[스크랩] 요트가 만들어지기까지....적층작업

유리섬유와 적층작업

제품의 크기가 작은경우는 별도의 장소에서 미리 수지를 함침시킨후 ,몰드등의 적층부에

부착시켜 롤러로 탈포를 하는 작업공정을 한다.  그러나 헐 등의 대형제품을 적층하는

경우에는 유리섬유의 사이즈가 매우 크다.  스템에서 트랜섬까지 길이만큼  유리섬유의 롤

폭으로 잘라서 한꺼번에 작업을 하게 된다.  "ESPRIT DU VENT"모델을 예로 들자면,대략 1M X 9M 의 유리섬유를 취급한다.  이런 큰 사이즈의 유리섬유에 미리 수지를 함침시켜 흐물흐물 해진상태로 들고 이동한다는것은 애초에 불가능할것이다.  따라서 이런 큰 사이즈의 적층은 ,겔코트면에 미리 수지를 발라준후 건조상태의 유리섬유를 그 위에 깔아준뒤  수지를 적신 롤러로 함침을 시켜주는 방식으로 한다.

 

매트와 로빙의 적층순서.

겔코트면위에 제일 첫번째로 매트를 깔아준다.

로빙을 겔코트면에 직접 적층하면 , 완성후 헐 표면밖으로 로빙의 직조무늬가 요철형태로 나타나게 된다.표면의 아름다움을 가장 중시하는 프로덕션 요트의 경우에는 매트를 또 1층 추가하여 합계 2층으로 안전을 도모한다.  NJY의 경우도 당연히 매트2층을 적층한다.

또 유리섬유의 모양을 보면 알수있지만,매트는 보푸라기 형상으로 되어있어서 적층했을때 각각의 층 사이의 접합력이 강하다.  반대로 로빙은 매끈하게 되어있어서 각 층간에 서로 물고있는 힘이 약하다.  따라서 매트-매트(M-M)의 조합과,  매트-로빙-매트(M-R-M)의 조합은 고려할만 하지만,  로빙-로빙(R-R)의 조합은 좋지않다.

로빙층의 연속은 층간에 유리섬유의 다릿발이없이 수지만으로 접착하고 있어서  층간 박리가 일어나기 쉬우므로 매우 위험하다.

물론 NJY에서도 매트와 로빙은 반드시 교대로 적층하고 있다.

 

마지막 층

적층판의 마지막층은 매트로 끝내는 경우도있고,로빙으로 끝내는 경우도 있다.

경량화를 중시하는경우,로빙으로 끝내는 예가 많다.이것은 매트보다 로빙이 중량비로 볼때 특히 인장강도에서 훨씬 강하므로 ,완성판의 가장 외측에 이러한 강력부재를 사용하는것이 구조적으로 효율이 높기 때문이다.

 

반대로 최후의 층에 매트를 배치하는것의 장점은,FRP가 완성된후 격벽이나 스트링거 등을 2차적으로 접착해주어야하는 경우에 잘 나타난다.  즉,  후일에 무언가를 2차 접착해야하는경우,그 표면은 반드시 샌딩을 해주어야만 하는데 ,  로빙으로 끝낸경우에는 샌딩과정에서 장섬유가 갈려나와 강력부재로서의 역할에 손실이 생길 우려가 많아지게 된다.

완성후의 미관도 좋고,  중량을 그다지 중시하지 않아도되는 프로덕션 요트의 경우,매트로 마지막층을 하는 예가 많다.  NJY의 경우에도 마지막층은 매트이다.

 

마지막층은 사용하는 수지도 약간 다르다.

앞에서 말한바와같이 폴리에스테르수지는 그대로 경화시키더라도 공기와의 접촉으로 인해 표몀이 어느정도 끈적거린다.이런경우 수지에 파라핀을 첨가하거나 혹은 파라핀이 첨가된 수지(왁스타입수지)를 사용한다.  이 파라핀이 수지의 표면에 떠올라서 수지와 공기의 접촉을 차단시켜주기때문에 표면이 완전히 경화된다.  나중에 2차적으로 적층하는경우 ,  FRP의 표면을 샌딩한다는것은 이 파라핀을 제거시켜주는 역할도 하는것이다.

 

NJY에서 사용하고있는 유리섬유의 종류

위의 사진은 얀크로스 300g/m2  기본적으로 로빙과 거의 같으며,  인장강도가 필요한 장소에 사용한다.수자직으로 가늘고 유연하므로,  NJY에서는 몰드의 가드부분등 곡률이 작은부위에 사용한다.  그러나 너무 유연하기때문에 넓은 평면에는 사용이 불편하다.

 

 

위의 사진은 코아매트이다.  마이크로발룬과 유리섬유등으로 만들어지며,  폴리에스테르수지를 함침시켜 경화시키면  frp가 된다.  매트와 로빙으로 만든 frp보다 강도는 떨어지지만,  비교적 간단히 두께를 낼수있으므로 편리한 재료이다.  NJY에서는 마스트 옆의 바텀,  시어라인,  엔진부근의 헐,  등의 부분적 보강을 원하는 부위에 사용하고있다.  사진은 5밀리 두께의 코아매트이다.

 

위의 사진은 매트 450G/M2.  아래것은  페어매트(혹은 bi-ply fabric이라고도 함, 역주).매트와 로빙을 미리 일체로 만들어서 작업능률을 도모한것.  NJY에서는 현재 매트450g 과 로빙 580g 을 일체화한 페어매트를 사용중이다.

 

 

위의 사진은 로빙 600g /m2.  아래것은 UDR이다.섬유가 일방향으로 집중되어있는 로빙.  NJY에서는 헐 라이너에 있는 프레임과 종통재(LONGITUDINAL STRINGER)의 정상부근에 ,  강도,  강성 맴버로 사용한다.

 

 

윗 사진은 ..겔코트가 완전히 경화한후 적층이 시작된다. 몰드가 대형이라서 가운데 부분까지 손이 닿지않으므로,족장을 설치하여 작업한다.왼손에 드고있는 빨간 통에는 수지가 들어있다.  오른손의 롤러는 울로라.  몰드는 덱크용몰드이다.

 

 

왼쪽사진..유리섬유를 붙이고 수지를 함침시킨다.기본적으로 이런 작업의 반복이다.

가운데 사진..수지를 함침시키는 과정에서 중간에 남아있는 기포를 금속롤러로 뽑아준다.아무리 작은기포라도 꼼꼼하게 뽑아내려는 근면성이 요구된다.

오른쪽 사진..소형의 FRP제품도 거의 같은 요령으로 만든다.  몰드를 왁스로 닦고,겔코트를 도포하고,그것이 경화되면 적층을 하고 경화되기를 기다린다.

 

 

롤러종류...

FRP적층과정에서 가장 중요한 도구는 롤러이다.  기본적으로 두종류가 있다.  수지를 함침시킬때 쓰는 울로라와,  함침후에 남아있는 기포를 제거하는데 쓰는 탈포용 롤러이다.  탈포용은 금속이나 프라스틱제로 만들어진다. 

롤라를 사용하여 사람손으로 적층하는 방식을 핸드레이업이라 부른다.이것과달리 스프레이업이라 부르는 방식도 있다.이것은 유리섬유를 작업할 부분위에서 자동적으로 잘라서 ,  수지와 함께 콤프레샤 노즐로 뿌려주는 방법이다. 

결과적으로 매트만으로 적층한것과  같은 성격의 FRP가 만들어진다.  요트에서도 , 내장이나 천정 등의 비교적 강도를 필요로하지않는 부위에 사용된다.  NJY에서는 이 방법은 사용하지않고 전부 핸드레이업으로 적층한다.

맨 오른쪽의 두개는 프라스틱 탈포용롤러.  가운데 두개는 탈포용 금속 롤러. 좌상의 것은 함침용 울로라.  좌하의것은 빠데의 도포등에 사용되는 헤라(주걱) 종류들이다.

출처 : woodenboat 제작 동호회

글쓴이 : 어니스트 원글보기

메모 :