유리 섬유 튜브 제조 방법을 몇 가지 알고 계신가요?

에폭시 유리 섬유 튜브에는 여러 가지 주요 제조 방법이 있으며, 각각 특정 성능 요구 사항, 튜브 크기 및 생산 규모에 맞게 설계되어 있습니다.

1. 연속 압출(Pultrusion)

연속 섬유(유리섬유, 탄소섬유 또는 아라미드 섬유)를 수지 욕(에폭시 또는 불포화 폴리에스터)을 통과시킨 다음 가열된 다이를 통과시켜 튜브의 형태를 만들고 경화시킵니다.

공정 중에 표면 매끄러움 또는 방사형 강도를 위해 베일(vail) 또는 매트(mat)와 같은 추가층을 첨가할 수 있습니다.

주요 특징:

높은 생산 속도: 길이가 길고 일정한 단면(원형, 사각형 또는 맞춤형 프로파일 등)을 가진 직관용으로 이상적입니다.

섬유 방향: 튜브 축 방향을 중심으로 대부분 종방향이지만, 매트로 인해 일부 무작위 방향성도 존재합니다.

적용 분야: 구조 지지대, 전기 절연체, 선박 부품 및 일반용 튜빙.

장점: 대량 생산에 있어 비용 효율적; 균일한 벽 두께와 매끄러운 표면 마감.

제한 사항: 직관만 제작 가능; 복잡한 형상(곡선, 테이퍼 등) 제작이 어렵습니다.

2. 필라멘트 와인딩

섬유에 수지를 충분히 함침시킨 후 정밀한 각도(예: 0°, 90° 또는 나선형)로 회전하는 몰드(코어) 주위에 감아 올립니다. 이후 몰드를 가마 또는 상온에서 경화시킨 다음 튜브를 분리합니다.

주요 특징:

섬유 배향: 높은 수준의 제어 가능(압력 용기의 둘레 방향 강도를 위한 후프 와인딩, 축 방향 강도를 위한 종방향 와인딩, 또는 균형 잡힌 성능을 위한 복합 적용 등).

튜브 형상: 직관 또는 테이퍼 관뿐만 아니라 복잡한 형상(압력 용기를 위한 돔 등)도 제작 가능.

적용 분야: 고성능 압력 용기, 항공우주 부품(예: 로켓 케이싱), 파이프 및 맞춤 설계된 구조물 등.

장점: 특정 하중(예: 압력 또는 인장력)에 대해 최적화된 강도; 높은 섬유 부피 분율(최대 70%까지 가능)

단점: 풀트루전 방식보다 생산 속도가 느림; 특수 형상에는 맞춤형 몰드(만드릴)가 필요함

3. 핸드 레이업(수동 적층)

유리섬유 천 또는 매트를 수동으로 수지로 포화시킨 후 금형(예: 원통형 만드릴)에 도포함. 롤러로 공기 방울을 제거하고, 상온 또는 가열 상태에서 튜브를 경화시킴.

주요 특징:

저비용 설비: 소량 생산 또는 프로토타입 제작에 적합함

섬유 배향: 대부분 무작위 또는 층상 구조(예: 종방향 및 원주 방향 층을 교차 배치)

적용 분야: 맞춤형 튜브, 소규모 수리 작업 또는 특수 부품(예: 예술적 용도 또는 저용량 산업용 부품)

장점: 소량 생산에 유연함; 고가의 장비가 필요 없음

단점: 품질 일관성 부족(작업자 숙련도에 의존함); 자동화된 방법에 비해 느리고 정밀도가 낮음

4. 수지 전달 성형(RTM)

건식 유리섬유 프리폼(사전 절단된 섬유 형태)을 닫힌 몰드에 배치합니다.

에폭시 수지를 압력하에 주입하여 섬유를 포화 상태로 적신 후 경화시킵니다.

주요 특징:

고정밀: 허용오차가 좁고 복잡한 내부/외부 형상(예: 리브, 플랜지)을 가진 튜브를 제작할 수 있음.

섬유 방향: 연속 및 비연속 섬유 모두를 결합하여 요구되는 강도에 맞게 설계 가능.

적용 분야: 항공우주, 자동차 또는 스포츠 장비(예: 경량 자전거 프레임)의 고성능 부품.

장점: 일관된 품질; 최소한의 폐기물; 중간~대량 생산에 적합함.

제한 사항: 금형 비용이 높음; 전문 장비와 기술이 필요함.

5. 원심 주조

단절된 유리섬유와 수지를 회전하는 몰드에 붓습니다. 원심력에 의해 재료가 몰드 내면을 따라 고르게 분포되며 튜브 형태를 형성합니다.

회전 상태에서 경화시켜 균일한 두께를 확보함.

주요 특징:

단섬유: 연속 섬유가 아닌 채직사를 사용하여 등방성(균형 잡힌) 강도를 가지지만 프레그 및 필라멘트 와인딩보다 낮은 강도를 나타낸다.

적용 분야: 대형 관, 파이프 또는 균일한 두께가 요구되는 구조 부품(예: 하수관, 화학 탱크).

장점: 대형 제품 제작에 적합하며 단순하고 두꺼운 벽관 제작에 있어 비용 효율적이다.

제한 사항: 단섬유로 인한 낮은 기계적 강도; 섬유 배열 각도 조절이 제한적이다.

6. 자동 테이프 레이잉(ATL)

프리프레그 처리된 유리섬유 테이프가 로봇 팔을 이용해 정확한 패턴으로 몰드 위에 자동으로 배치된다. 테이프는 가열 및 압착되어 접착력을 확보한 후 오븐 또는 오토클레이브에서 경화된다.

주요 특징:

고정밀: 복잡한 각도와 다층 구조를 위한 컴퓨터 제어 섬유 배치가 가능하다.

연속 섬유: 우수한 강도와 일관성을 제공한다.

적용 분야: 정밀한 성능이 요구되는 항공우주, 방위산업 등 첨단 기술 산업의 핵심 부품.

장점: 초정확한 섬유 방향; 인적 오류 최소화; 대형 튜브에 대한 확장성.

단점: 매우 높은 초기 비용; 고급 로봇 공학 및 프로그래밍 필요.

방법 간 주요 차이점

방법	섬유 방향	생산 속도	복잡성	일반 튜브 크기	강도 수준
압출	대부분 종방향	높은	낮은	긴 직관형 튜브	높은
필라멘트 감기	제어 가능 (후프/축방향)	중간	중간	직관형/테이퍼형 튜브	매우 높습니다
수작업 레이업	무작위/층상	낮은	낮은	소형/맞춤형 튜브	중간
RTM	엔지니어링(하이브리드)	중간	높은	복합 단면형상	높은
원심 주조	짧고 무작위	중간	낮은	대형 직경 튜브	중간
ATL	정밀 제어	낮은	매우 높습니다	대형/고정밀	초고밀도

RDS 컴포지트는 다양한 유리섬유 튜브를 제작할 수 있습니다. 당사는 원자재 조달부터 전 생산 과정까지 철저히 관리하여 국제 규격을 충족하는 제품을 제공합니다. 당사는 고객에게 신뢰성 있는 품질의 제품과 신속한 납기를 약속드립니다.