Original Article
  • Development and Analysis of the Autoclave Alternative Composite Material Molding Process Using a Pressure Device
  • Jung-Soo Kim*, Byung-Ha Kim*, Chee-Ryong Joe*†
  • *Department of Mechanical Design Engineering, Changwon National University *†Department of Mechanical Engineering, Changwon National University, Corresponding author (E-mail: jcr@changwon.ac.kr) **KCA Inc.(Korea Composite Application)
  • 가압장치를 이용한 오토클레이브 대체 복합재료 성형공정 개발 및 분석
  • 김정수* , 김병하** , 조치룡*†
Abstract
ABSTRACT: In this study, a device and pressure press process that is able to substitute autoclave process is developed.This process complements disadvantages of autoclave process which are long process-time and high production cost.The developed device provides air pressure as well as the vacuum which are greatest feature of autoclave process. Thedevice is sealed using hydraulic pressure to keep the air pressure inside the mold. The transfer of the heat is designedto be direct. The heating and pressure charging time are decreased by reducing the interior space. Tooling cost isreduced dramatically compared to autoclave process. Spring-back phenomenon is measured and compared. Thetemperatures of several parts of the mold during molding are measured. The fiber volume fraction of the partsmolded by autoclave process and by the developed process are compared.

초 록: 고품질의 복합재료를 생산할 수 있는 Autoclave 공정의 단점인 긴 성형공정과 높은 생산비용을 보완하여본 연구에서는 Autoclave 공정을 대체할 수 있는 Pressure press 공정과 장치를 개발하였다. Autoclave 공정의 가장큰 특징이라고 할 수 있는 진공, 가압 공정을 금형 내부에 공간 설계를 통해 가능하게 하였고, 금형 내부 공기압이 소실되지 않도록 유압 press를 이용하여 가압장치를 설계하고 금형을 밀폐하였다. 가압장치에서는 가열과 냉각이 가능하게 하여 금형에 직접 온도를 전달할 수 있게 하였다. Autoclave 공정에 비해 내부 공간이 축소되어 가열 시간과 공기압 충전시간이 단축되었고 설비규모가 축소되어 초기설치비가 절감되었다. 가열방식에 따른 공정의 분석을 위해 V 자 형태의 금형을 제작하여 spring-back 현상 발생여부와 정도를 측정하고 Autoclave 공정과 비교하였으며, 복합재료 성형 시 금형의 온도를 측정하여 소재에 전달되는 각 부분의 온도를 관찰하였다. 그리고 같은 조건에서 Autoclave 공정과 Pressure press 공정으로 성형된 복합재료의 섬유 체적율을 비교하여 기계적 특성을예측하였다.

Keywords: Autoclave process, Pressure press process, Mold space design, Spring-back, Fiber volume fraction 1. 서 론 복합재료 산업은

Keywords: 오토클레이브 공정, 가압 프레스 공정, 금형 공간설계, 스프링-백, 섬유 체적율

This Article

  • 2014; 27(6): 254-259

    Published on Dec 31, 2014