KR100187144B1 - 복합소재 적층구조물의 성형방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합소재 적층구조물을 성형하는 방법에 관한 것으로서, 버블구조 성형위치를 나타내는 모울드면에 마킹수단을 대신하여 스틸편을 삽입함으로써, 모울드면에 섬유강화 복합재의 적층여부에 관계없이 자성체를 통해 버블구조 성형위치를 정확히 찾을 수 있게 하여 버블구조 성형작업을 보다 효과적으로 할 수 있게 한 복합소재 적층구조물의 성형방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

복합소재 적층구조물의 성형방법

본 발명은 복합소재 적층구조물을 성형하는 방법에 관한 것으로서, 특히 보울트 체결부위와 같은 보강부위에 채워지는 버블구조의 성형위치를 용이하게 찾아서 작업을 할 수 있게 하여 보다 정확한 제품을 성형할 수 있게 한 복합소재 적층구조물의 성형방법에 관한 것이다.

일반적으로 복합소재 적층구조물은 하니컴 구조와 섬유강화 복합재를 여러층으로 적층조합하여 성형한 합성수지 패널로서, 무게가 가볍고 강성이 우수하여 태양광 자동차 등과 같이 경량화를 최우선으로 하는 곳에 많이 적용되고 있는 추세이다.

이러한 복합소재 적층구조물은 모울드면에 섬유강화 복합재, 벌집구조, 섬유강화 복합재 순으로 반복 적층한 후 프레스 성형을 통해 완성되며, 특히 보울트 체결부위와 같이 소정의 강성을 요하는 특정부위에는 벌집구조 대신에 버블구조가 채워지게 된다.

이때의 버블구조가 채워지는 위치는 모울드면에 표시한 마킹부로 나타내게 되며, 작업자가 이 위치를 찾아 버블구조를 채울 수 있게 된다.

그러나, 복합소재 적층구조물에 버블구조를 성형할 때, 모울드면에 섬유강화 복합재가 한겹이라도 적층되면 마킹부가 보이지 않게 되어 작업자의 눈짐작으로 버블구조 성형위치를 대충 찾아 버블구조를 채우게 되므로 정확한 성형이 이루어지지 않게 되고, 필요이상으로 버블구조를 넓게 채우게 되므로 제품의 중량증가를 초래하게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 버블구조 성형위치를 나타내는 모울드면에 마킹수단을 대신하여 스틸편을 삽입함으로써, 모울드면에 섬유강화 복합재의 적층여부에 관계없이 자성체를 통해 버블구조 성형위치를 정확히 찾을 수 있게 하여 버블구조 성형작업을 보다 효과적으로 할 수 있게 한 복합소재 적층구조물의 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있는 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 복합소재 적층구조물의 성형방법을 나타내는 개략도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 버블구조 11: 스틸편

12: 섬유강화 복합재 13: 하니컴구조

14: 모울드면

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 복합소재 적층구조물 성형용 모울드면의 버블구조 성형위치에 일정 크기를 갖는 스틸편을 삽입하고, 모울드면의 전면적에 걸쳐 섬유강화 복합재를 한겹 덮으면서 그 위에 버블구조 및 하니컴구조를 각각 적층하되, 자성체를 이용하여 상기 스틸편의 삽입위치를 찾은 다음 그 위치에 상기 버블구조를 소정의 면적으로 적층하는 동시에 나머지 전체 면적에는 상기 하니컴구조를 적층하고, 버블구조와 하니컴구조 위에 섬유강화 복합재를 한겹 덮은 후 상부에서 프레스 성형하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이를 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 제 1 도는 본 발명에 따른 복합소재 적층구조물의 성형방법을 나타내는 개략도이다.

본 발명에 따른 복합소재 적층구조물의 성형방법은 크게 버블구조(10)의 성형위치를 나타내기 위해 스틸편(11)을 삽입하는 과정과, 섬유강화 복합재(12), 버블구조(10) 및 하니컴구조(13), 섬유강화 복합재(12)를 차례로 적층하는 과정으로 이루어진다.

먼저, 복합소재 적층구조물의 모울드 제작시 모울드면(14)에 버블구조(10)의 성형위치를 표시한다.

즉, 버블구조 성형위치를 나타내는 모울드면(14)에 스틸편(11)을 삽입될 수 있도록 모울드를 설계한다.

이렇게 모울드가 준비되면 스틸편(11)을 포함하는 모울드면(14)이 완전히 덮혀질 수 있도록 그 상부에 섬유강화 복합재(12)를 한겹 적층한다.

계속해서, 상기 섬유강화 복합재(12)의 상부에 복합소재 적층구조물의 실질적인 강성유지역할을 하는 버블구조(10)와 하니컴구조(13)를 동시에 적층한다.

이때, 상기 스틸편(11)이 삽입되어 있는 위치가 버블구조의 성형위치가 되므로 자성체 즉, 자석을 이용하여 섬유강화 복합재(12)에 덮혀져 보이지 않는 스틸편(11)의 위치를 찾은 다음, 그 주변 소정의 면적에 걸쳐서 버블구조(10)를 채우고, 버블구조(10)가 채워지는 면적을 제외한 나머지 전면적에 걸쳐 하니컴구조(13)를 채운다.

이렇게 버블구조(10)로 채워지는 부위는 다른 부위에 비해 인장, 압축강도에 뛰어난 면을 나타내게 되므로 이 부위에 장착되는 장비로 인해 국부적으로 증가되는 하중을 효과적으로 수용할 수 있게 된다.

특히, 버블구조(10)의 성형위치를 찾는 과정에서 적층소재 즉, 버블구조의 두께에 따라 자성체의 가우스는 이에 비례하여 높아질 수 있게 된다.

이와 같이 섬유강화 복합재(12)와 버블구조(10) 및 하니컴구조(13)의 적층이 완료되면, 그 위에 한겹의 섬유강화 복합재(12)를 덮은 다음 상부에서 프레스로 가압한다.

이때, 섬유강화 복합재(12), 버블구조(10) 및 하니컴구조(13), 섬유강화 복합재(12)의 순으로 적층되어 있는 복합소재는 프레스 성형을 통한 압착력에 의해 일체형으로 압착되어 하나의 완성된 복합소재 적층구조물이 성형될 수 있게 된다.

따라서, 본 발명의 복합소재 적층구조물 성형시 버블구조(10)의 성형위치를 자성체를 이용하여 정확히 찾을 수 있게 되고, 이로 인해 설계사양에서 필요로 하는 최적의 위치 및 면적에 걸쳐 버블구조(10)를 채울 수 있게 되므로 정확한 제품의 성형이 가능하게 되며, 필요이상의 면적에 걸쳐 버블구조가 채워짐에 따른 중량증가를 막아 제품의 전체적인 중량을 낮출 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 복합소재 적층구조물 성형시 버블구조 성형위치를 정확히 찾을 수 있는 작업수단을 제공함으로써, 복합소재 적층구조물의 성형작업을 보다 정확하고 효과적으로 할 수 있는 장점이 있는 것이다.

Claims (1)

1. 복합소재 적층구조물 성형용 모울드면의 버블구조 성형위치에 일정 크기를 갖는 스틸편을 삽입하고, 모울드면의 전면적에 걸쳐 섬유강화 복합재를 한겹 덮으면서 그 위에 버블구조 및 하니컴구조를 각각 적층하되, 자성체를 이용하여 상기 스틸편의 삽입위치를 찾은 다음 그 위치에 상기 버블구조를 소정의 면적으로 적층하는 동시에 나머지 전체 면적에는 상기 하니컴구조를 적층하고, 버블구조와 하니컴구조 위에 섬유강화 복합재를 한겹 덮은 후 상부에서 프레스 성형하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 복합소재 적층구조물의 성형방법.