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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이광주
- 발행연도
- 2021
- 저작권
- 한국기술교육대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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두 가지 이상의 부품을 구조적으로 체결하는 여러 가지 방법 중에서, 접착 제를 사용하는 방법의 사용이 점차 증가하고 있다. 용접 등의 방법으로 체결할 수 없는 이종 재료 간의 체결에서는 접착이 더욱 중요한 방법으로 활용 되고 있다. 접착제를 사용한 체결에서는, 접착제 도포 이전에 접착력을 향상 시키기 위한 여러 가지 방법이 사용되고 있다. 이러한 방법에는 피착물의 샌딩(Sanding), 프라이머의 사용 등이 있다.
본 연구에서는 알루미늄과 유리섬유 강화 복합재료 (GFRP, Glass Fiber Reinforced Plastic)와의 접착 조인트에서, 접착제 도포 이전에 샌딩 (Sanding)과 프라이머의 사용을 통한 접착강도 향상 방안에 대하여 연구하 였다.
ASTM D5868 규격에 따라 단일 겹침 조인트 (Single Lap Joint)를 제작하였다. 제작성과 생산성 향상을 위해 전용 지그를 설계하여 시편 제작에 활용하였다. 알루미늄과 GFRP의 샌딩을 할 때에는, 각각 샌드블라스 트와 샌드페이퍼를 사용하였다. 알루미늄과 GFRP에 프라이머를 도포할 때에는, 각각 폴리우레탄 및 폴리에스터 계열의 프라이머를 사용하였다.
알루미늄과 GFRP를 서로 접합할 때에는 에폭시 접착제를 사용하였다.
MTS 810 Material Test System을 이용하여 ASTM D1002에 따라 인장 시험을 수행하여 접착강도를 측정하였다.
인장실험 이후 파단면을 관찰한 결과, 대부분의 시편에서 접착파괴 (Adhesive Failure)가 발생한 것을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP 양면에 모두 샌딩이 되어있고, 알루미늄에 프라이머를 도포한 시편의 경우에는 응집파괴 (Cohesive Failure)가 발생하였다.
인장 실험 결과를 통해 프라이머 도포 여부와 샌딩 여부에 따라 접착강 도가 어떻게 변화하는지 살펴보았다. 일반적으로 프라이머를 도포하였을때 접착강도가 향상되는 것을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP 양면에 모두 샌딩을 한 경우에는, 프라이머를 사용하여 최대 33.8%까지 접착강도를 향상시킬 수 있었다. 양면에 모두 샌딩을 하지 않은 경우에는, 프라이머를 사용하여 최대 29.8%까지 접착강도를 향상시킬 수 있었다.
샌딩도 접착강도를 향상시키는 것을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP의 양면에 모두 프라이머를 도포한 경우, 샌딩을 통하여 접착강도를 49.2% 향상시킬 수 있었다. 알루미늄과 GFRP에 프라이머를 전혀 도포하지 않은 경우, 샌딩을 통하여 접착강도를 최대 44.7% 향상시킬 수 있었다.
프라이머의 도포와 샌딩 중에서 어느 방법이 접착강도에 더 큰 영향을미치는지 살펴보았다. 알루미늄에 프라이머 도포나 샌딩을 하지 않았을 경우에, GFRP에 프라이머만을 도포했을 때보다 GFRP에 샌딩만 했을 때의 접착강도가 31.6% 더 크게 나타났다. GFRP에 프라이머 도포나 샌딩을 하지 않았을 경우에, 알루미늄에 프라이머만을 도포했을 때보다 알루 미늄에 샌딩만 했을 때의 접착강도가 16.7% 더 크게 나타났다.
프라이머를 사용하거나 샌딩하여 접착강도를 증가시킬 수 있으며, 프라 이머를 사용하는 것보다 샌딩을 통하여 더 큰 접착강도의 증가를 거둘 수있음을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP 양면에 모두 샌딩을 하였고, 알루 미늄에 프라이머를 도포하였을 때 응집파괴가 관찰이 되었으며 이 때의 접착강도가 특히 높게 나타났다. 알루미늄/GFRP 접착조인트에서 접착강 도에 좀 더 영향을 끼치는 것은 알루미늄 표면이라는 것을 확인하였다.
본 연구에서는 알루미늄과 유리섬유 강화 복합재료 (GFRP, Glass Fiber Reinforced Plastic)와의 접착 조인트에서, 접착제 도포 이전에 샌딩 (Sanding)과 프라이머의 사용을 통한 접착강도 향상 방안에 대하여 연구하 였다.
ASTM D5868 규격에 따라 단일 겹침 조인트 (Single Lap Joint)를 제작하였다. 제작성과 생산성 향상을 위해 전용 지그를 설계하여 시편 제작에 활용하였다. 알루미늄과 GFRP의 샌딩을 할 때에는, 각각 샌드블라스 트와 샌드페이퍼를 사용하였다. 알루미늄과 GFRP에 프라이머를 도포할 때에는, 각각 폴리우레탄 및 폴리에스터 계열의 프라이머를 사용하였다.
알루미늄과 GFRP를 서로 접합할 때에는 에폭시 접착제를 사용하였다.
MTS 810 Material Test System을 이용하여 ASTM D1002에 따라 인장 시험을 수행하여 접착강도를 측정하였다.
인장실험 이후 파단면을 관찰한 결과, 대부분의 시편에서 접착파괴 (Adhesive Failure)가 발생한 것을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP 양면에 모두 샌딩이 되어있고, 알루미늄에 프라이머를 도포한 시편의 경우에는 응집파괴 (Cohesive Failure)가 발생하였다.
인장 실험 결과를 통해 프라이머 도포 여부와 샌딩 여부에 따라 접착강 도가 어떻게 변화하는지 살펴보았다. 일반적으로 프라이머를 도포하였을때 접착강도가 향상되는 것을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP 양면에 모두 샌딩을 한 경우에는, 프라이머를 사용하여 최대 33.8%까지 접착강도를 향상시킬 수 있었다. 양면에 모두 샌딩을 하지 않은 경우에는, 프라이머를 사용하여 최대 29.8%까지 접착강도를 향상시킬 수 있었다.
샌딩도 접착강도를 향상시키는 것을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP의 양면에 모두 프라이머를 도포한 경우, 샌딩을 통하여 접착강도를 49.2% 향상시킬 수 있었다. 알루미늄과 GFRP에 프라이머를 전혀 도포하지 않은 경우, 샌딩을 통하여 접착강도를 최대 44.7% 향상시킬 수 있었다.
프라이머의 도포와 샌딩 중에서 어느 방법이 접착강도에 더 큰 영향을미치는지 살펴보았다. 알루미늄에 프라이머 도포나 샌딩을 하지 않았을 경우에, GFRP에 프라이머만을 도포했을 때보다 GFRP에 샌딩만 했을 때의 접착강도가 31.6% 더 크게 나타났다. GFRP에 프라이머 도포나 샌딩을 하지 않았을 경우에, 알루미늄에 프라이머만을 도포했을 때보다 알루 미늄에 샌딩만 했을 때의 접착강도가 16.7% 더 크게 나타났다.
프라이머를 사용하거나 샌딩하여 접착강도를 증가시킬 수 있으며, 프라 이머를 사용하는 것보다 샌딩을 통하여 더 큰 접착강도의 증가를 거둘 수있음을 확인하였다. 알루미늄과 GFRP 양면에 모두 샌딩을 하였고, 알루 미늄에 프라이머를 도포하였을 때 응집파괴가 관찰이 되었으며 이 때의 접착강도가 특히 높게 나타났다. 알루미늄/GFRP 접착조인트에서 접착강 도에 좀 더 영향을 끼치는 것은 알루미늄 표면이라는 것을 확인하였다.
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