• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.80-85
• /
• 2016

탄소섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 다양한 산업분야에서 활용되고 있으나 섬유길이가 짧은 단섬유 형태로 함침 되고 있어 강도와 강성을 증대시키는데 한계가 있다. 이를 보완하기 위한 LFT-D성형은 탄소 또는 유리섬유를 열가소성 수지와 혼합하여 압출 후 프레스 성형하여 제품을 만드는 공법으로 연속공정이 가능하고 사출성형에 비해 생산성이 높아 자동차 구조용 부품을 제작하는데 사용할 수 있다. 본 연구에서는 LFT-D공법으로 성형된 탄소 장섬유강화 열가소성 복합소재의 기계적 특성을 파악하기 위하여 탄소 장섬유의 함침과 압출공정을 수행할 수 있는 Lab scale의 소형 압출기 시스템을 제작하였다. Lab scale의 소형 압출기를 사용하여 제작된 탄소 장섬유 복합소재를 프레스 성형하여 시편을 제작하고 재료의 기계적 특성을 평가한 결과, 탄소섬유길이, 프레스 가압압력 및 탄소섬유 함유량이 복합소재의 강도 및 강성의 증가에 영향을 미침을 알 수 있었다. 향후 탄소 장섬유 복합소재의 기계적 성질 향상을 위해서 혼합 스크류 설계, 탄소 섬유코팅 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.439-445
• /
• 2016

Carbon fiber reinforced plastic (CFRP) composites have been widely used due to their great strength, stiffness and light weight. However, due to its anisotropy and inhomogeneous properties the machining process of CFRP composites is typically more complex than that of regular metals. Since there are many defects, such as delamination and tool wear during the machining process of CFRP composites, the optimization of this process is essential in improving the productivity. In this study, orthogonal machining of CFRP composites was performed to identify the machining characteristics of these materials. In addition, an experimental observation of delamination was investigated through the use of scanning electron microscopy (SEM). In these experiments, the cutting forces were measured and analyzed to determine the difference between machining of CFRP composites and metals. The comparison between the numerical models and experimental results was performed in terms of the maximum cutting forces.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제24권6호
• /
• pp.1491-1498
• /
• 2000

In recent years, CFRP composite materials have been increasingly used in various fields of engineering because of a high specific strength and stiffness properties. Drilling is one of the most impo rtant cutting processes that are generally carried out on CFRP materials owing to the need for the structural integration. However, delamination are often occurred as one of the drilling damages. Therefore, there are needs studying for the relationships between CFRP drilling and delamination in order to avoid low strength of the structures and inaccuracies of the integration. In this study, AE signals and thrust forces were used for the evaluations of the delamination from a drilling process in [0/900]s CFRP materials. And the drilling damage processes were observed and measured by a real time monitoring technique with a video camera. From the results, we found that the relationships between the delamination from drilling and AE characteristics and drill thrust forces for [0/900]s CFRP composites. Also, we proposed the monitoring method for a visual analysis of drilling damages.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제20권12호
• /
• pp.3748-3758
• /
• 1996

This study is to investigate experimentally relationships between the impact energy and moisture absorption characteristies vs.the residual bending strength with the variation of stacking seqences. When Carbon-fiber reinforced plastics(CFRP) impact-induced laminates are subjected to the high temperatures and hygrothermal effects, it is found that what CFRP laminates are impacted by a steel ball (5 mm in diametar) ; thus, the generated delamination is observed by the ultrasonic microscope. And the residual bending strength is evaluated by a three-point bending test. Also, a thermostat is used in test with the unimpacted and impacted specimens for the moisture experimentaiton. The percision electro lever scles is used to measure the moisture content(1/10, 000g).

• 한국주조공학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.209-211
• /
• 2007

최근에는 탄소섬유강화복합재료(CFRP)는 우수한 기계적인 물성치와 수월한 설계특성으로 인해 우주.민간 항공산업분야 뿐만 아니라 여러분야에 응용성이 매우 높다. 그러나 CFRP 복합적층판으로 제작된 구조물은 충격손상을 받을 시에는 50-75%치 강도가 낮아지는 취약성을 가지고 있다. 따라서 본 연구에는 CFRP복합재의 구조건전성 및 결함여부를 비파괴적으로 검사 및 탐상을 하기 위해서 시도하였다. 특히, C-scanner의 수침조에서 충격손상을 받은 시험편을 집어넣어 자동 데이터 획득 시스템을 구동하여 현장응용성이 가장 높은 일 방향 초음파측정 (one-sided ultrasonic measurement) 방법인 평가기법을 제안하였다. 본 연구에서 제안한 일방향 초음파 피치캐치방법이 CFRP 복합적층판내에서 일반 수직 초음파 탐상기법보다 훨씬 민감함을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.62-67
• /
• 2011

모의 낙뢰시험에 의해 충격손상을 입은 탄소섬유강화플라스틱(CFRP) 복합재료의 잔류압축강도를 평가하는 시험(CAI) 중 손상부의 거동을 음향방출(AE)법으로 관찰하였다. CFRP 시편은 ITO 나노입자를 탄소섬유에 직접 코팅한 CFRP prepreg를 이용하여 만들었고, 모의 낙뢰시험은 고전압 대전류 인가장치(ICG)를 이용하여 시편에 10~40 kA의 충격파 전류를 인가하여 실시하였다. ITO 나노입자 코팅의 효과와 인가전류의 세기에 따른 손상영역의 크기와 잔류압축강도를 AE 거동과 연관하여 평가하였다. 손상영역의 크기는 초음파 C-scan 영상을 이용하여 측정하였으며, AE events 수와 AE event가 발생하기 시작할 때의 압축응력 수준을 연관시킨 결과 ITO 나노입자 코팅 CFRP의 경우 상대적으로 손상이 작고 훨씬 높은 용력수준에서 AE가 발생하기 시작하였다. CAI시험 중 AE측정은 실제로 낙뢰손상을 입은 복합재 동체 구조물의 손상된 정도를 구별하는 데 유용한 지표로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2002년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.180-185
• /
• 2002

In recent days the more use of CFRP composite is in the airplane, automobile, and sport goods, etc., the more necessity of research on it in this engineering. In this research, the CFRP composite specimen are fabricated by 48 CFRP plies with 6 stacking sequences, and the specimens are drilled with 4 tools. The results are analyzed with consideration of cutting force, type of tools and fabrication condition. The specimens with each drilling conditions are also investigated with SEM. The optimal drilling conditions such as drill types and cutting force with respect to the fabricating condition are studied.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제25권1호
• /
• pp.1-10
• /
• 2017

In reverse engineering, one of the main tasks is reconstructing the mechanical properties of used materials. For an isotropic material, it could be defined by a single tensile test using a coupon extracted from the structure. In contrast, CFRP composites require many tests and complex procedures to define all the material properties because CFRP is an orthotropic material and a stacked laminate. In this paper, the procedure to reconstruct composite material properties is studied by using the classical lamination theory and the test data of three different laminates from a composite structure. A sample reconstruction of composite material properties using a composite car body is introduced to verify the method.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제17권2호
• /
• pp.237-247
• /
• 1993

본 연구에서는 CFRP 적층재를 구조재료로 사용할 경우 우수한 인장강도를 갖 지만, 충격하중에 취약한 특성을 갖기 때문에 구조안정성에 관한 큰 문제의 하나로 충 격손상을 받은 적층판의 잔류 압축강도가 현저히 저하되는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.특히, 충격손상에 의한 압축강도의 저하는 인장강도보다 압축강도에 중점을 두는 항공기의 강도설계에서 중요한 문제가 되므로, 저속충격에 의한 복합재료 구조체 의 충격파괴의 문제를 잘 이해하는 것이 요구된다. 지금까지의 연구에 의하면 CFRP 복합적층재의 손상은 주로 층간박리현상과 손상역의 크기변화를 실험적으로 고찰하였 다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제3권5호
• /
• pp.74-81
• /
• 1995

In this paper, the crushing tests of circular tubes under axial impact loading are conducted to investigate the energy absorption abilities. A cross head with 18kg launched by the compressed air collides against circular tubes. Circular tubes used for this experiment are Al and CFRP laminates, which have 8 ply with $15^{\circ}$ and $45^{\circ}$. The absorbed energy unit mass and volume of the CFRP specimen with $15^{\circ}$ are higher than those of aluminum specimen. CFRP specimen having small stacking angle have better energy absorption abilities than that of large stacking angle.