인폙댿� 기계공학실험 복합재료

2. 복합재료의 제조방법

1)진공백 성형 공정(Vacuum Bag Molding Process)
진공백 성형 공정은 많은 생산량을 필요로 하지 않으나, 고품질이 요구되는 우주항공용 복합재료를 제조할 때 주로 사용된다. 진공백 성형 공정에서 주로 사용되는 재료는 기지인 에폭시 수지가 일부 경화된 상태로 섬유왿� 혼합되어 있는 prepreg이다. prepreg는 수지를 무게로 42%정도 포함한다. 이러한 prepreg가 수지의 손실이 없는 상태로 경화되면, 복합재료는 섬유를 부피로 50% 포함하게 된다 그러나 부피로 약 10%의 수지가 경화과정에서 빠져나오므로, 일반적으로 복합재료의 섬유 함유량은 부피로 60%가 되며, 이 값이 항공우주산업의 표준값으로 되어있다. 이렇게 과다한 수지가 밖으로 빠져 나오는 동안에 prepreg 내에 남아있던 공기나 용제가 빠져나오므로 복합 적층판의 기공양이 감소하게 된다. 그러나 최근의 경향은 거의 여유수지를 가지지 않은 무게로 34%정도의 prepreg가 사용되는데 이 prepreg는 성형과정에서 무게로 1~2%만의 수지 손실을 가져온다.
금형(Mold)의 표면은 구멍이 없는 테프론 필름으로 덮어서, prepreg에서 나오는 수지가 금형에 붙는 것을 방지한다. 이 테프론 표면위에는 수지 흡수제가 놓여지고 그 위에 구멍이 있는 테프론을 놓는다. 그 위에 우리가 제조하려고 하는 복합재료의 소제인 prepreg를 크기왿� 개수 및 방향을 맞추어 놓는다. 이때 prepreg왿� 구멍이 있는 테프론 사이에 필-플라이(Peel Ply)라는 천을 놓기도 하는데, 필-플라이는 복합재료의 표면의 조도를 조절하거나, 접합 할 때까지 떼지 않고 두었다가, 접합시에 떼어서 외부물질이 복합재료 표면을 접합 전에 침범하는 것을 예방한다. prepreg 윗면에도 아래면과 같이 구멍이 있는 테프론, 수지흡수제, 구멍이 없는 테프론을 덮는다.
그 위에 복합재료 표면을 평평하게 하면서 복합재료 윗면의 온도분포를 균일하게 하기 위한 알루미늄 코올 프레이트를 놓고, 이 코올 플레이트위,에 구멍이 없는 테프론을 덮는다.