A Study of Filament Winding Processing Variables using NOL Rings Test
Tae Kyeng Hwang, Yeong Soon Gal, Won Man Cho, Bal Jung
NOL Rings 시험을 이용한 필라멘트 와인딩 공정 변수 연구
황태경(국방과학연구소), 갈영순(국방과학연구소), 조원만(국방과학연구소), 정 발(국방과학연구소)
Abstract
본 논문은 탄소섬유와 에폭시 수지로 제작된 링 시편을사용하여, 필라멘트 와인딩시의 공정 변수들이 링 시편 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 링 시편은 섬유 장력, 실패 갯수, 외면 가공등을 변수로하여 제작되었다. 이때 섬유 장력은 0.5kg부터 4.0kg까지 증가 시켰는데, 장력의 증가에따라 비례하여 시편의 섬유 부피 함유율과 인장 강도, 영 계수가 증가하였으나 증가율은 2kg을 기준으로 그 이상부터는 감소하였다. 또한 층간 전단 강도는 장력에 반비례하여 감소하는 현상을 보였다. 외면 가공 또한 인장 강도에 큰 영향을 미치는것으로 나타났다. 실패의 갯수를 1개부터 5개까지 증가시킴에따라, 인장강도는 감소하여 실패 갯수가 5개일때 최소 강도 값을 보였다. 이때 측정된 영 계수는 Rule of Mixture로 계산된 값과 거의 유사한 결과를 얻었고, 인장 강도는 ASTM 결과의 약 92%를 나타냈다.
본 논문은 탄소섬유와 에폭시 수지로 제작된 링 시편을사용하여, 필라멘트 와인딩시의 공정 변수들이 링 시편 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 링 시편은 섬유 장력, 실패 갯수, 외면 가공등을 변수로하여 제작되었다. 이때 섬유 장력은 0.5kg부터 4.0kg까지 증가 시켰는데, 장력의 증가에따라 비례하여 시편의 섬유 부피 함유율과 인장 강도, 영 계수가 증가하였으나 증가율은 2kg을 기준으로 그 이상부터는 감소하였다. 또한 층간 전단 강도는 장력에 반비례하여 감소하는 현상을 보였다. 외면 가공 또한 인장 강도에 큰 영향을 미치는것으로 나타났다. 실패의 갯수를 1개부터 5개까지 증가시킴에따라, 인장강도는 감소하여 실패 갯수가 5개일때 최소 강도 값을 보였다. 이때 측정된 영 계수는 Rule of Mixture로 계산된 값과 거의 유사한 결과를 얻었고, 인장 강도는 ASTM 결과의 약 92%를 나타냈다.