안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
절삭 가공은 공구가 닿는 곳만 깎을 수 있어 속이 빈 구조나 휘어진 내부 유로가 어려운데, 적층 제조는 단면을 한 층씩 쌓으니 이런 제약이 거의 없어요. 금형 안에 냉각수 길을 곡선으로 넣거나, 속을 격자 구조로 채워 강도는 유지하면서 무게를 30~50% 줄일 수 있어요. GE는 제트엔진 연료 노즐을 20개 부품에서 한 덩어리로 합치고 무게도 25% 줄였어요. 티타늄 항공 부품은 절삭으로 만들면 원재료의 80~90%가 칩으로 버려지는데, 적층은 필요한 만큼만 녹여 붙여서 재료 낭비가 적어요.
한계는 층과 층 사이에서 나와요. 층간 결합이 층 내부보다 약해 쌓은 방향(Z축)으로 당기면 강도가 떨어지고, 덜 녹은 부분이나 기공이 남으면 피로 수명이 짧아져요. 금속은 레이저로 국부 가열과 급랭을 반복해 잔류 응력과 휨이 생기니 열처리나 열간 등방압(HIP) 처리가 필요해요. 표면에도 층 자국이 남아 거칠어서 다른 부품과 맞닿는 면은 다시 깎아야 해요.
같은 부품을 대량으로 찍어낼 땐 절삭이나 주조가 훨씬 빠르고 싸서, 실무에선 적층으로 형상을 거의 완성한 뒤 정밀한 면만 절삭으로 마무리하는 하이브리드 방식을 많이 써요 :)