헨켈, Benteler-SGL사와 자동차 경량화 기술 공동 개발
폴리우레탄 매트릭스 수지를 원료로 한 경량 강화 섬유 대량생산
헨켈(www.henkel.co.kr)은 자동차용 복합소재 부품 회사인 Benteler-SGL사와 파트너십을 맺고 새로운 RTM(수지 이동 성형) 공정을 개발했다.
RTM은 폴리우레탄 매트릭스 수지를 원료로 한 유리섬유 강화 소재인 리프 스프링 생산에 필요한 공정이다. 이 공정을 통해 생산되는 복합소재는 철로 만들어지던 기존의 리프 스프링과 비교해 최대 65%의 무게를 줄일 수 있다.
헨켈은 이번 Benteler-SGL사와의 기술 협력에서 기존 RTM 공정에서 사용되던 에폭시 제품보다 경화 속도가 매우 빠른 Loctite MAX 2 제품을 선보였다. 폴리우레탄계 복합 매트릭스 레진인 Loctite MAX 2는 점도가 낮아 섬유 재료에 대한 침투성과 결합력이 우수해 사출 시간을 짧게 단축시킬 수 있다.
차량에 적용되는 리프 스프링은 주행 조건에 따라 지속적인 하중의 변화를 경험하게 되는데 피로 내성이 우수한 연성(Flexible) 재질을 사용함으로써 이러한 조건에 영향을 받는 부품의 수명 연장이 가능하다.
RTM과 같은 수지 사출 공정은 온도 조절이나 경화 촉진제 등의 첨가를 통한 경화 반응 조절이 용이하기 때문에, 자동차의 복합소재 부품 생산에 압도적으로 많이 쓰이는 방법이다. 여기에 Loctite MAX 2 폴리우레탄 수지를 사용하게 되면 경화 시 에폭시 대비 발열이 적어지므로 국부적인 과열로 인한 수축 불량이 적게 나타난다.
또 복합 섬유 층으로 구성된 두꺼운 부품도 빠르게 경화가 가능하다. RTM 공정은 자동차의 대량 생산에 특히 유리한데, Loctite MAX 2 가 빠르게 경화함에 따라 사이클 타임의 단축이 가능하다.
헨켈 테크놀러지스 자동차접착제 부문 글로벌 마케팅 본부장은 “매트릭스 수지 기술이 적용된 Loctite MAX 2 제품으로 Benteler-SGL사는 자동차 부품 생산에 최적화된 신규 공정을 수립할 수 있었고, 섬유 복합소재 생산품의 물성을 더욱 향상시킬 수 있었다”고 분석했다.
Benteler-SGL 자동차 복합재료 부문 영업 마케팅 본부장 Frank Fetscher은 "자사의 복합재료 부품은 높은 안전성을 가짐과 동시에 차량의 연료 소비를 줄이는 데 기여할 것"이라며 "헨켈과의 공동 개발을 통해 RTM 방식을 사용한 유리섬유 강화소재 리프 스프링을 자동차 업계에 선보일 수 있었다"고 말했다.
이어 "이번 기술을 통해 경량화와 고강도를 동시에 실현함은 물론 대량 생산이 가능해져, 비용 절감과 공정 신뢰성에 대한 업계의 기대 수준을 더욱 높이는 계기가 됐다"고 덧붙였다.