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알루미늄 엔진 가공기술

전문가 제언: ○ 자동차 업계에서는 알루미늄 엔진 사용을 지속적으로 확대해 나가고 있다. 일반적으로 알루미늄 엔진 실린더 블록은 주철로 된 라이너(liner)를 삽입하여 주조하고 있으나 궁극적으로는 알루미늄 블록에 직접 내구성 피막처리를 하여 사용하는 라이너 삽입이 없는 일체형 엔진 블록의 사용을 지향하고 있다.

○ 초기에는 알루미늄 엔진을 채택하면 원가가 상승하는 단점 때문에 자동차 제조업체에서는 적용하는 것을 꺼려해 왔으나 최근에는 대량 생산 시 사이클 타임을 단축할 수 있고 주조 기술의 발달, 차량 연비 향상 및 친환경 대응 등의 필요성으로 알루미늄 엔진 채용이 확대되는 추세이다.

○ 알루미늄 실린더 블록 주조방식에는 중력을 이용한 저압주조, 주물을 진공으로 빨아올려 주조하는 진공주조, 700∼2000기압의 고압으로 금형에 압입하는 고압주조가 있으며, 각각 장단점이 있어 각 메이커별로 상이하게 적용하고 있다. 소량 생산인 경우에는 사이클 타임은 길지만 시설 및 생산이 쉽고 주조 품질도 우수한 저압주조 방식이 사용되고, 수십만 대 이상으로 대량 생산인 경우에는 생산 효율이 5배 이상 우수한 고압주조 방식을 사용한다.

○ 알루미늄 실린더 블록의 가공기술에서 중요한 것은 구멍가공 방법과 보어의 호닝가공이다. 이들 공정의 가공 능률 향상, 공정 기술의 단축 및 공정 특성에 맞는 공구를 개발하여 생산 원가를 낮추고 종전의 엔진과 차별화시키는 것이 알루미늄 엔진 개발의 목적이다.

○ 자동차 엔진 소재의 변천 과정을 보면 주철에서 알루미늄으로 바뀌었으며 앞으로는 마그네슘 합금이 주목을 받을 것으로 전망하고 있다. 이는 연료 절감 및 배기가스 배출 감소를 위한 대책의 일환이며, 세계적인 추세이다. 우리도 미래형 자동차를 준비하는 과정에서 자동차 강국으로서 경쟁에서 살아남기 위한 국가적인 연구노력이 필요한 때이다.

저자: Nobuaki SUZUKI, Toshiyuki NISHI
자료유형: 학술정보