니다. 바로 코팅 소재가 나일론 CF 익스팬션에 달라붙지 않는다는 점이었습니다. 이러한 "자가 세척" 특성 덕분에 Trivium은 전체 세척 과정을 생략하고 더 오랜 기간 동안 일관된 성능을 유지할 수 있었습니다. 또한, 소재의 낮은 마찰 특성으로 인해 주변 금속 기계 부품의 마모가 감소했습니다. "이 소재는 모든 요구 사항을 충족했을 뿐만 아니라 예상보다 뛰어난 성능을 보여주었습니다. 실제 생산 테스트에서 코팅이 나일론 CF 슬라이드 소재에 달라붙지 않아 세척 과정을 생략해도 성능이 일관되게 유지되는 것을 확인했습니다."
3. 비용 및 리드타임의 획기적인 감소
외부에 외주를 주던 폼 부품 생산에서 사내 3D 프린팅으로 전환하면서 비용이 95% 절감되었습니다. 금전적 절감 효과 외에도, 제작 기간이 몇 주에서 몇 시간으로 단축되어 팀은 디자인을 반복적으로 개선하고 즉시 수정 사항을 적용할 수 있게 되었습니다.
글로벌 운영을 위한 새로운 기준
단일 부품 테스트로 시작된 것이 이제 표준이 되었습니다. 트리비움은 주요 생산 라인에 있는 모든 유사한 양극 웜을 3D 프린팅 버전으로 교체했으며, 현재 전 세계 다른 시설로 확대 적용할 계획입니다.
"저희에게 있어 이것은 3D 프린팅의 이점을 보여주는 대표적인 사례입니다."라고 트리비움 팀은 말합니다. "단순히 부품을 만드는 것뿐만 아니라, 업무를 더 쉽고 즐겁게 만들면서 동시에 기업에 엄청난 가치를 제공하는 것입니다."
트리비움 패키징은 울티메이커 플랫폼의 신뢰성과 나일론 CF 익스팬션과 같은 고성능 복합 소재를 결합함으로써 생산 라인을 유지하는 데 그치지 않고 가속화하고 있습니다.
고속으로 진행되는 금속 포장 산업에서는 가장 작은 부품 하나까지도 전체 생산 라인의 속도를 좌우할 수 있습니다. 영양 보충제부터 에어로졸까지 모든 제품에 사용되는 금속 캔 분야의 글로벌 리더인 트리비움 패키징(Trivium Packaging)은 이러한 속도를 유지하기 위해 물리적 마찰은 물론 운영상의 마찰까지 줄일 수 있는 방법을 끊임없이 모색하고 있습니다.
기존에는 특수 기계 부품을 조달하려면 긴 납기와 높은 비용을 감수해야 했습니다. 하지만 트리비움은 울티메이커 S 시리즈와 새로운 나일론 CF 확장(나일론 CF 슬라이드) 소재를 활용하여 "표준" 교체 부품을 산업 효율성의 모범 사례로 탈바꿈시켰습니다.
도전 과제: 애노드 웜
트리비움의 최근 혁신은 캔 뚜껑을 코팅 용액 속으로 이동시키는 핵심 부품인 애노드 웜(Anode Worm)에 집중되었습니다. 이 부품은 복잡한 균형을 유지해야 합니다. 코팅 공정을 위해 뚜껑에 전기를 공급하는 동시에, 용액 자체의 환경을 견딜 수 있도록 내마모성, 내화학성, 내습성을 갖춰야 합니다. 기존에는 폼 소재로 만들어졌던 이 부품은 마모가 심해 자주 교체해야 했습니다. 트리비움은 다음과 같은 특성을 가진 소재를 필요로 했습니다.
해결책: 나일론 CF 슬라이드를 이용한 3D 프린팅
CC 0.4 프린트 코어가 장착된 UltiMaker S5를 사용하여 엔지니어링 팀은 Nylon CF Slide 소재로 애노드 웜을 출력했습니다. 이 탄소 섬유 강화 소재는 코팅 라인에 필요한 구조적 강성과 낮은 마찰력의 "슬라이드" 특성을 제공했습니다.
"저희에게 있어 이것은 3D 프린팅의 장점을 보여주는 대표적인 사례입니다. 외주 제작에 비해 리드 타임이 크게 단축되었고, 비용은 95% 절감되었으며, 부품 성능 또한 상당히 향상되었습니다."
산업 규모 테스트 결과는 세 가지 핵심 영역에서 팀의 초기 예상을 뛰어넘었습니다.
1. 정밀도 및 기하학
해당 부품은 자체 설계되었기 때문에, 기존의 폼 부품보다 캔 뚜껑에 더욱 정확하게 맞도록 웜 기어의 홈을 최적화할 수 있었습니다. 이러한 맞춤 제작 덕분에 이송 과정이 더욱 원활해지고 생산 라인의 막힘 현상이 줄어들었습니다.
2. 예상치 못한 물질적 이익
생산 테스트 도중, 연구팀은 독특한 장점을 발견했습니다. 바로 코팅 소재가 나일론 CF 익스팬션에 달라붙지 않는다는 점이었습니다. 이러한 "자가 세척" 특성 덕분에 Trivium은 전체 세척 과정을 생략하고 더 오랜 기간 동안 일관된 성능을 유지할 수 있었습니다. 또한, 소재의 낮은 마찰 특성으로 인해 주변 금속 기계 부품의 마모가 감소했습니다. "이 소재는 모든 요구 사항을 충족했을 뿐만 아니라 예상보다 뛰어난 성능을 보여주었습니다. 실제 생산 테스트에서 코팅이 나일론 CF 슬라이드 소재에 달라붙지 않아 세척 과정을 생략해도 성능이 일관되게 유지되는 것을 확인했습니다."
3. 비용 및 리드타임의 획기적인 감소
외부에 외주를 주던 폼 부품 생산에서 사내 3D 프린팅으로 전환하면서 비용이 95% 절감되었습니다. 금전적 절감 효과 외에도, 제작 기간이 몇 주에서 몇 시간으로 단축되어 팀은 디자인을 반복적으로 개선하고 즉시 수정 사항을 적용할 수 있게 되었습니다.
글로벌 운영을 위한 새로운 기준
단일 부품 테스트로 시작된 것이 이제 표준이 되었습니다. 트리비움은 주요 생산 라인에 있는 모든 유사한 양극 웜을 3D 프린팅 버전으로 교체했으며, 현재 전 세계 다른 시설로 확대 적용할 계획입니다.
"저희에게 있어 이것은 3D 프린팅의 이점을 보여주는 대표적인 사례입니다."라고 트리비움 팀은 말합니다. "단순히 부품을 만드는 것뿐만 아니라, 업무를 더 쉽고 즐겁게 만들면서 동시에 기업에 엄청난 가치를 제공하는 것입니다."
트리비움 패키징은 울티메이커 플랫폼의 신뢰성과 나일론 CF 익스팬션과 같은 고성능 복합 소재를 결합함으로써 생산 라인을 유지하는 데 그치지 않고 가속화하고 있습니다.
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https://ultimaker.com/learn/high-performance-packaging-how-trivium-packaging-achieved-95-cost-savings-with-nylon-cf-slide/
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