글래스런 채널의 파손 특성에 대한 정량적 평가 :Quantitative assessment of degradation characteristics of glass run channel

차수빈

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자료유형: 학위논문

저자정보: 차수빈 (울산대학교, 울산대학교 일반대학원)

지도교수: 정구현

발행연도: 2023

저작권: 울산대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수3

이 논문의 연구 히스토리 (2)

2023

글래스런 채널의 파손 특성에 대한 정량적 평가

차수빈 기계자동차공학과 2023.01 학위논문

2022

글래스런 채널의 파손 특성에 대한 정량적 평가

차수빈 , 정구현 한국트라이볼로지학회 학술대회 2022.10 학술대회자료

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자동차 산업에서 지속적으로 강화되는 환경 규제에 따라 친환경 자동차에 대한 수요가 점차 증가하고 있다. 친환경 자동차는 기존의 내연 기관을 사용하는 차량 대비 조용하기 때문에, 차량 운전 중 외부로부터 유입될 수 있는 소음 관리가 더욱 중요해지고 있다. 글래스런 채널(glass run channel)은 운전 중 외부로부터 유입되는 소음과 이물질을 차단하기 위하여 차량 유리(window glass) 부근에 사용되는 부품이다. 글래스런 채널은 고무 소재로 제작되기 때문에 차량 유리와의 상대 운동으로 인하여 소성 변형(plastic deformation)이 발생할 수 있으며, 표면 코팅에 마모(wear)가 발생할 수 있다. 글래스런 채널의 변형은 기밀 성능을 저하시킬 수 있고, 코팅층의 마모는 불안정한 마찰 특성을 유발하여 소음을 발생시킬 수 있다. 따라서, 장시간 운전 간 부품의 신뢰성을 확보하기 위하여 글래스런 채널에 발생하는 파손 특성을 명확히 이해할 필요가 있다.
본 연구에서는 서로 다른 코팅과 단면 형상을 가지는 글래스런 채널이 차량 유리에 대해 상대 운동한 후 발생하는 파손 특성을 실험적으로 평가하였다. 실험 시편은 실제 차량에 적용되는 글래스런 채널을 일부 절단하여 사용하였으며, 상대 시편으로는 차량 유리와 같은 소재의 시편을 제작하여 이용하였다. 또한 글래스런 채널과 차량 유리 간의 미끄럼 운동을 구현하기 위하여 실험 시편에 적합한 왕복 시험기를 개발하여 활용하였다. 고정된 유리 시편에 대한 글래스런 채널 시편의 미끄럼 속도는 실제 차량 유리의 승하강 속도를 고려하여 결정하였다. 시험 중 마찰력은 시험기에 장착된 로드셀(loadcell)을 이용하여 실시간으로 측정되었으며, 실험 전후 글래스런 채널 시편의 표면과 형상 프로파일(profile)은 3차원 공초점 현미경을 이용하여 정밀하게 관측하였다. 측정한 실험 전후 데이터를 통하여 글래스런 채널에 발생하는 변형과 표면 마모 특성을 정량적으로 평가하였다. 본 연구의 결과는 글래스런 채널에서 발생하는 파손 특성에 대해 이해하고, 향상된 성능의 글래스런 채널 설계를 위한 기초데이터로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Recently, the demand for electric vehicles is intensively increased due to the growing concerns on environmental issues in the automobile industry. Given that electric vehicles are generally more silent than the conventional vehicles using internal combustion engine, noise management from outside of vehicle such as wind and road has been more important. The glass run channel is conventional sealing component used in the vicinity of window glass to block the noise, moisture, dust, and wind from outside of vehicle. Glass run channel made of polymers may readily be deformed and be worn due to the sliding contact with window glass. The sealing performance may be deteriorated due to the deformation of glass run channel, and the wear may cause the noise due to unstable frictional characteristics. Therefore, the degradation characteristics of glass run channel should be clearly understood for reliability of glass run channel during long-time operation.
In this work, the degradation and friction characteristics of the glass run channel with different coatings and cross-sectional shapes were experimentally assessed. For the tests, the specimen was obtained from the actual glass run channel used in automobile, the counter specimen was manufactured with same material of window glass. The tester was developed to reproduce the reciprocating motion of window glass with the glass run channel. The glass run channel specimen was reciprocated while fixing the counter specimen with the tester, and the sliding speed was determined considering the operating speed of window glass. The friction force was monitored during the tests using the load cell equipped with the tester, and the specimens before and after tests were carefully observed using a 3D laser scanning confocal microscope. The deformation and wear of glass run channel was quantitatively determined using the height profile of that obtained from the confocal microscope data. The results of this work are expected to provide the useful data to understand the degradation and friction characteristics of glass run channel, and to design the glass run channel with improved performance.

#Glass run channel #Wear #Friction #Degradation

국 문 요 약 i
목차 iii
LIST OF FIGURES v
LIST OF TABLES vii
제 1 장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 목표 및 세부내용 2
제 2 장 실험 세부사항 4
2.1 실험 시편 4
2.2 실험 방법 9
제 3 장 실험결과 및 고찰 13
3.1 EPDM 모재 글래스런 채널의 파손 및 마찰 특성 13
3.1.1 PU 코팅의 파손 13
3.1.2 Flocking 코팅의 파손 19
3.1.3 Lip의 영구 변형 22
3.1.4 마찰 특성 변화 25
3.2 TPV 모재 글래스런 채널의 파손 및 마찰 특성 28
3.2.1 Slip 코팅의 파손 및 lip의 영구 변형 28
3.2.2 마찰 특성 변화 30
제 4장 결론 32
References 34
ABSTRACT 36

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