KR0140801B1 - 테이프랩핑용 복합재 프리프레그 테이프 성형방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합재구조물을 만들기 위해 프리프레그 테이프를 적충하는 테이프랩핑에 관한 것으로, 특히 Re-Entry Nose Cone 및 Nozzle Throat 등의 두꺼운 삭마계 내열구조물을 만드는데 적합하도록 한 테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형방법 및 그 장치에 관한 것이다.

본 고안의 구체적인 수단은, 범용의 프리프레그 테이프를 나선형 프리프레그 테이프로 성형하기 위한 방법에 있어서, 대향배치되어 어느 하나의 회전력에 의해 회전가능하도록 하고 또 소정의 압력을 가할수 있도록 한 한쌍의 원추형롤러를 구비하고, 하나의 원추형롤러를 회전시켰을 때 프리프레그 테이프가 이송되도록 하되 상기 프리프레그 테이프의 폭이 줄어들지 않도록 고마찰면을 상기 한쌍의 원추형롤러에 형성하여서 나선형 프리프레그 테이프로 형성하는 것을 특징으로 한다.

Description

테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형방법 및 그 장치

제1도는 종래 테이프랩핑으로 만들어지는 파트 및 이를 만들기 위한 만드렐의 단면도.

제2도는 종래 테이프랩핑용 프리프레그 테이프를 만들기 위해 평면상의 프리프레그를 공간상의 나선형으로 변형시킨 도면.

제3도는 본 발명에 따른 프리프레그 테이프 성형장치의 개략도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

M:구동모터 C:체인

10:출력축 20, 21:원추형 롤러

20a, 21a:고마찰면

본 발명은 복합재구조물을 만들기위해 프리프레그 테이프를 적충하는 테이프랩핑에 관한 것으로, 특히 Re-Entry Nose Cone 및 Nozzle Throat 등의 두꺼운 삭마계 내열구조물을 만드는데 적합하도록 한 테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형방법 및 그 장치에 관한 것이다.

제1도에 나타낸 바와 같이 테이프랩핑에 사용되는 만드렐(10)은 경사면을(경사각=0)을 가지고 있으며, 그 경사면상에 평행하게 프리프레그 테이프(12)가 적층된다. 이때 경사각이 없을 때(0=0)에는 원통상에 프리프레그를 감는 것이 되어 큰 어려움이 없으나 0가 커지면, 파트의 내경쪽과 외경쪽이 직경의 크기 차이가 커져 램핑이 어렵게 된다.

즉, 프리프레그 테이프에서 외경쪽(바깥부분)은 인장을 받게되고 내경쪽은 압축을 받게되며, 이에 따른 변형이 동반된다. 이때의 변형이 프리프레그의 변형한계내에 있지 않으면 랩핑이 불가능하게 된다. 또한 테이프의 폭이 넓어질수록 랩핑이 어렵게 되는데 이는 테이프의 폭이 커질수록 내경과 외경의 차이가 커지기 때문이다.

실제로 Re-Entry Nose Cone 및 Nozzle Throat에 있어서, 삭마층이 두껍고 경사각 0가 큰 경우가 많으므로 랩핑용 테이프로는 일반적으로 특수한 직조 프리프레그(Fabric Prepreg)나 제2도와 같이 공간상에서 나선형태인 프리프레그 테이프등이 사용된다.

이러한 나선형 프리프레그 테이프는 랩핑시에 큰 변형이 발생하지 않으므로, 랩핑이 수월하여 폭이 넓은 프리프레그 테이프의 랩핑이 가능하다. 그러나 이러한 나선형 프리프레그는 일반적으로 수요가 소량으로 고가인 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 범용의 평면상 직조프리프레그를 이용하여 나선형 프리프레그를 성형하는 테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형방법 및 그 장치를 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구체적인 수단은, 범용의 프리프레그 테이프를 나선형 프리프레그 테이프로 성형하기 위한 방법에 있어서, 대향배치되어 어느 하나의 회전력에 의해 회전가능하도록 하고 또 소정의 압력을 가할수 있도록 한 한쌍의 원추형롤러를 구비하고, 하나의 원추형롤러를 회전시켰을 때 프리프레그 테이프가 이송되도록 하되 상기 프리프레그 테이프의 폭이 줄어들지 않도록 고마찰면을 상기 한쌍의 원추형롤러에 형성하여서 나선형 프리프레그 테이프로 형성하는것을 특징으로 한다.

이 방법은 범용의 직조프리프레그를 이용하고 장비도 간단한 형태이므로 기존의 나선형 프리프레그 테이프에 비해 경제적인 방법을 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하 설명하면 다음과 같다.

제3도에 도시한 바와 같이 구동모터(M)의 출력축(10)과 연결된 체인(C)의 동력전달에 의해 회전하는 구동용 원추형롤러(20)와, 이 구동용 원추형롤러(20)에 대향되어 범용 프리프레그 테이프(30)를 압압가능하도록 함과 동시에 이송시키도록 하는 피동용 원추형롤러(21)를 구비하고, 상기 원추형롤러(20, 21)의 각 상부와 하부에는 둘레면에 범용 프리프레그 테이프(30)의 이송시 폭이 줄어드는것을 방지하도록 하는 고마찰면(20a, 21a)을 형성하고 있다.

상기 고마찰면(20a, 21a)은 깔쭈기를 형성하고 있거나 또는 러버를 부착하여 고마찰력을 이루도록 해도 좋다.

이와 같이 구성된 범용 프리프레그 테이프의 성형장치는 제3도에서와 같이 구동모터(M)를 구동하면 구동형 원추형롤러(20)는 회전하게 된다. 이때 범용 프리프레그 테이프(30)를 대향된 한쌍의 원추형롤러(20, 21)사이에 통과시키되 피동용 원추형롤러(21)를 압착방향으로 소정으로 압하면 범용 프리프레그 테이프(30)는 쉽게 나선형으로 변형되어 취출된다. 이때 고마찰면(20a, 21a)은 나선형으로 변형될시 범용 프리프레그 테이프(30)의 폭이 줄어드는 것을 방지하게 된다.

이상에서와 같이 구성되고 동작되는 본 고안에 의하면 범용의 프리프레그 테이프를 쉽게 나선형 프리프레그 테이프로 성형할 수 있다.

또 간단한 성형장치에 의해 구성되므로 기존의 나선형 프리프레그 테이프에 비해 경제적인 방법이다.

본 발명의 구동방식이나 롤러간의 밀착방식은 상술한 것에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 정신에서 벗어나지 않는 범위에서 허용된다.

Claims (3)

1. 범용의 프리프레그 테이프를 나선형 프리프레그 테이프로 성형하기 위한 방법에 있어서, 대향배치되어 어느 하나의 회전력에 의해 회전 가능하도록 하고 또 소정의 압력을 가할 수 있도록 한 한쌍의 원추형롤러(20, 21)를 구비하고, 하나의 원추형롤러(20 또는 21)를 회전시켰을 때 범용 프리프레그 테이프(30)가 이송되도록 하되 이 폭이 줄어들지 않도록 고마찰면(20a, 21a)을 상기 한쌍의 원추형롤러(20, 21)에 형성하여서 나선형 나선형 프리프레그 테이프로 형성하는 것을 특징으로 하는 테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형방법.
2. 구동모터(M)의 출력출(10)과 연결된 체인(C)의 동력전달에 의해 회전하는 구동용 원추형롤러(20)와, 이 구동용 원추형롤러(20)에 대향되어 범용 프리프레그 테이프(30)를 압압가능하도록 함과 동시에 이송시키도록하는 피동용 원추형롤러(21)를 구비하고, 상기 원추형롤러(20, 21)의 각 상부와 하부에는 둘레면에 프리프레그 테이프의 이송시 폭이 줄어드는 것을 방지하도록 하는 고마찰면(20a, 21a)을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 고마찰면(20a, 21a)은 깔쭈기를 형성하고 있거나 또는 러버를 부착하여 고마찰력을 이루도록 한 것을 특징으로 테이프랩핑(Tape Wrapping)용 복합재 프리프레그 테이프 성형장치.