드릴링은 탄소 섬유 복합재의 가장 일반적인 2차 가공 방법 중 하나이며, 드릴링은 주로 구조 부품을 리벳팅하거나 고정하는 데 사용됩니다.
탄소섬유판은 비교적 취성이 강하고 가공 중에 층분리 문제가 발생하기 쉽습니다.
탄소섬유판은 이방성과 불균일성, 층간 접합 강도가 낮고 온도의 영향이 큰 등의 이유로 가공이 어려운 대표적인 소재로, 드릴링과 구멍 가공 시 박리, 버, 찢어짐과 같은 결함이 발생하기 매우 쉽습니다.
드릴링 탄소 섬유판이 박리될 수 있는 두 가지 주요 이유는 다음과 같습니다.
하나는 축방향 힘이고 다른 하나는 절단 과정에서 발생하는 열입니다.
그 중 축력의 역할이 주된 이유이다. 드릴링의 축 방향 힘이 탄소 섬유판에 작용할 때 강도가 탄소 섬유판의 수지 강도보다 크면 수지가 파손되어 박리를 형성합니다.
박리 현상의 또 다른 원인은 도구의 온도와 접촉 면적이 증가함에 따라 탄소섬유와 수지의 열팽창 계수가 달라서 동시에 열 효과를 받으면 박리가 발생한다는 것입니다.
드릴링 공정의 잘못된 작업으로 인해 탄소섬유판이 박리될 수 있다는 사실 외에도 탄소섬유판을 제조할 때 박리의 위험도 있습니다.
탄소섬유판은 탄소섬유 프리프레그를 절단하여 질서있게 쌓아 만든 후 베이킹 및 경화 단계로 들어갑니다.
탄소 섬유 프리프레그가 금형 내에서 가열 및 가압된 후 핫 프레스 금형이 닫혀 탄소 섬유 라미네이트 재료가 뜨거운 압력 하에서 점차적으로 경화됩니다.
그러나 이 과정에서 압력이 충분하지 않으면 생산된 탄소섬유판은 박리 현상이 쉽게 발생합니다.
탄소섬유판은 일단 박리되면 폐기물과 마찬가지이므로 수리할 수 없기 때문에 생산 및 가공 시 종합적으로 고려해야 합니다.
축력은 2차 드릴링 공정을 위한 탄소섬유판의 품질에 영향을 미치는 중요한 요소이며, 탄소섬유판의 박리 결함 및 오리피스 분할의 주요 원인이기도 합니다.
드릴링 과정에서 축력이 클수록 박리 및 쪼개짐 가능성이 커지고 파손 범위도 커집니다.