재료 선정의 좋은 예&나쁜 예

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재료 선정의 좋은 예&나쁜 예에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

플라스틱 종류라는 것만 알았었는데 다시 생각해보니 상당히 좋은 재료인 것 같아서 한 번 조사를 해보게 되었습니다.
레고는 어린이들이 주로 가지고 놀기 때문에 입에 넣어도 해롭지 않고, 다치지 않을 강도와 안정성이 최우선적으로 요구되며, 특성상 정교함도 함께 요구됩니다.
이런 특징을 가장 이상적으로 가진 플라스틱은 바로 ABS수지이며 많은 분야에서 사용되며 레고를 만드는데도 주로 사용되는 합성 플라스틱입니다.
* ABS 수지의 물성
: 제법, 조성, 분자량, 고무 종류, 가교도, 수지와 고무 비율 등을 변화시켜서 특징에 맞는 합성 재료를 광범위하게 만들 수 있는 수지로서 뛰어난 내충격성, 내약품성, 내열성, 내유성, 성형성과 2차 가공성을 가지고 있으며, 사출 및 압출, 진공, 흡입 성형, 착색 등과 같은 대부분의 성형법을 적용 가능하며 치수 안정성, 내Creep성 등으로 인해 우수한 광택의 좋은 성형품이 얻어집니다.
일반적인 합성 플라스틱인 폴리에틸렌에 비하여 내열성 80°에 대하여 93°로 13°가량 좋으며, 내충격성도 0.8에 대하여 4.5로 약 5.5배 우수합니다.
(내충격성 4.5라는 것은 쇠망치로 때려도 깨지지 않을 정도의 강도)
비중은 1.07~1.15 정도로 가벼운 편이며, 결정성 구조를 가지고 있으며, 무엇보다 플라스틱 중에서 도금하기가 가장 쉬운 재료라는 또 하나의 큰 특징을 가지고 있습니다.
* ABS 수지의 구조
: 아크릴로니트릴(A) + 부타디엔(B) + 스티렌(S)의 이니셜을 따서 ABS라고 불립니다.
<구성 요소의 성질>
1. 아크릴로니트릴 : 내열성, 강성, 내유성, 내후성
2. 부타디엔 : (저온) 내충격성
3. 스티렌 : 광택, 전기적 성질, 성형성
일반적으로 아크릴로니트릴(25~30%), 부타디엔(25~30%), 스티렌(나머지)으로 이루어져 있으며, 위의 세 성분을 모두 가지고 있는 복합체이며 배합 비율로 그 성질을 원하는 대로 바꿀 수 있습니다.
* ABS 수지의 제조 방법
: 폴리스티렌에 내약품성 처리를 하여 스티렌-아크릴로니트릴 혼합체를 만들고, 폴리스티렌의 내충격성을 개량해서 High Impact 폴리스티렌을 보통 만들게 되는데 ABS수지는 여기에서 HIPS의 취약한 내약품성을 아크릴로니트릴을 첨가해서 개량(Blend 법)하거나 SAN의 취약한 내충격성을 부타디엔을 첨가해서 개량(Graft 법)한 것이라고 할 수 있습니다.
< 제조된 ABS 수지>< 재활용된 ABS 수지>
*ABS 수지의 도금 공정
: 뛰어난 내충격성 못지않게 중요한 특징인 도금이 가장 쉬운 ABS수지의 그 도금 공정은 크게 6단계로 나뉩니다.
탈지 :　성형품 표면의 기름, 지문 등을 제거하고 Etching시의 물에 젖는 현상을 개선.
2. Etching : 크롬산 등으로 표면을 화학적 조화한 후, 남아 있는 크롬화합물을 염산 등으 로 제거.
3. 촉매 : 무전해도금의 핵이 되는 촉매금속을 흡착. 보통 Pd-Sn 부착제 사용.
4. 반응촉진제 : 주석염을 융해시켜 취화환원반응에 의한 금속 팔라듐을 생성.
5. 무전해 니켈 도금 : 팔라듐 표면에 산화 시에 방출하는 전자에 의해 니켈 이온이 환원되 어 도금 피막이 형성됨.
6. 전기 도금 : 표면이 금속과 되어 통전이 되므로 전해에 의한 광택 니켈 도금 or 황산동 도금으로 마무리.
*ABS 수지로 적용할 수 있는 분야 및 제품
ABS 수지는 인장 강도, 굽힘 강도, 강성, (충격)경도 등 기계적 성질이 전반적으로 균형이 잡혀 있으며 내충격성, 내열성, 내유성, 내후성 등의 뛰어난 내구적인 성질과 높은 성형성, 플라스틱인데 비해 도금의 용이함으로 인해 레고와 같은 완구 뿐 아니라 산업의 많은 다른 분야에서도 이용할 수 있습니다.
위 그림은 ABS 수지가 사용되고 있는 분야의 점유율을 나타내는데 특히 냉장고, 세탁기, 선풍기, TV, 전화기, 컴퓨터 등의 전기/전자제품에 가장 많이 사용됨을 알 수 있습니다. 자동차에도 이에 못지않게 많이 쓰이는데 차량의 Radiator Grill, Instrument Pannel, Door Pannel, Arm Rest 등의 4륜차의 내외강부분, 2륜차의 Fender Front 커버 등에 많이 쓰입니다. 장난감, 악기, 스포츠 용품, 문방구 등의 잡화용으로도 사용되며 파이프, 창호, 저배율 발포제, 가구 등의 건설 분야에도 많이 사용됩니다.
향후 높은 수요 증가가 있으리라 예상되는 조립식 주택의 부엌 가구 압출품, 각종 용기 제작용 중공 성형 등에도 사용될 수 있습니다.

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