| 학회 |
한국화학공학회 |
| 학술대회 |
1997년 가을 (10/24 ~ 10/25, 충남대학교) |
| 권호 |
3권 2호, p.3021 |
| 발표분야 |
이동현상 |
| 제목 |
열팽창치공구를 이용한 에폭시/탄소섬유 복합재료의 컨설리데이션 현상 연구 |
| 초록 |
현재 대부분의 항공기용 복합재료 구조물은 프리프레그/오토클레이브(prepreg/autoclave)공정에 의하여 제작되고 있다. 그러나 3차원의 복잡한 구조물에서는 모든 부위를 균일하게 consolidation을 시키기가 어렵고 특히 부품이 크고 복잡한 경우에는 더욱 어려움이 크다. 예를 들어 항공기의 러더, 에일러론, 스포일러, 플랩 등의 구조물은 매우 유사한 구조형태를 띄고 있으나 이들이 고성능 민항기에 사용되는 경우에는 구조가 복잡해지고 크기가 커짐으로 해서 cocuring 공정을 수행하는 것이 필요하고 이때에는 이미 지적된 바와 같이 consolidation이 심각한 문제로 대두되는 것이다1,2. 이러한 문제를 극복하기 위하여 다양한 공정의 향상을 위한 연구가 진행되고 있는데 열팽창몰드 방법(thermal expansion molding method)이 그 중의 하나이다. 이 방법은 열팽창계수의 차이가 큰 두 재료를 사용하여 온도변화에 따른 체적변화의 차이를 이용하여 성형에 필요한 압력을 창조하는 것이다3. 이것은 rubber와 금속 몰드 사이에 프리프레그를 넣어 팽창하는 rubber의 부피가 압력을 생성시키게 한다는 점에서 Trapped Rubber System이라고도 불린다. 이 공정은 제조할 부분의 형식이 복잡한 경우 외에도 크기가 큰 경우에 bagging없이도 가공이 가능하다는 장점이 있고 온도가 올라감에 따라 압력이 생성하는 것이기 때문에 적절한 rubber tool을 선정하면 원하는 만큼 높은 압력을 생성시키는 것도 가능하다. 또한 조작 및 lay up이 매우 간단하여 안전하고 경제적인 system이며 사용한 rubber를 재사용이 가능하다는 면에서도 다른 복합재료 성형법보다 우수한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 열팽창치공구 공정의 개발하기 위하여 열팽창계수가 금속의 10배 이상이며 Poisson’s ratio가 0.5에 가까운 합성고무계통의 탄성중합체를 선정하고, 이 소재의 열적 안정성 등의 기초 물성을 측정하며, Consolidation의 향상을 위하여 밀폐된 공간에서 rubber의 열팽창과 이에 따른 압력을 측정하여 경화 반응 중에 발생하는 prepreg의 viscoelastic consolidation현상을 정량적으로 해석하는 데에 그 목적이 있다.
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| 저자 |
구미경, 남재도, 하종민, 최흥섭, 서문호, 이석현
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| 소속 |
성균관대 |
| 키워드 |
컨설리데이션; epoxy/carbon fiber composite; thermal expandable rubber tool
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| 원문파일 |
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