[SAF / SLS]격자 구조(래티스) 3D 프린팅 경량화 사례

같은 강도를 유지하면서 부품 무게를 40% 줄일 수 있다면? 자동차, 항공, 로봇, 의료기기 분야에서 경량화는 곧 성능 향상이자 비용 절감입니다. 이걸 가능하게 하는 것이 격자 구조(래티스) 3D 프린팅입니다. 래티스 구조란 부품 내부를 꽉 채우는 대신, 반복되는 격자 패턴으로 채워 강도는 유지하면서 무게를 대폭 줄이는 설계 방식입니다.

1️⃣ 격자 구조(경량화) 달성 사례

자동차 서스펜션 마운트 40% 경량화

멕시코 엔지니어링 기업 IGESTEK은 자동차 서스펜션 쇽업소버 마운트에 토폴로지 최적화와 격자 구조를 적용했습니다. Autodesk Fusion 360의 제너레이티브 디자인 기능으로 수백 개의 설계안을 자동 탐색한 후, Formlabs Form 3L로 프로토타입 제작을 반복해 최적안을 선정했습니다. 결과적으로 기존 부품 대비 40% 경량화를 달성하면서도 동일한 하중 조건을 만족했습니다.

전동 휠체어 배터리 케이스 40% 중량 감소

일본 모빌리티 기업 WHILL은 차세대 전동 휠체어의 배터리 케이스를 제너레이티브 디자인으로 재설계했습니다. Formlabs SLA 프린터와 Castable Wax Resin으로 주조용 패턴을 출력하고, 모래 주조로 최종 알루미늄 부품을 생산했습니다. 무게 40% 감소와 함께 부품 개수까지 줄여 제조 비용도 절감했습니다.

격자 구조 미드솔, 충격흡수 성능 3배 향상

New Balance는 Formlabs와 협력해 러닝화 미드솔에 격자 구조 3D 프린팅을 적용했습니다. Formlabs가 개발한 Rebound Resin으로 출력한 래티스 미드솔은 기존 소재 대비 인장 강도 3배, 인열 강도 5배의 성능을 보였습니다. 격자 패턴의 밀도와 방향을 부위별로 다르게 설계해, 착지 충격흡수와 에너지 반환을 동시에 최적화한 사례입니다.

2️⃣ 격자 구조에 적합한 장비와 소재

기능성 시제품 제작이 목적이라면 SLA(Form 4)로 빠르게 검증하고, 소량 부품 제작이나 최종 사용 부품이 필요하다면 SLS(Fuse 1+)의 나일론 소재가 적합합니다. 설계는 nTopology(nTop), Autodesk Fusion 360, Siemens NX 등의 소프트웨어에서 격자 패턴을 자동 생성할 수 있습니다.

3️⃣ 격자 구조 3D 프린팅, 어떤 분야에서 쓰이나?

특히 자동차와 항공 분야에서는 부품 1g을 줄이는 것이 곧 비용 절감으로 직결됩니다. 산업용 3D프린터와 토폴로지 최적화 소프트웨어의 조합은 이 과제를 해결하는 가장 현실적인 방법입니다.

격자 구조 3D 프린팅은 설계 파일만 있으면 바로 출력이 가능합니다. 경량화 설계 검토, 3D프린팅 출력, 소재 선정까지 한 번에 상담 받으실 수 있습니다. 3D프린터 출력 서비스나 장비 도입이 필요하시면 편하게 문의해주세요.

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