철도차량용 복합소재 부품의 성형성 개선을 위한 발열 몰드 기초 인자 연구

초록

복합소재는 경량화와 고강도 특성으로 인해 항공·우주 분야를 비롯한 다양한 첨단 산업에서 활발히 적용되고 있으며, 철도차량 부품에서도 그 활용이 점차 확대되고 있다. 하지만, 대형 철도차량용 복합소재는 대형 열챔버와 같은 고가의 설비가 필요하고 용량 확대가 어려워 생산성에 제약이 따른다. 이러한 문제를 해결하기 위해 열 챔버가 필요하지 않은 급속 사출 성형과 같은 대체 공법이 모색되고 있지만, 높은 금속 몰드 제작 비용 등의 한계점이 있다. 본 연구에서는 철도차량 분야에서 사용되는 기존 몰드를 활용하여 챔버 없이 성형이 가능한 발열 몰드를 개발하였다. 구체적으로, 발열체 선정과 열화상 기법을 활용한 성능 분석을 통해 발열 성능, 균일도 등 각종 인자를 평가하였으며, 개발된 발열 몰드를 실제 철도차량 부품 제작에 적용하여 실용성을 검증하였다. 결과적으로 발열 몰드의 각종 성능 인자를 확인하였으며, 실제 철도차량 부품 제작이 가능함을 확인하였다. 본 연구 결과를 통해 철도차량용 복합소재 부품의 생산 효율 향상을 통한 제조 원가 절감으로 복합소재 부품의 적용 확대가 가능할 것으로 기대된다.

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