조선소가 에폭시 기반 복합재로 전환하는 이유
바닷물, 높은 습도 또는 극한의 온도에서 선박을 작동하면 일반 재료가 파손되는 경우가 많습니다. 강철이 부식됩니다. 표준 플라스틱은 휘거나 타버립니다. 이것이 해양 엔지니어들이 고성능 열경화성 복합재를 점점 더 많이 지정하는 이유입니다.
에폭시 수지, 유리 섬유, 페놀 수지 및 폴리에스테르 섬유 – 내마모성, 전기 절연성, 내열성 및 화학적 탄력성의 독특한 조합을 제공합니다. 조선 산업에서 이러한 특성은 수명 연장, 유지 관리 감소, 안전성 향상으로 직접적으로 이어집니다.
아래에서는 가장 일반적인 등급(G10, FR-4, G11, EPGC201, EPGC203, EPGM203 ) 배를 타고 어디로 가는지, 그리고 올바른 배를 선택하는 방법을 알아보세요.
해양 사용을 위한 빠른 재료 비교
모든 합성물이 해수와 엔진 열을 동일하게 처리하는 것은 아닙니다. 다음은 실제적인 분석입니다.
G10 / EPGC201
유리섬유 + 에폭시
최대 연속 온도 ~130°C
매우 낮은 수분 흡수율(0.05~0.3%)
기계적 강도 및 치수 안정성이 우수함
난연성 없음(UL94 HB)
FR-4 / EPGC202
유리포를 함유한 난연성 에폭시
UL94 V-0 등급 – 밀폐된 선박 구획의 화재 안전에 매우 중요
약간 높은 온도 등급(~130°C)
뛰어난 전기 절연성
G11 / EPGC203
고열용 변성 에폭시
최대 150°C까지 연속 사용 가능
뜨거워도 기계적, 전기적 특성을 유지합니다.
엔진, 배기 또는 증기 라인 근처에 이상적
EPGM203
유리 매트 강화 에폭시(직조 천 아님)
등방성 - 모든 방향에서 동일한 강도
H등급 온도 등급(180°C)에 도달할 수 있습니다.
매우 낮은 수분 흡수율(24시간 후 0.06%)
복잡한 형상에 대한 우수한 가공성
네 가지 등급 모두 해수, 염수 분무 및 해양 환경에서 발견되는 대부분의 화학 물질에 대한 저항력이 있습니다. 부식 방지를 위해 추가 코팅이 필요하지 않습니다.
이 복합재는 선박에서 어디로 이동합니까?
1. 구조적 지지대 및 베어링
빌지 킬 와셔, 마스트 시트, 데크 장비 기초
G10 또는 EPGC201은 높은 하중 용량과 진동 감쇠 덕분에 여기에서 잘 작동합니다.프로펠러 샤프트 및 방향타 베어링
많은 현대 선박은 물 윤활 베어링용 에폭시 유리 적층판을 사용합니다. 마찰이 적고 부풀어오르지 않습니다. IACS 통합 요구 사항 UR M85에는 이미 이러한 베어링에 대한 형식 승인이 포함되어 있습니다.엔진 마운트 및 보강재
엔진룸의 경우 G11 또는 EPGC203을 선택하십시오. 이러한 등급은 연화되지 않고 주 엔진 및 발전기에서 방출되는 열을 견뎌냅니다.
2. 전기 절연 부품
선박에는 배전반, 모터 및 케이블이 가득합니다. 습기와 염분으로 인해 쉽게 단락이 발생할 수 있습니다.
고전압 배전반 패널 – FR-4는 자체 소화되기 때문에 표준입니다.
버스 바 지지대 및 변압기 절연 – G11/EPGC203은 주변 온도가 상승하는 경우에도 절연 내력을 유지합니다.
케이블 관통 블록 – 일부 최신 GRP 씰링 시스템(예: Roxtec)은 재료에 균열이 생길 수 있는 천공 구멍을 방지하기 위해 복합 격벽에 직접 적층 또는 접착됩니다.
3. 씰 및 개스킷
펌프, 밸브, 배관용 플랜지에는 누출되거나 부식되지 않는 절연 개스킷이 필요합니다.
EPGM203은 복잡한 개스킷 모양에 가장 적합한 선택입니다. 등방성이므로 약한 부분을 걱정하지 않고 어떤 방향으로도 가공할 수 있습니다. 낮은 수분 흡수율 덕분에 몇 년 동안 물에 잠긴 후에도 단단히 밀봉됩니다.
4. 극저온 및 고온 서비스
LNG/LPG 운반선 탱크 지지 블록
특수 에폭시 라미네이트(종종 EPGM203 또는 전용 라미네이트 시트와 유사)는 극한의 추위로부터 강철 선체를 보호합니다. 탱크 구조의 부서지기 쉬운 파손을 방지하면서 막대한 점 하중을 견뎌냅니다.
제조 및 가공
열경화성 복합재는 녹이거나 형태를 변경할 수 없습니다. 밀링, 터닝, 드릴링, 연삭 등 CNC 장비를 사용하여 가공하게 됩니다.
대형 평면 패널의 경우 – G10, FR-4 및 G11은 이방성입니다(직물 방향을 따라 더 강함). 이에 따라 부품 방향을 설계하십시오.
작고 복잡한 부품의 경우 EPGM203은 방향성 섬유가 없기 때문에 가공하기가 더 쉽습니다. 일관된 구멍 품질과 가장자리 마감을 얻을 수 있습니다.
실용적인 팁: 복합 패널에 부속품을 부착할 때 가능하면 관통 볼트 체결을 피하십시오. 접착 인서트 또는 GRP 호환 실런트 시스템을 사용하십시오. 드릴링은 응력 상승을 생성하고 라미네이트에 습기 흡수를 허용할 수 있습니다.
인증 및 클래스 사회 요구 사항
선박 부품용 복합재료를 판매하려면 적절한 승인이 필요합니다. 여기에 중요한 것이 있습니다.
모재 규격
NEMA LI 1-1998(미국)
IEC 60893 시리즈(국제)
MIL-I-24768 (미군)
GB/T 1303.1-1998(중국)
선박 분류 협회 – 각각 고유한 특성을 가지고 있습니다.
| 사회 | 핵심 초점 |
| CCS(중국) | 좋은 현지 지원, 중국 제조업체의 저렴한 비용 |
| DNV (노르웨이) | 유럽에서 매우 높은 시장 점유율; 환경 및 디지털 문서에 엄격함 |
| ABS(미국) | 유조선 및 해양 장치에 널리 사용됩니다. 유연한 표준 |
| LR (영국) | 매우 높은 수준의 기술적 조사 |
| BV (프랑스) | 접착 복합 조립품에 대한 특정 규칙 게시(NR 546) |
일반적인 승인 프로세스
기술 데이터 및 테스트 계획을 제출합니다.
기계, 열, 전기, 가연성(연기 밀도, 독성) 및 염수 분무 노화 등 등급 승인 실험실에서 유형 테스트를 수행합니다.
공장 감사(ISO 9001 필요)
인증서 발급 및 연간 감시.
등급 승인이 없으면 샤프트 베어링이나 배전반 절연체와 같은 중요한 부품을 공급할 수 없습니다. 중요하지 않은 구성품(데크 커버, 간단한 브래킷)의 경우 재료 데이터시트와 공장 인증서로 충분할 수 있지만 항상 조선소에 문의하세요.
올바른 등급을 선택하는 방법
고객에게 다음 세 가지 질문을 해보세요.
내화성이 필요합니까?
예 → FR-4/EPGC202.
아니요 → 온도에 따라 G10 또는 G11.부품이 엔진이나 배기구 근처에 있습니까?
예 → G11/EPGC203(최대 150°C) 또는 EPGM203(최대 180°C).
아니요 → G10은 괜찮습니다.언더컷이나 얇은 벽으로 인해 부품 모양이 매우 복잡합니까?
예 → EPGM203(등방성 및 가공 용이).
아니요 → 모든 직물 등급이 작동 가능합니다.
해양 바이어의 일반적인 질문
Q: 바닷물에서 장기적인 성능을 어떻게 증명합니까?
A: 낮은 수분 흡수 수치(예: EPGM203의 경우 0.06%)가 시작입니다. 그러나 계급 사회에서는 1,000시간의 염수 분무 또는 90일의 침수 후 기계적 강도 유지와 같은 가속 노화 데이터도 필요합니다. 공인된 실험실의 전체 유형 테스트 보고서를 제공하십시오.
Q: 구조적 엔진 마운트에 FR-4를 사용할 수 있습니까?
A: 네, 온도가 ~130°C 미만으로 유지되고 G11의 더 높은 내열성이 필요하지 않다면 가능합니다. 그러나 FR-4는 G10보다 약간 덜 튼튼합니다. 무거운 동적 하중의 경우 G10 또는 G11이 더 안전합니다.
Q: 이 복합재는 수년에 걸쳐 물을 흡수합니까?
A: 모든 에폭시 기반 유리 적층판은 평형 수분 흡수율이 매우 낮습니다. 일반적으로 장기간 담근 후에도 0.5% 미만입니다. 이는 나일론이나 페놀 소재보다 훨씬 좋습니다. 기계적 특성은 몇 퍼센트 정도 떨어질 수 있지만 안정적으로 유지됩니다. 부식 방지를 위해 코팅이 필요하지 않습니다.
최종 생각
에 대한 복합재 제조업체인 해양 부문은 소형 작업선부터 LNG 운반선까지 꾸준한 수요를 제공합니다. Fenhar G10, FR-4, G11, EPGC201, EPGC203 및 EPGM203 등급은 이미 선박에 필요한 강도, 단열, 내화성, 내열성 및 해수 내구성의 대부분을 포괄합니다.
가장 일반적인 두께(예: 3mm, 6mm, 12mm)에 대한 Class Society 인증을 받는 데 집중하세요. 그런 다음 현지 조선소와 협력하여 기존 강철 또는 페놀 부품을 교체하십시오. 무게 절감과 유지보수가 필요 없는 작동은 저절로 팔릴 것입니다.
