자동차 후방 카메라용 레이저 플라스틱 용접 시스템 내관/사진=기계연
지금까지 자동차의 고강도 플라스틱을 레이저로 용접하기 위해 다양한 시도가 있었지만 후방 카메라에 이를 적용한 것은 처음이다. 레이저 적용 생산을 테스트 한 결과 기존 공정보다 생산시간을 크게 단축할 수 있었다. 또 비접촉 용접 공정의 특성상 불량률도 기존 공정대비 20% 줄어든 것으로 확인됐다.
연구팀은 카메라를 감싸는 플라스틱을 레이저로 용접하기 위해 후방 카메라의 크기(약 15㎜×15㎜)에 맞춰 레이저를 정확하게 조사할 수 있는 평탄도 가압모듈과 지그를 개발했다.
평탄도 가압모듈은 가공 대상물의 수평도를 균일하게 유지해주는 기술이다. 레이저로 정확한 용접을 하려면 가공대상물에 초점을 잘 맞추는 것이 중요하다. 이때 가공대상물이 수평으로 놓여있지 않으면 초점이 잘 맞지 않는 부분이 발생할 수 있다. 이 경우 균일한 용접결과를 얻기 어렵다. 평탄도 가압모듈로 대상물의 수평을 맞추고 유지하는 작업을 한 다음 레이저 용접을 하면 균일하면서도 우수한 용접 결과를 얻을 수 있다.
연구팀은 이번 기술 개발로 지금까지 자동차 센서 및 액추에이터 등 제한적이었던 국내 플라스틱 레이저 용접에 새로운 시장이 열릴 것으로 기대하고 있다.
김 박사는 “기존 접합 방식의 문제점을 극복한 레이저 플라스틱 접합 시스템은 자동차 분야 뿐만 아니라 전자제품, 생필품, 의료 산업, 우주 항공 등으로 적용 범위를 확대할 것”이라고 말했다.