마그나, 탄소 섬유 서브 프레임 제품 소개

2017.03.15. 17:06:00

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마그나 인터내셔널은 포드와 함께 배기가스 및 연비 개선을 위한 자동차 경량화를 목표로 공동 연구 개발을 한 결과, 기존 강철 스탬핑 제품 대비 34%의 중량을 줄여낸 탄소 섬유 서브 프레임 프로토 제품을 개발하였다.

본 서브프레임 프로토 제품은 기존 45개의 강철 부품들로 이루어지던 것이 단 2번의 성형 기술 및 4개의 금속 부품으로 대체되어, 87%의 놀라운 부품 개수 절감을 이루어냈다. 본 성형 기술은 접합 및 리벳 기술로 완성되었다.

본 탄소 섬유 서브 프레임 제품은 자동차 샤시 부분에 탄소 섬유 보강 제품 적용을 위하여, 잠재적 중량 절감 및 기술적인 도전이 수반된, 마그나와 포드의 공동 연구 개발 프로젝트 결과물이다. 또한, 본 제품은 자동차의 구조상 가장 중요한 부분으로써, 엔진과 휠을 장착할 수 있는 공간을 마련해주며, 강성과 충돌 관리에도 주요한 역할을 한다.

마그나 익스테리어 사장인 그램 버러우(Grahame Burrow)는 파리에서 열린 2017 JEC 월드에서 “저희가 고객의 초기 디자인 및 엔지니어링 단계에서부터 그들과 긴밀하게 협력한 것은, 마그나의 전체적인 역량을 보여줄 수 있는 기회였다고 생각합니다. 마그나는 디자인과 재료 공학, 제조 공정, 각 제품 부서들과 고객과의 협업, 스타일과 성능에 대한 희생 없이 공격적인 중량 절감을 가능케 하는, 잠재력을 현실화하는 능력 등에 있어서 흠잡을 데 없는 경력을 가지고 있습니다.” 라고 밝혔다.
마그나의 차체 그룹과 익스테리어 그룹이 함께 협업하여 이루어진 이번 엔지니어링 팀은, 그들의 독보적인 디자인에 대한 완성차 전문 지식, 복합 재료 사용을 통한 무게 절감 도전을 위한 신소재 및 공정 지식, 생산 공정 지식 등을 결합하였다.

디자인은 CAE 분석을 통해 모든 성능 요구 항목들을 만족하였다. 현재 마그나가 본 프로토 서브 프레임 제품을 생산하고 있으며, 제품 및 자동차 레벨 테스트는 포드에서 진행되고 있다.

포드의 자동차 기업 시스템/선행 연구 엔지니어링 팀 임원인 마이크 와이튼(Mike Whitens)은 “경량화 제품 디자인의 성공 열쇠는 협업이라고 생각합니다. 이는 고객들에게 연비 향상 효과를 제공하면서 좋은 주행 성능, 핸들링, 내구성, 안전성 또한 제공해야 합니다. 저희는 이러한 경량화 솔루션을 가장 저렴한 가격에 제공할 수 있도록 지속적으로 노력해야 할 것입니다. 마그나와 포드는 본 탄소 섬유 서브 프레임 제품 개발을 위해 함께 노력하였으며, 이는 신소재 조합의 멋진 예가 될 것입니다.” 라고 밝혔다.

테스트는 차량에 장착 후 부식, 표면 흠집, 볼트 조임 등 현재 CAE에서 측정하지 않는 항목들도 평가할 예정이다. 또한, 본 프로젝트 팀은 프로토 제품 개발과 추 후 테스트를 통해 얻게 될 다양한 경험들을 토대로, 적절한 디자인과 생산 및 조립 공정을 향상 개발할 예정이다.

마그나 익스테리어 사장인 그램 버러우는 “마그나는 지난 수년 간 경량화 소재 사용에 있어 개척자 역할을 해 왔습니다. 저희는 캐딜락 CTS/ATS-V 시리즈에 탄소 섬유 후드를 처음 적용하였으며, 머스탱 쉘비 코브라 GT500 모델에는 개구부 강화 탄소 섬유 그릴을 적용하였습니다. 저희의 전문성을 구조적인 부품에 적용하여 만들어진 본 서브 프레임 제품은, 지속적으로 OEM 파트너들의 목표 달성을 돕는 마그나에게 있어서 또 다른 전진이 될 것입니다.” 라고 밝혔다.
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