카본 에폭시 복합재의 연마제 워터제트 기계가공

전문가 제언

○ 고체 로켓 추진기관의 모터케이스는 발사 시에 생기는 고온 고압의 연소 가스에 의한 추력과 압력에 견디는 특수한 용기이다. 때문에 좌굴과 벤딩 등에도 견디고 내외부의 온도에도 견디는 소재가 필요하다 동시에 가벼우면 그 효과가 운송체로서 아주 효율적이다. 이러한 모터케이스에 기존의 통상적인 합금강 계열에서 새로이 복합재료가 대두되고 있고 대표적인 것인 강화 탄소섬유 복합재이다. 즉 같은 조건(길이 대 직경 비)에서 비교하여 보면 D6AC강, 알루미늄 티타늄합금, 유리섬유, Kevlar-49, IM-7이나 IM-6의 탄소섬유의 순으로 효율적이다.

 

○ 한편 이러한 탄소섬유 강화 복합재는 추진기관 모터케이스 뿐만 아니라 비행체, 함정, 교통수단 등 군용과 일반 기간산업용으로도 용도가 늘어나고 있다. 그러나 복합재료는 복합층으로 강력한 반면, 이 복합층으로 인해 가공 시 몇 분만에 공구 형상을 마모시키고 절삭면의 가장자리에 균열을 일으킬 수도 있다. 그리고 이러한 균열로 인해 소재의 강도가 약해지는 문제점이 있어 기계가공 면에서도 새로운 기법이 떠오르고 있다.

 

○ 언급된 바와 같이 FRP 복합재료는 강도가 매우 높아 기존의 통상적인 기계 가공은 다이몬드 날의 커터를 이용하고 있는데 공구마모의 손실도 크고 가격도 상당한 요소가 되어 왔다. 그래서 연마제를 사용하는 워터제트 가공법이 도입되고 있는데, Ajit Dhanawade 등은 이러한 기법의 사용에 있어 중요 인자인 공급 압력과 이송율, 연마제 질량유동율, 스탠드오프 거리를 변수로 하여 그 특성을 조사하고 효과적 가공에 참조 자료를 만들었다.

 

○ 우리나라에서도 FRP 복합재료가 추진기관을 위시하여 비행체 등 다양하게 군용에 사용이 확대되고 있고, 기계가공 또한 필수요소인 만큼 논문에서 조사한 내용을 참조로 가공 방법에도 관심을 가질 필요가 있다고 판단된다.

 

저자

Ajit Dhanawade, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2016

권(호)

66(5)

잡지명

defence science journal

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

522~528

분석자

이*호

분석물

• 카본 에폭시 복합재의 연마제 워터제트 기계가공.pdf [456,787 byte]

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