KR101696861B1 - Method and apparatus for manufacturing composite material and composite structure - Google Patents

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Abstract

An apparatus for manufacturing a composite material structure of the present invention comprises: a fiber roller supplying reinforced fibers; a resin impregnation tank in which a reinforced fiber, supplied from the fiber roller, is drawn inside, and a liquid thermosetting resin is supplied into an inner space where the reinforced fiber is drawn, and which molds a composite material structure having the reinforced fiber impregnated into the thermosetting resin; a mold heating and curing the composite material structure formed by the resin impregnation tank, and forming a silica sand inlet on an upper side of an inner route where the composite material structure passes; a hopper supplying silica sand to an upper surface of the composite material structure through the silica sand inlet; a compression roller installed in a rotatable structure on the silica sand inlet to compress the silica sand, supplied to the upper surface of the composite material structure, on the upper surface of the composite material structure, and forming a silica sand coating layer on the upper surface of the composite material structure; and a cutter transferring the composite material structure where the silica sand coating layer is formed.

Description

복합소재 구조재 제조방법과 제조장치 및 이를 통해 제작되는 복합소재 구조재{Method and apparatus for manufacturing composite material and composite structure}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of manufacturing a composite material,

본 발명은 복합소재 구조재 제조방법과 제조장치 및 이를 통해 제작되는 복합소재 구조재에 관한 것으로, 더 상세하게는 상면에 규사코팅층이 구비되어 미끄럼을 방지할 수 있는 복합소재 구조재 제조방법과, 복합소재 구조재를 성형하는 과정에서 규사코팅층을 형성할 수 있는 복합소재 구조재 제조장치와, 이를 통해 제작되는 복합소재 구조재에 관한 것이다.The present invention relates to a composite material structural material manufacturing method, a manufacturing apparatus, and a composite material structure manufactured thereby. More particularly, the present invention relates to a composite material structural material manufacturing method capable of preventing a slip by providing a silica sand coating layer on an upper surface, The present invention relates to a composite material structural material manufacturing apparatus capable of forming a silica sand coating layer in a process of forming a composite material structural member.

일반적으로 등산로, 산책로, 보행로 또는 단독주택의 마당 등에 보행을 위한 건축자재를 시공한다 이러한 건축자재로는 돌, 나무, 콘크리트, 벽돌 등을 사용한다.Generally, construction material is used for walking in hiking trails, trails, walkways or yards of single-family houses. Stone, wood, concrete, brick, etc. are used for these building materials.

그러나 이러한 건축자재는 대량생산이 어렵고, 돌이나 나무인 경우에는 대량생산을 위한 자재의 확보가 어렵다는 단점과, 외관 형상이 일정하지 않기 때문에 규격화를 위해서는 별도의 치수가공을 필요로 한다.However, such building materials are difficult to mass-produce, and in the case of stone or wood, it is difficult to secure materials for mass production, and since the outer shape is not uniform, separate dimensioning is required for standardization.

따라서 근래 들어서는 일정한 규격으로 제작된 데크패널이 널리 활용되고 있는데, 일반적으로 널리 사용되고 있는 데크패널은 방부목으로 제작된다. 상기 방부목은 목재를 방부액 처리함으로써 내부식성이 개선된 건축자재인데, 방부목에 사용되는 방부액은 부패하지 않도록 하는 약품으로서 미생물의 서식을 방지하고, 목재를 파먹고 사는 곤충이 접촉하면 사멸되도록 하는 목적이므로 맹독성 물질을 함유하고 있으며, 외부로 물질이 스며 나와 인체와 토양 및 화초 등을 오염시킬 수 있다는 환경문제가 있다. 특히, 상기 방부목에 포함되어 있는 물질은 크롬, 비소, 구리 등이 함유되어 자연과 인체에 해로운 독극물이 방출되기 때문에 이러한 물질에 대한 법적 규제는 점점 강화되고 있는 실정이다.Accordingly, a deck panel made of a certain standard has been widely used in recent years, and generally used deck panels are made of anticorrosive wood. The preservative is a building material improved in corrosion resistance by treating the wood with a preservative solution. The preservative solution used in the preservative is a drug for preventing the decay of microorganisms and preventing the microbes from being hung, Because it is a purpose, it contains a toxic substance, and there is an environmental problem that a substance can permeate to the outside and contaminate the human body, soil and plants. Particularly, since the substances contained in the above-mentioned anticorrosive material contain chromium, arsenic, copper, etc., toxic substances harmful to nature and human body are released, so that the legal regulations on these substances are being strengthened.

이러한 방부목을 대체하기 위해 기존의 목분을 이용한 WPC(Wood Plastic Composite)를 인조 목재로 사용되어 왔으나, 습도 및 온도 변화에 따른 변형이 쉽게 발생되고, 내화학성이 낮으며, 장시간 자외선에 노출되었을 때 변색이 쉽게 유발된다는 단점이 있다. 또한, 복수 개의 방부목 데크를 연결할 때에는 체결나사를 이용하는 것이 일반적인데, 종래의 방부목 데크는 경도가 비교적 낮아 체결나사 결합부가 쉽게 파손될 수 있다는 단점이 있다.In order to replace such an anticorrosive wood, WPC (Wood Plastic Composite) using conventional wood powder has been used as artificial wood. However, it is easily deformed due to humidity and temperature change, has low chemical resistance and is discolored when exposed to ultraviolet rays for a long time Is easily induced. In addition, when a plurality of anticorrosive decks are connected, a fastening screw is generally used. However, the conventional anticorrosive deck has a relatively low hardness, which is disadvantageous in that the fastening screw engaging portion can be easily broken.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 즉, 물리적, 화학적 물성의 보강과 더불어 유해물질이 인출되지 아니하도록 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC) 등 다양한 종류의 합성수지로 제작된 합성수지 구조재가 제안된바 있다. 이러한 합성수지 구조재는 물리적 및 화학적 물성이 우수하고 기계적 강도가 크며 환경오염을 유발하지 아니한다는 장점이 있으나, 표면이 매우 미끄러워 낙상 사고가 빈번히 발생된다는 단점이 있다.(LD), polypropylene (PP), polystyrene (PS), polyvinyl chloride (PVC) and the like in order to prevent the harmful substances from being drawn out along with the enhancement of physical and chemical properties A synthetic resin structure made of synthetic resin has been proposed. These synthetic resin structural materials are excellent in physical and chemical properties, have high mechanical strength, and do not cause environmental pollution, but they are disadvantageous in that the surfaces are very slippery and fall accidents occur frequently.

미끄럼 방지를 위해 논슬립부재나 논슬립시트가 구비된 논슬립 구조재가 제작된바 있으나, 이와 같은 종래의 논슬립 구조재는 논슬립부재나 논슬립시트를 별도로 제작하는 공정과, 논슬립부재 또는 논슬립시트를 부착시키는 공정이 별도로 요구되는바, 생산성이 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 상기 논슬립부재나 논슬립시트에 외력이 장시간 인가되는 경우 상기 논슬립부재나 논슬립시트가 탈거될 수 있다는 단점도 있다. In order to prevent slippage, a non-slip structural member having a non-slip member or a non-slip sheet has been manufactured. However, such a conventional non-slip structural member has a problem in that a process of separately forming a non-slip member and a non- There is a disadvantage that productivity is lowered as required. In addition, when an external force is applied to the non-slip member or the non-slip sheet for a long time, the non-slip member or the non-slip sheet can be removed.

KR 10-1394584 B1KR 10-1394584 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기계적 강도 및 내부식성이 매우 우수하고 환경오염을 유발하지 아니하며 규사코팅층이 상면에 일체로 형성되어 미끄럼 방지기능 내구성이 매우 우수한 복합소재 구조재 제조방법과 제조장치 및 이를 통해 제작되는 복합소재 구조재 를 제공하는데 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a composite material structural material which is excellent in mechanical strength and corrosion resistance, does not cause environmental pollution, A method of manufacturing the same, and a composite material manufactured through the method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는, 보강섬유를 공급하는 섬유롤러; 상기 섬유롤러로부터 공급된 보강섬유가 내측으로 인입되되, 상기 보강섬유가 인입되는 내부공간으로 액상의 열경화성수지가 공급되어, 상기 보강섬유가 상기 열경화성수지에 함침되는 수지함침조; 상기 보강섬유가 상기 열경화성수지에 함침되는 과정을 통해 얻어진 미경화 복합소재 구조재를 가열하여 경화시키되, 상기 미경화 복합소재 구조재가 지나는 내부경로의 상측에 규사투입구가 형성되는 금형; 상기 규사투입구를 통해 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면으로 규사를 공급하는 호퍼; 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면으로 공급된 규사를 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면에 압착시킬 수 있도록 상기 규사투입구에 자전 가능한 구조로 장착되어, 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면에 규사코팅층을 형성하는 압착롤러; 및 상기 금형을 통과하여 경화된 복합소재 구조재를 절단하는 커터;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a composite material structure, comprising: a fiber roller for supplying reinforcing fibers; A resin impregnation tank in which a reinforcing fiber supplied from the fiber roller is drawn inward and a liquid thermosetting resin is supplied to an inner space into which the reinforcing fiber is introduced and the reinforcing fiber is impregnated into the thermosetting resin; A mold for heating and curing the uncured composite material obtained through impregnation of the reinforcing fiber with the thermosetting resin to form a silica sand inlet at an upper side of an inner path of the uncured composite material; A hopper for supplying silica sand to the upper surface of the uncured composite structural material through the silica sand inlet; A silicate coating layer is formed on the upper surface of the uncured composite material structure so that silica sand fed to the upper surface of the uncured composite material structure can be pressed onto the upper surface of the uncured composite material structure so as to be rotatable ; And a cutter for cutting the composite material structure that has passed through the mold and is hardened.

상기 금형은 액상으로 공급된 복합소재 구조재가 겔 상태를 거쳐 고형으로 배출되도록 구성되고, 상기 규사투입구는 상기 금형 중 상기 복합소재 구조재가 겔 상태인 구간에 형성된다.The mold is configured such that the composite material supplied in a liquid phase is discharged in a solid state through a gel state, and the silica sand inlet is formed in a section of the mold where the composite material is in a gel state.

상기 열경화성수지는 에폭시와 비닐에스터와 불포화폴리에스터와 우레탄과 페놀 중 어느 하나 이상을 포함하되, 상기 수지함침조에는 충진제와 저수축제와 이형제와 경화제가 첨가된다.The thermosetting resin includes at least one of epoxy, vinyl ester, unsaturated polyester, urethane and phenol, and the resin impregnation tank is filled with a filler, a water reducing agent, a releasing agent and a curing agent.

상기 규사코팅층의 표면거칠기가 증대되도록 상기 규사코팅층을 가공하는 그라인더를 더 포함한다.And a grinder for processing the silica sand coating layer to increase the surface roughness of the silica sand coating layer.

상기 금형과 상기 그라인더 사이에 장착되어, 상기 복합소재 구조재를 추가 가열경화시키는 가열룸을 더 포함한다.And a heating chamber mounted between the mold and the grinder for further heating and curing the composite workpiece.

상기 압착롤러의 외주면 중 상기 규사가 접촉되는 지점과 상기 금형의 천정면 중 상기 규사가 접촉되는 지점을 순차적으로 지나도록, 이형필름을 연속 공급하는 필름공급부를 더 포함한다.And a film supply unit for continuously supplying the release film so as to sequentially pass through the outer circumferential surface of the compression roller, the point at which the sandpaper contacts and the point at which the sandpaper contacts the sandpaper surface of the mold.

상기 필름공급부는, 상기 복합소재 구조재의 이송속도와 동일한 속도로 상기 이형필름을 공급하도록 구성된다.The film supply unit is configured to supply the release film at a speed equal to the conveyance speed of the composite workpiece.

상기 필름공급부는, 상기 압착롤러의 외주면으로 이형필름을 공급하는 공급롤러와, 상기 금형의 외부로 배출된 이형필름을 회수하는 회수롤러를 포함하여 구성된다.The film supply unit includes a supply roller for supplying the release film to the outer peripheral surface of the compression roller and a recovery roller for recovering the release film discharged to the outside of the mold.

상기 열경화성수지의 표면이 무늬목 베일로 감싸지도록, 상기 수지함침조로 무늬목 베일을 공급하는 베일 공급부를 더 포함한다.And a bale supply unit for supplying the bale of the veneer to the resin impregnated tank so that the surface of the thermosetting resin is wrapped with the veneer of the veneer.

본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법은 상기와 같이 구성되는 복합소재 구조재 제조장치를 이용한 복합소재 구조재 제조방법으로서,The composite material structural material manufacturing method according to the present invention is a composite material structural material manufacturing method using the composite material structural material manufacturing apparatus configured as described above,

상기 수지함침조로 여러 가닥의 보강섬유를 공급하는 제1 단계; 상기 수지함침조로 액상의 열경화성수지를 공급하여 상기 보강섬유를 상기 열경화성수지에 함침시킴으로써 복합소재 구조재를 형성시키는 제2 단계; 상기 복합소재 구조재를 사전에 설정된 형상으로 성형한 후 경화를 시작하는 제3 단계; 상기 복합소재 구조재의 경화가 완전히 이루어지기 이전에 상기 복합소재 구조재의 상면에 규사를 도포한 후 상기 규사를 복합소재 구조재의 상면에 압착시켜, 상기 복합소재 구조재의 상면에 규사코팅층을 형성하는 제4 단계; 상기 규사코팅층의 표면거칠기가 증대되도록 상기 규사코팅층의 상면을 가공하는 제5 단계; 및 상기 규사코팅층이 형성된 복합소재 구조재를 절단하는 제6 단계;를 포함한다.A first step of supplying a plurality of strands of the reinforcing fibers with the resin impregnation tank; A second step of supplying a liquid thermosetting resin into the resin impregnation tank and impregnating the reinforcing fiber with the thermosetting resin to form a composite material structure; A third step of forming the composite material structure into a predetermined shape and then starting hardening; The composite material structural material is coated with silica sand on the upper surface of the composite material structure before the composite material structural material is completely cured and the silica sand is pressed on the upper surface of the composite material structure to form a silica sand coating layer on the upper surface of the composite material structural material, step; A fifth step of processing the upper surface of the silica sand coating layer so that the surface roughness of the silica sand coating layer is increased; And cutting the composite workpiece having the silica sand coating layer formed thereon.

상기 복합소재 구조재는, 상기 보강섬유 20 ~ 80 중량%, 상기 열경화성수지 10 ~ 60 중량%, 상기 충진제 0.1 ~ 15 중량%, 상기 저수축제 0.1 ~ 5 중량%, 상기 이형제 0.1 ~ 3 중량%, 상기 경화제 0.1 ~ 2 중량% 를 포함한다.Wherein the composite material structural member comprises 20 to 80% by weight of the reinforcing fiber, 10 to 60% by weight of the thermosetting resin, 0.1 to 15% by weight of the filler, 0.1 to 5% by weight of the water reducing agent, 0.1 to 3% 0.1 to 2% by weight of a curing agent.

상기 보강섬유는, 유리섬유와 탄소섬유와 아라미드 중 하나 이상을 포함하는 재료로 제작된다.The reinforcing fiber is made of a material containing at least one of glass fiber, carbon fiber and aramid.

본 발명에 의한 복합소재 구조재는, 복합소재 구조재 제조장치에 의해 제작되며, 외측면의 전체 또는 일부에 규사코팅층이 마련된다.The composite material structural material according to the present invention is manufactured by a composite material structural material manufacturing apparatus, and a silica sand coating layer is provided on all or part of the outer surface.

본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법과 제조장치에 의해 제작되는 복합소재 구조재는, 방부목 패널에 비해 기계적 강도 및 내부식성이 매우 우수하고, 유독성 물질을 배출하지 아니하므로 친환경적이며, 규사코팅층이 상면에 일체로 형성되므로 생산성 및 내구성이 매우 우수하다는 장점이 있다.The composite material structure produced by the method and apparatus for manufacturing a composite material according to the present invention is excellent in mechanical strength and corrosion resistance as compared with a protective panel and is environmentally friendly since it does not discharge toxic substances, It is advantageous in that productivity and durability are very excellent.

도 1은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법의 순서도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치의 평면도 및 측면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치에 포함되는 금형의 사시도이다.
도 5 및 도 6은 복합소재 구조재 상면에 규사코팅층을 형성하는 과정을 도시하는 측면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치에 포함되는 그라인더의 정면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치 제2 실시예의 부분측면도이다.
도 9는 본 발명에 의한 복합소재 구조재의 사시도이다.1 is a flowchart of a method for manufacturing a composite material according to the present invention.
2 and 3 are a plan view and a side view of the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention.
4 is a perspective view of a mold included in the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention.
5 and 6 are side views showing a process of forming a silica sand coating layer on the upper surface of the composite material structure.
7 is a front view of a grinder included in the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention.
8 is a partial side view of a second embodiment of a composite material structural material manufacturing system according to the present invention.
9 is a perspective view of a composite material according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법과 제조장치 및 이를 통해 제작되는 복합소재 구조재의 실시예를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method and an apparatus for manufacturing a composite material according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법의 순서도이다.1 is a flowchart of a method for manufacturing a composite material according to the present invention.

본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법은 내부식성과 내화학성을 가지면서 높은 기계적 강도까지 가질 수 있도록 열경화성수지와 섬유보강재로 복합소재 구조재를 제작하되, 복합소재 구조재를 성형하는 과정에서 규사코팅층까지 일체로 제작할 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.The method for manufacturing a composite material according to the present invention is a method for manufacturing a composite material structure using a thermosetting resin and a fiber reinforcing material so as to have high corrosion resistance and chemical resistance and high mechanical strength. As shown in FIG.

즉, 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법은, 상기 수지함침조로 여러 가닥의 보강섬유를 공급하는 제1 단계(S10)와, 상기 수지함침조로 액상의 열경화성수지를 공급하여 상기 보강섬유를 상기 열경화성수지에 함침시킴으로써 미경화 복합소재 구조재를 형성시키는 제2 단계(S20)와, 상기 미경화 복합소재 구조재를 사전에 설정된 형상으로 성형한 후 경화를 시작하는 제3 단계(S30)와, 상기 복합소재 구조재의 경화가 완전히 이루어지기 이전에 상기 복합소재 구조재의 상면에 규사를 도포한 후 상기 규사를 복합소재 구조재의 상면에 압착시켜, 상기 복합소재 구조재의 상면에 규사코팅층을 형성하는 제4 단계(S40)와, 상기 규사코팅층의 표면거칠기가 증대되도록 상기 규사코팅층의 상면을 가공하는 제5 단계(S50)와, 상기 규사코팅층이 형성된 복합소재 구조재를 절단하는 제6 단계(S60)를 포함하여 구성된다. That is, a method for manufacturing a composite material structural material according to the present invention includes: a first step (S10) of supplying a plurality of strands of reinforcing fibers with the resin impregnation device; and supplying a liquid thermosetting resin to the resin impregnation device, A second step (S20) of forming an uncured composite material structure by impregnating the resin with a resin, a third step (S30) of forming the uncured composite material structure into a predetermined shape and then starting curing, A fourth step of forming a silica sand coating layer on the upper surface of the composite material structure by applying silica sand to the upper surface of the composite material structure before the hardening of the structure material is completely performed, A fifth step S50 of processing the upper surface of the silica sand coating layer so as to increase the surface roughness of the silica sand coating layer, And a sixth step (S60) of cutting the structural material.

수지함침조에 여러 가닥의 보강섬유와 열경화성수지를 공급하여 복합소재 구조재를 생산하는 제조과정과, 액상의 복합소재 구조재를 금형 내부로 공급하여 사전에 설정된 형상으로 복합소재 구조재를 인발 또는 압출방식으로 생산하는 제조과정은, 본 발명이 해당하는 분야에서 상용화된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이때, 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조방법은 복합소재 구조재가 완전히 경화되기 이전에 복합소재 구조재 상면에 규사를 도포한 후 압착시킴으로써 규사코팅층을 형성시킨다는 점에 가장 큰 특징이 있는바, 이하에서는 규사코팅층을 형성하는 과정에 대하여 상세히 설명한다.Manufacture process of composite material structure by supplying multiple strands of reinforcing fiber and thermosetting resin to resin impregnation tank and supply of liquid composite material to mold to produce composite material structure by drawing or extrusion method with preset shape The manufacturing process of the present invention is a technology commercialized in the corresponding field, and thus a detailed description thereof will be omitted. The method of manufacturing a composite material according to the present invention is characterized by forming a silica coating layer by applying silica sand to the upper surface of the composite material before the composite material is completely cured, The process of forming the coating layer will be described in detail.

복합소재 구조재의 상면에 규사를 도포하여 압착시키는 공정은, 복합소재 구조재가 완전히 경화되기 이전에 즉, 겔상태를 유지하는 동안에 이루어지므로 제품 생산공정이 매우 짧아져 생산성이 향상되고, 복합소재 구조재의 상면에 압착된 규사가 상기 복합소재 구조재와 일체로 결합되므로 높은 내구성을 갖게 된다는 장점이 있다.Since the process of applying silica sand to the upper surface of the composite material and pressing the composite material is performed before the composite material is completely cured, that is, while maintaining the gel state, the production process is very short, And the silica sand pressed on the upper surface is integrated with the composite material structural member to have high durability.

상기와 같은 복합소재 구조재 제조방법을 구현하기 위해서는 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치를 사용함이 바람직하므로, 이하에서는 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치에 대하여 상세히 설명한다.In order to implement the method of manufacturing the composite material structural material as described above, it is preferable to use the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention. Therefore, the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention will be described in detail below.

도 2 및 도 3은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치의 평면도 및 측면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치에 포함되는 금형의 사시도이며, 도 5 및 도 6은 복합소재 구조재 상면에 규사코팅층을 형성하는 과정을 도시하는 측면도이다.4 is a perspective view of a mold included in an apparatus for manufacturing a composite material structural material according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are cross- And forming a silica sand coating layer on the upper surface.

본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는 복합소재 구조재(10)를 성형하여 경화시키는 도중에 규사(20)를 분포 및 압착시켜 규사코팅층(12)을 일체로 제작할 수 있도록 구성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다.The composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention is constructed such that the silica sand coating layer 12 can be integrally manufactured by distributing and pressing the silica sand 20 during the molding and curing of the composite workpiece 10, Feature.

즉, 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는, 보강섬유(11)를 공급하는 섬유롤러(100)와, 상기 섬유롤러(100)로부터 공급된 보강섬유(11)가 내측으로 인입되되 상기 보강섬유(11)가 인입되는 내부공간으로 액상의 열경화성수지가 공급되어 상기 보강섬유(11)가 상기 열경화성수지에 함침되는 수지함침조(200)와, 상기 보강섬유(11)가 열경화성수지에 함침되는 과정을 통해 얻어진 미경화 복합소재 구조재(10)를 가열하여 경화시키되 상기 미경화 복합소재 구조재(10)가 지나는 내부경로의 상측에 규사투입구(310)가 형성되는 금형(300)과, 상기 규사투입구(310)를 통해 상기 미경화 복합소재 구조재(10)의 상면으로 규사(20)를 공급하는 호퍼(400)와, 상기 미경화 복합소재 구조재(10)의 상면으로 공급된 규사(20)를 상기 미경화 복합소재 구조재(10)의 상면에 압착시킬 수 있도록 상기 규사투입구(310)에 자전 가능한 구조로 장착되어 상기 복합소재 구조재(10)의 상면에 규사코팅층(12)을 형성하는 압착롤러(500)와, 상기 금형(300)을 통과하여 경화된 복합소재 구조재(10)를 절단하는 커터(800)를 기본 구성요소로 구비한다.That is, in the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention, the fiber roller 100 for supplying the reinforcing fibers 11 and the reinforcing fibers 11 supplied from the fiber roller 100 are drawn inward, A resin impregnation tank 200 in which a liquid thermosetting resin is supplied into an inner space into which the reinforcing fibers 11 are introduced and the reinforcing fibers 11 are impregnated with the thermosetting resin; A mold 300 for heating and curing the uncured composite structural material 10 obtained through the molding process and forming a silica sand inlet 310 above the internal path of the uncured composite structural material 10, Curing composite structural material 10 through a hopper 310 to supply the silica sand 20 to the upper surface of the uncured composite structural material 10 and a silica sand 20 supplied to the upper surface of the uncured composite structural material 10, To the upper surface of the cured composite material structure 10 A pressing roller 500 which is rotatably mounted on the silica sand inlet 310 to form a silica sand coating layer 12 on the upper surface of the composite workpiece structure 10 and a composite And a cutter 800 for cutting the workpiece structural member 10 as basic components.

상기 보강섬유(11)는 일반적으로 유리섬유와 탄소섬유와 아라미드 중 하나 이상을 포함하는 재료로 제작될 수 있고, 상기 열경화성수지는 에폭시와 비닐에스터와 불포화폴리에스터와 우레탄과 페놀 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있는데, 상기 보강섬유(11)와 열경화성수지는 상기 언급한 재료 이외에 다른 재료로 제작되거나 다른 재료를 포함하도록 구성될 수도 있다.The reinforcing fibers 11 may be generally made of a material containing at least one of glass fiber, carbon fiber and aramid, and the thermosetting resin may include at least one of epoxy, vinyl ester, unsaturated polyester, urethane and phenol The reinforcing fibers 11 and the thermosetting resin may be made of materials other than the above-mentioned materials, or may be constructed to include other materials.

상기 보강섬유(11)는 하나의 섬유롤러(100)에 여러 가닥으로 감겨진 상태로 운반되어, 하나의 수지함침조(200)에 연속적으로 공급된다. 이때, 보강섬유(11)가 일정 경로로 공급될 수 있도록 섬유롤러(100)와 수지함침조(200) 사이에는 보강섬유(11)의 이송을 가이드하는 섬유가이드(110)가 구비된다.The reinforcing fibers 11 are conveyed in a plurality of strands on one fiber roller 100 and continuously supplied to one resin impregnation tank 200. A fiber guide 110 is provided between the fiber roller 100 and the resin impregnation tank 200 to guide the conveyance of the reinforcing fiber 11 so that the reinforcing fiber 11 can be fed through a predetermined path.

한편, 수지함침조(200)로 공급된 여러 가닥의 보강섬유(11)는 수지함침조(200) 내측으로 유입되는 액상의 열경화성수지에 함침되어, 열경화성수지의 취약한 물리적 특성(예를 들어 인장강도나 파단강도 등)을 보완하게 된다. 보강섬유(11)와 액상의 열경화성수지를 수지함침조(200)로 공급할 때에는 충진제와 저수축제와 이형제와 경화제가 함께 혼합될 수 있는데, 이때 상기 보강섬유(11)는 20 ~ 80 중량%, 상기 열경화성수지는 10 ~ 60 중량%, 상기 충진제는 0.1 ~ 15 중량%, 상기 저수축제는 0.1 ~ 5 중량%, 상기 이형제는 0.1 ~ 3 중량%, 상기 경화제 0.1 ~ 2 중량% 혼합됨이 바람직하다. 충진제와 저수축제와 이형제와 경화제가 포함되면 열경화성수지가 경화되는 과정에서 변형되거나 물리적 특성이 변화되는 현상을 방지할 수 있어 상기 복합소재 구조재(10)의 규격화가 가능해진다는 장점이 있다.The plurality of strands of reinforcing fibers 11 supplied to the resin impregnation tank 200 are impregnated into the liquid thermosetting resin flowing into the resin impregnation tank 200 so that the weak physical properties of the thermosetting resin Breaking strength, etc.). When the reinforcing fiber 11 and the liquid thermosetting resin are supplied to the resin impregnation tank 200, the filler, the water reducing agent, the release agent, and the curing agent may be mixed together. It is preferable that the thermosetting resin is mixed in an amount of 10 to 60% by weight, the filler in an amount of 0.1 to 15% by weight, the water reducing agent in an amount of 0.1 to 5% by weight, the release agent in an amount of 0.1 to 3% by weight and the curing agent in an amount of 0.1 to 2% by weight. When the filler, the water-reducing agent, the releasing agent and the curing agent are included, it is possible to prevent a phenomenon that the thermosetting resin is deformed or the physical property is changed during the curing process, thereby making it possible to standardize the composite material structure 10.

한편, 상기 언급한 바와 같이 열경화성수지에 보강섬유(11)가 여러 가닥 포함된 구조의 복합소재 구조재(10)를 성형하는 상기 수지함침조(200)는 종래의 복합소재 구조재 제조장치에도 널리 상용화되어 있는바 상기 수지함침조(200)의 내부구조 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.Meanwhile, as described above, the resin impregnation tank 200 for molding the composite material structure 10 having a structure in which a plurality of reinforcing fibers 11 are included in the thermosetting resin is widely commercialized in a conventional composite material structure manufacturing apparatus Detailed description of the internal structure and operation principle of the resin impregnation tank 200 will be omitted.

이때, 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는 수지함침조(200)에서 배출된 액상(더 명확하게는 기준치 이상의 유동성을 갖는 상태)의 복합소재 구조재(10)가 사전에 설정된 형상으로 성형되도록 금형(300)을 통과할 때, 상기 복합소재 구조재(10)가 완전히 경화되기 이전(더 명확하게는 겔 상태를 유지하는 동안)에 규사(20)를 도포 및 압착시키는 호퍼(400) 및 압착롤러(500)에 특징이 있는바, 이하에서는 액상의 복합소재 구조재(10)를 경화시키는 금형(300)과 규사(20)를 공급하는 호퍼(400)와 규사(20)를 가압하는 압착롤러(500)의 구조 및 기능에 대하여 상세히 설명한다.At this time, the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention is configured such that the composite material structural material 10 in the liquid phase (more specifically, the fluid having a fluidity higher than the reference value) discharged from the resin impregnation tank 200 is formed into a predetermined shape A hopper 400 and a pressing roller (not shown) for applying and pressing the sandpaper 20 before the composite workpiece structural material 10 is completely cured (more specifically, while maintaining the gel state) A hopper 400 that feeds the sandpaper 20 and a pressing roller 500 that presses the sandpaper 20 are provided in the mold 300, Will be described in detail.

상기 금형(300)은 액상으로 공급된 복합소재 구조재(10)가 겔 상태를 거쳐 특정 형상의 고형으로 배출될 수 있도록 배출구(320)를 구비하며, 상기 복합소재 구조재(10)가 완전히 경화되기 이전에 즉, 겔 상태를 유지하는 동안 규사(20)가 도포 및 압착될 수 있도록 상기 규사투입구(310)는 금형(300)의 천정면 중 복합소재 구조재(10)가 겔 상태인 구간(본 실시예에서는 가운데 구간)에 형성된다.The mold 300 is provided with a discharge port 320 so that the composite material structural material 10 supplied in a liquid state can be discharged in a solid state through a gel state and in a specific shape, and before the composite material structural material 10 is completely cured The silk thread inputting port 310 is formed in a portion of the ceiling surface of the mold 300 where the composite material structural material 10 is in a gel state so that the silica sand 20 can be applied and pressed while the gel state is maintained In the middle section).

이때 상기 호퍼(400)는 상기 규사투입구(310)로 규사(20)를 공급하도록 장착되고, 압착롤러(500)는 복합소재 구조재(10)의 진행방향과 직각을 이루는 수평방향 회전축을 중심으로 자전 가능한 구조로 상기 규사투입구(310) 상에 장착된다. 따라서 상기 복합소재 구조재(10)의 상면으로 공급된 규사(20)는 도 5에 도시된 바와 같이 압착롤러(500)에 의해 복합소재 구조재(10) 상면에 압착되는데, 이때 상기 복합소재 구조재(10)는 완전히 경화된 상태가 아니라 겔 상태이므로 상기 규사(20)는 복합소재 구조재(10) 상면에 일부 인입되어 복합소재 구조재(10)와 일체로 결합된다.The hopper 400 is installed to feed the silica sand 20 to the silica sand inlet 310. The compression roller 500 rotates about a horizontal rotation axis perpendicular to the traveling direction of the composite workpiece 10, And is mounted on the silica sand inlet 310 with a possible structure. Therefore, the silica sand 20 supplied to the upper surface of the composite workpiece 10 is pressed onto the upper surface of the composite workpiece 10 by the pressing roller 500 as shown in FIG. 5, Is not in a fully cured state but in a gel state so that the silica sand 20 partially enters the upper surface of the composite workpiece 10 and is integrally bonded with the composite workpiece 10.

이와 같이 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치를 이용하면 별도의 논슬립부재나 논슬립시트를 별도로 제작하여 장착시키지 아니하더라도 복합소재 구조재(10)의 상면에 규사코팅층(12)을 형성시킬 수 있으므로, 미끄럼이 방지되는 복합소재 구조재(10)를 보다 효율적으로 생산할 수 있다는 장점이 있다.Since the silica sand coating layer 12 can be formed on the upper surface of the composite workpiece 10 even if a separate non-slip member or a non-slip sheet is separately manufactured using the apparatus for manufacturing a composite workpiece according to the present invention, It is possible to more efficiently produce the composite material structural member 10 to be prevented.

이때, 상기 규사코팅층(12)의 두께는 압착롤러(500)와 복합소재 구조재(10) 간의 이격거리에 따라 결정되는데, 도 5에 도시된 바와 같이 압착롤러(500)와 복합소재 구조재(10) 간의 이격거리가 매우 좁게 설정되어 규사코팅층(12)이 얇게 제작되는 경우 겔 상태의 열경화성수지가 규사(20) 압착력의 반력으로 규사코팅층(12) 상면으로 올라올 수 있으므로 규사코팅층(12)의 미끄럼 방지 기능이 정상적으로 이루어질 수 없게 된다. 따라서 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는 겔 상태의 열경화성수지가 규사코팅층(12) 상면으로 올라오지 아니할 만큼 도 6에 도시된 바와 같이 규사코팅층(12)을 두껍게 제작하도록 설정될 수도 있다.The thickness of the silica sand coating layer 12 is determined according to the separation distance between the pressing roller 500 and the composite workpiece 10. The pressing roller 500 and the composite workpiece 10, The thermosetting resin in the gel state can be lifted up to the upper surface of the silica sand coating layer 12 with the reaction force of the silica sand 20 pressing force so that the sliding of the silica sand coating layer 12 can be prevented The function can not be normally performed. Accordingly, the composite material structure manufacturing apparatus according to the present invention may be configured to produce the silica sand coating layer 12 thick as shown in FIG. 6 so that the gel-state thermosetting resin does not rise to the upper surface of the silica sand coating layer 12.

한편, 금형(300)의 배출구(320)를 통해 인출된 복합소재 구조재(10)가 충분히 경화되지 못하는 경우, 상기 금형(300)의 후단에는 금형(300)에서 배출된 복합소재 구조재(10)를 추가 가열경화시키는 가열룸(600)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 열경화성수지의 표면이 무늬목 베일로 감싸지도록, 상기 수지함침조(200)로 무늬목 베일을 공급하는 베일 공급부(미도시)가 추가로 구비될 수 있다. 상기 베일 공급부는 수지함침조(200)의 내벽으로 무늬목 베일을 공급함으로써 상기 수지함침조(200)를 통해 인출되는 복합구조물이 무늬목 베일에 의해 감싸진 상태로 인출되도록 할 수 있다. 이와 같이 열경화성수지가 베일에 의해 감싸진 구조로 인발 또는 압출되는 기술적 사상은 종래의 복합구조물 제조장치에도 실질적으로 동일하게 적용되고 있는바, 상기 베일 공급부에 대한 상세한 설명은 생략한다.If the composite material structural member 10 drawn out through the discharge port 320 of the mold 300 can not be sufficiently cured, the composite material structural member 10 discharged from the mold 300 is inserted into the rear end of the mold 300 And may further include a heating chamber 600 for further heating and curing. Further, a bale supply unit (not shown) may be further provided to supply the bale of the veneer to the resin impregnation tank 200 so that the surface of the thermosetting resin is wrapped with the veneer of the veneer. The bale supplying unit may supply the laminated veil to the inner wall of the resin impregnation tank 200 so that the composite structure drawn out through the resin impregnation tank 200 may be taken out in a state of being wrapped by the veined wood bale. The technical idea of pulling out or extruding the thermosetting resin in a structure in which the thermosetting resin is wrapped by the bail is applied to the conventional composite structure manufacturing apparatus in the same manner, and detailed description of the bail supplying unit will be omitted.

도 7은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치에 포함되는 그라인더(700)의 정면도이다.7 is a front view of a grinder 700 included in the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이 겔 상태의 열경화성수지가 규사코팅층(12)의 상면으로 올라오면 상기 규사코팅층(12)은 논슬립 기능을 정상적으로 수행할 수 없게 되므로, 상기 규사코팅층(12)의 상면에 형성된 열경화성수지를 제거하여 규사코팅층(12)의 표면 마찰력을 증대시킬 필요가 있다.As shown in FIG. 5, when the gel-state thermosetting resin is applied to the upper surface of the silica sand coating layer 12, the silica sand coating layer 12 can not normally perform the non-slipping function. It is necessary to remove the thermosetting resin to increase the surface frictional force of the silica sand coating layer 12.

따라서 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는, 상기 규사코팅층(12)의 표면거칠기가 증대되도록 상기 규사코팅층(12)을 가공하는 그라인더(700)를 더 포함할 수 있다. 상기 그라인더(700)는 다수 개의 연삭휠이 적층되어 원통형상을 이루도록 제작되는바, 상기 규사코팅층(12)의 상면을 한 번의 공정으로 모두 연삭 가공할 수 있게 된다.Therefore, the composite material structure manufacturing apparatus according to the present invention may further include a grinder 700 for processing the silica sand coating layer 12 so that the surface roughness of the silica sand coating layer 12 is increased. The grinder 700 is fabricated to have a cylindrical shape by stacking a plurality of grinding wheels, so that the upper surface of the silica sand coating layer 12 can be entirely ground by a single process.

이와 같이 규사코팅층(12)의 상면이 연삭 가공되면, 규사코팅층(12)의 상면에 존재하던 열경화성수지가 모두 제거될 뿐만 아니라, 규사코팅층(12)의 상면 거칠기가 현저히 상승되는바, 논슬립 기능이 개선된다는 효과를 기대할 수 있다.When the upper surface of the silica sand coating layer 12 is grinded, not only the thermosetting resin existing on the upper surface of the silica sand coating layer 12 but also the surface roughness of the silica sand coating layer 12 is remarkably increased, It can be expected that the effect is improved.

도 8은 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치 제2 실시예의 부분측면도이다.8 is a partial side view of a second embodiment of a composite material structural material manufacturing system according to the present invention.

상기 압착롤러(500)에 의해 복합소재 구조재(10) 상면에 압착된 다수 개의 규사(20)입자는 금형(300)의 천정면에 접촉된 상태를 유지하면서 복합소재 구조재(10)를 따라 이송되는바, 상기 금형(300)의 천정면은 규사(20) 입자에 의한 스크래치가 다량으로 발생되고, 이에 따라 금형(300)의 수명이 매우 짧아지는 문제가 야기된다. 마찬가지로, 압착롤러(500)의 외주면에 규사(20)가 직접 접촉되면 상기 압착롤러(500)의 외주면에도 스크래치가 다량으로 발생되어 압착롤러(500)의 수명 역시 현저히 짧아질 수 있다.The plurality of sand particles 20 pressed on the upper surface of the composite material structural member 10 by the compression roller 500 are transported along the composite material structural member 10 while being kept in contact with the top surface of the mold 300 Bar and the top surface of the mold 300 generate a large amount of scratches due to the particles of the silica sand 20 and thus the life of the mold 300 is extremely shortened. Similarly, when the sand paper 20 directly contacts the outer circumferential surface of the pressing roller 500, a large amount of scratches are generated on the outer circumferential surface of the pressing roller 500, so that the life of the pressing roller 500 can be significantly shortened.

따라서 본 발명에 의한 복합소재 구조재 제조장치는 금형(300)의 천정면에 규사(20) 스크래치가 발생되지 아니하도록, 상기 압착롤러(500)의 외주면 중 상기 규사(20)가 접촉되는 지점과 상기 금형(300)의 천정면 중 상기 규사(20)가 접촉되는 지점으로 이형필름(30)을 연속 공급하는 필름공급부(900)를 추가로 구비할 수 있다.Accordingly, the composite material structural material manufacturing apparatus according to the present invention is configured such that the silica sand 20 is not contacted with the point of contact of the sandpaper 20 in the outer peripheral surface of the pressing roller 500, A film supply unit 900 for continuously supplying the release film 30 to a point where the sandpaper 20 contacts the top surface of the mold 300 may be further provided.

이와 같이 압착롤러(500)의 외주면과 금형(300)의 천정면으로 이형필름(30)이 공급되면, 압착롤러(500)의 외주면과 금형(300)의 천정면에는 규사(20)가 직접 접촉되지 아니하므로, 해당 지점에 스크래치가 발생되는 현상을 방지할 수 있고, 이에 따라 압착롤러(500)와 금형(300)의 수명을 증대시킬 수 있다는 장점이 있다.When the releasing film 30 is supplied to the outer peripheral surface of the pressing roller 500 and the ceiling surface of the mold 300 in this way, the silica yarn 20 is directly contacted with the outer peripheral surface of the pressing roller 500 and the ceiling surface of the mold 300 It is possible to prevent the occurrence of scratches at the corresponding points, thereby increasing the service life of the compression rollers 500 and the mold 300. [0054]

이때, 이형필름(30)의 이송속도와 복합소재 구조재(10)의 이송속도가 상이하게 설정되면 이형필름(30)에 규사(20) 스크래치가 발생될 수 있으므로, 상기 필름공급부(900)는 복합소재 구조재(10)의 이송속도와 동일한 속도로 이형필름(30)을 공급하도록 설정됨이 바람직하다.When the transfer speed of the release film 30 and the transfer speed of the composite workpiece 10 are set different from each other, scratches may be generated on the release film 30, It is preferable that the release film 30 is set to be supplied at the same speed as the feed rate of the work structure material 10. [

또한, 상기 필름공급부(900)는 압착롤러(500) 외주면 및 금형(300)의 천정면을 지나 금형(300) 외부로 배출된 이형필름(30)을 재사용할 수 있도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 필름공급부(900)는 도 8에 도시된 바와 같이, 압착롤러(500)의 외주면으로 이형필름(30)을 공급하는 공급롤러(910)와, 상기 금형(300)의 외부로 배출된 이형필름(30)을 회수하는 회수롤러(920)를 포함하여 구성될 수 있다. 이와 같이 상기 필름공급부(900)가 공급롤러(910)와 회수롤러(920)를 포함하도록 구성되면, 이형필름(30)을 수 회에 걸쳐 반복 사용할 수 있으므로, 복합소재 구조재(10) 생산비용을 절감시킬 수 있고, 자원낭비를 방지할 수 있다는 장점이 있다.The film supply unit 900 can be configured to reuse the release film 30 discharged to the outside of the mold 300 through the outer circumferential surface of the compression roller 500 and the top surface of the mold 300. 8, the film supply unit 900 includes a supply roller 910 for supplying the release film 30 to the outer peripheral surface of the compression roller 500, And a collection roller 920 for collecting the release film 30. If the film feeder 900 is configured to include the feed roller 910 and the collecting roller 920 as described above, the release film 30 can be repeatedly used over several times, so that the production cost of the composite workpiece material 10 Can be saved, and resource waste can be prevented.

도 9는 본 발명에 의한 복합소재 구조재의 사시도이다.9 is a perspective view of a composite material according to the present invention.

본 발명에 의한 복합구조 구조재는 상기 언급한 복합소재 구조재 제조장치에 의해 제작되는 것으로서, 금형(300)의 형상에 따라 다양한 형상으로 제작될 수 있고, 규사코팅층(12) 역시 다양한 패턴으로 코팅될 수 있다.The composite structural member according to the present invention is manufactured by the above-described composite material structural material manufacturing apparatus, and can be manufactured in various shapes according to the shape of the mold 300, and the silica sand coating layer 12 can be coated in various patterns have.

즉, 본 발명에 의한 복합구조 구조재(10)는 도 9의 (a)에 도시된 바와 같이 데크 형상으로 형성되되 상면에 하나의 규사코팅층(12)이 구비되도록 제작될 수도 있고, 도 9의 (b)에 도시된 바와 같이 중공관 형상으로 형성되되 상면에 규사코팅층(12)이 두 줄 구비되도록 제작될 수도 있으며, 도 9의 (c)에 도시된 바와 같이 'ㄱ'자 형강이나 'ㄷ'자 형강으로 형성될 수도 있다. 더 나아가 본 발명에 의한 복합소재 구조재(10)는 외측면 전체에 걸쳐 규사코팅층(12)이 구비될 수도 있다.That is, the composite structural member 10 according to the present invention may be manufactured to have a deck shape as shown in FIG. 9 (a) and to have one silica sand coating layer 12 on the upper surface thereof, as shown in FIG. 9 (b), it may be formed to have a hollow tube shape, and the silica sand coating layer 12 may be formed in two lines on the upper surface. Alternatively, as shown in FIG. 9 (c) It may be formed as a shape of a shape. Further, the composite material structure 10 according to the present invention may be provided with the silica sand coating layer 12 over the entire outer surface.

이와 같이 본 발명에 의한 복합구조 구조재(10)는, 본 실시예에 도시된 형상 이외에 여러가지 형상으로 제작될 수 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.As described above, the composite structural member 10 according to the present invention can be manufactured in various shapes other than the shapes shown in this embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the present invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will also be appreciated that many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

10 : 복합소재 구조재 11 : 보강섬유
12 : 규사코팅층 20 : 규사
30 : 이형필름 100 : 섬유롤러
110 : 섬유가이드 200 : 수지함침조
300 : 금형 310 : 규사투입구
320 : 배출구 400 : 호퍼
500 : 압착롤러 600 : 가열룸
700 : 그라인더 800 : 커터
900 : 필름공급부 910 : 공급롤러
920 : 회수롤러10: composite material structural member 11: reinforcing fiber
12: silica sand coating layer 20: silica sand
30: release film 100: fiber roller
110: fiber guide 200: resin impregnation tank
300: mold 310: silica sand inlet
320: outlet 400: hopper
500: compression roller 600: heating chamber
700: Grinder 800: Cutter
900: Film supply part 910: Feed roller
920: Collection roller

Claims (15)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 보강섬유를 공급하는 섬유롤러;
상기 섬유롤러로부터 공급된 보강섬유가 내측으로 인입되되, 상기 보강섬유가 인입되는 내부공간으로 액상의 열경화성수지가 공급되어, 상기 보강섬유가 상기 열경화성수지에 함침되는 수지함침조;
상기 보강섬유가 상기 열경화성수지에 함침되는 과정을 통해 얻어진 미경화 복합소재 구조재를 가열하여 경화시키되, 상기 미경화 복합소재 구조재가 지나는 내부경로의 상측에 규사투입구가 형성되는 금형;
상기 규사투입구를 통해 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면으로 규사를 공급하는 호퍼;
상기 미경화 복합소재 구조재의 상면으로 공급된 규사를 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면에 압착시킬 수 있도록 상기 규사투입구에 자전 가능한 구조로 장착되어, 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면에 규사코팅층을 형성하는 압착롤러;
상기 금형을 통과하여 경화된 복합소재 구조재를 절단하는 커터;
상기 규사코팅층의 표면거칠기가 증대되도록 상기 규사코팅층을 가공하는 그라인더; 및
상기 금형과 상기 그라인더 사이에 장착되어, 상기 복합소재 구조재를 추가 가열경화시키는 가열룸;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.A fiber roller for supplying reinforcing fibers;
A resin impregnation tank in which a reinforcing fiber supplied from the fiber roller is drawn inward and a liquid thermosetting resin is supplied to an inner space into which the reinforcing fiber is introduced and the reinforcing fiber is impregnated into the thermosetting resin;
A mold for heating and curing the uncured composite material obtained through impregnation of the reinforcing fiber with the thermosetting resin to form a silica sand inlet at an upper side of an inner path of the uncured composite material;
A hopper for supplying silica sand to the upper surface of the uncured composite structural material through the silica sand inlet;
A silicate coating layer is formed on the upper surface of the uncured composite material structure so that silica sand fed to the upper surface of the uncured composite material structure can be pressed onto the upper surface of the uncured composite material structure so as to be rotatable ;
A cutter for cutting the cured composite workpiece through the die;
A grinder for processing the silica sand coating layer to increase the surface roughness of the silica sand coating layer; And
A heating chamber mounted between the mold and the grinder for further heating and curing the composite workpiece;
Wherein the composite material structural material manufacturing apparatus comprises: 보강섬유를 공급하는 섬유롤러;
상기 섬유롤러로부터 공급된 보강섬유가 내측으로 인입되되, 상기 보강섬유가 인입되는 내부공간으로 액상의 열경화성수지가 공급되어, 상기 보강섬유가 상기 열경화성수지에 함침되는 수지함침조;
상기 보강섬유가 상기 열경화성수지에 함침되는 과정을 통해 얻어진 미경화 복합소재 구조재를 가열하여 경화시키되, 상기 미경화 복합소재 구조재가 지나는 내부경로의 상측에 규사투입구가 형성되는 금형;
상기 규사투입구를 통해 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면으로 규사를 공급하는 호퍼;
상기 미경화 복합소재 구조재의 상면으로 공급된 규사를 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면에 압착시킬 수 있도록 상기 규사투입구에 자전 가능한 구조로 장착되어, 상기 미경화 복합소재 구조재의 상면에 규사코팅층을 형성하는 압착롤러;
상기 금형을 통과하여 경화된 복합소재 구조재를 절단하는 커터; 및
상기 압착롤러의 외주면 중 상기 규사가 접촉되는 지점과 상기 금형의 천정면 중 상기 규사가 접촉되는 지점을 순차적으로 지나도록, 이형필름을 연속 공급하는 필름공급부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.A fiber roller for supplying reinforcing fibers;
A resin impregnation tank in which a reinforcing fiber supplied from the fiber roller is drawn inward and a liquid thermosetting resin is supplied to an inner space into which the reinforcing fiber is introduced and the reinforcing fiber is impregnated into the thermosetting resin;
A mold for heating and curing the uncured composite material obtained through impregnation of the reinforcing fiber with the thermosetting resin to form a silica sand inlet at an upper side of an inner path of the uncured composite material;
A hopper for supplying silica sand to the upper surface of the uncured composite structural material through the silica sand inlet;
A silicate coating layer is formed on the upper surface of the uncured composite material structure so that silica sand fed to the upper surface of the uncured composite material structure can be pressed onto the upper surface of the uncured composite material structure so as to be rotatable ;
A cutter for cutting the cured composite workpiece through the die; And
A film supply unit for continuously supplying a release film so as to sequentially pass through the outer peripheral surface of the compression roller, the contact point of the sandpaper and the contact point of the sandpaper in the top surface of the metal mold;
Wherein the composite material structural material manufacturing apparatus comprises: 청구항 6에 있어서,
상기 필름공급부는, 상기 복합소재 구조재의 이송속도와 동일한 속도로 상기 이형필름을 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.The method of claim 6,
Wherein the film feeder is configured to feed the release film at a speed equal to the feed rate of the composite material structural material. 청구항 6에 있어서,
상기 필름공급부는, 상기 압착롤러의 외주면으로 이형필름을 공급하는 공급롤러와, 상기 금형의 외부로 배출된 이형필름을 회수하는 회수롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.The method of claim 6,
Wherein the film supply unit includes a supply roller for supplying the release film to the outer circumferential surface of the compression roller and a recovery roller for recovering the release film discharged to the outside of the metal mold. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 열경화성수지의 표면이 무늬목 베일로 감싸지도록, 상기 수지함침조로 무늬목 베일을 공급하는 베일 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.The method according to claim 5 or 6,
Further comprising a bale supply unit for supplying the bale of the veneer to the resin impregnated tank so that the surface of the thermosetting resin is wrapped with the veneer of the veneer. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 금형은 액상으로 공급된 복합소재 구조재가 겔 상태를 거쳐 고형으로 배출되도록 구성되고,
상기 규사투입구는 상기 금형 중 상기 복합소재 구조재가 겔 상태인 구간에 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.The method according to claim 5 or 6,
Wherein the mold is configured such that the composite workpiece supplied in a liquid phase is discharged in a solid state through a gel state,
Wherein the silica sand inlet is formed in a section of the mold where the composite structure member is in a gel state. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
상기 열경화성수지는 에폭시와 비닐에스터와 불포화폴리에스터와 우레탄과 페놀 중 어느 하나 이상을 포함하되, 상기 수지함침조에는 충진제와 저수축제와 이형제와 경화제가 첨가되는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조장치.The method according to claim 5 or 6,
Wherein the thermosetting resin comprises at least one of epoxy, vinyl ester, unsaturated polyester, urethane, and phenol, wherein the resin impregnation tank is filled with a filler, a water reducing agent, a releasing agent, and a curing agent. 청구항 5 또는 청구항 6에 의한 복합소재 구조재 제조장치를 이용한 복합소재 구조재 제조방법으로서,
상기 수지함침조로 여러 가닥의 보강섬유를 공급하는 제1 단계;
상기 수지함침조로 액상의 열경화성수지를 공급하여 상기 보강섬유를 상기 열경화성수지에 함침시킴으로써 복합소재 구조재를 형성시키는 제2 단계;
상기 복합소재 구조재를 사전에 설정된 형상으로 성형한 후 경화를 시작하는 제3 단계;
상기 복합소재 구조재의 경화가 완전히 이루어지기 이전에 상기 복합소재 구조재의 상면에 규사를 도포한 후 상기 규사를 복합소재 구조재의 상면에 압착시켜, 상기 복합소재 구조재의 상면에 규사코팅층을 형성하는 제4 단계;
상기 규사코팅층의 표면거칠기가 증대되도록 상기 규사코팅층의 상면을 가공하는 제5 단계; 및
상기 규사코팅층이 형성된 복합소재 구조재를 절단하는 제6 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조방법.A composite material structure manufacturing method using the composite material structure manufacturing apparatus according to claim 5 or 6,
A first step of supplying a plurality of strands of the reinforcing fibers with the resin impregnation tank;
A second step of supplying a liquid thermosetting resin into the resin impregnation tank and impregnating the reinforcing fiber with the thermosetting resin to form a composite material structure;
A third step of forming the composite material structure into a predetermined shape and then starting hardening;
The composite material structural material is coated with silica sand on the upper surface of the composite material structure before the composite material structural material is completely cured and the silica sand is pressed on the upper surface of the composite material structure to form a silica sand coating layer on the upper surface of the composite material structural material, step;
A fifth step of processing the upper surface of the silica sand coating layer so that the surface roughness of the silica sand coating layer is increased; And
A sixth step of cutting the composite workpiece having the silica sand coating layer formed thereon;
≪ / RTI > further comprising: 청구항 12에 있어서,
상기 복합소재 구조재는 충진제, 저수축제, 이형제 및 경화제를 더 포함하고,
상기 복합소재 구조재는, 상기 보강섬유 20 ~ 80 중량%, 상기 열경화성수지 10 ~ 60 중량%, 상기 충진제 0.1 ~ 15 중량%, 상기 저수축제 0.1 ~ 5 중량%, 상기 이형제 0.1 ~ 3 중량%, 및 상기 경화제 0.1 ~ 2 중량%의 혼합비율을 가짐을 특징으로 하는 복합소재 구조재 제조방법.The method of claim 12,
Wherein the composite material structural material further comprises a filler, a water reducing agent, a release agent, and a curing agent,
Wherein the composite material structural member comprises 20 to 80% by weight of the reinforcing fibers, 10 to 60% by weight of the thermosetting resin, 0.1 to 15% by weight of the filler, 0.1 to 5% by weight of the water reducing agent, 0.1 to 3% And a mixing ratio of 0.1 to 2% by weight of the curing agent. 청구항 12에 있어서,
상기 보강섬유는, 유리섬유와 탄소섬유와 아라미드 중 하나 이상을 포함하는 재료로 제작되는 복합소재 구조재 제조방법.The method of claim 12,
Wherein the reinforcing fiber is made of a material including at least one of glass fiber, carbon fiber, and aramid. 청구항 5 또는 청구항 6에 의한 복합소재 구조재 제조장치에 의해 제작되며,
외측면의 전체 또는 일부에 규사코팅층이 마련되는 것을 특징으로 하는 복합소재 구조재.
A composite material structural material manufacturing apparatus according to claim 5 or 6,
And a silica sand coating layer is provided on the whole or part of the outer side surface.
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