화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2020년 가을 (11/18 ~ 11/20, 휘닉스 제주 섭지코지)
권호 26권 1호
발표분야 D. 구조 재료 분과
제목 경량 차체 개발을 위한 이종 소재 접합 방법에 관한 연구
초록 경량화 방안으로 기존 스틸소재를 대체하는 알루미늄의 적용 증가로 이종소재 접합기술에 대한 중요도가 증가하고 있다.  이종 소재 접합 방법에는 SPR(Self Piecing Rivet), Clinching, 블라인드 리벳 등 다양한 접합방안이 적용되고 있다. 그중 블라인드 리벳은 항공, 우주, 선박등 다양한 분야에서 활용되고 있는 대표적인 접합 방법이다. 본 연구에서는 사이드 아우터 모듈의 서로 다른 소재의 접합을 위해 블라인드 리벳 활용한 최적 접합방법을 검토하였다.  사이드 아우터 모듈의 적용 소재는 ALDC12.1, SABC1470, CHSP 60C이며 부품 조립부 조합 조건으로 선정하여 진행하였다. 접합 조건에는 블라인드 리벳 접합, 블라인드 리벳+접착제 접합으로 진행하였으며 소재의 표면 산화막에 따른 접착제 성능저하를 고려하여, 표면처리 유무에 따라 접합 조건으로 총 3가지 접합 조건을 수립하였으며 표면처리 방법에는 금속 융삭법을 활용하여 진행 하였다. 접합강도에 대한 평가 방법은 전단인장시험을 통해 진행하였으며, 10Ton 만능재료시험기를 이용하여 인장속도 2mm/min으로 평가를 진행하였고, 최대 접합 강도 및 파단형상을 분석하였다. CHSP 60C와 SABC 1470소재에 대한 블라인드 리벳 단독 적용 시 접합강도는 평균 2,151N으로 접합부에서 파단이 발생하고, 비표면 처리한 블라인드 리벳 + 접착제 적용시 접합강도는 평균 6,175N으로 접합부에서 파단이 발생하며, 표면 처리한 블라인드 리벳 + 접착제 적용 시 접합 강도는 평균 15,645N으로 접합부에서 파단이 발생하지만 표면처리에 의해 상대적으로 높은 접합 강도를 보였다. ALDC 12.1과 SABC 1470소재에 대해 블라인드 리벳 단독 적용 시 접합강도는 평균 2,942N으로 접합부에서 파단이 발생하고, 비표면처리한 블라인드 리벳 + 접착제 적용시 접합 강도는 6,514N으로 접합부에서 파단이 발생하며, 표면처리한 블라인드 리벳 + 접착제 적용시 접합강도는 15,964N으로 접합부 부근 ALDC 12.1소재에 대한 모재 파단이 발생하였다. CHSP 60C + SABC 1470 접합의 경우 표면처리가 된 블라인드 리벳 + 접착제의 인장전단강도가 가장 높게 나왔으며, ALDC 12.1 + SABC 1470역시 동일한 결과를 도출하였다. 소재의 표면처리 유무에 따라 접합강도가 차이가 나는 것을 알 수 있었다. 하지만 ALDC12.1소재의 경우 접합부 부근 모재 파단으로 피로내구 평가를 통한 신뢰성 확보를 진행하도록 하겠다.
저자 최강훈1, 박시준2, 최현범1, 이상헌1
소속 1(주)호원, 2한국자동차(연)
키워드 <P>이종접합; 경량소재; 차체경량화; 알루미늄</P>
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