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Carbonfiber-Polymer Film 복합소재의 계면강도에 관한 연구
엄찬혁(Chanhyeok Um),이명헌(Myeongheon Lee),곽성복(Sungbok Kwak),한인수(Insoo Han),고윤기(Younki Ko),이현욱(Hyunwook Lee),이평찬(Pyeong-Chan Lee),하진욱(Jin Uk Ha) 한국자동차공학회 2019 한국 자동차공학회논문집 Vol.27 No.6
In this paper, interlaminar shear strength(ILSS) and single-lap shear tests were conducted on thermoplastic resin films and fiber-impregnated composites under various manufacturing pressure conditions. The test results were then compared and analyzed. The results showed increasing interlaminar shear strength until the manufacturing pressure condition of 3 MPa, but the strength started to decrease from the manufacturing pressure condition of 5 MPa. In the case of high elongation resins like polypropylene, the interfacial shear test showed less accuracy than the ILSS test because there was no interfacial fracture due to inelastic deformation. Similar to the result of the single-lap shear test, the interfacial shear strength tended to decrease at 5 MPa in the ILSS test. The fracture mechanism was found to be a cohesive failure mode.
엄찬혁(Chanhyeok Um),하진욱(Jin Uk Ha),정선경(Sun Kyoung Jeoung),이재용(Jae Yong Lee),김광섭(Kwang Sup Kim),이형탁(Hyung Tak Lee),이평찬(Pyoung-Chan Lee) 한국고분자학회 2020 폴리머 Vol.44 No.3
본 연구에서는 발포율 및 진동 융착 조건에 따른 폴리프로필렌(PP) 발포 소재의 진동 융착 특성을 연구하였다. 폴리프로필렌 발포 소재의 발포율이 증가할수록 발포 셀 크기가 증가하며, 이로 인해 발포 소재의 밀도는 감소하는 것을 확인하였다. 폴리프로필렌 발포 소재의 발포율 및 진동 융착 조건에 따른 융착 강도를 분석한 결과, 발포율이 증가할수록 융착 강도가 미발포 소재 대비 최대 68%까지 증가하는 것을 확인하였다. 이는 진동 융착 시 발포소재가 용융되면서 발포 셀 내로 침투하여 강화된 물리적인 앵커 효과로 설명할 수 있다. 하지만, 과도한 발포 조건하에서는 융착 강도가 미발포 소재 대비 감소하는 경향도 나타내었다. In this study, vibration weld strength of polypropylene (PP) foam was investigated under various blowing ratio and welding conditions. As a result, the size of foam cell increased with increasing blowing ratio of PP foam materials, resulting in the decreased density of the PP foam materials. Furthermore, the PP foam materials provided a 68% increment of the vibration weld strength. This is attributed to the enhanced physical anchor property due to the physical impregnation into foam cell during the vibration welding. At a high blowing ratio of PP foam, the vibration weld strength tended to decrease compared to the unfoamed material.
접착제 종류에 따른 이종 소재간 접착 특성에 관한 연구
엄찬혁(Chanhyeok Um),이현희(Hyunhee Lee),박주경(Joo Kyung Park),하진욱(Jin Uk Ha) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6
세계 각국에서 자동차 연비향상 및 온실가스 배출량 감축을 비롯하여 차량 안전성 관련 규제가 계속해서 강화되고 있는 추세에 발맞추어 자동차 업계에서는 대응하기 위해 초고강도강, 알루미늄 합금, 섬유강화 플라스틱 등을 이용한 소재를 이용하여 안전성 및 경량화 연구를 계속해서 진행하고 있다. 기존의 금속 적용 부품의 경우 용접이나 볼트/너트, 리벳을 이용한 접합방식을 주로 사용하고 있고, 복합 소재 및 이종 소재와 같은 부품의 접합 방법으로 볼트/너트, 리벳과 같은 기계적 접합 방식으로 적용은 가능하나 홀 가공과 같은 추가 가공 공정 및 하중 증가로 인한 문제점이 발생한다. 하지만 접착제 적용 시 비교적 공정이 단순하고 경량화의 장점이 있어 향후 대체하기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 다양한 모재와 접착테이프/접착제를 적용한 소재를 Single Lap Shear 방법으로 접착강도 평가를 진행하였다. 그리고 기존 금속소재로 적용되고 있는 외장 부품을 복합소재 및 폴리머소재로 대체하여 구조용 접착제로 접착한 뒤 접착력을 평가 해 봄으로써 향후 복합소재 및 구조용 접착제를 활용한 외장 부품 적용 가능성을 확인하였다.