최근 자동차 분야는 전자화, 고급화, 안전화 등에 대한 수요자들의 요구가 다양해짐에 따라 부대장비가 늘어나 자동차 중량이 계속 증가하는 추세이다. 따라서 최근 BMW, Benz, Volkswagen 등의 메이저 자동차 메이커들의 주도로 기존 소형차에 대한 기존대비 차체중량 35% 저감을 목표로 “Super-Light Car Project”를 추진 중이다. 특히, CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic)는 카본 섬유에 레진을 함침시킨 소재로써 철강소재와 비교하여 약 5~10배의 비강도를 지니는 대체 경량화 소재로 주목받고 있다.
CFRP Prepreg 제작 공정
- CFRP는 높은 비강도를 가지고 뛰어난 피로ㆍ크리프 특성을 지님
- 열 수축·팽창이 거의 없고 치수정밀도 및 진동흡수율이 높음
[CFRP Prepreg 제작 공정]
FEM 및 실험을 통한 CFRP의 기초 물성 평가
- Bias extension test를 통한 응력-변형률 선도 및 점성 계수 도출
- Pull-out test를 통한 소재-소재, 금형-소재 간의 마찰계수 평가
- Self-weight bending test를 통한 탄성계수 및 벤딩 강성 측정
- Dome test를 통한 온도별 FLD(Forming Limit Diagram) 예측
[Bias extension test]
[Pull-out test]
[Self-weight bending test]
[Dome test]
CFRP를 이용한 차량용 Roof panel 제조
- 강도/강성을 만족시키는 차량용 CFRP Roof panel 개발
- Prepeg 적층 방법에 따라 기계적 물성 변화
- 하중의 작용점에 따라 알맞은 적층 방법이 요구
- 조건에 부합하는 적층 방법을 통해 적층수를 줄여 경량화 조건 구현
[CFRP Prepreg 제작 공정]
[적층 방법에 따른 벤딩 강성 예측]
[Roof panel 제작 및 검증]
정형가공 실험실






