민수항공기 열가소성 복합재 동체 부품개발을 위한 고속 열 성형 공정 평가 및 인증

Abstract

본 논문에서는 민수항공기 열가소성 복합재 동체 부품을 개발하기 위해 부품 설계, 고속 열 성형 공정 기반 제작, 제작된 부품의 성형성을 평가하였다. 고속 열 성형 해석을 수행하여 Blank 크기 및 형상, Tensioner 위치 및 초기 하중 등을 고려한 최적 공정변수를 수립하였고, 이를 기반으로 실제 제작을 수행하였다. 제작된 부품의 주름 분포, 두께 균일성 등을 평가하여 유한요소해석 기반의 공정 예측 정확성을 검증하였다. 또한, 제작단계에서 복합재료 인증체계를 고려하기 위해 CMH-17, Part 23을 기반으로 제작된 부품의 결정화도, 기공률을 분석하였고, 그 결과 모든 부품에서 결정화도 21% 이상, 기공률은 2% 이하를 보였다. 이를 통해 본 논문에서 수행한 공정 및 제작된 부품은 실제 항공기 동체 구조에 적용될 수 있는 품질과 인증 적합성에 일부 부합하는 것으로 판단하였다.