레이저로 플라스틱 용접…車 후방카메라 생산성 높인다

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레이저를 활용해 자동차 후방카메라 용접 공정시간을 대폭 단축시키는 기술이 나왔다. 레이저 용접 적용 분야를 플라스틱으로까지 넓힌 기술이다.

한국기계연구원(원장 박천홍)은 김정오 광응용기계연구실 박사팀이 플라스틱으로 이뤄진 자동차 후방 카메라 용접에 사용하는 레이저 평탄도 가압모듈과 지그를 개발, 기업에 이전해 사업화를 추진할 계획이라고 25일 밝혔다.

레이저 용접은 여러 가지 측면에서 다른 용접 방식보다 우수하다. 대상물과 접촉하지 않기 때문에 정밀 가공 구현이 가능하고, 결합 강도도 우수하다. 용접 후 생기는 지느러미 모양 잉여부분인 '버(Burr)'도 발생하지 않아 이를 다듬는 후처리 공정도 필요 없다.

김정오 박사팀이 개발한 기술을 적용한 자동차 후방 카메라용 레이저 플라스틱 용접 시스템
<김정오 박사팀이 개발한 기술을 적용한 자동차 후방 카메라용 레이저 플라스틱 용접 시스템>

레이저 용접은 과거 금속을 다루는데 주로 쓰였는데 지금은 센서나 엑추에이터 부품과 같은 고강도 플라스틱 접합에도 쓰이기 시작했다. 연구팀이 개발한 기술은 자동차 후방카메라에 이를 적용한 첫 번째 사례다. 기존에는 후방카메라 생산에 공정이 복잡한 열압착 방식을 활용해 생산성이 떨어졌다.

연구팀은 우선 가로·세로 15밀리미터(㎜)인 후방 카메라 크기에 맞춰 레이저를 정확하게 조사할 수 있도록 하는 평탄도 가압모듈을 개발했다. 이 모듈은 용접 대상 수평도를 균일하게 유지한다. 이 경우 레이저 초점을 세밀하게 맞추고 유지할 수 있다. 균일한 용접 결과를 얻을 수 있다. 연속 생산 공정에 적용하기 위한 고정 보조기구인 지그도 함께 개발했다.

개발 기술은 제조시스템 기업인 이브이레이저(대표 한상배)에 이전했다. 현재 기술 사업화에 착수한 상태다.

연구팀은 이번 기술 개발로 활용 분야가 제한됐던 플라스틱 레이저 용접을 더욱 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

김정오 박사는 “기존 접합 방식 문제점을 극복한 레이저 플라스틱 시스템 개발과 보급으로 과련 산업계에 새로운 바람이 불길 바란다”며 “자동차뿐만 아니라 다양한 분야에 적용범위를 확대하도록 노력하겠다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com