In this study, the electrowetting phenomenon was applied to the VaRTM process to reduce resin infusion time and enhance interfacial strength with a simple configuration. A resin infusion experiment was conducted to evaluate the effect of the electric field. Resin infusion time and flow front progression were simultaneously recorded to confirm the electrowetting effect under various applied voltages. As a proof of concept, the resin infusion time was measured and compared with that of the conventional resin infusion method. After the fabrication process, the resin impregnation state at the microscopic level was observed using optical microscopy, and the interlaminar shear strength (ILSS) was measured to evaluate the interfacial strength. These results confirm the significant potential of the electrowetting-assisted impregnation process for various applications in the composite industry.

본 연구에서는 절연된 전극 위의 액체가 전기적인 힘에 의해 접촉각이 변화하는 물리적 현상인 전기 습윤(Electrowetting) 현상을 진공 수지 이송 성형(VaRTM) 공정에 적용하였다. 전기장을 인가함으로써 수지가 섬유 표면으로 보다 효과적으로 퍼지도록 유도하여, 수지 주입 시간을 단축하고 젖음성을 향상시켜 섬유와 수지 사이의 계면 강도를 개선하고자 하였다. 전기장을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우를 동시에 비교 실험하여 수지 주입 시간의 차이를 측정하였으며, 주입 후 고온 경화를 통해 제작된 시편을 대상으로 광학 현미경을 이용한 단면 분석과 Short Beam Shear 시험을 통한 층간 전단 강도(ILSS) 평가를 수행하였다. 이를 통해 전기장 인가가 수지 주입 시간 및 계면 특성에 미치는 효과를 확인하였다

Keywords: 전기 습윤(Electrowetting), 전기장(Electric Field), 진공 수지 이송 성형(VaRTM), 수지 주입 시간(Resin Infusion Time), 층간 전단 강도(ILSS)