1. 개념 및 산업동향

ㅇ 개념 : 전기차 현가장치용 고강성·비정형 스프링을 제조하기 위해 인장강도 2.0 GPa급 스프링 강선을 상온에서 코일링(coiling) 하는 장비

- 고강성 및 스프링 특성 확보를 위해 스프링 내․외경, 피치 및 선재 직경이 변화하는 비정형 스프링 제조용 성형시스템

* 최대 스프링 외경 대비 최소 스프링 내경의 비율이 70% 이하인 비정형 스프링 제조 요구 대응

- 원격 공정 모니터링과 실시간 품질예측․공정제어가 가능한 지능형 성형시스템

* 지능형 성형시스템: 코일링 공정설계/품질예측 및 공정제어 알고리즘을 바탕으로 비정형 스프링 도면 입력시 CAM 자동화 기능을 수행하는 지능화된 성형시스템

ㅇ 산업동향

- 전기차는 내연기관차와는 상이한 전/후륜 하중 배분, 차량 중량 증가 및 현가모듈의 소형화로 인해 축소된 공간(스프링 높이, 지름 감소 등)에 설치 가능한 고강성 스프링 개발 요구

* 전륜/후륜 하중배분: (내연차) 1.5:1 → (전기차) 1:1, 기존 대비 후륜스프링 하중 150% 증가

* 배터리팩 설치를 위해, 전기차는 내연차 엔진룸 대비 최대 3배의 공간 필요

- 해외 코일링 장비 선진사는 3차원 형상 측정 모듈과 결합된 실시간 공정제어 기술을 확보하여 비정형 스프링을 정밀하게 양산 가능한 냉간 코일링 장비 개발 완료

* WAFIOS社(독)는 제품 도면을 기준으로 성형품질을 만족하는 공정설계안을 자동으로 도출하는 공정설계 기술 개발 적용 중(평균 10회 이내로 공정설계 완료)

* T.R.S.社(대만)는 외경 150mm의 스프링을 최대 35개/min으로 양산 가능한 코일링 장비 개발 완료 (인장강도 2.0 GPa, 직경 12mm 스프링 선재 활용, 지능화 공정설계 기술 미적용)

- 국내에서는 열간 성형기술로 인장강도 1 GPa 미만 비정형 스프링을 제조하고 있으나, 고강성 요구, 탄소중립 실현 및 생산단가 인하 등으로 지능화 기술을 적용한 냉간 공정 장비 개발 필요