KR101717414B1 - 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치 및 이를 이용한 그 제품 - Google Patents

프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치 및 이를 이용한 그 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원단과 필름을 이용하여 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트를 제조하는 장치에 관련되면, 그 구성의 특징으로서 상기 원단, 필름을 설정된 경로로 공급하도록 설치되고, 프레임(11) 상에 공급롤러(13)를 비롯한 이송경로로 유도하는 가이드롤러(15)와 적층 가능하도록 정렬하는 인출롤러(17)를 구비하는 공급유니트(10); 상기 공급유니트(10)에서 이송되는 원단, 필름에 열을 가하여 함침하도록 설치되고, 챔버(21) 상에 점 접촉하도록 유도하는 압착벨트(25)와 설정된 압력으로 두께를 조절하는 가압롤러(27a)(27b)를 구비하는 함침유니트(20); 상기 함침유니트(20)에서 이송되는 복합시트를 다양한 형상으로 성형하도록 설치되고, 설정된 압력으로 형상을 각인하는 성형롤러(41a)(41b)를 구비하는 성형유니트(40); 상기 성형유니트(40)에서 이송되는 복합시트를 냉각하도록 설치되고, 표면을 냉각하기 위해 분사노즐(51)과 냉각롤러(55)를 구비하는 냉각유니트(50); 상기 냉각유니트(50)에서 이송되는 복합시트를 절단하도록 설치되고, 제품을 절단하기 위한 블레이드나이프(68)를 구비하는 커팅유니트(60); 상기 커팅유니트(60)에서 이송되는 제품을 이송컨베이어(81)에 의해 원단을 담는 버켓(85) 또는 롤 형태로 권취하는 와인더(87)를 구비하는 권취유니트(80); 및 상기 공급유니트(10), 함침유니트(20), 성형유니트(40), 냉각유니트(50), 커팅유니트(60), 권취유니트(80)에 연결되어 피드백 제어하고, 정보와 데이터를 유무선으로 송수신하여 관리하는 제어유니트(90);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 연속 라미네이팅 방식을 이용한 프리프레그 기반을 통하여 통합시스템으로 구축하여 완전 자동화로 양산시스템의 안정화를 달성하여 안정적인 품질로 고부가가치의 원단을 연속 생산이 가능하고, 통합적인 생산관리가 가능하여 작업시간, 인력, 부가적 관리 등을 최소화하여 생산원가를 절감할 수 있고, 다양한(패널, 산형패널, 채널, 사각형, 원형 등) 섬유강화 복합재료 시트를 생산하는 효과가 있다.

Description

프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치 및 이를 이용한 그 제품{Device of forming a fiber-reinforced composite material sheet based on prepreg and fiber-reinforced composite material sheet using the same}
본 발명은 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 섬유강화 복합재료 시트를 연속 라미네이팅 방식을 이용한 프리프레그 기반을 통하여 통합시스템으로 구축하여 완전 자동화로 양산시스템의 안정화를 달성하여 안정적인 품질로 연속 생산은 물론 고부가가치의 다양한 원단 생산이 가능한 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치 및 이를 이용한 섬유강화 복합재료 시트에 관한 것이다.
최근 항공ㆍ우주 분야로부터 기계, 전자, 건축 산업 등 광범위한 산업 분야에 이르기까지 새로운 특성을 지닌 재료가 요구되어 이에 대해 활발한 연구가 진행되고 있다. 그 중 고분자 수지를 매트릭스로 하는 섬유강화 복합재료는 중량 대비 높은 강도와 역학특성, 내식성, 내피로성, 난연성 등이 우수하여 널리 이용되고 있다. 섬유강화 복합재료는 매트릭스 수지의 조성, 보강섬유의 조합 등에 의해 다양한 물성의 발현이 가능하며, 이러한 섬유강화 복합재료의 한 종류가 프리프레그이다. 프리프레그는 일반적으로 시트 형상을 하고 있고, 직물 형태의 보강섬유에 액체 수지를 함침시킨 후 건조 내지는 반경화 하여 얻어진다. 보강섬유로는 유리섬유, 탄소섬유, 아라미드섬유, 슈퍼섬유 등이 원재료로 활용되고 있는데, 수지의 종류에 따라 열강화성(에폭시 수지, 페닐 등)과 열가소성(Polyester, Polyolefin, Polyamide, TPU, PEEK 등)으로 분류된다.
이러한 프리프레그와 관련되는 선행기술문헌으로서, 일본공개특허공보 제2009-114611호(선행문헌 1), 한국 등록특허공보 제10-1089060호(선행문헌 2), 한국 공개특허공보 제2012-0078454호(선행문헌 3), 일본공개특허공보 제2013-49749호(선행문헌 4) 등을 참조할 수 있다.
이와 관련되는 선행기술문헌으로서 간략하게 요약해보면, 상기의 선행문헌 1은 주로 에폭시, 불포화폴리에스테르, 비닐에스테르, 페놀수지 또는 폴리이미드 등의 열경화성 수지를 사용하여, 탄소섬유의 매트에 유동성이 뛰어난 저분자 상태의 수지를 함침하게 하고 오토클레이브(autoclave) 또는 레진 트랜스퍼 몰딩(resin transfer molding, RTM) 성형방식에 의하여 가열ㆍ가압하면 수지 내에서 가교결합이 형성됨으로써 열경화성 탄소섬유강화 복합재료가 제조하는 방법을 제안한다. 하지만, 이러한 공정을 거쳐 원하는 성형체를 얻기까지는 오랜 시간이 걸리는 단점이 있었다.
선행문헌 2는 진공 백 몰딩(vacuum bag molding, VBM) 방법으로 열경화성 탄소섬유강화 복합재료를 제조할 때, 열경화성 수지 용액의 점도 저하 때문에 발생하는 복합재료의 물성저하를 방지하고자 프리프레그의선 열처리 과정을 도입하여 반경화 상태를 유도하는 방법이 제안한다. 하지만, 열처리에 따른 에너지 소모를 포함하여 기존 제조공정에 또 다른 공정이 추가됨으로써 전체적으로 열경화성 탄소섬유강화 복합재료의 제조공정이 복잡해지는 단점이 있었다.
선행문헌 3은 액체상의 고분자 수지가 코팅된 롤러의 원주면에 이형지를 공급하여 이형지에 액체상의 고분자 수지를 도포하는 단계; 이형지에 도포된 액체상의 고분자 수지를 냉각하여 고체상의 수지층을 형성하는 단계; 및 이형지와 맞닿은 수지층의 반대 면에 보강섬유를 적층하는 단계;를 포함하는 방법을 제안한다. 하지만, 수지의 시효성 문제를 해소하기에 미흡하여 제조원가를 상승시키는 요인으로 되고, 폐기에 의한 환경오염을 차단하기 곤란하다는 단점이 있었다.
선행문헌 4는 매트릭스 수지가 열가소성인 경우, 탄소섬유와 열가소성 수지를 시트 위에 도포한 후, 그 도포된 탄소섬유와 열가소성 수지를 정착하는 공정을 포함하는 열가소성 탄소섬유강화 복합재료의 제조방법을 제안한다. 하지만, 섬유상 또는 분말상의 열가소성 수지를 사용함과 아울러 에어 흡인법을 적용하기 때문에 탄소섬유강화 복합재료에 에어 포켓과 같은 공간이 존재하여 기계적 물성이 저하되는 원인이 되거나, 일정한 두께를 갖는 균일한(homogeneous) 탄소섬유강화 복합재료를 제조할 수 없는 단점이 있었다.
따라서 현재 프리프레그 기반에 고압 고열 압축방식의 프레스 형식은 연속 공정을 이루지 못함으로 인하여 생산성이 낮아 생산 가치 경쟁력을 잃고, 단속식 프레스형은 길이방향으로 일정한 성형품을 가진 강화패널을 생산하기 어려워, 이러한 문제점을 극복할 수 있는 섬유강화 복합 재료 원단(시트)을 양산할 수 있는 제조장치 개발이 무엇보다 필요한 실정이다.
일본공개특허공보 제2009-114611호 "톳드 섬유다발 및 성형 재료의 제조 방법, 성형 재료, 섬유강화 플라스틱"(공개일자: 2009. 05. 28.) 한국 등록특허공보 제10-1089060호 "최적화된 경화조건을 이용한 고강도 탄소섬유 강화 복합재료 제조방법"(등록일자: 2011. 11. 28.) 한국 공개특허공보 제2012-0078454호 "프리프레그의 제조방법"(공개일자: 2012. 7. 10.) 일본공개특허공보 제2013-49749호 "섬유 강화 기재"(공개일자: 2013. 03. 14.)
상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 섬유강화 복합재료 시트를 연속 라미네이팅 방식을 이용한 프리프레그 기반을 통하여 통합시스템으로 구축하여 완전 자동화로 양산시스템의 안정화를 달성하여 안정적인 품질로 고부가가치의 원단을 연속 생산이 가능한 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치를 제공하려는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 통합적인 생산관리가 가능하여 작업시간, 인력, 부가적 관리 등을 최소화하여 생산원가를 절감할 수 있는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 연속 라미네이팅 방식을 이용한 인라인(In line) 생산 공정을 통하여 프리프레그 기반의 다양한(패널, 산형패널, 채널, 사각형, 원형 등) 섬유강화 복합재료 시트를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 의하면, 원단과 필름을 이용하여 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트를 제조하는 장치에 있어서: 상기 원단, 필름을 설정된 경로로 공급하도록 설치되고, 프레임 상에 공급롤러를 비롯한 이송경로로 유도하는 가이드롤러와 적층 가능하도록 정렬하는 인출롤러를 구비하는 공급유니트; 상기 공급유니트에서 이송되는 원단, 필름에 열을 가하여 함침하도록 설치되고, 챔버 상에 점 접촉을 유도하도록 스틸 벨트, 테프론 벨트, 우레탄 벨트 중에서 택일하여 양측의 롤러와 구동모터에 의해 회동하는 압착벨트와, 설정된 압력으로 두께를 조절하는 가압롤러를 구비하는 함침유니트; 상기 함침유니트에서 이송되는 복합시트를 다양한 형상으로 성형하도록 설치되고, 설정된 압력으로 형상을 각인하도록 내부 또는 외부에 가열장치를 구비하면서 회동력을 발생하는 스퍼기어와 구동모터를 구비하고, 그 형상에 따라 서로 대응하도록 그 단면 형상이 패널, 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일하여 치합하고, 실린더에 의해 롤러의 교체와 함께 압입 깊이 조절이 가능한 성형롤러를 구비하는 성형유니트; 상기 성형유니트에서 이송되는 복합시트를 냉각하도록 설치되고, 표면을 냉각하기 위해 쿨러, 급기용 팬, 모터와 덕트를 통하여 냉기를 분사하는 비접촉방식의 분사노즐과, 워터 칠러(Water Chiller)와 순환펌프로부터 냉매를 펌핑 순환시키는 접촉방식의 냉각롤러를 구비하는 냉각유니트; 상기 냉각유니트에서 이송되는 복합재료 시트, 판넬을 절단하도록 설치되고, 제품을 절단하기 위한 실린더에 의해 승강하여 제품을 압착하는 압착판과 핀치롤러, 모터와 편심캠에 연동하는 크랭크축에 의해 회전운동으로 승강하여 제품을 절단하는 블레이드나이프, 블레이드나이프에 서로 맞물리는 칼집을 구비하는 커팅유니트; 상기 커팅유니트에서 이송되는 제품을 이송컨베이어에 의해 원단을 담는 버켓 또는 롤 형태로 권취하는 와인더를 구비하는 권취유니트; 및 상기 공급유니트, 함침유니트, 성형유니트, 냉각유니트, 커팅유니트, 권취유니트에 연결되어 피드백 제어하고, 정보와 데이터를 유무선으로 송수신하여 관리하는 제어유니트;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 챔버는 상부로 연통하여 내부의 냄새, 가스, 수분을 외부로 방출하는 배기장치와, 내벽에 열원의 방출을 차단하는 단열판과, 원단에 필름을 예열 및 가열하기 위한 원적외선, 중적외선, 고주파 가열방식 중 어느 하나 이상을 택일하여 설치하는 가열장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또, 본 발명에 따르면 상기 가압롤러는 이의 회동력을 발생하는 스퍼기어와 구동모터, 원단의 두께를 검출하는 측정센서, 원단의 두께를 조절하기 위한 간격조정장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 간격조정장치는 가압롤러의 간격을 조정하기 위해 피에조 액추에이터(Piezo actuator) 방식 또는 볼스크류를 이용한 서보모터 방식 중 어느 하나를 택일하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 볼스크류를 이용한 서보모터 방식은 가압롤러의 사이에 서보모터와 연동하도록 볼스크류에 수용된 테이퍼용 블록과, 테이퍼용 블록에 안착된 상태로 가압롤러를 상하운동하는 컨트롤블록과, 가압롤러의 상면에 위치하여 컨트롤블록과 함께 연계하여 가압력을 조절하는 승강실린더를 구비하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또, 본 발명에 따르면 상기 성형롤러는 복합시트의 단면 형상이 깊거나 형상의 수량이 적어도 하나 이상일 경우 롤러의 개수도 그 수량만큼 더 추가하여 구비하는 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
또, 본 발명에 따르면 상기 커팅유니트는 하부에 수평이송을 위한 이송베드, 이송베드 상에 위치를 변동하기 위한 볼스크류와 LM가이드, 이송베드에 벨트로 연결되어 이송력을 전달하는 서보모터를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 일면에 의하면, 상기의 제조장치를 이용하여 원단과 필름을 적어도 한 장 또는 여러 장 이상을 서로 겹쳐서 복합재료 시트 형태 또는 상기 시트를 이용하여 그 단면 형상이 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일한 판넬 형태로 제조하는 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치는 연속 라미네이팅 방식을 이용한 프리프레그 기반을 통하여 통합시스템으로 구축하여 완전 자동화로 양산시스템의 안정화를 달성하여 안정적인 품질로 고부가가치의 원단을 연속 생산이 가능하고, 통합적인 생산관리가 가능하여 작업시간, 인력, 부가적 관리 등을 최소화하여 생산원가를 절감할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 연속 라미네이팅 방식을 이용한 인라인(In line) 생산 공정을 통하여 프리프레그 기반의 다양한(패널, 산형패널, 채널, 사각형, 원형 등) 섬유강화 복합재료 시트를 생산하는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 의한 장치를 정면과 측면에서 전체적으로 나타내는 구성도.
도 2는 본 발명에 의한 장치의 통합제어를 전체적으로 나타내는 구성도.
도 3a와 도 3b는 본 발명에 의한 장치의 제조 공정을 간략하게 나타내는 개념도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 의한 장치의 함침유니트를 나타내는 구성도.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 장치의 주요부인 간격조정장치를 나타내는 구성도.
도 6a와 도 7b는 본 발명에 의한 함침유니트의 작동 상태를 나타내는 모식도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 의한 장치의 원단과 필름의 적층 상태를 나타내는 개념도.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 의한 장치의 성형유니트를 나타내는 구성도.
도 9 내지 도 13은 본 발명에 의한 성형유니트를 사용한 다양한 형상을 나타내는 모식도.
도 14a 및 도 14b는 본 발명에 의한 장치의 냉각유니트를 나타내는 구성도.
도 15는 본 발명에 의한 장치의 냉각유니트의 작동 상태를 나타내는 모식도.
도 16a 및 도 16b는 본 발명에 의한 장치의 커팅유니트를 나타내는 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 일면에 의하면, 원단과 필름을 이용하여 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트를 제조하는 장치에 관하여 제안하고, 특히 도 1처럼 연속 라미네이팅 방식을 이용한 프리프레그 섬유강화 복합재료 시트를 생산함과 함께 인라인(In line) 생산 공정을 통하여 다양한 섬유 강화 제품, 즉 패널, 산형패널, 채널, 사각형, 원형 등)을 제조할 수 있는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 상기 원단, 필름을 설정된 경로로 공급하도록 설치되는 공급유니트(10)는 프레임(11) 상에 공급롤러(13)를 비롯한 이송경로로 유도하는 가이드롤러(15)와 적층 가능하도록 정렬하는 인출롤러(17)를 구비한다. 공급유니트(10)는 도 1 및 도 3처럼 원단, 필름을 공급롤러(13), 가이드롤러(15), 인출롤러(17)를 통하여 설정된 경로로 공급한다. 공급롤러(13)는 프레임(11) 상에 배치되는 원단, 필름 이송경로의 중심에 위치한다. 이러한 공급롤러(13)는 탄소섬유, 아라미드, 유리섬유, 고장력 원단, 열가소성, 열경화성 필름, RP(릴리즈 페이퍼, Realse Paper) 등을 장착하여 원단 및 필름을 풀어 주면서 공급한다. 한편, 탄소섬유는 섬유를 제직시 레진을 함축하고 있어 필름을 사용하지 않고, 탄소섬유와 탄소섬유만을 사용하여 섬유강화 복합재료 시트를 제직한다.
이러한 공급롤러(13)는 도면부호로 표시하지 않았지만, 원단 공급에 의한 장력을 제어하는 텐션 브레이크, 컨트롤러, 원단이 지정방향으로 공급할 수 있도록 가이드하는 EPC장치, 센서 및 원단, 필름을 장착하는 에어 샤프트, 장착용 척으로 구성되어진다. 그리고 공급유니트(10)에는 이외에도 다수의 롤러를 구비하는데, 공급롤러(13)에 인접하는 일측 위치에 원단 경로 유도용 가이드롤러(15)를 설치한다.
그리고 공급롤러(13)의 상류측에 위치한 인출롤러(17)는 공급롤러(13)와 가이드롤러(15)로부터 인입되는 각 원단 및 필름을 서로 적층되도록 정렬해주는 역할을 수행한다. 이러한 인출롤러(17)는 실린더에 의해 그 가압력을 조정한다.
본 발명에 따르면 상기 공급유니트(10)에서 이송되는 원단, 필름에 열을 가하여 함침하도록 설치되는 함침유니트(20)는 챔버(21) 상에 점 접촉하도록 유도하는 압착벨트(25)와 설정된 압력으로 두께를 조절하는 가압롤러(27a)(27b)를 구비한다. 함침유니트(20)는 도 3 내지 도 7처럼 공급유니트(10)에서 이송되는 원단, 필름을 챔버(21) 안에서 열을 가한 상태로 압착벨트(25)와 가압롤러(27a)(27b)를 통하여 함침되도록 한다. 챔버(21)는 원단과 필름을 함침할 때 열을 안정화하기 위한 구성이고, 압착벨트(25)는 원단의 미어짐이나 에어포켓(Air porket)을 방지하기 위한 구성이고, 가압롤러(27a)(27b)는 원단의 함침이 잘 될 수 있도록 설정된 압력으로 가압하기 위한 구성이다. 이하 함침유니트(20)의 각부 구성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 챔버(21)는 상부로 연통하여 내부의 냄새, 가스, 수분을 외부로 방출하는 배기장치(22)와, 내벽에 열원의 방출을 차단하는 단열판(23)과, 원단에 필름을 예열 및 가열하기 위한 원적외선, 중적외선, 고주파 가열방식 중 어느 하나 이상을 택일하여 설치하는 가열장치(24)를 구비한다. 챔버(21)는 도 4처럼 배기장치(22), 단열판(23), 가열장치(24)로 구성된다. 배기장치(22)는 챔버(21)의 상부에 서로 연통하도록 설치되고, 원단과 필름의 함침시 가열장치의 열기에 의해 발생되는 내부의 냄새, 가스, 수분을 외부로 방출한다. 이러한 배기장치(22)는 덕트를 원형의 통으로 형성하면서 배기팬, 모터의 양측으로 연통되게 장착하고, 도면을 통하여 도시하지 않았지만 배기장치를 지그재그 형식으로 배치하여 내부에 냄새, 가스, 수분을 원활하게 배출하도록 한다.
그리고 챔버(21)의 내벽에 설치된 단열판(23)은 도 6처럼 열원의 방출을 차단하는 것으로, 즉 챔버(21)의 내부에 후술하는 가열장치에 의해 고온의 열이 발생이 되어 외부로 방열되거나 내부 및 외부 경계면에서 온도 불균일한 현상이 발생되므로 이를 외부 공기 유입을 차단시킴과 함께 열원을 안정화시키거나 내부 열원을 외부로 방출을 차단하는 단열효과를 가진다.
그리고 원단에 필름을 예열 및 가열하기 위한 가열장치(24)는 도 4처럼 각 원단에 함침된 수지나 수지용 필름을 일정 온도 이상으로 가열하여 고상에서 액상으로 만들기 위한 것으로, 즉 원단과 필름을 가압하기 전에 예열 및 가열하여 원단에 함침된 수지나 수지용 필름을 액상으로 만들기 위함이다. 이러한 가열장치(24)는 적외선, 중적외선, 고주파 가열방식 중 어느 하나 이상을 택일하여 원단이 이송되는 구간의 상부 및 하부, 그리고 가압롤러(27a)(27b)의 내부에 장착하여 가열한다. 가열장치는 온도 측정 및 조정은 후술하는 제어유니트(90)에 의해 세팅된 값에 따라 자동 또는 수동으로 조절되도록 구성된다.
이외에도, 함침유니트(20)는 챔버(21) 상에 원단과 필름의 입ㆍ출구 상에 외부의 공기 유입을 차단할 수 있도록 에어 커턴 장치와, 내부의 상태를 육안으로 식별할 수 있도록 감시창을 구비한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 압착벨트(25)는 스틸 벨트, 테프론 벨트, 우레탄 벨트 중에서 택일하여 양측의 롤러(26a)(26b)에 의해 회동하고, 이의 회동력을 발생하는 구동모터(26c)를 구비한다. 압착벨트(25)는 도 4처럼 챔버(21)의 내부에 위치하고 인출롤러(17)로부터 인입되는 원단과 필름의 미어짐이나 에어포켓(Air porket)을 방지한다. 즉 압착벨트(25)는 열가소성 필름 또는 열경화성 필름을 각종 원단에 함침(Impregnation)을 시켜서 복합재료로 사용하기 위해 라미네이팅을 시키거나, 각 원단에 미리 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 함침을 시켜서 최소 2Layer이상을 적층시킨다. 이러한 압착벨트(25)는 원단에 필름을 적층시 각 원단에 수지가 충분히 침투가 되어야 하고, 침투를 원활히 하기위하여 수지의 특성상 일정 온도 범위에서 가열하여 수지가 녹아들어 층을 형성하는 원단에 함침이 잘 될 수 있도록 하여야 한다. 한편, 가압 롤러상태에서 함침을 시키게 되면 원과 원이 만나는 접점을 형성하기 때문에 원단이 미지거나 에어 포겟(Air porket)현상이 발생되어 불량이 발생 될 수 있기 때문에 이를 방지하기 위하여 스틸벨트를 장착하여 양 벨트 사이에 원단을 통과시킴으로 인하여 이러한 문제점을 개선할 수 있다.
그리고 압착벨트(25)는 스틸 벨트, 테프론 벨트, 우레탄 벨트 중에서 택일하고, 양측의 롤러(26a)(26b)에 의해 거치되면서 구동모터(26c)를 통하여 회동한다. 이러한 압착벨트(25)는 이외에도 벨트의 장력을 제어하는 스프링과 실린더 및 벨트를 가이드하는 EPC 장치 등으로 구성된다. 한편, 압착벨트(25)는 자석에 반응하지 스틸벨트 또는 가압벨트(27a)(27b)를 상승시킬 때, 상부에 위치한 압착벨트(25)가 동시에 올라 갈수 있도록 자석 스틸 벨트를 장착할 수도 있다.
또한, 본 발명에 의한 상기 가압롤러(27a)(27b)는 이의 회동력을 발생하는 스퍼기어(28a)와 구동모터(28b), 원단의 두께를 검출하는 측정센서(29), 원단의 두께를 조절하기 위한 간격조정장치(30)를 구비한다. 가압롤러(27a)(27b)는 도 6처럼 양측의 압착벨트(25) 사이에 위치하고, 원단의 함침이 잘 될 수 있도록 설정된 압력으로 가압한다. 가압롤러(27a)(27b)는 적층시에 각 원단에 수지가 충분히 침투가 이루어져야 하고, 이러한 침투시켜 함침하기 위해서는 상당한 압력이 필요하다. 이러한 가압롤러(27a)(27b)의 회동력을 발생하는 스퍼기어(28a)와 구동모터(28b), 원단의 두께를 검출하는 측정센서(29), 원단의 두께를 조절하는 간격조절장치(30)로 구성된다. 이외에도, 가압롤러(27a)(27b)는 내부 및 외부 상에 원단과 필름을 예열 및 가열하기 위한 가열장치(24)가 설치된다.
또, 본 발명의 세부구성에 의하면 상기 간격조정장치(30)는 가압롤러(27a)(27b)의 간격을 조정하기 위해 피에조 액추에이터(Piezo actuator) 방식(31) 또는 볼스크류를 이용한 서보모터 방식(35) 중 어느 하나를 택일한다. 간격조절장치(30)는 도 5처럼 원단과 필름의 함침시 두께를 조절하기 위함으로, 즉 가압롤러(27a)(27b)에서 원단과 필름이 통과하면서 각 단계별 요구하는 설정 두께와 일치되도록 롤러간의 간격(Gap)을 측정센서(29)로 측정하고, 이를 피드백을 받아서 상부에 설치되어 있는 승강실린더(39)와 구동모터(28b)의 작동체를 조절하여 간격을 조절한다.
이러한 간격조절장치(30)는 가압롤러(27a)(27b)의 간격을 조정하기 위해 피에조 액추에이터(Piezo actuator) 방식(31) 또는 볼스크류를 이용한 서보모터 방식(35) 중 어느 하나를 택일한다. 피에조 액추에이터(Piezo actuator) 방식(31)은 도 5a처럼 피에조 액추에이터(압전소자 액추에이터, PIEZO ACTUATOR)에서 간격을 유지하는 것으로 조정범위는 ±0.001mm까지 가능한 아주 정교한 간격 측정 및 간격 조정이 가능하다.
그리고 볼스크류를 이용한 서보모터 방식(35)은 도 5b처럼 가압롤러(27a)(27b)의 사이에 서보모터(36)와 연동하도록 볼스크류(37a)에 수용된 테이퍼용 블록(37)과, 테이퍼용 블록(37)에 안착된 상태로 가압롤러(27a)를 상하운동하는 컨트롤블록(38)과, 가압롤러(27a)의 상면에 위치하여 컨트롤블록(38)과 함께 연계하여 가압력을 조절하는 승강실린더(39)를 구비한다. 상부 가압롤러(27a)와 하부 가압롤러(27b)의 사이에 볼스크류(37a)에 수용된 테이퍼용 블록(37) 및 테이퍼용 블록(37)에 안착된 컨트롤블록(38)을 설치하고, 볼스크류(37a)에 서보모터(36)를 설치한다. 이에 서보모터(36)의 회전에 의하여 컨트롤블록(38)이 좌우로 이송하면서 가압롤러(27a)를 조절, 즉 상하 운동시키는 동시에 가압롤러(27a)의 상면에 설치되어 연계 동작하여 가압력을 조정하는 승강실린더(39)가 장착된다.
본 발명에 따르면 상기 함침유니트(20)에서 이송되는 복합시트를 다양한 형상으로 성형하도록 설치되는 성형유니트(40)는 설정된 압력으로 형상을 각인하는 성형롤러(41a)(41b)를 구비한다. 성형유니트(40)는 도 8처럼 함침유니트(20)에서 함침된 복합시트에 성형롤러(41a)(41b)를 통하여 다양한 형상으로 성형한다. 이러한 성형롤러(41a)(41b)는 복합시트에 형상을 성형하기 위해 설정된 압력으로 가압함과 함께 다양한 형상으로 성형하기 위해 교체가 가능하도록 구성한다. 이하 성형유니트(40)의 각부 구성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.
이때, 본 발명에 의한 상기 성형롤러(41a)(41b)는 복합시트의 단면 형상이 깊거나 형상의 수량이 적어도 하나 이상일 경우 롤러의 개수도 그 수량만큼 더 추가하여 구비한다. 성형롤러(41a)(41b)는 복합시트의 단면 형상이 깊거나 형상의 수량이 하나 이상일 경우, 성형롤러(41a)(41b)도 그 수량만큼 추가로 발생되어야 한다. 이는 복합시트, 즉 원단의 특성상 늘어나는 량이 발생하지 않기 때문에 높이 방향의 치수만큼 폭에서 흡수가 되어야 하기 위함이다. 다만, 도면 상에는 그 성형롤러(41a)(41b)의 개수를 6개로 한정하였지만, 복합시트의 단면 형상이 깊거나 형상의 수량에 따라 적절한 개수를 설치함이 당연하다할 것이다.
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 성형롤러(41a)(41b)는 내부 또는 외부에 가열장치를 구비하면서 회동력을 발생하는 스퍼기어(43)와 구동모터(45)를 구비하고, 그 형상에 따라 서로 대응하도록 그 단면 형상이 패널, 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일하여 치합하고, 실린더(46)에 의해 롤러의 교체와 함께 압입 깊이 조절이 가능하다. 성형롤러(41a)(41b)는 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 상기의 가압롤러(27a)(27b)와 동일하게 내부 또는 외부에 원단과 필름을 예열 및 가열하기 위한 가열장치가 설치됨과 함께 원단의 두께를 조절하는 간격조절장치 및 원단의 두께를 검출하는 측정센서가 구성된다. 이외에도 이러한 성형롤러(41a)(41b)는 이를 가압하기 위한 실린더, 회동력을 발생하는 스퍼기어(43)와 구동모터(45)를 구성한다.
그리고 성형롤러(41a)(41b)는 도 9 내지 도 13처럼 전 단계, 즉 가압롤러(27a)(27b)에서 제조된 복합 강화시트를 다양한 형상, 패널, 산형, 채널형, 사각형, 원형 등 다양한 형태로 성형하기 위해 롤러를 빈번하게 교체하게 되는 바, 교체시 간단히 실린더에 의해 교체가 가능하여 작업의 편리성과 효율성이 극대화되고, 일정한 길이 방향으로 다양한 성형작업을 실시된다.
본 발명에 따르면 상기 성형유니트(40)에서 이송되는 복합재료 시트, 판넬을 냉각하도록 설치되는 냉각유니트(50)는 표면을 냉각하기 위해 분사노즐(51)과 냉각롤러(55)를 구비한다. 냉각유니트(50)는 도 14 및 도 15처럼 복합시트를 일정온도 이하로 냉각하여 강도를 유지시키기 위해 분사노즐(51)과 냉각롤러(55)를 통하여 표면을 냉각한다. 이러한 냉각유니트(50)는 에어 쿨러 또는 워터 칠러로 사용하는데, 에어 쿨러를 통하여 분사노즐(51)로 분사시켜 냉각을 시키는 구성이고, 워터 칠러를 통하여 냉매를 순환시켜 냉각롤러(55)로 냉각시키는 구성이다. 이하 냉각유니트(50)의 각부 구성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 냉각유니트(50)는 쿨러, 급기용 팬, 모터와 덕트를 통하여 냉기를 분사하는 비접촉방식의 분사노즐(51)과, 워터 칠러(Water Chiller)와 순환펌프로부터 냉매를 펌핑 순환시키는 접촉방식의 냉각롤러(55)를 구비한다. 냉각유니트(50)는 도 15처럼 비접촉방식의 분사노즐(51)과 접촉방식의 냉각롤러(55)를 병용해서 사용한다. 비접촉방식의 분사노즐(51)은 성형유니트(40)에서 이송되는 복합재료 시트를 일정 온도 이하로 급냉하는 바, 쿨러, 급기용 팬, 모터와 덕트를 통하여 냉기를 분사노즐(51)로 분사시켜 표면을 냉각한다. 즉 쿨러에서 나온 냉기를 팬에 의하여 분사노즐을 통하여 복합시트에 분사시켜 냉각하도록 구성된다. 이러한 비접촉방식의 분사노즐(51)은 복합시트의 형상에 구애를 받지 않아 냉각 시킬 때에 유리하게 작용된다.
그리고 접촉방식의 냉각롤러(55)는 비접촉방식의 분사노즐(51)에 의해 1차 급냉된 복합시트를 재차 일정 온도 이하로 급냉하여 복합재료 시트의 강도를 유지시키는 바, 워터 칠러(Water Chiller)에서 냉각수를 냉각롤러(55)로 펌핑 순환시키면서 냉각한다. 이러한 냉각롤러(55)는 복합재료 시트를 냉각시킬 경우 일반 원통형 롤러 방식으로 취할 수 있으나 다양한 형상을 지닌 복합시트에 맞게 그 형상에 맞는 롤러를 사용하는 것이 바람직하다할 것이다. 이외에도 냉각롤러(55)는 로터리 조인트, 가압용 실린더, 구동모터와 이의 동력을 전달받는 스퍼기어를 구성한다.
본 발명에 따르면 상기 냉각유니트(50)에서 이송되는 복합재료 시트, 판넬을 절단하도록 설치되는 커팅유니트(60)는 제품을 절단하기 위한 블레이드나이프(68)를 구비한다. 커팅유니트(60)는 도 1 및 도 3처럼 냉각유니트(50)에서 냉각된 복합재료 시트, 판넬을 블레이드나이프(68)를 통하여 설정된 길이로 절단한다. 이러한 블레이드나이프(68)는 2가지 방식의 커팅유니트(60)를 사용하도록 구성하는데, 이는 복합재료 시트의 경우는 어느 정도 유연성이 지니고 복합재료 판넬의 경우는 유연성이 발생되지 않기 때문에 2가지 방식을 사용하도록 한다. 이하 커팅유니트(60)의 각부 구성에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.
본 발명의 세부구성에 의하면 상기 커팅유니트(60)는 실린더(61)(63)에 의해 승강하여 제품을 압착하는 압착판(62)과 핀치롤러(64), 모터(65)와 편심캠(66)에 연동하는 크랭크축(67)에 의해 회전운동으로 승강하여 제품을 절단하는 블레이드나이프(68), 블레이드나이프(68)에 서로 맞물리는 칼집(69)을 구비한다. 커팅유니트(60)는 도 16처럼 복합재료 시트나 판넬을 일정한 길이방향으로 절단하기 위한 것으로, 디스크 타입, 블레이드 나이프 타입, 크로스 나이프 타입 중 어느 하나에 국한되지 않는다할 것이다. 블레이드나이프(68)의 양측에 제품을 압착하도록 실린더(61)(63)에 의해 승강하여 제품을 압착하는 압착판(62)과 핀치롤러(64)가 위치하고, 모터(65)와 편심캠(66)에 연동하는 크랭크축(67)에 의해 회전운동으로 블레이드나이프(68)가 승강하여 제품을 절단한다. 즉 블레이드나이프(68)는 상부의 모터(65) 및 편심캠(66)에 의하여 회동력, 즉 플라이휘일 효과를 이용하여 크랭크축(67)에 설치된 블레이드나이프(68)가 하부 방향으로 낙하하면서 인입되는 복합재료 시트나 판넬을 절단한다. 더구나 도 16b처럼 필요에 따라 블레이드나이프(68)를 승강하지 않고, 이와 반대로 블레이드나이프(68)를 고정함과 함께 이와 맞물리는 칼집(69)을 승강시키는 것도 가능하다할 것이다.
그리고 제품, 복합재료 시트나 판넬의 절단이 용이하도록 이를 압착하는 압착판(62)과 핀치롤러(64)를 구비하는데, 절단하기 전에 실린더(61)(63)에 의해 가압되고 절단 후에는 실린더(61)(63)에 의해 상승한다. 이러한 커팅유니트(60)는 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 제품의 길이를 인식하는 센서 및 이를 유도하는 장치 등이 구성되어진다.
한편, 본 발명에 의한 상기 커팅유니트(60)는 하부에 수평이송을 위한 이송베드(70), 이송베드(70) 상에 위치를 변동하기 위한 볼스크류(72)와 LM가이드(73), 이송베드(70)에 벨트(74)로 연결되어 이송력을 전달하는 서보모터(75)를 더 구비한다. 도 16a처럼 복합재료 시트나 판넬이 냉각 후에는 유연성이 떨어짐에 따라 이송 속도와 절단 시간차에 대한 보상이 필요하다. 이를 위해서 커팅유니트(60)를 제품 진행방향으로 이송시켜 이를 상쇄시킬 수 있도록 구성된다. 즉, 커팅유니트(60)의 하부에 수평이송을 위한 이송베드(70)와, 이송베드(70) 상에 위치를 변동하기 위한 볼스크류(72)와 LM가이드(73), 이송베드(70)에 벨트(74)로 연결되어 이송력을 전달하는 서보모터(75)를 구성한다. 즉 커팅유니트(60)가 제품 진행방향으로 절단에 의해 지연 되는 시간차만큼 이송을 시킬 수 있도록 이송 베드를 설치하여 PLC프로그램에 의하여 이송 작동될 수 있도록 한다. 이송거리 및 절단 시간 등은 제어유니트(90)에 의하여 자동 연산되도록 구성한다.
본 발명에 따르면 상기 커팅유니트(60)에서 이송되는 제품을 이송컨베이어(81)에 의해 담거나 권취하는 권취유니트(80)는 원단을 담는 버켓(85) 또는 롤 형태로 권취하는 와인더(87)를 구비한다. 권취유니트(80)는 도 1 및 도 3처럼 커팅유니트(60)에서 절단된 제품, 복합재료 시트나 판넬을 버켓(85) 또는 와인더(87)를 통하여 담거나 권취한다. 복합재료 판넬의 경우에는 이송컨베이어(81)를 통하여 버켓(85)에 차례차례로 적재되는데, 이러한 이송컨베이어(81)는 제품을 간헐 이송시켜 주는데, 컨베이어 벨트 및 이를 구동하는 구동모터, 벨트의 텐션을 조절하는 텐션 장치로 구성된다.
그리고 복합재료 시트의 경우에는 롤 형태로 롤링하도록 권취하는 와인더(87)를 구비하여 다음 공정으로 투입하는 바, 와인더(87)는 정지하지 않고 연속 작업이 가능하기 위해 터릿 형식의 와인더 또는 어큐물레이터(Accumulator)를 설치하여 연속 작업이 가능하도록 한다. 이러한 와인더(87)는 와인딩 아암 및 와인더 에어샤프트, 샤프트 체결 척, 터닝 모터, 와인딩 구동모터, 장력 제어용 파우더 클러치로 구성된다.
본 발명에 따르면 상기 공급유니트(10), 함침유니트(20), 성형유니트(40), 냉각유니트(50), 커팅유니트(60), 권취유니트(80)에 연결되어 피드백 제어하는 제어유니트(90)는 정보와 데이터를 유무선으로 송수신하여 관리한다. 제어유니트(90)는 도 2처럼 장비 전체, 즉 공급유니트(10), 함침유니트(20), 성형유니트(40), 냉각유니트(50), 커팅유니트(60), 권취유니트(80)에 연결되고, 이에 대한 운전, 조절, 운전 관리, 운전 정보, 데이터 저장 등을 할 수 있는 제어 시스템이다. 이러한 제어유니트(90)는 HMI(Human Machine Interface)시스템에서 각 기계 및 장치에 대한 일괄 제어 및 일괄 모니터링을 할 수 있을 뿐만 아니라, 유무선 통신으로 통제 및 제어, 이력, 정보관리, 데이터 송수신, 인터넷 웹(Internet web) 및 스마트 폰 앱(Smart app)에서 원격 확인, 바코드 관리 등을 할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 일면에 의하면, 상기의 제조장치를 이용하여 원단과 필름을 적어도 한 장 또는 여러 장 이상을 서로 겹쳐서 복합재료 시트 형태 또는 상기 시트를 이용하여 그 단면 형상이 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일한 판넬 형태로 제조한다. 도 7처럼 상기의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치를 이용하여 원단과 필름을 적어도 한 장 또는 여러 장 이상을 함침시켜 복합재료 시트 형태 또는 도 9 내지 도 13처럼 다양한 형상, 즉 그 단면 형상이 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일하여 생산한 판넬 형태로 제조 가능하다. 그 외에도 도면을 통하여 도시하지 않았지만, 성형롤러(41a,41b)의 교체만으로 상기의 단면 형상 외에도 다양한 형상으로 성형 가능하다할 것이다.
이와 같이, 본 발명은 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치는 연속 라미네이팅 방식을 이용한 프리프레그 기반을 통하여 통합시스템으로 구축하여 완전 자동화로 양산시스템의 안정화를 달성하여 안정적인 품질로 고부가가치의 원단을 연속 생산이 가능하고, 통합적인 생산관리가 가능하여 작업시간, 인력, 부가적 관리 등을 최소화하여 생산원가를 절감할 수 있는 효과를 제공하고, 연속 라미네이팅 방식을 이용한 인라인(In line) 생산 공정을 통하여 프리프레그 기반의 다양한(패널, 산형패널, 채널, 사각형, 원형 등) 섬유강화 복합재료 시트를 생산할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
10: 공급유니트 11: 프레임 13: 공급롤러
15: 가이드롤러 17: 인출롤러 20: 함침유니트
21: 챔버 22: 배기장치 23: 단열판
24: 가열장치 25: 압착벨트 26a,26b: 롤러
26c: 구동모터 27a,27b: 가압롤러 28a: 스퍼기어
28b: 구동모터 29: 측정센서 30: 간격조절장치
36: 서보모터 37: 테이퍼블록 38: 컨트롤블록
39: 승강실린더 40: 성형유니트 41a,41b: 성형롤러
50: 냉각유니트 51: 분사노즐 55: 냉각롤러
60: 커팅유니트 62: 압착판 64: 핀치롤러
68: 블레이드나이프 70: 이송베드 72: 볼스크류
75: 서보모터 80: 권취유니트 81: 이송컨베이어
85: 버켓 87: 와인더 90: 제어유니트

Claims (12)

  1. 원단과 필름을 이용하여 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트를 제조하는 장치에 있어서:
    상기 원단, 필름을 설정된 경로로 공급하도록 설치되고, 프레임(11) 상에 공급롤러(13)를 비롯한 이송경로로 유도하는 가이드롤러(15)와 적층 가능하도록 정렬하는 인출롤러(17)를 구비하는 공급유니트(10);
    상기 공급유니트(10)에서 이송되는 원단, 필름에 열을 가하여 함침하도록 설치되고, 챔버(21) 상에 점 접촉을 유도하도록 스틸 벨트, 테프론 벨트, 우레탄 벨트 중에서 택일하여 양측의 롤러(26a)(26b)와 구동모터(26c)에 의해 회동하는 압착벨트(25)와, 설정된 압력으로 두께를 조절하는 가압롤러(27a)(27b)를 구비하는 함침유니트(20);
    상기 함침유니트(20)에서 이송되는 복합시트를 다양한 형상으로 성형하도록 설치되고, 설정된 압력으로 형상을 각인하도록 내부 또는 외부에 가열장치를 구비하면서 회동력을 발생하는 스퍼기어(43)와 구동모터(45)를 구비하고, 그 형상에 따라 서로 대응하도록 그 단면 형상이 패널, 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일하여 치합하고, 실린더(46)에 의해 롤러의 교체와 함께 압입 깊이 조절이 가능한 성형롤러(41a)(41b)를 구비하는 성형유니트(40);
    상기 성형유니트(40)에서 이송되는 복합시트를 냉각하도록 설치되고, 표면을 냉각하기 위해 쿨러, 급기용 팬, 모터와 덕트를 통하여 냉기를 분사하는 비접촉방식의 분사노즐(51)과, 워터 칠러(Water Chiller)와 순환펌프로부터 냉매를 펌핑 순환시키는 접촉방식의 냉각롤러(55)를 구비하는 냉각유니트(50);
    상기 냉각유니트(50)에서 이송되는 복합재료 시트, 판넬을 절단하도록 설치되고, 제품을 절단하기 위한 실린더(61)(63)에 의해 승강하여 제품을 압착하는 압착판(62)과 핀치롤러(64), 모터(65)와 편심캠(66)에 연동하는 크랭크축(67)에 의해 회전운동으로 승강하여 제품을 절단하는 블레이드나이프(68), 블레이드나이프(68)에 서로 맞물리는 칼집(69)을 구비하는 커팅유니트(60);
    상기 커팅유니트(60)에서 이송되는 제품을 이송컨베이어(81)에 의해 원단을 담는 버켓(85) 또는 롤 형태로 권취하는 와인더(87)를 구비하는 권취유니트(80); 및
    상기 공급유니트(10), 함침유니트(20), 성형유니트(40), 냉각유니트(50), 커팅유니트(60), 권취유니트(80)에 연결되어 피드백 제어하고, 정보와 데이터를 유무선으로 송수신하여 관리하는 제어유니트(90);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 챔버(21)는 상부로 연통하여 내부의 냄새, 가스, 수분을 외부로 방출하는 배기장치(22)와, 내벽에 열원의 방출을 차단하는 단열판(23)과, 원단에 필름을 예열 및 가열하기 위한 원적외선, 중적외선, 고주파 가열방식 중 어느 하나 이상을 택일하여 설치하는 가열장치(24)를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가압롤러(27a)(27b)는 이의 회동력을 발생하는 스퍼기어(28a)와 구동모터(28b), 원단의 두께를 검출하는 측정센서(29), 원단의 두께를 조절하기 위한 간격조정장치(30)를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 간격조정장치(30)는 가압롤러(27a)(27b)의 간격을 조정하기 위해 피에조 액추에이터(Piezo actuator) 방식(31) 또는 볼스크류를 이용한 서보모터 방식(35) 중 어느 하나를 택일하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 볼스크류를 이용한 서보모터 방식(35)은 가압롤러(27a)(27b)의 사이에 서보모터(36)와 연동하도록 볼스크류(37a)에 수용된 테이퍼용 블록(37)과, 테이퍼용 블록(37)에 안착된 상태로 가압롤러(27a)를 상하운동하는 컨트롤블록(38)과, 가압롤러(27a)의 상면에 위치하여 컨트롤블록(38)과 함께 연계하여 가압력을 조절하는 승강실린더(39)를 구비하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 성형롤러(41a)(41b)는 복합시트의 단면 형상이 깊거나 형상의 수량이 적어도 하나 이상일 경우 롤러의 개수도 그 수량만큼 더 추가하여 구비하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 커팅유니트(60)는 하부에 수평이송을 위한 이송베드(70), 이송베드(70) 상에 위치를 변동하기 위한 볼스크류(72)와 LM가이드(73), 이송베드(70)에 벨트(74)로 연결되어 이송력을 전달하는 서보모터(75)를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 기반의 섬유강화 복합재료 시트 제조장치.
  12. 상기 제1항의 제조장치를 이용하여 원단과 필름을 적어도 한 장 또는 여러 장 이상을 서로 겹쳐서 복합재료 시트 형태 또는 상기 시트를 이용하여 그 단면 형상이 산형, 채널형, 사각형, 원형 중에서 택일한 판넬 형태로 제조하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재료 시트.
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