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자동차 도어 힌지의 전도성, 적인가 친구인가

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글 : 원선웅(mono@global-autonews.com)
승인 2018-12-13 15:43:41

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새 차를 구매할 때 구매자는 외관에 결함이 없는지 살펴보는데 이는 자동차 제조사들이 잘 알고 있는 사실이다. 자동차가 공장에서 출고될 때 높은 품질의 도장 마감이 매우 중요하지만1,2 중장기적인 고객 만족도는 도장의 내구성에 크게 좌우된다.  

 

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오늘날 전착 도장(e-페인팅)은 균일하고 효율적인 도장을 위해 보통 선호되는 방법이다. 페인트는 금속 작업물을 통과하는 전기 전류에 의해 자동차의 표면에 접착된다. 하지만 전류가 도달할 수 없는 부위는 도장되지 않는다. 제조사의 입장에서는 차체와 도어를 개별적으로 도장하기보다는 조립 후, 전체 자동차 부품을 한 번에 도장하는 것이 훨씬 더 효율적이다. 따라서 전류가 힌지 베어링을 포함하여 도어 힌지를 통과해야 한다. 그 결과, 그림 1에서 보는 바와 같이 힌지 조립에 따라 크게 좌우됨을 의미한다.

 

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그러므로, 전도성 힌지를 사용하는 것이 상식이다. 하지만, 힌지 베어링의 표면 전체에 전기를 통하게 할 경우 또 다른 문제를 유발할 수 있다. 페인트는 힌지 사이의 전체 표면을 덮어서 상대적으로 움직이는 2개의 부품 사이에 페인트가 고착되는 현상을 초래한다. 도장 후 힌지를 움직이면 고착된 페인트가 떨어지면서 도장된 표면이 벗겨져 부식 위험이 증가하게 된다. (그림 2 참조).

 

또한, 떨어져 나간 페인트 조각이 차체에 붙어 코팅 작업에서 도장 결함을 유발한다. 최악의 경우에는 도장 작업을 다시 해야 하며, 이렇게 되면 조립 라인에서 추가 작업과 자원을 사용해야 되므로 비용이 증가한다.

 

 

작은 변화가 큰 변화를 만든다

이 문제를 피하려면 타협이 필요하다. 모든 부품을 코팅하기 위해서는 베어링이 전도체이어야 하지만 베어링 작동부에는 전도성이 없어야 한다. 한 가지 해결책은 비 전도성 표면으로부터 돌출된 노치를 적용하는 것이다. 이 비 전도성 표면은 힌지 사이의 인터페이스에 페인트가 엉겨붙는 현상을 방지한다. 이 노치는 금속 지지층을 노출시킴으로써, 코팅을 해야 하는 모든 결합 부품에 필요한 전도성을 허용한다.

 

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다음 예는 실제 작업에서 이것이 어떻게 적용되는지를 보여주고 있다. Saint-Gobain의 NORGLIDE® 베어링 솔루션은 필터 소재의 선택으로 전도성을 조정할 수 있는 PTFE 층으로 구성되어 있다. e-페인트 솔루션을 위해 이 층들은 금속 지지층을 노출시켜 전류가 통과할 수 있게 하는 몇 개의 노치(그림 3에 표시)만 제외하고 절연이 되도록 되어 있다.

 

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그 결과 베어링이 코팅해야 하는 모든 표면에 전도성을 제공하지만, 결합 부품 인터페이스는 절연시켜서 페인트가 엉겨붙는 결함을 없애준다. (그림 4). 베어링 전체 표면에 전도성을 제공하는 제품보다 이 솔루션을 사용함으로써 도장 잔해물을 최대 75%까지 줄일 수 있다.


페인트가 엉겨붓는 현상으로 생기는 문제는 고객을 염두에 둔 엔지니어들이 설계한 엔지니어링 솔루션을 선택함으로써 간단히 해결될 수 있다. 이러한 문제 해결 역량 수준은 오직 엔지니어들이 사용 용도의 기술적 측면과 그에 연계된 문제들을 이해할 때에만 가능하다. 결국, 작은 부품이 큰 차이를 만든다. 자동차 제조사들은 맨 처음부터 고객이 원하는 것은 결함이 없는 도장 작업이라는 사실을 염두에 둠으로써 이 문제를 해결할 수 있다.

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