KR101194922B1 - 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠 - Google Patents
조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101194922B1 KR101194922B1 KR1020120051767A KR20120051767A KR101194922B1 KR 101194922 B1 KR101194922 B1 KR 101194922B1 KR 1020120051767 A KR1020120051767 A KR 1020120051767A KR 20120051767 A KR20120051767 A KR 20120051767A KR 101194922 B1 KR101194922 B1 KR 101194922B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- mold
- rim
- wheel
- bladder
- molds
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 34
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims abstract description 18
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 6
- DOSMHBDKKKMIEF-UHFFFAOYSA-N 2-[3-(diethylamino)-6-diethylazaniumylidenexanthen-9-yl]-5-[3-[3-[4-(1-methylindol-3-yl)-2,5-dioxopyrrol-3-yl]indol-1-yl]propylsulfamoyl]benzenesulfonate Chemical compound C1=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC3=CC(N(CC)CC)=CC=C3C(C=3C(=CC(=CC=3)S(=O)(=O)NCCCN3C4=CC=CC=C4C(C=4C(NC(=O)C=4C=4C5=CC=CC=C5N(C)C=4)=O)=C3)S([O-])(=O)=O)=C21 DOSMHBDKKKMIEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims description 5
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 4
- 238000009499 grossing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 7
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 4
- 239000000306 component Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 229920006241 epoxy vinyl ester resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 229920006337 unsaturated polyester resin Polymers 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/12—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of short length, e.g. in the form of a mat
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B25/00—Rims built-up of several main parts ; Locking means for the rim parts
- B60B25/04—Rims with dismountable flange rings, seat rings, or lock rings
- B60B25/06—Split flange rings, e.g. transversely split; Connecting equipment for overlapping the slot
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
- B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
- B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
- B60B2360/30—Synthetic materials
- B60B2360/34—Reinforced plastics
- B60B2360/341—Reinforced plastics with fibres
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
본 발명은 별도로 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)으로 성형된 아우터림과 인너림을 각각 블래더(Bladder)를 이용하여 블로잉(blowing)시켜 경화한 후에 알루미늄 재 디스크와 결합시켜 3피스형으로 제조함으로써 카본휠의 전체적인 중량이 감소되어 차량의 연비 및 주행성능이 향상되고, 차량의 연료 사용량을 줄여 환경오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 강도가 향상되어 사고 발생시에 휠의 파손이 최소화되고, 나아가 림 부위에 다양한 디자인을 형성할 수 있어 소비자의 다양한 욕구에 부응하는 제품을 생산할 수 있는 등 많은 효과를 갖는 것이다.
Description
본 발명은 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 아우터림(outer rim), 인너림(inner rim)을 각각 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)으로 성형한 후 알루미늄재 디스크를 결합시킨 3피스형 하이브리드 카본휠을 제조함으로써 중량이 가벼워 연비 향상 및 배출가스 감소에 따라 친환경적일 뿐만 아니라 강도, 내식성 및 내화학성이 우수하여 내구성이 향상되고, 나아가 림 부위에 다양한 디자인을 형성할 수 있어 소비자의 다양한 욕구에 부응하는 제품을 생산할 수 있는 등 많은 장점이 있는 것이다.
일반적으로 자동차의 바퀴는 공기나 질소가 충전되는 고무 재질의 타이어의 중앙부에 금속재의 휠(wheel)을 결합하여 차축에 견고하게 결합되도록 하는데, 휠은 자동차의 조향현가장치의 주요 구성품 중 일부로서, 타이어와 더불어 자동차의 전중량(全重量)을 분담 지지하고, 자동차의 작동시 제동(制動) 및 구동(驅動) 시의 토크, 노면으로부터의 충격과 선회시의 원심력이나 차체가 기울어졌을 때 작용하는 힘 등에 충분히 견딜 수 있고, 또한 경량을 요하는 자동차의 핵심 구성품이라 할 수 있다. 특히 최근에는 중량이 가벼워 차량의 연비가 향상될 뿐만 아니라 디자인이 우수한 복합재료로 된 휠이 각광받고 있는 실정이다.
자동차에서 휠은 엔진 다음으로 가장 가혹한 조건에서 사용되는 부품 중의 하나로서 복합재료로 대체할 수 있는 차량부품 중 가장 고난도 기술을 요하는데, 휠은 주행 중에 노면과 타이어의 마찰로 발생하는 열을 흡수하여 그 온도가 150℃ 이상으로 상승할 수 있으며, 알루미늄이나 철과 같은 금속재료의 경우 열전도도가 매우 우수하여 열을 빠르게 외부로 발산할 수 있으나, 중량이 무거운 단점이 있다. 한편, 대부분의 복합체의 경우 열전도도가 매우 낮아 열을 발산하지 못하고 내부에 보유하게 되며, 이로 인해 내피로도의 축적에 의한 파괴가 쉽게 발생할 수 있는 문제점이 있다.
자동차 휠의 경량화와 관련한 선행기술로서, 대한민국 특허등록 제10-1017930호에는 알루미늄으로 형성되고 원통형의 림의 일측면 중앙부에 허브가 형성되어 차량의 타이어가 차량에 결합되도록 하는 알루미늄휠에 있어서, 상기 림의 일측면에 탄소섬유가 평면 형태의 탄소섬유 강화 플라스틱(CFRP) 직물지로 직조되어 다단으로 적층 결합된 원통형의 CFRP 성형체가 일체로 부착된 것을 특징으로 하는 경량화 알루미늄 휠이 개시되어 있으나, 휠이 일체형이어서 중량이 무거울 뿐만 아니라 림, 디스크를 수요자가 요구하는 다양한 강도 및 형태로 성형할 수 없고, 파손 시에는 파손된 부품만을 따로 구입하거나 교환하여 수리할 수 없는 단점이 있다.
따라서 위와 같은 문제점을 해결할 수 있는 새로운 기술이 적용된 복합체 휠의 개발이 시급히 필요한 실정이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 아우터림, 인너림을 각각 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)으로 성형한 후 알루미늄재 디스크를 결합시킨 3피스형 하이브리드 카본휠을 제조함으로써 중량이 가벼워 연비 향상 및 배출가스 감소에 따라 친환경적일 뿐만 아니라 강도, 내식성 및 내화학성이 우수하여 내구성이 향상되고, 나아가 림 부위에 다양한 디자인을 형성할 수 있어 소비자의 다양한 욕구에 부응할 수 있는 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠의 제공을 그 과제로 한다.
본 발명은 탄소섬유 프리프레그(CFPP)를 재단하여 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)에 각각 적층시키는 적층단계, 상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 내부에 각각 아우터 블래더(18)와 인너 블래더(11)를 삽입시키는 단계, 상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 각각 커버(20)(12)(16)를 조립한 후 상기 블래더(18)(11)에 공기를 주입시키는 단계, 상기 주입단계에서 상기 블래더(18)(11)에 공기가 주입된 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)를 각각 오븐에 투입하여 경화시키는 단계, 상기 경화단계에서 경화를 마친 상기 몰드(19)(15)를 자연 냉각시킨 후에 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 상기 몰드(19)(15)로부터 각각 탈형시키는 단계, 상기 탈형단계에서 얻은 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 각각 매끄럽게 다듬고, 볼트 구멍(4)(3)을 형성한 후에 상기 림(2)(1)을 서로 조립시키는 단계, 상기 조립단계에서 조립된 림에 알루미늄재 디스크(7)를 결합시켜 휠을 완성시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 탄소섬유 프리프레그가 결합제로서 열경화성수지 또는 열가소성수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조방법을 제공한다.
또한 본 발명은 상기 블래더(18)(11)가 내열성이 있고, 신축이 가능한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조방법을 제공한다.
마지막으로 본 발명은 상기 제조방법 중 어느 하나에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠을 제공한다.
본 발명에 따른 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠은
첫째, 휠의 전체적인 중량이 가벼워져 자동차의 연비 및 주행성능이 향상될 뿐만 아니라 차량의 연료 사용량을 줄여 환경오염을 줄일 수 있으므로 친환경적이다.
둘째, 휠의 강도, 내식성 및 내화학성이 종래 철이나 알루미늄재 휠보다 훨씬 우수하므로 휠의 내구성을 크게 향상시킬 수 있고, 사고 발생 시에 휠의 파손이 최소화할 수 있다.
셋째, 휠의 림 부위에 다양한 디자인을 형성할 수 있으므로 소비자의 다양한 욕구에 부응할 수 있는 제품의 제조가 가능하다.
도 1은 본 발명에 따른 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립형 하이브리드 카본 휠의 인너 림(a), 아우터 림(b) 및 디스크(c)의 외관 구조를 나타낸 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조립형 하이브리드 카본 휠의 디스크 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본 휠의 조립상태를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 인너림 몰드에 탄소섬유 프리프레그를 적층한 후 블래더를 넣고 양쪽 커버를 조립하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 아우터림 몰드에 탄소섬유 프리프레그를 적층한 후 블래더를 넣고 커버를 조립하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 조립형 하이브리드 카본 휠의 인너 림(a), 아우터 림(b) 및 디스크(c)의 외관 구조를 나타낸 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조립형 하이브리드 카본 휠의 디스크 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본 휠의 조립상태를 나타내는 측면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 인너림 몰드에 탄소섬유 프리프레그를 적층한 후 블래더를 넣고 양쪽 커버를 조립하는 것을 나타내는 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 아우터림 몰드에 탄소섬유 프리프레그를 적층한 후 블래더를 넣고 커버를 조립하는 것을 나타내는 단면도이다.
이하 본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
탄소섬유는 유기섬유 전구체를 가열하여 얻은 탄소(C) 함유율이 90% 이상인 섬유로서, 강도가 철의 10배, 자동차 운전자의 안전과 관계된 에너지 흡수율은 6배 정도로 최근 항공기 재료, 풍력발전기 블레이드 등의 소재로 사용량이 증가 추세에 있다.
한편, 탄소섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastics, CFRP)은 복합재료의 일종으로서 탄소섬유를 열경화성수지 또는 열가소성수지를 매트릭스(matrix)로 성형하여 제작되는 것이며, 철(steel)과 비교할 때 밀도가 1/6 수준으로 매우 낮으면서도 고강도를 가지므로 자동차의 경량화 구현에는 최적의 재료로 알려져 있다.
또한 전체 차량의 17% 정도를 탄소섬유 복합체 부품으로 대체할 경우에는 30%의 중량 감소 효과가 있으며, 이를 10년간 주행한다면, 약 5톤의 이산화탄소 배출량이 저감되는 것으로 보고되었다.
도 1에는 본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본휠의 제조 공정도가 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본휠의 림을 포함한 구성부품의 분해사시도가 도시되어 있다. 도 2에 나타난 바와 같이, 조립형 하이브리드 카본휠은 크게 아우터림(2), 인너림(1) 및 디스크(7)의 3개 구성부품으로 구성된다.
본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법은 1) 탄소섬유 프리프레그를 재단하여 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)에 각각 적층시키는 단계, 2) 상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 내부에 각각 아우터 블래더(18)와 인너 블래더(11)를 삽입시키는 단계, 3) 상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 각각 커버(20)(12)(16)를 조립한 후 상기 블래더(18)(11)에 공기를 주입시키는 단계, 4) 상기 주입단계에서 상기 블래더(18)(11)에 공기가 주입된 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)를 각각 오븐에 투입하여 경화시키는 단계, 5) 상기 경화단계에서 경화를 마친 상기 몰드(19)(15)를 자연 냉각시킨 후에 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 상기 몰드(19)(15)로부터 각각 탈형시키는 단계, 6) 상기 탈형단계에서 얻은 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 각각 매끄럽게 다듬고, 볼트 구멍(4)(3)을 형성한 후에 상기 림(2)(1)을 서로 조립시키는 단계, 7) 상기 조립단계에서 조립된 림에 알루미늄재 디스크(7)를 결합시켜 휠을 완성시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명에 의한 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 탄소섬유 프리프레그를 재단하여 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)에 각각 적층시키는 단계는 탄소섬유 프리프레그를 림의 형상과 대응되게 재단하고, 재단된 탄소섬유 프리프레그를 원통형의 인너림 몰드(15), 아우터림 몰드(19)의 내부에 각각 적층하여 일체의 원통형으로 형성되도록 한다. 이 때 상기 탄소섬유 프리프레그는 결합제로서 에폭시수지, 비닐에스테르수지 또는 불포화폴리에스테르수지와 같은 열경화성수지, 또는 열가소성수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 탄소섬유 프리프레그는 최적의 강도와 중량 저감 효과를 얻기 위하여 다수의 매(枚)가 적층되어 일체로 성형되도록 하는 것이 바람직하나, 휠의 용도 및 형상에 따라 탄소섬유 프리프레그 수를 증감하여 사용할 수 있다.
두 번째로 상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 내부에 각각 아우터 블래더(18)와 인너 블래더(11)를 삽입시키는 단계는 상기 탄소섬유 프리프레그가 인너림 몰드(15), 아우터림 몰드(19)의 내부에 적층된 후에 블래더(11)를 삽입시키는 것이다. 이 때 상기 블래더(18)(11)는 내열성이 있고, 신축이 가능한 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
세 번째로 상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 각각 커버(20)(12)(16)를 조립한 후 상기 블래더(18)(11)에 공기를 주입시키는 단계는 아우터림 몰드(19)에 아우터림 몰드커버(20), 인너림 몰드(15)에 좌, 우 인너림 몰드커버(12)(16)를 각각 결합시킨 후에 그들 외측에 형성된 공기주입구(21)(13)를 통하여 내부에 형성된 공간에 압축공기를 불어넣는 것이다.
네 번째로 상기 주입단계에서 상기 블래더(18)(11)에 공기가 주입된 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)를 각각 오븐에 투입하여 경화시키는 단계는 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)의 기계적인 강도를 향상시키기 위하여 결합제로 사용되는 열경화성수지 또는 열가소성수지를 경화시키는 단계로서, 아우터림(2)과 인너림(1)이 최고의 강도록 갖도록 하기 위하여 통상의 오븐에 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)를 각각 투입시킨 후에 매트릭스 수지의 경화조건에 맞게 온드를 조절하여 경화시킴으로써 탄소섬유 강화플라스틱(CFRP)의 경화조건을 최적화 할 수 있다.
다섯 번째로 상기 경화단계에서 경화를 마친 상기 몰드(19)(15)를 자연 냉각시킨 후에 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 상기 몰드(19)(15)로부터 각각 탈형시키는 단계는 상기 경화단계를 거쳐 냉각시킨 후에 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)로부터 각각 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 탈형하는 것이다.
여섯 번째로 상기 탈형단계에서 얻은 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 각각 매끄럽게 다듬고, 볼트 구멍(4)(3)을 형성한 후에 상기 림(2)(1)을 서로 조립시키는 단계는 상기 탈형단계에서 얻은 아우터 림(2)과 인너 림(1)의 일부 표면에 형성된 매끄럽지 못한 부분을 잘 다듬고, 양(兩) 림을 조립시키기 위하여 구멍(4)(3)을 형성한 다음에 볼트(10)를 사용하여 서로 조립시키는 것이다.
마지막으로 상기 조립단계에서 조립된 림에 알루미늄재 디스크(7)를 결합시켜 휠을 완성시키는 단계는 상기 조립단계에서 아우터 림(2)과 인너 림(1)이 조립된 림에 알루미늄재 디스크(7)를 결합시킴으로써 조립형 하이브리드 카본휠을 완성시킬 수 있다.
위와 같은 제조공정에 따라, 본 발명은 별도로 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 각각 블래더(18)(11)를 이용하여 블로잉(blowing)시켜 경화 성형한 후에 알루미늄 재 디스크(7)와 결합시켜 3피스형으로 제조함으로써 카본휠의 전체적인 중량이 감소되어 차량의 연비 및 주행성능이 향상되고, 차량의 연료 사용량을 줄여 환경오염을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 강도가 향상되어 사고 발생시에 휠의 파손이 최소화되고, 나아가 림 부위에 다양한 디자인을 형성할 수 있어 소비자의 다양한 욕구에 부응하는 제품을 생산할 수 있는 등 많은 효과를 갖는 것이다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
1. 인너 림 2. 아우터 림
3. 볼트 구멍(인너 림) 4. 볼트 구멍(아우터 림)
5. 비드 시트 6. 플랜지
7. 디스크(스포크) 8. 볼트 구멍(디스크)
9. 허브(Hub) 10. 볼트
11. 인너 블래더 12. 인너 림 볼트 커버(좌)
13. 공기주입구(인너 림) 14. 인너 림 프리프레그
15. 인너 림 몰드 16. 인너 림 몰드 커버(우)
17. 아우터 림 프리프레그 18. 아우터 블래더
19. 아우터 림 몰드 20. 아우터 림 몰드 커버
21. 공기주입구(아우터 림)
3. 볼트 구멍(인너 림) 4. 볼트 구멍(아우터 림)
5. 비드 시트 6. 플랜지
7. 디스크(스포크) 8. 볼트 구멍(디스크)
9. 허브(Hub) 10. 볼트
11. 인너 블래더 12. 인너 림 볼트 커버(좌)
13. 공기주입구(인너 림) 14. 인너 림 프리프레그
15. 인너 림 몰드 16. 인너 림 몰드 커버(우)
17. 아우터 림 프리프레그 18. 아우터 블래더
19. 아우터 림 몰드 20. 아우터 림 몰드 커버
21. 공기주입구(아우터 림)
Claims (4)
- 탄소섬유 프리프레그를 재단하여 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)에 각각 적층시키는 적층단계,
상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 내부에 각각 아우터 블래더(18)와 인너 블래더(11)를 삽입시키는 단계,
상기 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)의 각각 커버(20)(12)(16)를 조립한 후 상기 블래더(18)(11)에 공기를 주입시키는 단계,
상기 주입단계에서 상기 블래더(18)(11)에 공기가 주입된 아우터림 몰드(19)와 인너림 몰드(15)를 각각 오븐에 투입하여 경화시키는 단계,
상기 경화단계에서 경화를 마친 상기 몰드(19)(15)를 자연 냉각시킨 후에 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 상기 몰드(19)(15)로부터 각각 탈형시키는 단계,
상기 탈형단계에서 얻은 아우터 림(2)과 인너 림(1)을 각각 매끄럽게 다듬고, 볼트 구멍(4)(3)을 형성한 후에 상기 림(2)(1)을 서로 조립시키는 단계,
상기 조립단계에서 조립된 림에 알루미늄재 디스크(7)를 결합시켜 휠을 완성시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 탄소섬유 프리프레그는 결합제로서 열경화성수지 또는 열가소성수지를 사용하는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조방법.
- 제 1항에 있어서,
상기 블래더(18)(11)는 내열성이 있고, 신축이 가능한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠의 제조방법.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 하나의 항에 의하여 제조되는 것을 특징으로 하는 조립형 하이브리드 카본 휠.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120051767A KR101194922B1 (ko) | 2012-05-16 | 2012-05-16 | 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120051767A KR101194922B1 (ko) | 2012-05-16 | 2012-05-16 | 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101194922B1 true KR101194922B1 (ko) | 2012-10-29 |
Family
ID=47288778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120051767A KR101194922B1 (ko) | 2012-05-16 | 2012-05-16 | 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101194922B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101558265B1 (ko) | 2013-12-26 | 2015-10-12 | 현대성우메탈 주식회사 | 인서트폼을 이용한 차량용 휠 제조방법 및 이에 의해 제조된 차량용 휠 |
| KR102075882B1 (ko) * | 2019-12-19 | 2020-02-11 | (주)나노엔지니어링 | 사출에 의한 카본파이버 휠 제조방법 및 그 카본파이버 휠 |
| US11383550B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-07-12 | Hyundai Motor Company | Composite rim of vehicle wheel and method of manufacturing the same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370248A (ja) | 2001-06-15 | 2002-12-24 | Pacific Ind Co Ltd | 車両用ホイールカバー及びその製造方法 |
| JP2008302853A (ja) | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Toyoda Gosei Co Ltd | 車両用ホイール |
-
2012
- 2012-05-16 KR KR1020120051767A patent/KR101194922B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002370248A (ja) | 2001-06-15 | 2002-12-24 | Pacific Ind Co Ltd | 車両用ホイールカバー及びその製造方法 |
| JP2008302853A (ja) | 2007-06-08 | 2008-12-18 | Toyoda Gosei Co Ltd | 車両用ホイール |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101558265B1 (ko) | 2013-12-26 | 2015-10-12 | 현대성우메탈 주식회사 | 인서트폼을 이용한 차량용 휠 제조방법 및 이에 의해 제조된 차량용 휠 |
| US11383550B2 (en) | 2018-05-25 | 2022-07-12 | Hyundai Motor Company | Composite rim of vehicle wheel and method of manufacturing the same |
| KR102075882B1 (ko) * | 2019-12-19 | 2020-02-11 | (주)나노엔지니어링 | 사출에 의한 카본파이버 휠 제조방법 및 그 카본파이버 휠 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9415628B2 (en) | Light-weight vehicle wheels with carbon fiber inserts | |
| JP2010508200A (ja) | 繊維強化プラスチックが巻かれて成るホイール及びその製造方法 | |
| CN105666892B (zh) | 一种用碳纤维复合材料制造汽车车身的方法 | |
| CN205059051U (zh) | 复合材料汽车轮毂、汽车车轮总成以及汽车 | |
| KR101194922B1 (ko) | 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠 | |
| CN110435358A (zh) | 一种无气轮胎及其生产工艺 | |
| US20220314688A1 (en) | Composite rim of vehicle wheel and method of manufacturing the same | |
| CN109703284A (zh) | 车轮部件以及制造车轮部件的方法 | |
| KR102176913B1 (ko) | 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형 | |
| CN107009815B (zh) | 一种一体成型的全碳纤维轮毂 | |
| JP3082254B2 (ja) | 樹脂ホイール | |
| EP2909044B1 (en) | Motor vehicle rim made of a composite material and relative manufacturing method | |
| KR101394875B1 (ko) | 일체형 탄소섬유 복합체 휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 일체형 휠 | |
| EP2020306B1 (en) | Motor bicycle rim and method of making the same | |
| CN104085250A (zh) | 一种适用于注塑成型的热塑性复合材料车轮 | |
| JP2024012712A (ja) | ツーピースホイール | |
| TWI611913B (zh) | 車輪輪圈之成型方法 | |
| US11780263B2 (en) | Hybrid metal and composite polymer wheels for motor vehicles | |
| CN206733943U (zh) | 一种一体成型的全碳纤维轮毂 | |
| JPS6368401A (ja) | 繊維強化プラスチツク製ホイ−ル | |
| CN110936628A (zh) | 全地形履带式多功能车行走系统负重轮及其制备方法 | |
| KR102502976B1 (ko) | 차량용 복합재 휠 및 그 제조 방법 | |
| CN101602318A (zh) | 纳米防弹环保实心轮胎及其制成方法 | |
| US20230356490A1 (en) | Composite wheel assemblies | |
| CN110641222B (zh) | 一种高强度车轮及其制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| A302 | Request for accelerated examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151012 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161018 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171019 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190122 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190924 Year of fee payment: 10 |