The Design and Manufacturing of Prototype Cutting Machine for Prepreg Composite Sheet Preparation
DOI:
https://doi.org/10.14456/jeit.2025.11Keywords:
Prepreg Sheet Cutting Machine, Prepreg, Sheet Material Cutting, Cutting EfficiencyAbstract
This research aims to solve the problems related to manually cutting of composite laminated sheets, commercially known as Prepreg. After manually cutting experiment, two main issues were identified. The first issue is that manual cutting takes a long time because Prepreg sheets cannot be stacked together while cutting. If stacked, it may not be possible to complete the cut in a single attempt, which negatively affects the quality of the cutting edge. Cutting Prepreg sheets across the fiber direction (transverse direction) is more difficult than cutting along the fiber direction (longitudinal direction) because cutting across requires severing all fibers, making it more time-consuming than longitudinal cutting. The second issue is the significant dimensional inaccuracy in manual cutting. This inaccuracy accumulates from the first sheet onward, leading to the greatest errors in the final sheets. In order to resolve these problems, the research team designed three concepts of cutting machine. Three experts were invited to evaluate and score the features of the machines in order to select the most suitable concept. After manufacturing the cutting machine, cutting experiments were conducted. It was found that the time taken for longitudinal and transverse cuts was very similar, as the cutting tool reduces the influence of human effort in the cutting process. The machine could reduce the average cutting time along the fiber direction and across the fiber direction by 26.70% and 42.61%, respectively. The standard deviation of the cutting time was reduced by approximately 31% compared to manual cutting. Additionally, it was found that the size of the Prepreg sheets cut by the machine is more precise than those cut manually.
References
[1] P. Esfandiari et al., "Production and processing of pre-impregnated thermoplastic tapes by pultrusion and compression moulding," Journal of Composite Materials, vol. 56, no. 11, pp. 1667–1676, 2022.
[2] L. Moretti et al., "Characterization and modelling of cure-dependent properties and strains during composites manufacturing," Journal of Composite Materials, vol. 54, no. 22, pp. 3109–3124, 2020.
[3] L. Moretti et al., "Experimental study and in-situ FBG monitoring of process-induced strains during autoclave co-curing, co-bonding and secondary bonding of composite laminates," Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol. 142, p. 106224, 2020.
[4] A. Lerdwongpaisan, B. Castanie, and P. Olivier, "Effect of release agent on process-induced deformation in autoclave curing of laminate composites," in Proceedings of the 20th European Conference on Composite Materials (ECCM20), Lausanne, Switzerland, 2022, pp. 470–477.
[5] E. Delsol et al., "A digital method for the compensated mold design of composite parts," in Proceedings of the 34th Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS 2024), Florence, Italy, 2024, pp. 1–13.
[6] F. Neveu et al., "Manufacturing and impact behaviour of aeronautic overmolded grid-stiffened thermoplastic carbon plates," Composite Structures, vol. 284, no. 5, p. 115228, 2022.
[7] J. Serra et al., "Combined loadings after medium velocity impact on large CFRP laminated plates: Discrete ply model simulations," Composites Part C, vol. 6, no. 15, p. 100203, 2021.
[8] M. Ginot et al., "Local buckling on large sandwich panels used in light aviation: Experimental setup and failure scenarios," Composite Structures, vol. 304, no. 4, p. 116439, 2023.
[9] M. Sokolowski, "Process of preparing and laying carbon prepregs," Transactions of The Institute of Aviation, Warsaw, Poland, 2017.
[10] พรเทพ มานิตย์วงษ์ และ สุวรรณี อัศวกุลชัย, "การพัฒนาเครื่องจักรซีเอ็นซีขนาดเล็กเพื่อตัดแผ่นอลูมิเนียมคอมโพสิต," วารสารวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยศรีนครินทรวิโรฒ, ปีที่ 13, ฉบับที่ 1, หน้า 143–150, 2561.
[11] ชาญชัย พลตรี และ ฤภูวัลย์ จันทรสา, "การพัฒนาเครื่องตัดแผ่นไม้กรอบรูปภาพด้วยการประยุกต์วิศวกรรมย้อนรอย," ใน การประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการ ครั้งที่ 35, มหาวิทยาลัยเชียงใหม่, 2560, หน้า 31–36.
[12] ภานุสิทธิ์ กำปั่นทอง และคณะ, "การออกแบบและพัฒนาเครื่องตัดแผ่นฉนวนกันความร้อนประสิทธิภาพสูงเพื่อลดต้นทุนในกระบวนการผลิต," ใน การประชุมวิชาการข่ายงานวิศวกรรมอุตสาหการ ครั้งที่ 32, สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าคุณทหารลาดกระบัง, 2557.
[13] ZOLTEK Corporation, Technical Datasheet ZOLTEK™ PX35 PREPREG TAPES, Report No. WP 1030030 HH, ZOLTEK Toray Group, Bridgeton.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
Categories
License
Copyright (c) 2025 Journal of Engineering and Industrial Technology, Kalasin University

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ของวารสาร
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทยก่อนเท่านั้น