복합 재료(컴포지트): 높이 날아라!
현재 항공우주 산업에서 무게 절감은 큰 과제입니다. 향상된 성능, 연료 소비 감소 및 배출량 감소는 경쟁적인 시장에서 제조업체에게 주요 이점을 제공할 수 있으며 복합 재료(컴포지트)를 사용하면 이러한 모든 영역에서 기회를 얻을 수 있습니다.항공기의 무게와 균형은 비행 안전에 매우 중요하며 항공우주 산업에서 중요한 과제입니다. 향상된 성능, 연료 소비 감소 및 배출량 감소는 경쟁적인 시장에서 제조업체에게 주요 이점을 제공할 수 있으며 고급 복합 재료(컴포지트)를 사용하면 이러한 모든 영역에서 기회를 얻을 있습니다.
9/11 테러와 글로벌 경기 침체 이후 수년간 침체기를 겪었던 전 세계 항공 산업은 최근 3~4년 동안 매우 높은 성장세를 보이고 있습니다. 그러나 연료 가격 상승, 경기 침체, 경쟁 심화는 오늘날 글로벌 항공사 비즈니스의 수익 창출 잠재력을 갉아먹고 있는 현실입니다.
제조업체가 이러한 문제를 해결하는 한 가지 방법으로는 항공기 연료 소비와 환경에 미치는 영향을 모두 줄이는 경량화가 있습니다. 이로 인해 최신 세대의 상업용 항공기에서는 복합 재료(컴포지트)의 사용이 50% 증가했습니다.
복합재료(Composite)의 힘
복합재료는 본질적으로 두 가지 이상의 서로 다른 소재를 조합하여 최상의 특성을 결합하거나 개별 소재만으로는 얻을 수 없는 새로운 특성을 부여하는 데 사용됩니다. 이러한 기술은 기존 금속 부품의 무게 감소, 부식 방지, 소음 및 진동 방지 설계 등 다양한 문제를 해결합니다.
복합재료는 금속 부품과 비교하여 동등하거나 더 큰 구조적 강도를 제공하고 교체 필요성이 적기 때문에 항공우주 산업에서 매우 중요합니다. 이렇게 경량화된 부품은 연료 효율을 높이고 수리 비용을 절감할 수 있으며, 무게는 줄이면서 강도는 동일하거나 더 높은 부품을 제공합니다. 일반적으로 항공기에는 구조 부품에 사용되는 탄소 섬유, 유리 섬유, 케블라(아라미드) 섬유와 브레이크, 연소 및 배기 부품에 사용되는 세라믹 매트릭스 복합재가 사용됩니다.
복합재료는 일반적으로 전체 구조 중량을 20~50%까지 줄여 연비를 개선할 수 있습니다. 또한 패스너, 볼트 등이 거의 필요하지 않고 경우에 따라 여러 금속 부품을 하나의 복합 부품으로 통합할 수 있기 때문에 부품 조립 비용이 절감됩니다.
그러나 복합재료의 사용은 항공기 제조업체에게 몇 가지 과제를 안겨줍니다. 금속 가공과 마찬가지로 복합재료에도 부품 규정 준수를 보장하기 위해 유지해야 하는 고유한 제조 요구 사항이 있습니다. 이는 제조 비용을 절감하는 데 도움이 되는 첨단 자동화 프로세스와 함께 계속 진화하고 있습니다. 대부분의 경우, 전문 제조업체만이 복합재료 부품을 제작할 수 있는데, 이는 이들 제조업체가 해당 소재에 대한 첨단 기술에 투자하고 끊임없이 늘어나는 항공기 제작 속도를 지원할 수 있기 때문입니다.
세코의 지원으로 더 많은 마일을 비행하세요.
세코는 복합재료에 대해 주로 다이아몬드 코팅 초경 엔드밀 제품군을 제시합니다. 이러한 공구들은 매우 빠른 절삭속도와 피드를 유지하면서 매우 우수한 표면 품질을 만들어냅니다. 세코는 난삭재의 까다로운 절삭 조건에 최적화된 PCD(다결정 다이아몬드) 브레이징 인서트도 갖추고 있습니다.
복합재료의 드릴 공정에서 흔히 발생하는 문제로는 박리, 갈라짐, 표면 조도 불량 등이 있습니다. 최적화된 포인트 형상을 적용하여, 홀의 품질을 개선하고 확보하는 동시에, 다이아몬드 코팅 또는 PCD를 통해 경쟁력 있는 절삭 조건과 연장된 공구 수명을 달성할 수 있습니다. 세코는 최근 하이브리드 스택(겹판) 소재를 위한 표준화된 절삭 공구 2종을 새롭게 출시했습니다: JC898 및 JC899.
러퍼(황삭 공구) JC898 는 내부 절삭유 채널을 통해 압축 공기로 여분의 이물질을 제거할 있는 고이송 공구입니다. 피니셔(정삭 공구) JC899 는 특허받은 이중 형상 설계를 적용했으며 원형 측면 밀링 사이클을 통해 공작물을 정삭합니다.
미래를 내다볼 때 항공우주 산업은 더 가볍고 효율적인 항공기를 계속 요구할 것이 분명합니다.
언젠가는 금속이 아닌 복합재료로만 구성된 항공기를 보게 될지도 모르지만, 현재로서는 여전히 일부 금속, 일부 복합재료로 구성된 항공기를 볼 수 있습니다. 단기적으로는 재생 소재를 사용하기 위한 공정의 개발과 제조 비용 절감을 위한 지속적인 소재 최적화가 이루어질 것이며, 복합 재료는 여전히 제작 비용이 비싸기 때문에 단기적으로는 재생 소재를 사용하는 공정 및 가공이 개발될 것입니다.
