산 업 자 원 부 - ITFIND · Flexible Tube( ) EJMA (Expansion Joint벨로우즈의 경우는 세계규격집인 ... VE개념을갖는값싸고성능이좋은제품설계 - 13 -

자동차 에어컨 컴프레서 밸브 플레이트의자동차 에어컨 컴프레서 밸브 플레이트의자동차 에어컨 컴프레서 밸브 플레이트의자동차 에어컨 컴프레서 밸브 플레이트의

신뢰성향상에 관한 신뢰성향상 지원신뢰성향상에 관한 신뢰성향상 지원신뢰성향상에 관한 신뢰성향상 지원신뢰성향상에 관한 신뢰성향상 지원

최종보고서최종보고서최종보고서최종보고서( )( )( )( )

2006. 6. 302006. 6. 302006. 6. 302006. 6. 30

주관기관 동일기계공업 주주관기관 동일기계공업 주주관기관 동일기계공업 주주관기관 동일기계공업 주( )( )( )( )

위탁기관 자동차부품연구원위탁기관 자동차부품연구원위탁기관 자동차부품연구원위탁기관 자동차부품연구원

산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부산 업 자 원 부

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중소기업신뢰성향상지원사업 보고서 초록중소기업신뢰성향상지원사업 보고서 초록중소기업신뢰성향상지원사업 보고서 초록중소기업신뢰성향상지원사업 보고서 초록

관리번호관리번호관리번호관리번호

사업명사업명사업명사업명 자동차 배기관용 부품 소재의 내구피로 및 신뢰성 향상BELLOW ㆍ

키워드키워드키워드키워드 박판 스테인레스 스틸 내진동Bellows / Decoupler / Cap / /

사업목표 및 내용사업목표 및 내용사업목표 및 내용사업목표 및 내용

최종 목표최종 목표최종 목표최종 목표1.1.1.1.

본 과제의 최종 목표는 배기계용 의 경량화 따른 피로수명 및Bellows FMEA,

내부 피로한계 특성상에서의 공정능력에 신뢰성 향상과 더불어 부품 소재의ㆍ

품질보증 요구 수출에 등을 능동적으로 대응 가능한 기술개발을 목표로 하( PL)

며 신뢰성 평가를 위해서 사용 환경 분석 고장모드 데이터 구축 및 신뢰성 평, ,

가 방법을 개발하고 개발된 평가방법에 근거한 신뢰성 평가시험을 실시하여 개

발품의 신뢰성 향상을 목표로 한다.

신뢰성 저해요인 정밀진단 내용신뢰성 저해요인 정밀진단 내용신뢰성 저해요인 정밀진단 내용신뢰성 저해요인 정밀진단 내용2.2.2.2.

가 저해요인 및 진단 내용.

신뢰성 저해요인으로는 염수분무 표면거칠 수명 공정 등으로 나누어 볼 수 있었/ / /

다.

염수분무 시험염수분무 시험염수분무 시험염수분무 시험1).1).1).1).

현 제품의 소재는 스테인레스를 사용한다 금번 신뢰성 평가에서 소재의 불량은.

염수분무시험에서 제품의 양끝을 구성하는 부분에서 부식이 발생하였다CAP .

표면 거칠기표면 거칠기표면 거칠기표면 거칠기2).2).2).2).

현 제품의 재질 스테인레스 박판으르 조관 후 재질의 표면 거칠기를 측정 하였

다 조관공정 중 포밍 공정에서 표면을 거칠게 한다. .

수명수명수명수명3)3)3)3)

내진동 및 열사이클 내구시험후의 제품을 Outer Part(Outer Cap, Outer Braid)

와 를 제거 후 주름관 만Inner Part(Inter Lock Inner Braid, Inner Cap) BelIows( )

을 분석 하였다 크랙이 발생한 위치는 번 골에서 발생하였으며 모든 고품들. 1 ,

의 공통점이 번 산과 번 산의 간격이 다른 산들에 비하여 좁은 것을 확인하1 2

였다 또한 선행 해석시 응력 분포 형상 중 번 골에서 가장 많이 발생하는 것. 1

을 확인 할 수 있다.

공정 분석공정 분석공정 분석공정 분석4)4)4)4)

주름관 의 형상을 제작하는 성형 공장에서 의Bllows( ) Flexible Tube(Bellows) 1

번 번 산간 거리가 좁아지는 현상이 발생함을 확인 하였다, 2 .

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고장원인분석 및 대처결과고장원인분석 및 대처결과고장원인분석 및 대처결과고장원인분석 및 대처결과3.3.3.3.

소재불량 및 가공불량 원인 개선소재불량 및 가공불량 원인 개선소재불량 및 가공불량 원인 개선소재불량 및 가공불량 원인 개선1.1.1.1.

가 염수분무 시험가 염수분무 시험가 염수분무 시험가 염수분무 시험....

제품이 적용되는 환경을 고려할 경우 공정상에서 개선의 여지거 없으므로 부식

에 강한 재질인 으로 변경 하였다STS XM15J1 .

나 표 거칠기. aus

포밍 공정의 지그에 마찰로 인한 스크래치가 심하게 발생하여 포밍 금형의 교체

하여 생산 표면 거칠기의 이하로 감소하였다, 10 .㎛

공정 개선공정 개선공정 개선공정 개선2.2.2.2.

성형하는 공정어서 의 번 번 산간 거리가 좁아지는 현Flexible Tube(Bellows) 1 , 2

상을 개선하기 위하여 금형들 교체 및 하이드로 포밍 기술 중 차 초 기압과 후1

기압의 압력을 조절하여 문제를 해결하였다.

수명수명수명수명3.3.3.3.

공정개선 및 열 사이클 내구 내진동 시험 지그의 교체 후 수명시험 결과 배기/

계용 벨로우의 변위량 일 때 수명분포는 형상모수 이며 신뢰수준6mm 8.3553 ,

로90%

B10 수명이 회로 회 이상을 만족하였다 따라서 년2.135,500 1.500,000 . 10

를 만족할 것으로 예상 하고 있다/160,000km .

기대효과기대효과기대효과기대효과4.4.4.4.

가 기술적 효과가 기술적 효과가 기술적 효과가 기술적 효과....

내구성 향상을 위한 고장요인 윈인 분석 능력 향상되었으며 내구 시험 평가로,

내구피로 한계 규명화로 내구성 향상으로 가족수명 예측 및 신뢰성 향상되었다.

또한 신뢰성 향상을 위한 제품의 평가기술 확보 및 품짙 향상으로 기술력 평가

시 우대가 예상된다.

나 경제적 효과나 경제적 효과나 경제적 효과나 경제적 효과....

생산성 향상 및 생산량 증대 기존 개 년 과제 후 개 년- ( 1,000,000 / , 1,300,000 /

)

불량률 감소 기존 천 만원 년 과제 후 개 년- ( 7 / , 1,300,000 / )

수출효과 신뢰할 만한 신뢰성 평가 결과의 결여로 인하여 국내 시장 확대와- :

세계 시장 진입에 어려움이 있었으나 본 과제 결과를 활용 하여 기존 거래의,

제품의 신뢰성 및 해외 신규 거래처를 확보하였다.

적용분야적용분야적용분야적용분야5.5.5.5.

신뢰성 향상을 통한 각종 측정 및 시험 기법들은 자동차 베기관용 디커플러 및

새로운 개발 제품에도 적용할 수 있을 것으로 판단되다.

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제 출 문제 출 문제 출 문제 출 문

부품 소재통합연구단장 귀 하부품 소재통합연구단장 귀 하부품 소재통합연구단장 귀 하부품 소재통합연구단장 귀 하ㆍㆍㆍㆍ

본 보고서를 자동차 배기관용 부품 소재의 내구피로 및 신뢰성 향상에“ BELLOW ㆍ

관한 신뢰성향상지원”

개발기간 과제의 최종보고서로 제출합니다( : 2004. 6. 1, ~ 2005, 5. 31) .

2005. 6. 30.2005. 6. 30.2005. 6. 30.2005. 6. 30.

주관기관명주관기관명주관기관명주관기관명 :::: 주 에스디비주 에스디비주 에스디비주 에스디비( )( )( )( )

위탁기관명위탁기관명위탁기관명위탁기관명 :::: 자동차부품연구원자동차부품연구원자동차부품연구원자동차부품연구원

주관책임자주관책임자주관책임자주관책임자 :::: 안 진 권안 진 권안 진 권안 진 권

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 이 석 재이 석 재이 석 재이 석 재

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 강 승 진강 승 진강 승 진강 승 진

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 김 도 훈김 도 훈김 도 훈김 도 훈

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 김 원 호김 원 호김 원 호김 원 호

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 안 효 찬안 효 찬안 효 찬안 효 찬

위탁책임자위탁책임자위탁책임자위탁책임자 :::: 윤 형 로윤 형 로윤 형 로윤 형 로

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 정 도 현정 도 현정 도 현정 도 현

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 지 영 하지 영 하지 영 하지 영 하

연 구 원연 구 원연 구 원연 구 원 :::: 위 신 환위 신 환위 신 환위 신 환

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목 차목 차목 차목 차

제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론1111

제 절 개 요제 절 개 요제 절 개 요제 절 개 요1111

신뢰성향상 기술지원의 필요성신뢰성향상 기술지원의 필요성신뢰성향상 기술지원의 필요성신뢰성향상 기술지원의 필요성1.1.1.1.

2. Flexible Tube(Bellows)2. Flexible Tube(Bellows)2. Flexible Tube(Bellows)2. Flexible Tube(Bellows)

국내외 기술 현황국내외 기술 현황국내외 기술 현황국내외 기술 현황3.3.3.3.

제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용2222

신뢰성 향상 목표신뢰성 향상 목표신뢰성 향상 목표신뢰성 향상 목표1.1.1.1.

신뢰성 향상지원 결과의 활용방안신뢰성 향상지원 결과의 활용방안신뢰성 향상지원 결과의 활용방안신뢰성 향상지원 결과의 활용방안2.2.2.2.

제 절 기술개발 추진 내용제 절 기술개발 추진 내용제 절 기술개발 추진 내용제 절 기술개발 추진 내용3333

기술개발 내용기술개발 내용기술개발 내용기술개발 내용3.3.3.3.

기술개발 기관별 역할기술개발 기관별 역할기술개발 기관별 역할기술개발 기관별 역할2.2.2.2.

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 신뢰성 시험 항목제 절 신뢰성 시험 항목제 절 신뢰성 시험 항목제 절 신뢰성 시험 항목1111

신뢰성 시험항목 선정신뢰성 시험항목 선정신뢰성 시험항목 선정신뢰성 시험항목 선정1.1.1.1.

제 절 기본성능 평가기준제 절 기본성능 평가기준제 절 기본성능 평가기준제 절 기본성능 평가기준2 Flexible Tube(Bellows)2 Flexible Tube(Bellows)2 Flexible Tube(Bellows)2 Flexible Tube(Bellows)

기밀시험기밀시험기밀시험기밀시험1.1.1.1.

진원도진원도진원도진원도2.2.2.2.

표면 거칠기표면 거칠기표면 거칠기표면 거칠기3.3.3.3.

작동작동작동작동4.4.4.4.

제 절 내환경성 평가기준제 절 내환경성 평가기준제 절 내환경성 평가기준제 절 내환경성 평가기준3 Flexible Tube(Bellows)3 Flexible Tube(Bellows)3 Flexible Tube(Bellows)3 Flexible Tube(Bellows)

염수분무염수분무염수분무염수분무1.1.1.1.

내진동내진동내진동내진동2.2.2.2.

소음소음소음소음3.3.3.3.


수명평가 시험항목 선정수명평가 시험항목 선정수명평가 시험항목 선정수명평가 시험항목 선정1.1.1.1.

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제 장 신뢰성 향상 시험 평가제 장 신뢰성 향상 시험 평가제 장 신뢰성 향상 시험 평가제 장 신뢰성 향상 시험 평가3333

제 절 설계 및 해석제 절 설계 및 해석제 절 설계 및 해석제 절 설계 및 해석1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)

선행 해석선행 해석선행 해석선행 해석1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)

제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가2 Flexible Tube(Bellows)2 Flexible Tube(Bellows)2 Flexible Tube(Bellows)2 Flexible Tube(Bellows)

제 절 내환경성 평가제 절 내환경성 평가제 절 내환경성 평가제 절 내환경성 평가3 Flexible Tube(Bellows)3 Flexible Tube(Bellows)3 Flexible Tube(Bellows)3 Flexible Tube(Bellows)

염수분무 시험염수분무 시험염수분무 시험염수분무 시험1.1.1.1.

내진동 시험내진동 시험내진동 시험내진동 시험2.2.2.2.

소음 시험소음 시험소음 시험소음 시험3.3.3.3.

제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가4 Flexible Tube(Bellows)4 Flexible Tube(Bellows)4 Flexible Tube(Bellows)4 Flexible Tube(Bellows)

수명 평가 시험수명 평가 시험수명 평가 시험수명 평가 시험1.1.1.1.

제 장 고장 분석 및 공정 개선제 장 고장 분석 및 공정 개선제 장 고장 분석 및 공정 개선제 장 고장 분석 및 공정 개선4444

제 절 고장 원인 분석제 절 고장 원인 분석제 절 고장 원인 분석제 절 고장 원인 분석1111

소재불량 및 가공불량 원인분석소재불량 및 가공불량 원인분석소재불량 및 가공불량 원인분석소재불량 및 가공불량 원인분석1.1.1.1.

신뢰성 평가를 통한 고장원인 분석신뢰성 평가를 통한 고장원인 분석신뢰성 평가를 통한 고장원인 분석신뢰성 평가를 통한 고장원인 분석2.2.2.2.

제 절 공정 개 선제 절 공정 개 선제 절 공정 개 선제 절 공정 개 선2222

소재불량 및 가공불량 원인 개선소재불량 및 가공불량 원인 개선소재불량 및 가공불량 원인 개선소재불량 및 가공불량 원인 개선1.1.1.1.


제 장 개선제품의 신뢰성 평가제 장 개선제품의 신뢰성 평가제 장 개선제품의 신뢰성 평가제 장 개선제품의 신뢰성 평가5555

제 절 기본 성능평가제 절 기본 성능평가제 절 기본 성능평가제 절 기본 성능평가1111

가공정도가공정도가공정도가공정도1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)

작장 시험작장 시험작장 시험작장 시험2. (Static Stiffness)2. (Static Stiffness)2. (Static Stiffness)2. (Static Stiffness)




- 7 -

제 절 내환경성 평가제 절 내환경성 평가제 절 내환경성 평가제 절 내환경성 평가2222

염수분무 시험염수분무 시험염수분무 시험염수분무 시험1111


제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가3 Flexible Tube(Bellows))3 Flexible Tube(Bellows))3 Flexible Tube(Bellows))3 Flexible Tube(Bellows))

제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론6666

제 절 과제 추진 내용제 절 과제 추진 내용제 절 과제 추진 내용제 절 과제 추진 내용1111

기본 성능기본 성능기본 성능기본 성능1.1.1.1.

내환 경성내환 경성내환 경성내환 경성2.2.2.2.

수명 평가수명 평가수명 평가수명 평가3.3.3.3.

제 절 과제 추진 성과제 절 과제 추진 성과제 절 과제 추진 성과제 절 과제 추진 성과2222

수명평가수명평가수명평가수명평가1.1.1.1.

공정 개선공정 개선공정 개선공정 개선2.2.2.2.

고장율 감소고장율 감소고장율 감소고장율 감소3.3.3.3.

신규 거래처 확보신규 거래처 확보신규 거래처 확보신규 거래처 확보4.4.4.4.

제 절 향후 추진 계획제 절 향후 추진 계획제 절 향후 추진 계획제 절 향후 추진 계획3333

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제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론제 장 서 론1111

제 절 개 요제 절 개 요제 절 개 요제 절 개 요1111

신뢰성향상 기술지원의 필요성신뢰성향상 기술지원의 필요성신뢰성향상 기술지원의 필요성신뢰성향상 기술지원의 필요성1.1.1.1.

자동차용 는 엔진과 같은 동력원으로부터 배출되는 배기가스 누출을 완벽Bellows

하게 차단함으로써 환경오염을 최소화 시키며 배기시스템으로 전달되는 진동 및 열

변형과 노면으로부터 전달되는 진동을 흡수함으로써 배기계의 피로내구 수명을 연

장시키고 운전자에게 안락한 승차감을 제공할 수 있도록 설계 및 생산 되어지고 있

다.

이와 같이 내구수명 및 승차감을 제공하기 위하여 부품 소재에 대한 신뢰성 향상,

과 품질향상에 대하여 부품회사뿐만 아니라 완성차 메이커에서도 상당히 심혈을 기

울이고 있으며 특히 자동차 배기기관 부품 중에서 는 승차감에 직접적인, Bellows

연관성 때문에 신뢰성이 매우 중요하게 대두되고 있다.

그림 내구설계 개념그림 내구설계 개념그림 내구설계 개념그림 내구설계 개념1.1.1.1.

- 9 -

그림 내구 설계의 요구기술그림 내구 설계의 요구기술그림 내구 설계의 요구기술그림 내구 설계의 요구기술2.2.2.2.

최근에는 자동차 배기시스템의 공간상의 제약으로 차종에 따라서 의 길이Bellows

및 형상이 변화하여 구조적으로 고강도를 유지하지 않으면 내구한계 피로수명을,

견디지 못하여 취약한 부분이 손상되어 승차감이나 배기시스템 엔진 등에 큰 영향,

을 주게 돈다 이에 따라서 자동차 회사에서는 고장 수명한계를 비롯한 초기 설계.

단계부터 수명예측을 비롯하여 각 공정별 신뢰성 향상을 위하여 에 의한 신FMEA

뢰성 향상을 요구하고 있다.

본 신뢰성 향상 사업에서는 기존의 성능의 한계를 개선하기 위하여 배기시스템의

피로수명과 승차감 저하의 방지를 목적으로 가공공정상에서 발생하는 응력Bellows

집중 형상구조 및 길이에 따른 피로 한계 등을 신뢰성 향상 평가시험을, Bellows

통하여 신뢰성을 향상 시킬 수 있었다.

2. Flexible Tube(Bellows)2. Flexible Tube(Bellows)2. Flexible Tube(Bellows)2. Flexible Tube(Bellows)

가가가가. Flexible Tube. Flexible Tube. Flexible Tube. Flexible Tube

자동차용 경우에는 배기계 전방 그림 대부분 와Flexible Tube ( .3 Manifold

사이 에 위치하여 엔진 및 노면에서 야기되는 각종 진동과 소음을 흡수하Converter )

여 승차감 향상과 배기시스템의 내구력 향상에 기여하는 핵심부품으로 기술적 난이

도가 매우 높은 부품이다.

- 10 -

그림 자동차 배기차계구조그림 자동차 배기차계구조그림 자동차 배기차계구조그림 자동차 배기차계구조3.3.3.3.

또한 는 기능성 구조물로 강도 및 강성을 가지면 신뢰성 및 안정성을Flexible Tube

가져야하는 제품이다.

그림 구성도그림 구성도그림 구성도그림 구성도4. Flexible Tube4. Flexible Tube4. Flexible Tube4. Flexible Tube

- 11 -

나 의 기술적 요건 및 성능나 의 기술적 요건 및 성능나 의 기술적 요건 및 성능나 의 기술적 요건 및 성능. Flexible Tube(Bellows). Flexible Tube(Bellows). Flexible Tube(Bellows). Flexible Tube(Bellows)

는 그 자체만의 성능을 표시하는 항목으로Flexible Tube 3-Translational,

를 기본 특성으로 하여 나타내지만 이것만으3-Rotation Static, Dynamic Stiffness

로 결정되는 것이 아니라 엔진과 배기계의 정적 동적 열적 특성 등을 종합적으로, ,

고려하여 최적의 제품을 만들어 내는 것이 핵심기술이 된다 따라서 모든 적용대상.

에 따라 종합적인 성능과 수명에 대한 설계 제조 평가 등의 작업이 항상 발생하게, ,

된다 이에 필요한 가장 기본적인 특성은 다음과 같다. .

차량 및 배기시스템에 적합한 유연성-

내구성 예 년 만- (Durability) ( : 10 35 Mile)

기밀성- (No Leakage)

배기가스 제어를 위한 열적 특성- (Thermal Transmissibility)

엔진과 배기계와의 기술- Tuning

국내외 기술 현황국내외 기술 현황국내외 기술 현황국내외 기술 현황3.3.3.3.

가 기술 자료 분석가 기술 자료 분석가 기술 자료 분석가 기술 자료 분석....

기술 자료 검색 및 획득은 특허청 특허 검색 및 국 내외 논문 등을 바탕으로ㆍ

벨로우즈 기술 현황을 분석해 보았다 특허 분석 대상 및Flexible Tube ( /Decoupler) .

키워드는 다음과 같다.

표 특허 분석 키워드표 특허 분석 키워드표 특허 분석 키워드표 특허 분석 키워드1.1.1.1.

국가국가국가국가 연도연도연도연도 검색검색검색검색 DBDBDBDB 검색키워드검색키워드검색키워드검색키워드 건수건수건수건수 1990~20041990~20041990~20041990~2004

한국

년2004

KPTN, KUPA

Flexible

벨로우즈( /Decouple)

19 14

일본 PAJ 2 1

미국 USPTO 59 13

기타 EPO 190 31

중복되는 특허와 오래된 기술 특허를 제외하고 건의 특허 기술을 분석하82※

였다.

- 12 -

연도별 특허 출원수연도별 특허 출원수연도별 특허 출원수연도별 특허 출원수

그림 특허 출원수그림 특허 출원수그림 특허 출원수그림 특허 출원수5.5.5.5.

특허 및 기술 논문 등으로 기술을 분석하여 본 결과 외국의 기술은 오랜기간 꾸준

히 개발되어 왔지만 국내의 경우는 최근 년 사이 이 분야에 대한 관심이 집중4~5

되어 있는 것으로 분석되었다.

벨로우즈 의 경우는 세계규격집인Flexible Tube( ) EJMA (Expansion Joint

의 기술을 가지고 국내 외 기업에서 적용Manufacturers Association/EJMA Std.) ㆍ

하고 있다 또한 기술 특허는 사에서. Decouple SEI(Senior engineering investment)

년 등록한 완천특허를 다수의 선진국 자동차 부품회사에서 적용 개1992 Decouple ,

발품을 만들고 있다.

현재 모든 관련은 기술을 기본으로 응용하고 있으Flexible Tube EJMA, Decouple

며 국내기술 확보를 위하여 현재의 원천기술을 능가하는 우수한 기술개발이 필요하

다.

자동차 및 배기계 회사의 기술요구 동향은 아래와 같은 가지로 대별할 수 있으며3 ,

이에 요구되는 기술은 대단히 많은데 가장 중요한 부분은 개발기간 단축을 위하여

다양한 와 해석프로그램 개발을 통한 예측기술과 실차시험을 통하지 않고Decouple

도 개발이 가능하도록 하는 개념의Virtual Testing Lab

시험평가 절차 등을 말 할 수 있다 이에 부응하기 위한 기술은 다음과 같다. .

새로운 차종 개발시 단축(1) Lead Time

장기간이 내구보증 예 년 만 이상(2) ( : 10 15 Mile )

개념을 갖는 값싸고 성능이 좋은 제품 설계(3) VE

- 13 -

그림 고객 요구동향 및 기술수준그림 고객 요구동향 및 기술수준그림 고객 요구동향 및 기술수준그림 고객 요구동향 및 기술수준6.6.6.6.

향후 는 경량화 및 공용화로 갈 것이며 기술적인 측면에서는 장기간Fiexible Tube

보증을 기본으로 하면서 얼마나 빠른 시간에 저비용으로 튜닝을 실시할 것인가NVH

가 관건이 될 것이다.

나 국내 기술현황나 국내 기술현황나 국내 기술현황나 국내 기술현황....

현재 국내 경쟁사로는 등이 있으나 해외 주요업체들에 비해 연구개발SJM, Selflex

능력이 현저히 떨어지고 있는 추세이며 외국 경쟁사인 독일 사가, Witzenmann( )

년부터 한국에 법인을 설립하여 활동 중이다2002 .

다 국외 기술현황다 국외 기술현황다 국외 기술현황다 국외 기술현황....

외국의 경우 독일 미국 영국 등 조관공정의 자동화 성능평가, , , Hydroforming, ,

기술을 보유 자동차 부품의 제조에 적용 실RLDA(Road Load Data Acquisition) ,

용화 되고 있다 해외의 조관공정의 자동차 성능평가 등 전. , Hydroforming, , RLDA

문설비 회사들은 대부분 독일계열 회사이며 대표적으로는 Bentler, Schafer,

등이 있으며 이들은 자체 제작하는 유압장치와Variform, Hudro Dynamic Tech ,

자동화 장치를 수출하고 있다 또한 공정변수와 공정분할에 대한 자체 특허기술을.

소유하고 있다.

의 경우 독일 독일 미국 등Flexible Tube Witzenmann( ), IWKA( ), Senior Flexonic( )

업체 는 자체제작한 자동화 공정 라인과 성능평가 장치를 개발 하여 고품질 제5~6

품을 생산 고가의 가격으로 판매하고 있다, .

- 14 -

제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용제 절 신뢰성 향상 목표 및 내용2222

신뢰성 향상 목표신뢰성 향상 목표신뢰성 향상 목표신뢰성 향상 목표1.1.1.1.

본 과제의 최종 목표는 배기계용 의 경량화 따른 피로수명 및 내구Bellows FMEA,

피로한계 특성 및 가공 공정상에서의 공정능력에 신뢰성 향상과 더불어 부품 소재ㆍ

의 품질보증 요구 수출에 등을 능동적으로 대응 가능한 기술 개발을 목표로 한( PL)

다.

신뢰성 평가를 위해서 고장원인을 면밀히 분석하고 고장원인에 대한 자료 정리를

통하여 기본 개변과 정의를 구성하여 시제품 제작을 목표로 한다 이러한 시제품을.

제작을 위하여 사용 환경을 분석하고 요소부품에 대한 강도 해석을 통하여 기본데

이터를 구축한다.

또한 제작한 시제품에 대한 성능시험을 수행한 후 시험을 통한 문제점을 분석하고

수정하여 고객이 요구하는 최종적인 제품은 개발을 목표로 한다.

신뢰성 향상지원 결과의 활용방안신뢰성 향상지원 결과의 활용방안신뢰성 향상지원 결과의 활용방안신뢰성 향상지원 결과의 활용방안2.2.2.2.

가 자체 고장원인 분석및 시험평가기술 확보로 대외 경쟁력 확보가 자체 고장원인 분석및 시험평가기술 확보로 대외 경쟁력 확보가 자체 고장원인 분석및 시험평가기술 확보로 대외 경쟁력 확보가 자체 고장원인 분석및 시험평가기술 확보로 대외 경쟁력 확보....

분석의 범위를 넓힘으로써 고장 발생시 문제의 핵심 부분을 신속 정확히 해결할ㆍ

수 있으며 그로 인해 비용절감의 효과와 대외적으로 인지도를 높여 경쟁력의 우위,

를 차지할 수 있도록 활용하고자한다.

나 국내시장 확대나 국내시장 확대나 국내시장 확대나 국내시장 확대....

제품의 기능이 시스템의 거동에 많은 영항을 미치게 되므로 자동차 회사에서도 신

뢰성 인증이 부족하기에 국내 시장의 확대가 어려운 실정이다 본 신뢰성 향상지원.

의 결과를 활용하여 시장성을 확대 하고자 한다.

다 수출증대다 수출증대다 수출증대다 수출증대....

신뢰성 향상을 통해 국외 시장을 겨냥 신차종 개발 시 참여하며 국외 우수 업체들, ,

과 경쟁에서 동등 또는 우위를 차지하려 한다.

- 15 -

제 절 기술개발 추진 내용제 절 기술개발 추진 내용제 절 기술개발 추진 내용제 절 기술개발 추진 내용3333

기술개발 내용기술개발 내용기술개발 내용기술개발 내용1.1.1.1.

가 개발 부품의 및 신뢰성 평가가 개발 부품의 및 신뢰성 평가가 개발 부품의 및 신뢰성 평가가 개발 부품의 및 신뢰성 평가. FMEA .. FMEA .. FMEA .. FMEA .

경량화에 따른 구조해석ㆍ

피로한계 단축 내구시험 내구 보증거리 대응( / / 80,000 )㎞

공정능력 및 가속수명 예측 평가 진동 고온 열충격 부식 등( , , , )ㆍ

신뢰성 평가 및 내구시험 평가기술 개발ㆍ

나 개발 부품의 내구성 및 고장율 평가나 개발 부품의 내구성 및 고장율 평가나 개발 부품의 내구성 및 고장율 평가나 개발 부품의 내구성 및 고장율 평가. .. .. .. .

단축내구 시험 개발품 만 이상 양산품 시간( : 300 Cycles , :48 )ㆍ

조립부의 가공 인장률Bellows : ± 3.0mmㆍ

압착 성형과정 신뢰성 향상Bellowsㆍ

다 자동차 배기계공 신뢰성 향상다 자동차 배기계공 신뢰성 향상다 자동차 배기계공 신뢰성 향상다 자동차 배기계공 신뢰성 향상. Bellows NVH .. Bellows NVH .. Bellows NVH .. Bellows NVH .

급가속 및 급제동시 발생하는 소음 저감ㆍ

배기시스템에 전달되는 진동에 따른 문제점 극복ㆍ

기술개발 기관별 역할기술개발 기관별 역할기술개발 기관별 역할기술개발 기관별 역할2.2.2.2.

가 주관기관의 역할가 주관기관의 역할가 주관기관의 역할가 주관기관의 역할....

선진 외국제품의 구입 후 제품의 비교 평가ㆍ

가공정도 염수분무 상태 경량화 정도- , ,

제품의 으로 품질 비교 평가- Bellows Marking

제품의 종합 성능 평가 박판형 파이프 성형과정시 유압력 변경에 따름( )ㆍ

소재 불량 및 가공공정상의 가공 불량 요인 정량적 평가ㆍ

배기계용 의 진동 및 소음 평가Bellows NVHㆍ

단축 내구시험 개발품 만 이상 양산품 만 이상( : 300 Cycles , : 150 Cycles )ㆍ

단품 강도 및 충격시험ㆍ

- 16 -

나 위탁기관의 역할나 위탁기관의 역할나 위탁기관의 역할나 위탁기관의 역할....

선진제품 비교평가 결과에 대한 원인 분석ㆍ

고장 수명 및 가속 수명시험ㆍ

공정능력 및 파속수명 예측 평가 진동 고온 열충격 부식 등- ( , , , )

의 경량화에 따른 구조평가 원인 분석- Bellews

피로한계 단축 내구시험 내구 보증거리 대응( / / 80,000 )㎞

의 내구 신뢰성 향상을 위한 표준화Bellewsㆍ

가공방법 가공정도 응력집중 내구시험방법 내구시험 평가 기술 시험기간- , , , , ,

내구시험 평가 장비 구축에 따른 신뢰성 평가용 단축 시험 설비 개선안 도출-

와 연관된 부품에 미치는 영향 요인 분석 및 평가- Bellows

- 17 -

제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론제 장 본 론2222

제 절 신뢰성 시험항목제 절 신뢰성 시험항목제 절 신뢰성 시험항목제 절 신뢰성 시험항목1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)

가 부품의 리스트가 부품의 리스트가 부품의 리스트가 부품의 리스트. part. part. part. part

의 좋은 품질을 확보하기 위해서는 설계 초기단계에서 설계Flexible Tube(Bellows)

에 대한 적합성을 검토하고 제조공정에서 야기될 수 있는 고장 결함이나 불량에,

대한 사전 검코와 대책을 세우는 일이 필수적이다 공장모드 영향해석은 이러한 목.

적에 가장 적합한 종합적이고 체계적인 접근 방법이라 할 수 있다 따라서 본 연구.

에서도 의 설계단계에서부터 고장모드 영향분석을 검토하여Flexible Tube(Bellows)

보다 신뢰성 있는 제품을 개발하고자 한다.

각 요소에 대한 고장모드를 찾기 위하여 의 요소 부품 리스Flexible Tube(Bellows)

트가 필요하며 이들 구성성분 및 역할 등으로 구분하여 고장이 발생할 수 있는 모

든 원인들을 검토하여야 한다 따라서 부품의 는 다음 표 와 같이 분류. Part List 2)

할 수 있다.

표표표표 2. Part list2. Part list2. Part list2. Part list

부품부품부품부품 부품기능부품기능부품기능부품기능 부품부품부품부품2222 수량수량수량수량 소재소재소재소재

BellowsBellowsBellowsBellows엔진 및 노면으로부터

발생된 진동저감 기밀유지,1

STS304,321,

XM15J1

Inter LockInter LockInter LockInter Lock 고온의 배기가스로부터

보호 배기가스의Bellows ,

효율적인 흐름 유도

각형15

Inter Lock1 STS XM15J1

Inter BraidInter BraidInter BraidInter Braid와이어

합7×481 STS XM15J1

Outer BraidOuter BraidOuter BraidOuter Braid외부 이물질로부터 Bellows

보호

와이어

합7×481

STS321,

XM15J1

Outer CapOuter CapOuter CapOuter Cap

외부이물질로부터

보호 배기파이프와의Bellows

용접 효율성 증대

2STR409L,

알코스타

각 부품별 고장모드 원인 영향들에 대한 내용은 표와 같이 표현하였으며 이 이외, , ,

에도 더 많은 고장 모드 및 원인들이 발생될 수 있으며 기술개발과정에서 신뢰성

시험방법 등을 통하여 더 많은 데이터들을 축적해 나갈 것이다.

- 18 -

나 라세티나 라세티나 라세티나 라세티. FMEA ( ). FMEA ( ). FMEA ( ). FMEA ( )

표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석3. (FMEA)3. (FMEA)3. (FMEA)3. (FMEA)

기능기능기능기능

(function)(function)(function)(function)

기능 부품기능 부품기능 부품기능 부품////

잠재적잠재적잠재적잠재적

고장형태고장형태고장형태고장형태

고장의고장의고장의고장의

잠재적영향잠재적영향잠재적영향잠재적영향

심심심심

각각각각

도도도도



설계 공정설계 공정설계 공정설계 공정( / )( / )( / )( / )

발발발발

생생생생

도도도도

현재현재현재현재

관리상태관리상태관리상태관리상태


검검검검

출출출출

도도도도

RRRR

PPPP

NNNN

Bellows Ass'y

/

엔진 및 노면 으로

부터 발생된

진동저감 기밀유지,

균열발생

외부환경으로

인한 과도한

진동 발생

9

적용 차종의

기술적 분석 미흡7

열사이클내구

시험을 통한 보증

수명 확인

8 504

공정에서의 누락

또는 과도한

로 인한Scratch

균열 발생

5

의Scratch

발생원인

분석

8 360

부식발생

환경적

요인으로

부식 발생

균열을 유발

9제질의 특성분석

미흡5 검토meal Sheet 7 315

소음발생

소음의

발생으로

고객의 불만

표시

5

균열 또는

결합체와의 마찰,

에 의해Gas Fiow

발생

3

의InterLock

적합한 전장의

규정

9 135

Bellows

/

엔진 및 노면으로

부터 발생된


용접부의

균열

발생

기밀유지

안됨9

전원도의 수준이

현저히 미달됨3

포밍금형의 적합한

공차 설정9 243

표면의 과도한

에 의한Scratch

용접 불량

4 - 7 252

Inter Lock

/

고온의 배기가스로

부터 보호Bellows ,

배기가스의


산화발생

배기가스의

영향으로

산화

발생 기능

저하됨

4 잘못된 재질 선정 3 열변형 시험 5 60

마찰 계수

변화소음발생 5

사용횟수 증가와

기타 요인으로

특성 변화됨

3

InterLock

마찰계수의 적절한

규정

4 60

Outer Braid

/

외부 이물질로부터

보호Bellows

부식 균열

발생

사용시간

경과에 따라

고온 외부,

환경

요인으로

인한 균열,

부식 발생

2 잘못된 재질 선정 2 재질의 특성 파악 5 20

소상발생Bellows

파손3

부적절한

의Dimension

지정으로 피로

응력 발생

3

인장 시험을 통한

자재의

이동변위 특성

파악

5 45

Outer Cap

/


보호Bellows

배기파이프와의


부식발생

고온 외부,

환경

요인으로

부식 균열,

발생


균열발생가공상의

치약부분발생3

가공 조건에 맞지

않는 자재의 두께및

재질 불량

4적합한 두께와

공차의 지정5 60

- 19 -

다 라세티다 라세티다 라세티다 라세티. FMEA ( ). FMEA ( ). FMEA ( ). FMEA ( )

표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석표 배기계용 벨로우즈의 잠재적 고장형태 및 영향분석4. (FMEA)4. (FMEA)4. (FMEA)4. (FMEA)

기능기능기능기능

(function)(function)(function)(function)

기능 부품기능 부품기능 부품기능 부품////


고장형태고장형태고장형태고장형태


잠재적영향잠재적영향잠재적영향잠재적영향

심심심심

각각각각

도도도도




발발발발

생생생생

도도도도

현재현재현재현재

관리상태관리상태관리상태관리상태


검검검검

출출출출

도도도도

RRRR

PPPP

NNNN

Bellows Ass'y

/

엔진 및 노면 으로

부터 발생된


균열발생

외부환경으로

인한 과도한

진동 발생

9

적용 차종의

기술적 분석 미흡7

열사이클내구

시험을 통한 보증

수명 확인

8 504

공정에서의 누락

또는 과도한

로 인한Scratch

균열 발생

5

의Scratch

발생원인

분석

8 360

부식발생

환경적

요인으로

부식 발생

균열을 유발

9제질의 특성분석

미흡5 검토meal Sheet 7 315

소음발생

소음의

발생으로

고객의 불만

표시

5

균열 또는

결합체와의 마찰,

에 의해Gas Fiow

발생

3

의InterLock

적합한 전장의

규정

9 135

Bellows

/

엔진 및 노면으로

부터 발생된


용접부의

균열

발생

기밀유지

안됨9

전원도의 수준이

현저히 미달됨3

포밍금형의 적합한

공차 설정9 243

표면의 과도한

에 의한Scratch

용접 불량

4 - 7 252

Inter Lock

/

고온의 배기가스로

부터 보호Bellows ,

배기가스의


산화발생

배기가스의

영향으로

산화

발생 기능

저하됨

3 잘못된 재질 선정 4 열변형 시험 5 60

의Bellows

파손

원인 제공

배기가스

누기와

소음발생

5의Dimension

부적합3 - 4 60

Outer Braid

/


보호Bellows

부식 균열

발생

사용시간

경과에 따라

고온 외부,

환경

요인으로

인한 균열,

부식 발생


소상발생Bellows

파손3

부적절한

의Dimension

지정으로 피로

응력 발생

3

인장 시험을 통한

자재의

이동변위 특성

파악

5 45

Outer Cap

/


보호Bellows

배기파이프와의


부식발생

고온 외부,

환경

요인으로

부식 균열,

발생


균열발생가공상의

치약부분발생3

가공 조건에 맞지

않는 자재의 두께및

재질 불량

4적합한 두께와

공차의 지정5 60

- 20 -

라 신뢰성 평가기준라 신뢰성 평가기준라 신뢰성 평가기준라 신뢰성 평가기준. Flexible Tube(Bellows). Flexible Tube(Bellows). Flexible Tube(Bellows). Flexible Tube(Bellows)

표 신뢰성 시험항목 및 평가기준표 신뢰성 시험항목 및 평가기준표 신뢰성 시험항목 및 평가기준표 신뢰성 시험항목 및 평가기준5.5.5.5.

시험항목시험항목시험항목시험항목 평가기준평가기준평가기준평가기준 시료수시료수시료수시료수

기밀1.에서 초간 유지 후 누설량1.5 f/ 10 0.03㎏㎠㎠

이하 이어야 한다.전수

진원도2.이하이며 인수 인도 당자자 사이의0.1mm , ㆍ

협정에 따른다.3

표면 거칠기3.이하이며 인수 인도 당자자 사이의Ra 10 ,㎛ ㆍ

협정에 따른다.3

작동4. 시험 후 기밀성능을 만족하여야 한다. 3

염수분무5.시험 후 기밀성능을 만족 하여야 한다1) .

표면의 부식이 발생하지 않아야한다2) .3

내진동6. 시험 후 기밀성능을 만족하여야 한다. 3

소음7.지정된 기준 값을 만족하여야 하고 특별한 지,

정이 없을 경우에는 이하여야 한다85 (A) .㏈3

수명 열싸이클내구8. ( ) B10 수명이 을 만족한다( 1,500,000 Cycle . 6

제 절 기본성능 평가기준제 절 기본성능 평가기준제 절 기본성능 평가기준제 절 기본성능 평가기준2 flexble tube(Bellows)2 flexble tube(Bellows)2 flexble tube(Bellows)2 flexble tube(Bellows)


가 시험 방법가 시험 방법가 시험 방법가 시험 방법....

시험제품을 기밀 시험기에 넣는다(1) .

다음의 조건으로 기밀 시험을 실시한다(2) .

시험 온도 상온으로 한다- : .

시험제품의 내부의 압력 이상- : 1.5 f/㎏㎠

시간 초간 유지- : 10

나 평가기준나 평가기준나 평가기준나 평가기준....

시험압력은 이상으로 하여 누설량 이하 이어야 한다(1) 1.5 f/ 0.03 f/ .㎏㎠㎏㎠

- 21 -


가 시험방법가 시험방법가 시험방법가 시험방법....

시험 제품의 또는 차원 측정기에 따른다(1) KS B 5545 3 .

시료의 측정 단면을 회전축의 중심에 오도록 놓고 시료축의 회전축에 충분히(2) ,

평행하게 하여야 한다.


시험 제품의 진원도 이하여야 한다(1) 0.1mm .


가 시험방법가 시험방법가 시험방법가 시험방법....

시험 제품의 에 따른다(1) KS B 0161 .

산술 평균 거칠기 는 거칠기 곡선으로부터 그 평균 선의 방향에 기준 길이(2) Ra( )

만큼 뽑아내어 그 표본 부분의 평균 선 방향에 축을 세로 배율 방향에 축을 잡, x , y

고 거칠기 곡선을 로 나타낸다, y = f(x) .


시험 제품의 표면 거칠기 이내를 만족할 것(1) Ra 10 .㎛

작동작동작동작동4.4.4.4.


시험제품의 한쪽 면을 고정 다른 면을 만능시험기 기를 이용(1) , WHr (UTM) 12mm

변위까지 각 방향에 대하여 를 측정한다Static Stiffness .

시험제품의 기밀시험을 실시한다(2) .


시험제품의 기밀성능을 만족할 것(1)

값이 제품의 도면 스팩을 만족할 것(2) Static Stiffness .

- 22 -


염수분무염수분무염수분무염수분무1.1.1.1.


시험제품을 염수분무 시험기에 넣는다(1) .

염수분무 시험방법 에 의거하여 다음의 조건으로 염수분무 시험을(2) KD D 9502( )

실시한다.

시험 온도- 35℃

염수 농도 중량- . 5%( %)

시험 시간 시간 시간 시간 시간- : 24 , 48 , 72 , 95

시험제품의 표면 상태를 검사한다(3) .

시험 완료 후 기밀시험을 실시한다(4) .


염수분무시험 완료 후 표면에 녹 발생이 없어야 할 것(1) .

시험 완료 후 기밀성능을 만족 할 것(2) .

내진동내진동내진동내진동2.2.2.2.

가 시험 방법가 시험 방법가 시험 방법가 시험 방법).).).).

시험제품을 진동시험기에 설치한다(1) .

시험제품을 쉐어 방향으로 변위 로 시간 가진한다(2) 6mmm , 10 8 .㎐

진동내구시험 완료 후 시험제품에 대한 기밀시험을 실시한다(3) .


진동내구시험 완료 후 기밀성능을 만족할 것(1) .

소음소음소음소음3.3.3.3.


마이크로폰을 측정할 위치에 조정한다(1) .

마이크로폰의 받침대 위치에서 방향 떨어진 곳의 머플러 후방에서 측(2) 45° 50㎝

정 한다.

소음 측정시 특별한 지정이 없는 한 이하를 만족하여야 한다(3) 85 dB(A) .


지정된 기준 값을 만족하여야 하고 특별한 지정이 없을 경우에는 이(1) , 85 (a)㏈

하 여야 한다.

- 23 -

제 절제 절제 절제 절4444

수명평가 시험항목 선정수명평가 시험항목 선정수명평가 시험항목 선정수명평가 시험항목 선정1.1.1.1.

자동차 배기계용 벨로우즈는 차량상태에서의 진동 소음 배기온도 및 배기압력 등, ,

의 반복적인 영향을 받는다 단축 내구시험은 실차상태의 조건으로 온도 및. 600℃

속도는 의 속도로 내구수명을 평가하는 것이므로 수명을 평가 할 수 있다30~50 .㎞

자동차용 소음기 을 참고하였다RS R 0015 .

시험방법시험방법시험방법시험방법2.2.2.2.

가 시험 품에 다음과 같은 조건을 사용하여 내구시험을 작동하였다. .

표 내구 시험조건표 내구 시험조건표 내구 시험조건표 내구 시험조건6.6.6.6.

적용제품적용제품적용제품적용제품

시험조건시험조건시험조건시험조건라세티라세티라세티라세티 마티즈마티즈마티즈마티즈

온 도 600℃ 600℃

가 진 방 향 전단Shear( ) 전단Shear( )

가진 주파수 10 ㎐ 10 ㎐

가 진 범 위 ± 13 mm ± 6 mm

요 구 수 명 3.5×105 Cycle 3.5×105 Cycle

나 시험 완료 후 제품의 이음부 변형 크랙 및 파손 등의 이상이 없을 것. , .

- 24 -

평가기준평가기준평가기준평가기준3.3.3.3.

가 시험 중 제품의 이음부 변형 크랙 및 파손 등의 이상이 없을 것. , .

수명평가 시험의 시험횟수 산전근거수명평가 시험의 시험횟수 산전근거수명평가 시험의 시험횟수 산전근거수명평가 시험의 시험횟수 산전근거4.4.4.4.

가 전제조건가 전제조건가 전제조건가 전제조건....

자동차 부품의 경우 정비지침서 까지 표시 에 교환 또는 정비주기가 없는(100,000 )㎞

부품은 자동차 수명과 동일하다고 가정하고 일반적으로 통용되고 있는 자동차 수,

명에 근거하여 년 를 보증하는 겉으로 간주한다10 /160,000 .

나 시험시간 산정나 시험시간 산정나 시험시간 산정나 시험시간 산정....

신뢰성 평가를 위한 수명시험 소요시간의 산정은 부품의 신뢰성 평가시의 핵심이

되는 사용 환경에서의 수명을 평가하기 위해서 필수적인 것이다 시험 평가를 위한.

소요시간은 실제 차량이 주행되는 시간과 이 주행 중에 부품이 사용되는 빈도를 고

려하여야 한다 차량의 운행 시간은 차량의 사용용도 목적 그리고 사용지도로 환경. ,

등 많은 변수를 포함하고 있다 이와 같은 많은 차이점 때문에 차량의 사용시간은.

천차만별하다 그러나 평균 주행속도를 기준으로 하고 각 부품의 평균 사용빈도를. ,

고려하면 부품의 차량의 수명기간 동안의 수명을 보장하기 위한 소요시간을 산정할

수 있다 그러나 각국의 도로여건과 교통흐름에 서로 달라 주행 평균속도를 구하는.

것의 거의 불가능하며 선진국에서 사용하고 있는 공인연비 시험모드의 주행속도,

평균치를 사용하는 것이 타당성이 있다고 판단된다 유럽의 연비인증모드에 사용되.

는 모드의 평균속도는 이고 미국의 연비시험에 사용하는ECE-15+EUDC 33.8 /h㎞

모드의 주행평균 속도는 이다 이 중 가혹한 조건인 을FTP-75 34.1 /h . 33.8 /h㎞㎞

시험시간 산정을 위한 평균 주행 속도로 채택하였다 따라서 년 의 수. 10 /160,000km

명시험을 위한 시험시간은 시간이다4,734 .

신뢰성 샘플링신뢰성 샘플링신뢰성 샘플링신뢰성 샘플링5.5.5.5.

와이블 분포에서 소비자 위험 종 오류 이 합격 판정 개수가 일 때 심플수 은(2 ) , C nβ

다음과 같다.

- 25 -

B10 수명을 보증할 경우 위치 모수 고 누적 고장율이 적을 때 이하 누= 0 (20% )μ

적 고장을 는 식 와 같고 심플수 은 식 과 같다F(t) (2) n (3) .

이 때 샘플수는 시험시간 보증수명, , (B10 등 형상 모수 신뢰 수준 합격 판, MTIF ), , ,

정 개수에 의하여 정하여진다 또한 샘플수를 정하고 이에 대한 시험시간을 정할.

수도 있다 벨로우즈의 형상모수는 일반적으로 이상으로 알려져 있다 형상 모수. 5 .

가 이고 보증수명5 (B10 이 회전 샘플수를 개로 하면 신뢰수준) 1,500,000 , 10 , 90%(β

합격판정계수 일 때 시험시간은 다음과 같다=0.1), C = 0 .

즉 개의 샘플로 회 시험을 하여 고장이 개도 없으면 년, 10 1,754,000 1 10 /160,000㎞

의 B10 수명을 의 신뢰수준으로 보증할 수 있다90% .

형상모수가 가 아닐 경우의 시험시간은 표 과 같다5 7 .

- 26 -

표 형상모수와 시험시간과의 관계표 형상모수와 시험시간과의 관계표 형상모수와 시험시간과의 관계표 형상모수와 시험시간과의 관계7.7.7.7.

수명시험 결과 배기계용 벨로우즈 변위량 일때 수명분포는 형상모수6mm 8.3553

이며 신뢰수준 로, 90% B10 수명이 회로 회 이상을 만족하였다2.135,500 1.500,000 .

와이블 분포 해석 결과와이블 분포 해석 결과와이블 분포 해석 결과와이블 분포 해석 결과6.6.6.6.

열 사이클 내구시험 변위ㆍ

-6mm

테스트 결과ㆍ

회 회 회 회 회- 2200000 , 2200000 , 2250000 , 2300000 , 2300000

회 회 회 회 회- 2340000 , 2350000 , 2350000 , 2380000 , 2420000

- 27 -

RellaSoft's Weibull++6.0 - www.Weibull.com

Probability - WeibullProbability - WeibullProbability - WeibullProbability - Weibull

수명시험 결과 배기계용 벨로우즈의 변위량 일때 수명분포는 형상모수6mm

이며 신뢰수준 로8,3553 , 90% B10 수명이 회로 회 이상을 만족2.135,500 1.500,000

하였다.

- 28 -

제 장 신뢰성향상 시험 평가제 장 신뢰성향상 시험 평가제 장 신뢰성향상 시험 평가제 장 신뢰성향상 시험 평가3333

제 절 설계 및 해석제 절 설계 및 해석제 절 설계 및 해석제 절 설계 및 해석1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)1 Flexible Tube(Bellows)

선행 해석선행 해석선행 해석선행 해석1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)

본 단품 해석에서는 구조해석 프로그램인 를 사용하였으며 는Stress Ansys , Ansys

년 초부터 유한요소법을 기초로하여 박사팀에 의해 개발한 컴퓨터1970 Swanson

프로그램으로 선형 및 비선형 정적문제 및 동적문제 그리고 열전달 문제등의 공학,

해석에 적용할 수 있다 또한 해를 구하는 과정이 용이하고 해석 결과에 대해 보다.

구체적이고 정확한 평가를 할 수 있다.

표 물리적 특성에 대한 입력요소표 물리적 특성에 대한 입력요소표 물리적 특성에 대한 입력요소표 물리적 특성에 대한 입력요소8.8.8.8.

본 해석에서 사용될 모델은 축 대칭으로 단면에 대한 외형선을 작성한 후 이외형선

을 중심축에 대하여 도 회전시킴으로서 형상을 하여 작성하360 Bellows Modeling

였다.

형상을 은 산간 거리를 계산하여 포인트를 작성하고 포인트를Bellows Modeling ,

스플라인으로 연결하며 곡선부 및 직선부분을 작성하였다.

- 29 -

외형선 외형 형상완성

그림 형상을그림 형상을그림 형상을그림 형상을7. Bellows Modeling7. Bellows Modeling7. Bellows Modeling7. Bellows Modeling

해석상 경계조건은 부분을 자유도 구속하였으며 부분을 변위Front pipe 6 , Rear pipe

를 발생하도록 하여 응력과 변형률 을 비교하여 보았다(stress), (strain) .

가 산수 변화에 따른 분포 결과가 산수 변화에 따른 분포 결과가 산수 변화에 따른 분포 결과가 산수 변화에 따른 분포 결과. Stress. Stress. Stress. Stress

해석상의 경계조건은 점은 고정하는 형태로 부분을 자유도 구속하node Front pipe 6

였으며 부분을 에 의한 변위를 발생하, Rear pipe Flex coupling(Dimensional data)

도록 하여 응력과 변형률 을 비교하여 보았다(stress), (strain) .

0.2t(2ply)_axial 0.2t(2ply)_bending 0.2t(2ply)_Shear

0.25t(2ply)_axial 0.25t(2ply)bending 0.25t(2ply)_Shear

그림 산수 변화에 따른 분포그림 산수 변화에 따른 분포그림 산수 변화에 따른 분포그림 산수 변화에 따른 분포8. Stress8. Stress8. Stress8. Stress

- 30 -

그림그림그림그림 9. axial (stress and strain)9. axial (stress and strain)9. axial (stress and strain)9. axial (stress and strain)

표표표표 9. axial (stress and strain)9. axial (stress and strain)9. axial (stress and strain)9. axial (stress and strain)

그림그림그림그림 10. bending (stress and strain)10. bending (stress and strain)10. bending (stress and strain)10. bending (stress and strain)

표표표표 10. bending (stress and strain)10. bending (stress and strain)10. bending (stress and strain)10. bending (stress and strain)

- 31 -

그림그림그림그림 11. Shear (stress and strain)11. Shear (stress and strain)11. Shear (stress and strain)11. Shear (stress and strain)

표표표표 11. Shear (stress and strain)11. Shear (stress and strain)11. Shear (stress and strain)11. Shear (stress and strain)

나 분포 결과나 분포 결과나 분포 결과나 분포 결과. 600 heat conduction. 600 heat conduction. 600 heat conduction. 600 heat conduction℃℃℃℃

분포 결과는 차후 시험과 병행해야 한다 현재는 해석을600 heat conduction .℃

위한 중이다Modeling .

temperature Thermal flux Thermal grad

Interlock

temperature

Interlock

Thermal foux

Interlock

Thermal grad

그림 분포그림 분포그림 분포그림 분포12. 600 heat conduction12. 600 heat conduction12. 600 heat conduction12. 600 heat conduction℃℃℃℃

- 32 -

다 산수변화에 따른 결과다 산수변화에 따른 결과다 산수변화에 따른 결과다 산수변화에 따른 결과. Durability Aalysis. Durability Aalysis. Durability Aalysis. Durability Aalysis

산수변화에 따른 은 로 유한요소 해석을 수행하였다Durability Analysis FEM/FAT .

그림 내구해석그림 내구해석그림 내구해석그림 내구해석13. Room temperature13. Room temperature13. Room temperature13. Room temperature 그림 내구해석그림 내구해석그림 내구해석그림 내구해석14. 600 214. 600 214. 600 214. 600 2℃℃℃℃

와 같이 반복적인 해석결과 표 의 결과가 도출되었다Fig 13), 14) 12) .

표 피로내구 해석 결과표 피로내구 해석 결과표 피로내구 해석 결과표 피로내구 해석 결과12.12.12.12.

- 33 -

제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가2 Flexible Tube(Bellow)2 Flexible Tube(Bellow)2 Flexible Tube(Bellow)2 Flexible Tube(Bellow)

가공정도가공정도가공정도가공정도1. Flexible Tube(Bellow)1. Flexible Tube(Bellow)1. Flexible Tube(Bellow)1. Flexible Tube(Bellow)

가 측정가 측정가 측정가 측정. Dimension. Dimension. Dimension. Dimension

의 측정은 제품의 제작 완료 후 적용된 공차가 맞게 적용되었는지를 확Dimension

인 후 시험에 적응 할 수 있는 것인지의 판단을 위하여 기본적으로 수행 하여야하

는 과정이다 정밀하고 균일한 를 얻기 위하여 적용된 공차 치수 보다 정밀한. , Data

제품을 제작하도록 하였다.

내경내경내경내경(1)(1)(1)(1)

현재 국내에서 양산되는 제품의 경우 배기 파이프가 내부Flexible Tube(Bellows)

로 가 삽입되어 용접되게 된다 허용 공차를 벗어날 겅우 파이프의 삽입이12mm .

안되거나 용접시 불량으로 인한 의 발생을 유발하게 된다, Leak .

외경외경외경외경(2)(2)(2)(2)

허용되어진 인장방향으로의 길이를 제어하기 위한 목적의 하나로서 의Outer Braid

최대값이 정해지게 된다 적용되어진 값은 의 측정과 인장 허용범위. Static Stiffness

로부터 정해지게 되며 생산 후 특성 값 들을 측정하게 될 경우 제품의 변형이 발,

생하고 과정이 상당히 번거로우므로 길이의 단위로 변환 하여 측정을 하도록 한다, .

전장전장전장전장(3)(3)(3)(3)

전장의 변화와 더불어 의 값들이 변형되므로 내경 외경의 측정과 같이 행Stiffness ,

해져야 하는 과정이다.

그림그림그림그림 15. Length15. Length15. Length15. Length

그림그림그림그림 16. Inner Diameter16. Inner Diameter16. Inner Diameter16. Inner Diameter 그림그림그림그림 17. Outer Diameter17. Outer Diameter17. Outer Diameter17. Outer Diameter

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측정 결과측정 결과측정 결과측정 결과(4) Dimension(4) Dimension(4) Dimension(4) Dimension

그림 라세티그림 라세티그림 라세티그림 라세티18.18.18.18. 그림 마티즈그림 마티즈그림 마티즈그림 마티즈19.19.19.19.

측정 결과측정 결과측정 결과측정 결과13. Dimension13. Dimension13. Dimension13. Dimension

는 차량과 배기계 시스템의 특성에 따라 이 선정Flexible Tube(BeIlows) Dimension

되어진다 본 실험에 사용한 라세티와 마티즈에 적용된 사양은 차량의 배기량. (CC)

에 따라 내경과 길이가 다르다 한 과 부분도 사양을 달리 하는. EH Cap Inner Part

제품이다.

- 35 -

나 측정 시험나 측정 시험나 측정 시험나 측정 시험. Static Stiffness. Static Stiffness. Static Stiffness. Static Stiffness

는 제품의 특성상 진동저감을 주목적으로 한다 기본적으로 나타낼Static Stiffness ( .

수 있는 대표적인 값이며 값들에 따라 변화 되어지는 여러 가지 특성 파악이 된다, .

각각의 특성 파악에 적용된 시료는 각각 를 적용하였으며 변형이 발생하지 않5ea ,

는 범위 내에서 측정이 되어지며 변형이 적게 발생하는, Bending > Shear > Axial

의 순저로 측정을물 하도록 한다 모든 시험제품 기밀 성능을 만족하며 또한 도> . ,

면 스펙에 들어가는 값을 만족하였다Static Stiffness .

그림그림그림그림 20. UTM(Universal Test Machine)20. UTM(Universal Test Machine)20. UTM(Universal Test Machine)20. UTM(Universal Test Machine)

그림그림그림그림 21. Bending21. Bending21. Bending21. Bending

굽힘 방향굽힘 방향굽힘 방향굽힘 방향( )( )( )( )

그림그림그림그림 22. Shear22. Shear22. Shear22. Shear

전단 방향전단 방향전단 방향전단 방향( )( )( )( )

그림그림그림그림 23. Axial23. Axial23. Axial23. Axial

축 방향축 방향축 방향축 방향( )( )( )( )

- 36 -

표표표표 14. Static Stiffness Spec14. Static Stiffness Spec14. Static Stiffness Spec14. Static Stiffness Spec

표표표표 14. Static Stiffness Spec14. Static Stiffness Spec14. Static Stiffness Spec14. Static Stiffness Spec

- 37 -

그림그림그림그림 24. Lacetti Bending24. Lacetti Bending24. Lacetti Bending24. Lacetti Bending 그림그림그림그림 25. Matiz Bending25. Matiz Bending25. Matiz Bending25. Matiz Bending

그림그림그림그림 26. Lacetti Shear26. Lacetti Shear26. Lacetti Shear26. Lacetti Shear 그림그림그림그림 27. Matiz Shear27. Matiz Shear27. Matiz Shear27. Matiz Shear

그림그림그림그림 28. Lacetti Axial28. Lacetti Axial28. Lacetti Axial28. Lacetti Axial 그림그림그림그림 29. Matiz Axial29. Matiz Axial29. Matiz Axial29. Matiz Axial

- 38 -

다 측정 시험다 측정 시험다 측정 시험다 측정 시험. Dynamic Stiffness. Dynamic Stiffness. Dynamic Stiffness. Dynamic Stiffness

제품의 공진주파수와 배기시스템의 작동 중 공진주파수가 일치하게 될 경우 배기

시스템 및 의 파손의 원인이 된다 이는 엔진에서 발생 하는 배Flex tube(Bellows) .

기가스 발생을 유발하게 되어 환경오염의 원인이 되며 차량의 진동이 증가Leak ,

되어 승차감을 현저히 떨어지게 만드는 원인이 된다.

이와 같이 배기 시스템과 의 공진주파수 대역을 확인하는 것이Flex tube(Bellow)

필요하다.

측정 장비의 구성은 지Shaker, Amplifier, Analyser, Force Sensor, Accelerometer,

원 고정 로 구성된다Process, Fixture .

그림 측정 시스템그림 측정 시스템그림 측정 시스템그림 측정 시스템30. Dynamic Stiffness30. Dynamic Stiffness30. Dynamic Stiffness30. Dynamic Stiffness

측정은 가 기능을 수행하면서 발생 하게될Dynamic Stiffness Flex tube(Bellows)

각각의 자유도에 대해 측정을 실시하였으며 항목은, Bending, Axial, Shear,

을 측정하도록 한다Torsion .

그림 굽힘그림 굽힘그림 굽힘그림 굽힘31. Bending( )31. Bending( )31. Bending( )31. Bending( ) 그림 축방향그림 축방향그림 축방향그림 축방향32. Axial( )32. Axial( )32. Axial( )32. Axial( )

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그림 전단방향그림 전단방향그림 전단방향그림 전단방향33. Shear( )33. Shear( )33. Shear( )33. Shear( ) 그림 비틀림그림 비틀림그림 비틀림그림 비틀림34. Torsion( )34. Torsion( )34. Torsion( )34. Torsion( )

표 측정 결과표 측정 결과표 측정 결과표 측정 결과16. Dynamic Stiffness16. Dynamic Stiffness16. Dynamic Stiffness16. Dynamic Stiffness

그림그림그림그림 35. Bending35. Bending35. Bending35. Bending 그림그림그림그림 36. Axial36. Axial36. Axial36. Axial

그림그림그림그림 37. Shear37. Shear37. Shear37. Shear 그림그림그림그림 38. Torsion38. Torsion38. Torsion38. Torsion

- 40 -

라 기밀시험라 기밀시험라 기밀시험라 기밀시험....

신뢰성평가에 필요한 시료 전체에 대하여 제품생산에서부터 기밀시험을 실시 하였

다 그 결과 모든 시료가 기밀성을 만족하였다. .

그림 기밀테스트기그림 기밀테스트기그림 기밀테스트기그림 기밀테스트기39.39.39.39.

그림 기밀테스트기 측정 장치그림 기밀테스트기 측정 장치그림 기밀테스트기 측정 장치그림 기밀테스트기 측정 장치40.40.40.40.

표 기밀시험 결과표 기밀시험 결과표 기밀시험 결과표 기밀시험 결과17.17.17.17.

- 41 -

마 진원도마 진원도마 진원도마 진원도....

신뢰성평가에 필요한 시료 박판 소재로 원형형태로 형상 에 대하여 기( (0.3-0.2mm) )

밀시험을 실시한 후 진원도를 측정하였으며 기밀성능은 모두 만족하였다, .

그림 삼차원 측정기그림 삼차원 측정기그림 삼차원 측정기그림 삼차원 측정기41.41.41.41.

그림 삼차원측정단면그림 삼차원측정단면그림 삼차원측정단면그림 삼차원측정단면42.42.42.42.

표 측정 결과표 측정 결과표 측정 결과표 측정 결과18.18.18.18.

- 42 -

바 표면 거칠기바 표면 거칠기바 표면 거칠기바 표면 거칠기....

신뢰성평가에 필요한 시료 박판 소재로 원형형태로 형상 에 대하여 기( /0.3~0.2mm )

밀시험을 실시한 후 표면 거칠기를 측정하였다 기밀성능은 모두 만족하였다. .

그림 표면 거칠기 측정기그림 표면 거칠기 측정기그림 표면 거칠기 측정기그림 표면 거칠기 측정기43.43.43.43.

그림 측정 결과 표면그림 측정 결과 표면그림 측정 결과 표면그림 측정 결과 표면44. ( )44. ( )44. ( )44. ( )


- 43 -



신뢰성평가에 필요한 시료 완제품 으로 하였으며 시험 방법은( Flexible Tube) KSR

을 적용하여 시간으로 단계별 시험하였다 시험 완료 후 표면00-000 24/48/72/92 .

에 녹 발생정도를 파악하였으며 또한 기밀시험을 실시하였다 그 결과 차 차, . 1 /2

기밀시험에서는 모두 기밀성능을 만족하였다.

그림 염수분무 시험기그림 염수분무 시험기그림 염수분무 시험기그림 염수분무 시험기45.45.45.45.

표 염수분무 시험 결과 라세티표 염수분무 시험 결과 라세티표 염수분무 시험 결과 라세티표 염수분무 시험 결과 라세티20. ( )20. ( )20. ( )20. ( )

경과경과경과경과

시간시간시간시간시시시시 편편편편 내 용내 용내 용내 용 평가기준평가기준평가기준평가기준

24242424

시간시간시간시간이상 없음

시험 후1)

기밀성능을

만족하여야

한다.

표면의2)

부식이

발생하지

않아야한다.

48484848

시간시간시간시간

양쪽 부위에 약간의 얼룩이Outer Cap

발생 하였으나 표면의 변형은 없었음

72727272


양쪽 부위에 얼룩이 심하게Outer Cap

생성 되었으며 표면이 부식되어 부풀,

어 올랐음

96969696


양쪽 부위에 붉은색의 녹이Outer Cap

발생하였으며 와 접해 있, Outer Braid

는 부위에 심각하게 발생됨

- 44 -

표 염수분무 시험 결과 마티즈표 염수분무 시험 결과 마티즈표 염수분무 시험 결과 마티즈표 염수분무 시험 결과 마티즈21. ( )21. ( )21. ( )21. ( )


시간시간시간시간시시시시 편편편편 내 용내 용내 용내 용 평가기준평가기준평가기준평가기준

24242424

시간시간시간시간이상 없음

시험 후1)

기밀성능을

만족하여야

한다.

표면의2)

부식이

발생하지

않아야한다.

48484848


양쪽 부위에 약간의 얼룩이Outer Cap

발생 하였으나 표면의 변형은 없었음

72727272


양쪽 과 가 접해Outer Cap Outer Braid

있는 부위에 심각하게 녹이 발생됨

96969696


양쪽 의 표면까지 녹이 심각Outer Cap

하게 발생됨.


신뢰성평가에 필요한 시료 완제품 으로 하였으며 시험 방법(Flexible Tube(Bellows))

을 적용하여 쉐어 방향으로 변위 로 시간 가진하였다 시험 완료 후6mm , 10 8 .㎐

기밀시험을 실시하였다 그 결과 차에서는 표면 파손 크랙 에 의한 기밀 누수 현상. 1 ( )

이 발생하였다 개선 후 차 기말시험에서는 모두 기밀성능을 만족하였다. 2 .

그림 내진동 시험기그림 내진동 시험기그림 내진동 시험기그림 내진동 시험기46.46.46.46.

- 45 -

표 시험조건표 시험조건표 시험조건표 시험조건22.22.22.22.


시험조건시험조건시험조건시험조건마티즈마티즈마티즈마티즈 라세티라세티라세티라세티

가 진 방 향 Shear Shear

가진 주파수 10 ㎐ 10 ㎐

가 진 변 위 ± 6mm ± 12mm

요 구 수 명 3.5×105Cycle 3.5×10

5Cycle

표 시험결과표 시험결과표 시험결과표 시험결과23.23.23.23.


시료시료시료시료 No.No.No.No.

라세티라세티라세티라세티 마티즈마티즈마티즈마티즈결과결과결과결과 평가방법평가방법평가방법평가방법

진행횟수진행횟수진행횟수진행횟수(Cycle)(Cycle)(Cycle)(Cycle)

1 3.5×105

3.5×105

마티즈 라세티,

발생Crack

시험 후

기밀성능을

만족하여야

한다.2 3.5×10

53.5×10

5마티즈 라세티,

발생Crack

소음 시험소음 시험소음 시험소음 시험3.3.3.3.

시험은 에 의하여 실시하였으며 배출 소음의 측정하기 이한 마이크로폰RS R 0015 ,

의 위치는 그림 에 표시된 것과 같이 차량의 배기구 후 상 방향으로47) 45° ± 1°

각도에서 떨어진 곳으로 하고 방사음의 측정을 위한 마아크로폰의 위치50 ±1 ,㎝㎝

는 의 중심선을 기준으로 하부로 떨어진 위치로 한다 측정 결과Flexble tube 5 .㎝

차에서는 소음 수치가 높게 측정 되었으며 개선 후 차 측정에서의 소음 수치의1 , 2

결과는 만족하였다.

측정장비측정장비측정장비측정장비(1)(1)(1)(1)

그림 측정 장비그림 측정 장비그림 측정 장비그림 측정 장비47.47.47.47.

- 46 -

측정방법 및 장비 설치위치측정방법 및 장비 설치위치측정방법 및 장비 설치위치측정방법 및 장비 설치위치(2)(2)(2)(2)

그림 측정 방법 및 장비 설치위치그림 측정 방법 및 장비 설치위치그림 측정 방법 및 장비 설치위치그림 측정 방법 및 장비 설치위치48.48.48.48.


제 절 내구수명 평가기준제 절 내구수명 평가기준제 절 내구수명 평가기준제 절 내구수명 평가기준4 Flexible Tube(Bellows)4 Flexible Tube(Bellows)4 Flexible Tube(Bellows)4 Flexible Tube(Bellows)

수명평가 시수명평가 시수명평가 시수명평가 시혐혐혐혐1.1.1.1.

가가가가 실실실실차평가차평가차평가차평가....

의 거동은 측정하기 위하여 실차를 이용 자동차부품연구원의 에서Flexible Tube , PG

측정하였다.

측정 장비는 가속도계 스트레인게이지 축 로드셀을 이용하였으며 온도의 영향에/ / 6 ,

민감한 부품들이기 때문에 바이페스를 시켜서 온도의 영향을 감소시켜서 측정하였

다.

차량 운행은 의 모든 주행로에서 의 속도로 동일한 조건으로 주행PC 30~40 /hr㎞

하도록 하였다.

- 47 -

그림그림그림그림 실실실실차평가차평가차평가차평가49.49.49.49. 그림그림그림그림 실실실실차평가차평가차평가차평가50.50.50.50.

그림그림그림그림 51. Calibration51. Calibration51. Calibration51. Calibration 그림 장그림 장그림 장그림 장착착착착52.52.52.52.

그림 벨지안로그림 벨지안로그림 벨지안로그림 벨지안로53.53.53.53. 그림그림그림그림 빨빨빨빨래래래래판판판판로로로로54.54.54.54.

- 48 -

그림 단자로그림 단자로그림 단자로그림 단자로55.55.55.55. 그림 자그림 자그림 자그림 자갈길갈길갈길갈길로로로로56.56.56.56.

나나나나 실실실실차측정차측정차측정차측정. DATA. DATA. DATA. DATA

마티즈마티즈마티즈마티즈(1) DATA(1) DATA(1) DATA(1) DATA

가 거동향 분석가 거동향 분석가 거동향 분석가 거동향 분석( ) DATA( ) DATA( ) DATA( ) DATA

그림 마티즈 는 배기계에 장착되어진 센서와 수집 장비를 이65 Time history DATA

용하여 실시간 레코딩한 내용을 보여준다.

표 의 는 의 방향성 자유도 을 나타내며 는 방향으로의25) X Y Z Flextube (3 ) , Max +

값 은 방향으로의 값 그리고 은 전체의 평균값을 나타낸다, Min - , Mean Data . Data

의 내용 중 최대 거동량이 가장 큰 방향은 차량에서 보았을 경우 상하 방향인 축Z

방향이 크다 한 거동 되어진 전체 값들의 평균을 보았을 경우 주된 거동방향이. EH

축 인 것을 확인할 수 있다Z .

표 마티즈표 마티즈표 마티즈표 마티즈25. DATA25. DATA25. DATA25. DATA

도로X (TL) Y (BL) Z (WL)

비 고MAX MIN MEAN MAX MIN MEAN MAX MIN MEAN

벨지

안로6.2 0.407 1.055 4.72 -6.21 1.273 6.21 -6.4 5.56

주방향 :

Z

- 49 -

그림 마티즈그림 마티즈그림 마티즈그림 마티즈57. Time history57. Time history57. Time history57. Time history

그림 마티즈 거동림 마티즈 거동림 마티즈 거동림 마티즈 거동58. Flextube58. Flextube58. Flextube58. Flextube

- 50 -

나나나나 데미데미데미데미지 평가지 평가지 평가지 평가( ) DATA( ) DATA( ) DATA( ) DATA

실시간 측정되어진 데이터들은 이란 기법을 사용하여 데미지를Rainflow Counting

이란 주파수 성분의 분석을 통하여 동일한 주기와 크기를 갖게 되Rainfow Couting

는 성분들을 데미지화 하여 나타내는 기법이다.

그림 를 통해 데미지 의 분포 형태를 알 수 있다59) (Damage) .

방향X 방향Y 방향Z

그림 마티즈그림 마티즈그림 마티즈그림 마티즈 데미데미데미데미지 분포지 분포지 분포지 분포59.59.59.59.

라세티라세티라세티라세티(2) DATA(2) DATA(2) DATA(2) DATA

가 거동량 분석가 거동량 분석가 거동량 분석가 거동량 분석( ) DATA( ) DATA( ) DATA( ) DATA

그림 라세티 는 배기계에 장착되어진 센서와 수집 장비를 이69 Time history DATA

용하여 실시간 레코딩한 내용을 보여준다.

표 의 는 의 방향성 자유도 을 나타내며 는 방향으로의26) X Y Z Flextube (3 ) , Max +

값 은 방향으로의 값 그리고 은 전체의 평균값을 나타낸다, Min - , Mean Data .

의 내용 중 최대 거동량이 가장 큰 방향은 차량에서 보았을 경우 상하방향인Data

축 방향이 크다 또한 거동 되어진 전체 값들의 평균을 보았을 경우 주된 거동방Z .

향이 축 임을 확인할 수 있다Z .

빨래판로 단자로 자갈길로 벨지안로 중 가장 많은 거동을 보인 도로는 벨지안로, , ,

로서 의 피로내구수명에 가장 큰 영향을 미치는 도로임을 확인 할 수 있Flextube

다.

- 51 -

표 라세티표 라세티표 라세티표 라세티26. DATA26. DATA26. DATA26. DATA

그림 라세티그림 라세티그림 라세티그림 라세티60. Time history60. Time history60. Time history60. Time history

그림 라세티 거동그림 라세티 거동그림 라세티 거동그림 라세티 거동61. Flextube61. Flextube61. Flextube61. Flextube

- 52 -

나나나나 데미데미데미데미지 평가지 평가지 평가지 평가( ) DATA( ) DATA( ) DATA( ) DATA

실시간 측정되어진 테이퍼들은 이란 기법을 사용하여 데미지를Rainflow Counting

도출해낸다.

이란 주파수 성분의 분석을 통하여 동일한 주기와 크기를 갖게Rainflow Counting

되는 성분들을 데미지화 하여 나타내는 기법이다.

그림 를 통해 데미지 의 분포 형태를 알 수 있다62) (Damage) .

방향X 방향Y 방향Z

그림 라세티그림 라세티그림 라세티그림 라세티 데미데미데미데미지 분포지 분포지 분포지 분포62.62.62.62.

다 정리다 정리다 정리다 정리. P. P. P. PGGGG DATADATADATADATA

은 에서 습득되어진 와 제품의 를 통하여Palmgren-Miner Role PG Data S-N Curve

수명 예측 및 필요 수명을 예측하였다.

그림 그림 는 이해를 돕기 위해 정량적으로 분류된 데이터 성분들을 나타73), 74)

내었다.

그림 에서 구간 에서는 인 주기의 성분들이 개가 존재 구73) A Microstrain 500 2 , B

간 에서는 인 주기의 성분들이 개 구간에서는 인 주기의 성분들이 개250 4 , C 1000 1

가 존재한다.

그림 에서는 인 지점의 제품의 고장 사이클은 사이클인74) Microstrain 500 40,000

지접이며 인 지점의 고장 사이클은 인 지점 인 지점의 고장 사, 250 80,000 , 10,000

이클은 인 지점이다10,000 .

이렇게 구해진 결과 값은 제품에 미치는 데미지로 나타내게 되는데 데미지의 총합

은고장발생시점횟수

주행도로횟수들은 모두 합하여 나타내어지게 된다 참. (Damage per pass

조)

또한 피로 수명은데미지

로서 고장이 발생하기 위해서 반복되어야할 데미지량을

나타낸다 참조.(Estimated Life )

- 53 -

PalmgrePalmgrePalmgrePalmgre----Miner Rule ExampleMiner Rule ExampleMiner Rule ExampleMiner Rule Example■■■■

Given the variable amplitude time history and strain-life curve Below, calculate

the damage caused by one pass of the time history, Estimate how many

passes before failure.

그림그림그림그림 73 Load Data73 Load Data73 Load Data73 Load Data 그림그림그림그림 74 S74 S74 S74 S----N CurveN CurveN CurveN Curve

- 54 -

라라라라 열열열열 사이사이사이사이클클클클 내구수명 시험내구수명 시험내구수명 시험내구수명 시험....

그림그림그림그림 열열열열 사이사이사이사이클클클클 내구수명 시험내구수명 시험내구수명 시험내구수명 시험63.63.63.63. 그림 피로내구시험그림 피로내구시험그림 피로내구시험그림 피로내구시험64. (Shear)64. (Shear)64. (Shear)64. (Shear)

표표표표 열열열열 사이사이사이사이클클클클 내구시험 조건내구시험 조건내구시험 조건내구시험 조건27.27.27.27.

표표표표 열열열열 사이사이사이사이클클클클 내구시험 결과내구시험 결과내구시험 결과내구시험 결과28.28.28.28.

- 55 -

제 장 고장 분석 및 공정 개선제 장 고장 분석 및 공정 개선제 장 고장 분석 및 공정 개선제 장 고장 분석 및 공정 개선4444

제 절 고장 원인 분석제 절 고장 원인 분석제 절 고장 원인 분석제 절 고장 원인 분석1111

소재불량 및 가공불량 원인분석소재불량 및 가공불량 원인분석소재불량 및 가공불량 원인분석소재불량 및 가공불량 원인분석1.1.1.1.

가 염수분수 시험가 염수분수 시험가 염수분수 시험가 염수분수 시험....

현 제품의 소재는 스태인레스를 사용한다 금번 신뢰성 평가에서 소재의 불량은.

염수분수시험에서 제품 중 양끝을 구성하는 부분에서 부식이 발생하였다CAP .

을 구성하는 소재는 로서 철 소재에 알루미늄 을 도금 하여 만든CAP Alcosta (Fe) (Al)

재질로 판재의 구성은 알루미늄층과 철로 이루어진다 재질을 나타내는 기초는.

과 으로 이루어지는데 의 의미는 알루미늄 함유량SA1D 60/60 SA!B 80/80 60, 80

을 나타내며 는 가공용으로 분류된 기호이다 이러한 재질은 부식에 약한 성, SA1D .

질을 가지므로 수분에 의해 쉽게 녹이 발생한다.

나 표면 거칠기나 표면 거칠기나 표면 거칠기나 표면 거칠기....

현 제품의 재질은 스테인레스 박판으로 조관 후 재질의 표면 거칠기를 측정 하였

다 조관공정 중 포밍 공정에서 표면을 거칠게 한다. .


현 제품의 신뢰성 평가결과 염수분무 표면 거칠기 내진동 시험을 제외한 모든 항목/ /

의 평가기준을 만족하였다 따라서 제품은 사업초기에 예상한 바와 같이 어느 정도.

신뢰성이 확보된 제품이라 사료된다.

내진동 시험 및 열사이클 내구시험을 통해 제품의 수명 저하를 확인 하였으며 원,

인을 분석하기 위한 수단으로서 고품분석과 발생 원인을 추적하기 위한 공정을 분

석 하였다.

가 고품 분석가 고품 분석가 고품 분석가 고품 분석....

내진동 및 열사이클 내구시험후의 제품을 와Outer Part(Outer Cap, Outer Braid)

를 제거 후 주름관 만을 분Inner Part(Inter Lock, Inner Braid, Inner Cap) Bellows( )

석 하도록 하였다.

분석 결과 크랙이 발생한 형태와 진행정도는 다르지만 발생된 지점이 동일한 위치

임을 확인 하였다.

발생한 위치는 번 골에서 발생하였으며 모든 고품들의 공통점이 번 산과1 , 1 2

- 56 -

번 산의 간격이 다른 산들에 비하여 좁은것을 확인 하였다 또한 선행 해석 시응력.

분포 형상 중 번 골에서 가장 많이 발생하는 것을 확인 할 수 있다1 .

나 공정 분석나 공정 분석나 공정 분석나 공정 분석....

주름관 형상을 제작하는 성형 공정에서 의 번 번 산간Bellows( ) Flexible Tube 1 , 2

거리가 좁아지는 현상이 발생함 하였다.

제 절 공정 개선제 절 공정 개선제 절 공정 개선제 절 공정 개선2222

소재불량 및 가공불량 원소재불량 및 가공불량 원소재불량 및 가공불량 원소재불량 및 가공불량 원천천천천 개선개선개선개선1.1.1.1.

가 염수분무 시험가 염수분무 시험가 염수분무 시험가 염수분무 시험....

제품이 적용되는 환경을 고려할 경우 공정상에서 개선의 여지가 없으므로 부식에

강한 재질인 으로 변경 하였다STS XM15J1 .

나 표면 거칠기나 표면 거칠기나 표면 거칠기나 표면 거칠기,,,,

포밍 공정의 지그에 마찰로 인한 스크래치가 심하게 발생하여 교체 후 개선 제품을

생산 하였다.

신뢰성 평가를 동한 고장원인 분석신뢰성 평가를 동한 고장원인 분석신뢰성 평가를 동한 고장원인 분석신뢰성 평가를 동한 고장원인 분석2.2.2.2.

성형하는 공장에서 의 번 번 산간 거리가 좁아지는 현장Flexible Tube(Bellows) 1 , 2

을 개선하기 위하여 금형을 교체 및 하미드로 포밍 기술 중 차 초 기압과 후 기압1

의 압력을 조적하여 문제를 해결하였다.

초 기압 조관 공정을 카친 구조의 원형 파이프를 성형기에 장착 후 산의: 2Ply※

높이를 결정하기위한 차 성형을 하게 된다 이때 주어지는 압력을 초 기압 이라) . “ ”

한다.

후 기압 초 기압을 통해 산 높이가 결정된 후 후 기압 을 통해 주름관 형상: “ ”※

을 완성하게 된다.

- 57 -

제 장 개선제품의 신뢰성 평가제 장 개선제품의 신뢰성 평가제 장 개선제품의 신뢰성 평가제 장 개선제품의 신뢰성 평가5555

제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가제 절 기본성능 평가1111

재질 및 공정에 의해 발생한 고장 원인들을 모두 개선 후 시제품을 제작하여 신뢰

성평가를 실시하였다.

가공정도가공정도가공정도가공정도1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)1. Flexible Tube(Bellows)

가 측정가 측정가 측정가 측정. Dimension. Dimension. Dimension. Dimension

개선제품의 을 측정하여 균일한 를 얻기 위하여 적용된 공차치수Dimension Data

보다 정밀한 제품을 제작하도록 하였다.

표 개선 후 측정 결과표 개선 후 측정 결과표 개선 후 측정 결과표 개선 후 측정 결과29. Dimension29. Dimension29. Dimension29. Dimension

작동 시험작동 시험작동 시험작동 시험2. (Static Stiffness)2. (Static Stiffness)2. (Static Stiffness)2. (Static Stiffness)

는 제품의 특성상 진동저감을 주목적으로 한다 기본적으로 나타낼Static Stiffness ( .)

수 있는 대표적인 값이며 값들에 따라 변화 되어지는 여러 가지 특성 파악 된다, .

각각의 특성 파악에 적용된 시료는 각각 를 적용하였으며 변형이 발생하지 않5ea ,

는 범위 내에서 측정이 되어지며 변형이 적게 발생하는, Bending ) Shear > Axial

의 순서로 측정을 하도록 한다 모든 시험제품 기밀성능을 만족하며 또한 도면 스. ,

펙에 들어가는 값을 만족하였다Static Stiffness .

- 58 -

표 개선 후 측정 결과표 개선 후 측정 결과표 개선 후 측정 결과표 개선 후 측정 결과30. Static Stiffness30. Static Stiffness30. Static Stiffness30. Static Stiffness

그림그림그림그림 65. Lacetti65. Lacetti65. Lacetti65. Lacetti 그림그림그림그림 66. Matiz Bending66. Matiz Bending66. Matiz Bending66. Matiz Bending

그림그림그림그림 67. Lacetti Shear67. Lacetti Shear67. Lacetti Shear67. Lacetti Shear 그림그림그림그림 68. Matiz Shear68. Matiz Shear68. Matiz Shear68. Matiz Shear

- 59 -

그림그림그림그림 69. Lacetti Axial69. Lacetti Axial69. Lacetti Axial69. Lacetti Axial 그림그림그림그림 70. Matiz Axial70. Matiz Axial70. Matiz Axial70. Matiz Axial


신뢰성평가에 필요한 시료 전체에 대하여 제품생산에서부터 기밀시험을 실시 하였

다 그 결과 모든 시료가 기밀성을 만족하였다. .

그림 기밀테스트기그림 기밀테스트기그림 기밀테스트기그림 기밀테스트기71.71.71.71.

표 개선 후 기밀시험 결과표 개선 후 기밀시험 결과표 개선 후 기밀시험 결과표 개선 후 기밀시험 결과31.31.31.31.

- 60 -



밀시험을 실시한 후 진원도를 측정하였으며 기밀성능은 모두 만족하였다, .

그림 삼차원 측정기그림 삼차원 측정기그림 삼차원 측정기그림 삼차원 측정기72.72.72.72.

그림 개선 전그림 개선 전그림 개선 전그림 개선 전73.73.73.73. 그림 개선 후그림 개선 후그림 개선 후그림 개선 후74.74.74.74.

표 개선 후 진원도 측정 결과표 개선 후 진원도 측정 결과표 개선 후 진원도 측정 결과표 개선 후 진원도 측정 결과32.32.32.32.

- 61 -



밀시험을 실시한 후 표면 거칠기를 측정하였다 기밀성능은 모두 만족하였다. .

그림 표면 거칠기 측정기그림 표면 거칠기 측정기그림 표면 거칠기 측정기그림 표면 거칠기 측정기75.75.75.75.

그림 측정 결과 표면 차그림 측정 결과 표면 차그림 측정 결과 표면 차그림 측정 결과 표면 차76. ( ) 176. ( ) 176. ( ) 176. ( ) 1 그림 측정 결과 표면 차그림 측정 결과 표면 차그림 측정 결과 표면 차그림 측정 결과 표면 차77. ( ) 277. ( ) 277. ( ) 277. ( ) 2


- 62 -

제 절 내환경성 평가기준제 절 내환경성 평가기준제 절 내환경성 평가기준제 절 내환경성 평가기준2 Flexble Tube(Bellows)2 Flexble Tube(Bellows)2 Flexble Tube(Bellows)2 Flexble Tube(Bellows)


신뢰성평가에 필요한 시료 완제품 으로 하였으나 시험 방법(Flexible Tube(Bellows)

을 적용하여 시간 시간 시간 시간의 단계별 시험하였다 시험 완료 후24 , 48 , 72 , 92 .

표면에 녹 발생정도를 파악하였으며 또한 기밀시험을 실시하였다 그 결과 개선제, .

품에서는 부식이 발생하지 않았으며 기밀시험에서도 모두 기밀성능을 만족하였다, .

그림 염수분무 시험기그림 염수분무 시험기그림 염수분무 시험기그림 염수분무 시험기78.78.78.78.

표 염수분무 시험 결과표 염수분무 시험 결과표 염수분무 시험 결과표 염수분무 시험 결과34.34.34.34.



시시시시편편편편내용내용내용내용

라세티라세티라세티라세티 마티즈마티즈마티즈마티즈

24242424


이상없음

48484848


72727272


96969696


- 63 -


개선제품의 시제품을 제작하여 시험 하였다 또한 지그의 형상 및 지그의 무개를.

추가하여 제작하여 시험을 실지하였다 그 결과 모든 시료가 기밀성능을 만족하였.

다.

그림 내진동 시험기그림 내진동 시험기그림 내진동 시험기그림 내진동 시험기79.79.79.79.

표 시험조건표 시험조건표 시험조건표 시험조건35.35.35.35.

표 시험결과표 시험결과표 시험결과표 시험결과36.36.36.36.

- 64 -

제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가제 절 내구수명 평가3 Flexible Tube(Bellolws)3 Flexible Tube(Bellolws)3 Flexible Tube(Bellolws)3 Flexible Tube(Bellolws)

그림 내구수명 시험그림 내구수명 시험그림 내구수명 시험그림 내구수명 시험80.80.80.80. 그림 피로내구시험그림 피로내구시험그림 피로내구시험그림 피로내구시험81. (Shear)81. (Shear)81. (Shear)81. (Shear)

표표표표 열열열열 사이사이사이사이클클클클 내구시험 조건내구시험 조건내구시험 조건내구시험 조건37.37.37.37.

표 개선 후표 개선 후표 개선 후표 개선 후 열열열열사이사이사이사이클클클클 내구시험 결과내구시험 결과내구시험 결과내구시험 결과38.38.38.38.

- 65 -

제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론제 장 결 론6666

제 절 과제 추진내용제 절 과제 추진내용제 절 과제 추진내용제 절 과제 추진내용1111

본 과제의 목표인 자동차 배기관용 부품 소재의 내구피로 및 신뢰성을BELLOW ㆍ

향상시키기 위해 신뢰성 평가를 실시하였다 신뢰성 평가시험에서 제품의 를. Data

확보했을 뿐 아니라 주요부품을 제작하는 공정의 시행착오와 여러 자료들을 확보

할 수 있었으며 이러한 것들은 향후 개발비용의 절감의 효과가 기대된다.

자동차 배기관용 부품 소재의 내구피로 및 신뢰성을 향상을 향상시키기BELLOW ㆍ

위해 신뢰성 평가를 실시하여 시험평가 결과와 실차를 이용한 필드 데이터를 이용

한 고장원인을 실시하고 설계 선행해석 및 공정개선을 통하여 개선제품을 제작하여/

신뢰성을 평가하였다.

과제기간동안 추진한 업무내용은 다음과 같다.

기본성능기본성능기본성능기본성능1.1.1.1.

측정은 배기 파이프와의 결함성을 요하는 내경 배기 시스템의 허용Dimension ,ㆍ

공차 범위를 맞추기 위한 길이 차량 바닥과의 간섭정도 및 인장 한계 특성을 제어,

하긴 위한 외경의 측정을 하였으며 모두 만족할 결과를 나타내었다, .

작동 특성 중 는 설계되어진(Static Stiffness, Dynamic Stiffness) Static Stiffnessㆍ

스팩내에 모두 일치하였으며 산포도의 범위가 우수 하게 나타내었다, .

는 상태의 주파수인 근방에서 찾아 볼 수 없었으며 작Dynamic Stiffness Idle 10 ,㎐

동 상태에서의 배기계와의 공진점도 일치 하지 않았다 그로인해 작동 상태에서의.

불특정한 진동의 전달은 발생되지 않음을 파악 하였다.

소음측정은 관심 대상의 소음만을 측정하기 위하여 이하의 장소에서10dB (A)ㆍ

차량에 장착 후 상온에서 상태의 소음을 측정한 결과 기준치인 를 만Idle 85 dB(A)

족 하였다.

기밀시험은 제품의 손상을 파악하기 위한 것으로 배기 파이프와의 연결부인 안쪽ㆍ

끝 을 시험 지그를 통하여 밀봉시키고 누설량을 확인한 결과 자동차(Front, Rear) ,

회사의 요구 조건인 이하의 조간을 모두 만족 하였다0.03 / .㎏㎠

- 66 -

내환경성내환경성내환경성내환경성2.2.2.2.

염수분무시험은 여러 가지 기후조건에서 부식특성을 만족하는지의 여부를 파악ㆍ

하기 위하여 실시되었으며 염수분무 시험기를 이용 시간 동의 부식, 24, 48, 72, 96

정도를 파악한 결과 시간 후에도 부식이 발생하지 않았다96 .

표면 거칠기를 통하며 제품의 가공후의 재질에 발생하는 손상정도를 파악 수 있ㆍ

으며 가공후의 최대 표면 거칠기는 평가기준 내의 값인 로서 만, (Ra 1.5 ) 1.21㎛㎛

족 하였다.

진원도의 측정은 삼차원 형상 측정기를 이용하여 주어진 원형치수에 에, ( 49.5)ㆍ φ

근접하는지를 측정하는 것으로서 평가기준 을 만족 하였다(0.1mm) .

수명 평가수명 평가수명 평가수명 평가3.3.3.3.

는 에서 규정되어진 속RLDA(Road Load Data Acquisition) PG(Proving Ground)ㆍ

도 로 주행을 하였으며 데이터의 수명평가 결과 조건 년 만 을 만족(40 /hr) , (3 /6 )㎞㎞

한 결과를 나타내었다.

내진동 시험은 를 통한 최대 변위 마티즈 라세티 를 활용RLD ( : 6mm , : 12mm)ㆍ

하여 상태의 주파수인 의 가진 주파수와 제품의 손상에 주된 영향을 미치Idle 10㎐

는 쉐어 전단 방향으로 가진한 결과 년 만 를 만족 하였다( ) (3 /6 ) .㎞

열사이클 내구시험은 실차와 유사한 조건을 부여하기 위해 단축 진동 시험에 열ㆍ

조건 를 적용하였으며 그 외의 조건을 도면에 주어진 스팩에 의해 가진 주파600 ,℃

수 가진 방향 전단 방향 가진 변위 를 이용하여 실시하였으며 시(10 ), ( ), (8,13mm) ,㎐

료들은 결과(3.5×105

테스트 후 기밀시험을 만족할 것 를 만족 하였다) Cycle ) .

- 67 -

제 절 과제 추진 성과제 절 과제 추진 성과제 절 과제 추진 성과제 절 과제 추진 성과2222

수명평가수명평가수명평가수명평가1.1.1.1.

제품의 수명 보장 기간은 년 지만 와이블 분석결과3 /60,000 , B㎞ 10 수명이 만회150

를 초과 하므로 신뢰수준 이므로 를 보증할 수 있다90% 160,000 .㎞

공정개선공정개선공정개선공정개선2.2.2.2.

현 제품을 가공하기 위해서는 성형이라는 공정을 거쳐 의Flexible Tube(Bellows)

형상을 만들어진다 성형하는 공정에서 의 번 번 산간. Flexible Tube(Bellows) 1 , 2

거리가 좁아지는 현장이 발생하였다 이를 개선하기 위하여 금형을 교체 및 하이드.

로 포밍 기술 중 초 기압과 후 기압의 압격을 조절하여 문제를 해결하였다.

고장고장고장고장률률률률 감소감소감소감소3.3.3.3.

현재 고장 범위는 개의 제품 중 개가 고장이 발생할 것으로 예상 하였지만10,000 1

신뢰성 시험을 통한 검증 및 예측을 통한 고장범위는 개의 제품 중 개가50,000 1

고장이 발생 할 것으로 예상 하고 있다.

신규 거래처 확보신규 거래처 확보신규 거래처 확보신규 거래처 확보4.4.4.4.

주관기관인 주 에스디비는 자동차 배기관용 를 생산하는 업체로 신뢰할( ) BELLOW ,

만한 신뢰성 평가 결과의 결여로 인하여 국내 시장 확대와 세계 시장 진입에 어려

움이 있었으나 본 과제 결과를 활용하여 기존 거래의 제품의 신뢰성 및 신규 거래,

처를 확보하였다.

제 절 향후 추진 계획제 절 향후 추진 계획제 절 향후 추진 계획제 절 향후 추진 계획3333

본 과제를 통하여 자동차 배기관용 부품 소재의 내구피로 및 신뢰성 평BELLOW ㆍ

가기법을 습득하였으며 신뢰할만한 신뢰성 데이터를 축적하였으나 고장원인을 분,

석하는 능력은 아직 미흡한 실정이다 현재 개발된 제품 및 개발 예정 제품의 신뢰.

성 및 품질의 향상이 요구되어 지므로 추가적인 신뢰성 시험을 실시하여 제품의,

신뢰성 및 품질을 향상시킬 예정이다 또한 추후에 신뢰성 평가 장치를 구축하고.

고장원인분석 등 신뢰성 평가기술을 향상시겨 고장에 대한 근본 원인을 밝혀 설계

에 반영함으로써 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.

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본 과제를 통하여 자동차 배기관용 부품 소재의 내구피로 및 신뢰성 평BELLOW ㆍ

가기법을 습득 신뢰할만한 신뢰성 데이터 확보 개발기술 가공기술 등을 이용하여, , ,

새로운 제품 개발에 활용할 것이다 또한 실제적으로 새로운 제품의 개발 및 양산.

화에 대한 검토를 진행 중이며 신뢰성 평가는 자동차 부품 연구원과 연계하여 추,

진할 계획이다.

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Documents

산 업 자 원 부 - ITFIND · Flexible Tube( ) EJMA (Expansion Joint벨로우즈의 경우는 세계규격집인 ... VE개념을갖는값싸고성능이좋은제품설계 - 13 -