엥겔, 차이나 컴포지트 엑스포서 첨단 열가소성 복합소재 기술 선보여

엥겔(Engel)이 차이나 컴포지트 엑스포(9월 2~4일) 부스에서 오르가노멜트(organomelt) 기술을 라이브 데모, 샘플 부품, 비디오 프레젠테이션으로 시연하며 열가소성 복합소재 구조물을 강조합니다.

오르가노멜트 공정은 이미 다임러(Daimler) 프론트엔드 캐리어 완전 자동화 제조에서 고량산 생산 가치를 입증했습니다. 마르쿠스 푹스(Markus Fuchs) 자동차 아시아 사업부 디렉터에 따르면 아시아 OEM과 티어원 공급업체들 관심이 증가 중이며, 특히 시트 쉘, 콘솔, 내부 구조 부품 분야에서 두드러집니다.

오르가노멜트 공정에서 열가소성 섬유 강화 프리프레그(열가소성 직물 또는 단방향(UD) 유리섬유·탄소섬유 테이프)가 특수 적외선 오븐에서 가열됩니다. 로봇이 복합소재를 사출 금형에 배치하면 단일 단계에서 성형과 기능화가 동시에 이루어집니다. 사출 성형으로 리브나 조립 요소 오버몰딩도 가능합니다. 전체 구조가 열가소성이라 폐기 시 재활용이 가능합니다.

엥겔 생산 셀은 개별 테이프부터 최종 기능화까지 모든 단계를 심리스한 복합소재 부품 워크플로로 통합합니다.

공정은 지속적으로 개선 중입니다. 현재 엥겔은 단일 부품에 여러 프리프레그 유형(서로 다른 열가소성 직물 두께나 UD 테이프)을 사용해 기계적 하중에 따라 맞춤형 강성 영역을 만드는 방안을 탐구 중입니다.

전시회에서는 자동차 공급업체 브로세(Brose)와 공동 개발한 도어 구조물로 이 역량을 시연합니다. 0.6~2.5mm 두께 범위의 세 가지 열가소성 직물을 가공해 창문 프레임 주변은 더 강하게, 내부 측은 더 유연하게 만듭니다.

전통적 열경화성 복합소재에 대해서도 엥겔은 지속적 효율 향상을 시연합니다. 한 전시품은 아우디 A8 후방 시트 패널로, 국부 보강이 된 복잡한 탄소섬유 구조물로 독일 공급업체의 엥겔 v-듀오 1700에서 완전 자동화 HP-RTM으로 생산되었습니다.

초기 미국 도입 사례

엥겔의 첫 대규모 오르가노멜트 생산 셀이 테네시에서 가동되어 통합 에어덕트 포함 프론트엔드 캐리어를 생산합니다. 2018 컴포지트 유럽에서 론칭된 완전 자동화 셀은 1900톤 클램핑 포스 듀오 1700 사출기, 금속 인서트와 오르가노시트 핸들링용 3개 이식스(easix) 다관절 로봇, 완제품 조작용 바이퍼 90 리니어 로봇, 단일 샷으로 두 개 하프셸 생성하는 사이즈-5 IR 오븐을 결합합니다. 본드 라미네이츠(Bond Laminates) 텍펙스 다이나라이트(Tepex dynalite) 유기 시트(폴리프로필렌 매트릭스에 유리섬유 적층)와 유리섬유 강화 폴리프로필렌으로 오버몰딩합니다.

엥겔이 개발한 테이프 레이잉 유닛은 오르가노멜트용 맞춤 프리프레그를 1분 사이클 타임으로 공급합니다.