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Investigation on the reuse of recycled carbon fibers in various non-wovens for HP-RTM and WCM processes = HP-RTM과 WCM 공정을 위한 다양한 부직포에서의 재활용 탄소 섬유 재사용에 대한 연구
서명 / 저자 Investigation on the reuse of recycled carbon fibers in various non-wovens for HP-RTM and WCM processes = HP-RTM과 WCM 공정을 위한 다양한 부직포에서의 재활용 탄소 섬유 재사용에 대한 연구 / Lukas Rossel.
저자명 Rossel, Lukas ; 로셀 루카스
발행사항 [대전 : 한국과학기술원, 2018].
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초록정보

Nowadays increased efficiency is demanded more and more often and becomes a crucial part of technology and development. A possible solution is the reduction of moving masses, which is often realized by substituting materials with carbon fiber reinforced plastics (CFRP). On the contrary, the production of carbon fiber reinforced plastics often creates great amounts of fiber waste. Furthermore the recycling of end-of-life parts will further increase the quantities of carbon fiber waste. This waste material is only used as a short fiber reinforcement in sheet molding compound (SMC) or bulk molding compound (BMC). An alternative is the production of non-woven fabrics. In this study non-woven fabrics from recycled carbon fibers are successfully infiltrated with a fast curing epoxy system in high pressure resin transfer molding process (HP-RTM) and wet compression molding process (WCM) and their mechanical properties are determined. Needle punched ’airlay’ and ’carding’ type non-wovens with area densities from 300-900 g/m2, and initial fiber lengths of 60-110mm are used. Some non-wovens are further reinforced with the ’maliwatt’ technology. It is possible to find process parameters for successful infiltration of non-wovens with an average carbon fiber volume fraction of 20-40% in the composite using a plate geometry. Tensile, flexure and compression testing are conducted and reveal that ’carding’ type materials, and ’airlay’ type materials with 110mm initial fiber length, have an anisotropic behavior. ’Airlay’type materials with initial fiber lengths of 60-90mm show an isotropic behavior. Large deviations of the fiber volume fractions and area densities of up to 25% from the expected mean value are discovered for some types of non-wovens. SEM scans of fracture surfaces reveal fiber bundles indicating a need for further improvement of the non-woven production process. Finally, no significant difference of the infusion processes on the tested materials properties are recognizable.

요즘 증가하는 효율성은 점점 더 자주 요구되며 기술의 핵심 부분이되었습니다. 및 개발. 가능한 솔루션은 움직이는 질량을 줄이는 것입니다.탄소 섬유 강화 플라스틱 (CFRP)으로 대체. 반대로, 탄소 섬유 강화 플라스틱은 종종 많은 양의 섬유 폐기물을 생성합니다. 또한 재활용 수명이 다한 부품은 탄소 섬유 폐기물의 양을 더 늘릴 것입니다. 이 폐기물은 시트 몰딩 컴파운드 (SMC) 또는 벌크 몰딩 컴파운드에서 단 섬유 보강재로만 사용됩니다 (BMC). 대안은 부직포의 생산이다. 이 연구에서 부직포는 재생 탄소 섬유는 고압 수지에서 빠른 경화 에폭시 시스템으로 성공적으로 침투된다. 트랜스퍼 성형 공정 (HP-RTM) 및 습식 압축 성형 공정 (WCM) 속성이 결정됩니다. 면적 밀도를 갖는 니들 펀칭 '에어 레이'및 '카딩'유형 부직포 300-900 $g/m^2$, 초기 섬유 길이는 60-110 mm입니다. 일부 부직포는 더욱 강화됩니다. 'maliwatt'기술로 성공적인 침투를위한 공정 매개 변수를 찾는 것이 가능합니다. 평판을 사용하는 복합체에서 평균 탄소 섬유 부피 분율이 20-40 % 인 부직포 기하학. 인장, 굴곡 및 압축 시험이 실시되고 '카딩 (carding)'유형의 재료, 및 110mm 초기 섬유 길이를 갖는 '에어 레이 (airlay)'유형의 재료는 이방성 거동을 갖는다. '에어 레이' 60-90mm의 초기 섬유 길이를 갖는 유형의 재료는 등방성 거동을 나타낸다. 큰 편차 예상 된 평균값으로부터 25 %까지의 섬유 부피 분율 및 면적 밀도가 발견된다. 부직포의 일부 유형의 경우. 파 단면의 SEM 스캔은 필요성을 나타내는 섬유 다발을 나타냅니다. 부직포 제조 공정의 개선을 위해 마지막으로, 테스트 된 재료 특성에 대한 주입 공정을 인식 할 수 있습니다.

서지기타정보

서지기타정보
청구기호 {MME 18090
형태사항 iii, 85 p. : 삽도 ; 30 cm
언어 영어
일반주기 저자명의 한글표기 : 로셀 루카스
지도교수의 영문표기 : Jung Kim
지도교수의 한글표기 : 김정
학위논문 학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 기계공학과,
서지주기 References : p. 81-83
주제 Carbon fiber
recycling;Non-wovern
HP-RTM
wet Compression Molding
탄소섬유
부직포
재활용
HP-RTM
WCM공정
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