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자동차 부품의 하이드로포밍 기술

전문가 제언: ○ 최근 자동차업계는 고유가 및 환경문제 등으로 인하여 대체 에너지 및 고연비 차세대 자동차 개발에 총력을 기울이고 있다. 여기서 빼놓을 수 없는 것이 자동차의 경량화와 배기가스 배출량의 감소이다. 자동차 중량의 약 25%는 스티어링시스템(steering system), 서스펜션시스템(suspension system) 등의 섀시(chassis) 부품이 차지하고 있다.

? 이를 경량화하기 위한 방법으로는 부품의 알루미늄화, 마그네슘이나 티타늄 등의 경량소재 사용 및 단순 일체화, 중공화 공법 등이 있으며 이들 가운데서도 최근 주목을 받고 있는 것은 하이드로포밍(hydroforming) 공법이다.

○ 하이드로포밍 기술은 복잡한 형상의 자동차 부품을 만들 때 여러 형태의 프레스로 따로 가공한 후 용접하지 않고, 강판을 튜브형태로 만들어 튜브 안으로 물 같은 액체에 강한 압력을 주어 가공하는 최신 공법이다. 이 공법은 형태가 복잡하더라도 액압이 고르게 작용하기 때문에 두께와 강도가 균일한 자동차 부품을 생산할 수 있는 장점이 있다.

? 이는 기존의 차체를 성형하는 스템핑 성형공정과도 완전히 다른 개념으로, 차량 구조물의 폐단면 형상을 외부 금형형상에 따라 성형하여 원하는 모양의 차체 골격을 만드는 방식이다. 성형품이 무게에 비해 높은 구조강성을 가지며, 복잡한 형상을 하나의 다이로 생산할 수 있을 뿐 아니라 소재 회수율이 높은 장점이 있는 환경친화적인 최신 기술이다.

○ 자동차의 경량화를 위해 많은 부품들을 알루미늄으로 개발하였으나 비철금속의 국제 원자재 가격이 상승하면서 원가상승의 압박을 받고 있다. 하이드로포밍 공법의 개발은 이러한 시점에서 고가이고 강도 면에서 취약한 알루미늄재의 부품을 다시 철재로 개발, 환원하는 상황으로 바뀌고 있다. 그러면서도 알루미늄에 버금가는 경량화를 기할 수 있기 때문에 배기관(exhaust pipe), 서브프레임(subframe), 프론트 헤더(front header) 등에 사용되고 있다.

저자: Fumiaki Kikuchi
자료유형: 학술정보