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Kafe 바로가기주관연구기관 | (주)대흥알앤티 |
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연구책임자 | 김영길 |
참여연구자 | 김상구 , 장춘희 , 김연수 , 이동원 , 박준철 , 윤주호 , 정경호 , 최형진 , 이성구 , 조수환 |
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 | 한국어 |
발행년월 | 2020-10 |
과제시작연도 | 2019 |
주관부처 | 산업통상자원부 Ministry of Trade, Industry and Energy |
등록번호 | TRKO202200005403 |
과제고유번호 | 1415163804 |
사업명 | 소재부품기술개발(R&D) |
DB 구축일자 | 2022-07-23 |
키워드 | 자기유동탄성체.자기 반응성 입자.능동제어.폴리아미드계 엔지니어링 플라스틱.고내열 접착제. |
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
가변형 능동제어가 가능한 유동 탄성체로서 자기장 인가 시 MR effect가 150% 이상, 100만 사이클 이상의 내구력을 만족하는 MRE 소재와 MRE 소재용 복합소재로 굴곡 탄성률 20GPa 이상의 고강성 폴리아미드계 복합소재 하우징의 접착을 위한 고내열(100℃×350hr, 120℃×500hr) 접착 소재 개발을 목표로 함
□ 개발내용 및 결과
- MR 효과 극대화를 위한 자성체 선정/표면 개질기술 개발
→ MRE용 자성체(CIP) 선정 및 표면개질 기술 6건
3. 개발결과 요약
□ 최종목표
가변형 능동제어가 가능한 유동 탄성체로서 자기장 인가 시 MR effect가 150% 이상, 100만 사이클 이상의 내구력을 만족하는 MRE 소재와 MRE 소재용 복합소재로 굴곡 탄성률 20GPa 이상의 고강성 폴리아미드계 복합소재 하우징의 접착을 위한 고내열(100℃×350hr, 120℃×500hr) 접착 소재 개발을 목표로 함
□ 개발내용 및 결과
- MR 효과 극대화를 위한 자성체 선정/표면 개질기술 개발
→ MRE용 자성체(CIP) 선정 및 표면개질 기술 6건
- 자성체 분산 특성 제어 및 배향성 최적화 기술개발
→ 자성체 배향 장비 구축
- MRE 컴파운드 설계 최적화 기술 확보
→ MRE 소재 개발 4종(NR, ENR, EPDM, AEM)
- MRE 적용 모듈부품 제조기술개발
→ 모듈부품(댐퍼, 부시, 엔진마운트 시스템 등)
→ 현대자동차 차량개발표준에 준수하여 국내 실도로(도시로, 국도, 고속도로/험로) 내구를 진행(Fleet 내구)
- 개발 소재, 단품, 실차 성능평가 및 신뢰성 평가
- 유리섬유 상용성 향상을 위한 유동 조절제 개발
→ 방향족계 MCHA 최적의 유동성 조절제 선정
- 폴리아미드계 복합재 유동성 제어기술
→ 다기능성 마스트배치(MFMB) 양산화
- 고강성 향상 컴파운딩기술 개발
→ 컴파운드 레시피, 공정표준 최적화
(스크류 조합/RPM/냉각온도/Die hole 최적화등)
- 성형제품의 유동해석/응력분포/구조해석 최적화 기술개발
→섬유배향, 사출재료의 특성 등 사출해석 parameter를 구
조해석에 맴핑하여 최적 형상 도출(4종)
(weld line, void 위치회피, fiber orientation 배열, 보압등)
- 브라켓용 제품 사출금형/시작품 제작 및 평가
→엔진마운트브라켓(HMC),모터마운트 브라켓(테슬라), FRT/RR STRUT, BUSH 제작 및 성능확보
- 페놀계 고내열성 접착제 합성기술
→ 고내열 페놀수지 합성(노블락 type)
→고내열 페놀수지를 통한 Primer(1종)/cover coat(2종) 개발
- 이종재료간 표면처리 기술
→APTES type 표면 처리기술 개발(양산중)
→표면처리 자동화 라인 구축
- 접착공정 최적화 및 파일럿 시작품 제조기술 확립
→표면처리 공정 시스템 구축
- 환경조건에 따른 접착성능 및 신뢰성평가
- 전단진동에 의한 자기유변특성 평가 시스템 개발
→기술표준 제정(KS M 3978)
- 모듈제어 로직 개발
→ 가변형 능동제어 제어로직
□ 기술개발 배경
- 최근 차량의 고기능화와 상품성 향상을 목적으로 차량의 진동을 능동적으로 제어하여 승차감과 조종성능을 동시에 향상시키는 기술은 전 세계적인 차량 개발의 가장 중요
- 기존의 상용 방진 고무는 수동적인 방진 대책으로 특정 영역 주파수 대역의 진동만을 흡수하는 한계가 있어 보다 넓은 주파수대의 진동을 저감시킬 재료의 필요성이 대두되고 있다
- 자동차의 NVH성능향상을 위한 능동적으로 진동제어가 가능한 MRE 소재 필요
- 국제 환경규제에 능동적으로 대처 가능한 고강성 경량복합소재 적용 기술 필요
- 양산적용을 목표로 자동차산업, 화학산업 및 전자산업의 동반 성장 가능
- 핵심 소재에서 부품까지 국산화로 기술의존도 해소 및 가격 경쟁력 확보 필요
□ 핵심개발 기술의 의의
- MR유체/ER유체를 이용한 진동제어기술의 문제점을 해결 자성재료와 탄성재료의 융합으로 자동차, 건축, 방위산업 등의 현 시스템에 적용성과 경제성이 탁월함
- 가변형 MRE 시스템에 대한 진동저감 성능 평가 가능
- 차량의 NVH 향상을 목적으로 차량의 진동을 능동적으로 제어하여 승차감과 조종성능을 동시에 향상
- 수동적인 수단으로 특정영역 주파수 대역의 진동만을 흡수하는 한계가 있어 보다 넓은 주파수대의 진동을 저감시킬수 있는 기술
- 엔지니어링 플라스틱의 고강성을 구현하기 위해서는 고함량의 장 유리섬유를 첨가하여야 하며, 압출 및 사출 공정 시 장 유리섬유의 파단을 줄일 수 있는 기술력이 요구되기 때문에 엔지니어링 플라스틱 수지와 유리섬유 사이의 부착력을 향상시킬 수 있는 유동조절제 개발을 통해 물성 향상을 최대로 이끌어 낼는 동시에 고강성을 구현할 수 있음
- 자동차 경량화를 통한 연비개선 및 배기가스 배출량을 감소 시키는 효과 있음
- 고함량 유리섬유 복합재료의 사출/금형 기술 개발을 통한 고강성 제품 사출이 가능
- 엔진마운트하우징, 사이드미러하우징, 가속페달부품 등과 같은 고내구성 자동차 부품을 대체 가능
- 자동차용 방진고무의 접착을 위해 사용되는 접착제의 경우 고내구성을 요구하기 때문에 전량 수입에 의존하고 있으며, 신소재 개발로(고내열 페놀수지) 접착제의 다양한 선택과 성능개선이 가능하고 국산화로 인한 접착제 경쟁력을 확보할 수 있음
- 복합제의 표면처리 공정기술개발을 통한 공정시스템설계 확보
□ 적용 분야
MRE : 자동차 요구환경에 따른 제품(엔진마운트, BUSH), 산업용 방진 제품(철도, 선박, 잠수함용 방진 고무)
복합재 : 자동차 구조부품, 고강성 건축자재, 모바일 등
접착제 : 자동차부품용, 산업용
(출처 : 기술개발사업 최종보고서 초록 6p)
과제명(ProjectTitle) : | - |
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연구책임자(Manager) : | - |
과제기간(DetailSeriesProject) : | - |
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