TL;DR

고강도 알루미늄 합금으로 주로 제작된 구조용 압출재는 상용차량 제조에서 필수적인 구성 요소입니다. 이러한 부품은 차량의 무게를 크게 줄이면서도 구조적 강성을 유지하거나 오히려 향상시키는 데 전략적으로 사용됩니다. 이와 같은 경량화는 연료 효율성 향상과 적재 능력 증가를 가져오며, 우수한 내식성과 복잡하고 통합된 부품 설계에 대한 뛰어난 유연성도 제공합니다.

현대 상용차량에서 압출재의 중요한 역할

구조용 압출재는 일반적으로 알루미늄과 같은 재료의 가열된 빌릿을 성형 다이를 통해 밀어내어 만드는 금속 프로파일입니다. 이 공정을 통해 길이 방향으로 균일한 복잡한 단면 형상을 제작할 수 있습니다. 상용차 분야에서 이러한 부품은 현대적인 엔지니어링 목표를 달성하는 데 핵심적인 역할을 하며, 강철과 같은 기존 소재와 비교했을 때 경량성, 높은 강도 및 내구성을 동시에 제공함으로써 우수한 성능을 발휘합니다.

알루미늄 압출재를 사용하는 주요 이점은 경량화입니다. 차량의 공차 중량을 줄이면 연료 효율이 향상되며, 전기차의 경우 주행 거리가 늘어나는 효과를 얻을 수 있습니다. 알루미늄 1파운드가 강철 2파운드를 대체할 때마다 차량의 수명 주기에 걸쳐 상당한 연료 절약이 가능해집니다. 또한 이러한 무게 감소는 적재량을 증가시켜 트럭이나 트레일러가 한 번의 운행으로 더 많은 화물을 운반할 수 있게 하여 운영 효율성과 수익성을 직접적으로 높이는 데 기여합니다. 아래 언급된 바와 같이 알루미늄 압출 협회 , 이는 산업 내 채택을 가속화하는 중요한 요인입니다.

또 다른 주요 장점은 알루미늄 합금의 뛰어난 강도 대 중량 비율입니다. 압출 공정에 사용되는 현대적 합금은 극한의 응력을 견딜 수 있어 구조 부품 및 안전이 중요한 용도에 이상적입니다. 게다가 알루미늄은 자연스럽게 보호 산화막을 형성하여 우수한 부식 저항성을 제공합니다. 이로 인해 유지보수 필요성이 줄어들고 차량의 수명이 연장되며, 정비로 인한 가동 중단이 비용 상승으로 직결되는 상업용 차량 운송대행사에게 특히 중요한 고려 사항이 됩니다.

마지막으로, 압출 공정은 뛰어난 설계 유연성을 제공합니다. 엔지니어들은 설치 지점, 냉각 채널 또는 보강 리브와 같은 다중 기능을 단일 부품에 통합할 수 있는 프로파일을 설계할 수 있습니다. 이러한 부품 통합은 조립을 단순화하고 복잡성을 줄이며 전체 제조 비용을 절감할 수 있습니다. 최적화되고 용도에 특화된 형태를 만들 수 있는 이 능력은 스탬핑 또는 용접된 철강 부품보다 큰 이점을 제공합니다.

주요 적용 분야: 트럭 및 트레일러에서 압출재가 사용되는 위치

구조용 압출재의 다용도성 덕분에 차대에서 적재칸에 이르기까지 상용차의 거의 모든 부위에 사용할 수 있습니다. 이러한 적용은 경량화되고 내구성이 뛰어나며 구조적으로 효율적인 부품에 대한 요구에서 비롯됩니다. 특히 트레일러 제조사들은 적재 능력과 수명 측면에서 경쟁 우위를 확보하기 위해 압출재를 폭넓게 활용하고 있습니다.

트럭 및 트레일러에서 구조용 압출재의 일반적인 적용 예는 다음과 같습니다:

• 차대 및 프레임 구성 부품: 압출 알루미늄 빔은 전기 트랙터의 측면 보호 시스템, 바닥을 지지하는 크로스멤버, 착륙 장치의 일부 등에 사용됩니다. 냉장 트레일러('리퍼'라고도 함)와 같은 응용 분야에서는 무게 절감을 위해 알루미늄 크로스멤버를 선호합니다.
• 차체 및 구조 부품: 압출재는 트레일러 바디에 핵심적으로 사용되며, 모서리 기둥, 측면 마모 밴드, 지붕 레일 및 도어 프레임을 형성한다. 평판 트레일러는 종종 전체 플랫폼의 중심 지지대 역할을 하는 크고 강력한 압출 빔을 사용한다.
• 바닥 시스템: 트레일러 바닥재로는 나무 대신 알루미늄이 자주 선택되는데, 이는 수분을 흡수하지 않아 곰팡이를 방지하고 청소가 용이하기 때문이다. 압출된 바닥 마루판은 강도를 높이기 위한 맞물림 구조와 안전을 위한 미끄럼 방지 표면으로 설계될 수 있다.
• 안전 시스템: 중요한 응용 분야 중 하나는 전면 언더런 보호 시스템(FUPS)이다. 이 시스템은 트럭 전면에 부착되는 압출 프로파일 조립체로, 충돌 시 충격 에너지를 흡수하고 작은 차량이 트럭 아래로 밀려들어가는 것을 방지한다. 알루미늄은 강철 대비 무게당 두 배에 달하는 높은 에너지 흡수 성능을 지녀 범퍼 빔 및 크래시 박스와 같은 충돌 관리 부품에 이상적이다.
• 화물 관리: 트레일러 내부에서는 압출 알루미늄 트랙과 빔이 적재물 고정 시스템에 사용됩니다. 정밀한 형상을 제작할 수 있기 때문에 화물을 고정하기 위한 조절 가능하고 경량화된 메커니즘 설계가 용이합니다.

구조 성능을 위한 필수 재료 및 합금

상용차량에서 사용되는 구조용 압출재의 대부분은 6000계열 알루미늄 합금으로 만들어집니다. 마그네슘과 실리콘을 포함하는 이 계열은 강도, 부식 저항성, 성형성 및 용접성의 탁월한 조합 덕분에 선호됩니다. 다른 계열의 합금도 존재하지만, 6000계열은 가격 경쟁력이 중요한 트레일러 시장에서 대부분의 구조적 용도에 가장 종합적인 성능을 제공합니다.

다양한 변종들이 존재하지만, 업계에서 주로 사용되는 핵심 합금들이 몇 가지 있습니다:

"T6" 열처리 지시는 합금이 용체화 열처리 후 인공 시효 처리되었음을 나타내며, 이 과정을 통해 재료의 강도와 경도가 크게 향상되어 하중을 지탱하는 구조적 역할에 적합하게 만듭니다. 특정 합금의 선택은 요구되는 강도, 제조의 복잡성, 부식 환경 및 전체 비용 간의 균형에 따라 결정됩니다. 대부분의 트레일러 엔지니어에게는 검증된 성능과 광범위한 상업적 공급 가능성 덕분에 6061-T6이 선호되는 선택입니다.

차량 압출 부품의 설계 및 제조 고려사항

알루미늄 압출 공정은 차량 설계 최적화를 위한 강력한 도구를 엔지니어에게 제공합니다. 부품의 정확한 형상을 결정할 수 있는 능력을 통해 여러 개의 강철 부품 조립체를 단일 압출 부품으로 대체할 수 있는 부품 통합이 가능해집니다. 이는 무게를 줄일 뿐 아니라 공급망과 제조 공정을 단순화하여 잠재적인 비용 절감과 향상된 제조 품질로 이어집니다. 이러한 설계 자유도는 운송 분야에서 압출 공정 채택을 이끄는 핵심적인 이점입니다.

디자인은 단순한 각도와 채널에서부터 특정 기능에 맞춰 제작된 복잡한 다중 중공 프로파일에 이르기까지 다양할 수 있습니다. 예를 들어, 전기 배달 밴의 압출 로커 패널은 구조적 지지 기능뿐만 아니라 충돌 에너지를 흡수하고 차량의 배터리 팩을 보호하도록 설계됩니다. 이처럼 하나의 부품에 안전성과 구조를 통합하는 것은 압출 부품을 활용한 설계의 효율성을 보여줍니다. 이러한 부품들은 굽힘, CNC 가공 및 용접 등의 추가 공정을 통해 완전한 설치 가능한 어셈블리로 제작될 수 있습니다.

표준 프로파일도 제공되지만, 많은 응용 분야에서는 맞춤형 압출 제품을 사용하는 것이 유리합니다. 정밀 설계가 요구되는 자동차 프로젝트의 경우, 신뢰할 수 있는 파트너로부터 맞춤형 알루미늄 압출 부품을 고려해 보세요. 샤오이 메탈 테크놀로지는 포괄적인 원스톱 서비스를 제공합니다 , 검증 프로세스를 가속화하는 빠른 프로토타이핑부터 완전한 대량 생산에 이르기까지, 모두 엄격한 IATF 16949 인증 품질 시스템 하에서 관리됩니다. 이들은 정확한 사양에 맞춰 강도가 높고 경량적이며 고도로 맞춤화된 부품을 제공하는 데 특화되어 있습니다.

자주 묻는 질문

1. 알루미늄 압출물은 차량 구조용으로 강철만큼 강합니까?

강철이 절대적인 강도는 더 높을 수 있지만, 알루미늄 합금은 무게 대비 강도 비율에서 우수합니다. 즉, 동일한 강도 요구 조건에서 알루미늄 부품은 강철 부품보다 훨씬 더 가벼울 수 있다는 의미입니다. 엔지니어들은 필요한 구조적 성능을 확보하면서도 상당한 무게 절감을 달성하기 위해 두꺼운 단면이나 보강 리브를 포함해 압출 부품을 설계합니다.

2. 압출 공정은 차량의 안전성을 어떻게 향상시킵니까?

알루미늄 압출물은 충돌 에너지를 효과적으로 흡수하는 특성이 있습니다. 충돌 시 제어되고 예측 가능한 방식으로 압축되도록 설계되어 하중을 분산시키고 차량 탑승자를 보호할 수 있습니다. 이러한 특성은 범퍼 빔, 크래시 박스 및 전면 언더런 프로텍션 시스템(FUPS)과 같은 부품에 활용되어 안전 규정을 충족하거나 초과 달성하는 데 기여합니다.

3. 알루미늄 압출물을 사용함으로써 발생하는 환경적 영향은 무엇인가요?

알루미늄은 품질 저하 없이 무한히 재활용이 가능하기 때문에 매우 지속 가능합니다. 연구에 따르면 자동차에서 사용된 알루미늄의 90% 이상이 수명 종료 후 회수되어 재활용됩니다. 또한 압출공정으로 얻은 경량화는 차량 운행 수명 동안 연료 소비와 온실가스 배출을 줄여 전체적인 환경 영향을 감소시키는 데 기여합니다.