양산 모델, 하지만 개성 넘치는 제품 디자인: GROHE가 3D 프린팅을 이용하여 욕조 제조에서 새로운 시대를 열어갑니다.

목표

개성 넘치고 혁신적인 수도 장치 개발에 있어서 가장 핵심적인 어려움은 전 세계에서 이미 높은 명성을 누리고 있는 GROHE가 그 품질을 유지하고 3D 프린팅 제품으로 승화할 수 있는가라는 질문이었습니다. 이때 가장 중요했던 것은 수질 유지였습니다. 즉 사용된 분말 처리재가 국가별 상수도 규정의 요건을 충족하는지, 그리고 적층 가공이 이에 부응하는 품질을 보여줄 수 있는지 였습니다. 또한 열변형 역시 제조 전에 유의해야 할 부분이었습니다. 높은 표면 요청 사항으로 인해 사후 필요할 수 있는 추가 작업을 가급적 최소화해야 했습니다.

솔루션

지난 수년간 GROHE의 디자인 팀과 개발 팀은 3D 프린팅 기술을 연구해왔으며, 이 테크놀로지와 소재 관리에 있어서 전문성을 구축해왔습니다. 2018년 1월 마침내 TRUMPF의 중간포맷 기계 중 TruPrint 3000 모델을 선택하여 두 대를 도입하기로 결정되었습니다. 또한 욕실 수도 장치 개발을 위해 특별한 수식을 이용한 자체 프로세스가 개발되어 브랜드에 적합한 금속 가루 개발이 가능해졌습니다. 또한 필수적인 음용수 허용을 위해 GROHE는 자체 특허를 취득했습니다. 

이행

GROHE Icon 3D 수도 장치에 적용된 두 가지 디자인은 연간 총 작동 시간이 6,000시간인 작은 시리즈로 제조되었으며, TruPrint 3000은 이를 위해 하루 3교대로 쉬지 않고 작동했습니다. 개별 압착 과정 별로 총 두 가지 수도 장치가 TruPrint 3000 내에 위치하게 되며, 개별 두께가 0.06mm인 약 4,700개의 스테인레스 스틸 또는 황동 합금 층으로 구성됩니다. 이때 벽 두께는 1~1.5mm 사이이며 용융점은 최소 1400 °C입니다. 압착 후 부품은 CNC 밀링 머신에서 기계식으로 가공됩니다. 이어서 수동 연마 작업과 미세 브러싱 작업을 통해 표면 피니싱 작업의 마지막 단계가 진행됩니다. 기존의 제조 방식으로는 수도관 설치에서 부품 장착까지 4개월 반이 소요되지만, 3D 프린팅에서의 모든 필요한 개발 및 제조 단계를 이용할 경우 모든 작업을 52시간 이내에 마칠 수 있게 됩니다. 

전망

3D 프린팅 절차는 GROHE에서의 제품 개발과 제조 과정에 대한 새로운 사고의 전환을 불러왔습니다. 이를 통해 새로운 디자인이 도입되고 사용자 맞춤형 요청이 예를 들어 건축 프로젝트에서 효율적으로 적용될 수 있습니다. 또한 적층 가공 절차는 지속 가능성이라는 관점에서 매우 흥미로운 옵션입니다. 원자재 사용을 줄여주는 방법에서는 꼭 필요한 만큼의 소재만 필요로 하게 됩니다. 배출부나 손잡이와 같은 부품은 더 얇아져서 원자재 소비를 줄이면서 제조할 수 있게 되었습니다: 3D 프린팅 기술로 제조된 GROHE Allure Brilliant 수도 장치와 그 이전 모델로 주석을 아날로그 방식으로 가공한 모델을 비교하면 약 55% 경량화된 것을 확인할 수 있습니다. GROHE에서 Industrial Engineering, EHS & Sustainability 부문의 부사장으로 재직 중인 Thorsten Schollenberger는 "이 '또다른 가능성'에 대해 현재 우리 조직 전체에서 관심을 보이고 있습니다"라고 전합니다. 현재 Schollenberger에 따르면 GROHE에서는 새로운 소재를 이용하여 프린팅할 수 있는 새로운 제품과 어플리케이션을  찾기 위한 목표로 다양한 워크샵이 진행 중입니다. 툴 제조를 위해 3D 프린팅을 이용하는 유사한 제품은 이 브랜드에도 있습니다.