에폭시 프리프레그

에폭시 프리프레그의 장점

에폭시 프리프레그에 대한 기본 지식

"프리프레그"는 제조 과정에서 완전히 경화 가능한 혼합 수지 시스템으로 사전 함침된 직물을 설명하는 데 사용되는 복합 제조 분야의 광범위한 용어입니다. 프리프레그는 종종 가장 진보된 복합재 제조 시스템으로 간주됩니다. 단순히 금형, 열, 압력을 추가함으로써 프리프레그 직물을 사용하면 기존 레이업이나 진공 주입 공정에서 발견되는 공정 변동이 사실상 제거됩니다. 결과적으로 프리프레그는 우리가 알고 있는 복합재 제조에 혁명을 일으켰으며 섬유 강화 구조에서 최고의 성능 특성을 달성하기 위해 가장 자주 선택됩니다.

탄소 섬유, 케블라 및 유리 섬유는 Prepreg 강화 복합재에 가장 많이 사용되는 직물입니다. 역사적으로 Prepreg의 가장 널리 사용되는 용도는 항공우주 및 항공 분야였습니다. 기술이 발전함에 따라 프리프레그 직물은 이제 더욱 저렴해졌으며 자동차 제조, 경주, 보트 타기, 스포츠 용품, 심지어 건설 분야의 고성능 응용 분야에서 추가적인 시장 가치를 발견했습니다.

프리프레그는 주로 에폭시 기반의 반경화 수지 시스템과 결합된 강화 직물의 계산된 조합입니다. 프리프레그의 계산된 중량 비율인 이 매트릭스는 복합 라미네이트의 경량 성능 특성을 달성하는 역할을 합니다. 프리프레그는 다른 레이업 방법으로는 볼 수 없는 35%의 낮은 수지 비율을 달성할 수 있습니다.

기본 프리프레그 선택은 섬유, 토우 크기, 직조 선택과 같은 특성을 기반으로 하며, 이는 모두 기존 직물과 유사한 특징입니다. 프리프레그는 정확한 섬유 대 수지 비율을 제공하는 것 외에도 정의된 "경화 플라이 두께"와 밀도를 갖는 경우가 많습니다. 직물에 추가된 레진은 레이업을 더욱 효과적으로 만드는 데 도움이 되기 때문에 레이업 공정을 훨씬 더 효과적으로 만들기 위해 두 배로 늘어납니다.

프리프레그의 수지는 주입이나 전통적인 레이업 방법과는 다른 방식으로 흐르고 경화되기 때문에 경화를 위해 압력과 열이 필요합니다. 프리프레그 직물의 레이업이 완료되면 열과 진공을 결합하여 경화해야 합니다. 이는 종종 오븐이나 오토클레이브 내부에서 수행되는 경화 주기라고 합니다. 복잡한 라미네이트의 경우 대형 압력솥과 같은 오토클레이브는 진공 단독보다 훨씬 더 높은 압력을 제공합니다. 일반 에폭시 프리프레그는 일반적으로 250F와 350F 사이에서 경화됩니다.

에폭시 프리프레그 사용법

먼저 평소처럼 틀을 준비하세요. 광택 있는 마감 부품을 얻으려면 왁스칠하고 PVA로 코팅한 흠집 없는 금형이 필요합니다. 프리프레그는 직물을 금형에 넣기 전에 벗겨야 하는 두 개의 뒷면 시트 사이에 공급됩니다. 프리프레그 표면은 매우 끈적하기 때문에 재료를 금형에 조심스럽게 넣어야 합니다. 핸드 라미네이션의 건조한 직물과 달리, 몰드 이형을 고정하지 않고는 프리프레그의 위치를 ​​변경할 수 없습니다. 위치를 변경하면 PVA가 위로 올라옵니다. 한 번에 최대 1/4인치의 총 두께까지 레이어를 계속해서 서로 위에 배치할 수 있습니다.

프리프레그는 부분적으로 경화되었으며 이는 B 단계에 있음을 의미합니다. 칼이나 가위를 사용하여 다듬고, 주름을 만들고, 형성할 수 있습니다. 프리프레그는 다루기가 매우 쉽고 점착성으로 인해 금형에 단단히 고정됩니다. 마른 천과 마찬가지로 여전히 릴리프 컷이나 주름이 남아 있을 수 있습니다.

레이어를 금형에 배치한 후 프리프레그를 압축하여 결합을 허용하고, 레이어 사이에 갇힌 공기를 제거하고, 과도한 수지를 짜내야 합니다. 과잉량이 거의 없더라도 온도가 상승함에 따라 수지는 자연스럽게 얇아지고 수지가 완전히 경화되기 전에 수지 흐름이 발생합니다.

필요한 압축은 프레스를 사용하여 수행할 수 있지만 부품이 완벽하게 평평하지 않으면 프레스를 사용할 수 없습니다. 결과적으로 부품은 일반적으로 진공 포장됩니다.

프리프레그 직물을 사용하면 가방을 만들고 오븐에 넣을 부품을 준비하는 데 충분한 시간을 가질 수 있다는 이점이 있습니다. 수지의 자연스러운 가사 시간과 싸우고 있는 것이 아닙니다. 그러나 레이어를 많이 쌓을수록 레이어 사이에 공기가 갇힐 가능성이 높아집니다. 단일 경화를 위해 여러 겹의 프리프레그를 배치하기 전에 진공 백 적충 기술을 완벽하게 완성했어야 합니다.

프리프레그의 가장 큰 장점은 경화 및 냉각 후 긁힘이나 추가 표면 준비 없이 부품 위에 추가 레이어를 놓을 수 있다는 것입니다. 다시 말하지만, 층 사이에 공기가 갇히지 않는다는 동일한 고려 사항을 고려하여 최대 1/4인치까지 한 번에 놓을 수 있습니다.

레이업이 완료되면 진공 백이 제작되고 밀봉되며, 진공을 끌어당겨 열 사이클을 시작할 준비가 된 것입니다. Fiber Glast 프리프레그에는 세 가지 권장 경화 주기가 있으며 모두 비슷한 특성을 나타냅니다.

모든 경화 사이클은 온도 상승으로 시작하여 온도 하강으로 끝납니다. 차이점은 목표 온도와 완전한 경화에 필요한 시간입니다. 목표 온도에 도달할 때까지 항상 분당 5°F 이하의 속도로 온도를 높이십시오. 경화 주기 내내 목표 온도를 유지한 다음 오븐에서 꺼내기 전에 분당 5°F 미만의 속도로 최소 150°F까지 낮추십시오.

부품을 실온으로 식힌 다음 진공 포장 재료를 제거하고 금형에서 부품을 꺼냅니다. 귀하의 부품은 완전히 치료되어야 하며 즉시 서비스를 받을 수 있습니다.

사용할 시간과 열량을 결정할 때 고려해야 할 몇 가지 사항이 있습니다. 첫째, 서두르지 않는다면 온도는 낮추고 시간은 길게 잡는 계획을 세우세요. 부품이 손상될 위험 없이 최대 24시간 동안 부품을 가열된 곳에 놓아둘 수 있습니다. 프리프레그를 "과도하게 익힐" 수는 없습니다. 그러나 "덜 익히는" 것은 가능합니다.

둘째, 온도와 경화 주기를 결정할 때 금형의 질량과 전도성을 고려하십시오. 얇은 금속(낮은 질량 및 전도성)인 경우 빠르게 가열되어 경화 주기를 방해하지 않습니다. 두꺼운 유리 섬유(질량이 크고 전도성이 없음)인 경우 가열하는 데 시간이 걸리므로 시간과 온도를 보수적으로 유지하는 것이 좋습니다.