Mechanical Property Measurement of 3D Printed Carbon Fiber Reinforced Composites and Three-point Bending Test of a 3D Printed Control Surface

본 연구에서는 3D 프린팅 기법으로 제작된 탄소 섬유 강화 복합재료의 물성 계측 및 조종면의 3점 굽힘 시험을 수행하였다. 적층 제조, 즉 3D 프린팅 기법으로 탄소 섬유 강화 복합재료 표준 시편을 제작하고 인장시험을 수행하였다. 인장시험에서 변형률은 디지털 영상 상관 기법으로 계측하여 재료 물성을 확보하였다. 한국항공우주연구원에서 개발 중인 쿼드틸트프롭 무인기(quad tilt-prop unmanned aerial vehicle)에 사용할 3D 프린팅 날개 조종면 구조에 대해 3점 굽힘 시험을 수행하고 확보된 물성치를 이용하여, 유한요소해석을 수행하였다. 또한, 반복 하중 조건에서의 성능을 평가하기 위하여 표준 시편에 대해 피로시험을 수행하였고, 피로시험 데이터로부터 S-N 곡선을 도출하였다. 본 연구에서 3D 프린팅 탄소 섬유 강화 복합재가 복잡한 형상의 구조물에 적용 가능함을 보여주었다.