자동차 도어 무게를 기존의 3분의 1로 줄일 수 있게 됐다. 자동차 도어 소재를 스틸에서 알루미늄 합금으로 대체할 수 있는 레이저용접 기술이 개발됐다.
한국기계연구원(원장 박천홍)은 서정 부산기계기술연구센터 박사팀이 알루미늄 도어 양산에 적용할 수 있는 레이저 용접기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
알루미늄 합금소재는 가벼우면서 강도가 높지만 접합이 어려워 양산이 어려웠다. 광흡수율이 낮아 레이저를 잘 반사시키고 균열도 쉽게 발생한다.
연구팀은 알루미늄, 망간, 규소 등을 합금해 강도를 높였다. 또 최적의 레이저 용접 조건을 찾아냈다.
용접 시 에너지 밀도를 높이는 방법을 썼다. 이 경우 알루미늄의 레이저 흡수율을 높일 수 있다. 또 접합 부위에 특정 패턴을 적용하는 '패턴 용접' 방식으로 용접 강도를원재료 대비 80% 이상 높였다. 레이저 빔을 빠르게 움직이는 '레이저 스캐닝기술'을 응용했다.
연구팀은 현재 국내 자동차 부품 전문업체와 관련 기술 상용화에 나서고 있다. 앞으로는 도어뿐만 아니라 차체 전체로 기술 적용 범위를 넓힌다.
기계연은 이전에도 많은 레이저 용접 기술개발 성과를 거둔 곳이다. 1999년에는 서로 다른 두께의 강판을 용접하는 'TWB 레이저 용접기술'을 개발했다. 2010년에는 차체 앞부분에 알루미늄을, 뒷부분에는 스틸을 적용한 '하이브리드 언더바디 접합 기술'을 개발했다.
서정 박사는 “이 기술로 다양한 경량 소재 적용 제품을 만들 수 있을 것”이라면서 “실제 생산현장에 적용해 국내 자동차의 경량화 및 연비 향상에 기여하겠다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
