KR102190450B1 - 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법 - Google Patents

탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102190450B1
KR102190450B1 KR1020190033043A KR20190033043A KR102190450B1 KR 102190450 B1 KR102190450 B1 KR 102190450B1 KR 1020190033043 A KR1020190033043 A KR 1020190033043A KR 20190033043 A KR20190033043 A KR 20190033043A KR 102190450 B1 KR102190450 B1 KR 102190450B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon fiber
reinforced plastic
fiber reinforced
hole
resistance
Prior art date
Application number
KR1020190033043A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200112485A (ko
Inventor
박영빈
노형도
서재우
박형욱
Original Assignee
울산과학기술원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 울산과학기술원 filed Critical 울산과학기술원
Priority to KR1020190033043A priority Critical patent/KR102190450B1/ko
Publication of KR20200112485A publication Critical patent/KR20200112485A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102190450B1 publication Critical patent/KR102190450B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/041Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a solid body

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

본 발명은 탄소섬유강화플라스틱, 상기 탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극들을 소정간격 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하여 시편을 제조하고, 상기 시편의 일측과 상기 일측에 대향하는 타측을 관통하는 단수 또는 복수 개의 홀을 천공하고, 상기 홀의 천공에 따른 상기 전극들의 저항 변화를 측정하여, 상기 저항의 변화에 대한 자료를 저장하는 데이터베이스(DB) 구축 단계, 탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극들을 소정간격 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하여, 상기 시편과 동일한 구조를 가지는 테스트용 탄소섬유강화플라스틱을 제조하는 제조단계, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 단수 또는 복수 개의 홀을 천공하고, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 전극들에 전류를 공급하여 저항 변화를 측정하는 저항 측정단계 및 상기 저항 측정단계에서 측정된 저항을 상기 데이터베이스 구축 단계에서 준비된 상기 저항의 변화에 대한 자료와 비교하여 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 요구되는 조건과 부합하는지를 판단하는 모니터링 단계를 포함하는, 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법을 제공한다.
따라서 탄소섬유강화플라스틱에 가공된 홀에 의해 변화하는 저항을 측정함으로써 간편하게 홀이 요구되는 조건에 적합하게 가공된 것인지를 알 수 있다.

Description

탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법{Monitoring method of damage in hole processing of carbon fiber reinforced plastic.}
본 발명은 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고가의 장비나 전문 인력 없이도 간편하게 탄소섬유강화플라스틱에 가공된 홀이 요구되는 조건에 적합한지를 모니터링 할 수 있도록 하는 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법에 관한 것이다.
탄소섬유, 탄소나노튜브와 같이 전도성이 있는 탄소재료가 포함된 탄소계 복합재료는 우수한 기계적 및 전기적 물성을 보유하고 있어서 최근 관심이 크게 증가하고 있다. 탄소계 복합재료는 상대적으로 적은 탄소 함량에도 불구하고, 우수항 강성 및 전기전도성을 보유하기 때문에, 우주항공 재료뿐만 아니라 차량용 재료와 같은 다양한 분야로 그 적용이 확대되고 있다.
그러나, 탄소계 복합재료는 미세손상이 발생할 경우, 물성이 급격히 저하되면서 파괴가 일어나는 문제점을 가지고 있다. 따라서 이러한 문제를 극복하기 위해서, 탄소계 복합재료의 손상여부 예측 및 확인 방법에 대한 연구가 진행되고 있다. 종래 전도성 복합재료 구조물의 손상을 감지하기 위한 일반적 기술들은 주로 음향방출, 초음파 테스트와 같은 비파괴 장비를 이용하는 것이다. 그러나, 이러한 방법들은 전문 인력을 필요로 하고 장비가 고비용이기 때문에 매우 높은 비용이 소요되는 문제점이 있다.
대한민국등록특허 제10-0822696호
본 발명은 고가의 장비나 전문 인력 없이도 간편하게 탄소섬유강화플라스틱에 가공된 홀이 요구되는 조건에 적합한지를 모니터링 할 수 있도록 하는 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 탄소섬유강화플라스틱, 상기 탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극들을 소정간격 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하여 시편을 제조하고, 상기 시편의 일측과 상기 일측에 대향하는 타측을 관통하는 단수 또는 복수 개의 홀을 천공하고, 상기 홀의 천공에 따른 상기 전극들의 저항 변화를 측정하여, 상기 저항의 변화에 대한 자료를 저장하는 데이터베이스(DB) 구축 단계, 탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극들을 소정간격 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하여, 상기 시편과 동일한 구조를 가지는 테스트용 탄소섬유강화플라스틱을 제조하는 제조단계, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 단수 또는 복수 개의 홀을 천공하고, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 전극들에 전류를 공급하여 저항 변화를 측정하는 저항 측정단계 및 상기 저항 측정단계에서 측정된 저항을 상기 데이터베이스 구축 단계에서 준비된 상기 저항의 변화에 대한 자료와 비교하여 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 요구되는 조건과 부합하는지를 판단하는 모니터링 단계를 포함하는, 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 탄소섬유강화플라스틱에 가공된 홀에 의해 변화하는 저항을 측정함으로써 간편하게 홀이 요구되는 조건에 적합하게 가공된 것인지를 알 수 있다.
둘째, 탄소섬유강화플라스틱의 저항 변화만 측정하면 되기 때문에 고가의 장비나 전문 인력이 없이도 쉽게 모니터링을 할 수 있다.
셋째, 가공된 홀의 적합성을 판단하여 미연에 불량한 홀이 포함된 탄소섬유강화플라스틱을 제거할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법에 이용되는 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 장치의 Ⅱ-Ⅱ선을 취한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법의 블록도이다.
도 4는 도 3에 따른 방법에서 홀이 천공된 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항과 데이터베이스에 저장된 저항 자료를 비교하여 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 적절하게 가공되었는지를 확인하는 과정을 구체적으로 나타낸 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법(S100)에 이용되는 장치(100)는 탄소섬유강화플라스틱(CFRP, carbon fiber reinforced plastic)(110), 복수의 전극들(120), 제어부(130), 도전성 라인들(140) 및 드릴(150)을 포함한다. 상기 탄소섬유강화플라스틱(110), 상기 복수의 전극들(120), 상기 제어부(130), 상기 도전성 라인들(140) 및 상기 드릴(150)은 이하 설명할 데이터베이스 구축을 위한 시편을 제작하기 위해서 사용될 뿐만 아니라 홀의 천공이 적합하게 되었는지 확인이 필요한 테스트용 탄소섬유강화플라스틱을 제작하기 위해서도 사용된다.
상기 탄소섬유강화플라스틱(110)은 탄소섬유들이 직조된 직물이 수지에 함침되어 있는 시트 형태로 형성된다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)의 구조 및 형태를 변경 가능하다. 또한 본 실시예에서는 탄소섬유강화플라스틱(110)을 예로 들어 설명하지만 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)은 다른 도전성 소재로 변경이 가능하다.
상기 복수의 전극들(120)은 상기 탄소섬유강화플라스틱(110) 상에서 서로 소정간격 이격된 위치에 형성된다. 본 실시예에서, 상기 복수의 전극들(120)은 2개가 한 쌍을 이루도록 형성된다. 상기 복수의 전극들(120)은 도전성 라인(140)을 통해 상기 제어부(130)와 각각 연결된다. 상기 복수의 전극들(120)은 은 페이스트(silver paste)로 형성된다. 물론 상기 복수의 전극들(120)의 소재는 변경이 가능하다.
상기 제어부(130)는 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)에 홀(110a)이 천공될 때, 저항이 변화하는 것을 측정하여 저장한다. 또한 상기 제어부(130)는 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)의 두께, 상기 천공되는 홀(110a)의 개수, 크기 및 형상 중 적어도 하나를 변경하여 측정된 저항 자료를 저장한다. 즉, 상기 제어부(130)는 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)에 홀(110a)이 천공될 때 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)의 두께, 상기 변경된 홀(110a)의 개수, 크기 및 형상에 따라 변화하는 저항에 대한 데이터베이스를 저장하고 있다. 상기 천공되는 홀(110a)이 복수 개일 경우에는 상기 복수 개의 홀들(110a)은 서로 다른 위치에 천공된다.
또한 상기 제어부(130)는 상기 데이터베이스를 기준으로, 아래에서 설명할 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항을 측정하여 양자를 비교함으로써, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 부족하거나 과하지 않고 적절하게 천공되었는지를 판단한다. 이때 상기 제어부(130)는 상기 판단의 결과로써 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 부족하게 천공된 경우에는 파란색이 표시되고, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 과하게 천공된 경우에는 붉은색이 표시되며, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 적절하게 천공된 경우에는 녹색이 표시되는 램프(미도시)를 더 포함할 수 있다. 물론 상기 램프에 표시되는 색은 다른 색으로 변경이 가능하다.
또한 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 부족하게 천공된 경우에는 상기 데이터베이스의 자료와의 비교를 통해 상기 홀을 어느 정도 더 천공해야 하는지를 계산하여 표시하는 디스플레이부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부(미도시)는 상기 더 천공해야 하는 홀의 크기 및 형상 등에 대한 정보를 나타낸다. 물론 상기 디스플레이부(미도시)는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 두께, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 상기 홀의 개수에 대한 정보도 표시할 수 있다. 상기 램프(미도시) 및 상기 디스플레이부(미도시)를 통해서 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 상기 홀이 적절하게 가공되었는지 시각적으로 쉽게 알 수 있고, 추가적인 천공 작업이 필요할 경우 쉽게 추가 작업에 필요한 정보를 알 수 있는 장점이 있다.
또한 본 실시예에서는 상기 제어부(130)가 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 천공한 후에 측정된 저항과 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료를 비교하는 것을 예로 들었으나, 상기 제어부(130)는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 천공하면서 동시에 저항을 측정하고, 상기 측정된 저항과 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료를 비교할 수 있다. 이러한 경우에는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 가공하는 동안, 상기 가공중인 홀에 의한 저항 변화를 관찰할 수 있고, 또한 상기 저항 변화를 상기 데이터베이스에 저장된 자료와 비교함으로써, 상기 가공 중인 홀이 적절하게 가공되고 있는지를 실시간으로 측정할 수 있는 장점이 있다. 또한 상기 제어부(130)는 상기 데이터베이스에 저장된 자료 모두와 상기 홀이 천공된 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항을 비교할 수도 있고, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱과 동일한 두께, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀과 동일한 개수, 크기 및 형상을 갖는 상기 데이터베이스에 저장된 자료를 직접 비교할 수도 있다.
상기 도전성 라인들(140)은 전선으로 형성된다. 상기 도전성 라인들(140)의 일측은 상기 전극들(120)에 연결되고 타측은 상기 제어부에 연결된다.
상기 드릴(150)은 상기 탄소섬유강화플라스틱에 홀(110a)을 천공하기 위해 사용된다. 상기 드릴(150)은 지름이 규격화 되어 있어서 동일한 지름을 갖는 상기 드릴(150)을 사용할 경우 작업상의 오류가 없다면 동일한 크기의 홀이 천공된다. 상기 드릴(150)은 지름이 각기 다른 원기둥 형태의 홀(110a)을 천공할 수 있도록 형성된다. 물론 상기 드릴(150)은 원기둥 형태 이외의 다른 형태의 홀(110a)도 천공할 수 있도록 변경이 가능하다. 하지만 본 발명은 이에 한정되지 않고, 상기 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 천공할 수 있는 장치라면 얼마든지 변경이 가능하다.
이하에서는 상기 장치(100)를 이용한 탄소섬유강화플라스틱의 홀(110a) 가공시 손상 모니터링 방법을 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법(S100)은 데이터베이스(DB) 구축단계(S10), 제조 단계(S20), 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 천공한 후 저항을 측정하는 단계(S30) 및 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료와 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항을 비교하여 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 요구되는 조건에 적합하게 천공된 것인지를 모니터링 하는 단계(S40)를 포함한다. 상기 요구되는 조건은 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 천공하는 작업자가 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공하고자 예정했던 것과 일치하도록 홀이 천공되는 것을 의미한다. 구체적으로 예를 들면, 홀의 개수, 홀의 크기, 홀의 형상, 홀의 높이 등이 있다. 상기 홀의 크기는 상기 홀의 지름과 상기 홀의 높이와 관련이 있다. 또한 상기 홀의 높이는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 두께와 관련된다. 즉, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 두께가 상기 홀의 높이가 된다. 물론 이러한 조건은 예시적인 것으로 상기 조건 외에 다른 조건들이 얼마든지 부가될 수 있다.
상기 데이터베이스 구축단계(S10)는 작업자가 상기 탄소섬유강화플라스틱의 두께, 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)에 천공되는 홀들(110a)의 개수, 크기 또는 형상 등을 변화시키면서 다양한 저항 정보를 상기 제어부(130)를 이용하여 도출하고 저장하는 과정이다. 또한 상기 제조단계(S20) 역시 작업자가 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극을 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하는 과정이다. 그리고 상기 저항 측정단계(S30)는 작업자가 도전성 라인에 전기적 신호를 공급하면 제어부가 상기 전기적 신호를 통해서 도출되는 저항을 측정하는 단계이다. 다음으로 상기 모니터링 단계(S40)는 제어부가 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 작업자가 예정했던 것과 일치하도록 형성된 것인지 확인하는 과정이다.
먼저 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)에 상기 복수의 전극들(120)을 이격되게 배치하고, 상기 복수의 전극들(120)을 상기 도전성 라인들(140)을 이용하여 상기 제어부(130)에 전기적으로 연결함으로써 시편을 제조한다. 그리고 상기 시편의 상부와 하부를 관통하도록 상기 드릴(150)을 이용하여 홀(110a)을 복수 개 천공한다. 상기 복수 개의 홀들(110a)은 서로 다른 위치에 천공된다. 그리고 상기 홀들(110a)은 원기둥 형태로 형성된다. 물론 상기 드릴(150)을 이용하여 상기 홀들(110a)을 천공하는 방향 및 상기 홀들(110a)의 형태는 변경이 가능하다. 또한 상기 홀들(110a)은 이격되어 매트릭스 구조로 배치된다. 예를 들면 1x5, 3x5, 5x5 형태로 배치될 수 있다. 상기 홀(110a)의 천공 후에 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)의 저항 변화를 측정하여 상기 측정된 자료를 상기 제어부(130)에 저장한다. 이때 상기 탄소섬유강화플라스틱(110)의 두께, 상기 홀(110a)의 개수, 상기 홀(110a)의 크기 또는 상기 홀(110a)의 형상 등을 변경해 가면서 변화하는 저장을 각각 측정하여 상기 제어부(130)에 저장함으로써 상기 데이터베이스를 구축한다. 상기 데이터베이스는 아래에서 설명할 테스트용 탄소섬유강화플라스틱과 비교하여 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀(110a)이 이상 없이 적절하게 가공되었는지를 판단하는 기준 자료가 된다.
다음으로 테스트용 탄소섬유강화플라스틱을 제조한다. 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 제조는 상기 시편과 동일한 탄소섬유강화플라스틱(110) 상에 상기 시편과 동일한 전극들(120)을 이격되게 배치하고 상기 도전성 라인(140)을 연결함으로써 한다. 물론 상기 도전성 라인(140)은 일측은 상기 전극들(120)과 연결되고 타측은 상기 제어부(130)와 연결된다.
다음으로 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 상기 드릴(150)을 이용하여 복수 개의 홀들을 천공한다. 물론 상기 홀은 단수로 형성될 수도 있다. 그리고 상기 홀들은 서로 다른 위치에 배치된다. 또한 상기 홀들은 원기둥 형태이고, 이격되어 매트릭스 구조로 배치된다. 예를들면, 1x5, 3x5, 5x5 형태로 배치될 수 있다. 그리고 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 전극들(120)에 전류를 공급하여 저항 변화를 측정한다. 상기 저항 변화 측정은 상기 제어부(130)를 통해서 한다.
상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 홀의 천공에 의해 변화된 저항을 상기 데이터베이스에 저장된 자료와 비교한다. 상기 비교는 상기 제어부(130)가 수행한다. 이때 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 두께, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀의 개수, 상기 홀의 크기 또는 상기 홀의 형상과 대응되는 상기 데이터베이스의 저장 자료를 비교하여 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 요구되는 조건에 부합하게 가공되었는지를 판단한다. 상기 요구되는 조건은 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공되는 홀이 상기 데이터베이스 구축 단계에서 천공된 홀과 동일하게 형성되는 것을 의미한다.
상기 제어부(130)는 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료가 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항과 동일할 경우에는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 상기 요구되는 조건에 부합하도록 천공된 것으로 판단한다. 이때는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 적합하게 가공되었으므로 추가적인 작업을 요하지 않는다. 그리고 상기 제어부(130)는 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료보다 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항이 더 작을 경우에는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 상기 요구되는 조건보다 더 작게 천공된 것으로 판단한다. 이때는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 추가적인 가공이 필요하다. 또한 상기 제어부(130)는 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료보다 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항이 더 클 경우에는 상기 테스트용 탄소섬유 강화플라스틱에 천공된 홀이 상기 요구되는 조건보다 더 크게 천공되었거나 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 천공된 홀 이외의 다른 부분에 손상이 발생한 것으로 판단한다. 이때는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱을 보수하거나 다시 제조해야 하는 추가적인 작업이 필요하다.
상기 제어부(130)는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 상기 요구되는 조건보다 더 작게 천공된 것으로 판단한 경우에는, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀을 얼마나 더 크게 천공해야 되는지를 상기 데이터베이스에 저장된 자료와 비교하여 계산한다. 이때 상기 계산은 상기 데이터베이스에 저장된 저항 자료와 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항을 비교하여 계산한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100: 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상을 모니터링 하는 장치
110: 탄소섬유강화플라스틱
110a: 홀
120: 전극들
130: 제어부
140: 도전성 라인들
150: 드릴

Claims (11)

  1. 탄소섬유강화플라스틱, 상기 탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극들을 소정간격 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하여 시편을 제조하고, 상기 시편의 일측과 상기 일측에 대향하는 타측을 관통하는 단수 또는 복수 개의 홀을 천공하고, 상기 홀의 천공에 따른 상기 전극들의 저항 변화를 측정하여, 상기 저항의 변화에 대한 자료를 저장하는 데이터베이스(DB) 구축 단계;
    탄소섬유강화플라스틱에 2개의 전극들을 소정간격 이격되게 배치하고 도전성 라인을 연결하여, 상기 시편과 동일한 구조를 가지는 테스트용 탄소섬유강화플라스틱을 제조하는 제조단계;
    상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 단수 또는 복수 개의 홀을 천공하고, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 전극들에 전류를 공급하여 저항 변화를 측정하는 저항 측정단계; 및
    상기 저항 측정단계에서 측정된 저항을 상기 데이터베이스 구축 단계에서 준비된 상기 저항의 변화에 대한 자료와 비교하여 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 천공하고자 예정한 홀에 부합하는지를 판단하는 모니터링 단계를 포함하는,
    상기 데이터베이스 구축 단계에서는,
    상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 천공하고자 예정한 홀에 부합하도록 천공된 것인지 비교하기 위해서, 매트릭스 구조로 상기 홀을 복수 개 천공하되, 상기 홀들의 개수, 상기 복수 개의 홀들의 배치, 상기 홀들의 형상 및 상기 탄소섬유강화플라스틱의 두께를 변경해 가면서 상기 복수 개의 홀들을 서로 다른 위치에 천공하며, 상기 복수 개의 홀들의 천공에 따른 저항 변화에 대한 자료를 저장하고,
    상기 저항 측정단계에서는, 상기 저항 변화를 측정하며,
    상기 모니터링 단계에서는, 상기 저항 측정단계에서 측정된 저항을 상기 데이터베이스 구축 단계에서 저장된 상기 자료와 비교하는 제어부를 더 포함하며,
    상기 제어부는,
    상기 저항 측정단계에서는, 상기 홀들을 천공하는 동안에 상기 탄소섬유강화플라스틱의 저항을 함께 측정하며,
    상기 모니터링 단계에서는, 상기 홀들을 천공하면서 상기 2개의 전극에 의해 측정된 상기 탄소섬유강화플라스틱의 전체 저항을 상기 데이터 베이스 구축 단계에서 준비된 자료와 비교하여 상기 홀들이 추가적으로 천공될 때마다 상기 추가되는 홀들이 천공하고자 예정한 홀에 부합하는지를 판단하되,
    상기 데이터베이스에 저장된 자료보다 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항이 더 작을 경우 상기 테스트용 탄소섬유 강화플라스틱에 천공된 홀이 천공하고자 예정한 홀보다 더 작게 천공된 것으로 판단하고,
    상기 데이터베이스에 저장된 자료보다 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항이 더 클 경우 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 천공하고자 예정한 홀보다 더 크게 천공되거나 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 천공된 홀 이외의 다른 부분에 손상이 발생한 것으로 판단하며,
    상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 천공하고자 예정한 홀보다 더 작게 천공된 것으로 판단한 경우에는, 상기 테스트용탄소섬유강화플라스틱을 어느 정도 더 천공해야 하는지 상기 데이터베이스에 저장된 자료와 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 홀을 천공하여 상기 2개의 전극에 의해 측정된 전체 저항의 차이를 계산하여 도출하는,
    탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱과 동일한 두께, 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀과 동일한 개수 및 형상을 갖는 상기 데이터베이스에 저장된 자료를 비교하는,
    탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 데이터베이스에 저장된 자료와 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱의 저항이 동일할 경우에는 상기 테스트용 탄소섬유강화플라스틱에 천공된 홀이 천공하고자 예정한 홀에 부합하도록 천공된 것으로 판단하는,
    탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터베이스 구축단계 및 상기 저항 측정단계에서,
    상기 홀은,
    복수 개가 이격되어 매트릭스 구조로 배치되도록 천공되고, 원기둥 형태로 형성되는,
    탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법.
KR1020190033043A 2019-03-22 2019-03-22 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법 KR102190450B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033043A KR102190450B1 (ko) 2019-03-22 2019-03-22 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190033043A KR102190450B1 (ko) 2019-03-22 2019-03-22 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200112485A KR20200112485A (ko) 2020-10-05
KR102190450B1 true KR102190450B1 (ko) 2020-12-11

Family

ID=72809460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190033043A KR102190450B1 (ko) 2019-03-22 2019-03-22 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102190450B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114687047A (zh) * 2022-05-07 2022-07-01 浙江理工大学 一种碳纤维织造过程损伤监测方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101805775B1 (ko) 2016-07-28 2017-12-07 울산과학기술원 탄성계수 측정 장치용 센서 시트, 이를 포함하는 탄성계수 측정장치, 로봇용 탄성계수 측정장치 및 측정 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004051020A1 (de) 2004-10-20 2006-05-04 Sms Demag Ag Verfahren, Vorrichtung und Schaltung zum Ermitteln von Oberflächenfehlern, wie beispielsweise Risse, Ausbrüche und dergleichen an einer Walze eines Walzwerks
KR101665086B1 (ko) * 2015-02-24 2016-10-13 울산과학기술원 탄소섬유 그리드를 이용한 구조 건전성 감시장치
KR101864751B1 (ko) * 2015-05-29 2018-06-08 한국생산기술연구원 모니터링 센서를 이용한 탄소섬유강화 플라스틱 스택 가공 방법
KR101961408B1 (ko) * 2017-05-26 2019-03-22 울산과학기술원 탄소섬유강화플라스틱 구조물의 손상 모니터링 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101805775B1 (ko) 2016-07-28 2017-12-07 울산과학기술원 탄성계수 측정 장치용 센서 시트, 이를 포함하는 탄성계수 측정장치, 로봇용 탄성계수 측정장치 및 측정 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200112485A (ko) 2020-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102145246B1 (ko) 탄소섬유복합재의 손상 예측 시스템 및 방법
KR101961408B1 (ko) 탄소섬유강화플라스틱 구조물의 손상 모니터링 방법
US10024646B2 (en) Method and apparatus for determining a hole depth
KR102190450B1 (ko) 탄소섬유강화플라스틱의 홀 가공시 손상 모니터링 방법
US20150367453A1 (en) Method for assessing the structural quality of three-dimensional components
US5379644A (en) Strain or stress gauge and method for detecting strain or stress of structure using the same, and plastic composite material for foreknowing progress of breakdown of structure and method using the same
US11199517B2 (en) Self-sensing of printed polymer structures
KR20160103587A (ko) 탄소섬유 그리드를 이용한 구조 건전성 감시장치
JP4946659B2 (ja) 繊維強化プラスチックパネルの異常検出方法およびこの異常検出方法に用いる繊維補強基材
CN108151620A (zh) 一种精冲件短圆弧和孔位置度综合检具及检测方法
CN104582238B (zh) 一种pcb板及其制造方法
KR101978467B1 (ko) 탄소섬유강화플라스틱 구조물의 균열 진전을 감지하는 센서 및 방법
CN105136859A (zh) 基于钢筋电极的二维混凝土健康监测方法
KR101964880B1 (ko) 탄소섬유강화플라스틱 구조물의 응력 진단 시스템 및 방법
DE102014008750A1 (de) Verbindungsprüfverfahren und verbindungsprüfvorrichtung
KR101571893B1 (ko) 머시닝센터에 부착 적용되는 무선 송수신을 이용한 불량진단 제어장치
KR20190068155A (ko) 복합재를 이용한 구조물의 파손 진단장치 및 이에 의한 구조물 파손 진단방법
KR101939335B1 (ko) 스마트 몰드를 이용하여 섬유의 정렬을 모니터링하는 방법 및 장치
CN110900308B (zh) 一种用于数控加工的刀具检测方法
CN113008940A (zh) 用于检测复合物体内的层不一致的方法和装置
CN205482862U (zh) 轿车用零件的检测装置
CN111351510A (zh) 纤维复合材料部件、部件系统、飞行器和用途
CN205644154U (zh) 一种生产设备稳定性的智能传感器监测系统
CN111062566A (zh) 一种用于监督实验仪器质量规范的管理平台
UA78276C2 (uk) Заклепувальний інструмент із засобом контролю операцій заклепування

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant