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인천의 한 아파트에 설치되는 조형물의 제작 작업으로, 약 3.5미터의 가장 높은 비정형 조형을 제작하기 위하여, 로봇 자동 용접을 응용한 금속 3D프린팅 기법을 적용하였다.

Wire Arc Additive Manufacturing
금속 소재 와이어를 비활성 보호 가스(Ar)와 함께 공급하여 용접하는 아크 용접 방식을 활용하여, 용융된 금속물을 연속적으로 모재에 용착한다. 용착된 비드위에 거듭하여 금속을 용착시킴으로써 마치 플라스틱 소재를 녹여 적층하는 FFF(Fused Filament Fabrication) 3D 프린팅와 유사한 WAAM(Wire Arc Additive Manufacturing) 방식으로 스테인리스 소재를 3D 프린팅하였다.

본 제작에 앞서, WAAM 기법을 활용한 스테인리스 소재의 적층 실험을 진행하여, 알맞은 적층 조건( 용접속도, 소재 공급 속도, 전류/전압 조건, 적층 두께와 높이 등) 을 특정하였고, 적층 이후 절단을 위하여 플라즈마 컷팅 장비를 로봇 제어를 통해 활용할 수 있도록 준비하였다.

아크 용접 장비는 산업용 로봇의 움직임과 동기화되어, 조형의 기울어진 형상에 따라 토치를 장착한 마운팅 플랜지를 적절히 기울이는 동작들을 프로그램하여, 용접시 액상에 가까운 쇳물이 흐르지 않고 적층될 수 있도록 하였다.