화학뉴스

일본 Kure Engineering College 연구진이 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 전용 신규 3D프린터의 실용화를 목표로 한다.
신규 3D프린터는 노즐에서 탄소섬유 실과 플래스틱을 동시에 사출하면서 조형하는 시스템으로 탄소섬유와 플래스틱 비율을 자유롭게 변경할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 형상 및 강도로 조형할 수 있고 뛰어난 강도를 구현하는 것으로 알려졌다.
Kure Engineering College 연구진은 Hiroshima 종합기술연구소와의 공동으로 CFRP 전용 3D프린터를 개발했으며 신규용도 개척을 위해 관련기업과의 공동연구가 요구되고 있다.
CFRP 전용 3D프린터의 헤드 부분은 직경 0.8-0.9미리미터 노즐에서 나일론을 재차 50% 함침시킨 탄소섬유 실과 나일론을 동시에 사출‧조형하는 시스템이다. 사출 나일론 원료인 나일론 필라멘트의 직경은 1.75미리미터이다.
사출 시 탄소섬유 실과 플래스틱 혼합비율을 자유롭게 변경하면서 조형할 수 있어 유연성 변경 및 플렉시블(Flexibla) 조형이 가능하다.
연구진은 2단 및 5단 적층체 등 다양한 형상의 시제품을 조형하고 있으며, 탄소섬유는 나일론만 사용했을 때에 비해 인장강도가 약 40배에 달하는 것을 확인했다.
탄소섬유 이외에 유리섬유를 이용하기 위해 소형‧경량 및 복잡한 형상으로 강도가 높은 성형제품, 유연성이 있으나 강도가 높은 성형제품 등을 검토하고 있다.
CFRP용 3D프린터는 미국시장에도 존재하나 탄소섬유를 직접 활용하기 때문에 치밀하게 조형하는 것은 불가능하며, 조형할 수 있는 형상에 제약이 있는 등 항공기 분야 일부를 제외하고 다양한 분야에 채용되지 못하고 있다.
Kure Engineering College 연구진은 해당 기술을 활용할 수 있는 용도 개척이 과제로 남아있기 때문에 관련기업 함께 공동연구를 추진해 나갈 방침이다. (L)