헨켈, FCA와 제휴 맺고 경량화와 공정 및 재료 성능 개선 추진

지난 6월 29일부터 30일까지 양일간 프랑스 칸에서 열린 국제 자동차 차체 마감재 전시회 Surcar 2017에서 두 업체 모두 수상의 영광을 안은 바 있습니다. FCA의 고유 니즈에 맞춘 헨켈 재료 및 시스템을 개발하기 위해 양사는 3년 가까이 협업을 진행했습니다.

차체의 무게를 줄이려면 차체 공정과 도장 공정에도 많은 변화가 필요합니다. 알루미늄 등의 경금속과 혼합 강재를 사용하여 차체의 무게를 줄이려면 표면 처리에 대한 새로운 접근 방식이 필요합니다. 완성차 업체는 새로운 공정 덕분에 더 가벼운 금속 구조물을 사용할 수 있게 되었습니다. 뿐만 아니라 자체적으로도 기존 표면 처리 제품보다 더 가벼운 재료를 적용하고 있습니다. 새로운 재료와 도포 기술들이 등장하면서 여러 공정과 절차에도 큰 변화가 생기고 있습니다.

Surcar에 참가한 로베르토 셀베스트렐(Roberto Selvestrel) FCA 재료 엔지니어링 도장 담당자와 맨프레드 홀츠뮐러(Manfred Holzmueller) 헨켈 트랜스플랜트 OEM 담당 영업 이사는 차체 엔지니어링 부문과 공정 및 재료 엔지니어링 부문, 공정 재료 공급업체 간 긴밀한 협력을 바탕으로 개발된 새로운 금속 처리 시스템을 신형 줄리아에 적용하여 얻은 결과를 함께 논의했습니다. 특히 차체 및 도장 공정에 적용된 첨단 다중 금속 전처리 기술과 어쿠스틱, 구조, 밀봉 및 코팅 기술을 아우르는 총체적 접근 방식을 집중적으로 다루었습니다.

신형 줄리아의 차체는 강판으로만 제작한 차체보다 90kg이나 무게가 줄었습니다. 경금속과 새로운 공정 재료 및 도포 기술을 결합하여 이룬 성과입니다. FCA는 차체 무게는 줄이고 성능은 높이기 위해 알루미늄을 사용하여 차체 중량의 45%를 구성하도록 하고 있습니다. 또한 승차감 개선과 중량 감소를 동시에 실현하기 위해 혁신적인 어쿠스틱 패키지를 채택했습니다.

전처리 공정

알루미늄 함량이 높은 다중 금속 차체(최대 80%)를 위해 헨켈이 개발한 BONDERITE 투스텝 금속 전처리 공정은 방식 성능이 뛰어나고 투자 및 가공 비용을 줄입니다. 이 침지 코팅 공정은 1단계에서 인산아연을 사용하여 강재를 처리한 후 후세척(post rinse) 단계에서 알루미늄 처리를 실시합니다.

홀츠뮐러는 "인산염 처리한 강재에 일반적으로 사용되는 산에 의해 알루미늄이 부식될 수 있으므로 처리 공정에서 밸런스를 맞추는 것이 중요하다"고 강조합니다. BONDERITE 공정은 트리카티온 인산아연(tricationic Zn-Phosphate)과 대등한 방식 성능을 제공하면서도 슬러지 발생이 30~50% 줄고 화학물질을 적게 소비하며 재작업이 필요한 표면 조도가 덜 발생합니다. 또한 더 낮은 온도에서 사용이 가능하기 때문에 에너지 소비도 절감할 수 있습니다.

소음 차단

알파로메오 줄리아에는 헨켈 TEROSON 고팽창 필러 충전제도 사용됩니다. 차체 조립 라인에서 A-필러 내부 같은 차체의 캐비티 안에 삽입되는 특수 폼형 엘라스토머로 만들어진 몰딩제로 차체가 e-코트 오븐을 통과할 때 고온에 의해 최대 10배까지 팽창하면서 캐비티를 완전히 채우고 밀봉합니다. 이러한 방식을 사용하면 차량이 움직일 때 캐비티 안으로 공기가 들어가지 않기 때문에 풍절음을 차단할 수 있습니다.

차체에 적용되는 또 다른 TEROSON 제품인 TEROSON AL7154는 차체 진동으로 인해 승객석에 발생하는 소음을 줄이기 위해 헨켈이 개발한 액상 스프레이형 아크릴 수인성 제진재(LASD)입니다. 이 제품은 FCA에서 실시한 광범위한 테스트에서 현재까지 여타 후보 재료보다 월등히 높은 손실계수(감쇠 특성 척도)를 기록했습니다. 줄리아에 적용되는 TEROSON AL7154는 표준 역청 패드보다 총중량이 10% 이상 낮으면서도 방음 성능이 더 우수합니다. 또한 인력 개입이 전혀 필요 없이 로봇을 통해 도포가 가능합니다. 이는 비용 절감은 물론 작업자 건강 및 안전 면에서 큰 이점이 됩니다.

알파로메오 줄리아는 TEROSON AL7154를 최초로 적용한 신형 자동차 모델입니다. 이후 이탈리아 카시노에 소재한 동일 생산 라인에서 FCA의 첫 SUV 스텔비오와 기존 줄리에타(러닝체인지 모델) 등 다른 두 차량에도 TEROSON AL7154가 채택되었습니다.

완전 자동 로봇 공정으로 도포되도록 개발한 또 다른 제품으로 TEROSON PV3414가 있습니다. 이 신개념 내외장 이음매용 실런트는 내장 이음매와 외장 이음매 각각에 수작업으로 도포되던 2종의 기존 실런트를 대체하는 것으로, 더 빠른 도포 속도와 향상된 밀봉력 및 외관을 제공하고 흘러내림이 적으며 인력을 사용한 마무리 작업의 필요성도 크게 줄입니다. 알파로메오는 PVC 플라스티솔을 기반으로 하는 이 시스템을 최초로 도입한 자동차이기도 합니다.

홀츠뮐러 이사는 다음과 같이 말합니다. "새로운 카시노 도장 라인을 통해 FCA는 차량 품질을 획기적으로 개선하고 있다. 현재 FCA는 고급 차량 생산을 위해 최첨단 도장 공정 기술을 사용한다. 당사는 혁신을 추구하는 헨켈의 정신이 신형 줄리아에 고스란히 반영되었다고 믿는다. 헨켈은 경금속을 통해 차체 경량화를 지원하고 있다. 또한 고객이 완전 자동 도포 시스템을 사용하고 공정에서 슬러지 및 도포 낭비를 방지해 폐기물 발생을 줄임으로써 비용 절감과 지속가능성 향상을 실현하도록 돕는다.

청소 및 유지보수 필요성도 줄인다. FCA는 신형 알파로메오 줄리아에 다양한 신기술과 신공정을 동시에 적용함으로써 상당한 진전을 이뤘다. 여기에는 양사 간의 긴밀하고 적극적인 협력이 중요한 역할을 했다. 그 결과 멋진 신차가 탄생해 매우 기쁘다.

BONDERITE와 TEROSON은 독일 및 기타 지역의 헨켈 및/또는 헨켈 계열사 등록 상표입니다.