• 제목/요약/키워드: secondary bonding

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극저온용 복합재료의 접착부 강도에 미치는 표면처리 효과에 대한 연구 (Effect of Surface Treatment on Adhesive Bonding Strengh of Composite Material for Cryogenic Application)

  • 안명호;소용신;박동환
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.28-28
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    • 2010
  • The secondary barrier of cargo containment for membrane LNG tank is composed of composite materials such as rigid triplex (rigid secondary barrier, RSB) and flexible triplex (flexible secondary barrier, FSB). RSB and FSB are adhered to each other using an epoxy adherent and the quality of the secondary barrier depends on the bonding strength between them. The bonding strength between RSB and FSB is greatly influenced by the surface condition of RSB prior to joining. In this study, the effect of surface condition prior to joining on the joint strength and the fracture mode occurred between RSB and FSB have been examined in order to establish a proper surface treatment method for improving the bonding strength at the temperature of $-170^{\circ}C$.

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알루미늄/CFRP 복합재의 접착강도 향상을 위한 경화방법에 관한 연구 (A Study on the Curing Method to Improve Bonding Strength of Aluminum/CFRP Composites)

  • 이경엽;양준호;최낙삼
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.130-135
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    • 2002
  • This study investigates the effect of curing method on the bonding strength of aluminum/CFRP composites. The surface of aluminum panel was treated by DC plasma. Lap shear tests and T-peel tests were performed based on the procedure of ASTM 906-94a and ASTMD1876-95, respectively. Test samples were fabricated by using the co-curing method and the secondary curing method. The results showed that the shear strength of test samples made by the co-curing method was 2.5 times greater than that of test samples made by the secondary curing method. The T-peel strength of the co-curing method case was almost 2 times greater than that of the secondary curing method case.

모자(Hat)형 보강재를 가진 복합재 패널의 제작과 평가 (Fabrication and Evaluation of Composite Panel with Hat-shaped Stiffeners)

  • 김건희;임도완;최진호;권진회;이태주;송민환;신상준
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.31-39
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    • 2010
  • 본 논문에서는 모자(Hat)형 보강구조를 가진 복합재 패널을 일체성형(Co-curing), 동시접착(Co-bonding), 이차접착(Secondary bonding)의 세 가지 공법으로 제작하였다. 일체성형은 별도의 접착제 없이 프리프레그 상태의 외피와 보강재를 만들어 함께 성형하는 방법으로 다른 제작 공법에 비해 별도의 조립공정이 불필요한 경제적인 공법이다. 동시접착은 외피와 보강재 중 하나를 먼저 성형하고, 나머지는 프리프레그 상태로 먼저 성형된 구조물과 함께 성형하는 방법이며, 이차접착은 복합재 외피와 보강재를 각각 별도로 제작한 후 이를 접착제를 이용하여 별도로 접착하는 방법이다. 일체성형으로 보강 패널을 제작하는 공정에서는 경화 후 내부 금형의 제거를 용이하게 하기 위한 고무금형을 설계, 제작하였고, 경화 온도로 인해 고무금형에서 발생하는 팽창압력에 대한 유한요소해석을 수행하였다. 제작된 보강 패널은 3-D 측정 장비와 초음파 장비로 치수정밀도 및 내부 결함을 평가하였으며, 직접인장시험(Pull-off test)을 수행하여 기계적 특성을 평가하였다.

복합재료 스킨-보강재 접합 시편의 파손 특성에 대한 시험 연구 (Experimental Debonding Failure Behaviors of Composite Skin-Stiffener Bonded Specimens)

  • 김광수;안재모;장영순;이영무
    • Composites Research
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    • 제20권6호
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    • pp.8-14
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    • 2007
  • 스킨-보강재 시편 시험을 통해 스킨과 보강재의 분리 파손 특성을 살펴보고 접합방법, 보강재 단면 및 이차 접합 파라미터의 영향을 조사하였다. 본 시험 결과와 이전 시험[1]의 결과를 종합해 볼 때, 보강패널의 스킨-보강재 분리 파손 강도를 판단하는 기준으로 스킨-보강재 시편의 파손 변위를 이용하는 것이 타당하며 동일한 접합 방법을 사용할 경우, closed형 보다 open형 보강재를 사용하는 것이 복합재 보강 패널에서 스킨과 보강재의 분리파손을 방지하는데 유리함을 알 수 있었다. 접합방법으로는 이차접합 및 접착제를 사용한 동시성형이 좋은 파손 강도를 보였으며 접착제 없는 동시성형이 가장 나쁜 파손 강도를 나타내었다. 파손 모드는 이차접합 시편은 주로 계면 파손이 발생하였으며 동시성형 시편은 복합재료의 층간분리 파손이 발생하였다. 이차 접합 시편에서는 접착제 두께가 작을수록 높은 파손 강도를 보였다. Fillet은 시편의 강도에 영향을 미치지 않았다. 표면 조도의 영향은 open형 및 closed형 시편이 다르게 나타났다.

일방향 복합재료 Single Lap접합 조인트의 파손 모드 및 강도 I. 실험 (Failure Mode and Strength of Unidirectional Composite Single Lap Bonded Joints I. Experiments)

  • 김광수;유재석;안재모;장영순
    • Composites Research
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    • 제17권6호
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    • pp.14-21
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    • 2004
  • 본 연구에서는 몇 가지 접합 방법에 따라 일방향 복합재료 단일 겹치기 접합 조인트의 파손 과정, 모드 및 강도를 실험적으로 평가하였다 접합 방법으로는 접착제 없는 동시성형, 접착제를 사용한 동시성형 및 이차 접합의 세 가지를 고려하였다 또한 이차 접합 조인트에서 몇 가지 파라미터의 영향도 살펴보았다. 접착제 없는 동시성형 시편은 가장 우수한 조인트 강도를 나타내었다. 이차접합 조인트에서는 접착제 층의 점진적인 파손이 발생하였다. 접착제의 재료 및 접합 강도가 상대적으로 강한 필름 접착제의 동시성형 조인트는 갑작스런 층간분리 파손이 발생하였으며 이차 접합 조인트보다 더 낮은 파손 강도를 나타내었다. 이차 집합 조인트에서 층간분리 파손이 발생하지 않은 것은 접착제 층에서의 균열 진전 및 점진적 파손이 층간분리 파손을 방지한 것으로 보인다. 따라서 복합재료 접합 조인트의 파손 강도는 접착제의 재료 강도 또는 접착 성능과 항상 비례하지 않으며 이것은 복합재료가 층간 분리 파손에 약하기 때문이다.

복합재 Iso-Grid 패널 제작 및 좌굴시험 (Composite Iso-Grid Panel Production and Buckling Test)

  • 유재석;김광수;장영순
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.51-55
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    • 2004
  • A composite Iso-grid panel is manufactured and tested by compressive load. Vertical stringers and side stringers are joined with skin by secondary bonding using a liquid type adhesive. Bonding fixtures were developed to attach the stringers to skin. A-scan was done for inspection of secondary bonding region. The out of displacement field is visualized by shadow moire system. The strain and vertical displacement are measured by strain gages and L VDT (Linear Variable Differential Transformer). A local buckling is occurred at all grid sections. After that, the final failure is occurred. The strain of side stringer is much less than that of vertical stringer and skin. Due to the side stringer, the local buckling is delayed. Therefore the ratio of the first buckling to failure load is greater than that of vertical stringer stiffened panel.

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일방향 복합재료 single-lap 접합 조인트의 파괴 특성 (Fracture Characteristics Unidirectional Composite Single-Lap Bonded Joints)

  • 김광수;유재석;장영순;이영무
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2004년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.232-236
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    • 2004
  • The fracture characteristics of unidirectional composite single-lap bonded joints were investigated experimentally and numerically. The effects of bonding method, surface roughness, bondline thickness and the existence of fillet on the failure characteristics and strength of bonded single-lap joints were evaluated experimentally. The failure process, failure mode and the behavior of load-displacement curve was apparently different according to bonding method. The failure load of the specimen co-cured without adhesive was definitely superior to other types of specimens but the specimens co-cured with adhesive film had a less strength than secondary bonded specimens. In the secondary bonded specimens, the lower value of surface roughness and existence of fillet improved the strength of specimens. The strain energy release rates calculated by geometric nonlinear finite element analyses and Virtual Crack Closure Technique for the secondary bonded specimens considering the three types of initial cracks - comer crack, edge crack and delamination crack - were consistent with the test results.

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복합재 보강패널의 분리파손 및 좌굴 후 강도 특성 (Debonding and Postbuckling Failure Characteristics of Composite Stiffened Panels)

  • 김광수;유재석;안재모;장영순;이영무
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 2005년도 춘계학술발표대회 논문집
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    • pp.59-63
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    • 2005
  • Compression tests were performed for six types of hat stiffened composite panels with different bonding methods and stiffener section shapes. Six panels showed similar behaviors in buckling and post-buckling region before a skin-stiffener separation failure occurred. The skin-stiffener separation failures occurred in the panels with closed type stiffeners regardless of bonding methods, but not in the panels with open type stiffeners. The separation failures not only reduced the postbuckling strength but also changed buckling mode and postbuckling stiffness. All the separation failures were initiated at the stiffener flange edges closest to skin buckling crests. The co-cured or secondary bonded panels with open type stiffeners had the largest structural performance. Because the post-buckling strength and performance of the composite stiffened panels are reduced by the separation failure, it is important to find bonding methods, stiffener types and manufacturing parameters for preventing of the separation failure.

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탄소 복합재와 알루미늄 이종재료 단일겹침 접착 체결부의 강도에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on the Strength of Single-Lap Bonded Joints of Carbon Composite and Aluminum)

  • 강태환;이창재;최진호;권진회
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.204-211
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    • 2007
  • 연구에서는 5가지의 접착길이를 갖는 탄소 복합재-알루미늄 단일겹침 체결부에 대한 실험을 통해 단일겹침 접착 체결부의 파손양상 및 강도를 연구하였다. 시편은 필름 형태의 접착제인 FM73m을 사용하여 이차접착으로 제작하였다. 실험 결과, 이종재료 접착 체결부의 강도는 금속-금속 체결부의 강도보다는 낮고, 복합재-복합재 체결부의 강도보다는 높게 나타났다. 접착길이 대 폭의 비가 1보다 작은 경우, 접착길이의 증가가 강도 저하에 미치는 영향이 컸지만, 접착길이 대 폭의 비가 커질수록 접착길이의 효과는 줄어드는 것으로 나타났다. 모든 시편은 최종적으로 층간분리의 형태로 파손되었다. 따라서 고강도 접착제를 사용한 체결부의 강도향상을 위해서는 적층판의 층간분리 파손을 지연시킬 수 있는 설계가 중요할 것으로 판단된다.

L-형 보강재를 가진 복합재 패널의 제작과 평가 (Fabrication and Evaluation of Composite Panel with L-shaped Stiffeners)

  • 윤종화;최진호;권진회
    • Composites Research
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    • 제26권2호
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    • pp.99-104
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    • 2013
  • 복합재 구조물에서 체결부위는 매우 취약한 부분이므로 복합재료 체결부에 대한 설계는 중요한 연구분야로 대두되고 있다. 본 논문에서는 L-형 보강구조를 가진 복합재 구조를 이차접착의 공법으로 제작하여 하중 방향을 달리하여, 접착두께(0.2 mm, 0.6 mm, 4 mm)에 따른 접착강도 실험을 수행하였다. 또한 이를 유한요소해석을 수행하여 파손지수값을 실험값과 상호 비교하였다.