복합재료 제조 및 인장시험 시편 제작

본 내용은 " 한양대학교 기계공학부 재료 및 생산 가공 실험 복합재료 제조2 레포트 " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.11.14

문서 내 토픽

• 1. 복합재료 시편 제작

  한양대학교 기계공학부 재료 및 생산 가공 실험에서 복합재료 시편을 제작하는 과정을 다룬다. 세 종류의 시편을 제작하였으며, 각 시편의 너비, 길이, 두께를 측정하였다. 시편의 크기는 너비 12~26mm, 길이 175~251mm, 두께 0.96~1.32mm 범위이다. 시편 제작은 인장시험을 위한 표준화된 절차를 따르며, 정확한 치수 관리가 중요하다.

• 2. 시편 연마 공정

  인장시험 전 시편을 연마하는 과정은 두 가지 목적이 있다. 첫째, 시편 표면의 마모 부분을 제거하여 인장시험 중 중앙부에서 파단이 시작되도록 한다. 둘째, Tab 부착 부분을 매끈하게 만들어 Tab이 제대로 부착되도록 한다. 연마 과정에서 끝부분의 모서리를 둥글게 처리하고 표면을 평활하게 만드는 것이 중요하다.

• 3. Tab 부착 기술

  연마가 완료된 시편의 양쪽 끝부분에 두 개의 Tab을 위아래로 부착한다. Tab 부착의 목적은 만능 시험기에서 시편을 고정할 때 물림부 부분의 응력을 감소시키고, 시편의 중앙부에 파단을 유도하기 위함이다. 일정한 두께를 유지하기 위해 두께가 비슷한 Tab을 양쪽에 부착하며, 이는 인장시험의 정확성을 높인다.

• 4. 인장시험 시편 준비

  복합재료의 인장시험을 위한 시편 준비 과정은 시편 연마와 Tab 부착으로 구성된다. 이 과정들은 시험 결과의 신뢰성과 정확성을 보장하기 위해 필수적이다. 표준화된 절차를 따르면 시편의 중앙부에서 균일한 파단이 발생하여 재료의 진정한 인장 특성을 측정할 수 있다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 복합재료 시편 제작

  복합재료 시편 제작은 재료의 특성을 정확히 평가하기 위한 기초 단계로서 매우 중요합니다. 섬유와 기지재의 배치, 적층 방향, 함유율 등이 최종 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정밀한 공정 관리가 필수적입니다. 특히 공기 포함, 섬유 주름, 불균일한 함침 등의 결함을 최소화하기 위해 진공 백 성형, 오토클레이브 처리 등 적절한 제조 방법을 선택해야 합니다. 시편 제작 단계에서의 작은 편차도 시험 결과의 신뢰성을 크게 좌우하므로, 표준화된 절차와 엄격한 품질 관리가 필요합니다.

• 2. 시편 연마 공정

  시편 연마 공정은 표면 거칠기를 제거하고 정확한 치수를 확보하는 중요한 후처리 단계입니다. 적절한 연마 입도 선택과 단계적 연마를 통해 표면 손상을 최소화하면서 균일한 마무리를 달성할 수 있습니다. 복합재료의 경우 섬유와 기지재의 경도 차이로 인해 선택적 연마가 발생할 수 있으므로, 연마 속도와 압력을 신중하게 조절해야 합니다. 또한 연마 과정에서 발생하는 열로 인한 기지재 손상이나 섬유 박리를 방지하기 위해 냉각액 사용이 권장됩니다.

• 3. Tab 부착 기술

  Tab 부착 기술은 인장시험에서 시편의 파단 위치를 제어하고 그립 부분의 손상을 방지하는 핵심 기술입니다. 적절한 Tab 재료 선택, 접착제의 강도, 부착 각도와 길이 등이 시험 결과의 정확성에 영향을 미칩니다. Tab이 너무 약하면 조기 박리가 발생하고, 너무 강하면 응력 집중으로 인한 조기 파단이 발생할 수 있습니다. 따라서 시편 재료의 특성에 맞는 최적의 Tab 설계와 부착 공정이 필요하며, 일관된 품질 관리를 통해 시험 결과의 재현성을 확보해야 합니다.

• 4. 인장시험 시편 준비

  인장시험 시편 준비는 재료의 기계적 특성을 신뢰성 있게 평가하기 위한 필수 과정입니다. 시편의 기하학적 형상, 표면 상태, 치수 정확도가 모두 시험 결과에 영향을 미치므로 국제 표준에 따른 정밀한 준비가 요구됩니다. 복합재료의 경우 섬유 배향, 층 구성, 결함 분포 등을 고려하여 대표성 있는 시편을 선택해야 합니다. 또한 시편 준비 과정에서 발생하는 손상이나 변형을 최소화하고, 시험 전 충분한 안정화 시간을 확보하여 환경 영향을 제거해야 정확한 시험 결과를 얻을 수 있습니다.