죄송합니다. (1)편 글 올리고 담배 한대 피면서.. 올린 글을 보았더니
글쓴이 정보에 홈피가 나와 버리는군요..... 지금 홈피 안 나오도록 수정했습니다.

탄력 받은 김에 (2)편 들어 갑니다.

3. 카본 복합재 '파이프' 의 성형법

카본복합재의 파이프를 만드는 방식에는 여러가지가 있습니다.

(1) 낚시대공법 (랩핑법)

이것은 맨드렐 이라고 불리는 금속제의 파이프 금형에 카본을 감아 만드는 방법이다..
라고 최대한 간단히 설명할 수 있겠습니다.
좀 더 세부적으로 설명하자면 보통 길이는 1m 전후, 소구경, 중간정도의
생산성을 가지는 성형법으로서
금형에 해당하는 금속제의 파이프 (특별히 멘드렐 이라고 부릅니다) 에
카본 prepreg (카본의 섬유 원단에 에폭시를 미리 적신 후 에폭시가 반정도 경화되어
진득한 상태에서 냉동 보관한 것, 사용시 미리 실내에 꺼내놓아 습기가 날아간 후 사용하며
드라이기로 열을 가하면 반경화된 에폭시가 다시 진득해져서 카본원단을 스티커 붙이듯이
붙일 수 있는 상태가 됩니다. 이 프리프레그-prepreg-에 사용된 에폭시는 상온경화형의 에폭시가
아니라 고온경화형의 에폭시를 사용하기 때문에 보통 120-130도씨 정도의 고온에서 몇시간을
구워야 완전히 경화가 됩니다.) 를 원하는 겹수만큼 손으로 감아붙인 후,
과잉된 에폭시를 짜내기 위한 열수축 테이프를 힘껏 당겨서 카본원단 위에 감은 후
오븐에 넣어 완전히 경화시킵니다.
몇시간 동안 구워서 경화가 끝난 것을 꺼내서 냉각시키고 맨드렐에서 카본부분을 빼내면
카본의 파이프가 완성되어 나오는 것입니다.

(2) 필라멘트 와인딩공법

이것은 선반같이 생긴 기계로 성형하는 방법으로서
선반같이 생긴 기계에 위에서 설명한 맨드렐을 고정시켜 회전시킵니다.
선반의 공구대에는 카본섬유의 로빙 (실)을 공급하는 장치와 로빙이 에폭시에 한번
담구어져 적셔주는 장치가 되어 있습니다.
맨드렐이 회전하는 동안 카본섬유 로빙이 에폭시를 담은 통을 통과하여 적혀진 상태로
맨드렐에 감기게 되며 선반의 공구대에 해당하는 부분 전체가 좌우로 왕복운동을 함에
따라 일정한 각도로 맨드렐 위에 계속하여 감기게 되는 것입니다.
이 때 섬유가 감기는 각도에 따라 파이프의 강도특성 (압축, 인장, 휨강성) 이 모두
다르게 되며 그만큼 설계 자유도가 높다고 할 수 있습니다.
파이프나 압력용기를 만드는데 있어서 가장 강한 강도를 가지는 성형법이며
(섬유가 감기는 동안 일정한 장력을 받은 상태로 감기기 때문)
인공위성의 트러스 구조물에 사용되는 소구경의 카본 파이프들이 이 성형법으로
제작이 됩니다.

(3) 진공성형법

이것은 단순히 말로 설명하기가 좀 힘든 성형법인데....
쉽게 풀어 설명 한다면 금형 위에 카본 섬유를 놓고 에폭시를 바른 다음에
금형 전체를 진공 포장 하듯이 비닐(물론 그냥 비닐은 아닙니다)로 감싸서
진공을 걸어 과잉된 에폭시 수지를 짜내고 진공압력이 걸린 상태로 경화를
시키는 성형법입니다.
성형 결과물의 특징으로서는 복잡한 형상도 성형이 가능하며 현존하는 성형법 중
수지의 함유량이 가장 낮은 (거꾸로 이야기한다면 섬유의 함유율이 가장 높은)
성형법이며 즉 가장 경량의 구조물을 만들 수 있는 성형법입니다.
주로 항공기 부품을 제작하는데 많이 쓰입니다.
위의 (1),(2) 성형법과 차이가 있다면 우선 금속제의 금형이 필요하지 않다는
것이며 금형 자체를 FRP 등을 이용한 복합재로 제작해서 쓸 수 있습니다.
또한 (1),(2) 가 파이프 형상에 국한되는 것에 반해 이것은 어떠한 형상도
제작이 가능합니다.

(4) 브레이딩공법

가장 복합한 성형법으로 엄밀히 말하자면 브레이딩법은 성형을 위한 전단계의
프리폼(천 형태의 원단도, 실 모양의 로빙도 아닌 것으로 카본섬유를 특수하게
제직하여 만든 제품형상과 거의 유사한 모양의 카본섬유 집합체)를
만드는 과정입니다.
브레이딩을 우리말로 한다면 '편사' 라는 것이 되며....
우리가 흔히 볼 수 있는 편사로는 양발의 제작법, 압력 호스에 실이 보강된 것이 편사,
그리고 유압호스에 스테인리스와이어가 지그재그로 감겨 있는 것이 바로 편사,
즉 브레이딩입니다.
워낙에 복잡한 성형법이라 대충 넘어 갑니다~~~ 국내에 없습니다 이놈은 ㅠ.ㅠ
(한국기계연구원에만 시험적으로 있음)

4. 자... 이제 대단위의.....막 '국내에서 커스텀 작업' 하기

어차피 파이프를 만들려면 위에서 열거한 방법이나 혹은 그것을 약간 응용하거나
생략한 방법을 사용해야 합니다.

만약...DIY 를 하신다면..... (Do It Yourself)
미국 아마추어들이 로켓의 몸통을 사용하는 이런 방법으로 만드실 수 있을 것입니다.
먼저 원하는 직경과 비슷한 직경의 지관 (종이관) 을 구한다. 꼭 지관이 아니더라도
PVC 파이프.. 이것도 무지 휼륭한 소재가 되겠습니다.
감 잡으신 분 계시죠? ㅎㅎ
나 혼자 쓸거 만드는데 금형이고 몰드고 만들 필요가 뭐 있겠으며....
눈에 보이는 경통 표면이야 좀 울퉁불퉁하면 어떻겠습니까.
(울퉁불퉁 표면은 나중에 사포질 신공으로 다듬어서 마무리해도 멋짐)
카본원단과 에폭시 수지를 구입하셔서.... 카본원단에 에폭시수지를 살살 발라가며
지관이나 PVC 파이프에 감으세요~~
한겹당 뭐 까이꺼 대~~충 0.5mm 정도 나온다고 계산하시고 원하는 겹수만큼
감으시면 되시겠죠~ (진공성형시 1겹당 규정두께는 0.25-0.27mm)
다 감으신 후에... 물같은 에폭시가 좀 진득~~하니 흘러 내리지 않을때까지
겜이나 하면서 좀 놀아 주세요.
그리고 어느 순간 (보통 상온에서 한두시간 후) 에폭시가 흘러내리지 않고 손가락에
묻어 나올랄말락하게 굳었다 싶으시면 포장용 스카치 테이프를 감으세요.
그냥 감으시는게 아니라... 파이프를 잘 고정해 놓으시고 붕대감듯이 좍~~좍~~~
당겨서 돌돌돌 말아 감으셔야 합니다. 그래야 필요없이 무게만 나가는 에폭시가
짜져 나오고 또한 카본원단의 층과 층 사이가 압착이 되어서 강도가 강해지니까요.
다 감으셨으면 따뜻한 곳에 모셔두고 한 2-3일 잊고 지내십시오.
(안전하게 완전 경화 시키시려면 상온 20도에서 일주일 강추!!)
대망의 2-3일이 지난 후 테이프를 풀어 보시면 단단하게 굳어 있는 카본 파이프가
보이실 것입니다. 물론 내부의 지관은 어차피 가벼우니깐 바로 식모지붙이셔도
좋고....
PVC 파이프를 사용하셔서 PVC 무게도 줄이고 싶으시면 내부의 PVC 파이프를
부셔서 제거해 버리시면 됩니다.

만약.....
자작을 하더라도 회사에 맡겨서 좋은 결과를 얻고 싶다................

이거 답 없습니다 ㅡ.ㅡㅋ

위에서 설명한 바와 같이 (2),(4)번은 엄청난 장비가 있어야 함은 물론 이거니와
(1)번까지 포함한 성형법들은 금속제의 맨드렐을 제작하지 않고서는 성형이
불가능 하기 때문입니다.

이 맨드렐 하나 만들려면 벌써 몇백만원 되어 버리지요. (6인치만 넘어도 이정도 가격)

그럼.... (4)번은 국내에 없어서 못하고, (1), (2) 는 맨드렐을 만들어야 되므로 힘들고...

아직 (3)번이 남았네요??

진공성형법이라.........

우선 금형은 금속제가 아닌 FRP 로 제작을 하게 되므로
금속으로 만든 맨드렐에 비해 10분의 1 이상 낮은 가격으로
금형을 제작할 수 있습니다.
또한 위에서 말씀드린바와 같은 진공성형한 결과물의 특성... 좋습니다.

국내에 해 줄 수 있을만한 업체....... 솔직히 .. 죄송합니다.
저말고는 한두개를 커스텀 제작해 줄 곳은 없습니다..........

결론이 아이러니하게 되었군요.

광고글로 오해 받기는 싫고.......
(사실 주문제작해 드린다고 해도 저희 입장에서 돈벌이는 안 됩니다 ㅡ.ㅡㅋ)
할 수 있는데 못 한다...라고만 아시고 포기하는 모습을 보자니 안타깝고....

결국 이도 저도 못한채...
그래도 (1), (2)편 정도의 글이면 도움(정보)은 되었을 정도의 글이 아니었겠는가...
하는 스스로의 위안을 삼고 이상 글 마칩니다.

긴 글 읽어주셔서 감사합니다.