헨켈과 벤틀러-SGL의 파트너십, 볼보 모델 복합재 리프 스프링 확대로 성공을 거두다

볼보가 수개월 전 고성능 경량 복합재 가로 리프 스프링을 자사의 프리미엄 크로스오버 SUV인 XC90에 성공적으로 적용한 이후 이 기술을 다른 모델로 확대 적용하고 있습니다. 현재 볼보는 이 혁신 기술을 신형 S90 럭셔리 세단과 V90 스테이션 웨건 모델에도 사용하고 있습니다.

헨켈의 LOCTITE^® MAX2 플래그십 제품 2액형 폴리우레탄 복합 매트릭스 수지 시스템은 고속 수지 이동 성형(RTM)을 이용한 벤틀러-SGL의 혁신적인 리프 스프링 개발에 있어서 핵심적인 역할을 했습니다. 총 생산량은 2017년 말까지 연간 20만 대 수준에 이를 것으로 추정됩니다.

세 차종의 리어 서스펜션에 통합된 가로 리프 스프링은 일반적으로 사용되는 강철 코일 스프링보다 4.5kg이나 가벼워 연비 효율을 크게 향상시키고 CO2 배출량도 줄여줍니다. 이 리프 스프링은 또한 주행감과 NVH(소음·진동) 거동을 개선해 줍니다. 뿐만 아니라 가로 리프 스프링을 사용하면 트렁크 영역으로 돌출되는 코일 스프링을 없애 트렁크 적재 공간이 넓어집니다. 볼보는 확장 가능 플랫폼 아키텍처(SPA) 원칙을 기반으로 운영됩니다. 이 원칙은 한 모델에 성공적으로 구현된 혁신적인 컨셉을 다른 모델들에도 쉽게 적용할 수 있도록 합니다.

복합재 부품의 고속 연속 생산에 필요한 사이클 타임을 단축하는 데는 RTM에 대한 헨켈의 탄탄한 경험과 공정 노하우가 중요한 역할을 했습니다. LOCTITE^® MAX 2는 점도가 낮아 몰드를 빠르게 채울 수 있고 섬유 모재를 포지셔닝에 영향을 미치지 않은 채 효과적으로 주입할 수 있습니다. 또한 에폭시 수지보다 경화 속도가 훨씬 빠르기 때문에 생산 속도를 한층 높입니다.

볼보와의 성공적인 파트너십에 대해 프랭크 커스탠(Frank Kerstan) 헨켈 자동차 복합재 글로벌 프로그램 매니저는 "벤틀러-SGL과 더불어 헨켈은 이 혁신적인 복합재 기술에 대해 자부심을 느끼고 3개 볼보 모델에 당사 경량화 기술이 구현된 점을 매우 자랑스럽게 생각한다"고 말합니다.

프랭크 펫처(Frank Fetscher) 벤틀러 비즈니스 개발 매니저 또한 "복합재 리프 스프링은 새로운 공정, 매트릭스 수지, 접착제/결합제의 개발을 위한 헨켈과 벤틀러 간의 긴밀한 협업하에 어떻게 새로운 복합재 컨셉의 대량생산이 성공적으로 실현되는지를 보여주는 또 다른 사례"라고 덧붙였습니다.

양사 간 협업은 작년 독일 하이델베르크에 헨켈의 첨단 복합재 시험 시설이 새로 문을 열면서 더욱 탄력을 받았습니다. "이곳에서 자동차 업계 고객들은 헨켈 전문과와 함께 복합재 부품의 개발 및 테스트를 진행하고 생산 공정 조건을 최적화할 수 있다"며 "380톤 프레스에 결합된 폴리우레탄 및 에폭시용 수지 주입 유닛을 갖춘 헨켈의 HP-RTM 장비를 이용하여 테스트를 실시할 수 있다"고 커스탠은 말합니다.

헨켈의 기여

헨켈은 복합재 부품의 물성, 가공성, 정적/동적 거동에 관한 성능 기준을 만족하는 폴리우레탄 기반 복합 매트릭스 수지를 개발했습니다.

헨켈 LOCTITE^® MAX 2 복합 매트릭스 수지의 특징

• 동하중 하에서의 우수한 내피로성
• 사이클 시간이 짧아 고속 RTM에 적합
• 제어 가능하고 안전하며 빠른 처리

이점

OEM은 복합재 리프 스프링 사용으로 다음과 같은 이점을 누릴 수 있습니다.

• 강철 스프링보다 최대 65%까지 가벼운 무게
• 자동차 대량 생산에 적합한 빠르고 안전한 가공
• 자동차 설계 공정 요건 및
  ISO 16-949 사양에 따른 품질 조건 충족
• 승용차 및 소형 상용차의 세로/가로 강철 리프 스프링을
  완전 서스펜션 컨셉으로 대체하는 데 사용 가능