A-12 확장형 탄소섬유 브레이디드 패브릭 프레프리그

확장된 탄소섬유 직물 프리프레그: 고성능과 미적 가치를 결합한 복합재료의 새로운 선택

고성능 소재와 외관 디자인이 요구되는 고급 장비, 소비자 전자제품, 항공우주 분야 등에서 탄소섬유 편직물 프리프레그의 대폭 확장이 혁신적인 솔루션으로 주목받고 있습니다. 본 제품은 넓어진 탄소섬유를 핵심 원자재로 사용하여 경사와 위사를 엮는 직조 공정을 통해 넓은 탄소섬유 편직물을 만들고, 이후 전처리 담침 공정을 거쳐 넓은 탄소섬유 편직물 프리프레그를 생산합니다. 풀어진 탄소섬유 번들은 뛰어난 직진성을 가지며, 이는 직물 내 탄소섬유의 인장 저항력을 충분히 발휘시켜 더 높은 기계적 특성을 제공할 뿐 아니라 프리프레그에 독특한 질감과 미학적 가치를 부여합니다. 본 제품은 88mm, 1010mm, 1818mm, 2020mm 등 다양한 사양을 포괄하여 구조 부품의 강도 요구 조건을 충족시킬 뿐 아니라 제품 설계에 유연성을 제공함으로써 '성능은 중시하되 외관은 경시하는' 기존 탄소섬유 프리프레그의 시장 공백을 메우고 있습니다.

핵심 장점: 성능, 외관, 맞춤화의 세 가지 혁신

확장 공정을 지원하고 탄소섬유의 기계적 잠재력을 최대한 발휘할 수 있도록 함

탄소섬유의 확장은 본 프리프레그의 핵심 기술적 강점이다. 기존에는 탄소섬유 번들을 직접 직조하는 방식을 사용했지만, 본 제품은 먼저 탄소섬유 번들을 전문적으로 펼쳐 폭의 균일성과 직선도를 99% 이상 달성한다. 이후 경사사를 이용해 직조하여 확장된 탄소섬유 직물로 형성한다. 이러한 공정 개선을 통해 기존 직조 직물에서 발생하는 탄소섬유 번들의 꼬임 및 중첩으로 인한 성능 저하 문제를 근본적으로 해결하며, 직물 구조 내에서 탄소섬유의 인장 저항력을 충분히 활용할 수 있게 한다.
시험 결과, 확장된 탄소섬유 직물 프리프레그의 0° 인장강도는 일반 탄소섬유 직물 프리프레그 대비 25% 이상 향상되었으며, 인장 계수는 18% 증가하였습니다. 복잡한 응력 상황에서도 기계적 특성의 변동을 5% 이내로 억제할 수 있습니다. 88mm 폭이 넓어진 탄소섬유 직물 프리프레그를 예로 들면, 축 방향 인장 하중이 가해질 때 구성 부품이 응력을 각각의 폭이 넓은 탄소섬유 번들로 균일하게 전달하여 국부적인 응력 집중으로 인한 파단 위험을 방지합니다. 2020mm 사양은 더 넓은 섬유 번들의 커버리지를 가지며, 고급 장비 케이스와 같은 대면적 구조 부품에서 더욱 안정적인 굽힘 저항성을 보여주어 장기간 사용 시 요구되는 구조적 신뢰성 조건을 충족시킵니다. 동시에 제품 밀도는 엄격히 5% 이상으로 유지되어 프리프레그 내 탄소섬유가 균일하게 분포되고 국부적으로 섬유 함량이 낮아 성능이 약해지는 지점이 없도록 합니다.

2. 다양한 사양 커버리지로 서로 다른 시나리오의 크기 및 성능 요구사항에 적합

제품은 '그리드 폭, 두께, 중량'의 세 가지 핵심 파라미터를 중심으로 풍부한 사양 체계를 구성하여 일반직조와 탄일직조의 두 가지 직물 구조 유형을 포괄하며, 다양한 분야의 사용 요구에 정확하게 매칭할 수 있습니다. 구체적인 파라미터는 아래 표와 같습니다(핵심 사양 발췌)

이 중 1010mm, 1818mm 및 2020mm 폭의 탄소섬유 직물 프리프레그는 외관과 질감을 요구하는 소비자 가전 및 고급 가구 분야에 적합한 '경량 + 미적 디자인'에 중점을 둡니다. 88mm 사양은 '고강도 + 고중량'을 중심으로 하여 구조적 강도 요건이 엄격한 산업 장비 및 항공우주 부품에 적합합니다. 다양한 사양의 두께는 0.08~0.2mm 사이로 제어되어 경량성과 구조적 안정성을 균형 있게 제공하며, 제품 설계에 더 많은 크기 선택지를 제공합니다.

3. 질감이 아름답고 독특하여 기능성과 시각적 가치를 동시에 충족시킵니다

기존의 탄소섬유 프리프레그는 주로 기계적 특성에 초점을 맞추며, 외관상으로는 대부분 단색 또는 단순한 질감을 지녀 고급 분야의 미적 요구를 충족시키기 어렵습니다. 넓어진 탄소섬유 번들을 균일하게 배열하고 경위 방향으로 직조한 넓이 증가형 탄소섬유 직물의 프리임프레그는 독특하고 규칙적인 질감 효과를 형성합니다. 특히 평직 구조는 섬세한 '격자 무늬'를 나타내며, 선명하고 대칭적인 패턴으로 시각적으로 더욱 정교하게 보입니다. 한편, 능직 구조는 부드러운 '능선 무늬'를 나타내며 더 강한 계층감을 제공하며, 제품의 디자인 스타일에 따라 유연하게 선택할 수 있습니다.

이러한 미적 장점 덕분에 본 제품은 소비자 가전(고급 노트북 케이스, 스마트워치 케이스 등), 고급 가구(라이트 럭셔리 스타일의 책상 상판, 캐비닛 패널 등), 럭셔리 액세서리(고급 수하물 프레임 등) 및 기타 분야에서 매우 경쟁력이 있습니다. 예를 들어, 사전 함침된 2020mm 일반직 탄소섬유 직물로 제작한 노트북 케이스는 금속 케이스 대비 무게를 40% 감소시킬 뿐만 아니라 독특한 격자 무늬를 통해 제품 인지도를 향상시킵니다. 1818mm 사양은 고급 가구 패널에 사용할 수 있으며, 투명 코팅과 함께 적용하면 탄소섬유의 질감이 선명하게 드러나 기술감과 고급스러움을 결합하여 기존 소재의 시각적 한계를 극복합니다.

4. 프리소킹 공정이 성숙하여 제품 일관성과 공정 적응성을 보장합니다

넓힌 탄소섬유 직물의 프리프레그 공정은 자동화된 정밀 장비를 채택하여 개질 에폭시 수지를 넓힌 탄소섬유 직물에 균일하게 침투시킵니다. 수지 함량은 35%~45% 사이로 제어되며, 침투 균일도는 99.5% 이상으로, 기포나 접착제 누락과 같은 결함이 없습니다. 성숙한 프리임프레그 공정은 각 배치 제품의 성능 일관성을 보장할 뿐만 아니라, 열간 압축 성형, 압축 성형, 진공 백 성형 등 주류 복합재 제조 공정과의 호환성을 포함한 우수한 공정 적응성을 제품에 부여합니다.

핫 프레스 성형 공정에서 프리프레그의 수지가 우수한 유동성을 가지며 금형 내 틈새를 완전히 채울 수 있다. 성형 후 부품의 표면 평활도가 높아 추가 연마 작업이 필요하지 않다. 압축 성형의 경우 제품은 뛰어난 열 안정성을 가지며, 경화 온도 범위는 120~150℃이고 경화 시간을 30~60분 이내로 제어할 수 있어 대량 생산 리듬에 적합하다. 예를 들어, 스포츠 장비 액세서리를 제작할 때 일반 프리프레그 대비 10×10mm 폭이 넓은 탄소섬유 직물 프리프레그를 사용하면 단일 배치의 생산 효율이 20% 향상되며, 제품 양품률은 98% 이상으로 안정적으로 유지되어 기업의 생산 비용을 절감할 수 있다.

5. 차별화된 설계를 통한 시장 경쟁 장벽 구축

한편으로는, 폭 늘이기 공정, 직물 밀도, 수지 조성 등에서 차별화된 혁신을 엄격히 준수하고 있으며, 예를 들어 독자적으로 개발한 와이어 번들 폭 확장 기술을 통해 와이어 번들의 폭 오차를 ±0.5mm 이내로 제어할 수 있어 산업 평균인 ±1mm를 크게 상회한다. 다른 한편으로는 고객의 요구에 따라 격자 폭(예: 12mm, 15mm 맞춤형 스타일), 원단 구조(예: 새틴), 수지 종류(예: 난연성 수지, 내후성 수지) 등을 조정할 수 있는 유연한 맞춤형 서비스를 제공하여 다양한 분야의 개별적 요구를 충족시킨다. 예를 들어, 신에너지 자동차 내장재 수요에 대응하여 노화 방지용 1818mm 폭의 탄소섬유 직물 프리프레그를 맞춤 제작할 수 있으며, 항공우주 부속품 수요에는 시장 내 동질화 경쟁으로 인한 압력을 피하기 위해 고강도 88mm 사양을 맞춤 제작할 수 있다.