혁신적인 증착 기술을 사용한 합성 아이소그리드 구조 개발

기계 제조업체 COMEC(이탈리아 키에티)는 복합 재료 연구 개발 조직인 CETMA(이탈리아 브린디시)의 지원을 받아 혁신적인 증착 기술을 사용하여 복합 이소그리드 구조를 구축했습니다. 이것은 "첨단 재료의 산업적 사용을 기반으로 한 혁신적인 제품 및 프로세스 솔루션 연구라는 연구 프로젝트에서 개발되었습니다. " "POR FESR Abruzzo 2014-2020"의 일환으로 이탈리아 Abruzzo 지역에서 자금 지원 프로그램.

아이소그리드 구조는 다양한 애플리케이션과 구성에서 사용됩니다. 이러한 구조는 일반적으로 강화 격자에 일체로 연결된 얇은 외부 스킨으로 구성됩니다. 보강 요소의 반복은 하중의 효율적인 분배를 허용하여 충격, 박리 및 결함 전파로 인한 손상에 덜 민감합니다. 그리드에 삼각형 패턴이 있으면 등방성 재료와 유사한 기계적 거동을 갖습니다. 아이소그리드 구조의 설계에는 아직 통합되지 않은 토우프레그 재료의 증착을 수행하기 위해 아이소그리드 구조의 각인이 있는 외부 알루미늄 부품과 내부 테플론 몰드로 구성된 하이브리드 몰드가 필요합니다. 하이브리드 몰드는 Teflon의 다양한 열팽창 계수(CTE)를 활용하는 동시에 견고한 외부 알루미늄 격납 구조를 제공함으로써 토우프레그 레이업을 최적으로 압축하는 데 필요합니다.

COMEC에서 개발한 증착 기술은 주로 6축 로봇과 토우프레그 증착 헤드의 두 가지 요소로 구성됩니다. 이 솔루션은 6개의 자유도를 가진 의인화된 로봇을 사용하는 것입니다. 3개는 손목에 연결된 증착 헤드의 위치 지정 작업을 위해 팔에 할당되고 3개는 헤드 방향을 위해 손목 자체에 할당됩니다. 증착 헤드에 대해 제안된 기술 솔루션은 인라인 시스템을 통해 수지가 함침된 드라이 토우를 입력합니다. 함침은 섬유가 제자리에서 수지에 젖도록 하는 장치를 통합하여 증착 헤드 내부에서 발생합니다. 인라인 함침 시스템은 비용을 절감합니다. 반제품은 여기에 사용되는 건식 보강재보다 비용이 더 많이 들고 건식 섬유 재료에는 필요하지 않은 냉동/냉장 보관도 필요합니다.

증착 헤드의 터미널은 증착 전에 토우가 통과하는 마지막 영역입니다. 증착 아이의 토우 아웃은 하이브리드 아이소그리드 몰드의 표면에 함침 및 증착됩니다. 복합 층의 우수한 압축을 보장하기 위해 롤러를 사용하여 새로 함침되고 배치된 토우에 적절한 압력을 가합니다.

테프론 몰드에 토우프레그 층을 증착한 후, CETMA는 핫 프레스에서 외부 알루미늄 몰드를 사용하여 통합 공정을 수행했습니다. 중합 주기는 토우프레그에 사용되는 수지에 따라 다릅니다. 이 경우 수지는 에폭시이고 ​​완전한 중합은 120°C의 온도가 필요합니다.

합성물을 사용하여 만든 아이소그리드 구조는 적대적인 환경에서 사용되는 샌드위치 구조에 대한 잠재적으로 매력적인 대안을 나타냅니다. 유연한 구성은 다양한 산업 분야에서 고성능 애플리케이션을 가능하게 합니다. COMEC에서 개발한 함침 기계의 다목적성 덕분에 거의 모든 섬유/매트릭스 조합과 함께 사용할 수 있으므로 다양한 복합 재료를 사용하는 아이소그리드 구조를 쉽게 생산할 수 있습니다.

CETMA는 이 개발을 지원하게 되어 기뻤고 COMEC R&D 팀은 이 프로젝트에 대한 CETMA의 기여를 높이 평가했습니다.>