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성형공법

핸드레이업

간단한 형상의 제품 제조에 주로 사용되는 공정입니다.

1 탈형을 위해 이형제를 몰드에 바른 후, 표면을 매끄럽게 하기위해 수지에 맞는 겔 코트처리를 합니다.
2 매트 또는 패브릭을 1장씩 몰드에 맞게 재단 및 적층시킵니다.
3 브러쉬를 사용하여 수지(UP, VE, 에폭시 등)를 함침 시킵니다.
4 롤러를 사용하여 매트 또는 패브릭의 기포를 제거하고 압착시킵니다.
5 사용 수지에 맞는 시간동안 경화를 시킨 후 탈형을 합니다.

특징

· 가장 오래된 방법의 성형법 중 하나로 매우 간단한 공정입니다.
· 모든 섬유의 형태 사용 가능합니다.
· 일반적으로 나무나 FRP 금형을 사용합니다.
· 판재상의 강화재를 한 장씩 금형위에 늘여놓고 기지재료를 함침시키면서 적층시키는 방법입니다.
· 적층된 시트의 수로 제품의 두께가 결정됩니다.
· 상온 경화와 가열장치를 통해 경화시간을 줄이는 방법을 병용할 수 있습니다.
· 롤러로 압착 할 때 섬유의 방향이 흐트러질 가능성이 있습니다.
· 대량 생산에 불리합니다.

응용

· 간단하고 수량이 적은 제품에 많이 응용
· 보트 외판, 작은 수영장, 특수 종이 제작

스프레이업

핸드 레이업보다 복잡한 형상 제조에 적합합니다.

1 탈형을 위해 이형제를 몰드에 바른 후, 표면을 매끄럽게 하기위해 수지에 맞는 겔코트 처리를 합니다.
2 매트 또는 패브릭을 1장씩 몰드에 맞게 재단 및 적층시킵니다.
3 브러쉬를 사용하여 수지(UP, VE, 에폭시 등)를 함침 시킵니다.
4 롤러를 사용하여 매트 또는 패브릭의 기포를 제거하고 압착시킵니다.
5 사용 수지에 맞는 시간동안 경화를 시킨 후 탈형을 합니다.

특징

· 최근에는 스프레이 건에서 로빙을 분쇄하여 수지와 함께 동시에 분사합니다.
· 강화재는 짧은 섬유만 가능합니다.(10~30㎜)
· 핸드레이업 보다 빠른 생산이 가능 합니다.
· 핸드레이업보다 수지사용량이 많기 때문에 무게는 증가하고 강도는 감소합니다.
· 분사 방식으로 숙련된 작업자가 아닌 이상 두께 조절이 어렵습니다.

응용

· 핸드 레이업으로 제조하는 제품들
· 보트 외판, 수영장, 큰 덮개, 탱크 용기 등

배큠 백 몰딩

인퓨젼과 다르게 수지를 함침시킨 컴포짓 재료를 넣어 진공압을 이용하는 오픈몰드 공정입니다.

1 이형제를 바른 몰드위에 수지를 함침한 재료를 넣고 인퓨전과 마찬가지로 필 플라이, 이형필름, 브리더 등을 적층합니다.
2 배깅 필름을 진공 커넥터에 연결합니다.
3 배깅필름을 몰드에 실란트 테이프로 실링, 진공처리를 합니다.
4 사용 수지에 맞는 시간동안 경화를 시킨 후 탈형을 합니다.

특징

· 강화재는 스트랜드 매트나 직조 로빙을 사용합니다.
· 레진과 강화재를 조절할 수 있습니다.
· 수작업으로 발생될 수 있는 기포와 수지의 과잉 사용을 방지할 수 있습니다.
· 진공 보강 방법은 수지 함침율을 높여 적층물 사이의 접착력을 높여줍니다.
· 라미네이팅에 효과적입니다.

응용

· 차량부품, 캐비닛, 의자, 욕조, 보트

오토클레이브

우수한 기계적 성질을 요구하는 복합체 부품을 만드는 공정입니다.

1 프리프레그 시트를 절단하여 적층합니다.
2 이형필름, 브리더, 진공필름을 배깅합니다.
3 오토클레이브에서 진공 상태의 백에 가압을 하여 수지의 함침을 도와줍니다.
4 사용 수지에 맞는 시간동안 온도와 압력을 주어 경화를 시킨 후 탈형을 합니다.

특징

· 금형제작이 비교적 간단합니다.
· 복잡한 형상의 제조에 용이합니다.
· 온도, 압력, 진공 등의 제어가 자동화되어 있습니다.

응용

· 항공기 부품, Wind Blade, 선박
· 자동차 부품, 스포츠 용품 등

필라멘트 와인딩

실린더 혹은 구형의 강한 압력용기류 제작에 사용됩니다.

1 길게 이어진 섬유를 감아서 사용합니다.
2 고강도 대 중량비의 제품의 쉘(Shell)을 얻기위해서 고강도 수지와 글라스를 사용하는 것이 좋습니다.
3 패턴은 토라바스(선반식), 회전 암(arm)식, 레스트락식으로 나누어 집니다.
4 작업물을 고온 또는 실온에서 경화시킵니다.

특징

· 길게 이어진 섬유를 감아서 제작합니다.
  - 탄소, 케블라 섬유는 항공기 재료로 사용
  - 유리 섬유는 군수품에 사용
· 와인딩 장력, 와인딩 각도, 섬유 종류에 따른 물성을 설계합니다.
· 와인딩 각도가 작은 것은 성형이 어렵습니다.
· 제품의 형상이 단조롭습니다.

응용

· 파이프, 튜브, 압력탱크

인발 성형

일정한 단면을 가지는 긴 제품을 제조하는 공정입니다.

1 길게 이어진 섬유와 첨가물이 가이드 플레이트를 통과합니다.
2 레진 함침기(Resin bath)를 통과하며 함침됩니다.
3 가열된 다이(Heated die)를 통과하며 경화됩니다.
4 다이를 통과한 성형물은 적당한 길이로 자릅니다.

특징

· 금형제작이 비교적 간단합니다.
· 복잡한 형상의 제조에 용이합니다.
· 온도, 압력, 진공 등의 제어가 자동화되어 있습니다.

응용

· 항공기 부품, Wind Blade, 선박
· 자동차 부품, 스포츠 용품 등

레진 인퓨전

레진 인퓨전은 진공압을 이용하여 소량의 제품을 상형하는 공정입니다.

RTM

RTM은 표면이 넓고 복잡한 형상 제품에 알맞는 공정입니다.

1 원하는 모양의 제품 형상과 비슷하게 형체를 갖춘 강화재를 금형 내부에 놓습니다.
2 프리폼(Preform)을 금형의 밀폐 영역을 넘어가지 않게 주의하여 배치합니다.
3 금형을 밀폐한뒤, 수지가 금형의 통기로 흘러나오기 시작할 때 수지의 흐름이 정지되고 경화되기 시작합니다.
4 수지의 종류에 따라 경화시간이 달라지며, 금형에서 꺼낸 후 후경화를 시킬 수 있습니다.

특징

· 강화재는 스트랜드 매트나 직조 로빙을 사용합니다.
· 촉매의 선택에 따라 상온 경화도 가능합니다.
· 치수 편차가 커서 성형 후에 다듬질이 필요합니다.
· 대량 생산에 불리합니다.
· 프리폼의 사용은 구멍, 리브 등의 복잡한 형상 제조에 유리합니다.

응용

· 차량 부품, 캐비닛, 의자, 욕조, 보트

SMC

시트 형태의 성형용 혼합물 제조하는 공정입니다.

1 불포화에스테르수지와 경화제, 증점제, 내부 이형제, 안료등을 혼합시킵니다.
2 페이스트상태의 혼합물을 캐리어필름에 도포시킨 뒤 촙 상태가 된 로빙을 함침시킵니다.
3 롤러를 통과하며 양면을 캐리어 필름으로 덮인 시트상태로 만들어집니다.
4 절단하여 가열프레스에서 가열하여 탈형합니다.

특징

· 강화재는 잘린 섬유 로빙을 사용합니다.(25~50㎜)
· 높은 섬유의 비율을 가지고 있습니다.(30~35%)
· 완성된 시트는 반 경화된 점토상태의 연한 제품입니다.
· 대량 생산에 유리합니다.

응용

· 완성된 시트를 낱개 혹은 적층 후 고온고압성형을 하여 실제품을 완성합니다.
· 접착력이 있는 수지를 함침하여 유연성 있는 박판으로 사용합니다.

bmc

3차원의 벌크 형태 혼합물을 제조하는 공정입니다.

1 수지와 첨가제의 혼합물에 촉매와 첨가제와 필러를 혼합합니다.
2 혼합된 수지에 촙 상태의 화이바글라스와 염료를 추가하여 혼합합니다.
3 강화재와 수지의 혼합물을 스크류를 통해 금형에 주입합니다.
4 경화 후 금형을 분리합니다.

특징

· 강화재는 잘린 섬유로빙을 사용합니다.(6~12㎜)
· 섬유의 비율은 15~20%입니다.
· 섬유의 비율이 SMC보다 낮습니다.
· 매우 긴 장섬유를 사용할 수 없어 SMC보다 강도가 떨어집니다.
· 주입 상태는 액상 혼합물이지만 압축, 사출 성형 후에는 완전 경화됩니다.
· 고속 대량 생산에 유리합니다.

응용

· 전기 장비, 자동차 부품 등 복잡한 형태의 제품