KR101420832B1 - The manufacturing methods of a pole which is using a braiding method - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a method for manufacturing poles using a braiding method, which is capable of significantly improving the durability and lightweightness of the product by manufacturing various poles (1) used in ski poles (1), hiking sticks, golf clubs, fishing rods, etc. using the method of braiding yarns. The method for manufacturing poles (1) using a braiding method of the present invention comprises: a structure molding step of forming a fiber structure by plaiting yarns including an inner yarn (2), an outer yarn (3), etc. in the braiding method (S1); a resin impregnation step of impregnating the fiber structure with various resins (S2); a resin hardening step of hardening the fiber structure by heating the fiber structure impregnated with the resins at relatively low temperatures (S3); and a core separating step of separating the mandril (S4). According to the present invention as described above, the method for manufacturing poles can facilitate the manufacture thereof, can reduce raw materials and production costs, can make the poles lightweight while improving the durability thereof, can significantly improve the volatility of the design together with the storability of raw materials, and can quickly manufacture the poles while making the working environment clean, thereby being more suitable for mass production.

Description

브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법{The manufacturing methods of a pole which is using a braiding method}[0001] The present invention relates to a method of manufacturing a pole using a braiding method,

본 발명은 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법으로서, 이를 보다 상세히 설명하면 스키 폴, 골프 클럽, 등산 스틱, 낚싯대 등에 사용되는 각종 폴을 카본섬유 등의 브레이딩방식을 사용하여 제조하여 제품의 경량성과 내구성을 월등히 향상시키도록 한 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a pole using a braiding method. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a pole by using a braiding method such as carbon fiber to manufacture various pawls used in ski poles, golf clubs, mountain climbing sticks, fishing rods, To a method of manufacturing a pole using a braiding method that significantly improves the durability and performance.

일반적으로 스키 폴(ski pole), 골프 클럽(golf club), 등산 스틱(climbing stick), 낚싯대(fishing rod) 등에 사용되는 중공(中空) 형태의 각종 폴(pole)은 대한민국 공개특허 1995년 제366호(1995년 1월 3일자 공개) 또는 공개특허 2003년 제3006호(2003년 1월 9일자 공개)에 게재된 바와 같이 강화섬유와 수지를 사용하여 판상의 시트로 이루어지는 프리프레그(prepreg)를 맨드릴(mandrel)인 심금 또는 심재에 중첩되게 부착 구성하거나 나선형으로 부착 구성한 후 소성(燒成)토록 한 기술이 존재하고 있었으며, 공개특허 1997년 제65867호(1997년 10월 13일자 공개)에 게재된 바와 같이 각기의 섬유가닥을 합사되기 전에 수지에 함침(含浸)시킨 후 합사하여 성형하는 기술도 개발되어 있었던 것이다.In general, various types of hollow poles used for ski poles, golf clubs, climbing sticks, fishing rods, etc. are disclosed in Korean Patent Publication No. 366 As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-6006 (published on January 3, 1995) or Published Japanese Patent Application No. 20036 (published on Jan. 9, 2003), a prepreg made of sheet- There has existed a technique of superimposing on a mandrel core or a core material in a superimposed manner or attaching it in a spiral shape and then firing it, and disclosed in Published Unexamined Patent Application No. 65867 (published October 13, 1997) There has been developed a technique of impregnating (impregnating) each fiber strand into a resin before piling and then molding it by piling.

상기 종래 기술 중 프리프레그를 맨드릴에 부착 구성하여 각종 폴을 제조하는 방법은 프리프레그의 제작 시 어느 정도의 반응이 진행되어 점도가 상승하여 용제에 의해 용해되지 않고 열에 의해 용융되어 흐를 정도가 된 상태로 저온에서 보관하여 더 이상의 반응을 지연시키도록 한 상태에서 필요한 치수로 재단한 후 롤링기를 사용하여 맨드릴의 외주면에 감는 롤링(rolling) 작업 후 랩핑기를 사용하여 수지에 접착되지 않는 랩핑용 테이프를 감아 고온 경화 시 프리프레그가 풀어지지 않도록 일정한 압력으로 감아서 조여 주는 랩핑(lapping) 또는 테이핑(taping) 작업을 행한 다음, 고온(120~150℃)의 전기로에서 2~3시간가량 경화시키는 경화 단계를 거친 후 탈심기를 사용하여 맨드릴에서 성형물을 분리시키면서 랩핑테이프를 벗겨 내는 탈심(脫心) 작업을 거치게 되는 것으로서, 상기와 같이 종래 프리프레그를 이용하여 폴을 제작할 시 프리프레그의 수지가 완전히 경화되지 않은 상태이므로 장시간 보관할 시 -18℃이하의 저온으로 보관하지 않으면 경화가 지속되어 완전 경화가 되어 사용이 불가능해지며, 이로 인하여 저온의 보관장치가 별도로 필요하며, 프리프레그의 재단 시 자투리가 발생되어 재료 손실이 많으며, 롤링 시 프리프레그 시트가 겹쳐지는 부위가 볼록하게 되어 외형이 매끈하게 성형되지 못하므로 전체적으로 제조원가의 상승과 함께 외관미가 떨어지는 등 다수의 문제점을 가지고 있었던 것이다.In the conventional method of attaching the prepreg to the mandrel to produce various kinds of pawls, a certain degree of reaction proceeds during the production of the prepreg so that the viscosity of the prepreg is increased so that it is not dissolved by the solvent, After the rolls were rolled to the outer circumferential surface of the mandrel using a rolling machine, a wrapping tape not adhered to the resin was wound using a lapping machine A lapping or taping operation in which the prepreg is rolled up at a constant pressure to prevent the prepreg from being loosened at the time of high temperature curing is performed and then a curing step of curing in an electric furnace at a high temperature (120 to 150 ° C) for about 2 to 3 hours After roughing, remove the molding from the mandrel by using a de-molding machine and remove the wrapping tape. Since the resin of the prepreg is not fully cured when the pawl is manufactured using the conventional prepreg as described above, the cured resin is completely cured if it is not stored at a temperature of -18 ° C or lower for a long time. This makes it unnecessary to store at a low temperature. Since the prepreg is cut at the time of cutting, there is a lot of material loss. At the time of rolling, the overlapping portion of the prepreg sheet is convex, Therefore, it has a lot of problems such as an increase in the cost of manufacturing as a whole, and a decrease in appearance.

또한 종래 폴의 제조방법 중 공개특허 1997년 제65867호와 같이 합사되기 전의 섬유가닥(=원사)을 수지에 함침시킨 후 합사가 되도록 한 기술의 경우 원사에 묻은 수지액이 하부로 흘러내려서 합사장비 및 주변을 오염시켜서 잦은 장비의 정비와 함께 수시로 청소를 해야 하므로 작업상의 번거로움과 더불어 합사장비의 고장 및 합사가 균일하게 이루어지지 못하는 등의 문제점을 가지고 있었던 것이다.
Also, in the case of a technique in which a fiber strand (= yarn) before impregnation is impregnated with a resin and then becomes a pile as in the conventional method of manufacturing a pole, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 65867/1992, And contamination of the periphery, so that it is necessary to clean the equipment frequently and at the same time, which is troublesome to work and troubles such as the failure of the equipment and the unevenness of the equipment can not be achieved uniformly.

KR 10-1995-0000366 A 1995. 1. 3.KR 10-1995-0000366 A Jan. 13, 1995. KR 10-2003-0003006 A 2003. 1. 9.KR 10-2003-0003006 A Jan. 1, 2003. KR 10-1997-0065867 A 1997. 10. 13.KR 10-1997-0065867 A 1997. 10. 13.

이에 본 발명에서는 상기한 종래 기술의 제반 문제점들을 해결코자 새로운 기술을 창안한 것으로서, 본 발명은 중공 형태의 폴을 카본섬유 등의 원사를 사용하여 편조, 즉 브레이딩방식으로 제조하므로 종래 고가의 프리프레그를 사용하여 맨드릴에 롤링시켜서 폴을 제조하던 것에 반하여 제조원가를 현저히 줄일 수 있으며, 경량성과 내구성을 향상시킬 수 있으며, 원통형외에도 다양한 형태 및 부분적으로 형태가 변화되는 폴의 제작에도 두루 적용할 수 있으며, 본 발명에서 브레이딩방식으로 제조 시 원사의 합사 후 수지에 함침시키므로 종래 원사를 수지에 함침 후 브레이딩방식으로 합사하던 것에 반하여 합사장비 및 주변으로 액상의 수지가 흘러내릴 염려가 없어서 깨끗한 환경을 제공할 수 있으며, 본 발명에서 합사된 원사를 수지에 함침시킨 다음 형상을 변화시킨 후 경화시키도록 하여 테니스 라켓이나 뜰채 등 다양한 형상의 프레임으로도 제작이 가능한 등 다양한 형상의 변화를 꾀할 수 있으며, 다양한 브레이딩에 의해서 합사된 구조물을 수지에 함침 시 공기의 감압 또는 가압을 이용하여 작업이 용이하면서도 합사된 구조물 수지가 충분히 침투시킬 수 있으며, 더불어 보다 신속한 제작이 가능하여 대량생산에 적합하며, 작업상의 편의성을 일층 배가시키도록 한 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법을 제공코자 하는 것이다.
Accordingly, the present invention has been devised to solve the problems of the prior art described above, and the present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a polypropylene- The manufacturing cost can be significantly reduced, the weight and durability can be improved, and it can be widely applied to the production of various types of poles as well as the shapes of the poles in addition to the cylindrical shape. In the present invention, since the yarn is impregnated into the resin after the yarn is wound in the manufacturing process according to the present invention, the conventional yarn is impregnated with the resin and then the yarn is folded in a braiding manner. In the present invention, a yarn impregnated with a resin is impregnated with a resin It is possible to make a variety of shapes such as a tennis racket or an embossed frame by making various shapes such as a tennis racket or an embossed pattern by varying the shape of the next one. When impregnating a structure that is folded by various braiding, Or pressurized to make it possible to sufficiently infiltrate the resin of the folded structure while being able to work more easily, and it is possible to manufacture more quickly, which is suitable for mass production, and to make the working convenience more doubled. It is intended to provide a method.

상기한 발명의 과제를 해결하기 위한 구체적인 수단으로 본 발명에서는 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법을 제공함에 있어서, 상기 본 발명의 제조방법은 맨드릴의 외측에 길이방향으로 수 가닥의 내측원사가 공급되어 맨드릴의 원주면에 접하여 내측으로 구성되며 내측원사의 외측에 지그재그로 수 가닥의 외측원사가 브레이딩 합사되어 이루어지는 섬유구조물을 형성하는 구조물성형단계와, 구조물성형단계에 의해서 형성된 섬유구조물이 열경화성수지에 함침되도록 진공펌프 또는 컴프레서가 연결된 수지함침탱크에 맨드릴이 결합된 섬유구조물을 투입하고 밀봉한 다음 진공펌프로 수지함침탱크 내부의 공기를 빼내는 감압 후 경화제가 혼합된 액상의 열경화성수지를 수지함침탱크로 공급한 다음, 컴프레서로 수지함침탱크 내부를 압축공기로 가압시켜서 고압의 상태를 만들어 수지가 섬유구조물의 내부로 충분히 침투되도록 하는 수지함침단계와, 수지함침탱크에서 수지함침단계를 거쳐서 섬유구조물에 열경화성수지가 충분히 침투되도록 한 후 수지함침탱크에서 섬유구조물의 표면을 닦아낸 다음 사용된 열경화성수지의 경화조건에 맞도록 55~70℃에서 90~120분 동안 가열한 후 75~90℃로 20~40분 가열하여 충분한 경화가 이루어지도록 수지를 경화시키는 수지경화단계와, 수지경화단계에 의해서 함침된 수지가 완전 경화된 섬유구조물의 내측으로 결합되어 있는 맨드릴을 분리시키는 탈심단계를 순차적으로 거쳐서 중공 형태의 폴을 제조한 것을 특징으로 한다.
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a pole using a braiding method, comprising the steps of: providing a plurality of inner yarns in a longitudinal direction on an outer side of a mandrel; Forming a fibrous structure having an inner side in contact with a circumferential surface of the mandrel and having a plurality of zigzag outer yarns braided on the outer side of the inner yarn to form a fibrous structure; A resin impregnation tank in which a vacuum pump or a compressor is connected so as to be impregnated with a thermosetting resin in which a mandrel is combined and sealed, and a pressure-reducing curing agent to remove air in the resin impregnation tank with a vacuum pump, And then the inside of the resin impregnation tank is compressed with a compressor, A resin impregnating step for sufficiently infiltrating the resin into the inside of the fiber structure by making a high pressure state by pressurizing the fiber structure by the resin impregnation tank so that the thermosetting resin is sufficiently penetrated into the fiber structure through the resin impregnation step in the resin impregnation tank, And then heated at 55 to 70 ° C for 90 to 120 minutes to suit the curing conditions of the thermosetting resin used and then heated at 75 to 90 ° C for 20 to 40 minutes to cure the resin so that sufficient curing can be achieved And a step of curing, and a step of demining the mandrel bonded to the inner side of the fully cured fiber structure by the resin impregnated by the resin hardening step, in this order.

상술한 과제 해결을 위한 구체적인 수단에 의하면, 본 발명의 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법은 종래 강화섬유와 열경화성수지 혼합하여 미리 제조된 프리프레그를 맨드릴에 롤링시켜서 부착하거나 합사되기 전의 섬유가닥을 미리 열경화성수지에 함침시킨 다음 맨드릴의 표면에 합사시켜서 각종 폴을 제조하던 선행 기술들에 비하여 하기와 같은 월등한 효과를 가지는 것이다.According to a specific means for solving the above-mentioned problems, the method of manufacturing a pole using the braiding method of the present invention is characterized in that a prepreg prepared by previously mixing a reinforcing fiber with a thermosetting resin is rolled on a mandrel, Is superior to the prior arts in which various pores are manufactured by impregnating the thermosetting resin in advance and then superimposed on the surface of the mandrel.

1. 본 발명은 고가의 프리프레그를 사용하지 않고 원사와 열경화성수지를 그대로 사용하여 롤링을 위한 재단 등에 의해서 자투리가 발생되는 등의 원재료 낭비를 줄이면서, 제조공정이 단순하고 수지의 경화 시 액상의 열경화성수지를 낮은 온도(55~90℃)에서도 경화가 가능하므로 저온에서 오랫동안 저장되어 고온(120~150℃)으로 경화시켜야 하던 종래 프리프레그를 사용한 폴의 제조방법에 비하여 전기가 많이 소요되면서 고가인 고온의 경화로가 필요 없으므로 전체적으로 원재료 및 제조원가를 현저히 절감시킬 수 있다.The present invention relates to a process for producing a prepreg, which does not use an expensive prepreg, but which uses a yarn and a thermosetting resin as it is and reduces the waste of raw materials, Since the thermosetting resin can be cured even at a low temperature (55 to 90 ° C), it requires a lot of electric power compared to the conventional method of manufacturing a pole using a conventional prepreg, which has been stored for a long time at a low temperature and cured at a high temperature (120 to 150 ° C) Since a high-temperature curing furnace is not required, the raw materials and the manufacturing cost can be remarkably reduced as a whole.

2. 종래 이미 경화가 이루어져 일부 고화된 상태의 프리프레그와는 달리 미경화 상태의 액상 수지를 그대로 사용함으로써, 경화 후 100%의 우수한 물성을 가지게 되어 본 발명에 의해 제조된 각종 폴은 강한 탄성을 가지므로 쉽게 부러지지 않는 등의 내구성 및 경량성을 현저히 향상시킬 수 있다.2. Unlike the prepregs which have been already cured and solidified to some extent, the liquid resin of the uncured state is used as it is, so that it has excellent physical properties of 100% after curing. So that durability and light weight such as not breaking easily can be remarkably improved.

3. 본 발명의 제조방법은 내측원사와 외측원사를 합사하여 섬유구조물을 먼저 제작한 다음 수지함침탱크에 액상의 열경화성수지와 함께 경화제를 투입하여 바로 사용하므로 액상의 열경화성수지에 경화제가 미리 혼합되지 않으므로 수지를 장기간 저장하더라도 물성의 변화나 경화가 일어나지 않는 반면, 종래 각종 폴의 제조방법에 사용되는 프리프레그는 경화제가 이미 열경화성수지에 포함되어 있어서 -18℃에서 최대 6개월까지 사용이 가능하지만 고가의 냉동설비를 구비해야 하므로 설비비가 높으며, 이로 인하여 냉동설비를 구비하지 않고 일반적으로 5~8℃ 정도의 저온 또는 상온에서 보관하게 되므로 짧은 시간에 경화제와 수지의 반응이 일어나서 물성이 저하되거나 수지가 경화되어 사용이 불가능한 등 수지재료의 저장성이 급격히 떨어지므로 본 발명은 종래기술에 비해서 원재료의 저장성이 극히 높으면서 저장이 용이한 것이다.3. In the manufacturing method of the present invention, the inner yarn and the outer yarn are folded together to fabricate the fiber structure first, and then the hardening agent is directly supplied to the resin impregnation tank together with the liquid thermosetting resin so that the hardening agent is not previously mixed with the liquid thermosetting resin However, even if the resin is stored for a long period of time, changes in physical properties and hardening do not occur. On the other hand, since the prepreg used in the conventional methods for manufacturing various pawls is already contained in the thermosetting resin, It is required to have a refrigeration facility of high temperature, so that it is stored at a low temperature or a room temperature of about 5 ~ 8 ° C generally without a refrigeration facility. Therefore, a reaction between a curing agent and a resin occurs in a short time, The storage stability of resin materials such as being hardened and unusable is drastically deteriorated The invention which is easy to store the preservation of raw materials extremely nopeumyeonseo compared to the prior art.

4. 그리고 종래 폴의 제조방법은 둥근 맨드릴에 프리프레그를 단순히 동그랗게 롤링하여 제조하던 것에 반하여, 본 발명에서는 맨드릴의 형상을 원, 삼각, 사각, 오각, 육각 등 다양한 형태로 하여 외측으로 내측원사와 외측원사를 브레이딩 합사시킨 후 수지에 함침시킨 뒤에 경화시키게 되면 다양한 형상의 폴을 제조할 수 있는 것이며, 특히 일측은 원형이면서 타측은 납작한 사각형으로 이루어지는 것과 같이 부분적으로 형태가 변화되는 폴의 제조도 가능하며, 얇고 납작하며 휘어지는 금속이나 플라스틱 등에 원사를 브레이딩시켜서 섬유구조물을 형성하고 수지에 함침 후 경화되기 전에 원하는 모양의 틀에 넣어 테니스 라켓이나 낚시의 뜰채 등의 프레임으로 쉽게 제작할 수 있으며, 내측원사나 외측원사의 종류 및 굵기 등을 변화시키거나 수지의 종류를 변화시켜서 다양한 기능과 모양을 갖는 폴을 제조할 수 있는 등 본 발명의 제조방법에 의하면 폴의 형상과 모양 및 색상 등의 다양화시켜서 디자인의 다변성이 월등한 것이다.4. Conventionally, in the method of manufacturing a pawl, a prepreg is simply rolled into a round mandrel, whereas in the present invention, the mandrel is formed into various shapes such as circle, triangle, square, It is possible to manufacture various types of pawls by curing the outer yarn after impregnating the outer yarn with impregnating the resin. In particular, it is also possible to manufacture the pawl in which the shape of the pawl is partially changed, It is possible to fabricate a fiber structure by braiding a yarn on a thin, flat and bent metal or plastic, and to easily make it into a frame such as a tennis racket or a fishing net after putting it into a mold of a desired shape before being hardened after impregnation into a resin, It is possible to change the type and thickness of the yarn or outer yarn, It is possible to manufacture pawls having various functions and shapes by changing the types of pawls, etc. According to the manufacturing method of the present invention, the shape, shape and color of the pawls are diversified, and the variability of the design is superior.

5. 또한 종래 원사를 미리 수지에 함침시킨 후 합사시켜서 폴을 제조하던 방법에서는 합사 시 원사에 묻은 수지액이 바닥이나 합사장비에 다량으로 흘러내려서 작업환경이 좋지 않고 잦은 청소 등으로 번거로운 반면, 본 발명에서는 내측원사와 외측원사를 브레이딩으로 합사시킨 후 수지함침탱크에서 열경화성수지에 함침되도록 하여 깨끗한 작업환경을 제공하는 것이다.5. In addition, in the method of manufacturing the pole by impregnating the conventional yarn in advance with the resin, the resin liquid adhered to the yarn at the time of the yarn is flowed in a large amount to the bottom or the pile fabric, In the present invention, the inner yarn and the outer yarn are braided and impregnated into the thermosetting resin in the resin impregnation tank to provide a clean working environment.

6. 더불어 본 발명은 섬유구조물의 수지함침 시 수지함침탱크와 연결 설치된 진공펌프와 컴프레서에 의해서 수지함침탱크 내부를 감압 또는 가압시켜서 수지의 함침량과 속도를 높여서 각종 폴의 제조가 보다 신속하게 이루어져서 대량생산에 더욱 적합하며, 이로 인하여 전체적으로 저렴하면서도 내구성이 뛰어나며 신속하게 각종 폴을 제조할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.
6. The present invention is characterized in that the inside of the resin impregnation tank is depressurized or pressurized by a vacuum pump and a compressor connected to the resin impregnation tank when impregnating the fiber structure of the fiber structure, thereby increasing the impregnation amount and speed of the resin, It is more suitable for mass production, and as a result, it is inexpensive as a whole, has excellent durability, and can produce various kinds of poles quickly.

도 1은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 폴의 사용 예를 보인 예시도
도 2는 본 발명의 제조공정을 순차적으로 보인 작업 공정도
도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제조된 폴의 구성을 보인 단면도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an illustration showing an example of using a pole manufactured by the manufacturing method of the present invention; Fig.
FIG. 2 is a view showing a working process diagram sequentially showing the manufacturing process of the present invention
3 is a cross-sectional view showing the configuration of a pole manufactured by the manufacturing method of the present invention

상기의 도면들과 함께 본 발명을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects,

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 스키 폴 및 등산 스틱에서 상부로 그립이 장착되고 하부로 바스켓과 팁이 장착되거나, 골프 클럽에서 상부로 그립이 장착되고 하부로 헤드가 각각 장착되는 중공 형태의 각종 폴(1)을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 상기 본 발명에 의해서 제조되는 폴(1)은 상기 스키 폴 및 등산 스틱이나 골프 클럽 외에도 낚싯대, 아이스하키 스틱, 텐트용 폴, 화살 등 다양한 분야에 두루 적용할 수 있는 것이다.As shown in FIG. 1, the ski pole and the climbing stick have a hollow shape in which a grip is mounted on an upper portion, a basket and a tip are mounted on a lower portion, a grip is mounted on an upper portion of the golf club, The present invention relates to a method of manufacturing a pole 1. The pole 1 manufactured by the present invention is applicable to various fields such as fishing pole, ice hockey stick, tent pole, and arrow in addition to the ski pole, climbing stick, It can be applied throughout.

본 발명에서는 상기와 같은 각종 폴(1)을 제조함에 있어서, 카본섬유 등의 원사를 브레이딩방식으로 합사시킨 다음 각종 수지에 함침시킨 후 경화시켜서 제조토록 한 것으로서, 수지에 함침시키는 단계를 합사 이후에 이루어지도록 하여 폴(1)의 제조원가 절감 및 내구성과 경량성 향상에 더불어 디자인의 다변화, 제조의 용이성과 편의성 향상에 일조하면서 작업환경을 깨끗하게 할 수 있도록 한 것이다.In the present invention, in manufacturing various pawls (1) as described above, a yarn such as carbon fibers is folded in a braiding manner, then impregnated with various resins and cured, So that it is possible to reduce the manufacturing cost of the pawl 1, to improve durability and light weight, to diversify the design, to improve the ease of manufacture and convenience, and to clean the working environment.

상기 본 발명의 제조방법은 도 2에 도시된 공정도에서 보는 바와 같이 맨드릴의 외측에 길이방향으로 공급되는 수 가닥의 내측원사(2)와 내측원사(2)의 외측에 지그재그로 브레이딩 합사되는 수 가닥의 외측원사(3)로 이루어지는 섬유구조물을 형성하는 구조물성형(成形)단계(S1), 상기 섬유구조물이 각종 수지에 함침되도록 수지함침탱크에 맨드릴이 결합된 섬유구조물과 경화제가 첨가된 액상의 수지를 공급하고 수지함침탱크 내부를 감압 또는 가압시켜서 수지를 섬유구조물 내부로 충분히 침투시키는 수지함침단계(S2), 수지함침탱크에서 섬유구조물의 표면을 닦아낸 후 2차례의 가열로 수지를 경화시키는 수지경화단계(S3), 수지가 완전히 경화된 후 섬유구조물에서 맨드릴을 분리시키는 탈심단계(S4)를 순차적으로 거치도록 한 것이다.As shown in the process diagram of FIG. 2, the manufacturing method of the present invention includes the steps of stitching the inner yarn 2 and the inner yarn 2 zigzag in the longitudinal direction onto the outer side of the mandrel, (S1) for forming a fiber structure composed of strand outer yarn (3), a fiber structure in which a mandrel is bonded to a resin impregnation tank so that the fiber structure is impregnated with various resins, and a liquid phase A resin impregnation step (S2) of supplying the resin and depressurizing or pressing the inside of the resin impregnation tank to sufficiently infiltrate the resin into the fiber structure, a step of cleaning the surface of the fiber structure in the resin impregnation tank, The resin curing step (S3), and the demolding step (S4) for separating the mandrel from the fiber structure after the resin is completely cured.

이러한 본 발명의 제조방법을 보다 면밀히 살펴보면 다음과 같다.The manufacturing method of the present invention will be described in more detail as follows.

1. 구조물성형단계(S1)1. Structure forming step (S1)

카본(carbon)섬유, 유리(glass)섬유, 아라미드(aramid)섬유, 파라아라미드(para-aramid) 계열 섬유인 케블라(kevlar), 폴리아릴레이트(polyarylate) 계열 섬유인 벡트란(vectran), PBO(Poly-p-Phenylene Benzobisoxazole) 계열 섬유인 자일론(zylon) 중에서 어느 하나로 선택된 내측원사(2)와 외측원사(3)를 구비하고, 편조기의 중심에 있는 파이프를 통하여 맨드릴이 편조기의 뒤에서 앞으로 공급하면서 파이프의 외부 둘레로 수 가닥의 내측원사(2)를 맨드릴의 길이방향으로 공급되도록 하여 맨드릴이 파이프를 빠져나오는 끝부분에서 노즐을 통하여 내측원사(2)가 맨드릴의 원주면에 접하도록 해서 내측에 위치하게 하며, 이때 편조기의 전방에서 수 가닥의 외측원사(3)가 내측원사(2)의 외측에 지그재그로 브레이딩 합사되어 외측에 위치하게 하여 도 3의 단면도에서와 같이 내측원사(2)와 외측원사(3)가 브레이딩 합사된 섬유구조물을 형성하는 것이며, 상기 섬유구조물은 맨드릴의 형상에 따라서 다양한 형상을 가지며, 또한 내측원사(2)와 외측원사(3)의 종류나 굵기 및 외측원사(3)의 브레이딩 형태에 따라서 섬유구조물의 형상과 모양을 다양하게 연출할 수 있는 것이다.Carbon fibers, glass fibers, aramid fibers, kevlar fibers, para-aramid fibers, vectran fibers, polyarylate fibers, PBO fibers, (2) and an outer yarn (3) selected from any one of zylon, which is a poly-p-phenylene benzobisoxazole type fiber, and the mandrel is moved from the back of the knitting machine The inner yarn 2 is fed to the outer circumference of the pipe in the longitudinal direction of the mandrel so that the inner yarn 2 contacts the circumferential surface of the mandrel through the nozzle at the end where the mandrel exits the pipe The outer yarn 3 of the strand is stitched on the outer side of the inner yarn 2 in a staggered manner and positioned on the outer side so that the inner yarn 3 2) and The outer yarn 3 forms a braided fiber structure and the fiber structure has various shapes depending on the shape of the mandrel and also the type and thickness of the inner yarn 2 and the outer yarn 3, The shape and the shape of the fiber structure can be variously produced according to the shape of the braiding of (3).

2. 수지함침단계(S2)2. In the resin impregnation step (S2)

본 단계는 상기 구조물성형단계(S1)에서 내측원사(2)와 외측원사(3)의 브레이딩 합사로 이루어진 섬유구조물을 열경화성수지(thermosetting resin)에 함침시키기 위한 것으로서, 이는 진공펌프 또는 컴프레서가 연결 설치된 수지함침탱크에 맨드릴이 결합된 섬유구조물을 투입한 후 밀봉하고, 진공펌프로 수지함침탱크 내부의 공기를 빼내는 감압 후 경화제가 첨가되어 혼합된 액상의 열경화성수지를 수지함침탱크로 공급하여 섬유구조물에 열경화성수지가 충분히 침투되도록 하거나, 이후 컴프레서를 작동시켜서 고압의 압축공기를 수지함침탱크로 공급하여 수지함침탱크 내부를 가압시켜서 고압의 상태에서 열경화성수지가 섬유구조물의 내부로 충분히 침투되도록 할 수도 있으며, 상기 액상의 열경화성수지를 수지함침탱크에 미리 내입시킨 상태에서 섬유구조물을 투입할 수도 있다.This step is for impregnating a thermosetting resin with a fiber structure composed of a braiding laminate of the inner yarn 2 and the outer yarn 3 in the structure forming step S1, The fiber structure with the mandrel attached thereto is sealed in the resin impregnation tank in which the mandrel is attached, and the liquid thermosetting resin mixed with the hardening agent after the decompression to extract the air inside the resin impregnation tank with the vacuum pump is supplied to the resin impregnation tank, Pressure compressed air to the resin impregnation tank so that the inside of the resin impregnation tank is pressurized so that the thermosetting resin is sufficiently penetrated into the inside of the fiber structure under a high pressure condition , The liquid thermosetting resin is preliminarily introduced into the resin impregnation tank, It may be added to the structure.

상기 수지함침단계(S2)에서 사용되는 열경화성수지로는 에폭시수지(eposxy resin), 불포화폴리에스테르수지(unsaturated polyester resin), 비닐에스테르수지(vinylester resin) 등의 첨가중합형 열경화성수지에서 용도와 강도 등을 감안하여 선택하여 사용하되, 그 밖에도 페놀수지, 요소수지, 멜라민수지 등의 축중합형 열경화성수지를 사용할 수도 있으며, 필요에 따라서는 고강도의 열경화성수지가 아닌 강도가 약한 열가소성수지(thermosetting resin)를 사용할 수도 있는 것이다.Examples of the thermosetting resin used in the resin impregnating step S2 include thermosetting resins such as an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, and a vinylester resin. And other thermosetting resins such as phenol resin, urea resin and melamine resin may be used. If necessary, a thermosetting resin which is not a high-strength thermosetting resin may be used. It can also be used.

3. 수지경화단계(S3)3. Resin curing step (S3)

상기 수지함침단계(S2)를 거쳐서 수지함침탱크에서 섬유구조물에 열경화성수지가 충분히 침투되도록 한 후 수지함침탱크에서 섬유구조물의 표면을 닦아낸 다음, 수지함침단계(S2)에 사용된 열경화성수지의 경화조건에 조금씩 온도나 시간의 차이는 있지만 55~70℃의 온도에서 90~120분가량 1차로 가열하고, 이후 75~90℃의 온도에서 20~40분가량 2차로 가열하여 섬유구조물의 표면에 결착되면서 내측원사(2)까지 충분히 침투된 열경화성수지를 완전히 경화시키도록 한다.The surface of the fiber structure is wiped off from the resin impregnation tank after the thermosetting resin is sufficiently penetrated into the fiber structure in the resin impregnation tank through the resin impregnation step (S2), and then the hardening of the thermosetting resin used in the resin impregnation step (S2) Although the temperature and the time vary little by little, it is heated at a temperature of 55 to 70 ° C for 90 to 120 minutes, then heated at a temperature of 75 to 90 ° C for 20 to 40 minutes to form a fiber structure The thermosetting resin sufficiently penetrated to the inner yarn 2 is completely cured.

상기 온도와 시간은 사용되는 수지의 종류에 따라서 다양하게 가변시킬 수 있으며, 상기 조건은 에폭시수지를 사용할 경우의 조건이며, 1차와 2차로 나누어 온도를 조절하면서 가열토록 한다.The temperature and the time may be varied according to the type of resin used. The conditions are the conditions when an epoxy resin is used.

4. 탈심단계(S4)4. Unsealing step (S4)

탈심단계(S4)는 상기와 같이 내측원사(2)와 외측원사(3)를 브레이딩 합사시켜서 섬유구조물을 형성하는 구조물성형단계(S1)와, 섬유구조물을 열경화성수지 등에 함침시키는 수지함침단계(S2)와, 섬유구조물에 결착 및 침투된 수지를 완전히 경화시키는 수지경화단계(S3)를 순차적으로 거친 후 섬유구조물의 내측으로 결합되어 있던 맨드릴을 탈심기를 사용하여 분리시키도록 하는 단계이며, 상기와 같이 맨드릴을 분리시키면 경화된 수지에 의해서 섬유구조물이 고형화되어서 도 3의 일부 단면도와 같은 중공 형태의 각종 폴(1) 또는 파이프 등으로 제조되는 것이며, 이러한 각종 폴(1)은 도 1에서와 같이 다양한 분야에 널리 사용할 수 있으며, 섬유구조물이 함침되는 수지로 열가소성수지를 사용할 시 연질의 호스나 연결관(管) 등으로 제조할 수 있는 것이다The demolding step S4 includes a structure forming step S1 for forming a fiber structure by braiding the inner yarn 2 and the outer yarn 3 as described above and a resin impregnating step for impregnating the fiber structure into a thermosetting resin or the like (S2) and a resin curing step (S3) for completely curing the resin adhered and infiltrated into the fiber structure, followed by separating the mandrel coupled to the inside of the fiber structure by using a decking machine, 3, the fiber structure is solidified by the cured resin, and is made of various hollow pores 1 or pipes or the like as shown in a partial cross-sectional view of Fig. 3, And can be widely used in a variety of fields as well. When a thermoplastic resin is used as a resin impregnated with a fiber structure, it can be manufactured by a flexible hose or a connecting pipe

상기와 같이 본 발명의 제조방법은 내측원사(2)와 외측원사(3) 등의 원사를 브레이딩방식으로 합사하여 섬유구조물을 형성한 이후에 각종 수지에 함침되도록 한 후 경화시켜서 제조하는 것으로서, 고가의 프리프레그를 사용하지 않고 원사와 수지를 그대로 사용하므로 롤링을 위한 재단이 필요 없어서 자투리가 발생되지 않으므로 원재료의 낭비를 대폭 줄일 수 있으며, 프리프레그의 경화 시 가열온도에 비하여 현저히 낮은 온도로 가열해도 경화가 원활하게 이루어지므로 원재료 및 제조원가를 대폭 줄일 수 있는 것이다.As described above, in the manufacturing method of the present invention, the yarns such as the inner yarn 2 and the outer yarn 3 are folded in a braiding manner to form a fiber structure, and then impregnated with various resins and cured. Since yarn and resin are used as they are without expensive prepregs, there is no need for cutting for rolling, and thus the waste of the raw material can be greatly reduced since the squeegee is not generated. In addition, when the prepreg is hardened, Since the sea curing is smoothly performed, raw materials and manufacturing costs can be greatly reduced.

상기 종래 폴(1)의 제조방법에서 이미 경화가 이루어져 일부 고화된 상태의 프리프레그와는 달리 미경화 상태의 액상 수지를 그대로 사용함으로써, 경화 후 100%의 우수한 물성을 가지게 되어 본 발명에 의해서 제조된 각종 폴(1)은 강한 탄성을 가지면서 쉽게 부러지지 않는 등의 내구성이 월등하며, 원사와 수지만으로 이루어져 자체 중량이 극히 가벼우며, 경화제가 미리 혼합되지 않으므로 수지를 장기간 저장하더라도 물성의 변화나 경화가 일어나지 않으므로 저장성이 우수하면서 저장이 용이한 것이다.Unlike the prepregs which have already been cured in the method of producing the conventional pawl 1 and partially solidified, the liquid resin in the uncured state is used as it is, and the excellent physical properties of 100% after curing are obtained. The various pawls 1 having high elasticity are excellent in durability such as being not broken easily and are made of only yarn and resin so that their weight is extremely light and since the hardener is not mixed in advance, even if the resin is stored for a long time, It is excellent in storability and is easy to store.

이와 함께 본 발명의 제조방법에 의하면 구조물성형단계(S1)에서 맨드릴의 형상을 원형이나 다각형 등의 다양한 형태로 하더라도 원사가 브레이딩 합사로 이루어지며 이로 인하여 어떠한 형태로도 섬유구조물을 형성할 수 있어서 일측은 원형이면서 타측은 납작한 사각형 등으로 일부분이 변형되는 형태라 해도 제작이 용이하게 이루어지며, 특히 수지함침단계(S2)를 거친 후 수지경화단계(S3) 이전에 수지에 함침된 섬유구조물을 환형의 홈을 갖는 등 다양한 모양의 틀에 넣어 변형시킨 후 열을 가해서 경화시키게 되면 테니스 라켓이나 낚시의 뜰채 등의 프레임으로도 제작할 수 있으며, 내측원사(2)나 외측원사(3)의 종류 및 굵기 또는 브레이딩으로 편조방법을 다양하게 변형하면 본 발명의 제조방법에 의해 제작되는 폴(1)의 형상과 모양 및 색상 등을 다양화시켜서 디자인의 다변화를 꾀할 수 있는 것이다.In addition, according to the manufacturing method of the present invention, even if the mandrel is formed into various shapes such as a circular shape or a polygonal shape in the structure forming step S1, the yarn is formed of a braiding composite yarn so that a fibrous structure can be formed in any form The fiber structure impregnated in the resin before the resin curing step (S3) after the resin impregnating step (S2) is annularly shaped It is possible to produce a frame such as a tennis racket or a fishing tackle if it is cured by applying heat to the frame of various shapes such as having the groove of the inner yarn 2 or the outer yarn 3. When the type and thickness of the inner yarn 2 or the outer yarn 3 Or braiding, the shape, shape and color of the pawl 1 produced by the manufacturing method of the present invention can be changed By which it could seek to diversify the design of hydrangea.

또한 섬유구조물을 수지에 함침 시 수지함침탱크 내부에서 이루어지므로 수지액이 바닥이나 합사장비 등에 흘러내려서 주변의 환경을 더럽히는 것을 최소화시킬 수 있으며, 수지함침탱크 내부를 감압 또는 가압시켜서 수지에 함침시키므로 수지가 섬유구조물의 내측으로 보다 원활하게 침투되도록 할 수 있는 등의 이점을 가지는 것이다.Since the fiber structure is formed inside the resin impregnation tank when the fiber structure is impregnated in the resin, it is possible to minimize the contamination of the surrounding environment by flowing down the resin liquid to the floor or the equipment, and impregnating the resin into the resin by depressurizing or pressurizing the inside of the resin impregnation tank. So that it can be more smoothly penetrated into the inside of the fiber structure.

본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하고 있으나, 본 발명의 기술범주에 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it should be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of protection of the present invention should not be limited to the described embodiments but should be determined by the equivalents as well as the appended claims.

S1:구조물성형단계 S2:수지함침단계
S3:수지경화단계 S4:탈심단계
1:폴 2:내측원사
3:외측원사S1: Structure forming step S2: resin impregnation step
S3: resin curing step S4: demolding step
1: Pole 2: Inner yarn
3: outer yarn

Claims (5)

맨드릴의 외측에 내측원사(2)와 외측원사(3)를 내외 2중으로 적층시킨 섬유구조물을 형성하는 구조물성형단계(S1)와,
구조물성형단계(S1)에서 맨드릴이 결합되어 형성된 섬유구조물을 수지에 함침되도록 하는 수지함침단계(S2)와,
수지함침단계(S2)를 거쳐서 섬유구조물에 수지가 충분히 침투되도록 한 후 가열하여 수지를 경화시키는 수지경화단계(S3)와,
수지경화단계(S3)에서 수지에 함침된 섬유구조물의 경화 후 내측으로 결합되어 있는 맨드릴을 분리시키는 탈심단계(S4)를 순차적으로 거쳐서 중공 형태의 폴(1)을 제조하되,
상기 구조물성형단계(S1)에서 맨드릴의 원주면에 접하도록 맨드릴의 길이방향으로 수 가닥의 내측원사(2)가 공급되며,
상기 구조물성형단계(S1)에서 내측원사(2)의 외측으로 적층되도록 지그재그로 수 가닥의 외측원사(3)가 브레이딩 합사되는 것을 특징으로 하는 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법.
A structure forming step (S1) of forming a fiber structure in which an inner yarn (2) and an outer yarn (3) are laminated inside and outside on the outside of a mandrel,
A resin impregnating step S2 for impregnating the resin with the fiber structure formed by joining the mandrels in the structure forming step S1,
A resin curing step (S3) for sufficiently infiltrating the resin into the fiber structure through the resin impregnating step (S2) and then heating to cure the resin;
A hollow form of the pole 1 is sequentially prepared through the step of demolding (S4) of separating the mandrel bonded inward after the curing of the fiber structure impregnated in the resin in the resin curing step (S3)
Several strands of the inner yarn 2 are fed in the longitudinal direction of the mandrel so as to contact the circumferential surface of the mandrel in the structure forming step S1,
Wherein the outer yarn (3) is zigzagged so that the outer yarn (3) is laminated on the outer side of the inner yarn (2) in the structure forming step (S1).
청구항 1에 있어서;
상기 수지함침단계(S2)는,
내측원사(2)와 외측원사(3)가 브레이딩 합사되어 이루어진 섬유구조물을 진공펌프가 연결 설치된 수지함침탱크에 투입하여 밀봉하고, 수지함침탱크 내부의 공기를 빼내는 감압 후 경화제가 첨가된 액상의 수지를 공급하여 섬유구조물이 수지에 함침되도록 함을 특징으로 하는 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법.
The method of claim 1,
The resin impregnation step (S2)
A fiber structure in which the inner yarn 2 and the outer yarn 3 are braided and joined to a resin impregnation tank to which a vacuum pump is connected is sealed and a liquid phase containing a curing agent after decompression to remove air in the resin impregnation tank And the fiber structure is impregnated with the resin by supplying the resin.
청구항 1에 있어서;
상기 수지함침단계(S2)는,
내측원사(2)와 외측원사(3)가 브레이딩 합사되어 이루어진 섬유구조물을 컴프레서가 연결 설치된 수지함침탱크에 투입하여 밀봉하고, 경화제가 첨가된 액상의 수지를 공급한 후 컴프레서에서 수지함침탱크 내부로 압축공기를 공급하여 가압시켜서 고압의 상태에서 섬유구조물이 수지에 함침되도록 함을 특징으로 하는 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법.
The method of claim 1,
The resin impregnation step (S2)
A fiber structure in which the inner yarn 2 and the outer yarn 3 are braided and joined is injected into a resin impregnation tank to which a compressor is connected and sealed. After supplying a liquid resin to which a hardener has been added, Wherein the fiber structure is impregnated with the resin in a state of high pressure by supplying compressed air to the resin by pressurization.
청구항 1에 있어서;
상기 수지함침단계(S2)는,
내측원사(2)와 외측원사(3)가 브레이딩 합사되어 이루어진 섬유구조물을 진공펌프와 컴프레서가 연결 설치된 수지함침탱크에 투입하여 밀봉하고, 진공펌프로 수지함침탱크 내부의 공기를 빼내는 감압 후 경화제가 첨가된 액상의 수지를 공급하며, 컴프레서에서 수지함침탱크 내부로 압축공기를 공급하여 가압시켜서 고압의 상태에서 섬유구조물이 수지에 함침되도록 함을 특징으로 하는 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법.
The method of claim 1,
The resin impregnation step (S2)
A fiber structure in which the inner yarn 2 and the outer yarn 3 are braided and joined is put into a resin impregnation tank in which a vacuum pump and a compressor are connected to each other to seal the resin structure and air is drawn out from the resin impregnated tank by a vacuum pump, And the compressed air is supplied from the compressor to the inside of the resin impregnation tank to pressurize the fiber structure so that the fiber structure is impregnated in the resin at a high pressure.
청구항 1에 있어서;
상기 수지경화단계(S3)는,
수지함침단계(S2)를 거쳐서 섬유구조물에 수지가 충분히 침투되도록 한 후 섬유구조물의 표면을 닦아낸 다음, 55~70℃에서 90~120분 동안 1차 가열한 후 75~90℃에서 20~40분 동안 2차 가열하여 수지를 경화시키도록 함을 특징으로 하는 브레이딩방식을 이용한 폴의 제조방법.The method of claim 1,
The resin curing step (S3)
After the resin structure is sufficiently infiltrated through the resin impregnation step (S2), the surface of the fiber structure is wiped off, and then the fiber structure is firstly heated at 55 to 70 DEG C for 90 to 120 minutes and then heated at 75 to 90 DEG C for 20 to 40 Min for 2 minutes to cure the resin. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
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