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복합재의 물리적 특성은 섬유에 의해 결정됩니다. 즉, 수지와 섬유를 결합하면 그 특성이 개별 섬유의 특성과 매우 유사해집니다. 시험 결과에 따르면 섬유 강화 재료가 대부분의 하중을 지지하는 구성 요소입니다. 따라서 복합재 구조물을 설계할 때 섬유 선택은 매우 중요합니다.

프로젝트에 필요한 보강재 유형을 결정하는 것부터 시작하세요. 일반적인 제조업체는 유리 섬유, 탄소 섬유, 케블라(아라미드 섬유)의 세 가지 일반적인 보강재 중에서 선택할 수 있습니다. 유리 섬유는 일반적으로 범용으로 사용되는 반면, 탄소 섬유는 높은 강성과 케블라(아라미드 섬유)의 높은 내마모성을 제공합니다. 여러 종류의 원단을 적층재에 결합하여 여러 소재의 장점을 모두 갖춘 하이브리드 적층 구조를 만들 수 있다는 점을 명심하세요.

원단 컬렉션을 정했다면, 작업의 필요에 맞는 무게와 직조 스타일을 선택하세요. 원단의 무게가 가벼울수록 굴곡이 심한 표면에도 쉽게 드레이핑할 수 있습니다. 경량 원단은 레진 사용량도 적기 때문에 전체 라미네이트의 무게도 가볍습니다. 원단이 무거워질수록 유연성은 떨어집니다. 중간 무게의 원단은 대부분의 윤곽을 커버할 수 있을 만큼 충분한 유연성을 유지하며, 부품의 강도를 크게 향상시킵니다. 매우 경제적이며 자동차, 해양 및 산업 분야에 사용되는 견고하고 가벼운 부품을 생산합니다. 편조 로빙은 조선 및 금형 제작에 일반적으로 사용되는 비교적 무거운 보강재입니다.

직물의 짜임새는 패턴 또는 스타일로 간주됩니다. 평직, 새틴, 능직의 세 가지 일반적인 직조 스타일 중에서 선택하세요. 평직 스타일은 가장 저렴하고 상대적으로 유연성이 떨어지지만, 재단 시 잘 고정됩니다. 실을 자주 위아래로 교차시키면 평직의 강도가 약해지지만, 고성능 용도를 제외한 모든 용도에는 충분합니다.

새틴과 능직은 평직보다 부드럽고 튼튼합니다. 새틴 직조에서는 하나의 위사가 세 가닥에서 일곱 가닥의 다른 경사 위에 떠서 다른 경사 아래에 꿰맵니다. 이러한 느슨한 직조 유형에서는 실이 더 길게 뻗어 섬유의 이론적 강도를 유지합니다. 능직은 새틴과 평직의 절충안으로, 종종 바람직한 헤링본 장식 효과를 제공합니다.

기술 팁: 원단에 유연성을 더하려면 롤에서 45도 각도로 잘라주세요. 이렇게 자르면 아무리 거친 원단이라도 실루엣을 더 잘 감싸줍니다.

유리 섬유 강화

유리 섬유는 복합재 산업의 기반입니다. 1950년대부터 다양한 복합재 응용 분야에 사용되어 왔으며, 그 물리적 특성은 잘 알려져 있습니다. 유리 섬유는 가볍고, 인장 강도와 압축 강도가 적당하며, 손상과 반복 하중을 견딜 수 있고, 취급이 용이합니다.

유리 섬유는 모든 복합 소재 중 가장 널리 사용됩니다. 이는 비교적 저렴한 가격과 적당한 물리적 특성 덕분입니다. 유리 섬유는 섬유 직물의 강도와 내구성이 크게 요구되지 않는 일상적인 프로젝트와 부품에 적합합니다.

유리 섬유의 강도 특성을 극대화하기 위해 에폭시와 함께 사용할 수 있으며, 표준 라미네이션 기술을 사용하여 경화할 수 있습니다. 자동차, 해양, 건설, 화학 및 항공 산업에 이상적이며, 스포츠 용품에도 자주 사용됩니다.

케블라® 강화재

케블라®는 섬유 강화 플라스틱(FRP) 산업에서 최초로 도입된 고강도 합성 섬유 중 하나였습니다. 복합 소재인 케블라®는 가볍고 비인장 강도가 뛰어나며, 내충격성과 내마모성이 매우 뛰어납니다. 일반적으로 카약이나 카누와 같은 경량 선체, 항공기 동체 패널 및 압력 용기, 절단 방지 장갑, 방탄복 등에 사용됩니다. 케블라®는 에폭시 또는 비닐 에스테르 수지와 함께 사용됩니다.

탄소 섬유 보강재

탄소 섬유는 90% 이상의 탄소를 함유하고 있으며 FRP 업계에서 가장 높은 인장 강도를 가지고 있습니다. 실제로 탄소 섬유는 업계에서 가장 높은 압축 강도와 굽힘 강도를 가지고 있습니다. 가공 후, 이러한 섬유들은 결합하여 직물, 토우 등과 같은 탄소 섬유 보강재를 형성합니다. 탄소 섬유 보강재는 높은 비강도와 강성을 제공하지만 일반적으로 다른 섬유 보강재보다 가격이 높습니다.

탄소 섬유의 강도 특성을 극대화하려면 에폭시와 함께 사용해야 하며, 표준 라미네이션 기술을 사용하여 경화할 수 있습니다. 자동차, 해양 및 항공우주 분야에 이상적이며, 스포츠 용품에도 자주 사용됩니다.