글로벌오토뉴스

상단배너

  • 검색
  • 시승기검색
ä ۷ιλƮ  ͼ  ī 󱳼 ڵδ ʱ ڵ 躴 ͽ ǽ ȣٱ Ÿ̾ Auto Journal  Productive Product

[오토저널] 자동차 차체수리를 위한 복원 기술 동향

페이지 정보

글 : 오토저널(ksae@ksae.org)
승인 2016-05-19 19:42:57

본문

자동차용 부품 중 차체 재제조 기술은 현재 쿼터패널, 보닛(일명 후드), 트렁크 리드, 범퍼 등 일부분에 대하여 재제조 품질인증을 위한 기술 개발과 품질인증(안)이 실시되고 있으며 일부 품목 중 범퍼의 경우는 보험처리까지도 가능하게 되어 있어서 향후에는 차체 리페어 또는 재제조에 대한 기술 개발이 절실히 필요하다고 본다.

최근 자동차의 차체는 충돌 안전성 확보차원과 경량화를 위하여 고장력 강판을 사용하고 있으며 일부 차종은 경량화를 위하여 알루미늄 차체를 사용하기도 한다. 따라서 이러한 소재와 재질을 비롯하여 용접, 접합 부분에 대한 복원 또는 재제조를 위한 차체 관련 요소기술에도 점점 고도의 기술과 관련된 복원을 위한 수리 시설 등이 필요하다고 생각된다. <그림 1>과 같이 최근 차체 구조는 안전도 향상을 위한 부문으로 중점을 두고 있다는 것을 알 수 있다.

아직은 차체 재제조를 위한 복원 수리 기술이 국내에서는 낙후되어서 향후 재제조 활성화를 위하여 차체수리시 생산성과 품질 확보를 위한 하이테크의 기술 보급과 확산이 필요하다고 판단된다. 특히, 관련 재제조 업체뿐만 아니라 정비업체에서는 고장력강판 사용에 따라 복원 장비를 갖추어야 효율적이고 생산성이 높은 작업을 수행할 수 있다고 판단된다. 아러한 차체 복원을 위한 수리 정비용 기기는 주로 일본과 미국, 유럽 업체들이 상당히 기술개발과 장비 보급을 실시하고 있으나 아직 국내에서는 이러한 기술 개발이 더디게 되어 있어 향후에는 이러한 차체수리를 위한 특수 장비 제작 산업체의 활성화가 필요하다고 본다.

따라서 본 고에서는 최근 이슈화되고 있는 차체 복원수리를 위한 관련 기술 동향과 특수 목적에 사용되는 장비들의 적용성 등을 알아보고 향후 자동차 차체 재제조를 위한 복원 수리 기술들에 대하여 살펴보고자 한다.

6c890e0c01c7d577396d2e6487647627_1463654

차체 복원 방법

●접합
차체 제조를 위한 가공방법은 주로 소성가공 중 핫 스탬핑(Hot Stamping), 하이드로포밍(Hydroforming), 롤 포밍(Roll Forming), 이중압출 등 이외에 용접을 위한 접합 방법이 다양하게 적용되고 있고 복원을 위해서는 이러한 접합에 따르는 부분을 잘 복원해야 한다. 차체에 적용되는 예는 <그림 2>, <그림 3>과 같은 다양한 접합 종류가 있어 이에 적합한 관련 접합 해체공구 등이 필요하다.

●초고장력강판 수리
최근 자동차에 적용되는 초고장력강판의 철강 소재의 물성은 <그림 4>와 같으며 핫 스탬핑 공법은 기존 스틸의 상온 성형법과 달리 고온(900~950℃)에 가열하여 고온상태에서 프레스로 성형 후 금형 내에서 급랭시켜 제작하는 공법이다. 이는 성형 전 약 500~800MPa, 성형 공정 후 약 1,300~1,600MPa의 고강도 부품을 얻는 신 성형 공정으로 포스코, 현대 하이스코 등 국내 주요 철강업체에서 개발 공급하고 있다. <그림 5>에서 알 수 있듯이 초고장력강판 사용시 접합에는 다양한 방법들이 적용되고 있으며 이러한 초고장력 강판에 수리 복원하는 방법이 필요하다고 본다. 초고장력 강판은 고강도라서 일반 수리공구로는 수리가 어렵고 핫스탬핑으로 제작된 센터 필러의 경우 스폿 용접은 일반 용접기로는 제거하기가 어렵다. 스폿 용접한 부위는 CO2 용접기(미그 용접기) 또는 스폿 용접기를 병행해야 수리 품질이 양호하게 된다.

6c890e0c01c7d577396d2e6487647627_1463654

●초고장력강판 수리 절차 예
다음은 국내 현대자동차의 초고장력 강판 적용 부품에 대한 수리방법을 살펴보고자 한다. 핫 스탬핑 공법으로 제작된 초고장력강은 수리가 불가능하여 반드시 교환하는 방법이 적정하다고 판단된다. 작업의 편의성 등을 위한 산소용접의 사용은 절대 금지해야 하며 미그용접과 스포트 용접이 병행되어야 한다.

6c890e0c01c7d577396d2e6487647627_1463654

●차체 바디 샌딩 방법
초고장력강판을 사용하는 부품에서 용접 부위를 제거하기위해 사용하는 페퍼 및 기타 공구는 <그림 8>과 같다.

차체 복원 장비

앞서 살펴본 바와 같이 최근 고장력강판 및 알루미늄을 사용하는 차체를 복원수리하는 기술들은 장비 제조업체에서 수리비용 절감과 수리시간 단축 등을 위하여 신제품들이 많이 출시되어 있다. 이중에서도 3M과 같은 회사에서는 자체 고유 기술을 개발하여 초고장력 강판에 사용되는 절삭공구를 비롯하여 너겟 제거용 공구, 샌딩용 페퍼 등 다양하게 공구들을 보급하고 있으며 일부 유럽에서는 수리비용을 절감하기 위하여 차체 복원을 간단히 하는 기술들도 국내에 소개되고 있어 향후 차체 수리에 진보된 기술들과 관련 특수 공구들이 보급되어 차체수리 공정에 효율적으로 사용될 것으로 예상된다. 또한 생산성 향상을 위하여 국내에서도 이러한 장비 또는 공구들이 많이 사용될 것으로 예상된다.

6c890e0c01c7d577396d2e6487647627_1463654

Hotbox 제품의 경우는 어느 부분이든지 매우 짧은 시간에 정확하게 가열할 수 있는 편리하고 컴팩트한 유도가열기 (Induction Heater)를 사용하여 특정 주파수를 이용할 경우 철판의 표면은 활성화되고 철판의 위쪽 표면은 가열 팽창하며 냉각 과정을 통해 원래의 평면 형태로 복원이 되는 원리를 이용한 공구로서 간단한 덴트 정도의 차체 부품에 적용되면 손쉽게 복원할 수 있는 장점을 가지고 있는 장비라고 판단된다. <그림 9>와 같은 원리를 응용하여 차체 복원에 적용되는 예를 나타낸 것이 <그림 10>이다.

자동차 차체를 복원 수리하기 위한 복원 공정에서 다양한 특수공구들이 개발되어 있어 향후 복원 및 재제조하는데 큰 역할을 할 것으로 기대되며 차체의 변화가 경량화를 비롯하여 초고장력 강판 사용이 증가함에 따라 정비공정을 비롯한 복원수리를 위하여 특수공구의 사용이 절실히 필요하다. 또한 복원수리를 효율적으로 수행하고 생산성을 높이고 재작업의 불편함을 해소하기 위해서라도 이러한 복원 공정 개발과 복원장비 보유가 반드시 필요하다고 사료된다. 향후에는 이러한 장비들을 이용하여 초고장력강판의 복원 수리 과정의 표준화 등 재제조 공정 개발과 차체수리 복원 기술에 대한 장비 국산화 등의 개발이 시급하다고 판단된다.

 

글 / 나완용 (신성대학교)

출처 / 오토저널 15년 11월호 (http://www.ksae.org)  

  • 페이스북으로 보내기
  • 트위터로 보내기
  • 구글플러스로 보내기
하단배너
우측배너(위)
우측배너(아래)