미래 복합재료 기술 중 하나인 풀트루전(pultrusion)은 많은 복합재료 분야 전문가들의 주목을 받고 있습니다. 이는 견인 장비의 견인력을 이용하여 연속 섬유 또는 섬유 직물에 수지를 침투시킨 후, 성형 금형을 통해 수지를 가열하여 경화시킴으로써 복합재료의 형상을 만들어내는 공정입니다.
1. 풀트루전
풀트루전은 일정한 단면을 가진 스크랩을 연속적으로 제조하는 공정입니다. "당기기"와 "압착하기"를 결합한 이름인 풀트루전은 압출이 재료를 밀어내는 것과 달리 재료를 늘려서 성형합니다.
2. 풀트루전 공정
침식이나 "섬유 백화 현상"을 방지하고 부식 및 자외선 저항성을 제공하기 위해 베일을 추가할 수도 있습니다.
이 기술은 열경화성 고분자에만 국한되지 않습니다. 현재, 열가소성 매트릭스 시트에 유리 섬유 분말을 함침시키거나 감싼 후 가열하는 방식으로 폴리부틸렌 테레프탈레이트(PBT) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 열가소성 매트릭스에도 풀트루전 기술이 성공적으로 적용되고 있습니다.
열경화성 수지 기반 복합재료와 비교했을 때, 완제품의 친환경성과 자원 고갈 후 거의 무제한에 가까운 재활용(가공) 가능성은 강화 열가소성 수지의 강력한 장점으로 작용합니다.
이러한 이유로 최근 수십 년 동안 고도로 산업화된 국가에서는 특정 소재의 산업 생산 및 사용량이 매년 8~10%씩 증가해 왔습니다. 새로운 기술 개발은 특히 자동차 분야에서 직선형 및 곡선형 프로파일 제조에 실질적인 도움을 줄 뿐만 아니라, 이러한 기술에 대한 수요 또한 증가하고 있습니다.
고분자 매트릭스로부터 섬유 복합재를 만드는 압출 성형 기술은 에너지 및 자원 효율성이 높은 것으로 보인다.
경제적, 환경적 요인 모두 열가소성 매트릭스의 사용을 선호하지만, 용융물의 점도가 높아 이러한 유형의 매트릭스로는 높은 생산성과 고품질의 섬유질 충전재 함침을 달성하기 어렵습니다.
3. 적용 분야
이 기술을 사용하여 제조된 제품은 다음과 같은 산업 분야에서 널리 사용됩니다.
농업 및 화학 산업 분야에서, 가축 시설, 화학 공장 등의 건설에 사용되는 강도가 향상된 내식성 및 내마모성 슬랫 바닥재 제조에 사용됩니다.
건설 산업에서는 유리 섬유 강화 재료, 프로파일, 골조, PVC 창문용 보강재 및 기타 제품을 생산하는 데 사용됩니다.
구조 부품은 항공우주 산업에서 항공기 제조에 사용됩니다.
스포츠 및 관광 분야에서는 강도가 향상된 장비 제조용 장비가 사용됩니다. 예를 들어 스노보드, 스키 폴, 골프 코스 깃대, 텐트 및 창고 구조물 등이 있습니다.
전기 공학에서 유리 섬유는 유전체 구조물, 복합 절연체용 유리 섬유 막대, 신호 블록 요소용 지지 구조물, 변압기 및 전기 모터용 유리 섬유 프로파일을 제조하는 데 사용됩니다.
상업 생산에서 장섬유 성형 재료(LLM) 입자는 원료로 사용되어 강도와 화학적 특성이 향상된 구조물 및 제품을 제조하는 데 활용됩니다.
자동차 산업에서는 차량 구조물 및 복잡한 부품을 생산할 때 강성, 견고성 및 경량성을 향상시키는 데 사용됩니다.
Boxer는 다른 여러 산업 및 공장에서 화학적, 유전적 및 강도 안정성에 대한 높은 기준을 충족하는 메커니즘, 구조 및 재료를 사용합니다.
4. 풀트루전 장비
풀트루전 기계설계는 다양합니다. 일반적으로 사용되는 두 가지 유형은 왕복식(핸드오버)과 연속식(캣 트랙)입니다.
필렛 풀트루전 공정의 경우, 기계 레이아웃은 수작업으로 부품을 뽑아내는 방식과 유사하게 두 개의 이동 단계로 구성되지만, 공정이 간헐적으로 진행되기 때문에 다른 단계에는 하나의 풀러와 다이만 장착됩니다.
플랫폼이 직선으로 움직일지 원형으로 움직일지는 제조할 프로파일의 종류에 따라 달라집니다. 회전 플랫폼을 갖춘 직선형 기계의 최소 반경은 약 2미터입니다. 이보다 작은 반경의 경우, 금형과 그리퍼 테이블의 원형 운동이 필요합니다.
게시 시간: 2022년 7월 5일