섬유 강화·충전 소재로 사출 성형 부품 강도 높이기
사출 성형은 대량으로 강하고 내구성 있는 부품을 만드는 가장 비용 효율적 공정 중 하나입니다. 열가소성·열경화성 수지 등 폭넓은 소재 대응, 오버몰딩·인서트 몰딩으로 타 소재 위 성형도 가능.
하지만 일반 사출 수지로는 강도·강성·내구성이 부족해 금속 가공으로 선회하고 싶을 때가 있습니다. 다행히 사출 성형 안에서 해결책이 있습니다. 섬유 강화/충전 수지로 금속이나 대체 공정 없이 더 강한 부품 제작 가능.
섬유 복합 소재는 우수한 물성 보유, 다수는 일반 사출 수지처럼 가공 가능.
섬유 강화/충전 소재란?
사출 성형에서 섬유 충전 소재는 플라스틱 수지에 유리섬유, 탄소섬유, 실리콘섬유, 세라믹섬유, 천연섬유를 혼합한 것. 섬유가 플라스틱 매트릭스 내에 비교적 균일하게 분산(장섬유/단섬유)돼 인성·강도·비강성 향상.
이렇게 섬유 혼합된 소재를 벌크 몰딩 컴파운드(BMC)라 부릅니다. 유리섬유가 사출용 컴파운드에 가장 널리 쓰이며, 폴리아미드(나일론), 폴리카보네이트 등과 배합.
하지만 섬유 첨가 소재는 사출 외 공정에도 쓰입니다. 사실 사출의 용융 수지는 탄소섬유 같은 고성능 섬유에 이상적이지 않습니다. 섬유가 액체 수지 속 무작위 방향으로 떠버리기 때문. 유리섬유는 랜덤 배향でも 강도 확보되지만, 고가 탄소섬유는 균일 배향 필요해 압출·신형 적층 제조가 더 효과적.
금형에 섬유 강화 직물 깔고 수지 주입하면 섬유 강화 성형품 제작 가능.
섬유 소재 용도는?
자동차·항공우주(경량화), 건축·산업 부품에 주로 쓰임. 유리섬유 충전 플라스틱은 너트·볼트·브래킷·레버 등 금속 대체용으로 활용.
3ERP가 주로 쓰는 사출 성형 복합 소재
유리섬유 충전 폴리아미드(Glass-filled PA)
- 고강성, 내마모성, 크리프 저항, 표면 품질 우수
- 자동차, 산업, 전기, 전자 분야
- 엔진 커버, 엔진 부품 등 자동차 부품에 적합
유리섬유 충전 폴리카보네이트(Glass-filled PC)
- 고인장강도, 강성, 인성
- 자동차, 전기, 기계 공학
- 알루미늄·아연 등 금속 대체재
유리섬유 충전 PET (PBT GF30)
- 고기계적 강도, 치수 정확도, 내식/내수성
- 자동차, 전기, 기계 공학
- 코그, 베어링, 마모 플레이트 등에 적합
유리섬유 충전 PPS
- 초고강성, 고강도, 난연성
- 고열 응력 부품, 정밀 부품 등에 적합
플라스틱:섬유 비율도 용도 결정. 유리섬유 충전 나일론은 10%, 20%, 30%, 30% 초과 등 다양. MarketsandMarkets 보고서에 따르면 나일론-유리섬유 30% 배합이 자동차 업계서 고강도·고강성으로 가장 널리 쓰임.
3ERP의 섬유 충전 부품
3ERP는 섬유 충전 소재로 고품질 사출 성형 부품 어떤 수량이든 제공. 급속 툴링 서비스와 결합해 타이트한 납기 대응. CNC 가공으로 유리섬유 충전 PA/PC 시제품·부품도 제작.
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