열가소성 탄소섬유강화 플라스틱의 프레스성형

전문가 제언

○ 섬유강화플라스틱(FRP)을 사용한 성형품 제작에는 프리몰딩 과 다이몰딩법이 있다. 프리몰딩은 석고나 목재 등으로 틀을 만들고, 틀 표면에 이형 재를 바른 후 1차 플라스틱 재를 도포, 그 위에 섬유(종래는 주로 유리섬유를 사용)를 깔고 2차 플라스틱을 바른 후 경화제를 바르는 순서로, 필요두께가 될 때까지 이의 과정을 반복 성형하는 것으로 가열과 기계적 가압이 없는 것이 특징이다. 종래는 유리섬유를 사용한 열경화성GFRP제품이 다양한 곳에 사용되었지만 재활용성이나 인체유해성 때문에 최근에는 사용이 금지되었다.

 

○ 반면 다이몰딩은 고무나 금속으로 금형을 제작 여기에 열경화성수지인 경우는 프리프레그를, 열가소성수지인 경우는 스탬퍼블 시트 등의 반제품을 사용 금형에 삽입 압력을 가해 성형하는 것이다. 열가소성CFRP를 사용한 성형품은 특히 경량화를 위한 기기 및 기구에 많이 사용되고 있지만 이의 가공에는 아직 미해결문제들이 산재해 있다. 그래서 열가소성CFRP의 프레스성형에 있어 UD와 직물섬유인 경우에 대하여 프레스성형 과정에서 발생할 수 있는 제 문제점을 검토하고 그의 대응책을 제시한 보고가 있다.

 

○ 열가소성CFRP의 프레스성형에 대한 과제도 있지만, 기계가공의 미해결과제도 많다. 예를 들면 외형(윤곽)이나 홀의 절단 및 전단가공이다. 여기에 초단파펄스(femto 초 펄스)를 사용한 레저가공이 있으나 이는 실험실 수준의 실험결과로 아직은 대량생산에 적용하기에는 이르다. 그 이유로 고가인 초단파펄스 기기와, 가공기술 미숙으로 가공단가의 증가 등을 들 수 있으며, 홀 절삭가공으로 드릴링 법이 제안되고 있지만 이 또한 거친 가공 면 과 정밀도확보에 대한 연구가 필요하다.

 

○ 이와 같이 열가소성CFRP복합재료는 다양한 분야에 적용가능 하지만 아직 만족할 만한 가공기술의 확립은 부족하다. 그래서 세계 선진공업국은 이에 대한 연구가 활발하다. 우리나라도 적극적 연구 차비를 갖출 필요가 있다.

저자

Takeshi YONEYAMA

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

일반기계

연도

2014

권(호)

55(642)

잡지명

塑性と加工

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

592~596

분석자

정*갑

분석물

• 열가소성 탄소섬유강화 플라스틱의 프레스성형.pdf [364,628 byte]

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