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브레이크뉴스 문홍철 기자= 현대자동차와 기아가 일반적인 도장 공정 없이도 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.
이 공법의 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.
break9874@naver.com
*아래는 위 기사를 '구글 번역'으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다. '구글번역'은 이해도 높이기를 위해 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.<*The following is [the full text] of the English article translated by 'Google Translate'. 'Google Translate' is working hard to improve understanding. It is assumed that there may be errors in the English translation.>
Hyundai Motor Company and Kia Successfully Mass-Produce ‘Unpainted Composite Molding Technology’
Break News Reporter Moon Hong-cheol= Hyundai Motor Company and Kia have succeeded in mass producing ‘unpainted composite molding technology’ that can maintain a smooth car body surface and secure a high level of strength without a general painting process.
This manufacturing method was first applied to the roof spoiler of Hyundai Motor Company’s electric business platform model ‘ST1 Cargo’.
Paint-free composite molding technology is a next-generation manufacturing method that utilizes plastic composite materials to produce vehicle exterior parts without additional painting work.
The biggest feature of this method is that it maximizes the effect of reducing carbon emissions during the production process by utilizing colored raw materials with a transparent layer and a colored layer to replace the general automobile painting process.
First, the colored raw materials are heated and softened, then placed on a mold to create an exterior molding shaped like a roof spoiler.
Afterwards, in order to secure strength above a certain level, polyurethane and glass fiber, which are thermosetting materials, are applied to the inside of the molding and then pressed again into a mold to complete the final product.
Previously, the same painting and sanding work as car body painting was required to produce a roof spoiler, but by using paint-free composite molding technology, these painting processes can be omitted. Body paint factories account for the highest energy consumption among automobile manufacturing processes, accounting for 40%.
In terms of painting quality, it has the advantage of achieving a high level of gloss compared to general painting techniques as well as achieving uniform and rich color development. Another advantage is that because colored raw materials are used, the original color is maintained at the injured area even if there is light damage.
In addition, the composite material applied to this technology is more than 20% lighter than Fiber Reinforced Plastic (FRP), a roof spoiler material manufactured using existing methods, helping to improve overall efficiency.
Hyundai Motor Company and Kia believe that the non-painted composite material technology has a high degree of molding freedom and can be implemented in a variety of colors, so it can be widely used in parts that require small quantity production of various types.
In particular, the plan is to develop the non-painted composite molding technology one step further and apply it to the production of car body parts such as hood panels to meet various consumer needs.
An official from Hyundai Motor and Kia said, “The unpainted composite molding technique is the result of Hyundai Motor Group’s research on manufacturing technology to provide customized mobility tailored to customers’ tastes and purposes,” adding, “We have secured production flexibility and high marketability through innovation in manufacturing methods while also securing high marketability.” “We will strive to contribute to reducing energy use,” he said.
