마이크로웨이브를 이용한 복합재료 성형 시 성형 시간 변화에 따른 잔류변형률 영향 분석

초록

우수한 기계적 성질로 인해 항공우주분야를 비롯하여 다양한 분야에서 활발히 적용되고 있는 복합재료의 경우 최고의 물성을 발현시키기 위해 재료에 따라 최적화된 성형 사이클로 제작하게 된다. 오토클레이브 성형방법의 경우 고품질의 복합재료 제작이 가능하지만, 오랜 성형시간에 의한 높은 비용이 발생한다. 이를 극복하기 위해 최근 성형시간을 단축시킬 수 있는 마이크로웨이브 성형 기술이 개발되었다. 복합재료 성형은 재료의 상 변화로 인해 필연적으로 잔류변형률이 발생하게 되며, 일정한 범위 이내의 잔류변형률을 갖기 위한 성형 사이클이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 마이크로웨이브 성형 사이클의 변화에 따라 복합재료에 미치는 영향을 평가하기 위해 성형과정에 대한 성형 모니터링을 수행하였다. 실험은 2가지 성형 구간에 대해 성형 시간을 변화시킨 총 3가지 경우에 대해 온도변화 및 잔류변형률을 측정하였다. 실험 결과, 수지의 점성을 낮추는 1차 온도 유지 시간을 50%로 단축해도 성형품질에 영향이 없었다. 반면, 수지의 경화가 진행되는 2차 온도 유지 시간을 50%로 단축할 경우 잔류변형률에 영향을 주었으며, 결과적으로 성형품질에 영향이 발생할 수 있음을 확인하였다.

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