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  • 3D 프린터로 금형 제작해 우주 진출 추진

    3D 프린터로 금형 제작해 우주 진출 추진

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    3D 프린팅으로 정밀 금형 제작: 바라이노베이션, 특허 기술로 우주·방산 산업 진출 모색

    3D 프린팅 기반 정밀 제조 스타트업이 전통 제조 기술의 한계를 극복하며 방위 및 항공우주 산업 진출을 시도하고 있습니다. 바라이노베이션은 독자적인 지오메트릭 인젝션 몰딩(GIM) 기술과 ‘3D 프린팅을 이용한 사출 성형 장치 및 방법’에 대한 특허를 기반으로 고정밀 금형 제작을 상용화하고 있으며, 확장성 있는 기술 전략을 통해 다양한 산업 분야로 진입하고자 합니다.

    3D 프린팅의 정밀화: 전통 제조 방식의 혁신

    3D 프린팅 기술은 유연한 형상 제작에 강점이 있으나, 정밀도와 내구성 확보 측면에서는 여전히 한계가 있어 왔습니다.

    3D프린팅으로 정밀금형 '뚝딱'…특허기술 쌓고 우주·방산 노린다

    반면, 전통적인 사출 성형 공정은 정밀도를 확보할 수 있으나 복잡한 형상 제작에는 제약이 따릅니다. 바라이노베이션은 두 기술의 장점을 융합하여 이러한 한계를 극복하고자 하였습니다.

    GIM 기술은 수용성 몰드를 사용하여 구조적 안정성과 정밀도를 동시에 확보하면서도, 3D 프린팅 특유의 유연한 형상 제작 능력을 유지할 수 있다는 장점을 지닙니다. 이 과정을 통해 층간 이음이 없는 고해상도 부품을 구현할 수 있으며, 이는 항공우주 및 방산 부품과 같이 고정밀이 요구되는 제조 분야에서 큰 경쟁력을 갖습니다.

    우주항공

    특허 기술 기반의 산업 적용 및 확장성

    바라이노베이션은 ‘3D 프린팅을 이용한 사출 성형 장치 및 방법’에 대한 특허 등록을 완료하고, 금속·세라믹·플라스틱 등 다양한 소재를 활용한 사출 성형 기술을 개발하고 있습니다.

    이 기술은 높은 제조 정밀도를 요구하는 의료용 임플란트 및 정밀기계 부품 등 다양한 산업군에 적용이 가능하며, 작업자의 안전을 증진하는 설계 또한 특징으로 꼽힙니다.

    금형기술

    특히, 실용화단계에 진입한 제품으로는 병원용 맞춤형 임플란트 파트가 있으며, 산업계에서는 금형 설계의 유연성과 제작 리드타임 단축 측면에서 높은 관심을 이끌어내고 있습니다.

    육성 투자와 글로벌 진출 가속화

    이러한 기술적 기반을 바탕으로 바라이노베이션은 호남·제주권 기업을 위한 EK 징검다리 펀드로부터 초기 투자를 유치하였고, 이어서 엔슬파트너스의 후속 투자도 유치하였습니다.

    투자 자금은 주로 국내외 특허 출원, 장비 고도화, 신제품 개발 등에 활용되고 있으며, 특히 2024년부터 2025년까지 5건 이상의 국내외 특허 및 PCT 출원이 이뤄졌습니다. 아울러 중소벤처기업부의 기술창업 지원 프로그램인 TIPS 참여를 준비하는 등 정부 R&D 사업과의 연계도 적극 추진 중입니다.

    우주·방산·의료 등 고부가가치 산업으로의 확장

    바라이노베이션은 자사 기술의 적용 분야를 확대함으로써 고부가가치 산업으로의 위치 선점을 꾀하고 있습니다. 현재 금형 제작에 국한되지 않고, 최종 제품 단계까지 기술을 확장 중이며, 이는 글로벌 경쟁에서의 중요한 변수가 될 수 있습니다.

    시제품 제작 분야에서 신뢰할 수 있는 혁신적인 파트너가 되고자 노력하는 한양3D팩토리는, 다양한 산업 분야에서 고객의 요구를 만족시킬 수 있는 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 이를 통해 고객 여러분께 새로운 가능성을 제시할 수 있도록 지원하겠습니다.

    시제품 제작에는 역시 한양3D팩토리

  • SLA 프린팅 로봇 핑거로 정밀 해결

    SLA 프린팅 로봇 핑거로 정밀 해결

    요즘은 로봇 기술의 발전과 함께 로봇 구성 파츠에 대한 제작 수요도 높아지고 있죠. 특히 다양한 산업 현장에서 사용되는 로봇암(로봇팔)의 각 부위별 커스터마이징 수요가 많아지면서, 3D 프린팅을 활용한 시제품 제작 사례도 많아지고 있는데요. 오늘은 실제로 SLA 방식으로 제작한 ‘로봇 핑거(Finger)’ 사례를 소개해보려고 합니다.

    산업용 로봇이나 협동 로봇에서 정밀한 작업을 수행하기 위해서는 핑거 파츠의 구조나 맞닿는 면의 정교함이 중요한데요, 이럴 때 SLA 방식은 매우 유리한 해법이 될 수 있습니다. SLA는 광경화성 수지를 이용하여 정밀한 곡면이나 얇은 벽체 표현이 가능한 공법이기 때문에, 손가락 굴곡이나 연결 부위 같은 디테일이 중요한 파츠에 적합합니다.

    이번에 의뢰받은 로봇 핑거 파츠는 일정 크기 안에서 여러 자유도를 갖는 구조로, 내부에는 조인트가 결합될 수 있도록 설계되어 있었습니다. 의뢰자가 요청한 조건 중 하나는 조립 시 기능적으로 밀착이 잘 되면서도 외관상 매끄러운 느낌을 주는 것이었는데요. 일반적인 FDM 방식으로는 표현이 조금 거칠 수 있어서, SLA로 방향을 잡았습니다.

    메카

    정밀조형

    모델링은 이미 된 파일을 기반으로 진행되었지만, 프린팅 특성을 고려하여 서포트를 어떻게 붙일지, 후처리를 어떻게 할지에 대한 시뮬레이션 과정을 충분히 거쳤습니다. 특히 미세한 홈 구조가 있는 부분에서는 수지의 중력 변형이나 출력 실패 가능성이 있어, 단면별 출력 방향도 조정했어요. 출력 후에는 IPA 세척과 UV 경화, 간단한 서페이싱 마감까지 진행하여 아주 깔끔한 결과물이 나왔습니다.

    휴머노이드

    사출로 제작된 것과 비교해도 손색이 없을 정도로 표면 품질이 뛰어났고, 조립 테스트에서도 정밀하게 맞아떨어지는 결과를 얻었습니다. 무엇보다도 개발 초기 단계라 시제품을 빠르게 받아볼 수 있어야 했는데, SLA 프린팅 특성상 당일 또는 익일 납품도 가능해 기획 일정에 큰 도움이 됐다는 피드백도 있었어요.

    출력에 사용된 소재는 회색 광경화성 레진으로, 작업성도 좋고 사포질처럼 추가 가공에도 적합한 재질이었습니다. 필요 시 내부에 메탈 파츠를 삽입할 수 있도록 비워둔 구조라, 기능성 테스트도 바로 진행할 수 있었고요. 사용 환경이 워낙 가혹한 조건이 아니기 때문에, 시제품 단계에서는 충분히 사용할 수 있는 내구성을 확보했습니다.

    로봇팔

    요즘은 로봇 개발 프로젝트가 짧은 시간 안에 빠르게 프로토타이핑과 성능 검증을 요구하는 경우가 많죠. 이럴 때 SLA는 디자인 검토를 위한 비주얼 모델은 물론, 간단한 기능성 검토까지도 가능한 수준의 퀄리티를 제공해줄 수 있어요.

    다만, 구조적으로 하중이 많이 실리는 파츠라면 테스트 후 최종 양산 단계에서는 내열성이나 충격 강도를 고려해 소재를 변경해야 할 수도 있겠죠. 그래도 SLA로 제작한 시제품은 구조 설계와 초기 조립 성능, 형상 검토에는 충분히 적합합니다.

    이번에 제작한 로봇 핑거는 향후 그리퍼 유닛에 조립되어 협동로봇에 탑재될 예정이라고 들었어요. 실제 조립된 후 작동 테스트까지 문제없이 통과하면, 이후에는 그리퍼 외형 커버나 다른 내부 파츠의 시제품도 함께 제작하게 될 가능성이 높겠네요.

    이처럼 로봇 파츠 중에서도 정밀한 곡면이나 조립성이 핵심인 소형 파츠는 SLA 프린팅 방식이 효율적인 선택이 될 수 있습니다. 제품의 개발 초기 단계에서 빠른 시간 안에 실제 형태를 확인하고 디자인 검토를 할 수 있다는 점, 그것이 바로 3D 프린팅이 로봇 산업에서 유용한 이유 중 하나죠.

    로봇의 움직임을 담당하는 작은 손가락 구조 하나도 그 설계와 제작에는 많은 경험과 판단이 필요한 작업입니다. 그래서 더욱 세심하게 접근해야 하는 것 같아요. 이처럼 실제 사용 목적에 맞게 제작된 로봇 핑거 파츠를 통해, SLA 프린팅 기술의 가능성을 다시금 확인할 수 있었던 흥미로운 프로젝트였습니다.

    이번 로봇 핑거 제작 사례를 통해, 정밀성과 조립성이 요구되는 로봇 그리퍼 파츠에 SLA 방식이 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였습니다. 특히 시제품 단계에서의 현장 적용성과 제작 효율 측면에서 유의미한 결과를 도출할 수 있었습니다. 유사한 로봇팔 부품 제작에 관한 상담이 필요하신 경우, 한양3D팩토리를 통해 문의 주세요.

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