현대자동차·기아가 일반적인 도장 공정없이 매끄러운 차체 표면이 유지되는 동시에 높은 수준의 강도를 확보할 수 있는 ‘무도장 복합재 성형 기술’ 양산에 성공했다.
이 제조 공법은 현대차 전동화 비즈니스 플랫폼 모델 ‘ST1 카고’의 루프 스포일러에 최초로 적용됐다.
무도장 복합재 성형 기술은 플라스틱 복합재를 활용, 별도의 도장 작업없이 차량 외관 부품을 생산할 수 있는 차세대 제조 공법이다.
가장 큰 특징은 일반적인 자동차 도장 공정을 대체하기 위해 투명층과 컬러층이 적층된 컬러 원소재를 활용, 생산 과정에서의 탄소배출 저감 효과를 극대화한다는 점이다.
우선, 컬러가 입혀진 원소재를 가열해 연화(軟化)시킨 뒤 금형 위에 올려 루프 스포일러 모양의 외관 성형물을 제작한다.
이후 특정 이상의 강도 확보를 위해 성형물 안쪽에 열경화성 소재인 폴리우레탄과 유리 섬유를 도포한 뒤 금형으로 다시 누르는 과정을 거쳐 최종 제품을 완성한다.
기존에는 루프 스포일러를 제작하기 위해 차체 도장과 동일한 도장 및 샌딩 작업이 필요했지만 무도장 복합재 성형기술을 활용하면 이러한 도장 과정을 생략할 수 있게 된다. 차체 도장 공장은 자동차 제조 공정 가운데 에너지 소비량 40%를 차지할 정도로 가장 높다.
도장 품질 측면에서도 일반 도장 기법 대비 높은 수준의 광택은 물론 균일하면서도 풍부한 발색 구현이 가능하다는 장점이 있다. 컬러 원소재를 사용했기 때문에 가벼운 손상이 나더라도 상처 부위에 원색 그대로의 색상이 유지된다는 점도 이점이다.
게다가 이 기술에 적용된 복합 소재는 기존 공법으로 제작되던 루프 스포일러 소재인 섬유 강화 플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastic) 대비 20% 이상 무게가 가벼워 전비 향상에도 도움된다.
현대차·기아는 무도장 복합소재 기술이 성형 자유도가 높고 다채로운 컬러 구현이 가능해 다품종 소량 생산이 필요한 부품에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.
특히, 무도장 복합재 성형 기술을 한 단계 더 발전시켜 후드 패널 등과 같은 차체 부품 제작에도 적용해 다양한 소비자 니즈를 충족시킨다는 계획이다.
현대차·기아 관계자는 “무도장 복합재 성형 기법은 고객의 기호와 목적에 맞는 맞춤형 모빌리티를 제공하기 위한 현대차그룹의 제조 기술 연구의 결과물”이라며 “제조 공법의 혁신을 통해 생산 유연성과 높은 상품성을 확보하는 동시에 에너지 사용 절감에도 기여할 수 있도록 노력하겠다”고 말했다.
(자료제공: 현대자동차)
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