• 제목/요약/키워드: Long Fiber Reinforced Plastic Composites

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장섬유강화 플라스틱 복합재의 압축성형 공정에 관한 연구(제1보, 섬유배향에 미치는 성형품의 기하학적인 형상변화) (A Study on Compression Molding Process of Long Fiber Reinforced Plastic Composites(Part1, Effect of Geometrical Change of Products on Fiber Orientation))

  • 조선형;오영준;이건상;윤성운
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.33-38
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    • 2001
  • This study aims to systematically research the various phenomena which arise from compression molding of fiber reinforced plastic composites. Long fiber reinforced plastic composites are rib type compression molded in order to measure the orientation in products, and the specimens are photographed with soft X-ray. The intensity of the photograph is applied by an image scanner, and the fiber orientation distribution of products is measured by using an image processing technique.

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장섬유강화 플라스틱 복합재의 압축성형 공정에 관한 연구 -점도에 미치는 니들펀칭의 영향- (A Study on Compression Molding Process of Long Fiber Reinforced Plastic Composites -Effect of Needle Punching on Viscosity-)

  • 송기형;조선형;이용신
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2002년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.184-187
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    • 2002
  • Compression molding was specifically developed for replacement of metal components with composites. As the mechanical properties of the products are dependent on the separation and orientation, it is important to research the fiber mat structure and molding conditions. In this study, the effects of the fiber mat structure(NP: 5, 10, 25punches/$\textrm{cm}^2$) and the mold closure speed($\dot{\textrm{h}}$=0.1, 1, 10mm/min) on the viscosity of composites were discussed. The composites is treated as a Non-Newtonian power-law fluid. The parallel-plate plastometer is used and the viscosity is obtained from the relationship between the compression load and the thickness of the specimen.

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압축성형된 리브형 성형품의 섬유배향에 관한 연구 (A Study on Fiber Orientation of Compression-Molded Rib type Products)

  • 조선형;오영준;이건상;윤성운
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.313-318
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    • 2001
  • Compression molding is widely used process for the industrial forming of fiber reinforced plastic articles. Its applications are of an extreme variety and the products range from large parts, such as used in the automotive industry to much smaller objects. In this paper, distribution of fiber orientation by the image processing method for rib type compression molded products of each fiber content is measured. And the effects of fiber content, product size on the orientation state are discussed.

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Prediction of Deterioration Rate for Composite Material by Moisture Absorption

  • Kim, Yun-Hae;An, Seung-Jun;Jo, Young-Dae;Bae, Chang-Won;Moon, Kyung-Man
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제34권2호
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    • pp.296-302
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    • 2010
  • If the fiber reinforced plastic is exposed to the moisture for a long period of time, most of moisture absorption occurs on the resin place, thus dropping cohesiveness between the molecules as the water molecules permeated between high molecular chains grant high molecular mobility and flexibility. Also as the micro crack occurs due to the permeation of moisture on the interface of glass fiber and epoxy resin, it is developed to the overall damage of interface place. Hence, the study on absorption is essential as the mechanical and physical properties of fiber reinforced composites are reduced. However, the study on absorption has the inconvenience needing to expose composite materials to fresh water or seawater for 1 month or up to 1 year. Therefore, this study has exposed fiber reinforced composites to fresh water and has developed a model with an accuracy of 98% after comparing the analysis value obtained by using ANSYS while basing on the experimental value of property decline by absorption and the basic properties of glass fiber and epoxy resin used in the experiment.

LFT-D 시스템을 이용한 탄소 장섬유 열가소성 복합재의 제조 및 인장특성 분석 (Fabrication and Characterization of Carbon Long-Fiber Thermoplastic Composites using the LFT-D System)

  • 신유정;정한규;박시우;박동욱;박열;정진우
    • 한국기계가공학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.25-30
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    • 2017
  • Carbon-fiber-reinforced plastic (CFRP) composite materials have been widely used in various industrial fields because the design variables can be adjusted according to the application of the required structure. Thermosetting and thermoplastic resins are used as the base materials of CFRP composites for the lightweight construction of automotive components. Thermoplastics have several advantages such as no curing and recyclability compared to thermosetting resin. In this study, CFRP composites were made using the Long-Fiber Thermoplastic-Direct (LFT-D) process. The LFT-D process includes an in-line production system that directly impregnates a thermoplastic resin, extrudes the composite material, and molds it. This process increases the strength and decreases the molding time. The tensile strength characteristics on the mechanical properties of CFRP were analyzed according to the parameters of LFT-D based on thermoplastics. To analyze the properties of CFRP, the specimens were prepared based on the tensile test standard ASTM 3039 of composite materials.

사출성형된 섬유강화 플라스틱 복합재의 뒤틀림에 관한 연구(이론과 실험 결과의 비교) (A Study on Warpage of Injection molded Fiber Reinforced Plastic Composities)

  • 조선형
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1999년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.136-142
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    • 1999
  • The injection molded part shrinks in the process of solidification by the amount of the coefficient of linear thermal expansion multiplied by the temperature difference between the coefficient of linear thermal expansion multiplied by the temperature difference between the room temperature and the temperature at which the solid structure is formed in the mold And it is called warpage for this type of deformation that shrinkage are not uniform throughout the injection molded part. To predict warpage phenomena in the articles the results obtained theoretically from the change of mold temperature fiber content of composites have been compared with exsperimental results.

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35톤급 FRP선박 외판자재의 충격파괴거동에 관한 연구 (A Study on the Impact Fracture Behavior of Side Plate for G/T 35ton Class FRP Vessel)

  • 이진정
    • 선박안전
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    • 통권25호
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    • pp.64-76
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    • 2008
  • This paper describes the failure mechanism and Charpy impact test of Fiber glass Reinforced Plastic composites which it was actually used for side plate of vessel. There are two examinations. The examination I, the specimens which it given temperature range $-25^{\circ}C$-$50^{\circ}C$ and with different initial notch length did impact test and then it compared impact energy(Uc) and impact fracture toughness(GIC). The examination II, the specimens which it putted into fresh water and sea water for scheduled hours did impact test and it compared impact energy(Uc) and impact fracture toughness(GIC). From examination I, it showed that impact energy(Uc) and impact fracture toughness(GIC) were peak at ambient temperature and decrease as temperature reduced. Fracture toughness(GIC) showed increase as initial notch length reduced. From examination II, impact energy(Uc) and impact fracture toughness(GIC) tended to increase which specimens putted in fresh water compared with sea water and maximum tolerance rate tend to decrease as permeation hours will be long.

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모터스포츠와 기술 융합 연구 : CFRP 버킷 시트 설계를 위한 구조강도 해석 (Convergence Study of Motorsports and Technology : Strength Analysis for the Design of CFRP Bucket Seat)

  • 장운근
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.165-171
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    • 2019
  • 오늘날 공학과 기술은 스포츠 분야에 많은 영향을 미치고 있다. 스포츠의 속성인 경쟁은 스포츠선수 뿐만이 아니라 스포츠용품에 있어서도 보다 높은 성능을 요구하게 된다. 특히 모터스포츠분야는 성능과 안전이라는 측면에서 오래전부터 스포츠와 기술의 융합이 자연스럽게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 모터스포츠와 일반 자동차튜닝 시장을 겨냥한 카본 버킷 시트(Bucket seat)의 개발을 위하여 유한요소해석을 통해 구조강도 평가를 시행하였다. FIA($F\acute{e}d\acute{e}ration$ Internationale de l'Automobile)의 규정을 기본 설계와 강도평가에 적용하였으며, 복합소재의 특성을 고려한 유한요소 모델링과 CFRP 라미네이트(Carbon Fiber Reinforced Plastic Laminate)의 적층각도와 적층수에 따른 시트의 강도를 Tsai-Wu Failure index를 구하여 평가하였다. 해석 결과 3mm의 폼코어를 적용한 $[0^{\circ}/30^{\circ}/60^{\circ}/90^{\circ}/-30^{\circ}/-60^{\circ}]_4$인 적층이 다른 실험조합에 비하여 무게와 강도 면에서 만족할 만한 성능을 나타내고 있어 최적 적층으로 선정하였다.

공기결합 초음파탐상에 의한 CFRP 복합재의 흡습 특성 평가 (Characterization of Water Absorption by CFRP Using Air-Coupled Ultrasonic Testing)

  • 이주민;이주성;김용권;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.155-164
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    • 2014
  • 탄소섬유강화 복합재료(carbon fiber reinforced plastics; 이하 CFRP)는 금속재료에 비해 중량이 가벼우면서도 비강도와 비강성이 높은 재료로 항공기, 자동차, 선박 등의 다양한 분야에서 적용이 증가하고 있다. CFRP는 정적부하에 대해서는 우수한 역학적 특성을 가진 반면에 고온 다습한 환경에서는 우수한 역학적 특성을 기대할 수 없고, 복합재료의 유용한 기계적 성질이 장시간 주위 환경에 놓여 있어도 충분히 유지되어야 하지만 온도, 습도 등과 같은 환경적 요인으로 수분이 복합재료 내로 침투하여 기지의 분자 배열 및 화학적 성질을 변화시키고 복합재료의 계면 특성 및 구성 재질의 기계적 성질을 저하시킨다. 항공기의 경우 운항 시에 CFRP가 고온 다습한 환경조건에 장시간 노출되게 되면 CFRP 내부로 수분이 흡수되게 되는데 CFRP 내부에 흡수된 수분은 체적팽창을 야기시키고 내부 응력상태를 변화시킬 뿐만 아니라 섬유와 기지의 화학적 결합을 분리시킴으로써 접합강도를 급격히 저하시키게 된다. 따라서 CFRP를 사용하는 항공기의 구조 건전성 확보를 위하여 실제 환경에서의 특성 변화를 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 공기결합 초음파탐상검사(air coupled ultrasonic testing; 이하 ACUT) 시스템을 이용하여 흡습된 CFRP의 비파괴적 특성을 평가하고자 하였다. CFRP 시험편을 직접 제작한 후 고온다습한 환경을 설정하기 위해 항온수조를 이용하여 $75^{\circ}C$의 증류수에 30일, 60일, 120일간 침지하였고, ACUT를 이용하여 흡습에 의한 CFRP 시험편의 특성 변화를 초음파 C-scan 이미지와 흡습 전과 후의 신호의 전파시간 변화를 통해 초음파 신호 특성 변화를 고찰하였다. 또한 전단강도 평가를 통해 흡습에 의한 기계적 특성 변화를 실험적으로 검증하였다.

고온 다습한 환경에 장기간 노출된 CFRP 복합재료의 특성 분석 (Analysis of Characteristics of CFRP Composites Exposed Under High-Temperature and High-Humidity Environment for a Long Period)

  • 홍석우;안상수;구재민;석창성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권8호
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    • pp.889-895
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    • 2012
  • 탄소섬유강화(CFRP) 복합재료는 높은 비강성과 비강도 특성을 갖고 있기 때문에 항공기, 자동차 등의 경량화가 요구되는 분야에서 금속재를 대체하여 사용 빈도가 급격히 증가하고 있다. 그 중 항공기의 경우, 동체가 고온 다습한 환경 조건에 노출되는 경우가 많기 때문에 CFRP를 이용한 항공기의 건전성 확보를 위하여 실제 환경에서의 강도 특성을 연구할 필요가 있다. 본 논문에서는 CFRP시험편을 $75^{\circ}C$의 물에 장기간 침지하였으며. 이 시험편을 이용해 침지 기간별로 인장강도를 평가하였다. 또한, SEM을 이용하여 흡습 기간에 따른 파단면의 파괴양상을 분석하였으며 300일간 침지된 시험편에 대해 응력비 R=0.1 조건으로 피로시험을 수행하여, 침지하지 않은 시험편에 비해 피로수명이 크게 저하되는 것을 확인하였다.