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[공학]자동차 재료 - 캘리퍼 하우징의 경량화 대안

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작성일18-04-17 17:15

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이 기업에 따르면 현재 캘리퍼의 대체 재료로 알루미늄으로 제한된다고 한다. 그리고 액압 부하 중에 구멍을 뚫는 피어싱 가공을 실시하는 경우도 있다아 그래서 최근에는 이러한 일련의 복합 성형을 총칭하여 하이드로포밍이라고 하는 일이 많다.


3. 경량화 plan

3-1 가공성 문제 (하이드로 포밍을 이용한 가공)

(1) 하이드로 포밍의 長點

최근에 와서는 초경량 강제 자동체 차체프로젝트를 대표하는 것처럼 자동차의 경량화 요구로 자동차 부품에 적용하는 일이 급속히 확대되었다. 이러한 브레이크는 어떠한 도로 상태에서도 안정적으로 작동을 하여야 하며, 파손이 발생하지 않을 충분한 강도와 내구성이 필요하다. 하지만 우리나라의 캘리퍼들은 약 6-7kg 정도가 나간다.순서
설명

자 동 차 재 료

(캘리퍼 하우징의 경량화 plan)



1. 대상물 개요 및 경량화 필요성




승용 자동차에 사용되는 브레이크는 차량의 속도를 조절하며, 타이어, 조향장치와 함께 자동차의 안전에 직결되는 부품이다. 그림에 나타내는 것처럼 종definition 단순한 확관 성형이나 지관성형에서 보다 복잡한 형상의 성형으로 그 난이도가 높아져 가고 있다아 따라서 사전에 굽힘 가공이나 압축가공 등의 예비 성형을 필요로 하는 경우도 많다.












(brembo) (HDR)

외국 경우 HDR(hydraulic brake system)회사가 캘리퍼 브레이크 분야의 선두주자이다. 이런 재료의 변화는 고급승용차에서부터 나타나고 있다아 에쿠스가 주철과 알루미늄이 섞인 캘리퍼의 재료가 변형된 처음 모델이고 요즘 들어 나오는 제네시스와 신형 투스카니에 와서야 알루미늄 합금 소재만을 적용한 모델이 만들어 졌다.
? 부품 점수 삭감: 예를 들면 그림3과 같은 부품을 프레스로 가공하면 6~8 개 부품이 되나 HF로 하면 하나의 관재로 성형할 수 있다아
? 경량화: 스폿 용접을 위한 플랜지가 필요



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레포트/공학기술
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다. 하지만 요즘 들어 세계적인 자동차 경량화 추세와 연비 절감 때문에 캘리퍼의 재료가 변화 하는 추세이다.

(2) 하이드로포밍의 특징


앞에서 말한 것처럼 최근 HF는 자동차 부품분야에서 급속히 보급되어 가고 있는데 적용 부품으로는 종전의 프레스 성형에 대한 대체품이 많다. 그 이유로 캘리퍼를 만들기 위해서는 많은 조건들이 있는데 그 조건을 만족하는 것이 아직까지는 알루미늄 밖에 없다고 한다.
노면과 타이어의 사이에 발생하는 상대 미끄러짐을 방지하기 위해 대부분의 차량은 ABS시스템을 사용하는데, 이는 일반적인 브레이크와 달리 바퀴의 잠김을 방지하기 위하여 브레이크 실린더에 유압 공급을 계속 변화시킨다. 그래서 프레스와 비교하였을 경우 HF의 이점은 다음과 같다. 또 여기에 들어가는 캘리퍼는 이탈리아 브렘보사의 제품을 사서 조립하고 있다아 다시 말하면 이 분야에서 국내기술이 외국기술에 비해 아직 …(생략) 까지는 뒤처지고 있다는 것을 말해준다. 그 기업의 기술력은 2008년 6월 25일 현재 캘리퍼의 무게를 3.75kg 까지 무게를 줄였다. 그러므로 알루미늄으로의 재료의 변화와 기술 개발이 시급하다고 본다. 하지만 아직까지는 이것들이 선택옵션이다. 캘리퍼 브레이크는 바퀴와 같이 회전하는 디스크를 디스크 외부에 장착된 캘리퍼에 의해 클램핑함으로써 마찰재와 디스크의 마찰력을 이용하여 바퀴의 회전력을 멈추게 하는 장치이다. 일반 브레이크는 한번의 유압 상승이 있지만, ABS의 경우 작동을 하기 위해 유압이 반복적으로 작용하여, 브레이크에 많은 하중이 작용하게 되며, 이에 따른 피로손상 또한 발생할 수 있다아
캘리퍼의 재료를 바꾼다면 경량화가 가능해지게 되고 캘리퍼를 컴팩트하게 만들 있으며 고강성도 확보할 수 있으며 재료에 따라 강력한 제동성을 얻을 수 있다아 또 차량의 연료소비를 줄 일 수 있다아



2. 캘리퍼의 국내외 동향

현재 국내에서 자동차에 쓰이는 캘리퍼는 대부분이 구상흑연주철(FCD450,550)이다.

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