E-스월 도포를 이용한 고품질 헴 플랜지 본딩
자동차 차체 생산의 핵심 품질 요소: 접힌 시트의 헴(hems) 충전
헴 플랜지 본딩(Hem flange bonding)은 자동차 제조에서 매우 중요하고 까다로운 접합 공정입니다. 이 공정에서는 이음새(seam) 부위를 제대로 채워 구조적 안정성을 확보하고 부식을 방지하기 위해 접착제 분포를 최적화하는 것이 핵심입니다. 이러한 목표를 달성하는 데 있어서 접착제 도포 공정은 매우 중요한 역할을 합니다.
헴 플랜지 본딩에 대해 자세히 알아보기:
생산 효율을 높이고 우수한 제품 품질을 보장하기 위해 아트라스콥코가 제안하는 모범 사례, 재료 및 품질 보증 기술을 확인해보세요. 지금 브로셔를 다운로드하세요!
계속 읽기:
헴 플랜지 본딩에 대한 아트라스콥코 포켓 가이드에서 발췌한 내용을 지금 확인해보세요. 더 자세한 내용을 알고 싶으신가요? 상단의 다운로드 박스를 클릭해 시작해보세요!
헴 플랜지 본딩은 무엇이고 왜 중요할까요?
헴 플랜지 본딩은 차체 생산에서 매우 중요한 공정으로, 금속 판재의 가장자리를 접은 후 고성능 접착제를 사용해 접합하는 방식입니다. 주로 자동차의 도어, 후드, 트렁크 리드 등에 적용되며, 충돌 안전성을 높이고 강성을 향상시키며 부식을 방지하는 데 중요한 역할을 합니다.
헴 플랜지 본딩은 차체 공정에서 가장 까다로운 접합 공정 중 하나입니다. 접착제는 중요한 구조적 역할을 수행하며, 충돌 안전성을 높이고 부식을 방지하는데 기여합니다. 스폿 용접이나 리벳팅과 같은 다른 접합 기술은 이음 부위가 외부에 노출되어 외관 품질에 영향을 줄 수 있기 때문에 이 경우에는 적합하지 않습니다. 헴 플랜지 본딩에서는 두 개의 금속 판재를 서로 맞물리게 배치한 뒤, 1액형 또는 2액형 에폭시 또는 고무 기반 접착제를 외판에 도포합니다. 이후 외판을 내판 위로 감싸듯 접어 올리는 헤밍 공정을 거치며, 접착제가 눌려 이음 부위를 균일하게 채우게 됩니다.
헴 플랜지 과정:
1. 네스팅; 2. 프리 폴딩; 3. 파이널 헤밍
헴 플랜지 본딩의 품질 기준
헴 플랜지 본딩의 장기적인 안정성은 헴 내부의 접착제 분포 상태에 따라 달라집니다. 다음과 같은 기준이 중요합니다:
- A: 내판과 외판 간 100% 접합
- B: 내판과 외판 간 설정된 X% 수준의 접합
- C: 헴 내부를 접착제로 완전히 충전
- D: 내부에 접착제가 충분하게 분포
헤밍 부위에 접착제가 충분히 채워지지 않으면 구멍과 공기 채널이 형성될 수 있습니다. 이후 e-코팅 공정에서 이러한 빈 공간에 액체가 유입되고, 오븐 경화 중에 건조되면서 기포 발생 및 도장 불량이 발생합니다. 이는 외관 불량뿐만 아니라 헴 플랜지가 부식에 취약해지는 원인이 되며, 차체를 재작업 라인으로 이동시켜야 하는 상황이 발생합니다. 반대로, 접착제가 과도하게 도포되었거나 도포 위치가 정확하지 않은 경우 재료가 누출되는 문제가 발생합니다. 이 경우 도장 전 사전 재작업이 필요하며, 이는 전착조(e-coat bath)의 오염 방지 또는 코스메틱 실링 과정의 문제를 방지하기 위한 조치입니다. 이러한 이슈는 재료 사용량 증가와 함께 품질 비용 상승으로 이어집니다.
재료 분포: 애플리케이션에 집중
헴 플랜지의 접합 품질에 영향을 미치는 요소는 매우 다양합니다. 접착제의 조류나 헤밍 방식 등도 재료 분포에 영향을 줄 수 있지만, 그 중에서도 가장 핵심적인 요소는 접착제 도포 공정입니다. 일반적으로 로봇 기반의 자동 미터링 및 디스펜싱 시스템을 통해 접착제의 유량, 온도, 압력, 도포 속도 등의 파라미터를 정밀하고 반복 가능하게 제어합니다. 접착제 도포 방식으로는 일반적으로 비드 방식과 재료를 회전시키며 도포하는 스월 방식 두 가지가 사용됩니다. 두 도포 방법 모두 적절한 조건에서 고품질 헴 플랜지 접합을 구현할 수 있습니다.
일반 비드 도포, 스월 도포, 수축 기능을 사용한 스월 도포
공정 신뢰성 향상
수축 기능을 사용한 스월 도포: 재료가 적게 도포되어야 하는 곳에 도포량을 조정해 적용할 수 있습니다.
최근의 생산 환경과 트렌드 - 예를 들어 이종 소재 설계나 경량화 구조 - 로 인해 산업 현장에서는 점점 더 높은 수준의 접합 기술이 요구되고 있습니다. 차량 설계와 부품 형상이 점점 더 복잡해지면서 로봇의 동작 경로가 정교해지고, 파트 접근이 어려운 상황이 많아지고 있습니다. 따라서 도포 솔루션의 유연성이 그 어느 때보다 중요해졌습니다. 이러한 점에서 스월 방식은 여러 가지 장점을 제공합니다. 기존 비드 방식은 접착제 도포 거리와 비드 직경이 일치해야 하지만, 스월 방법은 최대 50mm의 거리 유지를 허용하므로 보다 유연한 적용이 가능합니다.
도포 거리의 변화가 도포 패턴에 영향을 주지 않기 때문에 로봇 프로그래밍이 단순해지고, 도포 속도의 향상은 물론 복잡한 형상의 부품에도 접근이 쉬워지는 장점이 있습니다. 또한 스월 애플리케이션은 헴 플랜지 본딩에 최적화된 재료 분포를 구현합니다. 같은 양의 재료를 더 넓은 면적에 고르게 분포시키면서도 도포 경계가 명확하고 정밀하게 유지되어 헤밍 공정 시 압입 품질을 향상시키는 데 도움을 줍니다. 최신 스월 애플리케이터는 도포 폭을 정밀하게 조정할 수 있는 기능도 제공합니다. 재료 사용량이 적게 필요한 부분에서는 도포량을 효과적으로 줄이면서도 전체적인 도포 품질을 균일하게 유지할 수 있습니다. 이를 통해 플랜지 형상에 정확히 맞춘 이음새(seam) 접합이 가능하며, 재료 누출이나 재작업을 줄이고, 동시에 재료 사용량도 절감할 수 있습니다.
품질 관리
비드 도포와 스월 도포 방식 모두에서 도포 품질을 더욱 안정적으로 확보하기 위해 비전 검사 시스템을 함께 적용할 수 있습니다. 인라인 카메라 기반의 품질 모니터링 시스템은 접착제가 도포되는 과정 중에 비드 폭, 연속성, 위치 등의 오류를 실시간으로 감지할 수 있으며, 이는 별도의 사이클 타임 증가 없이 이루어집니다. 또한 옵션 사항인 비드 리페어 기능은 접착제 도포 끊김 등의 문제가 발생했을 때 자동으로 비드를 수정하는 기능도 제공하여, 라인 정지 없이 연속적인 품질 확보가 가능합니다.
비드 자동 검사