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1분에 최종 부품제작 가능한 기계적 물성이 우수한 수지 제안
Out of Autoclave(탈 autoclave)라는 용어가 탄소섬유 복합재료(CFRP) 업계에서 널리 사용되고 있다. 과제가 되고 있는 성성코스트를 낮추기 위한 신기술 개발이 추진되고 있고, 비교적 코스트 지출에 여유가 큰 항공기 분야에서도 채용이 점차 확대되고 있다. Autoclave도 소 lot 제품이나 고정도, 고 신뢰성의 부품제조에 적합함은 물론 대형 메이커는 혁신적인 기술개발에 열을 올리고 있다. 다양한 성형방법의 실용화가 CFRP 시장을 주도할 것으로 보인다.
철에 뒤지지 않는 성능
“일본의 성형기술은 유럽에 비해 뒤떨어져 있다.”는 사실은 복합재료 세계에서는 잘 알려져 있다. 유럽에서 다양한 용도에서 실적을 갖고 있는 독일 Bond-laminate의 연속섬유강화 열가소 재료인 “TEPEX”를 수입하는 곳이 항공우주관련 상사인 산와 트레이딩이다. 도시바 기계 등과도 협력하면서 1분 성형으로 고강도의 최종 제품을 만드는 기술을 달성해 놓고 있다. 소재는 철보다 약간 고가이나 철도 프레스 성형 후에 welding과 bolt체결 등을 필요로 하고 있어 어느 정도 코스트가 상승하고 있다. 이 회사는 성형가공 시에 천공과 용착까지 일괄로 행함으로써 경량화에 이어 철에 못지않은 성형코스트의 제안을 행하고 있다. 그래도 코스트가 높아지는 것이 과제가 되는 경우에는 유리섬유 강화재료 판매를 강화하고 있다.
시간단축 가능
CFRP용수지를 개발 생산하고 있는 유비카는 열경화성 수지 “CBZ” series를 탄소섬유 metrics 재료로 제안하고 있다. 기존 수지에 비해 굴곡강도와 압축강도, 층간 선단강도 등의 기계적 물성이 우수하다는 물성 측면에서의 특징 외에, 에폭시 수지로 동일한 성형을 행할 경우에 비해 성형시간을 3~40% 정도 단축시킬 수 있다. Resin transfer molding(RTM)과 진공수지 함침법(VaRTM), 필라멘트 와인딩 등의 다양한 성형방법에 대응하고 있고, 수요처로부터의 요구에 대응하기 위해 탈 autoclave화를 수지 측면에서 지원하고 있다.
알루미늄 대체 소재로
최근 미스비시 레이온의 prepreg compression molding(PCM) 법에 의한 CFRP가 닛산자동차 “GT R” 2014년 신규모델의 trunk lid에 채용되었다. 알루미늄 제에 비해 중량을 절반 정도로 줄일 수 있으면서 알루미늄 이상의 강성을 확보할 수 있다. 고온, 고압의 프레스에 의한 부품 표면의 평활성이 높기 때문에 class A 외판부재에 대응할 수 있는 미장도 실현할 수 있다. 이 회사의 열가소성 수지를 사용한 highcycle 성형용 stampable sheet와 열경화성 sheet molding compound(SMC) 개발도 추진하고 있어 필요에 따라 각각을 조합한 신규 재료제안도 기획하고 있다.
출처 : http://www.kagakukogyonippo.com(2013 年 12 月 26 日)
- 손성군 통섭섬유연구소
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