두 가지의 장단점은 다음과 같이 비교됩니다.
핸드 레이업은 현재 65%를 차지하는 오픈 몰드 공정입니다.유리 섬유강화 폴리에스터 복합재. 이 제품의 장점은 금형 형상 변경 자유도가 높고, 금형 가격이 저렴하며, 적응성이 강하고, 제품 성능이 시장에서 인정받으며, 투자 비용이 적다는 것입니다. 따라서 특히 소규모 기업뿐만 아니라, 일반적으로 대량 생산되는 해양 및 항공우주 산업에도 적합합니다. 그러나 이 공정에는 여러 가지 문제점이 있습니다. 휘발성 유기 화합물(VOC) 배출량이 기준을 초과하면 작업자의 건강에 큰 영향을 미치고, 인력 손실을 초래하며, 허용 재료에 대한 제한이 많고, 제품 성능이 낮으며, 수지가 낭비되고 다량으로 사용되며, 특히 제품의 품질이 불안정합니다.유리 섬유 그리고 수지, 부품의 두께, 층의 생산 속도, 층의 균일성 등은 모두 작업자에 의해 영향을 받으며, 작업자는 보다 나은 기술력, 경험 및 품질을 요구합니다.수지핸드레이업 제품의 함량은 일반적으로 50~70% 정도입니다. 금형 개방 공정의 VOC 배출량은 500ppm을 초과하며, 스티렌의 휘발량은 사용량의 35~45%에 달합니다. 각국의 규정은 50~100ppm입니다. 현재 대부분의 해외 국가에서는 사이클로펜타디엔(DCPD)이나 기타 스티렌 저방출 수지를 사용하고 있지만, 스티렌을 대체할 수 있는 단량체는 없습니다.
유리섬유 매트 핸드 레이업 공정
진공 수지도입 공정은 지난 20년 동안 개발된 저비용 제조 공정으로, 특히 대량 제품 생산에 적합합니다. 도입 공정의 장점은 다음과 같습니다.
(1) 본 제품은 성능이 우수하고 수율이 높다.동일한 경우유리섬유원재료를 사용하는 경우, 진공 수지로 제조된 부품의 강도, 강성 및 기타 물리적 특성은 수작업 적층 부품에 비해 30~50% 이상 향상될 수 있습니다(표 1). 공정이 안정화되면 수율은 100%에 가까워질 수 있습니다.
표 1일반적인 폴리에스터의 성능 비교유리섬유
보강재 | 꼬임 없는 로빙 | 이축 직물 | 꼬임 없는 로빙 | 이축 직물 |
조형 | 핸드 레이업 | 핸드 레이업 | 진공 수지 확산 | 진공 수지 확산 |
유리섬유 함량 | 45 | 50 | 60 | 65 |
인장강도(MPa) | 273.2 | 389 | 383.5 | 480 |
인장탄성률(GPa) | 13.5 | 18.5 | 17.9 | 21.9 |
압축강도(MPa) | 200.4 | 247 | 215.2 | 258 |
압축탄성률(GPa) | 13.4 | 21.3 | 15.6 | 23.6 |
굽힘강도(MPa) | 230.3 | 321 | 325.7 | 385 |
굽힘탄성률(GPa) | 13.4 | 17 | 16.1 | 18.5 |
층간 전단 강도(MPa) | 20 | 30.7 | 35 | 37.8 |
종방향 및 횡방향 전단강도(MPa) | 48.88 | 52.17 |
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종방향 및 횡방향 전단탄성계수(GPa) | 1.62 | 1.84 |
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(2) 제품품질이 안정적이며 반복성이 좋다.제품 품질은 작업자의 영향을 덜 받으며, 동일 부품이든 부품 간이든 높은 일관성을 유지합니다. 제품의 섬유 함량은 수지 주입 전 지정된 양만큼 금형에 투입되며, 부품의 수지 비율은 일반적으로 30~45%로 비교적 일정합니다. 따라서 제품 성능의 균일성과 반복성이 수작업 적층 공정 제품보다 우수합니다. 또한, 불량률도 적습니다.
(3) 피로방지성능이 향상되어 구조물의 중량을 줄일 수 있다.높은 섬유 함량, 낮은 기공률, 그리고 높은 제품 성능, 특히 층간 강도 향상으로 인해 제품의 피로 저항성이 크게 향상됩니다. 동일한 강도 또는 강성 요건을 충족하는 경우, 진공 유도 공정으로 제작된 제품은 구조물의 무게를 줄일 수 있습니다.
(4) 환경친화적이다.진공 수지 주입 공정은 휘발성 유기물과 유해 대기 오염물질이 진공 백에 갇히는 폐쇄형 금형 공정입니다. 진공 펌프가 배기(필터링 가능)되고 수지 배럴이 열리면 미량의 휘발성 물질만 남습니다. VOC 배출량은 5PPm 기준을 초과하지 않습니다. 또한, 이를 통해 작업자의 작업 환경이 크게 개선되고, 인력이 안정화되며, 사용 가능한 재료의 범위가 확대됩니다.
(5) 제품의 완성도가 좋다.진공수지 주입공정은 보강용 리브, 샌드위치 구조 및 기타 인서트를 동시에 형성할 수 있어 제품의 완전성을 향상시켜 팬 후드, 선체 및 상부 구조물과 같은 대형 제품을 제조할 수 있습니다.
(6) 원자재 및 노동력의 사용을 줄입니다.동일한 레이업 공정에서 수지 사용량이 30% 감소합니다. 폐기물 발생량이 감소하고 수지 손실률은 5% 미만입니다. 높은 노동 생산성으로 수작업 레이업 공정 대비 50% 이상의 노동력을 절감할 수 있습니다. 특히 크고 복잡한 형상의 샌드위치 및 보강 구조 부품 성형 시 재료비와 노동력 절감 효과는 더욱 커집니다. 예를 들어, 항공 산업에서 수직 방향타 제조 시 패스너를 365% 줄이는 데 드는 비용은 기존 방식 대비 75% 절감되고, 제품 무게는 변함없이 유지되며 성능도 향상됩니다.
(7) 제품의 정밀도가 좋다.진공 수지 도입 공정 제품의 치수 정확도(두께)는 핸드 레이업 제품보다 우수합니다. 동일한 레이업 조건에서 일반 진공 수지 확산 기술 제품의 두께는 핸드 레이업 제품의 2/3 수준입니다. 제품 두께 편차는 약 ±10%인 반면, 핸드 레이업 공정은 일반적으로 ±20%입니다. 제품 표면의 평탄도는 핸드 레이업 제품보다 우수합니다. 진공 수지 도입 공정으로 제작된 후드 제품의 내벽은 매끄럽고, 표면에 자연스럽게 레진이 풍부한 층이 형성되어 추가 상도 코팅이 필요하지 않습니다. 샌딩 및 도장 공정에 필요한 인력과 자재가 절감됩니다.
물론, 현재의 진공수지 도입 공정에도 몇 가지 단점이 있습니다.
(1) 준비과정이 시간이 오래 걸리고 복잡하다.적절한 레이업, 전환 매체 배치, 전환 튜브, 효과적인 진공 밀봉 등이 필요합니다. 따라서 소형 제품의 경우 수작업 레이업보다 공정 시간이 더 길어집니다.
(2) 생산비용이 높아지고 폐기물도 많아진다.진공백 필름, 전환 매체, 이형 천, 전환 튜브와 같은 보조 재료는 모두 일회용이며, 현재 상당수가 수입에 의존하고 있어 생산 비용이 수작업 레이업 공정보다 높습니다. 하지만 제품이 커질수록 그 차이는 작아집니다. 보조 재료의 국산화로 이러한 비용 차이는 점점 줄어들고 있습니다. 현재 여러 번 사용할 수 있는 보조 재료에 대한 연구가 이 공정의 발전 방향입니다.
(3) 공정 제조에는 일정한 위험이 따른다.특히 크고 복잡한 구조의 제품의 경우 수지 주입이 실패하면 제품을 폐기하기 쉽습니다.
따라서 프로세스의 성공을 보장하기 위해서는 보다 나은 예비 조사, 엄격한 프로세스 관리 및 효과적인 시정 조치가 필요합니다.
우리 회사의 제품:
유리섬유 로빙, 유리섬유짠 로빙, 유리섬유 매트, 유리섬유 메쉬 천,불포화 폴리에스테르 수지, 비닐에스테르 수지, 에폭시 수지, 겔코트 수지, FRP용 보조재, 탄소섬유 및 기타 FRP용 원료.
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게시 시간: 2022년 10월 20일