• 제목/요약/키워드: Thermoplastic composite materials

검색결과 127건 처리시간 0.024초

유리 섬유/열가소성 복합 재료의 기계적 및 함침 특성에 대한 직물 패턴의 영향 (Effect of Textile Pattern on Mechanical and Impregnation Properties of Glass Fiber/Thermoplastic Composite)

  • 김늘새롬;이은수;장영진;권동준;양성백;염정현
    • Composites Research
    • /
    • 제31권6호
    • /
    • pp.317-322
    • /
    • 2018
  • 다양한 산업군에서 복합재료를 적용한 제품개발을 진행하고 있는 상황이며, 재활용이 가능한 장점으로 인해 열가소성 복합재료에 대한 개발이 활발하다. 장섬유 강화 열가소성 플라스틱(Long fiber thermoplastic, LFT)의 형태도 있지만, 연속섬유를 이용한 열가소성 복합재료(Continuous fiber thermoplastic, CFT)에 대한 활용도 증가하고 있다. 본 연구에서는 CFT를 제작할 때 사용되는 강화섬유의 제직 패턴에 따른 영향으로 CFT의 인장, 굴곡, 충격 강도의 변화를 확인하고자 하였다. 복합재료의 물성이 강화섬유의 제직 패턴에 의해 달라지는 원인을 기계적인 물성으로도 평가하였고, CT 촬영기법을 이용하여 내부 기공발생과 섬유 제직패턴과의 상관관계를 분석하였다. CFT의 경우 열가소성 필름이 섬유 로빙 내로 함침되는 수준이 낮기 때문에, 공극의 발생률이 높은 문제가 있다. 섬유 로빙과 로빙사이의 계면이 $100{\mu}m$ 수준으로 조밀하게 형성될 수 있는 평직 섬유 패턴이 CFT의 성형성 및 기계적 물성을 안정화시키는 강화섬유의 조직임을 검증하였다.

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
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.25-30
    • /
    • 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.

복합재료의 압축성형에 따른 기계적 특성변화 (The Behavior of Mechanical property of Thermoplastic Composite in Compression Molding)

  • 이중희;이호언
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.261-264
    • /
    • 2000
  • The objective of this work was to characterize mechanical properties of thermoplastic composites for various forming condition in compression molding. Randomly oriented long glass fiber reinforced polypropylene(PP) was used in the work. The composite materials contained 20%, 30%, and 40% glass fiber by weight. Compression molding was conducted to make the test specimen. Dimensional stability was measured on each forming condition with the spring-forward angle. Tensile test was conducted to characterize mechanical properties of formed parts in various forming conditions.

  • PDF

Hybrid 열가소성 복합재료의 압축성형에서 공정변수의 최적화 (Optimization of Processing Parameters of Compression Molding of Hybrid Thermoplastic Composites)

  • 이중희;허석봉;이봉신
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2001년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.29-32
    • /
    • 2001
  • The objective of this work was to optimize processing parameters of hybrid thermoplastic composites in compression molding. The mechanical properties of the composites manufactured with various forming conditions were measured to characterize processing parameters. Polypropylene(PP) composites containing randomly oriented long carbon fiber and carbon black were used in this work. The composite materials contained 5%, 10%, 15%, and 20% carbon fiber and 5%, 10%, 15%, 20%, and 25% carbon black by weight. Compression molding was conducted at various mold temperatures. The temperature of the material in the mid-plain was monitored during the forming. Crystallinity was also measured by using XRD. The tensile modulus of the composites increase, with increasing the mold temperature. However, the impact strength of the composites decreases as mold temperature increases.

  • PDF

Hybrid 열가소성 복합재료의 재료거동에 관한 연구 (The Study on the Material Behavior of Hybrid Composites)

  • 조현철;이중희
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국복합재료학회 2000년도 추계학술발표대회 논문집
    • /
    • pp.67-70
    • /
    • 2000
  • This study was performed to investigate the material behavior of hybrid thermoplastic composites contained glass fiber and calcium carbonate. The composite was prepared with each combination ratio of calcium carbonate, and the content of glass fiber was fixed with 10% by weight. In order to investigate the material behavior for various combination ratio, tension test, flexural test, and impact test were performed. Microscopic observation were conducted to examine the fractured surface of specimen for tension test. And the material behavior of the hybrid thermoplastic composite immersed in salt water with definite time was investigated.

  • PDF

PP 복합 조성물의 반복 가공에 의한 열가소성 폴리머 탄소섬유 강화 복합재료의 물리적 특성 변화 연구 (Physical Property of Carbon Fiber Reinforced Thermoplastic Polymer based Composites by Repeating Processing of PP Composition)

  • 이진우;이재영;심승보;박재형;박현주;오경훈;허진혁;김윤해;이지은
    • Composites Research
    • /
    • 제37권2호
    • /
    • pp.68-75
    • /
    • 2024
  • 경제성과 가공 시 용이성 등의 장점을 가지는 합성수지는 자연상태에서 분해되지 않고 환경오염을 야기 시키는 문제를 가진다. 이러한 문제를 해결하기 위해 재활용이 가능한 열가소성 수지가 주목되고 있고 그 중 경제성이 뛰어난 폴리프로필렌(PP)에 대한 관심이 높아지고 있다. PP의 경우 기계적 특성 및 열안정성 등과 재활용성이 뛰어나다. 하지만 다수의 문헌에서 열가소성 수지의 반복 가공에 따라 물성의 저하가 일어난다는 것을 확인 할 수 있으며 가공 조건에 따라 품질의 저하가 발생하는 시점이 다르다는 것을 확인할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 PP 수지에 여러 첨가 성분을 블렌딩하여 복합 조성물 제조 시 반복 공정에 의한 성능 변화를 평가하기 위해 압출 공정 및 사출 공정을 반복 진행하여 기계적 특성 및 열적 특성을 평가하고자 한다. 또한 반복 공정 시 MFI 값 변화에 따라 복합재료 공정 시 섬유의 함침에 어떤 영향을 주는지에 대해 평가하기 위해 복합재료의 기계적 물성을 평가하고자 한다.

유리섬유 강화 열가소성 복합재료의 굽힘성에 대한 연구 (A Study on the bending process of glass fiber reinforced thermoplastic composite)

  • 남궁천;김동석;이중희
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
    • /
    • pp.513-517
    • /
    • 1997
  • Glass fiber reinforced thermoplastic composite materials have considerable promise for increased use in low cost high volum applications because of the potential for processing by solid phase forming. However, the forming characteristics of these materials have not been well known. The primary focus of this research is the investigation of the bendability of these composites and spring-back phenomena in pure bending. The materials tested contained 10, 35, and 40 percent by weight of randomly oriented glass fiber in a polypropylene matrix. The bending tests were performed at temperatures ranging form 75 ".deg. c" to 150 ".deg. c" and at punch speeds of 2.54 mm/sec and 0.0254 mm/sec. The measured bendability and spring back angle in pure bending werw compared with the predictions based on the simple analyical models. Goog agreement between experimental and analytical results was observed.esults was observed.

  • PDF

열가소성 직물탄소복합소재 사출 성형품의 표면 함침 개선에 관한 연구 (A study on the improvement of impregnation on the surface of injection-molded thermoplastic woven carbon fabric composite)

  • 정의철;윤경환;이성희
    • Design & Manufacturing
    • /
    • 제15권3호
    • /
    • pp.39-44
    • /
    • 2021
  • In molding of continuous fiber-reinforced thermoplastic composites, it is very difficult to impregnate between the reinforcements and the matrix since the matrix has a high melting temperature and high viscosity. Therefore, most of composite molding processes are divided in the manufacturing processes of intermediate materials called prepreg and the forming of products from intermediate materials. The divided process requires additional facilities and thermoforming, and they increase the cycle time and cost of composite products. These problems can be resolved by combining the continuous fiber-reinforced composite molding process with injection molding. However, when a composite material is manufactured by inserting woven fabric into the injection mold, poor impregnation occurs on the surface of the molded product. It affects the properties of the composites. In this paper, through an impregnation experiment using cores with different heat transfer rates and pore densities, the reason for the poor impregnation was confirmed, and molding experiments were conducted to produce composite with improved surface impregnation by inserting the mesh. And also, the surface impregnation and deformation of composites molded using different types of mesh were compared with each other.

열가소성 복합재 적용 자동차 도어 임팩트 빔 개발 (Automotive Door Impact Beam Development using Thermoplastic Composite)

  • 김원석;김경철;정우철;김화남
    • Composites Research
    • /
    • 제33권6호
    • /
    • pp.383-389
    • /
    • 2020
  • 열가소성 복합재료를 적용하여 자동차 도어 임팩트 빔을 설계하고 시생산을 통해 생산성 및 성능을 검증하였다. 자동차 안전법규는 지속적으로 강화되어 왔으며 최근 자동차 산업에서 경량화가 필수 요건이 되면서 고성능 경량 부품에 대한 요구가 크게 증대되고 있다. 본 연구는 섬유강화 열가소성 복합소재를 도입하여 기존 탄소강 제품 대비 경량화 되면서 성능은 향상된 도어 임팩트 빔 개발을 목표로 하였다. 연속섬유 복합재료와 장섬유 복합재료(LFT)를 혼합 적용한 도어 임팩트 빔 제작 공정을 제시하며, 생산성이 우수한 인서트 사출 공정을 활용하여 구현하였다. 시생산된 도어 임팩트 빔은 3점 굽힘 시험을 통하여 성능을 평가하였다. 열가소성 복합재료는 경량화 설계와 함께 높은 생산성 구현이 가능하여 다양한 자동차 부품으로 복합소재의 적용을 확대시킬 것이다.