[공학]자동차 재료 - 캘리퍼 하우징의 경량화 방안

자 동 차 재 료
(캘리퍼 하우징의 경량화 방안)

1. 대상물 개요 및 경량화 필요성

승용 자동차에 사용되는 브레이크는 차량의 속도를 조절하며, 타이어, 조향장치와 함께 자동차의 안전에 직결되는 부품이다. 이러한 브레이크는 어떠한 도로 상태에서도 안정적으로 작동을 하여야 하며, 파손이 발생하지 않을 충분한 강도와 내구성이 필요하다. 캘리퍼 브레이크는 바퀴와 같이 회전하는 디스크를 디스크 외부에 장착된 캘리퍼에 의해 클램핑함으로써 마찰재와 디스크의 마찰력을 이용하여 바퀴의 회전력을 멈추게 하는 장치이다.
노면과 타이어의 사이에 발생하는 상대 미끄러짐을 방지하기 위해 대부분의 차량은 ABS시스템을 사용하는데, 이는 일반적인 브레이크와 달리 바퀴의 잠김을 방지하기 위하여 브레이크 실린더에 유압 공급을 계속 변화시킨다. 일반 브레이크는 한번의 유압 상승이 있지만, ABS의 경우 작동을 하기 위해 유압이 반복적으로 작용하여, 브레이크에 많은 하중이 작용하게 되며, 이에 따른 피로손상 또한 발생할 수 있다.
캘리퍼의 재료를 바꾼다면 경량화가 가능해지게 되고 캘리퍼를 컴팩트하게 만들 있으며 고강성도 확보할 수 있으며 재료에 따라 강력한 제동성을 얻을 수 있다. 또 차량의 연료소비를 줄 일 수 있다.

2. 캘리퍼의 국내외 동향

현재 국내에서 자동차에 쓰이는 캘리퍼는 대부분이 구상흑연주철(FCD450,550)이다. 하지만 요즘 들어 세계적인 자동차 경량화 추세와 연비 절감 때문에 캘리퍼의 재료가 변화 하는 추세이다. 이런 재료의 변화는 고급승용차에서부터 나타나고 있다. 에쿠스가 주철과 알루미늄이 섞인 캘리퍼의 재료가 변형된 처음 모델이고 요즘 들어 나…
(brembo) (HDR)

3. 경량화 방안

3-1 가공성 문제 (하이드로 포밍을 이용한 가공)

(1) 하이드로 포밍의 장점

(2) 하이드로포밍의 특징