확장형 알루미늄 압출형재 적용에 관한 연구

Study on Application of Large-Scale Aluminium Extruded Material

철도차량의 차체 구조는 초기의 전(全) 목제에서 강제 후레임과 목제 차체의 조합, 리벳으로 결합한 전(全)강제차체, 전(全) 용접결합의 모노코크(monocoque)차체로 변천해 왔다. 구체의 재료 또한 Mild Steel이 많이 사용되어 왔으나, 가볍고 내식성이 우수한 경량 스테인레스 구체와 알루미늄 구체의 적용 비율이 급격히 높아지고 있다. 구조적으로는 종래의 골조와 외판으로 구성된 싱글 스킨 구조인 SSD (Sheet_Stringer Design)에서, 알루미늄 구체와 같이 대형 중공압출형재로 구성된 전(全)더블스킨 구조인 AED(All Extrusion Design)가 실용화되고 있다. 종래의 알루미늄 차체는 소형 압출재로 제작되어 용접에 의한 열영향을 받는 범위가 매우 크고 매우 취약한 특성 때문에 나타나는 용접결합 부분의 강성 저하가 많은 문제점을 일으켰다. 본 연구에서는 확장형 알루미늄 압출형재를 사용하여 부재 수를 감소시킴으로서 용접 공수를 줄이고 결합부의 용접 집중을 최소화 하여 품질 및 차체 강성을 향상 시킬 수 있는 방안을 제시하였다.

Carbody of rolling stock has been gradually changed as whole wood, steel frame with wood car body, whole steel car body with rivet and whole monocoque carbody with welding. And also mild steel has been used widely to material of structure, but usage of stainless and aluminium which have lightweight and high corrosion resistance is being increased lately. Structure is being commercialized to AED(All Extrusion Design),whole double skin with hollow excluded shape such as aluminium structure from SSD(Sheet Stringer Design), single skin consists of traditional frame and outside plat. Traditional aluminium carbody had many problems from reduced strength in welding combination section because car body is consist of small extruded material affected heat by welding. On this study, we proposed the plan to improve the body strength and quality with large-scale aluminium extruded material by minimizing welding concentration in combination section.