JS Precision

단 하나의 기계로 복잡한 디지털 설계를 며칠 만에, 금형 없이도 사실상 무한한 자유도로 매우 조밀하고 견고한 금속 부품으로 만들어낼 수 있습니다. 이는 제조업계의 궁극적인 꿈처럼 들립니다.

하지만 공급업체의 입찰가를 열어보고 금속 3D 프린터 가격이 50만 달러에서 수백만 달러에 달하는 것을 보면 금세 당황하게 됩니다. 겉보기에 금속을 "인쇄"하는 프린터가 왜 그렇게 비싼 걸까요? 가격표 뒤에 숨겨진 비용은 무엇일까요?

걱정하지 마세요! 이 튜토리얼에서는 장비 선택부터 가격 모델, 숨겨진 비용까지 다양한 관점에서 그 이유를 분석합니다. 또한 3D 프린팅 비용 패러다임을 명확하게 이해하고 금속 3D 프린팅 투자에서 잘못된 결정을 내리는 것을 방지하여 비용을 절감하는 방법도 알려드립니다.

핵심 답변 요약

금속 3D 프린터가 왜 이렇게 비싼가요?JS Precision의 장비 선택 경험

금속 3D 프린팅을 처음 접하는 대부분의 고객은 다음과 같은 딜레마에 직면합니다. SLM과 DED를 포함한 수많은 기술 옵션 앞에서 어떤 것이 자신의 부품 요구 사항에 가장 적합한지 알 수 없습니다. 잘못된 장비를 선택하여 비용 초과를 초래할까 봐 걱정되지만, 신뢰할 수 있는 참고 자료가 없습니다.

이 분야에서 12년의 실제 경험을 보유한 JS Precision은 고객이 이러한 함정에 빠지지 않도록 조언할 수 있습니다. 당사는 지난 12년 동안 항공우주, 의료, 자동차 및 에너지 분야에서 운영되는 400개 이상의 제조업체를 위해 1,500건 이상의 금속 3D 프린터 선택 프로젝트를 완료했습니다.

예를 들어, 한 의료 고객이 정형외과용 임플란트 제작을 위해 바인더 분사 장비를 구매해야 했습니다. 저희는 후속 소결 공정에 별도의 용광로(약 8만 달러)가 필요하다는 점을 고객에게 먼저 권고하고, 의료 부품의 정밀성에 더 적합한 SLM 장비를 제안하여 고객의 작업 시간을 6개월 단축했습니다.

2024년까지 저희 선정 과정은 98%의 고객 만족도를 기록했으며, 고객의 80%가 저희 서비스를 다른 고객에게 추천할 의향이 있습니다. 본 가이드는 실제 프로젝트, 기술 데이터, 그리고 고객 피드백을 바탕으로 작성되었습니다. 모든 비용 분석 및 선정 권장 사항은 현장에서 검증되었으므로 안심하고 사용하실 수 있습니다.

금속 3D 프린터 중 어떤 것을 선택해야 할지 고민되신다면, JS Precision의 맞춤형 3D 프린팅 제조 서비스를 통해 맞춤형 컨설팅을 통해 니즈 분석부터 솔루션 구현까지 완벽한 지원을 받으실 수 있습니다. 문의 접수 후 48시간 이내에 원하시는 맞춤형 보고서를 작성해 드립니다.

가격 혼란: 금속 3D 프린터 가격은 얼마인가요?

JS Precision의 Choice 경험을 간략하게 살펴보신 후, 금속 3D 프린터의 실제 가격은 얼마나 되는지 궁금하실 수 있습니다. 비용은 프린팅 유형, 브랜드, 설정 등 여러 요인에 따라 결정되기 때문에 이 질문에 대한 확실한 답은 없습니다 .

우선, 인쇄 유형에 차이가 있습니다. 기술 라인에 따라 장비 가격이 크게 다릅니다. 다음 표에서 알 수 있듯이:

둘째, 기술 장벽과 브랜드 프리미엄이 있습니다. EOS, SLM Solutions, Velo3D와 같은 1등급 브랜드는 높은 장비 신뢰성과 광범위한 프로세스 라이브러리를 기반으로 다른 브랜드보다 20~30% 높은 가격을 책정합니다.

마지막으로, "선택적" 구성의 함정이 있습니다. 레이저 두 대를 장착한 장비는 레이저 한 대보다 약 30만 달러 더 비싸며, 빌드 실린더 크기가 100mm 증가할 때마다 가격이 15~20% 상승할 수 있습니다. 이러한 구성은 최종 거래 가격에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다.

기계를 구매한 후 발생하는 놀라운 "숨겨진 비용"

금속 3D 프린터를 구매하는 것은 끝이 아니라 시작일 뿐입니다. 기업이 무시하는 예상치 못한 "숨겨진 비용"이 많기 때문에 결국 비용 초과로 이어지기 때문입니다 .

1. "분위기" 비용: 금속 3D 프린팅에는 불활성 가스 환경이 필요합니다. 즉, 고순도 아르곤이나 질소를 항상 안정적으로 공급해야 합니다. 가스 정화 시스템과 함께 연간 5만 달러에서 10만 달러까지 비용이 발생할 수 있습니다.

2. 시설 개조 비용: 이 장비는 매우 특별합니다. 안정적인 산업용 전력망, 전용 냉각기, 진동에 안정적인 바닥, 심지어 공장의 하중 지지력 및 공간 조정과 같은 환경 요건을 충족해야 합니다. 이러한 요건은 최소 3만 달러에서 최대 15만 달러까지 다양합니다.

3. 안전 및 규정 준수 비용: 금속 분말은 가연성 및 폭발성이 있으므로 방폭 및 방화 처리 장비가 필요합니다. 또한 직원들은 특수 작업 보호 장비와 정기 건강 검진을 받아야 하며, 연간 2만 달러에서 5만 달러의 비용이 발생합니다.

4. 후처리 비용: 인쇄 후, 부품은 기판에서 절단하기 위한 와이어 절단기, 표면 처리를 위한 샌드블라스팅, 내부 응력 제거를 위한 열처리로, 그리고 내부 결함 제거를 위한 열간 등압 성형(HIP)로 구성됩니다. 이러한 모든 장비의 구매 및 유지 관리에는 비용이 많이 듭니다.

"저렴한 장비, 저렴한 자재" - 사업의 냉혹한 현실

이것이 금속 3D 프린팅 세계의 냉엄한 진실이며, 그 이유는 네 가지입니다.

1. 특허 독점

대부분의 장비 제조업체는 "폐쇄형 파우더 루프" 전략을 채택하여 자사에서 인증받은 자체 파우더 사용을 암시하거나 의무화합니다. 이는 선택의 폭이 제한된 기업들이 사실상 독점적인 지위를 누리게 되는 상황을 초래합니다.

2. 분말 제조의 진입 장벽이 매우 높음

금속 분말은 구형도, 입자 크기 분포, 낮은 산소 함량, 그리고 우수한 유동성 등 매우 엄격한 요건을 충족해야 합니다. 이러한 특성은 첨단 분무 공정을 통해서만 얻을 수 있으며, 이로 인해 분말 가격이 일반적으로 kg당 500달러에서 2,000달러 사이로 상승합니다.

3. 소재 연구개발 및 인증 비용 전가

항공우주/의료용 소재의 각 로트(lot)는 기계적 특성 시험 및 조성 시험 등 시험 및 인증에 많은 비용이 듭니다. 이러한 비용은 궁극적으로 분말 판매 가격에 반영됩니다.

4. 분말의 수명과 재활용

사용한 분말은 재사용 전에 체질하고 재보충해야 합니다. 재활용 주기는 일반적으로 3~5회에 불과하며, 그 이후에는 성능이 저하되어 더 이상 사용할 수 없습니다.

3D 프린팅 부품의 소재 선택을 위해 JS Precision은 전문적인 재활용 프로세스를 통해 인쇄 품질과 최적화된 파우더 활용을 보장하는 다양한 수량의 인증 파우더를 제공하여, 소재 비용을 절감하고 "재료를 살 여유가 없다"는 딜레마를 피할 수 있도록 도와줍니다.

도면에서 완제품까지: 금속 3D 프린팅 전 심층 비용 요소

컨셉 제작부터 인쇄된 부품 제작까지, 금속 3D 프린팅의 총 비용은 장비와 재료 비용을 훨씬 넘어섭니다. 간과하기 쉬운 네 가지 간단한 단계가 전체 비용에 영향을 미칩니다.

1. 설계 단계 비용: 위상 최적화 및 경량 설계에는 부품당 1~2주에 달하는 전담 엔지니어링 시간이 필요합니다. 또한, 지지 구조물 생성 및 설계 경험은 재료 활용 및 후처리 복잡성에 직접적인 영향을 미칩니다. 부적절한 설계로 인해 10~20%의 재료 낭비가 발생할 수 있습니다.

2. 인쇄 준비 비용: 네스팅 소프트웨어 라이선스 비용은 연간 5,000~10,000달러이며, 빌드 볼륨 사용을 최적화하는 것이 필수적입니다. 활용도가 낮으면 상당한 장비 공간과 시간이 낭비됩니다.

3. 시간 비용: 제작 주기는 수십 시간까지 소요될 수 있습니다. 예를 들어, 정교한 티타늄 합금 제품을 인쇄하는 데 40~60시간이 걸릴 수 있습니다. 지속적인 모니터링 또한 필요하며, 인건비가 추가됩니다.

4. 학습 곡선 및 실패 비용: 인쇄 실패는 재료, 가스, 그리고 시간이 담긴 실린더 하나를 통째로 잃는 것을 의미합니다. 신생 기업의 경우 인쇄 실패율이 최대 20~30%에 달할 수 있으며, 완성도 높은 공정 매개변수를 얻기 위해서는 수많은 시행착오가 필요하며, 일반적으로 수만 달러의 비용이 발생합니다.

JS Precision의 온라인 3D 프린팅 서비스를 이용하면 전체 비용을 절감할 수 있습니다. 전담 전문가 팀이 출력물 검사부터 설계 최적화까지 모든 과정을 처리하여 실패율을 줄이고, 시행착오 없이 더 적은 비용으로 고품질 부품을 확보할 수 있도록 지원합니다.

스마트 제조 가이드: 금속 3D 프린팅 비용을 획기적으로 절감하는 5가지 팁

금속 3D 프린팅은 비용이 많이 들지만, 5가지 스마트한 팁을 활용하면 비용을 크게 절감할 수 있어 금속 3D 프린팅을 저렴한 옵션으로 만들 수 있습니다.

1. 설계 최적화: 이는 비용 관리의 핵심입니다. 토폴로지 최적화는 부품 성능을 유지하면서 재료 사용량을 줄일 수 있어 일반적으로 재료 비용을 15~25% 절감합니다.

2. 고유한 장점 ("적응형 냉각 채널"): 금속 3D 프린팅의 기술적 장점을 활용하여 적응형 냉각 채널을 설계하면 부품 처리 효율성이 향상되고 결과적으로 비용이 절감됩니다.

3. 일괄 생산 및 스마트 네스팅: 제작량을 활용하여 여러 부품을 한 번에 인쇄하고, 기계 시간과 고정 비용을 분산합니다. 예를 들어, 부품을 하나씩 인쇄하는 대신 한 번에 다섯 개를 인쇄하면 단위 시간 비용을 80%까지 절감할 수 있습니다.

4. 분말 관리 전략: 엄격한 분말 회수, 테스트 및 재사용 프로세스를 통해 재료 활용도를 극대화하고, 분말 주기를 3회에서 5회로 두 배로 늘리고, 재료 비용을 절감합니다.

5. 전문 서비스 제공업체: 대부분 회사의 경우, 장비를 구매하는 대신 JS Precision과 같은 전문 3D 프린팅 서비스 제공업체 에 아웃소싱하는 것이 모든 사전 투자, 숨겨진 비용 및 기술적 위험을 절감할 수 있는 가장 경제적이고 대응성이 좋은 방법입니다.

JS Precision은 3D 프린팅 가격 최적화를 도와드립니다. 스마트 네스팅부터 파우더 재활용까지 모든 과정에 대한 검증된 솔루션을 통해 품질 저하 없이 금속 3D 프린팅의 전체 비용을 절감하고 스마트 제조를 실현할 수 있습니다.

기술 경쟁: 대체 금속 3D 프린팅 경로의 비용 비교

다양한 금속 3D 프린팅 기술과 기존 제조 기법을 비교했을 때, 두 기술 모두 비용 측면에서 장단점을 가지고 있습니다. 최적의 기술 경로를 선택하면 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있습니다. 자세한 비교는 아래 표에 나와 있습니다.

JS Precision 맞춤형 금속 3D 프린팅 서비스: 클라우드 기반 스마트 제조 공장

금속 3D 프린터 구매가 예산을 초과하거나 위험 부담이 크다면, 저희 맞춤형 금속 3D 프린팅 서비스가 최선의 선택입니다. 저희는 클라우드 기반 스마트 제조 공장으로서 고객의 모든 문제를 해결해 드립니다.

1. 고정 자산 투자 없음: 장비 구매 비용으로 수백만 달러를 지출할 필요가 없습니다. 필요한 만큼만 주문하고 필요한 만큼만 지불하면 됩니다.

2. 업계 최고의 장비 및 자재: 스테인리스강, 티타늄 합금(Ti6Al4V), 알루미늄 합금(AlSi10Mg)부터 고온 니켈 기반 합금(Inconel 718)까지 다양한 소재를 제공합니다. 또한, 다중 레이저 SLM 장비를 활용하여 효율성과 품질을 보장합니다.

3. 전문가 팀의 지원: 당사의 애플리케이션 엔지니어는 제조 가능성 설계(DFAM) 분석을 제공하여 최적화, 재료 절약, 인쇄 실패 감소를 위한 부품 설계를 지원합니다.

4. 원스톱 후가공: 인쇄, 와이어 절단, 열처리부터 표면 처리 (샌드블라스팅, 연마)까지 원스톱 서비스를 제공합니다. 후속 작업을 직접 수행할 필요 없이 바로 사용 가능한 완제품을 받아보실 수 있습니다.

사례 연구: SLM 기술은 고탄성 알루미늄 합금 제조의 어려움을 해결합니다.

프로젝트 배경

극한의 동적 성능이 요구되는 산업용 로봇 제조업체는 로봇의 원위 전완 관절에 가벼운 구조를 만들기 위해 고유한 특성을 지닌 고강도, 고탄성 알루미늄 합금 (AlMgSc 시리즈)을 사용해야 했습니다.

전통적인 주조 및 기계 가공에서 "균열의 왕"으로 불리는 소재는 고온 균열과 심각한 가공 경화 경향이 강해 수율이 매우 낮고 복잡한 구조에 활용하기 거의 불가능합니다.

기술적 과제와 전통 제조업의 교착 상태

이 프로젝트가 직면 한 세 가지 주요 기술적 과제는 전통적인 제조를 방해했습니다.

1. 소재의 성형성 저하 취약성. AlMgSc 합금은 기존 용융 및 주조 공정에서 넓은 응고 범위를 거치기 때문에 고온 균열이 거의 불가피하며, 구조적으로 견고한 부품 제작이 어려워집니다.

2. 가공 비용이 천문학적입니다. "단조 + 5축 가공 "이라는 감산 방식을 사용하면 솔리드 블랭크에서 소재의 90% 이상이 제거되어 공구 마모가 심하고, 작업 시간이 며칠밖에 걸리지 않으며, 소재 활용률은 10% 미만으로 부품당 비용이 2만 달러를 넘습니다.

3. 성능과 경량화를 동시에 달성하기 어렵습니다. 개별 부품을 생산한 후 가공 결함을 방지하기 위해 조립하는 과정에서 무게와 조립 오류가 증가하여 로봇의 동작 속도와 정확도에 영향을 미칩니다.

JS 정밀 솔루션

JS Precision은 SLM 기술을 사용하여 고객이 혁신적인 솔루션의 혜택을 누릴 수 있도록 합니다.

1. 통합 설계 및 토폴로지 최적화: 로봇의 작업 환경을 기반으로 토폴로지 최적화를 수행하여 리브 플레이트 바이오닉 구조를 개발합니다. SLM 기술을 활용하여 복잡한 내부 유로, 경량화 메시, 그리고 장착을 위한 모든 인터페이스를 한 번에 제작하여, 기존 10개 부품으로 구성되었던 것을 하나의 통합 부품으로 통합합니다.

2. 정밀한 공정 제어: AlMgSc 소재에 대한 전용 SLM 공정 매개변수 패키지 (예: 레이저 출력, 스캐닝 속도, 분말 코팅 두께)를 채택하여 안정적인 인쇄 공정을 보장합니다.

3. 엄격한 후처리 공정: 인쇄 후, 와이어 방전 가공(EDM)을 통해 기판에서 부품을 분리한 후, 샌드블라스팅을 통해 표면에 남아 있는 스케일을 제거합니다. 그런 다음, 부품을 열처리로에 넣어 내부 응력을 제거합니다. 마지막으로, 열간 등방성 가압(HIP)로를 사용하여 작은 내부 결함(있는 경우)을 제거합니다.

프로젝트 결과 및 비용-편익 분석

• 성능: 최종 부품은 원래 단조 솔루션보다 35% 가벼웠고, 최종 라인 속도는 15% 증가했으며, 인장 강도는 20% 증가했습니다.
• 비용: SLM 솔루션은 부품당 비용을 약 8,000달러로 절감하여 기존 가공 방식보다 60% 이상 절감했습니다. 비용 절감의 주요 효과는 소재 활용도를 10%에서 95%로 높이고, 수백 시간에 달하는 5축 가공 시간과 공구 마모를 줄이며, 금형 제작 또는 단조 비용을 절감하는 것입니다.
• 시간: 디자인 확정부터 최초의 프로토타입 제작까지 걸리는 시간은 기존 방식에서는 8~10주가 걸렸지만, 이번에는 1주일이 걸렸습니다 .
• 품질: 초기 인쇄 품질은 98% 이상이었고, 내부 품질은 CT 스캔 결함이 전혀 없었으며 성능은 설계 요구 사항을 완전히 충족했습니다.

사례 연구: 이 사례는 특정 특성을 지닌 특정 "견고한 소재"의 경우 기존 방식으로는 취급이 까다로울 수 있지만, SLM 기술은 비용이 많이 드는 옵션이 아니라 유일하게 경제적이고 실행 가능한 솔루션임을 보여줍니다.

마찬가지로 까다로운 소재로 제작된 3D 프린팅 부품이 필요하다면, JS Precision이 AlMgSc 합금을 제작하는 데 도움을 드린 것처럼 성능과 비용 측면에서 획기적인 발전을 이룰 수 있도록 도와드리겠습니다. 전용 SLM 기술과 정교한 후처리 기술을 결합하여 복잡한 부품 생산을 간소화할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q1: 중고 금속 3D 프린터 시장은 기회인가, 아니면 함정인가?

중고 시장은 할인된 가격으로 기회를 제공하며, 일부 장비는 신품 가격의 50~70% 수준으로 저렴한 가격으로 구매할 수 있어 예산이 한정된 업체에서도 쉽게 구매할 수 있습니다. 하지만 단점도 있습니다. 예를 들어, 공식 보증이 없거나, 핵심 부품이 노후화되었거나, 기술 사양이 오래되어 새 파우더와 호환되지 않을 수 있습니다.

질문 2: 3D 프린팅 금속 부품의 비용은 어떻게 추산됩니까?

일반적으로 "재료 수량 비용 + 기계 시간 비용 + 후처리 비용"을 기준으로 추산됩니다. 재료 수량 비용은 부품 수량 및 파우더 단가, 인쇄 시간 및 장비 비용에 대한 기계 시간 비용, 그리고 공정별 후처리 비용을 기준으로 추산됩니다. JS Precision 온라인 견적 플랫폼에 3D 모델을 업로드하면 시스템이 실시간으로 추산해 줍니다.

Q3: 앞으로 금속 3D 프린터에 대한 대폭 할인이 있을 가능성이 있나요?

가격 인하의 유연성이 어느 정도 있습니다. 기술 성숙과 시장 규모 확대로 중저가 장비 의 가격은 10~20%까지 하락할 수 있습니다. 그러나 고출력 레이저 및 정밀 분체 도장 장비와 같은 핵심 부품은 여전히 기술 진입 장벽이 높은 공급업체가 거의 없습니다. 가까운 미래에는 큰 폭의 가격 인하가 이루어지지 않을 것으로 예상되지만, 고가 장비의 가격은 변동이 없을 것입니다.

Q4: 그렇다면 왜 파우더를 직접 사는 것이 훨씬 더 저렴할까요?

물론 일반 파우더는 제조사 인증 파우더보다 20~30% 저렴하지만, 그만큼 가격도 비쌉니다. 인증되지 않은 파우더를 사용하면 장비 보증이 무효화되고, 인쇄 실패율이 30%를 훌쩍 넘을 수 있으며, 심지어 고가의 레이저 헤드가 고장 날 수도 있습니다. 이러한 비용은 재료비 절감 효과를 훨씬 상회하기 때문에 JS Precision은 일반 파우더 사용을 강력히 권장하지 않습니다.

요약

금속 3D 프린터의 가격은 최첨단 광학 기술, 재료 과학, 그리고 정밀 공학의 가치를 반영합니다. 대부분의 기업이 무턱대고 막대한 자본을 투자하는 것은 근시안적인 생각입니다. 더 현명한 방법은 전문가를 고용하여 전문적인 업무를 수행하고, 고정 비용을 가변 비용으로 전환하는 것입니다. 재정적 유연성과 안정성을 유지하면서 기술의 이점을 누릴 수 있습니다.

전문 3D 프린팅 서비스 제공업체인 JS Precision은 금속 3D 프린터 확보 문제를 해결하고, 3D 프린팅 가격을 낮추고, 3D 프린팅 부품의 품질을 보장하여 설계부터 최종 제품까지 문제 없는 프로세스를 제공하는 원스톱 맞춤형 3D 프린팅 제조 서비스를 제공합니다.

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