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복합재료의 물리적 특성은 섬유에 의해 좌우됩니다. 즉, 수지와 섬유를 결합하면 그 특성이 개별 섬유의 특성과 매우 유사해집니다. 시험 데이터에 따르면 섬유 강화 재료는 하중의 대부분을 지탱하는 부품입니다. 따라서 복합 구조물을 설계할 때 섬유 소재의 선택은 매우 중요합니다.

프로젝트에 필요한 보강재의 종류를 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 사용되며, 탄소 섬유는 높은 강성을, 케블라는 뛰어난 내마모성을 제공합니다. 여러 종류의 섬유를 적층하여 하이브리드 소재를 만들면 각각의 장점을 활용할 수 있다는 점을 기억하세요.

원단 컬렉션을 결정했으면 작업 요구 사항에 맞는 무게와 직조 방식을 선택하십시오. 원단의 무게가 가벼울수록 곡면에도 쉽게 씌울 수 있습니다. 또한 가벼운 원단은 레진 사용량이 적어 전체 라미네이트의 무게도 줄어듭니다. 원단이 무거워질수록 유연성은 떨어집니다. 중간 무게의 원단은 대부분의 곡면을 덮을 수 있을 만큼 충분한 유연성을 유지하면서 부품의 강도를 크게 향상시킵니다. 이러한 원단은 매우 경제적이며 자동차, 해양 및 산업 분야에 사용되는 강하고 가벼운 부품을 생산할 수 있습니다. 편조 로빙은 조선 및 금형 제작에 일반적으로 사용되는 비교적 무거운 보강재입니다.

직물을 짜는 방식에 따라 패턴이나 스타일이 결정됩니다. 일반적으로 평직, 새틴직, 능직 세 가지 직조 스타일이 있습니다. 평직은 가장 저렴하고 상대적으로 유연성이 떨어지지만, 재단 시 형태가 잘 유지됩니다. 실이 위아래로 자주 교차하는 평직은 강도가 다소 떨어지지만, 최고급 소재가 필요한 용도를 제외하고는 대부분의 용도에 충분합니다.

새틴 직조와 능직은 평직보다 부드러우면서도 강합니다. 새틴 직조에서는 씨실 하나가 다른 날실 세 가닥에서 일곱 가닥 위로 떠 있는 형태로 짜여진 후, 또 다른 날실 아래로 들어가게 됩니다. 이렇게 성긴 직조 방식에서는 날실이 더 길게 지나가므로 섬유 본연의 강도를 유지할 수 있습니다. 능직은 새틴과 평직의 장점을 결합한 직조 방식으로, 헤링본 무늬와 같은 장식 효과를 내는 것이 특징입니다.

기술 팁: 원단에 유연성을 더하려면 롤에서 45도 각도로 재단하세요. 이렇게 재단하면 가장 거친 원단조차도 실루엣에 더 잘 밀착됩니다.

유리섬유 보강재

유리섬유는 복합재료 산업의 기반이 되는 소재입니다. 1950년대부터 다양한 복합재료 응용 분야에 사용되어 왔으며, 그 물리적 특성은 잘 알려져 있습니다. 유리섬유는 가볍고, 적당한 인장 및 압축 강도를 가지며, 손상과 반복 하중에 강하고, 취급이 용이합니다.

유리섬유는 사용 가능한 모든 복합 재료 중에서 가장 널리 사용됩니다. 이는 주로 상대적으로 저렴한 가격과 적당한 물리적 특성 때문입니다. 유리섬유는 섬유 직물로 인한 추가적인 강도와 내구성이 많이 필요하지 않은 일상적인 프로젝트나 부품에 적합합니다.

유리섬유의 강도 특성을 극대화하기 위해 에폭시와 함께 사용할 수 있으며, 표준 적층 기술을 사용하여 경화시킬 수 있습니다. 자동차, 해양, 건설, 화학 및 항공 산업 분야에 이상적이며, 스포츠 용품에도 자주 사용됩니다.

케블라® 보강재

케블라®는 섬유 강화 플라스틱(FRP) 산업에서 인정받은 최초의 고강도 합성 섬유 중 하나입니다. 복합재 등급의 케블라®는 가볍고, 인장 강도가 우수하며, 충격 및 마모에 대한 저항성이 뛰어납니다. 일반적인 적용 분야로는 카약 및 카누와 같은 경량 선체, 항공기 동체 패널 및 압력 용기, 절단 방지 장갑, 방탄복 등이 있습니다. 케블라®는 에폭시 또는 비닐 에스테르 수지와 함께 사용됩니다.

탄소 섬유 강화

탄소 섬유는 90% 이상의 탄소를 함유하고 있으며, FRP(섬유 강화 플라스틱) 업계에서 가장 높은 인장 강도를 자랑합니다. 실제로 압축 강도와 굽힘 강도 또한 업계 최고 수준입니다. 이러한 섬유들은 가공 과정을 거쳐 직물, 토우 등의 탄소 섬유 보강재로 만들어집니다. 탄소 섬유 보강재는 높은 비강도와 강성을 제공하며, 일반적으로 다른 섬유 보강재보다 가격이 높습니다.

탄소 섬유의 강도 특성을 극대화하려면 에폭시와 함께 사용해야 하며, 일반적인 적층 기술을 사용하여 경화시킬 수 있습니다. 탄소 섬유는 자동차, 해양 및 항공우주 분야에 이상적이며, 스포츠 용품에도 자주 사용됩니다.