KR101652681B1 - Forming method of composite material - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 복합재시트 및 보강시트를 준비하는 단계, 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 보강시트를 배치시킨 후, 복합재시트와 보강시트를 프레스기의 상부금형과 하부금형 사이에 위치시킨 상태에서 동시에 가압 성형하면서 상호 부착되게 하는 단계, 가압 성형된 상태로 상호 부착된 복합재시트와 보강시트를 프레스기에서 이탈시킨 후, 상호 부착된 상태의 복합재시트와 보강시트를 경화시키는 단계를 포함하는 복합재 성형방법을 제공한다.
이와 같이, 복합재 성형방법은, 프레스기를 이용하여 복합재시트의 가압 성형시, 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 보강시트를 추가로 배치한 상태에서 성형하게 되는데, 프레스기에 의해 가압 성형완료 후, 보강시트가 복합재시트의 성형 형상을 지지함으로서 프레스기에서 성형완료된 상태로 상호 부착된 복합재시트와 보강시트를 바로 이탈시킬 수 있는 바, 성형작업 시간을 짧게 할 수 있어 대량생산이 가능하게 된다.The present invention relates to a method for manufacturing a composite sheet, comprising the steps of preparing a composite sheet and a reinforcing sheet, placing a reinforcing sheet on the upper and lower surfaces of the composite sheet, And curing the composite sheet and the reinforcing sheet in a mutually adhering state after releasing the composite sheet and the reinforcing sheet, which are adhered to each other in the press-molded state, from the press machine do.
As described above, in the composite material forming method, when a composite sheet is subjected to pressure molding using a press machine, a reinforcing sheet is further disposed on the upper surface and the lower surface of the composite sheet. After completion of the press molding by the press machine, The composite sheet and the reinforcing sheet can be directly separated from each other in a state in which they are molded in a press machine by supporting the molded shape of the composite sheet. This shortens the molding operation time and enables mass production.
Description
본 발명은 복합재를 프레스 금형으로 성형하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of molding a composite material into a press die.
일반적으로, 복합재는 가벼우면서도 강도가 우수해 자동차 및 각종 산업용 구조물에 널리 사용된다.Generally, composites are lightweight and excellent in strength and widely used in automobiles and various industrial structures.
이러한, 복합재의 성형방법으로는 성형몰드 위에 복합재 프리프레그(Prepreg)를 적층한 상태에서 진공상태로 경화시키는 오토클레이브(Autoclave) 성형, 상하 성형틀 사이에 고압으로 복합재 수지를 주입한 상태에서 경화시키는 수지 이송 성형(Resin transfer molding) 등이 있다.Examples of the molding method of the composite material include autoclave molding in which a composite prepreg is laminated on a forming mold in a vacuum state, curing in a state where a composite resin is injected at a high pressure between upper and lower molding dies Resin transfer molding, and the like.
그러나, 종래의 오토클레이브 성형이나 수지 이송 성형은 작업 공정이 연속적으로 이루어지기 어려워 성형시간이 오래 걸림과 더불어 이에 따라 대량생산이 어려운 문제점이 있다. 즉, 종래의 성형방법은 금형 상에서 하나의 제품을 성형하는 시간이 오래 걸리는 문제점이 있다.However, the conventional autoclave molding or resin transfer molding has a problem in that it is difficult to continuously carry out the working process, so that the molding takes a long time and, in addition, mass production is difficult. That is, the conventional molding method takes a long time to mold one product on a mold.
이러한, 복합재 성형방법은 대한민국공개특허공보 제10-1998-051720호(1998.09.25)에 제시된다.Such a composite molding method is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-1998-051720 (September 25, 1998).
본 발명은, 금형 상에서의 성형시간이 짧아 대량생산을 가능하게 하는 복합재 성형방법을 제공하는데 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a composite material molding method which enables mass production with a short molding time on a mold.
본 발명은, 복합재시트 및 보강시트를 준비하는 단계, 상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 상기 보강시트를 배치시킨 후, 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 프레스기의 상부금형과 하부금형 사이에 위치시킨 상태에서 동시에 가압 성형하면서 상호 부착되게 하는 단계, 가압 성형된 상태로 상호 부착된 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 상기 프레스기에서 이탈시킨 후, 상호 부착된 상태의 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 경화시키는 단계를 포함하는 복합재 성형방법을 제공한다.The present invention relates to a method of manufacturing a composite sheet, comprising the steps of preparing a composite sheet and a reinforcing sheet, placing the reinforcing sheet on the upper and lower surfaces of the composite sheet, and positioning the composite sheet and the reinforcing sheet between the upper mold and the lower mold The composite sheet and the reinforcing sheet adhered to each other in a press-molded state are separated from the press, and then the composite sheet and the reinforcing sheet in mutually adhering state are cured The method comprising the steps of:
또한, 상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 배치되는 상기 보강시트에는 복수개의 관통공이 더 형성될 수 있다.The reinforcing sheet disposed on the upper surface and the lower surface of the composite sheet may further include a plurality of through holes.
또한, 상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 배치되는 상기 보강시트 중 어느 하나에는 복수개의 관통공이 더 형성될 수 있다.In addition, a plurality of through holes may be further formed in any one of the reinforcing sheets disposed on the upper surface and the lower surface of the composite sheet.
또한, 상기 복합재시트 및 보강시트를 준비하는 단계에서, 접착방지시트를 더 준비하는 단계를 포함하며, 상기 접착방지시트는 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 동시에 가압 성형하기 전에 상기 복합재시트의 상면에 배치된 상기 보강시트 상부 및 상기 복합재시트의 저면에 배치된 상기 보강시트 저부에 각각 배치될 수 있다.The step of preparing the composite sheet and the reinforcing sheet further includes the step of preparing an anti-sticking sheet, wherein the anti-bonding sheet is provided on the upper surface of the composite sheet before the composite sheet and the reinforcing sheet are simultaneously press- The reinforcing sheet disposed on the upper portion of the reinforcing sheet and the bottom portion of the composite sheet.
또한, 상기 보강시트는 금속의 판 형상 부재일 수 있다.Further, the reinforcing sheet may be a metal plate-like member.
또한, 상기 접착방지시트는 나일론, 실리콘, 폴리에스터 중 선택된 어느 하나 일 수 있다.In addition, the anti-bonding sheet may be any one selected from nylon, silicone, and polyester.
본 발명에 따른 복합재 성형방법은, 프레스기를 이용하여 복합재시트의 가압 성형시, 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 보강시트를 추가로 배치한 상태에서 성형하게 되는데, 프레스기에 의해 가압 성형완료 후, 보강시트가 복합재시트의 성형 형상을 지지함으로서 프레스기에서 성형완료된 상태로 상호 부착된 복합재시트와 보강시트를 바로 이탈시킬 수 있는 바, 성형작업 시간을 짧게 할 수 있어 대량생산이 가능하게 된다.In the composite material forming method according to the present invention, when a composite sheet is press-formed by using a press machine, a reinforcing sheet is additionally disposed on the upper and lower surfaces of the composite sheet, and after the press molding is completed by the press machine, By supporting the formed shape of the composite sheet by the sheet, the composite sheet and the reinforcing sheet, which are adhered to each other in a state of being molded in the press machine, can be immediately released, shortening the molding operation time and enabling mass production.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합재 성형방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 도 1에 따른 성형방법을 나타낸 상태단면도이다.
도 3은 도 2에 나타낸 복합재시트와 보강시트의 배치상태도이다.
도 4 및 도 5는 도 2에 나타낸 복합재시트와 보강시트의 다른실시예에 따른 배치상태도이다.
도 6은 도 2에 나타낸 경화 단계의 다른 실시예에 따른 상태단면도이다.1 is a flowchart illustrating a method of forming a composite material according to an embodiment of the present invention.
2 is a state sectional view showing a molding method according to Fig.
3 is a state in which the composite sheet and the reinforcing sheet shown in Fig. 2 are arranged.
Fig. 4 and Fig. 5 are arrangement states of the composite sheet and the reinforcing sheet shown in Fig. 2 according to another embodiment.
6 is a state cross-sectional view according to another embodiment of the curing step shown in Fig.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합재 성형방법을 나타낸 순서도이며, 도 2는 도 1에 따른 성형방법을 나타낸 상태단면도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 복합재 성형방법은, 복합재시트(100) 및 보강시트(200)를 준비하는 단계(S100), 프레스기(400)로 복합재시트(100) 및 보강시트(200)를 가압 성형하는 단계(S110), 가압 성형된 복합재시트(100) 및 보강시트(200)를 가열 경화시키는 단계(S120)를 포함하고 있다.FIG. 1 is a flowchart showing a composite molding method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a state sectional view showing a molding method according to FIG. 1 and 2, the composite material forming method includes preparing a
먼저, 성형할 대상재료로서 복합재시트(100)와 보강시트(200)를 준비한다(S100). 여기서, 상기 복합재시트(100)는 프리프레그(Prepreg)나 페브릭(Fabric) 또는, 페브릭 및 레진(Resin)을 혼용한 것을 선택 적용하나 이에 한정하지 않음은 물론이다.First, the
그리고, 상기 보강시트(200)는 이후 상기 복합재시트(100)를 가압 성형시, 상기 복합재시트(100)에 부착된 상태로 상기 복합재시트(100)를 지지하는 부재이다. 이러한, 상기 보강시트(200)는 금속재질을 선택 적용하는 것이 바람직하나 이에 한정하지 않고 이후 프레스기(400)에 의한 가압 성형된 상태에서 상기 복합재시트(100)에 부착된 상태로 형상을 유지시키는 강도를 가지는 재질이라면 선택적으로 사용가능함은 물론이다. 여기서, 상기 보강시트(200)에는 복수의 관통공(210)이 형성될 수 있다. 이러한, 상기 관통공(210)은 상기 보강시트(200)와 상기 복합재시트(100)를 가압 성형시, 상기 보강시트(200)와 상기 복합재시트(100)의 부착면적을 증대시켜 안정적인 결합상태를 유지되게 한다.The reinforcing
더불어, 상기 복합재시트(100)는 이후 설명될 프레스기(400)에 의한 가압 성형시, 벤딩되는 부분의 두께는 벤딩되지 않는 부분의 두께보다 두껍게 형성하거나, 벤딩되는 부분의 조직이 벤딩되지 않는 부분의 조직보다 조밀하게 형성되게 한다.In addition, the
또한, 상기 복합재시트(100)와 보강시트(200)의 준비 이외에 추가로 접착방지시트(300)를 구비할 수 있다. 이러한, 상기 접착방지시트(300)는 프레스기(400)에 의한 가압 성형시, 프레스기(400)의 상부금형(410) 및 하부금형(420)과 상기 복합재시트(100)가 점착되는 것을 방지하게 된다. 보다 바람직하게는, 상기 접착방지시트(300)는 상기 관통공(210)이 형성된 상기 보강시트(200)에 대향되게 배치되어, 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)의 가압 성형시, 상기 보강시트(200)의 관통공(210)을 통해 상기 복합재시트(100)가 상기 프레스기(400)의 상부금형(410) 또는 하부금형(420)과 점착되는 것을 차단하게 된다. 여기서, 상기 접착방지시트(300)는 나일론, 실리콘, 폴리에스터 재질 중 어느하나를 선택 적용한다.In addition to the preparation of the
이후, 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 프레스기(400)의 상부금형(410)과 하부금형(420) 사이에 배치시킨 상태로 가압 성형하게 된다(S120). 이때, 상기 프레스기(400)의 상부금형(410)과 하부금형(420) 사이에 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 배치시, 상기 보강시트(200)는 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 각각 배치되도록 한 쌍을 위치시키게 된다. 그리고, 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 배치되는 각각의 보강시트(200)는 도 3에 도시된 바와 같이 민무늬의 평판을 선택 사용한 것으로 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 상기 복합재시트(100)에 대향되는 면부에 요철(도면미도시)이 형성된 것을 사용할 수 있다. 도 5와 같이 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 배치되는 각각의 보강시트(200)에는 복수개의 관통공(210)이 형성될 경우, 상기 복합재시트(100)와 한 쌍의 보강시트(200)는 상호 안정적인 부착상태로 결합될 수 있게 된다. 반면에, 도 4와 같이 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 배치되는 각각의 보강시트(200) 중 어느 하나의 보강시트(200)에만 복수개의 관통공(210)이 형성될 경우, 상기 복합재시트(100)와 관통공(210)이 형성된 보강시트(200)는 상호 안정적인 부착상태로 결합될 수 있게 된다. 이같이, 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 민무늬의 상기 보강시트(200)를 배치한 상태로 가압 성형할 경우, 상기 프레스기(400)로 가압 성형한 후 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 쉽게 이탈시킬 수 있어, 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 별개의 구성으로 사용할 수 있게 된다. 반면, 상기 관통공(210)이 형성된 보강시트(200)는 상기 복합재시트(100)와의 결합상태가 안정적으로 유지되어 상호 부착 결합된 상태의 구성으로 사용할 수 있게 된다.Thereafter, the
여기서, 상기 프레스기(400)의 상부금형(410)과 하부금형(420) 사이에 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 배치한 상태에서 가압 성형 전, 상기 복합재시트(100)의 상면에 배치된 상기 보강시트(200) 상부 및 상기 복합재시트(100)의 저면에 배치된 상기 보강시트(200) 저부에 각각 상기 접착방지시트(300)를 구비하거나, 상기 복합재시트(100)의 상면에 배치된 상기 보강시트(200) 상부 및 상기 복합재시트(100)의 저면에 배치된 상기 보강시트(200) 저부 중 어느 하나에 대향되게 상기 접착방지시트(300)를 구비할 수 있다. 보다 바람직하게 상기 접착방지시트(300)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 관통공(210)이 형성된 보강시트(200)에 대향되게 배치됨으로서, 상기 프레스기(400)에 의한 가압 성형시, 상기 상부금형(410) 및 상기 하부금형(420)과 상기 복합재시트(200)가 점착되는 것을 방지하게 된다.Herein, the
여기서, 상기 프레스기(400)의 상부금형(410)의 저면 및 상기 하부금형(420)의 상면은 성형하고자 하는 형상으로 형성된다.Here, the bottom surface of the
이렇게, 상기 프레스기(400)의 상부금형(410)과 하부금형(420) 사이에 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 배치한 상태에서 가압 성형한 후에는, 상호 부착된 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 상기 프레스기(400)에서 이탈시킨 후, 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 가열 경화시킨다. 이때, 가압 성형된 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 15 내지 25℃의 상온상태에서 경화시키나, 도 6과 같이 가압상태의 탱크(10) 내부에 프레스 성형된 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 투입한 상태로 60 내지 120℃ 상태에서 경화시킬 수도 있다.After the
이같이, 상기 프레스기(400)에 의해 가압 성형된 후, 경화된 상태로 상호 부착된 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 상호 결합된 상태로 사용하거나, 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 각각 부착된 상기 보강시트(200)를 모두 이탈시키거나 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면 중 어느 하나의 상기 보강시트(200)만을 이탈시킨 상태로 사용될 수 있다. 보다 상세하게는 상기 관통공(210)이 형성된 상기 보강시트(200)는 상기 복합재시트(100)와 결합상태로 사용하고, 상기 관통공(210)이 형성되지 않은 상기 보강시트(200)는 상기 복합재시트(100)에서 이탈시키게 된다.After the
더불어, 다른 실시예로서, 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 준비한 후, 상기 프레스기(400)로 복합재시트(100) 및 보강시트(200)를 가압 성형하는 단계에서, 상기 보강시트(200)를 중심으로 상기 보강시트(200)의 상면 및 저면에 각각 상기 복합재시트(100)를 배치한 후, 상기 보강시트(200)와 상기 복합재시트(100)를 상기 프레스기(400)로 가압 성형할 수 있다. 그리고, 이렇게 가압 성형된 복합재시트(100) 및 보강시트(200)를 가열 경화시키는 단계를 거칠 수도 있다.In another embodiment, in the step of press-molding the
이와 같이, 일실시예에 따른 상기 복합재 성형방법은, 상기 프레스기(400)를 이용하여 상기 복합재시트(100)의 가압 성형시, 상기 복합재시트(100)의 상면 및 저면에 각각 상기 보강시트(200)를 추가로 배치한 상태에서 성형하게 되는데, 상기 프레스기(400)에 의해 가압 성형완료 후, 상기 보강시트(200)가 상기 복합재시트(100)의 성형 형상을 지지함으로서 상기 프레스기(400)에서 성형완료된 상태로 상호 부착된 상기 복합재시트(100)와 상기 보강시트(200)를 바로 이탈시킬 수 있는 바, 성형작업 시간을 짧게 할 수 있어 대량생산이 가능하게 된다.The method of forming a composite material according to an embodiment of the present invention includes the steps of forming the reinforcing
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 복합재시트 200: 보강시트
210: 관통공 300: 접착방지시트
400: 프레스기100: composite sheet 200: reinforced sheet
210: Through hole 300: Adhesion preventing sheet
400: Press
Claims (7)
상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 상기 보강시트를 배치시킨 후, 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 프레스기의 상부금형과 하부금형 사이에 위치시킨 상태에서 동시에 가압 성형하면서 상호 부착되게 하는 단계; 및,
가압 성형된 상태로 상호 부착된 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 상기 프레스기에서 이탈시킨 후, 상호 부착된 상태의 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 경화시키는 단계를 포함하며,
상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 배치되는 상기 보강시트에는 복수개의 관통공이 더 형성된 복합재 성형방법.Preparing a composite sheet and a reinforcing sheet;
Placing the reinforcing sheet on the upper surface and the lower surface of the composite sheet, respectively, and then pressing the composite sheet and the reinforcing sheet while placing them between the upper mold and the lower mold of the press machine; And
And curing the composite sheet and the reinforcing sheet in mutually adhering state after releasing the composite sheet and the reinforcing sheet mutually attached in a press-molded state from the press,
Wherein the reinforcing sheet disposed on the upper surface and the lower surface of the composite sheet further includes a plurality of through holes.
상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 상기 보강시트를 배치시킨 후, 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 프레스기의 상부금형과 하부금형 사이에 위치시킨 상태에서 동시에 가압 성형하면서 상호 부착되게 하는 단계; 및,
가압 성형된 상태로 상호 부착된 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 상기 프레스기에서 이탈시킨 후, 상호 부착된 상태의 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 경화시키는 단계를 포함하며,
상기 복합재시트의 상면 및 저면에 각각 배치되는 상기 보강시트 중 어느 하나에는 복수개의 관통공이 더 형성된 복합재 성형방법.Preparing a composite sheet and a reinforcing sheet;
Placing the reinforcing sheet on the upper surface and the lower surface of the composite sheet, respectively, and then pressing the composite sheet and the reinforcing sheet while placing them between the upper mold and the lower mold of the press machine; And
And curing the composite sheet and the reinforcing sheet in mutually adhering state after releasing the composite sheet and the reinforcing sheet mutually attached in a press-molded state from the press,
Wherein a plurality of through holes are further formed in any one of the reinforcing sheets disposed on the upper surface and the lower surface of the composite sheet.
상기 복합재시트 및 보강시트를 준비하는 단계에서, 접착방지시트를 더 준비하는 단계를 포함하며,
상기 접착방지시트는 상기 복합재시트와 상기 보강시트를 동시에 가압 성형하기 전에 상기 복합재시트의 상면에 배치된 상기 보강시트 상부 및 상기 복합재시트의 저면에 배치된 상기 보강시트 저부에 각각 배치되거나, 상기 복합재시트의 상면에 배치된 상기 보강시트 상부 및 상기 복합재시트의 저면에 배치된 상기 보강시트 저부 중 어느 하나에 배치되는 복합재 성형방법.The method according to claim 1 or 3,
Preparing the composite sheet and the reinforcing sheet, and further preparing an anti-bonding sheet,
Wherein the adhesive sheet is disposed on the upper portion of the reinforcing sheet disposed on the upper surface of the composite sheet and the bottom portion of the reinforcing sheet disposed on the lower surface of the composite sheet before the composite sheet and the reinforcing sheet are simultaneously press- Wherein the reinforcing sheet is disposed on any one of an upper portion of the reinforcing sheet disposed on the upper surface of the sheet and a lower portion of the reinforcing sheet disposed on the lower surface of the composite sheet.
상기 보강시트는 금속의 판 형상 부재인 복합재 성형방법.The method according to claim 1 or 3,
Wherein the reinforcing sheet is a metal plate member.
상기 접착방지시트는 나일론, 실리콘, 폴리에스터 중 선택된 어느 하나인 복합재 성형방법.
The method of claim 4,
Wherein the anti-bonding sheet is one selected from the group consisting of nylon, silicone, and polyester.
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