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두 가지의 장단점은 다음과 같이 비교됩니다.

핸드 레이업은 현재 전체 성형 공정의 65%를 차지하는 개방형 금형 공정입니다.유리 섬유강화 폴리에스터 복합재는 금형 형상 변경의 자유도가 높고, 금형 가격이 저렴하며, 적응성이 뛰어나고, 제품 성능이 시장에서 인정받고, 투자 비용이 낮다는 장점이 있습니다. 따라서 특히 소규모 기업뿐만 아니라 해양 및 항공우주 산업과 같이 대량 생산되는 단일 부품이 필요한 분야에 적합합니다. 그러나 이 공정에는 여러 가지 문제점도 있습니다. 휘발성 유기 화합물(VOC) 배출량이 기준치를 초과할 경우 작업자의 건강에 심각한 영향을 미치고, 인명 손실 위험이 높으며, 사용 가능한 재료에 대한 제한이 많고, 제품 성능이 저하되며, 수지 낭비가 심하고, 특히 제품 품질이 불안정하다는 문제가 있습니다.유리 섬유 수지, 부품 두께, 적층 속도 및 적층 균일성은 모두 작업자의 숙련도에 영향을 받으며, 작업자는 우수한 기술, 경험 및 품질을 갖춰야 합니다.수지핸드 레이업 제품의 스티렌 함량은 일반적으로 50~70% 정도입니다. 금형 개방 공정에서 발생하는 VOC 배출량은 500ppm을 초과하며, 스티렌 휘발량은 사용량의 35~45%에 달합니다. 각국의 규제 기준은 50~100ppm입니다. 현재 대부분의 해외 국가에서는 사이클로펜타디엔(DCPD)이나 기타 저스티렌 이형 수지를 사용하고 있지만, 스티렌을 단량체로 대체할 만한 마땅한 물질은 없습니다.

유리섬유 매트 수작업 적층 공정

진공 수지이 공정은 지난 20년간 개발된 저비용 제조 공정으로, 특히 대량 생산에 적합합니다. 이 공정의 장점은 다음과 같습니다.

(1) 본 제품은 성능이 우수하고 수율이 높습니다.같은 경우에유리섬유진공 수지 주입 방식으로 제작된 부품은 원료 측면에서 수작업 적층 방식으로 제작된 부품에 비해 강도, 강성 및 기타 물리적 특성이 30~50% 이상 향상될 수 있습니다(표 1). 공정이 안정화된 후에는 수율이 거의 100%에 달할 수 있습니다.

표 1일반적인 폴리에스터의 성능 비교유리섬유

(2) 제품 품질이 안정적이고 반복성이 좋습니다.제품 품질은 작업자의 영향을 덜 받으며, 동일 부품 내에서도, 부품 간에도 높은 일관성을 유지합니다. 제품의 섬유 함량은 수지 주입 전에 지정된 양만큼 금형에 투입되며, 부품 간 수지 비율은 일반적으로 30~45%로 비교적 일정하기 때문에 제품 성능의 균일성과 반복성이 수작업 적층 공정 제품보다 우수하고, 불량률도 적습니다.

(3) 피로 방지 성능이 향상되어 구조물의 무게를 줄일 수 있습니다.높은 섬유 함량, 낮은 다공성, 우수한 제품 성능, 특히 층간 강도 향상으로 인해 제품의 피로 저항성이 크게 향상됩니다. 동일한 강도 또는 강성 요구 조건에서 진공 유도 성형 공정으로 제작된 제품은 구조물의 무게를 줄일 수 있습니다.

(4) 환경친화적.진공 수지 주입 공정은 휘발성 유기 화합물(VOC)과 유독성 대기 오염 물질이 진공 백 내부에만 갇히는 밀폐형 금형 공정입니다. 진공 펌프의 배기(여과 가능) 후 수지 용기를 열면 극미량의 휘발성 물질만 남게 됩니다. VOC 배출량은 5ppm 기준을 초과하지 않습니다. 이러한 공정은 작업자의 작업 환경을 크게 개선하고, 인력 안정화에 기여하며, 사용 가능한 재료의 범위를 넓혀줍니다.

(5) 제품의 무결성이 좋습니다.진공 수지 주입 공정은 보강 리브, 샌드위치 구조 및 기타 삽입물을 동시에 형성할 수 있어 제품의 완성도를 향상시키므로 팬 후드, 선박 선체 및 상부 구조물과 같은 대형 제품을 제조할 수 있습니다.

(6) 원자재와 노동력의 사용을 줄인다.동일한 적층 공정에서 수지 사용량이 30% 감소합니다. 폐기물 발생량도 적어 수지 손실률이 5% 미만입니다. 노동 생산성이 향상되어 수작업 적층 공정 대비 노동력을 50% 이상 절감할 수 있습니다. 특히 샌드위치 및 강화 구조 부품의 크고 복잡한 형상 성형 시 재료 및 노동력 절감 효과가 더욱 두드러집니다. 예를 들어 항공 산업의 수직 방향타 제조 시, 체결 부품 수를 365개 줄여 기존 방식 대비 비용을 75% 절감하면서도 제품 무게는 동일하게 유지하고 성능은 향상시킵니다.

(7) 제품의 정밀도가 좋습니다.진공 수지 주입 공정으로 제작된 제품의 치수 정확도(두께)는 수작업 적층 제품보다 우수합니다. 동일한 적층 조건에서 일반적인 진공 수지 주입 기술 제품의 두께는 수작업 적층 제품의 2/3 수준입니다. 제품 두께 편차는 약 ±10%인 반면, 수작업 적층 공정은 일반적으로 ±20%입니다. 제품 표면의 평탄도 또한 수작업 적층 제품보다 뛰어납니다. 진공 수지 주입 공정으로 제작된 후드 제품의 내벽은 매끄럽고, 표면에 자연스럽게 수지가 풍부한 층이 형성되어 추가적인 상도 도장이 필요하지 않습니다. 샌딩 및 도장 공정에 소요되는 노동력과 자재가 절감됩니다.

물론 현재의 진공 수지 도입 공정에도 몇 가지 단점이 있습니다.

(1) 준비 과정이 오래 걸리고 더 복잡합니다.적절한 적층, 유체 전환 매체 배치, 유체 전환 튜브 설치, 효과적인 진공 밀봉 등이 필요합니다. 따라서 소형 제품의 경우 수작업 적층 공정보다 공정 시간이 더 오래 걸립니다.

(2) 생산비용이 더 높고 폐기물이 더 많이 발생합니다.진공 백 필름, 분배 매체, 이형 천, 분배 튜브 등의 보조 재료는 모두 일회용이며, 현재 대부분 수입에 의존하고 있어 수작업 적층 공정보다 생산 비용이 높습니다. 하지만 제품의 크기가 커질수록 비용 차이는 줄어듭니다. 보조 재료의 국산화가 진행됨에 따라 이러한 비용 차이는 더욱 감소할 것입니다. 현재 여러 번 재사용할 수 있는 보조 재료에 대한 연구는 이 공정의 발전 방향 중 하나입니다.

(3) 공정 제조에는 특정 위험이 있습니다.특히 크고 복잡한 구조 제품의 경우, 수지 주입이 실패하면 제품을 폐기하기 쉽습니다.

따라서 공정의 성공을 보장하기 위해서는 보다 철저한 사전 조사, 엄격한 공정 관리 및 효과적인 시정 조치가 필요합니다.

저희 회사 제품:

유리섬유 로빙, 유리섬유직조된 로빙, 유리섬유 매트, 유리섬유 메쉬 천,불포화 폴리에스터 수지, 비닐 에스터 수지, 에폭시 수지, 젤코트 수지, FRP용 보조제, 탄소 섬유 및 기타 FRP 원료.

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