강철 인서트 하이브리드 메탈-복합소재 A-필러: 구조 보강 새 표준

3D 하이브리드 A-필러는 차량 로커 패널에서 위로 연장, 도어 힌지 수용, 윈드실드 측면 고정. 출처 | 랑세스(LANXESS AG)

올해 출시된 포르쉐(Porsche, 독일 슈투트가르트) 911 카브리올레(911 Cabriolet)가 컨버터블·로드스터용 경량 하이브리드 메탈-복합소재 A-필러 최초 적용 양산 차량.

하이브리드 메탈-복합소재 필러는 고강도 강철 인서트 내부에 폴리아마이드 6 기반 랑세스(LANXESS, 미국 펜실베이니아주 피츠버그) 텍펙스 다이나라이트(Tepex dynalite) 102-RG600(6)/47% 연속 섬유 강화 열가소성 복합소재 성형 블랭크, 폴리아마이드 66 기반 단섬유 유리섬유 충전 듀레탄(Durethan) AKV30H2.0 리브 구조로 지지. L&L 프로덕츠(L&L Products, 미국 미시간주 로미오) 개발 L-5235 구조용 폼으로 마찰 본딩.

랑세스 텍펙스(Tepex) 열가소성 복합소재 라인이 승용차 구조 부품, 엄격한 안전 요건에 특히 적합하다고 강조.

하이브리드 인서트 강도·강성으로 A-필러 전복 저항 성능이 기존 고강도 강철 튜브 설계와 동등하면서 5kg 경량화. 중량 감소 '그린하우스' 영역에서 이루어져 차량 무게중심 낮추고 주행 역학 개선.

"하이브리드 A-필러 우수 기계적 성능으로 강판, 텍펙스 블랭크, 폴리아마이드 6/66 변형 듀레탄 백인젝션 소재, L-5235 구조용 폼 기반 하이브리드 인서트가 구조 경량 차체 설계에 상당한 잠재력 제공함 입증. 특히 무거운 배터리로 충격 질량 큰 전기차에 적합"이라며 랑세스 하이 퍼포먼스 머티리얼즈(HPM) 사업부 텍펙스 오토모티브 총괄 헨릭 플라겐보르그(Henrik Plaggenborg). "중량 감소로 전기차 주행거리 연장 효과도."

기타 잠재 적용: 보강 크로스멤버·사이드 멤버, B/C-필러, 안전 크리티컬 배터리 부품·도어 컴포넌트.

하이브리드 복합소재 요소 개발·제조는 L&L 프로덕츠 프랑스 스트라스부르 공장. 제조 1단계: 하이브리드 몰딩 기술로 텍펙스 블랭크 성형·오버몰딩 단일 공정. 결과 복합소재 부품 에폭시 기반 폼 본딩 시스템 코팅(열팽창). 코팅 부품 차체 장착 후 양극 침지 도장(KTL) 공정 통과. KTL 고온으로 구조용 폼 팽창·본딩, A-필러 케이싱에도 고정된 고강도 강판과 결합해 보강 하이브리드 인서트 형성. 최종 단계 완전 자동화 공정으로 포르쉐 개발, 지속적 품질 관리 적용.

인서트·A-필러 개발 과정 랑세스 하이앤트(HiAnt) 고객 서비스 지원. "텍펙스 블랭크 성형(드레이핑) 시뮬레이션, 백인젝션 충전 시뮬레이션, 휨 계산. A-필러 기계적 거동 시뮬레이션용 소재 특성 결정, 포르쉐 제공"이라며 HPM 응용 개발 전문가 장마리 올리비에(Jean-Marie Olivé).