KR102021188B1 - Composite molded article using fiber reinforced plastics and manufacturing method thereof - Google Patents
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- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
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Abstract
섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 및 이의 제조방법에 관한 발명이 개시된다. 한 구체예에서 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체는 열경화성 수지에 함침된 적층체;를 포함하고, 상기 적층체는, 제1 프리폼 부재; 및 상기 제1 프리폼 부재 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재;를 포함하며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 이용하여 형성되는 것이며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재의 단부에는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 발포 플라스틱이 충전된다.Disclosed are a composite molded article using a fiber reinforced plastic and a method of manufacturing the same. In one embodiment, the composite molded body using the fiber-reinforced plastic includes a laminate impregnated with a thermosetting resin, wherein the laminate includes: a first preform member; And a second preform member stacked on the first preform member, wherein the first preform member and the second preform member are each formed using at least one fiber member of a fiber fabric and a fiber mat. Hollow portions are formed at the ends of the first preform member and the second preform member, and the hollow portions are filled with foamed plastic.
Description
본 발명은 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 경량성 및 기계적 강도가 우수하며, 복잡한 형상의 구현이 가능한, 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite molded article using the fiber-reinforced plastics and a method for manufacturing the same. More particularly, the present invention relates to a composite molded body using fiber-reinforced plastics and a method of manufacturing the same, which are excellent in light weight and mechanical strength and capable of implementing complex shapes.
최근 자동차 루프 용접시, 점용접 대신 레이저 블레이징을 적용하여 용접하는 사례가 증가하고 있다. 상기 레이저 블레이징 용접을 적용시, 매끈한 연결면을 구현하고 루프 몰딩을 제거할 수 있으며, 구조물의 강성을 향상시킬 수 있다. 이러한 레이저 블레이징 용접을 적용하는 자동차 루프는 언더컷 형상 등 복잡한 형태의 형상이 요구될 수 있다.Recently, in automobile roof welding, there is an increasing number of welding applications using laser blazing instead of spot welding. When applying the laser blazing welding, it is possible to implement a smooth connection surface and to remove the loop molding and to improve the rigidity of the structure. The automobile loop applying the laser blazing welding may require a complicated shape such as an undercut shape.
한편, 섬유 강화 플라스틱(fiber reinforced plastic)은, 금속 대비 높은 비강도 및 비강성을 가지며, 내식성 및 경량성이 우수하여 최근 루프 등 자동차 부품 용도로 주목받고 있다.On the other hand, fiber reinforced plastic has a high specific strength and non-rigidity compared to the metal, excellent corrosion resistance and light weight has attracted attention recently for automotive parts such as loops.
본 발명과 관련한 배경기술은 일본 공개특허공보 제2015-160524호(2015.09.07. 공개, 발명의 명칭: 자동차 차체구조)에 개시되어 있다.Background art related to the present invention is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-160524 (2015.09.07. Publication, the name of the invention: automobile body structure).
본 발명의 일 실시예에 의하면, 경량성 및 기계적 강도가 우수한 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체를 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, to provide a composite molded body using a fiber-reinforced plastic excellent in light weight and mechanical strength.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 복잡한 형상의 구현이 가능한, 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체를 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, to provide a composite molded body using a fiber-reinforced plastic, which can implement a complex shape.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체의 제조방법을 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, to provide a method for producing a composite molded body using the fiber-reinforced plastic.
본 발명의 하나의 관점은 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체는 열경화성 수지에 함침된 적층체;를 포함하고, 상기 적층체는, 제1 프리폼 부재; 및 상기 제1 프리폼 부재 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재;를 포함하며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 이용하여 형성되는 것이며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재의 단부에는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 발포 플라스틱이 충전된다.One aspect of the present invention relates to a composite molded article using fiber reinforced plastics. In one embodiment, the composite molded article using the fiber-reinforced plastic includes a laminate impregnated with a thermosetting resin, wherein the laminate includes: a first preform member; And a second preform member stacked on the first preform member, wherein the first preform member and the second preform member are each formed using at least one fiber member of a fiber fabric and a fiber mat. Hollow portions are formed at the ends of the first preform member and the second preform member, and the hollow portions are filled with foamed plastic.
한 구체예에서 상기 열경화성 수지는 밀도가 1.1~1.3g/㎤인 에폭시 수지를 포함할 수 있다.In one embodiment, the thermosetting resin may include an epoxy resin having a density of 1.1 to 1.3 g / cm 3.
한 구체예에서 상기 발포 플라스틱은 밀도가 1.0g/㎤ 이하이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 N-페닐렌-말레이미드(PMI) 중 하나 이상의 수지를 발포하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the foamed plastic has a density of 1.0 g / cm 3 or less and may be formed by foaming one or more resins of polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), and N-phenylene-maleimide (PMI). Can be.
한 구체예에서 상기 복합 성형체는 상기 중공부의 단부를 따라 돌출부가 더 형성될 수 있다.In one embodiment, the composite molded body may further include a protrusion along the end of the hollow portion.
본 발명의 다른 관점은 상기 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체의 제조방법에 관한 것이다. 한 구체예에서 상기 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체의 제조방법은 상부 금형 및 하부 금형 사이에 적층체를 배치하는 단계; 및 상기 상부 금형 및 하부 금형을 형폐하고 열경화성 수지를 주입하여, 상기 적층체를 열경화성 수지에 함침하는 단계;를 포함하며, 상기 적층체는 제1 프리폼 부재; 및 상기 제1 프리폼 부재 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재;를 포함하며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상을 포함하여 형성되는 것이며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재의 단부에는 중공부가 형성되고, 상기 중공부에는 발포 플라스틱이 충전된다.Another aspect of the present invention relates to a method for producing a composite molded article using the fiber reinforced plastic. In one embodiment, the method for producing a composite molded article using the fiber-reinforced plastics includes disposing a laminate between an upper mold and a lower mold; And closing the upper mold and the lower mold and injecting a thermosetting resin to impregnate the laminate with a thermosetting resin, wherein the laminate comprises: a first preform member; And a second preform member stacked on the first preform member, wherein the first preform member and the second preform member are each formed by including one or more of a fiber fabric and a fiber mat. Hollow portions are formed at ends of the member and the second preform member, and the hollow portions are filled with foamed plastic.
한 구체예에서 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는, 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 복수 개 적층한 적층 시트를 제조하고; 상기 적층 시트를 가열하고; 그리고 상기 적층 시트를 가압 및 프리포밍하는 단계;를 포함하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the first preform member and the second preform member, the laminated sheet comprising a plurality of laminated at least one fiber member of the fiber fabric and fiber mat; Heating the laminated sheet; And pressing and preforming the laminated sheet.
한 구체예에서 상기 발포 플라스틱은 밀도가 1.0g/㎤ 이하이며, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 N-페닐렌-말레이미드(PMI) 중 하나 이상의 수지를 발포하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the foamed plastic has a density of 1.0 g / cm 3 or less and may be formed by foaming one or more resins of polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), and N-phenylene-maleimide (PMI). Can be.
한 구체예에서 상기 열경화성 수지는 밀도가 1.1~1.3g/㎤인 에폭시 수지를 포함하며, 상기 형폐된 상부 금형 및 하부 금형 내부에 90℃ 이상의 온도 및 35 bar 이상의 압력으로 주입될 수 있다.In one embodiment, the thermosetting resin includes an epoxy resin having a density of 1.1 to 1.3 g / cm 3, and may be injected into the closed upper mold and the lower mold at a temperature of 90 ° C. or higher and a pressure of 35 bar or higher.
본 발명의 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체를 적용시, 경량성 및 기계적 강도가 우수하며, 기존 프레스 몰딩으로 성형이 불가한 언더컷(undercut) 구조를 대체할 수 있어 보다 복잡한 형상의 구현이 가능할 수 있다.When applying the composite molded body using the fiber-reinforced plastic of the present invention, it is excellent in light weight and mechanical strength, and can replace the undercut structure that cannot be formed by conventional press molding, thereby enabling the implementation of a more complicated shape. .
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체의 단면을 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 다른 구체예에 따른 복합 성형체의 단면을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체를 이용하여 형성된 차체 구조를 모식적으로 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체 제조방법을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체 제조방법을 모식적으로 나타낸 것이다.1 is a cross-sectional view of a composite molded article according to one embodiment of the present invention.
Figure 2 shows a cross section of a composite molded article according to another embodiment of the present invention.
3 schematically shows a vehicle body structure formed using a composite molded body according to one embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a method for producing a composite molded article according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 schematically shows a method for producing a composite molded article according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this case, when it is determined that the detailed description of the related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
본 명세서에서 “상부”와 “하부”는 편의상 도면을 기준으로 한 것으로, 보는 시각에 따라 “상부”가 “하부”로, “하부”가 “상부”로 변경될 수 있다.In the present specification, "upper" and "lower" are based on the drawings for convenience, and "upper" may be changed to "lower" and "lower" to "upper" depending on the viewing point of view.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The terms to be described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users or operators, and the definitions should be made based on the contents throughout the specification for describing the present invention.
섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 Composite using fiber reinforced plastic 성형체Molded body
본 발명의 하나의 관점은 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체에 관한 것이다. 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체의 단면을 도시한 것이다. 상기 도 1을 참조하면, 복합 성형체(200)는 열경화성 수지에 함침된 적층체;를 포함하고, 상기 적층체는, 제1 프리폼 부재(10); 및 제1 프리폼 부재(10) 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재(20);를 포함하며, 제1 프리폼 부재(20) 및 제2 프리폼 부재(10)는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 이용하여 형성되는 것이며, 제1 프리폼 부재(20) 및 제2 프리폼 부재(10)의 단부에는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 발포 플라스틱(30)이 충전된다.One aspect of the present invention relates to a composite molded article using fiber reinforced plastics. 1 is a cross-sectional view of a composite molded article according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the composite molded
한 구체예에서 상기 섬유 부재는 탄소 섬유 및 유리 섬유 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 탄소 섬유는 PAN(폴리아크릴니트릴)계 탄소 섬유 및 핏치계 탄소 섬유 등을 사용할 수 있다. 상기 섬유 부재를 적용시 상기 복합 성형체의 비틀림 강성 및 굽힘 강성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 상기 탄소 섬유의 밀도는 1.6~1.9g/㎤일 수 있다.In one embodiment the fiber member may comprise one or more of carbon fibers and glass fibers. The carbon fiber may be PAN (polyacrylonitrile) -based carbon fibers, pitch-based carbon fibers and the like. When the fiber member is applied, the torsional rigidity and the bending rigidity of the composite molded body may be excellent. For example, the carbon fiber may have a density of 1.6 to 1.9 g / cm 3.
한 구체예에서 상기 섬유 직물은 섬유는 평직(plain weave), 능직(twill weave), 주자직(satin weave) 또는 비크립핑 직물(NCF) 형태일 수 있다. 한 구체예에서 상기 비크립핑 직물은, 원사를 한 층 또는 복수 개의 층으로 배열하여, 스티칭(stitching) 공정을 통해 직물로 제조하는 것으로, 배열된 원사를 고정하고 직물의 크림프(crimp)가 발생하지 않도록 한 것이다. 상기 비크립핑 직물은 일 방향(unidirection, UD) 또는 2축 방향(2-axial) 등의 배열을 가질 수 있다.In one embodiment the fiber fabric may be in the form of plain weave, twill weave, satin weave or non-crimped fabric (NCF). In one embodiment, the non-crimped fabric is a yarn or yarns arranged in one layer or a plurality of layers to form a fabric through a stitching process, to fix the arrayed yarns and to generate a crimp of the fabric. I did not do it. The non-clipping fabric may have an arrangement such as unidirection (UD) or 2-axial.
한 구체예에서 상기 섬유 매트는, 배향을 갖지 않는 연속 섬유를 사용하여 제조한 것일 수 있다.In one embodiment, the fiber mat may be prepared using continuous fibers having no orientation.
한 구체예에서 상기 열경화성 수지는 밀도가 1.1~1.3g/㎤인 에폭시 수지를 포함할 수 있다. 상기 밀도에서 본 발명의 복합 성형체의 기계적 강도 및 경량성이 우수하면서, 생산성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the thermosetting resin may include an epoxy resin having a density of 1.1 to 1.3 g / cm 3. In the above-described density, the composite molded article of the present invention may be excellent in productivity while being excellent in mechanical strength and light weight.
상기 발포 플라스틱은 밀도가 1.0g/㎤ 이하일 수 있다. 상기 조건에서 경량성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 0.03~0.25g/㎤ 일 수 있다. 한 구체예에서, 상기 발포 플라스틱은 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 N-페닐렌-말레이미드(PMI) 중 하나 이상의 수지를 발포하여 형성될 수 있다. 또한, 상기 발포 플라스틱에 형성된 기공은, 폐쇄형 셀 형태일 수 있다. 상기 조건에서 후술할 열경화성 수지가, 기공 내부에 충전되지 않아 경량성이 우수할 수 있다.The foamed plastic may have a density of 1.0 g / cm 3 or less. Light weight may be excellent in the above conditions. For example, it may be 0.03-0.25 g / cm 3. In one embodiment, the foamed plastic may be formed by foaming one or more resins of polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC) and N-phenylene-maleimide (PMI). In addition, the pores formed in the foamed plastic may be in the form of a closed cell. Under the above conditions, the thermosetting resin, which will be described later, may not be filled in the pores and may be excellent in light weight.
도 2는 본 발명의 다른 구체예에 따른 복합 성형체의 단면을 도시한 것이다. 상기 도 2를 참조하면, 복합 성형체(300)에는, 제1 프리폼 부재(21) 및 제2 프리폼 부재(11) 단부에 중공부가 형성되어 발포 플라스틱(31)이 충전되고, 복합 성형체(300)의 구조에 따라, 상기 중공부의 단부를 따라서 돌출부(13)가 더 형성될 수 있다. Figure 2 shows a cross section of a composite molded article according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, in the composite molded
도 3은 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체를 이용하여 형성된 차체 구조를 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 도 3과 같이, 차량용 사이드 부재(S)의 일면에 아크릴계 접착제를 도포한 다음, 상기 접착제와 복합 성형체(300)의 단부를 접착하여, 차체 구조를 형성할 수 있다. 이때, 상기 돌출부는 상기 접착제로 형성된 접착층(a)이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있다.3 schematically shows a vehicle body structure formed using a composite molded body according to one embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, an acrylic adhesive may be applied to one surface of the vehicle side member S, and then the end portion of the composite molded
본 발명의 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체를 적용시, 상기 도 3과 같이, 기존 프레스 몰딩으로 성형이 불가하였던 언더컷(undercut) 구조를 대체할 수 있어 보다 복잡한 제품 형상의 구현이 가능할 수 있다. 또한, 경량성 및 기계적 강도가 모두 우수하며, 특히 차량용 루프로 사용하기 적합할 수 있다.When applying the composite molded body using the fiber-reinforced plastic of the present invention, as shown in FIG. 3, it is possible to replace the undercut structure that could not be formed by the conventional press molding (mold) it may be possible to implement a more complex product shape. In addition, both light weight and mechanical strength are excellent, and may be particularly suitable for use as a vehicle roof.
섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 Composite using fiber reinforced plastic 성형체의Molded 제조방법 Manufacturing method
본 발명의 다른 관점은 상기 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체의 제조방법에 관한 것이다. Another aspect of the present invention relates to a method for producing a composite molded article using the fiber reinforced plastic.
도 4는 본 발명의 한 구체예에 따른 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체의 제조방법을 나타낸 것이며, 도 5는 본 발명의 한 구체예에 따른 복합 성형체 제조방법을 모식적으로 나타낸 것이다. 상기 도 4 및 도 5를 참조하면, 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체의 제조방법은 (S10) 적층체 배치단계; 및 (S20) 열경화성 수지 주입 단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 (S10) 상부 금형 및 하부 금형 사이에 적층체를 배치하는 단계; 및 (S20) 상기 상부 금형 및 하부 금형을 형폐하고 열경화성 수지를 주입하여, 상기 적층체를 열경화성 수지에 함침하는 단계;를 포함한다. Figure 4 shows a method for producing a composite molded article using a fiber-reinforced plastic according to one embodiment of the present invention, Figure 5 shows a method for producing a composite molded article according to one embodiment of the present invention. 4 and 5, the manufacturing method of the composite molded body using the fiber-reinforced plastic (S10) laminated body arrangement step; And (S20) a thermosetting resin injection step. More specifically (S10) disposing the laminate between the upper mold and the lower mold; And (S20) closing the upper mold and the lower mold and injecting a thermosetting resin to impregnate the laminate with a thermosetting resin.
(S10) (S10) 적층체Laminate 배치단계 Deployment stage
상기 단계는 상부 금형(101) 및 하부 금형(102) 사이에 적층체를 배치하는 단계이다. 한 구체예에서 상기 적층체는 제1 프리폼 부재; 및 상기 제1 프리폼 부재 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재;를 포함하며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상을 포함하여 형성되는 것이며, 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재의 단부에는 중공부가 형성되고, 상기 중공부에는 발포 플라스틱이 충전된다.The step is to arrange the laminate between the
한 구체예에서 상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는, 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 복수 개 적층한 적층 시트를 제조하고; 상기 적층 시트를 가열하고; 그리고 상기 적층 시트를 가압 및 프리포밍하는 단계;를 포함하여 형성될 수 있다.In one embodiment, the first preform member and the second preform member, the laminated sheet comprising a plurality of laminated at least one fiber member of the fiber fabric and fiber mat; Heating the laminated sheet; And pressing and preforming the laminated sheet.
한 구체예에서 상기 섬유 부재는 탄소 섬유 및 유리 섬유 중 하나 이상 포함할 수 있다. 상기 탄소 섬유는 PAN(폴리아크릴니트릴)계 탄소 섬유 및 핏치계 탄소 섬유 등을 사용할 수 있다. 상기 섬유 부재를 적용시 상기 복합 성형체의 비틀림 강성 및 굽힘 강성이 우수할 수 있다. 예를 들면, 상기 탄소 섬유의 밀도는 1.6~1.9g/㎤일 수 있다.In one embodiment the fiber member may comprise one or more of carbon fibers and glass fibers. The carbon fiber may be PAN (polyacrylonitrile) -based carbon fibers, pitch-based carbon fibers and the like. When the fiber member is applied, the torsional rigidity and the bending rigidity of the composite molded body may be excellent. For example, the carbon fiber may have a density of 1.6 to 1.9 g / cm 3.
한 구체예에서 상기 섬유 직물은 섬유는 평직(plain weave), 능직(twill weave), 주자직(satin weave) 또는 비크립핑 직물(NCF) 형태일 수 있다. 한 구체예에서 상기 비크립핑 직물은, 원사를 한 층 또는 복수 개의 층으로 배열하여, 스티칭(stitching) 공정을 통해 직물로 제조하는 것으로, 배열된 원사를 고정하고 직물의 크림프(crimp)가 발생하지 않도록 한 것이다. 상기 비크립핑 직물은 일 방향(unidirection, UD) 또는 2축 방향(2-axial) 등의 배열을 가질 수 있다. 상기 섬유 직물은 0°, 45° 또는 90° 등의 배향을 가질 수 있다.In one embodiment the fiber fabric may be in the form of plain weave, twill weave, satin weave or non-crimped fabric (NCF). In one embodiment, the non-crimped fabric is a yarn or yarns arranged in one layer or a plurality of layers to form a fabric through a stitching process, to fix the arrayed yarns and to generate a crimp of the fabric. I did not do it. The non-clipping fabric may have an arrangement such as unidirection (UD) or 2-axial. The fiber fabric may have an orientation such as 0 °, 45 ° or 90 °.
한 구체예에서 상기 섬유 매트는, 배향을 갖지 않는 연속 섬유로 이루어진 것일 수 있다.In one embodiment, the fiber mat may be composed of continuous fibers having no orientation.
상기 도 5를 참조하면, 하부 금형(102)에 제1 프리폼 부재(20)를 배치하고, 제1 프리폼 부재(20)의 상부에 발포 플라스틱(30)을 배치한 다음, 제1 프리폼 부재(20)의 상부에 제2 프리폼 부재(10)를 배치할 수 있다. 상기 발포 플라스틱을 적용시, 상기 복합 성형체의 경량성을 확보할 수 있으며, 복잡한 형상의 제품 제조가 가능할 수 있다.Referring to FIG. 5, the
한 구체예에서 상기 발포 플라스틱은 전술한 것과 동일한 것을 사용할 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 한다. 상기 발포 플라스틱은, 상기 형성된 중공부와 동일한 형태로 절삭 가공하여 제1 프리폼 부재의 상부에 배치할 수 있다.In one embodiment, the foamed plastic may use the same as described above, so a detailed description thereof will be omitted. The foamed plastic may be cut into the same shape as the formed hollow portion and disposed on the first preform member.
(S20) 열경화성 수지 주입 단계(S20) thermosetting resin injection step
상기 단계는 상부 금형(101) 및 하부 금형(102)을 형폐하고 열경화성 수지를 주입하여, 상기 적층체를 열경화성 수지에 함침하는 단계이다.In this step, the
상기 열경화성 수지는 밀도가 1.1~1.3g/㎤인 에폭시 수지를 포함하며, 상기 형폐된 상부 금형 및 하부 금형 내부에 90℃ 이상의 온도 및 35 bar 이상의 압력으로 주입될 수 있다. 상기 조건으로 금형 내부에 주입시, 상기 적층체가 용이하게 함침되어, 성형체의 외관과 기계적 강도가 우수할 수 있다. 예를 들면, 상기 열경화성 수지는 90~180℃의 온도 및 35~65 bar의 압력으로 주입될 수 있다. 이때, 상기 적층체 중 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 상기 열경화성 수지에 함침되며, 상기 발포 플라스틱의 내부는 상기 열경화성 수지에 함침되지 않아, 경량성을 확보할 수 있다.The thermosetting resin includes an epoxy resin having a density of 1.1 to 1.3 g / cm 3, and may be injected into the mold closed upper mold and the lower mold at a temperature of 90 ° C. or higher and a pressure of 35 bar or higher. When injected into the mold under the above conditions, the laminate may be easily impregnated, so that the appearance and mechanical strength of the molded body may be excellent. For example, the thermosetting resin may be injected at a temperature of 90 ~ 180 ℃ and a pressure of 35 ~ 65 bar. At this time, the first preform member and the second preform member of the laminate is impregnated in the thermosetting resin, the inside of the foamed plastic is not impregnated in the thermosetting resin, it is possible to ensure the lightweight.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention through the preferred embodiment of the present invention will be described in more detail. However, this is presented as a preferred example of the present invention and in no sense can be construed as limiting the present invention.
실시예Example
복합 complex 성형체Molded body 제조 Produce
섬유 부재(탄소 섬유 직물)를 복수 층으로 적층하여 적층시트를 제조한 다음, 상기 적층 시트를 가열하고, 가압 및 프리포밍하여 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재를 각각 제조하였다.Laminating a fiber member (carbon fiber fabric) in a plurality of layers to prepare a laminated sheet, and then heating, pressing and preforming the laminated sheet to produce a first preform member and a second preform member, respectively.
하기 도 5와 같이, 하부 금형(102) 상부에 제1 프리폼 부재를 배치하고, 제1 프리폼 부재 단부에 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 발포하여 제조된, 밀도가 0.2g/㎤인 폐쇄형 셀 형태의 발포 플라스틱(30)을 배치하고, 제1 프리폼 부재 상부에 제2 프리폼 부재를 배치한 적층체를 배치하였다. 그 다음에, 하부 금형(102)의 상부에 상부 금형(101)을 배치한 다음, 이를 형폐하고 100℃의 열경화성 수지(밀도가 1.2g/㎤인 에폭시 수지)를 40bar의 압력으로 내부에 주입하여, 상기 적층체를 열경화성 수지에 함침하고, 경화하여 복합 성형체를 제조하였다.As shown in FIG. 5, a closed cell form having a density of 0.2 g / cm 3 manufactured by disposing a first preform member on the
복합 complex 성형체Molded body 제조를 이용한 차체 구조 형성 Body Structure Formation Using Manufacturing
상기 도 3과 같이 상기 실시예의 복합 성형체를 이용하여 차체 구조를 형성하였다. 차량용 사이드 부재(S)의 일면에 아크릴계 접착제를 도포한 다음, 접착제와 상기 실시예 복합 성형체(300)의 단부를 접착하여 접착층(a)을 형성하였다. 또한, 접착층(a)의 외부 노출을 방지하기 위해 복합 성형체(300)의 단부를 따라 형성된 돌출부(13)와 사이드 부재(S)를 밀착하였다. As shown in FIG. 3, the vehicle body structure was formed using the composite molded body of the embodiment. An acrylic adhesive was applied to one surface of the vehicle side member S, and then the adhesive layer and the end of the composite molded
상기 도 3과 같이, 본 발명에 따라 제조된 복합 성형체는 기계적 물성과 경량성이 우수하고, 기존 프레스 몰딩으로는 성형이 불가하였던, 언더컷(undercut) 구조를 대체할 수 있어, 상기 복합 성형체를 이용하여 기존 레이저 블레이징으로 용접되는 차체 구조의 호환이 가능함을 알 수 있었다.As shown in FIG. 3, the composite molded body manufactured according to the present invention has excellent mechanical properties and lightness, and may replace an undercut structure, which was not possible to be formed by conventional press molding, and thus, the composite molded body may be used. As a result, it was found that the body structure welded by the existing laser blazing is compatible.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.Simple modifications and variations of the present invention can be easily made by those skilled in the art, and all such modifications or changes can be seen to be included in the scope of the present invention.
10, 11: 제2 프리폼 부재 13: 돌출부
20, 21: 제1 프리폼 부재 30,31: 발포 플라스틱
101: 상부 금형 102: 하부 금형
200, 300: 복합 성형체 a: 접착층
S: 차량용 사이드 부재10, 11: second preform member 13: protrusion
20, 21:
101: upper mold 102: lower mold
200, 300: composite molded body a: adhesive layer
S: vehicle side member
Claims (8)
상기 적층체는, 제1 프리폼 부재; 및 상기 제1 프리폼 부재 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재;를 포함하며,
상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 이용하여 형성되는 것이며,
상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재의 단부에는 중공부가 형성되며, 상기 중공부에는 발포 플라스틱이 충전되는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체이며,
상기 복합 성형체는, 상기 중공부의 단부를 따라 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체.
It includes; laminated body impregnated with a thermosetting resin
The laminate includes a first preform member; And a second preform member stacked on the first preform member.
The first preform member and the second preform member are each formed using at least one fiber member of a fiber fabric and a fiber mat,
Hollow portions are formed at ends of the first preform member and the second preform member, and the hollow portion is a composite molded body made of fiber reinforced plastic filled with foamed plastic,
The composite molded body is a composite molded body using a fiber-reinforced plastic, characterized in that the projection is formed along the end of the hollow portion.
상기 열경화성 수지는 밀도가 1.1~1.3g/㎤인 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체.
The method of claim 1,
The thermosetting resin is a composite molded body using a fiber-reinforced plastic, characterized in that the density comprises 1.1 ~ 1.3g / cm3 epoxy resin.
상기 발포 플라스틱은 밀도가 1.0g/㎤ 이하이며,
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 N-페닐렌-말레이미드(PMI) 중 하나 이상의 수지를 발포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체.
The method of claim 1,
The foamed plastic has a density of 1.0 g / cm 3 or less,
A composite molded body using a fiber-reinforced plastic, characterized in that formed by foaming at least one resin of polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC) and N-phenylene-maleimide (PMI).
상기 상부 금형 및 하부 금형을 형폐하고 열경화성 수지를 주입하여, 상기 적층체를 열경화성 수지에 함침하는 단계;를 포함하며,
상기 적층체는 제1 프리폼 부재; 및 상기 제1 프리폼 부재 상부에 적층되는 제2 프리폼 부재;를 포함하며,
상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는 각각 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상을 포함하여 형성되는 것이며,
상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재의 단부에는 중공부가 형성되고, 상기 중공부에는 발포 플라스틱이 충전되는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 제조방법이며,
상기 제조된 복합 성형체는, 상기 중공부의 단부를 따라 돌출부가 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 제조방법.
Disposing a laminate between the upper mold and the lower mold; And
And closing the upper mold and the lower mold and injecting a thermosetting resin to impregnate the laminate with a thermosetting resin.
The laminate includes a first preform member; And a second preform member stacked on the first preform member.
The first preform member and the second preform member are each formed by including one or more of a fiber fabric and a fiber mat,
A hollow part is formed at ends of the first preform member and the second preform member, and the hollow part is a composite molded product manufacturing method using fiber-reinforced plastics filled with foamed plastic.
The produced composite molded product, a composite molded product manufacturing method using a fiber-reinforced plastic, characterized in that the protrusion is formed along the end of the hollow portion.
상기 제1 프리폼 부재 및 제2 프리폼 부재는, 섬유 직물 및 섬유 매트 중 하나 이상의 섬유 부재를 복수 개 적층한 적층 시트를 제조하고;
상기 적층 시트를 가열하고; 그리고
상기 적층 시트를 가압 및 프리포밍하는 단계;를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 제조방법.
The method of claim 5,
The first preform member and the second preform member produce a laminated sheet obtained by laminating a plurality of fiber members of at least one of a fiber fabric and a fiber mat;
Heating the laminated sheet; And
Pressing and preforming the laminated sheet; Composite molded body manufacturing method using a fiber-reinforced plastic, characterized in that it is formed.
상기 발포 플라스틱은 밀도가 1.0g/㎤ 이하이며,
폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리염화비닐(PVC) 및 N-페닐렌-말레이미드(PMI) 중 하나 이상의 수지를 발포하여 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 제조방법.
The method of claim 5,
The foamed plastic has a density of 1.0 g / cm 3 or less,
A method for producing a composite molded article using fiber-reinforced plastics, which is formed by foaming at least one resin of polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl chloride (PVC), and N-phenylene-maleimide (PMI).
상기 열경화성 수지는 밀도가 1.1~1.3g/㎤인 에폭시 수지를 포함하며,
상기 형폐된 상부 금형 및 하부 금형 내부에 90~180℃의 온도 및 35~65 bar의 압력으로 주입되는 것을 특징으로 하는 섬유 강화 플라스틱을 이용한 복합 성형체 제조방법.
The method of claim 5,
The thermosetting resin includes an epoxy resin having a density of 1.1 to 1.3 g / cm 3,
Method for producing a composite molded body using a fiber-reinforced plastic, characterized in that the mold is injected into the upper mold and the lower mold at a temperature of 90 ~ 180 ℃ and a pressure of 35 ~ 65 bar.
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