화섬정보 11. 3

최근 스페인의 플라스틱 기술 연구소 Aimplas의 과학자들은 마이크로파와 레이저 용접을 통해 재활용이 가능한 3개의 복합재료 시제품을 제조함. 연구소는 이를 통해 마이크로파와 레이저 용접이 복합재의 생산 효율을 증대시킨다는 사실을 입증함.

Aimplas는 EU가 지원하는 RECONTRANS 프로젝트*의 열가소성 프로토타입 개발을 주도하고 있으며, 비전통적인 제조기술을 통합하여 생산효율이 높고 재활용이 가능한 복합재를 확보하는 데 중점을 두고 있음.

연구소는 마이크로파가 RTM(resin transfer molding)성형 및 인발성형(pultrusion)의 복합재 경화 공정을 최적화하는 데 사용될 수 있으며, 생산과정에서 에너지 소모와 제조 시간을 단축하여 제품품질 향상에 기여한다는 점을 입증함. 또한, 레이저 기술은 복합재와 금속 간의 안정적인 결합을 위해 사용되며, 일반적으로 구조적 무게를 증가시키는 리벳 이음(riveted joints)을 제거할 수 있는 것으로 밝혀짐. 마지막으로, 새로운 열가소성 복합체의 재활용 가능성에 대한 연구가 수행됨.

<탄소섬유 강화 열가소성 자동차 도어 패널 시제품>

Aimplas 플라스틱 연구센터는 다양한 탄소섬유 또는 유리섬유 보강제와 열가소성 아크릴 수지를 사용한 실물 크기의 시제품 3개를 통해 상기 연구결과를 검증함. 시제품 3개는 아래와 같음. 

- RTM(resin transfer molding) 공정에 마이크로웨이브를 통합하여 제조한 트럭 운전실용 유리섬유 강화 열가소성 후방 

  서스펜션 시스템(복합 금속 접합부에는 레이저 레이저 용접을 사용

- C-RTM과의 마이크로웨이브 공정을 통해 제조된 탄소섬유 강화 열가소성 자동차 도어 패널

- 분쇄 공정에서 마이크로웨이브를 사용하여 제조된 철도 산업용 유리섬유 강화 열가소성 내부 패널(복합 부품과 금속 부품 

  사이의 접합부는 레이저 용접을 사용)

또한, 연구소는 50% 재활용 소재로 만든 자동차 도어핸들의 시제품을 제조함으로써 복합재의 재활용성을 검증함.

*RECONTRANS 프로젝트: 마이크로웨이브 방사선, 레이저 용접과 같은 비전통적인 제조기술을 RTM 및 Pultrusion 생샌라인에 통합하여 생산효율을 증진하고, 재활용이 가능한 복합소재를 제조하는 프로젝트