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최현범(HyunBum Choi),이상헌(SangHeun Lee),최강훈(Ganghun Choi) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.4
전 세계적으로 환경에 대한 연비 규제가 매년 강화되는 추세로 각 규제 불만족시 벌금부과, 경우에 따라 판매금지 등 제한조치가 내려지고 있다. 또한, 친환경자동차 보급정책으로 배터리 전기차량 (Battery Eletric Vehicle) 모델 출시 및 수요증가로 인하여 주행거리 증가를 위한 배터리 팩 확장은 오히려 차체중량을 증가를 야기하여 개선방법으로 경량소재 차체부품 적용을 점차적으로 늘어가고 상황으로 이에 경량 차체부품간 접합의 중요성도 점차적으로 커지고 있다. 본 논문에서는 경량소재인 알루미늄 적용한 차체부품간 접합에 대하여 국내/해외 양산차 모델에서 다수 적용하고 있는 접합부재(drilling Screw)를 고속회전으로 인한 마찰로 접합구간을 관통하여 부품간 결합이 이루어지는 Flow Drill Screw를 선정하여 조건 별 접합시험을 진행하였다. 시편소재는 프레스 박판 성형용 Al 6061/Al 6061 와 알루미늄 다이캐스팅 AlDC 12/Al 6061으로 구성되었으며, KS B 0851 규격에 의하여 100*30mm 사각재로 제작하여, 겹침시편으로 제작을 하였다. 선행연구자료를 통하여 Drill Tool에 대한 회전수(RPM), 가압력 조건을 5000/6000 RPM, 가압력 800/900N으로 선정하였고 접합부재 양산차량에서 주로 적용되는 M4 20mm으로 정하였다. 제작된 겹침시편은 만능재료시험기로 2mm/mim 속도로 인장하여 Flow Drill Screw 접합강도를 측정하였다. Al 6061/Al 6061 경우, 6KN 이상 강도를 확보하였고 리벳 머리부에서 파단이 일어나는 경향을 보였으며, RPM/가압력 변화에 대하여 접합강도 변화가 없어 이에 대한 영향이 미미한 것으로 판단되어졌다. 알루미늄 다이캐스팅 ALDC 12 /Al 6061 경우, 5000 RPM에서 접합강도를 측정하였으며, 가압력 800N 경우 접합강도 5.4KN으로 나타났으며, 가압력 900N 은 6.4KN으로 접합강도값이 증가하는 결과를 도출하여 알루미늄 다이캐스팅 소재 경우, 가압력 변화가 접합강도에 영향을 주는 것으로 판단된다. 본 논문시험 외 해외 양산차 경우 알루미늄 다이캐스팅 공법으로 적용한 차체부품에 Flow Drill Screw 가 다수 활용하고 있기에 알루미늄 다이캐스팅 등 접합조건 범위를 확대하여 Flow Drill Screw 접합 관련하여 지속적인 연구를 진행할 예정이다. The global automotive industry apply of the lightweight materials to reduce car body. It is required to apply lightweight material due to the increase in the weight of EV battery. The importance of jointing between light car body parts is also increasing. In this paper, we selected Flow Drill Screw and performed a jointing test for each condition. As a Result of the test, ALDC 12 affect by the welding force.