탄소섬유 성형 공정에는 오토클레이브 성형, 오븐 성형, 와인딩 성형 및 사출 성형이 포함됩니다.
탄소섬유 탄소섬유는 일반적으로 기재(수지 등)와 결합된 복합재 형태로 사용됩니다. 최종 제품의 형태 및 특성에 따라 다양한 성형법(가공법)이 사용됩니다. 또한, 물성 및 외관 개선, 성형 시간 단축 등을 목표로 성형법이 점점 더 정교해지고 있습니다. 대표적인 탄소섬유 성형법을 소개합니다.
1. 오토클레이브 성형
오토클레이브는 간단히 말해 압력솥입니다. 프리프레그를 성형 금형 위에 쌓고, 팽창 필름(진공 상태를 만드는 데 사용되는 필름)으로 덮어 압력을 낮춘 후, 오토클레이브 내에서 가열 및 가압 경화합니다. 이 성형 방식은 고품질, 고성능 제품 생산에 적합하지만, 성형 사이클이 길어 비용이 높습니다.
2. 오븐 성형
오토클레이브 성형과 마찬가지로, 프리프레그를 성형 금형 위에 적층하고, 감압을 위한 팽창 필름으로 덮은 후 진공 상태에서 가열 및 경화합니다. 성능 면에서는 오토클레이브 성형보다 다소 떨어지지만, 운영비가 저렴하고 대형 성형품에 사용할 수 있는 성형 방식입니다.
3. 와인딩 몰딩
프리프레그를 맨드렐(철심)에 감아 가열 및 경화시켜 심재를 제거하는 성형 방식입니다. 튜브 및 롤 형태의 중소형 제품 생산에 적합합니다. 미쓰비시 케미칼의 골프채와 롤러는 주로 와인딩 성형으로 생산됩니다.
4. 사출성형
사출 성형이라고도 하며, 탄소 섬유 강화 나일론이나 폴리카보네이트와 같은 열가소성 수지 원료(펠릿)를 가열하여 용융시켜 금형 캐비티(틈)에 주입하는 성형 방법입니다. 기계적 물성은 저하되지만, 단주기, 복잡한 형상 성형에 적합한 성형 방법입니다.
