화학뉴스

탄소섬유 성형공법이 다양해지고 있다.
성형코스트 감축이 선결과제로 부상하고 있기 때문으로 탄소섬유 가공기업들은 탈 오토클레이브(Autoclave)를 위한 신기술 개발에 주력하고 있다.
오토클레이브도 소규모 생산, 정밀도 및 신뢰성이 높은 소재에 최적화하기 위해 메이저들이 기술을 개발하고 있는 것으로 나타났다.
일본은 복합소재 성형기술이 유럽에 비해 10년 가량 뒤처지는 것으로 평가되고 있다.
이에 따라 항공‧우주 관련 상사인 Sanwa Trading은 독일 Bond Laminates의 연속섬유강화 열가소성 소재인 를 수입해 Toshiba Machine 등과 공동으로 1분 만에 고강도 최종부품을 성형하는 기술을 개발했다.
탄소섬유 소재는 코스트가 철보다 높지만 철도 프레스 성형 후에 용접, 볼트조임 등에 따라 코스트가 상승하는 것으로 나타났다.
Sanwa Trading은 성형할 때 천공, 용착을 일괄적으로 실시함으로써 경량화 뿐만 아니라 철에 버금가는 성형코스트를 실현한 것으로 알려졌다.
Japan U-Pica는 열경화성 수지 시리즈를 탄소섬유의 매트릭스 소재로 제안하고 있다.
에폭시수지(Epoxy Resin)에 비해 휨강도, 압축강도 등 기계적 물성이 뛰어날 뿐만 아니라 성형시간을 30-40% 단축할 수 있는 강점이 있다.
RTM(Resin Transfer Molding), VARTM(Vacuum Assisted RTM), 필라멘트 와인딩(Filament Winding) 등 다양한 성형공법에 대응할 수 있어 수지 쪽부터 탈오토클레이브를 지원할 방침이다.
탄소섬유 생산기업들도 다운스트림 전개를 강화하고 있다.
탄소섬유를 개발하고 용도를 개척하면서 축적한 노하우를 바탕으로 자동차용 시장을 공략하기 위해 철보다 기능‧코스트 밸런스가 뛰어난 성형공법 개발에 힘을 기울이고 있다.
Nissan Motor는 최근 Mitsubishi Rayon의 PCM(Prepreg Compression Molding) 공법을 채용한 CFRP(탄소섬유강화수지)를 2014년 모델의 트렁크리드에 채용했다.
알루미늄 베이스에 비해 중량은 50% 수준 가벼우면서 강성이 뛰어날 뿐만 아니라 고온‧고압 프로세스를 통해 부품 표면의 평활성을 향상시킬 수 있어 도장성도 우수한 것으로 알려졌다.
Mitsubishi Rayon은 열가소성 수지를 이용한 하이사이클 성형용 Stampable Sheet, 열경화계 SMC(Sheet Molding Compound)도 개발하고 있어 필요에 따라 다양하게 조합할 수 있는 강점을 바탕으로 시장 공략을 강화할 방침이다.