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문제 정의
- 식 (5)에서 이미 논의한 바와 같이 고무치공구를 사용하지 않은 경우에는, 수지는 함침의 초기에 비교적 급격히 함침이 되나 시간이 지나면서 함침길이가 완만히 중가하기 때문에 효을이 떨어진다고 보여진다. 따라서 본 연구에서는 함침 압력을 시간에 따라 단계적으로 중가시키어 함침 효율을 중가시키는 방법에 대하여 연구하였다. 이 공정은 열팽창치공구를 사용하지 않고 섬유가 압축됨으로써 발생하는 압력을 이용하여 함침을 유도하는 것으로, 주기적으로 압축을 일정량 가해줌으로써 함침에 의해서 감소하는 압력을 계속적으로 보충하기 위하여 고안된 방법이다.
- 본 연구는 점도가 매우 높아서 가공하는 방법이 매우 어렵다고 알려져 있는 열가소성 복합재료 성형공정에 있어서, 함침과 컨설리데이션을 동시에 완성할 수 있는 고무팽창치공구와 필름적충공정에 대하여 연구하였다. 섬유충 내에서 수지가 용융된 상태로 1-D 방향으로 흐르는 현상을 해석하기 위하여 D'Arcy's의 법칙을 이용하였고, 이에 필요한 압력을 설명하기 위하여 실리콘 계통의 고무치공구와 섬유충 자체의 압축 스트레스를 측정하였다.
- 본 연구에서는 열팽창치공구와 필롬적충에 의한 열가소성 복합재료 성형공정을 연구하였다. 이 공정을 해석하기 위하여 D'Arcy's Law와 치공구의 열팽 창에 따른 압력 형성관계 등을 결합한 모델을 제안하였는데 열팽창치공구의 온도에 따른 팽창에 의한 함침 현상, 고무치공구를 사용하였을 때와 사용하지 않은 경우의 수지 함침 현상을 pseudo steady state(의사정상 상태)가정하에 예측하였고 이를 실험 결과와 비교하였다.
가설 설정
- day)이, 함침이 진행되면서 z/L이 중가함에 따라, 감소하는 관계를 나타내고 있다. 그리고 섬유충의 압축에 의하여 모든 섬유충에 수지가 함침된 후에는 수지 내의 섬유가 spreading 되면서 균일한 섬유함량을 갖도록 섬유의 재분포가 발생한다고 가정할 수 있다.
- 이처럼 수지가 고무팽창 치공구에 의하여 수지가 함침되는 공정을 해석하기 위해서 식 (5)를 의사정 상 상태라는 가정하에 적용할 수 있을 것이다. 즉 시간이 흐름에 따라 함침의 진행으로 인하여 몰드 내부에 자유 부피가 생기게 되고 이로 인해 이론상 고무치공구의 압력이 떨어지게 되지만 이 압력의 변화가 시간에 대하여 완만하므로 압력을 일정하다고 가정하여 유도된 식 (5)을 사용할 수 있다는 가정이다. 이 때 수지의 함침거리는 의사정상상태가정을 적용시킬 수 있는 짧은 시간 동안에 일정한 압력 환경하에서 계산될 수 있다.
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