주식회사 엔디케이
～유도경화기술의 발전을 뒷받침하는 금속 3D 프린터
NDK 주식회사는 유도 경화 기술 분야에서 오랜 역사를 가지고 있으며, 금속 적층 제조 기술을 도입하여 더욱 발전하고자 노력하고 있습니다.
이 인터뷰에서 우리는 NDK가 금속 3D 프린터를 어떻게 소개했는지, 미래 전망과 JEOL Ltd.에 대한 기대에 대해 자세히 물었습니다.
히로츠구 타케우치
주식회사 NDK 사장
간사이 대학 공학부 금속공학과를 졸업한 후 1977년 NDK 주식회사에 입사했습니다. 그는 장비 제조 부문에서 기술 개발을 담당했으며 플라즈마(이온) 질화 기술 개발에 참여했습니다. 나중에 전문성을 높이기 위해 이바라키 대학 대학원 이공학부 재료 과학 박사 과정에 진학하여 공학 박사 학위를 취득했습니다. 대학원 재학 중에는 이바라키 대학 교수의 지도를 받으며 일과 학업을 병행했습니다. 49세에 이사로 임명되어 11년간 자회사 사장을 역임했습니다. 58세에 NDK 주식회사 사장으로 임명되어 현재까지 이 자리에 있습니다.
자체 생산을 실현하기 위해 Metal 3D Printer JAM-5200EBM 도입
―― 귀사에서 금속 3D 프린터를 도입한 경위를 말씀해 주시겠습니까?
저희 회사는 수년간 철강 소재에 대한 유도 경화의 계약 가공 및 장비의 제조 및 마케팅을 해왔습니다. 유도 경화에는 구리로 만든 가열 코일이 불가피합니다. 저희는 제휴사에서 절단, 굽힘, 구멍 만들기 및 브레이징을 통해 준비한 코일을 사용하곤 했습니다. 그러나 특정 요구 사항을 충족하지 못하는 경우가 있었습니다. 또한 제휴사에 생산을 의뢰하기보다는 자체적으로 가열 코일을 생산해야 한다고 생각했습니다. 이는 가열 코일이 유도 경화에 필수적인 부품이기 때문에 앞으로 꾸준히 계약 가공 주문을 받는 데 도움이 될 것입니다.
이러한 배경을 바탕으로 우리는 금속 3D 프린터 도입을 고려하기 시작했습니다. 금속 3D 프린터를 사용하여 복잡한 모양의 코일을 구현하고 자체 생산을 통해 안정적으로 공급하면 고객 만족도를 높이고 주문을 확대할 수 있을 것으로 생각했습니다. 또한, 악기 판매 시 코일을 부착물로 제공함으로써 안정적인 주문을 기대할 수 있었습니다.
―― 전자빔 방식의 금속 3D 프린터를 선택하신 이유는 무엇인가요?
우리의 구리 가열 코일은 구리 합금으로 만들어지지 않고 순수 구리로 만들어졌습니다. 비용 면에서 순수 구리는 더 비쌉니다. 그럼에도 불구하고 순수 구리는 전기 전도도가 높기 때문에 전체 전력 비용을 계산할 때 순수 구리를 사용하는 것이 더 나을 것이라고 결정했습니다.
금속 3D 프린터에는 전자빔 유형과 레이저 유형의 두 가지 유형이 있습니다. 우리는 전자빔 유형을 선택했습니다. 전자빔 유형은 에너지 변환 효율이 높아 순수 구리를 모델링하는 데 더 좋기 때문입니다. 구리 합금을 모델링하는 경우 레이저 유형이 적합하지만 순수 구리의 경우 전자빔 유형이 더 좋을 것이라고 생각했습니다.
―― 다른 제조업체가 아닌 JEOL을 선택한 이유는 무엇입니까?
일부 일본 제조업체는 레이저 유형의 금속 3D 프린터를 제공하지만 전자빔 유형을 제공하는 곳은 JEOL뿐입니다.
또한, 우리는 JEOL과 오랜 역사적 관계를 맺고 있으며 JEOL은 중요한 주주이기도 합니다. JEOL을 선택한 또 다른 이유는 전자 현미경과 같은 정교한 분석 기기와 산업 장비를 생산하는 세계 최고의 제조업체로서 JEOL에 대한 엄청난 확신이 있기 때문입니다.
―― 도입으로 인해 회사의 제조 공정은 어떻게 바뀌었나요?
아직 큰 변화는 없지만, 우리는 가열 코일의 품질을 개선하고 납품 전 제조 시간을 단축하는 것을 목표로 하고 있습니다. 우리는 고객으로부터 높은 평가를 받고 있는데, 제휴 회사에서 몇 주가 걸렸던 프로토타입을 이제 사내 생산 덕분에 며칠 만에 준비할 수 있기 때문입니다.
장비의 사용 편의성은 매우 높습니다. 사용자 관점에서 설계되었다고 생각합니다. 반면 구리 분말 제거 및 고열 구리 냉각 공정에는 개선의 여지가 있습니다. 효율성의 추가 개선을 모색하고자 합니다.
향후 AI 도입 등 추가적인 발전이 기대된다
―― 시스템 도입 후, 비용 절감과 생산성 향상 측면에서 어떤 성과를 거두었나요?
가동이 얼마 남지 않았기 때문에 우리는 주로 프로토타입을 제작하는 데 3D 프린터를 사용합니다. 비용 절감과 생산성 향상이 앞으로의 과제가 될 것입니다. 하지만 우리는 구리 가루 폐기 비용을 줄이기 위해 JEOL 담당자와 협의하고 있습니다.
―― "JAM-5200EBM"을 활용한 신규사업 계획은 있나요?
현재는 주로 자사에서 히팅 코일을 제조하는 데 사용되고 있습니다. 그러나 밸브, 전기 부품, 경화 가공용 철 소재 등 다양한 프로토타입에 대한 문의가 있습니다. 무엇보다도 구리의 전기 전도성과 열 전도성을 활용한 부품 개발에 주력하고 있습니다. 이를 활용하여 새로운 사업을 창출하고자 합니다.
―― 그 밖에 JEOL의 제품에 기대하는 점이 있다면요?
당사의 핵심 사업은 강재의 유도 경화 및 이온 질화, PVD, DLC 코팅과 같은 표면 개질 기술입니다. 반면, 우리는 여전히 적층 제조 기술에 대한 경험이 부족하므로 JEOL의 지도 하에 사업을 발전시키고 싶습니다.
또한, 최근 몇 년 동안 "AI"가 널리 논의된 주제이며, 우리는 그것이 산업 기계에 통합되는 것을 보고 싶습니다. 예를 들어, 데이터를 입력하고 조건을 설정하여 제품을 자동으로 제조할 수 있는 기능이 있다면 사용하기가 더 쉬울 것입니다.
금형 표면의 매끄러움 문제
―― 시스템 도입 과정에서 겪었던 어려움이나 과제가 있다면 말씀해 주세요.
문제는 성형품 내부에 남아 있는 금속 가루를 제거하고 표면 거칠기를 개선하는 것입니다. 현재 상태에서도 기능적인 문제는 없지만, 표면 마감을 매끄럽게 하면 제품의 가치가 높아질 것이라고 생각합니다.
―― 현장의 조작 및 유지관리의 용이성은 어떻게 평가하시나요?
작동 및 유지 관리가 매우 쉽습니다. 장비가 사용하기 쉽고 현장 근로자에게 부담을 거의 주지 않는다고 생각합니다.
―― 설치 후 문제 해결 및 지원 체제에 대한 소감은 어떠신가요?
문제가 생겼을 때 즉각적인 대응을 받았습니다. 영업, 엔지니어링, 서비스 간의 조정이 훌륭합니다. 만족스러운 지원 시스템은 우리에게 큰 안정감을 줍니다. 예를 들어, 외국 기업과 거래할 때 그들은 대답이 명확하고 일반적으로 "무엇을 할 수 있고 할 수 없는지"를 명확하게 나타냅니다. 반면에 JEOL 담당자에게 연락했을 때 영업, 엔지니어링, 서비스 담당자가 모두 협력하여 지원해 주었습니다. 따라서 안심하고 장비를 사용할 수 있었습니다.
―― 사이트 피드백을 통해 좋은 점이나 개선이 필요하다고 생각하는 부분이 있나요?
아직 운영 기간이 짧기 때문에 현장 숙련도 측면에서 해결해야 할 문제가 몇 가지 있습니다. 운영이 진행됨에 따라 발견되는 모든 사항을 JEOL과 공유하고 개선할 계획입니다.
―― 실제로 이 제품을 활용해 본 결과, 어떤 회사나 단체에 이 제품이 적합할 것 같나요?
이것은 우리에게 첫 번째 시도이고 대답하기 어려운 질문입니다. 자동차 부품과 같은 제조 산업의 개발 부서나 산업 기술 센터의 연구에 적합할 수 있다고 생각합니다. 또한 알루미늄, 구리, 티타늄의 부품을 개발하고 반도체 관련 부품을 제조하는 데 활용할 수 있습니다. 중소기업이 직접 도입하기 어려울 수 있습니다. 그러나 산업 센터와 같은 정부 시설에 도입하면 많은 중소기업이 사용할 수 있는 기회가 생길 것입니다. 전시회에서 예상을 뛰어넘는 현장 문의가 들어옵니다. 이를 통해 금속 3D 프린터가 광범위한 산업 분야에서 활용될 가능성이 있다고 느꼈습니다.
―― 앞으로 현장에서 "JAM-5200EBM"을 더욱 활용할 계획이 있으신가요?
현재는 주로 사내용 고주파 가열용 코일 제조에 사용하고 있습니다. 하지만 앞으로는 고주파 유도 경화 장비 고객에게 홍보하고, 고부가가치 신제품 개발에 활용하고자 합니다. 더불어, 사업을 전면적으로 발전시키는 것을 목표로 기술적 역량을 더욱 향상시키도록 노력할 것입니다.