KR101926822B1 - Method of manufacturing hybrid material and method of forming object - Google Patents

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Abstract

하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드(hybrid material strand)를 형성하고, 섬유층을 형성하며, 코팅층을 형성한다. 제1 고분자 화합물 및 제1 고분자 화합물의 보강재인 제1 섬유재가 혼합된 하이브리드 재료 스트랜드가 형성된다. 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성된다. 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성된다.The hybrid material manufacturing method forms a hybrid material strand, forms a fibrous layer, and forms a coating layer. A hybrid material strand in which the first polymer material and the first fiber material, which is a reinforcing material of the first polymer compound, is mixed is formed. A fiber layer comprising the second fiber material is formed on the hybrid material strand. A coating layer containing a second polymer compound is formed on the fibrous layer.

Description

하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법{METHOD OF MANUFACTURING HYBRID MATERIAL AND METHOD OF FORMING OBJECT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a hybrid material,

본 발명은 조형 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강성, 내구성 및 충격성 등의 성능 조절이 가능한 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a molding method, and more particularly, to a hybrid material manufacturing method and a molding method capable of controlling performance such as rigidity, durability and impact resistance.

하이브리드 몰딩(hybrid molding) 기술 및 적층 가공(Additive Manufacturing)의 이용이 증대하면서, 내부 골격이나 그 원재료에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 원재료 사용량은 줄이면서 성능(강도, 내구성 등)을 향상시킬 수 있는 3D 프린팅이나 3D 몰딩이 대표적인 예로, 적층 가공 속도도 전에 비해 상당히 개선되었다. As the use of hybrid molding technology and additive manufacturing is increasing, research on the internal skeleton and its raw materials is actively being carried out. 3D printing or 3D molding, which can improve performance (strength, durability, etc.) while reducing the amount of raw materials, is a typical example.

적층 가공은 자동차, 항공기, 전자제품, 가전제품(consumer electronics), 스포츠 용품(sporting goods), 건축소재 등 다양한 분야에서 이용되고 있지만, 제조의 정교성, 원가 절감, 제조 공정과 설비의 단순화 등 선결해야 할 과제가 아직 많다. 특히, 3D 프린팅이나 3D 몰딩에 의한 제품의 성능을 좌우하는 원재료의 강성과 내구성 향상에 대한 연구가 매우 필요한 상황이다. Lamination is used in various fields such as automobiles, aircraft, electronics, consumer electronics, sporting goods, construction materials, etc. However, the sophistication of manufacturing, cost reduction, There are still many tasks to do. Particularly, it is very necessary to study the improvement of the rigidity and durability of the raw material which affects the performance of the product by 3D printing or 3D molding.

적층 가공 장치(3D 프린터 등)는 가늘고 기다란 원재료의 토출 방향, 각도 및 위치를 제어하면서 원하는 형상의 제품을 형성한다. 제품의 정교한 형성을 위해서는 원재료가 적층 가공 장치에 의해 자유롭게 제어(투입에서 토출까지)될 수 있어야 한다. 또한, 최종 형성되는 제품의 성능을 위해, 원재료의 강성과 내구성이 뛰어나야 한다. 하지만, 상술한 선결 과제를 해결하면서, 강성과 내구성까지 확보할 수 있는 원재료에 대한 연구나 개발이 아직은 미진한 상태이다.Lamination machines (3D printers, etc.) form products of desired shapes while controlling the discharge direction, angle and position of thin and long raw materials. For the sophisticated formation of the product, the raw material must be freely controllable (from input to output) by the stacking machine. Further, for the performance of the final formed product, the rigidity and durability of the raw material must be excellent. However, research and development of raw materials capable of securing rigidity and durability while resolving the above-mentioned pre-existing problems have not yet been made.

아래 선행기술문헌은 원재료의 성질을 개선하기 위해 원재료에 세라믹 소재를 첨가한다는 내용을 설명하고 있다. 그러나, 여기서 설명되는 선행 기술은 원재료의 질감을 향상시킬 뿐 원재료의 강성 등을 향상시키지 않는다는 문제점이 있다.The following prior art documents describe the addition of ceramic materials to the raw materials to improve the properties of the raw materials. However, the prior art described herein improves the texture of the raw material and does not improve the rigidity of the raw material.

한국 공개특허 10-2015-0042660(공개일자 2015년 04월 21일)Korean Patent Publication No. 10-2015-0042660 (published on April 21, 2015)

본 발명의 일 목적은 강성, 내구성 및 충격성이 높은 하이브리드 재료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for producing a hybrid material having high rigidity, durability and impact resistance.

본 발명의 다른 목적은 상기 하이브리드 재료에 기초하여 강성, 내구성 및 충격성이 높은 물체를 조형하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method of forming an object having high rigidity, durability and impact on the basis of the hybrid material.

다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may be variously modified without departing from the spirit and scope of the present invention.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(hybrid material strand)를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계 및 상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to accomplish one object of the present invention, a method of manufacturing a hybrid material according to embodiments of the present invention includes forming a hybrid material strand including at least one of a first polymer compound and a first fiber material , Forming a fibrous layer containing a second fibrous material on the hybrid material strand, and forming a coating layer containing the second polymeric compound on the fibrous layer.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산(PolyLactic Acid; PLA), 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene; PP), 폴리아미드(PolyAmide; PA), 에이비에스(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene; ABS), 폴리메타크릴산메칠(Poly Methyl MethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이드(PolyButylene Terephthalate; PBT), 폴리에테르이미드(PolyEtherImide; PEI), 폴리페닐렌설파이드(PolyPhenylene Sulfide; PPS), 폴리에텔에텔케톤(PolyEtherEtherKetone; PEEK), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 폴리우레탄(PolyUrethane; PU), 에폭시(EPoxy; EP), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester; UP), 폴리이미드(PolyImide; PI), 페놀릭(PHenolic; PF) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the first polymer compound may be at least one selected from the group consisting of polylactic acid (PLA), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA), acrylonitrile- (ABS), poly methyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), poly (PEI), PolyPhenylene Sulfide (PPS), PolyEtherEther Ketone (PEEK), Ethylene Vinyl Acetate (EVA), Polyurethane (PU), Epoxy And may include at least one of EPoxy (EP), Unsaturated Polyester (UP), Polyimide (PI), and Phenolic (PF).

일 실시예에 의하면, 상기 제1 섬유재 및 상기 제2 섬유재 각각은 유리 섬유(Glass Fiber; GF), 탄소 섬유(Carbon Fiber; CF), 천연 섬유(Natural Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber; AF), 세라믹 섬유, 점조화 유체(Shear Thickening Fluid; STF) 섬유, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy; SMA) 섬유, 광 섬유, 압전(piezoelectric) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.According to an embodiment, each of the first fiber material and the second fiber material may be glass fiber (GF), carbon fiber (CF), natural fiber, aramid fiber, (AF), ceramic fiber, Shear Thickening Fluid (STF) fiber, Shape Memory Alloy (SMA) fiber, optical fiber, and piezoelectric fiber.

일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계는 상기 제1 고분자 화합물 또는 상기 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드를 예열 위치에 연속적으로 공급하는 단계, 상기 예열 위치에서 상기 재료 스트랜드를 기 설정된 온도로 예열하는 단계 및 상기 예열된 재료 스트랜드를 압밀(consolidate)하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the hybrid material strand comprises continuously supplying a material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material to a preheat location, Preheating the strand to a predetermined temperature, and consolidating the preheated material strand.

일 실시예에 의하면, 상기 섬유층을 형성하는 단계는 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the fibrous layer may comprise braiding the second fibrous material on the hybrid material strand.

일 실시예에 의하면, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 섬유층 상에 상기 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드를 형성하는 단계 및 상기 코팅 스트랜드를 소정의 압력/힘/속도로 인계(deliver)하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the coating layer includes coating the second polymer compound on the fibrous layer to form a coating strand, and delivering the coating strand to a predetermined pressure / force / speed . ≪ / RTI >

일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 재료 제조 방법은 상기 코팅층이 형성된 상기 하이브리드 재료 스트랜드의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우(tow)를 형성하는 단계 및 상기 온도 조절된 토우를 소정의 속도로 인취(haul-off)하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the hybrid material manufacturing method includes the steps of adjusting the temperature of the hybrid material strand on which the coating layer is formed to form a temperature-controlled tow, and applying a temperature controlled tow at a predetermined speed -off). < / RTI >

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to accomplish one object of the present invention, a method for manufacturing a hybrid material according to embodiments of the present invention includes the steps of forming a hybrid material strand comprising at least one of a first polymeric compound or a first fiber material, Forming a coating layer containing a second polymeric compound on the coating layer; and forming a fibrous layer containing the second fibrous material on the coating layer.

일 실시예에 의하면, 상기 섬유층을 형성하는 단계는 상기 코팅층 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the fibrous layer may include braiding the second fibrous material on the coating layer.

일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 재료 제조 방법은 상기 섬유층 상에 제3 고분자 화합물을 포함하는 외부 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to one embodiment, the hybrid material manufacturing method may further include forming an outer coating layer including a third polymeric compound on the fibrous layer.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 조형 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계, 상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료를 기 설정된 온도로 가열하는 단계 및 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출(discharge)하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a hybrid material comprising the steps of: forming a hybrid material strand comprising at least one of a first polymeric compound or a first fiber material; Forming a fibrous layer comprising a second fibrous material, forming a coating layer comprising a second polymeric compound on the fibrous layer, heating the hybrid material to a predetermined temperature, and heating the heated And discharging the hybrid material.

일 실시예에 의하면, 상기 섬유층을 형성하는 단계는 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of forming the fibrous layer may comprise braiding the second fibrous material on the hybrid material strand.

일 실시예에 의하면, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는 복수의 관절들에 기초하여 공간 상의 동작이 제어되는 로봇암을 따라 상기 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계하이브리드 재료를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the step of discharging the heated hybrid material includes conveying the heated hybrid material to a discharge port of a robot hand connected to the robot arm along a robot arm whose spatial motion is controlled based on a plurality of joints The hybridization may include a hybrid material.

일 실시예에 의하면, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는 2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능한 핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계 및 높낮이 조절이 가능한 베이스 상에 상기 가열된 하이브리드 재료를 적층시키는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the step of discharging the heated hybrid material comprises the steps of conveying the heated hybrid material to a discharge port of a freely movable hand on a two-dimensional plane, and transferring the heated hybrid material onto a height adjustable base And then laminating.

일 실시예에 의하면, 상기 조형 방법은 상기 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물을 인서트물로 활용하여 인서트 사출을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment, the molding method may further include performing insert injection utilizing a solid body formed by the discharged hybrid material as insert water.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계 및 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계를 포함한다.In order to accomplish one object of the present invention, a hybrid material manufacturing method according to embodiments of the present invention includes the steps of forming a hybrid material strand comprising at least one of a first polymeric compound or a first fiber material, And forming a fiber layer including a second fiber material on the first fiber material.

본 발명의 실시예들에 따라 제조된 하이브리드 재료는 하이브리드 재료 스트랜드, 섬유층 및 코팅층 사이의 물리적 상호작용에 기초하여 높은 강성, 내구성 및 충격성을 가질 수 있다.Hybrid materials made in accordance with embodiments of the present invention may have high stiffness, durability, and impact properties based on the physical interaction between the hybrid material strand, the fibrous layer, and the coating layer.

본 발명의 실시예들에 따라 조형된 물체는 상기 하이브리드 재료를 원재료로 하여 형성되므로 높은 강성, 내구성 및 충격성을 가질 수 있다.Since the object formed according to the embodiments of the present invention is formed using the hybrid material as a raw material, it can have high rigidity, durability, and shockability.

다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the above effects, and may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 조형 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a flow chart showing a hybrid material manufacturing method according to embodiments of the present invention.
Fig. 2 is a perspective view showing an example of a hybrid material formed according to the hybrid material manufacturing method of Fig. 1;
3 is a block diagram showing an example of a system for manufacturing a hybrid material according to the hybrid material manufacturing method of FIG.
4 is a flowchart showing one embodiment of the hybrid material manufacturing method of FIG.
5 is a flow chart illustrating a method of manufacturing a hybrid material according to embodiments of the present invention.
Fig. 6 is a perspective view showing an example of a hybrid material formed according to the hybrid material manufacturing method of Fig. 5; Fig.
Fig. 7 is a block diagram showing an example of a system for manufacturing a hybrid material according to the hybrid material manufacturing method of Fig. 5;
8 is a flow chart showing an embodiment of the hybrid material manufacturing method of Fig.
9 is a flowchart showing a molding method according to embodiments of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.2 is a perspective view showing an example of a hybrid material formed according to the hybrid material production method of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the hybrid material of FIG. 1, Fig. 2 is a block diagram showing an example of a system for manufacturing a hybrid material according to a method for manufacturing a material.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드(hybird material strand, 120)를 형성(S110)할 수 있고, 섬유층(140)을 형성(S130)할 수 있으며, 코팅층(160)을 형성(S150)할 수 있다. 실시예에 따라, 하이브리드 재료 제조 방법은 온도 조절된 토우(tow)를 형성(S170)할 수 있고, 온도 조절된 토우를 인취(haul-off, S190)할 수 있다. 또한, 하이브리드 재료 제조 방법은 형성된 하이브리드 재료(hybrid product, 100)를 와인딩할 수 있고, 형성된 하이브리드 재료(100)를 절단할 수 있다.1 to 3, a hybrid material manufacturing method may form a hybrid material strand 120 (S110), form a fibrous layer 140 (S130), form a coating layer 160, (S150). According to an embodiment, the hybrid material manufacturing method may form a temperature controlled tow (S170) and haul off the temperature controlled tow (S190). In addition, the hybrid material manufacturing method can wind the formed hybrid material 100 and cut the formed hybrid material 100.

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 형성(S110)될 수 있다. 여기서 하이브리드 재료 스트랜드(120)의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드(band) 형태 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드(120)의 형태는 연속적으로 이어진 스트랜드, 얀(yarn), 토우(tow), 번들(bundle), 밴드, 테이프(tape) 등의 형태와 실질적으로 동일할 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 최종 생성물인 하이브리드 재료(100)의 기계적 성능(강성, 내구성, 충격성 등)을 결정하는 주요 구성일 수 있다.A hybrid material strand 120 including at least one of a first polymer compound or a first fiber material may be formed S110. Here, the shape of the hybrid material strand 120 may include a strand shape as well as a band shape or the like. For example, the shape of the hybrid material strand 120 may be substantially the same as the shape of successive strands, yarns, tows, bundles, bands, tapes, and the like. The hybrid material strand 120 may be a major component that determines the mechanical performance (stiffness, durability, impact, etc.) of the hybrid material 100, which is the final product.

제1 고분자 화합물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산(PolyLactic Acid; PLA), 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene; PP), 폴리아미드(PolyAmide; PA), 에이비에스(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene; ABS), 폴리메타크릴산메칠(Poly Methyl MethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이드(PolyButylene Terephthalate; PBT), 폴리에테르이미드(PolyEtherImide; PEI), 폴리페닐렌설파이드(PolyPhenylene Sulfide; PPS), 폴리에텔에텔케톤(PolyEtherEtherKetone; PEEK), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 폴리우레탄(PolyUrethane; PU), 에폭시(EPoxy; EP), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester; UP), 폴리이미드(PolyImide; PI), 페놀릭(PHenolic; PF) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The first polymer compound may include at least one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin. For example, the first polymer compound may be selected from the group consisting of polylactic acid (PLA), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), poly methyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyetherimide Polyetherimide (PEI), polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), ethylene vinyl acetate (EVA), polyurethane (PU), epoxy ), An unsaturated polyester (UP), a polyimide (PI), and a phenolics (PF).

제1 섬유재는 유리 섬유(Glass Fiber; GF), 탄소 섬유(Carbon Fiber; CF), 천연 섬유(Natural Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber; AF), 세라믹 섬유, 점조화 유체(Shear Thickening Fluid; STF) 섬유, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy; SMA) 섬유, 광 섬유, 압전(piezoelectric) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 고분자 화합물과 혼합되었을 때 제1 섬유재는 제1 고분자 화합물의 보강재일 수 있다. 어떤 제1 섬유재는 캡슐화(capsulated)될 수 있다. 예를 들어, 제1 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블(cable)의 구조를 가질 수 있다.The first fiber material may be a glass fiber (GF), a carbon fiber (CF), a natural fiber, an aramid fiber (AF), a ceramic fiber, a shear thickening fluid ) Fibers, Shape Memory Alloy (SMA) fibers, optical fibers, and piezoelectric fibers. When mixed with the first polymer compound, the first fiber material may be a reinforcement material of the first polymer compound. Any first fiber material can be encapsulated. For example, the first fibrous material may be coated with several layers. In this case, the first fiber material may have a structure of a cable having a small diameter.

더욱이, 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 섬유, 발포 물질(foaming material), 튜브 등과 같은 상이한 종류의 물질들로 이루어질 수 있다. 이는 종래의 섬유 매트릭스 합성물(fiber-matrix composite)을 포함할 수 있다.Moreover, the hybrid material strands 120 may be made of different types of materials such as fibers, foaming materials, tubes, and the like. Which may include conventional fiber-matrix composites.

하이브리드 재료 스트랜드(120)가 형성(S110)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀(consolidate)될 수 있다.As the hybrid material strand 120 is formed (S110), the material strand may be continuously fed to the preheat position, the material strand may be preheated to a predetermined temperature at the preheat position, and the preheated material strand may be consolidated ).

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.A material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be continuously fed to the preheat location. Here, the shape of the material strand may include not only the strand shape but also the band shape and the like.

재료 스트랜드는 크릴 유닛(210)이 구비한 적어도 하나의 보빈(bobbin)에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛(220)의 예열 위치로 공급될 수 있다.The material strand may be wound on at least one bobbin of the krill unit 210. According to an embodiment, two or more material strands comprising different materials may be wound on one bobbin. The bobbin can align the material strands and can store the material strands. The material strand may be unwound from the bobbin and the unwound material strand may be fed to the preheat location of the preheat unit 220.

예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축(compact) 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛(220)에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛(230)에 공급될 수 있다.In the preheat position, the material strands can be preheated to a predetermined temperature. Where the predetermined temperature may be a temperature sufficient for the material strands to compact and consolidate. The material strand may be preheated to a predetermined temperature by the preheating unit 220 and the preheated material strand may be supplied to the compression unit 230. [

예열된 재료 스트랜드는 압밀될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛(230)에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드(unidirectional strand)인 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 형성(S110)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.The preheated material strand can be consolidated. The material strands having a predetermined temperature can be compressed and consolidated together by the compression unit 230 with two or more. During the preheating and consolidation process, two or more of the material strands may be joined together. As a result, a hybrid material strand 120, which is a unidirectional strand, may be formed (S110). According to an embodiment, different material strands of constituent material may be combined with each other. In this case, the formed hybrid material strand 120 may comprise two or more materials.

하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층(140)이 형성(S130)될 수 있다. 여기서, 제2 섬유재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 점조화 유체 섬유, 형상 기억 합금 섬유, 광 섬유, 압전 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 제2 섬유재는 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 제2 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제2 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블의 구조를 가질 수 있다. 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 서로 동일할 수 있지만, 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 상이할 수 있다.The fiber layer 140 including the second fiber material may be formed on the hybrid material strand 120 (S130). Here, the second fiber material may include at least one of glass fiber, carbon fiber, natural fiber, aramid fiber, ceramic fiber, viscous fluid fiber, shape memory alloy fiber, optical fiber and piezoelectric fiber. Any second fiber material can be encapsulated. For example, the second fibrous material may be coated with several layers. In this case, the second fiber material may have a structure of a cable having a small diameter. The first fibrous material and the second fibrous material may be substantially identical to each other, but the first fibrous material and the second fibrous material may be substantially different.

섬유층(140)은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유층(140)은 폴리 젖산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에이비에스, 폴리메타크릴산메칠, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에텔에텔케톤, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 폴리이미드, 페놀릭 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The fibrous layer 140 may include at least one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin. For example, the fiber layer 140 may be formed of a material selected from the group consisting of polylactic acid, polyethylene, polypropylene, polyamide, EVIE, polymethacrylic acid methyl, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalide, polyether imide, , Polyetherketone, ethylene vinyl acetate, polyurethane, epoxy, unsaturated polyester, polyimide, and phenolic.

섬유층(140)이 형성(S130)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛(240)에 의해 하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 편조될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛(240)은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층(140)은 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 방사상으로 가하는 압력(strain)이나 부하(load)를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.As the fibrous layer 140 is formed (S130), the second fibrous material may be braided on the hybrid material strand 120. The second fibrous material can be braided on the hybrid material strand 120 by the braiding unit 240. For example, the braiding unit 240 may include a plurality of bobbins wound around the second fiber material, and the bobbins may be disposed on the same circumference at predetermined intervals. As the hybrid material strands 120 pass through the center of the circumference, many bobbins can rotate and move along the circumference at the same time. At this time, the second fiber material can be unwound from the bobbin, and the loosened second fiber material can be braided on the hybrid material strand 120. The braided fiber layer 140 may have sufficient stiffness to withstand the strain or load radially exerted by the hybrid material strand 120.

섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층(160)이 형성(S150)될 수 있다. 여기서 코팅층(160)은 코팅 유닛(250)에 의해 형성될 수 있다. 제2 고분자 화합물은 코팅 폴리머(coating polymer)일 수 있다. 코팅 폴리머는 향후 하이브리드 재료(100)를 기초로 형성될 입체물이 적절한 결합(suitable bonding)을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 하이브리드 재료(100)에 기초하여 입체물을 생성하는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛이 사용하는 물질의 종류에 따라 코팅 폴리머는 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 형성된 하이브리드 재료(100)의 표면에 코팅층(160)이 위치하는 실시예에서 고점성(high viscosity)을 갖는 코팅 폴리머가 선택될 수 있다.A coating layer 160 including a second polymer compound may be formed on the fiber layer 140 (S150). Here, the coating layer 160 may be formed by the coating unit 250. The second polymeric compound may be a coating polymer. The coating polymer may allow the solid to be formed based on the hybrid material 100 in the future to have suitable bonding. Therefore, the coating polymer can be appropriately selected depending on the kind of the material used by the 3D printer or the molding unit that generates the solid body based on the hybrid material 100. For example, a coating polymer having high viscosity may be selected in embodiments in which the coating layer 160 is located on the surface of the formed hybrid material 100.

코팅층(160)이 형성(S150)됨에 있어서, 섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 인계될 수 있다.When the coating layer 160 is formed (S150), the second polymeric compound may be applied on the fiber layer 140 to form a coating strand, and the coating strand may be taken over at a predetermined pressure / force / speed.

섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있다. 예를 들어, 섬유층(140)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 코팅 유닛(250)을 통과할 수 있고, 코팅 유닛(250)은 섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.A coating strand may be formed by applying a second polymeric compound onto the fibrous layer 140. For example, the hybrid material strand 120 in which the fibrous layer 140 is formed may pass through the coating unit 250 and the coating unit 250 may apply the second polymeric compound onto the fibrous layer 140.

코팅 스트랜드는 소정의 압력으로 인계될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(160)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(160)이 형성될 수 있다.The coating strand may be taken over at a predetermined pressure. The thickness of the applied second polymer compound may not be substantially uniform. Thus, a coating layer 160 having a substantially uniform thickness can be formed by passing the coating strands at a predetermined pressure / force / speed. For example, the coating strand may pass through the hole at a predetermined pressure / force / velocity, through which a coating layer 160 having a substantially uniform thickness may be formed.

코팅층(160)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(120)의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우가 형성(S170)될 수 있다. 여기서 온도 조절된 토우는 온도 조절 유닛(260)에 의해 형성될 수 있다. 온도 조절 유닛(260)은 내부에서 이동하는 하이브리드 재료 스트랜드(120), 섬유층(140) 및 코팅층(160)의 온도를 균일하게 조절할 수 있다. 이 과정을 통해 하이브리드 재료 스트랜드(120), 섬유층(140) 및 코팅층(160) 중 적어도 하나 이상이 적절한 온도를 가질 수 있다.The temperature controlled tow can be formed (S170) by adjusting the temperature of the hybrid material strand 120 in which the coating layer 160 is formed. The temperature controlled tow may be formed by the temperature control unit 260. The temperature control unit 260 can uniformly control the temperature of the moving hybrid material strand 120, the fiber layer 140, and the coating layer 160. Through this process, at least one or more of the hybrid material strands 120, the fibrous layer 140, and the coating layer 160 can have an appropriate temperature.

온도 조절된 토우는 소정의 속도로 인취(S190)될 수 있다. 인취 유닛(270)이 인취 속도를 조절함으로써 온도 조절된 토우가 소정의 속도로 인취될 수 있다. 이를 위해 인취 유닛(270)은 적절한 힘으로 온도 조절된 토우를 끌어당길 수 있다. 인취 속도는 섬유층(140)이 형성되는 속도 및/또는 온도 조절된 토우의 두께에 기초하여 설정될 수 있다. 실시예에 따라, 인취 유닛(270)은 벨트(belt)에 기초하여 온도 조절된 토우를 인취할 수 있다. 이 경우 인취 속도는 벨트의 이동 속도에 비례할 수 있다.The temperature-controlled tow can be taken at a predetermined speed (S190). The temperature controlled tow can be taken at a predetermined speed by the take-out unit 270 adjusting the picking speed. For this purpose, the take-out unit 270 can pull the temperature-controlled tow with an appropriate force. The draw speed can be set based on the speed at which the fiber layer 140 is formed and / or the thickness of the temperature controlled tow. According to an embodiment, the take-out unit 270 can take a temperature-controlled tow based on a belt. In this case, the take-in speed may be proportional to the moving speed of the belt.

형성된 하이브리드 재료(100)는 와인딩될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(100)는 인취 유닛(270)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(100)는 와인더(280)에 의해 와인딩될 수 있다. 여기서 와인더(280)는 하이브리드 재료(100)를 와인딩하기에 적절한 직경을 가질 수 있다. 와인더(280)에 의해 와인딩된 하이브리드 재료(100)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.The formed hybrid material 100 may be wound. The formed hybrid material 100 may be discharged by the drawing unit 270 and the discharged hybrid material 100 may be wound by the winder 280. Where the winder 280 may have a diameter suitable for winding the hybrid material 100. The hybrid material 100 wound by the winder 280 can be supplied to a 3D printer or a molding unit and can be used as a raw material for a 3D printer or a molding unit.

형성된 하이브리드 재료(100)는 절단될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(100)는 인취 유닛(270)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(100)는 절단 유닛(290)에 의해 소정의 길이로 절단될 수 있다. 소정의 길이로 절단된 하이브리드 재료(100)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.The formed hybrid material 100 can be cut. The formed hybrid material 100 may be discharged by the drawing unit 270 and the discharged hybrid material 100 may be cut to a predetermined length by the cutting unit 290. [ The hybrid material 100 cut to a predetermined length can be supplied to a 3D printer or a molding unit, and can be used as a raw material for a 3D printer or a molding unit.

본 발명의 실시예들에 따라 제조된 하이브리드 재료(100)는 하이브리드 재료 스트랜드(120), 섬유층(140) 및 코팅층(160) 사이의 물리적 상호작용에 기초하여 높은 강성, 내구성, 충격성을 가질 수 있다.The hybrid material 100 made in accordance with embodiments of the present invention may have high stiffness, durability, impact properties based on the physical interaction between the hybrid material strand 120, the fibrous layer 140 and the coating layer 160 .

나아가, 바람직한 실시예에 있어서 덕트 유닛이 상이한 서브유닛들 사이에 배치될 수 있다. 덕트 유닛은 재료들의 적정 온도를 유지시킬 수 있다. 덕트 유닛은 재료들을 둘러싸는 튜브일 수 있고, 튜브는 재료들의 온도 변동폭을 제한할 수 있다. 이를 위해 덕트 유닛의 온도 또한 조절될 수 있다.Further, in a preferred embodiment, the duct unit may be disposed between different sub-units. The duct unit can maintain the proper temperature of the materials. The duct unit may be a tube that surrounds the materials, and the tube may limit the temperature fluctuation of the materials. To this end, the temperature of the duct unit can also be adjusted.

도 4는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart showing one embodiment of the hybrid material manufacturing method of FIG.

도 4를 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드를 형성(S210)할 수 있고, 섬유층을 형성(S230)할 수 있으며, 코팅층을 형성(S250)할 수 있다.Referring to FIG. 4, a hybrid material manufacturing method may form a hybrid material strand (S210), form a fiber layer (S230), and form a coating layer (S250).

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S210)될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S210)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S212)될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열(S214)될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀(S216)될 수 있다.A hybrid material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be formed (S210). As the hybrid material strand is formed (S210), the material strand can be continuously fed (S212) to the preheat position, the material strand can be preheated to a predetermined temperature (S214) at the preheat position, and the preheated material strand It may be consolidated (S216).

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S212)될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.The material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material can be continuously supplied (S212) to the preheat position. Here, the shape of the material strand may include not only the strand shape but also the band shape and the like.

재료 스트랜드는 크릴 유닛이 구비한 적어도 하나의 보빈에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛의 예열 위치로 공급될 수 있다.The material strand may be wound on at least one bobbin provided with a krill unit. According to an embodiment, two or more material strands comprising different materials may be wound on one bobbin. The bobbin can align the material strands and can store the material strands. The material strand may be unwound from the bobbin, and the unwound material strand may be fed to the preheat location of the preheat unit.

예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열(S214)될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛에 공급될 수 있다.In the preheat position, the material strand may be preheated to a predetermined temperature (S214). Where the predetermined temperature may be a temperature sufficient for the material strands to compress and consolidate. The material strand may be preheated to a predetermined temperature by the preheating unit and the preheated material strand may be supplied to the compression unit.

예열된 재료 스트랜드는 압밀(S216)될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드인 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S210)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.The preheated material strand may be consolidated (S216). The material strands having a predetermined temperature can be compressed and consolidated together by two or more compression units. During the preheating and consolidation process, two or more of the material strands may be joined together. As a result, a hybrid material strand that is a one-directional strand can be formed (S210). According to an embodiment, different material strands of constituent material may be combined with each other. In this case, the formed hybrid material strand may comprise two or more materials.

하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S230)될 수 있다. 섬유층이 형성(S230)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재가 편조(S232)될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛에 의해 하이브리드 재료 스트랜드 상에 편조(S232)될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 하이브리드 재료 스트랜드 상에 편조(S232)될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.A fiber layer including the second fiber material may be formed on the hybrid material strand (S230). As the fiber layer is formed (S230), the second fiber material may be braided (S232) on the hybrid material strand. The second fibrous material may be braided (S232) onto the hybrid material strand by a braiding unit. For example, the braiding unit may have a plurality of bobbins wound around the second fiber material, and the bobbins may be disposed at a predetermined interval on the same circumference. As the hybrid material strand passes through the center of the circumference, multiple bobbins can rotate and move along the circumference at the same time. At this time, the second fiber material may be unwound from the bobbin, and the unwound second fiber material may be braided on the hybrid material strand (S232). Such a braided fiber layer may have sufficient rigidity to withstand the pressure or load radially applied by the hybrid material strand.

섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성(S250)될 수 있다. 코팅층이 형성(S250)됨에 있어서, 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S252)될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력으로 인계(S254)될 수 있다.A coating layer including the second polymer compound may be formed on the fibrous layer (S250). When the coating layer is formed (S250), the second polymeric compound may be applied on the fibrous layer to form a coating strand (S252), and the coating strand may be carried over to a predetermined pressure (S254).

섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S252)될 수 있다. 예를 들어, 섬유층이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드는 코팅 유닛을 통과할 수 있고, 코팅 유닛은 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.The second polymeric compound may be applied on the fibrous layer to form a coating strand (S252). For example, the fibrous layered hybrid material strand may pass through the coating unit, and the coating unit may apply the second polymeric compound onto the fibrous layer.

코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도로 인계(S254)될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계(S254)함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다.The coating strand may be taken over at a predetermined pressure / force / speed (S254). The thickness of the applied second polymer compound may not be substantially uniform. Thus, by applying the predetermined pressure / force / speed to the coating strand (S254), a coating layer having a substantially uniform thickness can be formed. For example, the coating strand can pass through the hole at a predetermined pressure / force / velocity, through which a coating layer having a substantially uniform thickness can be formed.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 6은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.FIG. 5 is a flowchart showing a hybrid material manufacturing method according to embodiments of the present invention, FIG. 6 is a perspective view showing an example of a hybrid material formed according to the hybrid material manufacturing method of FIG. 5, Fig. 2 is a block diagram showing an example of a system for manufacturing a hybrid material according to a method for manufacturing a material.

도 5 내지 도 7을 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드(320)를 형성(S310)할 수 있고, 코팅층(360)을 형성(S330)할 수 있으며, 섬유층(340)을 형성(S350)할 수 있다. 실시예에 따라, 하이브리드 재료 제조 방법은 온도 조절된 토우를 형성(S370)할 수 있고, 온도 조절된 토우를 인취(S390)할 수 있다. 또한, 하이브리드 재료 제조 방법은 섬유층 상에 외부 코팅층을 형성할 수 있고, 형성된 하이브리드 재료(300)를 와인딩할 수 있으며, 형성된 하이브리드 재료(300)를 절단할 수 있다.5 to 7, a hybrid material manufacturing method can form a hybrid material strand 320 (S310), form a coating layer 360 (S330), form a fiber layer 340 (S350 )can do. According to an embodiment, the hybrid material manufacturing method may form a temperature controlled tow (S370) and take a temperature controlled tow (S390). In addition, the hybrid material manufacturing method can form an outer coating layer on the fibrous layer, wind the formed hybrid material 300, and cut the formed hybrid material 300.

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 형성(S310)될 수 있다. 여기서 하이브리드 재료 스트랜드(320)의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드(320)의 형태는 연속적으로 이어진 스트랜드, 얀, 토우, 번들, 밴드, 테이프 등의 형태와 실질적으로 동일할 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드(320)는 최종 생성물인 하이브리드 재료(300)의 기계적 성능(강성, 내구성, 충격성 등)을 결정하는 주요 구성일 수 있다.A hybrid material strand 320 comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be formed S310. Here, the shape of the hybrid material strand 320 may include a strand shape as well as a band shape and the like. For example, the shape of the hybrid material strand 320 may be substantially the same as the shape of successive strands, yarns, tows, bundles, bands, tapes, and the like. The hybrid material strand 320 can be a major component that determines the mechanical performance (stiffness, durability, impact, etc.) of the hybrid material 300, which is the final product.

제1 고분자 화합물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에이비에스, 폴리메타크릴산메칠, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에텔에텔케톤, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 폴리이미드, 페놀릭 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The first polymer compound may include at least one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin. For example, the first polymer compound may be selected from the group consisting of polylactic acid, polyethylene, polypropylene, polyamide, EVIE, polymethacrylic acid methyl, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalide, polyetherimide, polyphenylene sulfide , Polyetherketone, ethylene vinyl acetate, polyurethane, epoxy, unsaturated polyester, polyimide, and phenolic.

제1 섬유재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 점조화 유체 섬유, 형상 기억 합금 섬유, 광 섬유, 압전 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 고분자 화합물과 혼합되었을 때 제1 섬유재는 제1 고분자 화합물의 보강재일 수 있다. 어떤 제1 섬유재는 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 제1 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블의 구조를 가질 수 있다.The first fiber material may include at least one of glass fiber, carbon fiber, natural fiber, aramid fiber, ceramic fiber, viscous fluid fiber, shape memory alloy fiber, optical fiber and piezoelectric fiber. When mixed with the first polymer compound, the first fiber material may be a reinforcement material of the first polymer compound. Any first fiber material can be encapsulated. For example, the first fibrous material may be coated with several layers. In this case, the first fiber material may have a structure of a cable having a small diameter.

하이브리드 재료 스트랜드(320)가 형성(S310)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀될 수 있다.As the hybrid material strand 320 is formed (S310), the material strand can be continuously fed to the preheat position, the material strand can be preheated to a predetermined temperature at the preheat position, and the preheated material strand can be consolidated have.

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.A material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be continuously fed to the preheat location. Here, the shape of the material strand may include not only the strand shape but also the band shape and the like.

재료 스트랜드는 크릴 유닛(410)이 구비한 적어도 하나의 보빈에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛(420)의 예열 위치로 공급될 수 있다.The material strand may be wound on at least one bobbin provided with the krill unit 410. According to an embodiment, two or more material strands comprising different materials may be wound on one bobbin. The bobbin can align the material strands and can store the material strands. The material strand may be unwound from the bobbin and the unwound material strand may be fed to the preheat location of the preheat unit 420.

예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛(420)에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛(430)에 공급될 수 있다.In the preheat position, the material strands can be preheated to a predetermined temperature. Where the predetermined temperature may be a temperature sufficient for the material strands to compress and consolidate. The material strand may be preheated to a predetermined temperature by the preheating unit 420 and the preheated material strand may be supplied to the compression unit 430. [

예열된 재료 스트랜드는 압밀될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛(430)에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드인 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 형성(S310)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(320)는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.The preheated material strand can be consolidated. The material strands having a predetermined temperature can be compressed and consolidated together by the compression unit 430 by two or more. During the preheating and consolidation process, two or more of the material strands may be joined together. As a result, a hybrid material strand 320, which is a one-directional strand, can be formed (S310). According to an embodiment, different material strands of constituent material may be combined with each other. In this case, the formed hybrid material strand 320 may comprise two or more materials.

하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층(360)이 형성(S330)될 수 있다. 여기서 코팅층(360)은 코팅 유닛(450)에 의해 형성될 수 있다. 제2 고분자 화합물은 코팅 폴리머일 수 있다. 코팅 폴리머는 향후 하이브리드 재료(300)를 기초로 형성될 입체물이 적절한 결합을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 하이브리드 재료(300)에 기초하여 입체물을 생성하는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛이 사용하는 물질의 종류에 따라 코팅 폴리머는 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 형성된 하이브리드 재료(300)의 표면에 섬유층(340)이 위치하는 실시예에서 섬유층(340)이 코팅층의 블리딩(bleeding)을 방지할 수 있으므로 저점성(low viscosity)을 갖는 코팅 폴리머가 선택될 수 있다.A coating layer 360 including a second polymer compound may be formed on the hybrid material strand 320 (S330). Here, the coating layer 360 may be formed by the coating unit 450. The second polymer compound may be a coating polymer. The coating polymer may allow the solid to be formed based on the hybrid material 300 in the future to have proper bonding. Accordingly, the coating polymer can be appropriately selected depending on the kind of material used by the 3D printer or the molding unit that generates the solid body based on the hybrid material 300. [ For example, in embodiments where the fibrous layer 340 is located on the surface of the formed hybrid material 300, the fibrous layer 340 may prevent bleeding of the coating layer, so that a coating polymer having low viscosity Can be selected.

코팅층(360)이 형성(S330)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 인계될 수 있다.In forming the coating layer 360 (S330), a second polymeric compound may be applied on the hybrid material strand 320 to form a coating strand, and the coating strand may be taken over at a predetermined pressure / force / velocity .

하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드(320)는 코팅 유닛(450)을 통과할 수 있고, 코팅 유닛(450)은 하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.A coating strand may be formed by applying a second polymeric compound onto the hybrid material strand 320. [ For example, the hybrid material strand 320 may pass through the coating unit 450 and the coating unit 450 may apply the second polymeric compound onto the hybrid material strand 320.

코팅 스트랜드는 소정의 압력으로 인계될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(360)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(360)이 형성될 수 있다.The coating strand may be taken over at a predetermined pressure. The thickness of the applied second polymer compound may not be substantially uniform. Thus, a coating layer 360 having a substantially uniform thickness can be formed by passing the coating strands at a predetermined pressure / force / speed. For example, the coating strands can pass through the holes at a predetermined pressure / force / velocity, through which a coating layer 360 having a substantially uniform thickness can be formed.

코팅층(360) 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층(340)이 형성(S350)될 수 있다. 여기서, 제2 섬유재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 점조화 유체 섬유, 형상 기억 합금 섬유, 광 섬유, 압전 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 제2 섬유재는 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 제2 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제2 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블의 구조를 가질 수 있다. 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 서로 동일할 수 있지만, 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 상이할 수 있다.A fiber layer 340 including a second fiber material may be formed on the coating layer 360 (S350). Here, the second fiber material may include at least one of glass fiber, carbon fiber, natural fiber, aramid fiber, ceramic fiber, viscous fluid fiber, shape memory alloy fiber, optical fiber and piezoelectric fiber. Any second fiber material can be encapsulated. For example, the second fibrous material may be coated with several layers. In this case, the second fiber material may have a structure of a cable having a small diameter. The first fibrous material and the second fibrous material may be substantially identical to each other, but the first fibrous material and the second fibrous material may be substantially different.

섬유층(340)은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유층(340)은 폴리 젖산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에이비에스, 폴리메타크릴산메칠, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에텔에텔케톤, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 폴리이미드, 페놀릭 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.The fibrous layer 340 may include at least one of a thermoplastic resin and a thermosetting resin. For example, the fibrous layer 340 may be formed of a material selected from the group consisting of polylactic acid, polyethylene, polypropylene, polyamide, EVIE, polymethacrylic acid methyl, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalide, polyether imide, , Polyetherketone, ethylene vinyl acetate, polyurethane, epoxy, unsaturated polyester, polyimide, and phenolic.

섬유층(340)이 형성(S350)됨에 있어서, 코팅층(360) 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛(440)에 의해 코팅층(360) 상에 편조될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛(440)은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 코팅층(360)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 코팅층(360) 상에 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층(340)은 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.In forming the fibrous layer 340 (S350), the second fibrous material may be braided on the coating layer 360. The second fibrous material can be braided on the coating layer 360 by the braiding unit 440. For example, the braiding unit 440 may have a plurality of bobbins wound around the second fiber material, and the bobbins may be disposed on the same circumference at predetermined intervals. As the hybrid material strand 320 with the coating layer 360 formed passes through the center of the circumference, many bobbins can rotate and move along the circumference at the same time. At this time, the second fiber material can be loosened from the bobbin, and the loosened second fiber material can be braided on the coating layer 360. The braided fiber layer 340 may have sufficient rigidity to withstand the pressure or load radially applied by the hybrid material strand 320. [

섬유층(340) 상에 제3 고분자 화합물을 포함하는 외부 코팅층이 형성될 수 있다. 두께가 실질적으로 균일하지 않은 섬유층(340) 상에 외부 코팅층이 형성됨으로써 형성된 하이브리드 재료(300)의 표면이 실질적으로 균일해질 수 있다.An outer coating layer containing a third polymer compound may be formed on the fibrous layer 340. The surface of the hybrid material 300 formed by forming the outer coating layer on the fiber layer 340 whose thickness is not substantially uniform can be made substantially uniform.

제3 고분자 화합물은 코팅 폴리머일 수 있다. 제2 고분자 화합물과 제3 고분자 화합물은 실질적으로 서로 동일할 수 있지만, 제2 고분자 화합물과 제3 고분자 화합물은 실질적으로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 고분자 화합물은 저점성을 갖는 코팅 폴리머일 수 있지만, 제3 고분자 화합물은 고점성을 갖는 코팅 폴리머일 수 있다.The third polymer compound may be a coating polymer. The second polymer compound and the third polymer compound may be substantially identical to each other, but the second polymer compound and the third polymer compound may be substantially different. For example, the second polymer compound may be a coating polymer having low viscosity, but the third polymer compound may be a coating polymer having high viscosity.

섬유층(340)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(320)의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우가 형성(S370)될 수 있다. 여기서 온도 조절된 토우는 온도 조절 유닛(460)에 의해 형성될 수 있다. 온도 조절 유닛(460)은 내부에서 이동하는 하이브리드 재료 스트랜드(320), 섬유층(340) 및 코팅층(360)의 온도를 균일하게 조절할 수 있다. 이 과정을 통해 하이브리드 재료 스트랜드(320), 섬유층(340) 및 코팅층(360) 중 적어도 하나 이상이 적절한 온도를 가질 수 있다.The temperature controlled tow may be formed by controlling the temperature of the hybrid material strand 320 where the fibrous layer 340 is formed (S370). The temperature controlled tow may be formed by the temperature control unit 460. The temperature regulating unit 460 can uniformly regulate the temperature of the moving hybrid material strand 320, the fibrous layer 340, and the coating layer 360. Through this process, at least one of the hybrid material strands 320, the fibrous layer 340, and the coating layer 360 can have an appropriate temperature.

온도 조절된 토우는 소정의 속도로 인취(S390)될 수 있다. 인취 유닛(470)이 인취 속도를 조절함으로써 온도 조절된 토우가 소정의 속도로 인취될 수 있다. 이를 위해 인취 유닛(470)은 적절한 힘으로 온도 조절된 토우를 끌어당길 수 있다. 인취 속도는 섬유층(340)이 형성되는 속도 및/또는 온도 조절된 토우의 두께에 기초하여 설정될 수 있다. 실시예에 따라, 인취 유닛(470)은 벨트에 기초하여 온도 조절된 토우를 인취할 수 있다. 이 경우 인취 속도는 벨트의 이동 속도에 비례할 수 있다.The temperature controlled tow may be taken at a predetermined speed (S390). The temperature controlled tow can be taken at a predetermined speed by the pulling unit 470 adjusting the pulling speed. For this purpose, the take-out unit 470 can pull the temperature-controlled tow with an appropriate force. The draw speed can be set based on the speed at which the fibrous layer 340 is formed and / or the thickness of the temperature controlled tow. According to the embodiment, the take-out unit 470 can take the temperature-controlled tow based on the belt. In this case, the take-in speed may be proportional to the moving speed of the belt.

형성된 하이브리드 재료(300)는 와인딩될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(300)는 인취 유닛(470)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(300)는 와인더(480)에 의해 와인딩될 수 있다. 여기서 와인더(480)는 하이브리드 재료(300)를 와인딩하기에 적절한 직경을 가질 수 있다. 와인더(480)에 의해 와인딩된 하이브리드 재료(300)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.The formed hybrid material 300 may be wound. The formed hybrid material 300 may be discharged by the drawing unit 470 and the discharged hybrid material 300 may be wound by the winder 480. [ Here, the winder 480 may have a diameter suitable for winding the hybrid material 300. The hybrid material 300 wound by the winder 480 may be fed to a 3D printer or a molding unit and used as a raw material for a 3D printer or a molding unit.

형성된 하이브리드 재료(300)는 절단될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(300)는 인취 유닛(470)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(300)는 절단 유닛(490)에 의해 소정의 길이로 절단될 수 있다. 소정의 길이로 절단된 하이브리드 재료(300)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.The formed hybrid material 300 can be cut. The formed hybrid material 300 can be discharged by the drawing unit 470 and the discharged hybrid material 300 can be cut to a predetermined length by the cutting unit 490. [ The hybrid material 300 cut to a predetermined length can be supplied to a 3D printer or a molding unit, and can be used as a raw material for a 3D printer or a molding unit.

본 발명의 실시예들에 따라 제조된 하이브리드 재료(300)는 하이브리드 재료 스트랜드(320), 섬유층(340) 및 코팅층(360) 사이의 물리적 상호작용에 기초하여 높은 강성, 내구성 및 충격성을 가질 수 있다.The hybrid material 300 made in accordance with embodiments of the present invention may have high stiffness, durability and impact properties based on the physical interaction between the hybrid material strand 320, the fibrous layer 340 and the coating layer 360 .

도 8은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.8 is a flow chart showing an embodiment of the hybrid material manufacturing method of Fig.

도 8을 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드를 형성(S410)할 수 있고, 코팅층을 형성(S430)할 수 있으며, 섬유층을 형성(S450)할 수 있다.Referring to FIG. 8, the hybrid material manufacturing method may form a hybrid material strand (S410), form a coating layer (S430), and form a fiber layer (S450).

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S410)될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S410)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S412)될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열(S414)될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀(S416)될 수 있다.A hybrid material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be formed (S410). (S414), the material strand can be continuously fed to the preheat position (S412), the material strand can be preheated to a predetermined temperature (S414) at the preheat position, and the preheated material strand It may be consolidated (S416).

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S412)될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.The material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be continuously supplied (S412) to the preheat position. Here, the shape of the material strand may include not only the strand shape but also the band shape and the like.

재료 스트랜드는 크릴 유닛이 구비한 적어도 하나의 보빈에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛의 예열 위치로 공급될 수 있다.The material strand may be wound on at least one bobbin provided with a krill unit. According to an embodiment, two or more material strands comprising different materials may be wound on one bobbin. The bobbin can align the material strands and can store the material strands. The material strand may be unwound from the bobbin, and the unwound material strand may be fed to the preheat location of the preheat unit.

예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열(S414)될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛에 공급될 수 있다.At the preheat location, the material strand may be preheated to a predetermined temperature (S414). Where the predetermined temperature may be a temperature sufficient for the material strands to compress and consolidate. The material strand may be preheated to a predetermined temperature by the preheating unit and the preheated material strand may be supplied to the compression unit.

예열된 재료 스트랜드는 압밀(S416)될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드인 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S410)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.The preheated material strand may be consolidated (S416). The material strands having a predetermined temperature can be compressed and consolidated together by two or more compression units. During the preheating and consolidation process, two or more of the material strands may be joined together. As a result, a hybrid material strand that is a one-directional strand can be formed (S410). According to an embodiment, different material strands of constituent material may be combined with each other. In this case, the formed hybrid material strand may comprise two or more materials.

하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성(S430)될 수 있다. 코팅층이 형성(S430)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S432)될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력으로 인계(S434)될 수 있다.A coating layer containing the second polymer compound may be formed on the hybrid material strand (S430). In forming a coating layer (S430), a second polymeric compound may be applied on the hybrid material strand to form a coating strand (S432), and the coating strand may be taken over at a predetermined pressure (S434).

하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S432)될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드는 코팅 유닛을 통과할 수 있고, 코팅 유닛은 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.The second polymeric compound may be applied on the hybrid material strand to form a coating strand (S432). For example, the hybrid material strand may pass through the coating unit, and the coating unit may apply the second polymeric compound onto the hybrid material strand.

코팅 스트랜드는 소정의 압력으로 인계(S434)될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계(S434)함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다.The coating strand may be taken over at a predetermined pressure (S434). The thickness of the applied second polymer compound may not be substantially uniform. Thus, by applying a predetermined pressure / force / speed to take up the coating strand (S434), a coating layer having a substantially uniform thickness can be formed. For example, the coating strand can pass through the hole at a predetermined pressure / force / velocity, through which a coating layer having a substantially uniform thickness can be formed.

코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S450)될 수 있다. 섬유층이 형성(S450)됨에 있어서, 코팅층 상에 제2 섬유재가 편조(S452)될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛에 의해 코팅층 상에 편조(S452)될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 코팅층이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 코팅층 상에 편조(S452)될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.A fiber layer including the second fiber material may be formed on the coating layer (S450). As the fiber layer is formed (S450), the second fiber material may be braided (S452) on the coating layer. The second fibrous material may be braided (S452) on the coating layer by the braiding unit. For example, the braiding unit may have a plurality of bobbins wound around the second fiber material, and the bobbins may be disposed at a predetermined interval on the same circumference. As the hybrid material strand with the coating layer formed passes through the center of the circumference, many bobbins can rotate and move along the circumference at the same time. At this time, the second fiber material can be loosened from the bobbin, and the loosened second fiber material can be knitted (S452) on the coating layer. Such a braided fiber layer may have sufficient rigidity to withstand the pressure or load radially applied by the hybrid material strand.

도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 조형 방법을 나타내는 순서도이다.9 is a flowchart showing a molding method according to embodiments of the present invention.

도 9를 참조하면, 조형 방법은 하이브리드 재료 스트랜드를 형성(S510)할 수 있고, 섬유층을 형성(S530)할 수 있으며, 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료를 형성(S550)할 수 있다. 또한, 조형 방법은 하이브리드 재료를 기 설정된 온도로 가열(S570)할 수 있고, 가열된 하이브리드 재료를 토출(S590)할 수 있다.Referring to FIG. 9, the molding method can form a hybrid material strand (S510), form a fibrous layer (S530), and form a coating layer to form a hybrid material (S550). Further, the molding method can heat the hybrid material to a predetermined temperature (S570), and can discharge the heated hybrid material (S590).

제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S510)될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S510)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀될 수 있다.A hybrid material strand comprising at least one of the first polymeric compound or the first fiber material may be formed (S510). As the hybrid material strand is formed (S510), the material strand may be continuously fed to the preheat location, the material strand may be preheated to a predetermined temperature at the preheat location, and the preheated material strand may be compacted.

일 실시예에서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S530)될 수 있고, 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료가 형성(S550)될 수 있다.In one embodiment, a fibrous layer comprising the second fibrous material may be formed (S530) on the hybrid material strand, and a hybrid material may be formed (S550) by forming a coating layer comprising the second polymeric compound on the fibrous layer have.

하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S530)될 수 있다. 섬유층이 형성(S530)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.A fiber layer including the second fiber material may be formed on the hybrid material strand (S530). As the fibrous layer is formed (S530), the second fibrous material can be braided on the hybrid material strand. Such a braided fiber layer may have sufficient rigidity to withstand the pressure or load radially applied by the hybrid material strand.

섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료가 형성(S550)될 수 있다. 하이브리드 재료가 형성(S550)됨에 있어서, 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 토출될 수 있다.By forming a coating layer containing the second polymer compound on the fibrous layer, a hybrid material can be formed (S550). In forming the hybrid material (S550), the second polymeric compound may be applied on the fiber layer to form the coating strand, and the coating strand may be discharged at a predetermined pressure / force / speed.

다른 실시예에서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있고, 코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성함으로써 하이브리드 재료가 형성될 수 있다.In another embodiment, a coating layer comprising a second polymeric compound may be formed on the hybrid material strand, and a hybrid material may be formed by forming a fiber layer comprising the second fiber material on the coating layer.

하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다. 코팅층이 형성됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 토출될 수 있다.A coating layer containing the second polymer compound may be formed on the hybrid material strand. In forming the coating layer, a second polymer compound may be applied on the hybrid material strand to form a coating strand, and the coating strand may be discharged at a predetermined pressure / force / speed.

코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성될 수 있다. 섬유층이 형성됨에 있어서, 코팅층 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.A fibrous layer containing a second fibrous material may be formed on the coating layer. In forming the fibrous layer, the second fibrous material may be braided on the coating layer. Such a braided fiber layer may have sufficient rigidity to withstand the pressure or load radially applied by the hybrid material strand.

실시예에 따라, 코팅층이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우가 형성될 수 있고, 온도 조절된 토우는 소정의 속도로 인취될 수 있다. According to an embodiment, the temperature controlled tow can be formed by adjusting the temperature of the hybrid material strand where the coating is formed, and the temperature controlled tow can be taken at a predetermined speed.

형성된 하이브리드 재료는 기 설정된 온도로 가열(S570)될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 하이브리드 재료가 토출되어 입체물을 형성하기에 충분한 활성화 온도보다 상대적으로 더 높을 수 있다. 하이브리드 재료를 충분히 높은 온도로 가열함으로써, 추후 토출(S590)될 때까지 하이브리드 재료에 굳어짐, 경화 또는 열화가 발생하지 않을 수 있다.The formed hybrid material may be heated to a preset temperature (S570). Here, the predetermined temperature may be relatively higher than the activation temperature sufficient for the hybrid material to be ejected to form a solid body. By heating the hybrid material to a sufficiently high temperature, the hybrid material may not harden, harden or deteriorate until the next discharge (S590).

가열된 하이브리드 재료는 토출(S590)될 수 있다. 가열된 하이브리드 재료가 토출되어 적층됨으로써 입체물이 형성될 수 있다. 예를 들어, 가열된 하이브리드 재료는 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있고, 3D 프린터에 포함된 핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있다.The heated hybrid material may be discharged (S590). The heated hybrid material is discharged and laminated to form a solid body. For example, the heated hybrid material may be discharged through a discharge port of a robot hand connected to a robot arm, and may be discharged through a discharge port of a hand included in the 3D printer.

일 실시예에서, 복수의 관절들에 기초하여 공간 상의 동작이 제어되는 로봇암을 따라 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구로 가열된 하이브리드 재료가 운반될 수 있다. 여기서 로봇암은 관절들을 포함함으로써 정밀하게 동작이 제어될 수 있다. 운반된 하이브리드 재료는 로봇핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있고, 토출된 하이브리드 재료는 적층됨으로써 입체물이 형성될 수 있다.In one embodiment, a hybrid material heated to a discharge port of a robot hand connected to the robot arm along a robot arm whose spatial motion is controlled based on a plurality of joints can be carried. Here, the robot arm can be precisely controlled by including joints. The transported hybrid material can be discharged through the discharge port of the robot hand, and the discharged hybrid material can be laminated to form a solid body.

다른 실시예에서, 2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능한 핸드의 토출구로 가열된 하이브리드 재료가 운반될 수 있고, 높낮이 조절이 가능한 베이스 또는 베이스 상에 형성되는 입체물 중 적어도 하나에 가열된 하이브리드 재료가 적층될 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터에 포함된 핸드는 2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능할 수 있고, 핸드에 운반된 하이브리드 재료는 핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있다. 토출된 하이브리드 재료는 높낮이 조절이 가능한 베이스 상에 적층됨으로써 입체물이 형성될 수 있다.In another embodiment, a heated hybrid material may be carried on a discharge port of a freely movable hand on a two-dimensional plane, and a heated hybrid material may be laminated to at least one of the raised or lowered adjustable base or base have. For example, a hand included in a 3D printer can freely move on a two-dimensional plane, and a hybrid material carried in a hand can be discharged through a discharge port of a hand. The discharged hybrid material is laminated on a base whose height can be controlled, so that a solid body can be formed.

한편, 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물을 인서트물로 활용하여 인서트 사출이 수행될 수 있다. 인서트 사출은 몰딩 유닛(molding unit)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 몰딩 유닛은 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물에 기초하여 사출을 수행함으로써 사출물을 형성할 수 있다. 강성과 내구성 등을 조절할 수 있는 입체물에 기초하여 형성되었으므로 사출물의 강성, 내구성 등도 조절될 수 있다.On the other hand, the insert injection can be performed using the solid body formed by the discharged hybrid material as the insert water. The insert injection can be performed by a molding unit. For example, the molding unit can form an injection by performing injection based on a solid material formed by the discharged hybrid material. Since rigidity and durability can be controlled based on the three-dimensional object, rigidity and durability of the injection molding can be controlled.

본 발명의 실시예들에 따라 조형된 물체는 강성과 내구성 등을 조절할 수 있는 하이브리드 재료를 원재료로 하여 형성되므로 강성과 내구성 등이 조절될 수 있다.According to embodiments of the present invention, a molded object is formed of a hybrid material that can control rigidity, durability, etc., so that rigidity and durability can be controlled.

이상, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기에서는 3D 프린터의 동작을 2차원 상에 고정된 핸드와 높낮이 조절이 가능한 베이스로 설명하였으나, 3D 프린터의 종류는 이에 한정되는 것이 아니다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And can be modified and changed by those skilled in the art. For example, in the above description, the operation of the 3D printer has been described as a two-dimensional fixed hand and a base capable of adjusting the height, but the type of the 3D printer is not limited thereto.

본 발명은 제조 산업 전반에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 시제품 제조 시스템, 간이 제조 시스템, 다품종 소량 생산 시스템 등에 적용될 수 있다.The present invention can be applied variously throughout the manufacturing industry. For example, the present invention can be applied to a prototype manufacturing system, a simple manufacturing system, a multi-product small volume production system, and the like.

상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. You will understand.

S110, S210, S310, S410, S510: 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계
S130, S230, S350, S450, S530: 섬유층을 형성하는 단계
S150, S250, S330, S430, S550: 코팅층을 형성하는 단계
S170, S370: 냉각된 토우를 형성하는 단계
S190, S390: 토우를 인취하는 단계
S212, S412: 재료 스트랜드를 예열 위치에 공급하는 단계
S214, S414: 재료 스트랜드를 예열하는 단계
S216, S416: 재료 스트랜드를 압밀하는 단계
S232, S452: 제2 섬유재를 편조하는 단계
S252, S432: 코팅 스트랜드를 형성하는 단계
S254, S434: 코팅 스트랜드를 인계하는 단계
S570: 하이브리드 재료를 가열하는 단계
S590: 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계S110, S210, S310, S410, S510: forming the hybrid material strand
S130, S230, S350, S450, S530: forming a fibrous layer
S150, S250, S330, S430, S550: forming a coating layer
S170, S370: forming the cooled tow
S190, S390: Step of extracting the tow
S212, S412: supplying the material strand to the preheating position
S214, S414: Preheating the material strand
S216, S416: Consolidating the material strand
S232, S452: Braiding the second fiber material
S252, S432: forming the coating strand
S254, S434: Step of taking over the coating strand
S570: Step of heating the hybrid material
S590: Step of discharging the heated hybrid material

Claims (16)

제1 고분자 화합물 및 제1 섬유재로 이루어지는 2 이상의 재료 스트랜드를 예열하고, 상기 예열된 2 이상의 재료 스트랜드를 압축 및 압밀(consolidate)하여 상기 제1 고분자 화합물 및 상기 제1 고분자 화합물의 보강재인 상기 제1 섬유재가 혼합된 하이브리드 재료 스트랜드(hybrid material strand)를 형성하는 단계;
상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 편조하여 섬유층을 형성하는 단계; 및
상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 하이브리드 재료 제조 방법.A method for producing a composite material comprising the steps of preheating two or more strands of a material comprising a first polymer compound and a first fiber material and compressing and consolidating the two or more preheated material strands to form the first polymer compound and the second polymer compound, 1 < / RTI > fiber material to form a hybrid material strand;
Braiding a second fiber material on the hybrid material strand to form a fiber layer; And
And forming a coating layer containing a second polymeric compound on the fibrous layer. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산(PolyLactic Acid; PLA), 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene; PP), 폴리아미드(PolyAmide; PA), 에이비에스(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene; ABS), 폴리메타크릴산메칠(Poly Methyl MethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이드(PolyButylene Terephthalate; PBT), 폴리에테르이미드(PolyEtherImide; PEI), 폴리페닐렌설파이드(PolyPhenylene Sulfide; PPS), 폴리에텔에텔케톤(PolyEtherEtherKetone; PEEK), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 폴리우레탄(PolyUrethane; PU), 에폭시(EPoxy; EP), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester; UP), 폴리이미드(PolyImide; PI), 페놀릭(PHenolic; PF) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.The method of claim 1, wherein the first polymer compound is selected from the group consisting of polylactic acid (PLA), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyamide (PA), acrylonitrile- (ABS), poly methyl methacrylate (PMMA), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), poly (PEI), PolyPhenylene Sulfide (PPS), PolyEtherEther Ketone (PEEK), Ethylene Vinyl Acetate (EVA), Polyurethane (PU), Epoxy Characterized in that it comprises at least one of EPoxy (EP), Unsaturated Polyester (UP), Polyimide (PI) and PHENOLIC (PF). 제 1 항에 있어서, 상기 제1 섬유재 및 상기 제2 섬유재 각각은 유리 섬유(Glass Fiber; GF), 탄소 섬유(Carbon Fiber; CF), 천연 섬유(Natural Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber; AF), 세라믹 섬유, 점조화 유체(Shear Thickening Fluid; STF) 섬유, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy; SMA) 섬유, 광 섬유, 압전(piezoelectric) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.The optical fiber according to claim 1, wherein each of the first fiber material and the second fiber material is glass fiber (GF), carbon fiber (CF), natural fiber, aramid fiber Wherein the fiber comprises at least one of carbon fiber, carbon fiber, AF, ceramic fiber, Shear Thickening Fluid (STF) fiber, Shape Memory Alloy (SMA) fiber, optical fiber and piezoelectric fiber. Material manufacturing method. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층을 형성하는 단계는
상기 섬유층 상에 상기 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드를 형성하는 단계; 및
상기 코팅 스트랜드를 소정의 압력으로 인계하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.The method of claim 1, wherein forming the coating comprises:
Coating the second polymeric compound on the fibrous layer to form a coating strand; And
And transferring the coating strand to a predetermined pressure. 제 1 항에 있어서,
상기 코팅층이 형성된 상기 하이브리드 재료 스트랜드의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우(tow)를 형성하는 단계; 및
상기 온도 조절된 토우를 소정의 속도로 인취(haul-off)하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.The method according to claim 1,
Adjusting the temperature of the hybrid material strand on which the coating layer is formed to form a temperature controlled tow; And
And haul-off the temperature-controlled tow at a predetermined rate. ≪ Desc / Clms Page number 20 > 제1 고분자 화합물 및 제1 섬유재로 이루어지는 2 이상의 재료 스트랜드를 예열하고 상기 예열된 2 이상의 재료 스트랜드를 압축 및 압밀(consolidate)하여 상기 제1 고분자 화합물 및 상기 제1 고분자 화합물의 보강재인 상기 제1 섬유재가 혼합된 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계;
상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계; 및
상기 코팅층 상에 제2 섬유재를 편조하여 섬유층을 형성하는 단계;를 포함하는 하이브리드 재료 제조 방법.Wherein at least two material strands comprising the first polymer compound and the first fiber material are preheated and the two or more preheated material strands are compressed and consolidated to form the first polymer compound and the first polymer compound as the reinforcing material of the first polymer compound Forming a fibrous material-mixed hybrid material strand;
Forming a coating layer comprising a second polymeric compound on the hybrid material strand; And
And forming a fibrous layer by braiding a second fibrous material on the coating layer. 삭제delete 제 8 항에 있어서,
상기 섬유층 상에 제3 고분자 화합물을 포함하는 외부 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.9. The method of claim 8,
And forming an outer coating layer including a third polymeric compound on the fibrous layer. 제1 고분자 화합물 및 제1 섬유재로 이루어지는 2 이상의 재료 스트랜드를 예열하고 상기 예열된 2 이상의 재료 스트랜드를 압축 및 압밀(consolidate)하여 상기 제1 고분자 화합물 및 상기 제1 고분자 화합물의 보강재인 상기 제1 섬유재가 혼합된 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계;
상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 편조하여 섬유층을 형성하는 단계;
상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료를 형성하는 단계;
상기 하이브리드 재료를 기 설정된 온도로 가열하는 단계; 및
상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계;를 포함하는 조형 방법.Wherein at least two material strands comprising the first polymer compound and the first fiber material are preheated and the two or more preheated material strands are compressed and consolidated to form the first polymer compound and the first polymer compound as the reinforcing material of the first polymer compound Forming a fibrous material-mixed hybrid material strand;
Braiding a second fiber material on the hybrid material strand to form a fiber layer;
Forming a hybrid material by forming a coating layer comprising a second polymeric compound on the fibrous layer;
Heating the hybrid material to a predetermined temperature; And
And discharging the heated hybrid material. 삭제delete 제 11 항에 있어서, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는
복수의 관절들에 기초하여 공간 상의 동작이 제어되는 로봇암을 따라 상기 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.12. The method of claim 11, wherein discharging the heated hybrid material
And transporting the heated hybrid material to a discharge port of a robot hand connected to the robot arm along a robot arm whose spatial motion is controlled based on a plurality of joints. 제 11 항에 있어서, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는
2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능한 핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계; 및
높낮이 조절이 가능한 베이스 상에 상기 가열된 하이브리드 재료를 적층시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.12. The method of claim 11, wherein discharging the heated hybrid material
Conveying the heated hybrid material to a discharge port of a freely movable hand in a two-dimensional plane; And
And stacking the heated hybrid material on a height adjustable base. 제 11 항에 있어서,
상기 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물을 인서트물로 활용하여 인서트 사출을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.12. The method of claim 11,
And performing insert injection using the solid material formed by the discharged hybrid material as an insert material. 제1 고분자 화합물 및 제1 섬유재로 이루어지는 2 이상의 재료 스트랜드를 예열하고 상기 예열된 2 이상의 재료 스트랜드를 압축 및 압밀(consolidate)하여 상기 제1 고분자 화합물 및 상기 제1 고분자 화합물의 보강재인 상기 제1 섬유재가 혼합된 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계; 및
상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 편조하여 섬유층을 형성하는 단계;를 포함하는 하이브리드 재료 제조 방법.Wherein at least two material strands comprising the first polymer compound and the first fiber material are preheated and the two or more preheated material strands are compressed and consolidated to form the first polymer compound and the first polymer compound as the reinforcing material of the first polymer compound Forming a fibrous material-mixed hybrid material strand; And
And braiding the second fiber material on the hybrid material strand to form a fibrous layer.
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