KR20070106178A - 모사 시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법 - Google Patents
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Abstract
모사 시험을 통해 실차와 모사 시험과의 상관성을 규명하여 실차시험을 하지 않고서도 모사 시험을 통해 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백에 대한 전개 성능을 평가하여 실차 테스트와 동일한 시험결과를 가질 수 있도록 규명하는 모사 시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법에 관한 것으로,
기재가 되는 수지를 캘린더링을 통해 시트의 형태로 성형하여 스킨재를 제작하는 과정과, 스킨재의 뒷면을 레이저 스커링하여 에어백 전개라인을 형성하는 과정과, 폴리프로필렌(PP) 혹은 스틸을 사용하여 코어재를 사출 성형하는 과정과, 코어재를 발포 금형에 넣고 액폴리올 : 이소시아네이트를 2 : 1의 비율로 희석한 우레탄 액을 부어 발포시킨 후 스킨재를 발포 폼 위에 접착하여 시험 시편을 제작하는 과정과, 시험 시편에 시험 규정에 따른 온도 조건을 부여한 다음 충격 시험을 수행하는 과정 및 충격 시험에 따른 시험 시편의 전계 결과와 실제 시편과 비교하여 시험 결과를 분석 평가하는 과정을 포함한다.
에어백, 크래쉬 패드, 모사 시편, 성능시험, 고속충격, 전개라인
Description
도 1은 본 발명에 따른 모사 시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험을 위한 일 실시예의 전체 공정 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 에어백 전개성능 평가 시험에 적용되는 모사 시편의 도어 기재(Steel)의 구조도.
도 3은 본 발명에 따른 에어백 전개성능 평가 시험에 적용되는 모사 시편의 층별 구조도.
도 4는 본 발명에 따라 모사 시편을 이용하여 에어백 전개성능 평가 시험의 수행을 보여주는 개략적인 사시도.
도 5는 본 발명에 따라 모사 시편을 통해 수행한 에어백 전개성능 평가 시험 결과와 실차 시험 결과를 비교하는 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 코어재(Cote) 11 : 도어 테두리부
12 : 도어부 13 : 브릿지
14 : 도어 고정부 20 : 발포 폼
30 : 스킨재(Skin) 50 : 충격용 지그
본 발명은 모사 시험을 통해 실차와 모사 시험과의 상관성을 규명하여 실차시험을 하지 않고서도 모사 시험을 통해 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백에 대한 전개 성능을 평가하여 실차 테스트와 동일한 시험결과를 가질 수 있도록 규명하는 모사 시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법에 관한 것이다.
차량의 개발시에 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백의 전개시험은 필수 시험항목이다.
현재 진행하고 있는 에어백 전개시험은 당사에서 규정하고 있는 ES 규정을 따르고 있으며 그에 대한 시험평가 조건을 간략히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 기초성능 평가로 저온(-35℃), 상온(25℃), 고온(85℃)에서 설정된 일정시간 대략적으로, 4시간 동안 방치한 이후 전개에 대한 성능평가를 수행한다.
이외에 각각의 온도조건 및 진동조건에서 평가하는 라이프 사이클(Life Cycle)과 105℃에서 400시간 동안 방치하는 고온 에이징(Heat Aging)의 조건으로 평가하는 과정을 거쳐 최종적인 성능평가를 수행한다.
상기한 바와 같이 에어백의 성능 평가를 위해서는 언급한 세 가지 온도조건에 대해 기초성능 평가를 실시 한 후 진동 및 고온 에이징 시험을 통해 크래쉬 패드 부품 전체를 시험하므로 하나의 부품을 한가지 조건으로 시험하는 데만 약 20일 정도의 기간이 소요된다.
또한 원재료를 공급하는 업체에서도 크래쉬 패드의 표피재로 쓰이는 시트(Sheet)의 원료배합에 따라 최종적인 제품 성형 후 에어백 전개 성능을 만족시킬 수 있는지의 유무가 판독되어야만 즉각적인 원료 배합의 피드백이 이루어진다.
따라서, 시험기간의 단축 및 원료 배합의 물성평가를 위해 보통 크래쉬 패드의 조수석 부위만 절단하여 시험하는 경우도 종종 있으나 이 또한 부피가 크므로 모사 시험을 통해 실차의 전개 시험결과와 동일한 결과를 도출할 수 있는 것을 전제로 보다 효율적이고 객관적인 에어백 전개시험 평가시험법이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
에어백 시스템은 감지 시스템과 에어백 모듈로 이루어져 있는데, 감지 시스템은 센서, 배터리, 진단장치 등으로 구성되고, 에어백 모듈은 에어백과 작동기체 팽창 장치로 이루어져 있다.
또한, 자동차 내부에는 이중 충격 감지센서와 안전센서가 장착되는데, 감지센서는 운전석과 조수석 중간지점의 앞 쪽에 장착되고, 안전센서는 필요치 않은 에어백 작동을 방지해주는 역할을 한다.
차가 충돌한 뒤 이중 충격 감지센서가 점화장치를 동작시키기까지 걸리는 시간은 100분의 1초다.
점화장치에서 점화가 되면 질소 발생장치에서 소규모 폭발이 일어나고 폭발로 발생한 질소가스는 여과장치를 지나 에어백 안으로 순식간에 밀려 들어가며, 점화가 발생한 뒤 인플레이터가 완전히 부풀기까지 걸리는 시간은 약 0.05초가 소요된다.
에어백에 담기는 질소가스의 양은 60리터로 많은 기체가 공기자루에 들어가 탑승자의 앞을 막아 줌으로써 1차적 충돌에서 오는 치명적인 부상을 피할수 있어 탑승자의 보호 목적으로 세계적 사용이 급격히 증가되고 있는 추세이다.
따라서 에어백의 모듈은 실차시험 시에만 한정되어 사용하므로 모사 시험편을 통해 에어백의 폭발압에 상응하는 충돌속도를 규명하여 실차와의 상관관계가 규명되어야 한다.
그러나, 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백에 대하여 모사 전개 시험 방법을 통하여 완제품의 크래쉬 패드에 에어백 전개에 요구되는 장착 부품, 표피재, 우레탄 발포 패드 및 도어 기재(Steel) 등에 대한 소요 비용의 산출과 전개 시험을 진행함에 있어 상온, 저온, 고온, 내광 등의 각 조건별로 세팅을 하여야 하므로, 장기간 동안 실험이 이루어지는 등 소요 시간 및 경제적 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
또한, 재료의 특성별 PAB 전개 성능 평가시에 한가지 재료에 대한 전개 성능을 평가하는데 장시간이 소요되므로 PAB 전개 성능을 최적화하기 위한 원재료의 재료 조합에 한계가 발생되는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 단점을 개선하기 위해 발명한 것으로, 그 목적은 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백의 전개 성능을 평가함에 있어 모사 시험을 통해 실차와 모사 시험과의 상관성을 규명하여 실차 시험을 하지 않고서도 실차 시험과 동일한 시험 결과를 도출할 수 있도록 함으로써, 시험 기간을 단축시킬 수 있으며, 소요비용을 절감할 수 있어 향후 자동차용 크래쉬 패드의 소재 및 공법 개발시 보다 효율적으로 활용할 수 있도록 하는데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 시험평가를 위해 크래쉬 패드와 동일한 구조를 가지는 시편 금형을 제작하여 모사 시편을 얻고 시험조건 및 원료 배합별로 에어백의 전개 성능을 평가 할 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 에어백 전개 성능 평가 시험방법에 있어서,
기재가 되는 수지를 캘린더링을 통해 시트의 형태로 성형하여 스킨재를 제작하는 과정과; 스킨재의 뒷면을 레이저 스커링하여 에어백 전개라인을 형성하는 과정과; 폴리프로필렌(PP) 혹은 스틸을 사용하여 코어재를 사출 성형하는 과정과; 코어재를 발포 금형에 넣고 액폴리올 : 이소시아네이트를 2 : 1의 비율로 희석한 우레탄 액을 부어 발포시킨 후 스킨재를 발포 폼 위에 접착하여 시험 시편을 제작하는 과정과; 시험 시편에 시험 규정에 따른 온도 조건을 부여한 다음 충격 시험을 수행하는 과정 및 충격 시험에 따른 시험 시편의 전계 결과와 실제 시편과 비교하여 시험 결과를 분석 평가하는 과정을 포함하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백에 대하여 전개 성능을 평가 시험하 기 위해서는 모사 시편의 제작과 이에 대한 충격 시험을 실시하여야 하므로, 이에 대하여 도 1을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 모사 시편을 제작하기 위해 TPO 시트를 제작하는데, TPO 시트는 대략적으로 1 ~ 1.1mm의 두께를 갖는 시트로 제작된다.
상기 TPO 시트를 제작함에 있어 기재가 되는 수지를 소정의 압력이 유지되는 롤과 롤의 사이를 통과시키는 캘린더링(Calendering)을 통해 시트의 형태로 성형한 다음 상지 표면에 코로나(Corona) 방전을 조사시켜 표면을 개질시킨다.
즉, 표면을 개질시켜 친수성, 접착성, 코팅 특성, 증착 특성이 향상되도록 하는 전처리를 수행한다.
상기와 같이 표면에 대한 전처리가 완료되면 상지 표면에 프라이머(Primer)를 스프레이 도포한 다음 그 상층에 1차 표면 처리제인 아크릴(Acryl) 혹은 폴리우레탄(Polyurethanes)을 스프레이 도포한다.
이후, 상지, 중지 및 하지에 합판을 덧붙인 다음 엠보(Embo)를 실시하며, 이면에 코로나 방전과 1차 프라이머와 2차 프라이머를 도포하는 이면 처리를 실시한 후 2차 표면 처리제인 폴리우레탄을 스프레이 도포하는 과정을 통해 기재인 TPO 시트, 즉 스킨재를 제작한다(S101).
전술한 바와 과정을 통해 TPO 시트, 즉 스킨재의 제작이 완료되면 레이저 장비를 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 스킨재(30)의 뒷면을 스커링하여 에어백 전개라인(31)을 형성한다(S102).
이때, 전개라인의 스커링 후 잔여 두께는 대략적으로 0.2 ~ 0.7mm가 되도록 한다.
레이저 장비를 이용한 스커링은 전개라인을 절단하는 스커링의 과정에서 카메라를 이용하여 스킨재의 스커링 후의 잔여 두께를 측정할 수 있어, 잔여 두께를 유지하는 스커링이 수행될 수 있다.
상기와 같이 스킨재에 대한 성형이 완료되면 고강성, 고내충격성등의 기계적 물성이 우수한 폴리프로필렌(PolyPropylene ; PP) 혹은 스틸(Steel)을 사용하여 코어재를 사출한다(S103).
이후, 도 2에 도시된 바와 같이 사출된 코어재(10)에는 에어백의 전개가 수행되는 도어부(12)를 형성하고, 도어부(12)의 좌우면과 위면으로 이루어지는 3면에 에어백 전개 시험시 충격이 인가될 때 전개가 잘 이루어지도록 하기 위하여 브릿지(13)를 형성한다.
상기 브릿지(13)는 보통의 상태에서는 도어부(12)가 고정되어 있다가 에어백 전개시 충격에 의해 3면의 브릿지(13)가 절단되면서 도어부(12)가 전개된다.
또한, 에어백 전개 시 도어부(12) 전체가 충격에 의해 날라가 탑승자의 안전사고를 유발할 수 있으므로 나머지 한 면인 아래면에는 전개 후 도어부(12)의 한 면을 고정시켜주는 역할을 하게 되는 도어 고정부(14)를 형성한다.
도어 고정부(14)는 충격시 강도 해석을 통해 전개 시에도 절단되지 않는 폭으로 형성한다.
상기 3면에 형성되는 브릿지(13)는 에어백 전개시 도어부(12)의 전개가 잘 이루어질 수 있도록 2 ~ 3mm의 폭으로 유지한다.
상기 브릿지(13)의 폭이 2mm 보다 작을 경우 사용자가 조수석 에어백 부위에 압력을 가할 경우 도어부(12)를 지지하지 못하고 절단 되어 움푹 꺼질 우려가 있으며, 폭이 4 ~ 5mm 이상 될 경우 에어백 전개를 위한 충격시험에서 브릿지(13)가 절단되지 않아 에어백 도어부(12)의 정상적인 전개가 되지 않는 문제가 나타난다.
상기의 코어재(10)는 바람직하게는 4mm의 두께로 성형한다.
상기와 같이 에어백 전개라인을 스커링한 스킨재(TPO 시트)와 코어재의 준비가 완료되면 코어재를 발포 금형에 넣고 액폴리올 : 이소시아네이트를 2 : 1의 비율로 희석한 우레탄 액을 부어 발포시킨 후 준비한 스킨재를 발포 폼 위에 위치시켜 접착되도록 함으로써, 에어백 전개성능 평가를 모사 시험하기 위한 시편을 제작 완료한다(S104).
상기에서 스킨재와 코어재의 사이에 형성되는 발포 폼의 두께는 6 ~ 7mm로 일정하게 유지한다.
전술한 과정을 통해 제작 완료된 모사 시험을 위한 시편은 완제품 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백 부분을 실물의 형상으로 축소시킨 모양으로 도 3에 도시된 바와 같이 코어재(10)와 발포 폼(20) 및 스킨재(30)가 각각 하나의 층으로 형성된다.
이후, 제작 완료된 모사 시편에 대하여 기초 성능을 평가하기 위하여 저온 챔버에 넣은 다음 -30 ~ -35℃의 온도조건으로 4시간 동안 방치하는 온도 조건을 부여한다(S105).
모사 시편에 저온에 대한 온도 조건이 부여되면 이를 지그에 고정한 다음 도 4에 도시된 바와 같이 충격용 지그(50)를 이용하여 에어백 전개시 화약 점화 폭발압(350 ~ 400kpsi)과 같은 힘으로 모사 시편의 코어재(10)에 형성되는 도어부(12)에 충격을 가하는 충격 시험을 수행한다(S106).
상기 충격용 지그(50)는 충격 단면적의 직경이 대략적으로 50mm가 되는 것으로 하며, 화약 점화 폭발압과 같은 힘이 발생될 수 있도록 0.5 ~ 4m/sec의 충돌 속도가 유지된다.
상기 충격용 지그(50)는 충돌 압력 및 충돌 속도의 조절이 가능한 고속충격 시험기에 의해 작동된다.
상기와 같이 모사 시편에 대하여 저온에 대한 온도 조건을 부여한 다음 전개 시험을 수행한 이후 전계시의 전계 라인의 형태와 전개시의 폼의 비산 유무 등의 전개 결과를 수집하여 실제 시편과 비교한 다음(S107) 비교된 결과에 따라 시험 결과를 분석하여 성능 평가를 수행하게 된다(S108).
또한, 모사 시편에 대하여 상온 25℃의 조건에서 4시간 동안 방치하는 온도 조건을 부여하고, 지그에 고정한 다음 도 4에 도시된 바와 같이 충격용 지그(50)를 이용하여 에어백 전개시 화약 점화 폭발압(350 ~ 400kpsi)과 같은 힘으로 모사 시편의 코어재(10)에 형성되는 도어부(12)에 충격을 가하는 충격 시험을 수행한다.
이후, 모사 시편의 전개 라인 형태와 전개시의 폼의 비산 유무 등의 전개 결과를 수집하여 실제 시편과 비교한 다음 비교된 결과에 따라 시험 결과를 분석하여 성능 평가를 수행하게 된다.
또한, 모사 시편을 고온 쳄버에 넣은 다음 85℃의 조건에서 4시간 동안 방치 하는 온도 조건을 부여한 후 도 4에 도시된 바와 같이 충격용 지그(50)를 이용하여 에어백 전개시 화약 점화 폭발압(350 ~ 400kpsi)과 같은 힘으로 모사 시편의 코어재(10)에 형성되는 도어부(12)에 충격을 가하는 충격 시험을 수행한다.
이후, 모사 시편의 전개 라인 형태와 전개시의 폼의 비산 유무 등의 전개 결과를 수집하여 실제 시편과 비교한 다음 비교된 결과에 따라 시험 결과를 분석하여 성능 평가를 수행하게 된다.
이외에 모사 시편에 대하여 진동 조건에서 평가하는 라이프 사이클과 105℃에서 400시간 이상 방치하는 고온 에이징 조건을 부여한 후에 전술한 바와 같은 전개 시험을 수행한다.
전술한 바와 같이 모사 시편을 이용하여 전개 성능을 시험함에 있어, 온도의 조건을 다양하게 변경하여 반복적으로 수행하고, 충격속도 역시 0.5 ~ 4m/sec의 범위에서 다양하게 변경하여 반복적으로 수행하며, 스킨재에 스커링되는 잔여 두께를 역시 0.3 ~ 0.7mm의 범위로 다양하게 변화시켜 반복적으로 수행한다.
다음은 상기한 방법을 적용하여 각 조건별 시험을 통하여 얻은 결과를 나타낸다.
하기의 표 1은 캘린더링 한 스킨재(30)에 레이저를 이용하여 잔여 두께별로 전개 라인을 스코링 하는 시험결과에 따라 스킨재(30)의 외관 및 전개양상에 미치는 영향을 알아본 결과이다.
| No | 잔여두께(mm) | 현상 | 결과 |
| 1 | 0.2 | 작업장 운반시 스킨재 찢어짐 | 불량 |
| 2 | 0.3 | 스캔재 표면에 전개라인 자국 나타남 | 불량 |
| 3 | 0.4 | 전개 양호 | 정상 |
| 4 | 0.5 | 전개 양호 | 정상 |
| 5 | 0.6 | 전개 양호 | 정상 |
| 6 | 0.7 | 전개 불량, 전개 라인 일부 찢어지지 않음 | 불량 |
상기의 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 잔여 두께가 0.3mm 이하인 경우 전체 스킨재의 두께가 1 ~ 1.1mm에 비해 매우 낮은 값이므로 스킨재(30)의 표면에 자국이 생기거나 작업자가 운반 등에 의해 쉽게 찢어질 수 있는 문제가 있음이 확인되었다.
또한, 0.7mm 이상이면 잔여두께가 전체 두께에 비해 너무 많이 남아있으므로 에어백 전개시 전개 라인 대로 찢어지질 않아 에어백 전개성능에 문제를 야기한다.
따라서, 1 ~ 1.1mm의 스킨재에서 전개 라인에 대한 최적의 잔여 두께는 0.4 ~ 0.6mm 범위로 하는 것이 최적의 조건임이 확인되었다.
또한, 하기의 표 2는 저온에서 충격 시험한 것으로 전개 라인이 정확이 스코링 한 라인대로 전개되는지에 대한 양상과 주변에 크랙 발생유무에 따라 결과를 평가한 결과이다.
| No | 시험조건 | 평가결과 | ||
| 온도(℃) | 속도(m/sec) | 현상 | 판정 | |
| 1 | -35 | 3 | 전개라인 이탈 | 불량 |
| 2 | -35 | 2 | 전개라인 이탈 | 불량 |
| 3 | -35 | 1 | 전개라인 이탈 | 불량 |
| 4 | -35 | 0.5 | 전개부족 | 불량 |
| 5 | -30 | 4 | 전개라인 이탈, 크랙 | 불량 |
| 6 | -30 | 3 | 전개라인 이탈 | 불량 |
| 7 | -30 | 2 | - | 정상 |
| 8 | -30 | 1.5 | - | 정상 |
| 9 | -30 | 1 | - | 정상 |
| 10 | -30 | 1 | - | 정상 |
| 11 | -30 | 0.5 | 전개부족 | 불량 |
상기한 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 저온의 온도는 보통 -30℃에서 충격속도 1 ~ 2m/sec로 모사시편을 충돌시켰을 때의 전개양상이 스코링 한 전개라인 대로 깨끗하게 전개되는 결과가 나타났으며 충격속도가 3m/sec 이상 이거나 1m/sec 이하일 경우 전개 라인이 찢어지거나 충돌압이 낮아 에어백 전개 자체가 안 되는 결과값을 얻었다.
이러한 여러 시험조건을 토대로 모사시편과 실차시험간의 에어백 전개라인을 관찰한 결과 도 5에서와 같이 모사시험편에서 전개 라인이 이탈되거나 크랙이 생기는 등의 문제가 나타난 사항이 실차 시험에서도 그대로 적용되어 나타났음이 확인되었다.
상기한 실시예에 따라 여러 가지 시험방법을 도출하여 실제 시험방법과 가장 유사한 최적의 시험조건은 다음과 같이 도출되었다.
온도 조건 : -30℃에서 4시간 동안 모사 시편의 저온 상태 유지
충격속도 : 1 ~ 2m/sec
스캔재에 대한 스커링시 잔여 두께 : 0.5±0.1mm
따라서 이러한 결과치를 통해 모사 시험편으로도 충분히 실차 시험결과를 예상할 수 있는 토대가 되어 향후 에어백 전개성능평가를 효율적이고 신뢰성 있도록 수행할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명은 크래쉬 패드의 장착되는 조수석 에어백에 대한 전개 시험을 모사 시편에 실차와 동일한 조건을 반영하여 수행함으로써, 실차의 조건과 동일한 에어백 전개 평가 결과가 도출되는 효과가 있다.
본 발명은 크래쉬 패드의 조수석에 장착되는 에어백에 대한 장기간의 시험조건 기간을 단축시킬 수 있으며, 일일히 에어백 모듈을 장착하지 않고도 전개성능을 미리 판단하여 에어백모듈을 장착하여 실차시험으로 전개시키는 소요비용을 대폭 절감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 향후 자동차용 크러쉬 패드의 소재 및 공법 개발시 최종적인 에어백 전개성능까지 고려하여 개발할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 에어백의 전개 성능의 평가에 객관성을 제공하여 신뢰성을 시험 결과에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.
Claims (16)
- 에어백 전개 성능 평가 시험방법에 있어서,기재가 되는 수지를 캘린더링을 통해 시트의 형태로 성형하여 스킨재를 제작하는 과정과;스킨재의 뒷면을 레이저 스커링하여 에어백 전개라인을 형성하는 과정과;폴리프로필렌(PP) 혹은 스틸을 사용하여 코어재를 사출 성형하는 과정과;코어재를 발포 금형에 넣고 액폴리올 : 이소시아네이트를 2 : 1의 비율로 희석한 우레탄 액을 부어 발포시킨 후 스킨재를 발포 폼 위에 접착하여 시험 시편을 제작하는 과정과;시험 시편에 시험 규정에 따른 온도 조건을 부여한 다음 충격 시험을 수행하는 과정 및;충격 시험에 따른 시험 시편의 전계 결과와 실제 시편과 비교하여 시험 결과를 분석 평가하는 과정을 포함하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 캘린더링을 성형된 스킨재의 상지 표면에 코로나 방전을 조사시켜 표면을 개질시키는 과정;표면이 개질된 상지 표면에 프라이머를 스프레이 도포한 다음 그 상층에 1차 표면 처리제인 아크릴 혹은 폴리우레탄을 스프레이 도포하는 과정;상지, 중지 및 하지에 합판을 덧붙인 다음 엠보를 실시하며, 이면에 코로나 방전과 1,2차 프라이머를 도포하는 이면 처리를 실시한 후 2차 표면 처리제인 폴리우레탄을 스프레이 도포하는 과정을 더 포함하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 스킨재는 1 ~ 1.1mm 두께의 시트로 제작되는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 전개 라인의 스커링 후 잔여 두께를 0.2 ~ 0.7mm로 유지하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 코어재는 4mm 두께의 시트로 성형되는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 코어재와 스킨재의 사이에 주입되는 발포 폼은 6 ~ 7mm의 두께로 성형 되는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 코어재에는 에어백의 전개가 수행되는 도어부와;도어부의 좌우면과 위면으로 이루어지는 3면에 에어백 전개 시험시 충격이 인가될 때 전개가 잘 이루어지도록 하는 브릿지 및;상기 도어부의 한면을 고정시켜주는 도어 고정부를 형성하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제7항에 있어서,상기 도어 고정부는 강도 해석을 통해 전개 시에도 절단되지 않는 폭으로 형성하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제7항에 있어서,상기 3면에 형성되는 브릿지는 에어백 전개시 도어부의 전개가 잘 이루어질 수 있도록 2 ~ 3mm의 폭으로 형성하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 모사 시편에 대한 온도 조건의 부여는 -30 ~ -35℃의 저온 조건과 25℃ 의 상온 조건 및 85℃의 고온 조건에 4시간 방치하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 모사 시편에 대한 충격 시험은 저온과 상온, 고온에 대한 각각의 온도 조건에 대하여 수행하며, 온도의 조건을 가변시켜 수행하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 온도 조건이 부여된 모사 시편에 대한 충격 시험은 고속충격 시험기와 충격용 지그를 이용하며, 에어백 모듈의 충격압과 유사한 충격을 부여하여 전개 시험을 수행하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제12항에 있어서,상기 고속충격 시험기와 충격용 지그를 이용한 충격시험에서 충격속도를 0.5 ~ 4m/sec로 가변하여 모사 시편에 충격을 부여하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 모사 시편의 스킨재에 형성되는 전개라인의 잔여 두께를 가변시켜 충격 시험을 진행하며, 실차 시험과 유사한 결과값이 도출되는 결과값을 도출시키는 모사시험을 이용한 에어백 전개 성능 평가 시험방법.
- 제1항에 있어서,상기 스킨재에 레이저 스커링으로 전개 라인을 성형함에 있에 잔여 두께를 0.2 ~ 0.7mm로 가변시켜 충격 시험을 진행하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
- 에어백 전개 성능 평가 시험방법에 있어서,스킨층과 발폼층 및 기재층으로 된 모사 시편을 실차 에어백의 축소형으로 제작하여 온도 조건을 부여하고, 충격용 지그를 이용하여 에어백 전개시의 점화 폭발압과 같은 충돌 압력 및 충돌 속도로 모사 시편에 충격을 인가하며, 충격 시험에 따른 시험 시편의 전계 결과와 실제 시편과 비교하여 시험 결과를 분석 평가하는 모사시험을 이용한 에어백 전개성능 평가 시험방법.
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| JP2001099768A (ja) * | 1999-10-04 | 2001-04-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | エアバッグカバーに用いられる成形材の評価方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR20170041931A (ko) * | 2015-10-07 | 2017-04-18 | 현대모비스 주식회사 | 열가소성 폴리올레핀 수지조성물 및 이에 의해 형성되는 크래쉬패드 |
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