KR102029005B1 - 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치 - Google Patents

전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치 Download PDF

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박영수
황지영
강승범
최영철
김지연
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재단법인 한국탄소융합기술원
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Abstract

본 발명에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치는,
길이방향으로 탄소섬유들을 공급하는 공급유닛;
상기 탄소섬유들을 폭 방향으로 스프레딩 하는 스프레딩유닛;
상기 스프레딩된 탄소섬유들의 아래쪽에서 액상폴리머를 상기 탄소섬유들 후면부로 토출하는 토출유닛;
상기 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어서, 상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포시키는 스크래핑유닛;
상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 건조시켜 탄소섬유테이프로 만드는 건조유닛;
상기 탄소섬유테이프를 회수하는 회수유닛; 및
상기 스크래핑유닛에 의해 상기 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들을 상기 건조유닛으로 이동시킨 다음, 상기 건조유닛에 의해 만들어진 탄소섬유테이프를 상기 회수유닛으로 운반하는 운반유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING CARBON FIBER TAPE FOR SHIELDING ELECTROMAGNETIC WAVE}
본 발명은 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치에 관한 것이다.
전자파 차폐케이블 제조 방법은, 선형 차폐선을 이용한 편조법과, 차폐테이프를 이용하는 테이프법이 있다.
테이프법으로 전자파 차폐케이블을 제조하기 위해서는, 차폐테이프가 필요하다.
차폐테이프는 길이방향으로 배치된 탄소섬유들과, 길이방향으로 배치된 탄소섬유들을 횡방향에서 결합시키는 폴리머로 구성된다. 이렇게 탄소섬유와 폴리머로 구성된 차폐테이프를 “탄소섬유테이프”라 칭한다.
한편, 종래 탄소섬유테이프는 도 1에 도시된 바와 같이, 탄소섬유테이프의 부위에 따라, 폭(w1), 폭(w2), 폭(w3)이 다를 수 있다.
그 원인은, 종래 탄소섬유 제조장치에서 찾을 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 종래 탄소섬유테이프 제조장치(1)는, 가열기(11)와 진공흡입기(12), 압착롤러(13)를 거치면서 스프레딩 된 탄소섬유(CF)를 액상폴리머(P)가 담긴 욕조(14) 안으로 통과시킨다. 도면부호 2, 3 공급롤러, 가이드롤러를 각각 나타낸다.
스프레딩 된 탄소섬유(CF)가 욕조(14)를 통과하는 동안, 액상폴리머가 탄소섬유(CF) 사이로 침투된다.
욕조(14)를 빠져 나온 탄소섬유(CF)는 스퀴즈롤러(15)에 의해 가압 및 가열되어, 탄소섬유테이프(T1)로 만들어진다. 이렇게 제조된 탄소섬유테이프(T1)는 회수롤러(16)에 감긴다.
한편, 스프레딩 된 탄소섬유가 액상폴리머가 담긴 욕조(14)를 통과하는 동안, 스프레딩 된 탄소섬유들 사이사이로 액상폴리머가 침투하게 된다. 이 과정에서 탄소섬유들 사이가 벌어진다. 또한, 욕조(14)를 빠져나온 탄소섬유들이 스퀴즈롤러(15)에 의해, 압착되는 과정에서, 탄소섬유(CF)사이에 들어간 액상폴리머가 빠져나오는 양에 따라, 탄소섬유(CF)들의 폭(w1,w2,w3)이 부위에 따라 제각각이 된다. (이를 탄소섬유테이프의 폭이 부위별로 달라지는 “원인 1”이라 칭한다)
한편, 스프레딩 된 탄소섬유들 폭을 일정하게 유지하려면, 회수롤러가 일정한 장력으로, 스프레딩 된 탄소섬유들을 잡아 당겨주어야 하는데, 욕조에서 빠져나온 탄소섬유들이 스퀴즈롤러 통과하는 동안은, 회수롤러의 장력이 탄소섬유들에 미치지 못하게 된다. 따라서, 스퀴즈롤러를 통과하는 동안에, 탄소섬유(CF) 폭(w1,w2,w3)은 부위에 따라 제각각이 된다. (이를 탄소섬유테이프의 폭이 부위별로 달라지는 “원인 2”라 칭한다)
이러한 원인 1 및 2로 인해, 폭이 일정하지 못한 탄소섬유테이프(T1)가 제조된다. 이렇게 폭이 일정하지 못한 탄소섬유테이프(T1)로 전자파 차폐케이블을 만들면, 차폐케이블의 부위별로, 전자파 차폐 정도가 달라져 차폐케이블의 성능이 떨어질 수밖에 없다.
한국등록특허(10-1675905)
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있는, 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치는,
길이방향으로 탄소섬유들을 공급하는 공급유닛;
상기 탄소섬유들을 폭 방향으로 스프레딩 하는 스프레딩유닛;
상기 스프레딩된 탄소섬유들의 아래쪽에서 액상폴리머를 상기 탄소섬유들 후면부로 토출하는 토출유닛;
상기 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어서, 상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포시키는 스크래핑유닛;
상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 건조시켜 탄소섬유테이프로 만드는 건조유닛;
상기 탄소섬유테이프를 회수하는 회수유닛; 및
상기 스크래핑유닛에 의해 상기 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들을 상기 건조유닛으로 이동시킨 다음, 상기 건조유닛에 의해 만들어진 탄소섬유테이프를 상기 회수유닛으로 운반하는 운반유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 스프레딩 된 탄소섬유들 후면부에 액상폴리머를 정량으로 토출하고, 토출된 액상폴리머를 긁어서 탄소섬유들 후면부에 균일하게 분포시키고, 액상폴리머가 탄소섬유들 사이로 침투하기 전에 건조시켜, 탄소섬유테이프로 만든다. 따라서, 본 발명을 사용하면, 종래 욕조에 담긴 액상폴리머가 탄소섬유들 사이로 침투하여, 탄소섬유 사이를 무작위로 벌리는 현상을 막을 수 있어, 폭이 균일한 탄소섬유테이프를 만들어진다.
본 발명은, 회수유닛의 장력이 탄소섬유들에 일정하게 작용된다. 즉, 스프레딩 된 탄소섬유들 후면부에 액상폴리머가 토출되고 토출된 액상폴리머가 긁혀 탄소섬유들 후면부에 액상폴리머가 균일하게 분포되고, 액상폴리머가 탄소섬유들 사이로 침투되기 전에 액상폴리머가 건조되는 동안에도, 탄소섬유들에 일정하게 회수유닛의 장력이 작용된다. 따라서, 본 발명을 사용하면, 탄소섬유들에 작용되는 장력 변화가 없어, 폭이 균일한 탄소섬유테이프를 만들어진다.
도 1은 폭이 일정하지 않은 탄소섬유테이프를 찍은 사진이다.
도 2는 종래 탄소섬유테이프 제조장치를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 폭이 일정한 탄소섬유테이프를 찍은 사진이다.
도 5는 도 3에 도시된 노즐의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 제1변형예에 따른 노즐의 단면을 나타낸 도면이다.
도 7은 제2변형예에 따른 노즐의 단면을 나타낸 도면이다.
도 8은 도 3에 도시된 스크래퍼를 정면에서 바라본 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치를 상세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치(10)는, 공급유닛(100), 스프레딩유닛(110,120,130), 토출유닛(140), 스크래핑유닛(150), 건조유닛(160), 회수유닛(170), 운반유닛(180)으로 구성된다.
공급유닛(100)은, 길이방향으로 탄소섬유(CF)들을 공급한다. 공급유닛(100)은 탄소섬유들이 감기는 롤러와, 롤러를 회전시키는 구동부로 구성된다. 이들은 공지기술로 구현 가능하므로 그 도시 및 자세한 설명을 생략한다.
탄소섬유는 고분자 사이징 1wt% 미만인 탄소섬유이다. 이러한 탄소섬유는 구리선이나 주석도금연동선에 비해 강도는 우수하나, 전기전도도가 떨어진다. 전기전도도를 향상시키기 위해서, 탄소섬유에 금속(니켈, 구리, 코발트, 철 등)이 코팅된다. 이때, 금속 코팅의 두께는 대략 250∼300nm이고, 이때 전기전도도는 대략 5.6×10^3(S/cm)이다.
이렇게 탄소섬유 표면에 금속을 코팅한 금속코팅 탄소섬유(Metal-coated Carbon Fiber, MCF)라 칭한다.
금속코팅 탄소섬유는 탄소섬유 고유의 장점을 그대로 가질 뿐만 아니라, 향상된 전기적 특성도 가지고 있어, 전자파 차폐케이블의 차폐층으로 충분히 사용될 수 있다.
본 발명에서 탄소섬유는, 순수한 탄소섬유와 금속코팅 탄소섬유를 모두 지칭하는 넓은 개념이다.
스프레딩유닛(110,120,130)은, 공급유닛(100)으로부터 공급받은 탄소섬유들을 폭 방향으로 스프레딩 한다. 스프레딩유닛(110,120,130)은, 차례대로 배치된 가열기(110), 진공흡입기(120), 압착기(130)로 구성된다. 길이방향으로 공급된 탄소섬유들은, 가열기(110), 진공흡입기(120), 압착기(130)를 차례대로 거치는 동안 폭 방향으로 스프레딩(spreading) 된다. 도 3에 도시된 탄소섬유의 개수는 도면의 복잡함을 피하게 위해 최소화시켰다. 실제로 탄소섬유의 개수는 12K(12000개) 정도이다.
가열기(110)의 내부에는, 히터, 롤러, 롤러를 회전시키는 모터, 히터와 롤러에 전원을 공급하는 전원부 등이 구비된다. 이들은 공지기술로 구현 가능하므로 그 도시 및 자세한 설명을 생략한다. 탄소섬유들은 가열기(110)를 지나면서 가열된다.
진공흡입기(120)의 내부에는, 진공펌프, 롤러, 롤러를 회전시키는 모터, 진공펌프와 전원을 공급하는 전원부 등이 구비된다. 이들은 공지기술로 구현 가능하므로 그 도시 및 자세한 생략한다. 진공펌프는 가열된 탄소섬유들 아래에 위치하여 공기를 빨아들인다. 진공펌프로 빨려 들어가는 공기는 탄소섬유들 사이를 지나면서 탄소섬유들 사이를 벌린다. 탄소섬유들은 진공흡입기(120)를 거치면서 폭 방향으로 퍼진다.
압착기(130)는 상부롤러(131), 후면부롤러(132), 상부롤러(131) 및 후면부롤러(132)를 회전시키는 모터, 모터에 전원을 공급하는 전원부로 구성된다. 이들은 공지기술로 구현 가능하므로 그 도시 및 자세한 설명을 생략한다. 탄소섬유들은 상부롤러(131), 후면부롤러(132) 사이를 지나면서 압착된다.
상술한 가열기(110), 진공흡입기(120), 압착기(130)를 한 세트로 묶고, 이를 순차적으로 여러 세트 둘 수도 있다. 이 경우, 탄소섬유들을 가열하고, 가열된 탄소섬유들 아래에서 공기를 빨아들여 탄소섬유들을 폭 방향으로 벌리고, 폭 방향으로 벌어진 탄소섬유들을 압착하는 스프레딩 작업을 수회 반복할 수 있다. 이로 인해, 탄소섬유들의 폭을 점점 더 벌릴 수 있다.
토출유닛(140)은, 스프레딩된 탄소섬유들의 아래쪽에서 액상폴리머(P)를 탄소섬유들 후면부로 토출한다. 액상폴리머의 종류로, 폴리비닐알코올(PVA), 실리콘, 폴리우레탄, 에폭시 등이 있다.
본 발명은 탄소섬유들을 액상폴리머가 담긴 욕조에 통과시켜 액상폴리머를 탄소섬유들에 묻히는 것이 아니라, 액상폴리머를 탄소섬유들 후면부에 직접 토출하는 방식을 취하고 있다. 이러한 방식을 사용하면, 탄소섬유들의 후면부에 액상폴리머를 정량으로 토출할 수 있어, 탄소섬유들에 묻는 액상폴리머의 양을 정확하게 조절할 수 있다.
토출유닛(140)은 노즐(141), 구동부(142), 공급부(미도시)로 구성된다. 구동부(142)는 노즐(141)을 회전시킨다. 공급부는 액상폴리머가 담긴 실린지와, 액상폴리머를 노즐(141)로 공급하는 펌프로 구성된다. 이들은 공지기술로 구현 가능하므로 그 도시 및 자세한 설명을 생략한다.
노즐(141)은 탄소섬유들 후면부로 액상폴리머를 토출한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 노즐(141)은 단일 구멍(141a)을 가진다. 노즐(141)은 단일 구멍(141a)을 통해 동일한 종류의 액상폴리머를 토출한다.
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 단일 구멍이 아닌 복수개의 구멍(241)들을 가진 노즐(240)이 사용될 수도 있다. 복수개의 구멍을 통해 동일한 종류의 액상폴리머가 토출된다. 이러한 노즐(240)은, 복수개의 구멍을 통해 동일한 양의 액상폴리머를 나누어 토출할 수 있어, 단일 구멍에서 액상폴리머가 하나의 덩어리로 토출될 때보다, 토출되는 액상폴리머의 양이 정확해질 수 있다. 물론, 노즐(240)에서 구멍의 개수는 달라질 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 각기 다른 종류의 액상폴리머를 토출하기 위한 구멍들(341a,341b,341c)이 하나의 모듈(341)을 이루며, 이러한 모듈(341)들이 수평방향으로 일렬로 배치된 노즐(340)이 사용될 수도 있다.
이 경우, 예를 들어, 구멍(341a)들을 통해 폴리비닐알코올(PVA)이 토출되고, 구멍(341b)들을 통해 실리콘이 토출되고, 구멍(341c)들을 통해 폴리우레탄이 토출될 수 있다. 따라서, 탄소섬유들 후면부에 토출되는 액상폴리머의 종류를 쉽게 변경할 수 있다. 물론, 모듈(341)에 더 많은 구멍을 뚫어, 더 다양한 종류의 액상폴리머를 변경해가며, 탄소섬유들의 후면부에 토출할 수도 있다.
물론, 노즐(340)에서 모듈의 개수와 구멍의 개수는 달라질 수 있다.
스크래핑유닛(150)은, 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어서, 상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포시킨다.
스크래핑유닛(150)은 스크래퍼(151)와 구동부(152)로 구성된다. 구동부(142)는 스크래퍼(151)를 회전시킨다. 구동부(142)는 공지기술로 구현 가능하므로 자세한 설명을 생략한다.
스크래퍼(151)는 금속 또는 합성수지로 만들어진다. 스크래퍼(151)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 스크래퍼(151)는 몸체(151a), 가이드돌기(151b), 결합부(151c)로 구성된다. 가이드돌기(151b)는 탄소섬유들의 후면부에 토출된 액상폴리머가 긁혀지는 동안, 탄소섬유들이 벌어지지 않게 막아준다. 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머는, 가이드돌기(151a) 사이에 위치된 몸체(151a)의 상단 모서리에 의해 긁혀진다. 결합부(151c)에는 구동부(152)의 회전축이 결합된다.
건조유닛(160)은, 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 신속하게 건조시켜, 탄소섬유테이프(T)로 만든다. 건조유닛(160)은 탄소섬유들 상측에 위치된다. 건조유닛(160)은 세라믹 히터로 구성된다. 건조유닛(160)은 250℃~300℃ 온도에서 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 건조시킨다. 건조유닛(160)이 액상폴리머를 건조시키는 동안은, 회수유닛(170)은 탄소섬유들을 감아서 회수하지 않고 일정한 장력만을 준다. 건조유닛(160)은 스크래핑유닛(150)에서 공급된 탄소섬유들을 신속하게 건조시키기 위해, 스크래핑유닛(150)에서 20cm 이내의 거리에 위치된다. 그 보다 멀면, 탄소섬유들의 후면부에 토출된 액상폴리머가 건조되기 전에 탄소섬유들 사이로 침투하게 되어, 탄소섬유들의 폭을 제각각으로 만들어 버리기 때문이다.
회수유닛(170)은, 탄소섬유테이프(T)를 회수한다. 회수유닛(170)은 탄소섬유들이 감겨지는 롤러와, 롤러를 회전시키는 구동부로 구성된다. 이들은 공지기술로 구현 가능하므로 자세한 설명을 생략한다. 회수유닛(170)은 탄소섬유들을 30-50N/m의 장력으로 일정하게 당겨준다. 이로 인해, 탄소섬유들이 폭이 일정하게 유지될 수 있다.
운반유닛(180)은, 스크래핑유닛(150)에 의해 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들을 건조유닛(160)으로 이동시킨 다음, 건조유닛(160)에 의해 만들어진 탄소섬유테이프(T)를 회수유닛(170)으로 운반한다.
운반유닛(180)은 롤러(181,182), 벨트(183), 구동부(미도시)로 구성된다. 롤러(181,182)는 벨트(183)의 양끝단에 각각 위치된다. 롤러(181,182)는 벨트(183)를 이동시킨다. 구동부는 롤러(181,182)를 회전시킨다. 벨트(183) 위로 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들이 올려진다. 벨트(183)는 이형필름으로 만들어진다. 그 이유는, 액상폴리머가 건조되어 만들어진 탄소섬유테이프(T1)가 손상 없이 벨트(183)에서 쉽게 떨어져, 회수유닛(170)의 롤러에 감기게 하기 위함이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치의 작동을 설명한다.
공급유닛(100)은 길이방향으로 탄소섬유(CF)들을 공급한다.
스프레딩유닛(110,120,130)은 공급유닛(100)으로부터 공급받은 탄소섬유들을 폭 방향으로 스프레딩 한다.
토출유닛(140)은 스프레딩된 탄소섬유들의 아래쪽에서 액상폴리머를 탄소섬유들 후면부로 토출한다.
스크래핑유닛(150)은 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어서, 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포시킨다.
운반유닛(180)은 스크래핑유닛(150)에 의해 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들을 건조유닛(160)으로 이동시킨다.
건조유닛(160)은 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 건조시켜, 탄소섬유테이프(T)로 만든다.
운반유닛(180)은 탄소섬유테이프(T)를 회수유닛(170)으로 운반한다.
회수유닛(170)은 탄소섬유테이프(T)를 회수한다.
이렇게 만들어진 탄소섬유테이프(T)는 도 4에 도시된 바와 같이 폭(w1,w2,w3)이 균일하다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치를 상세히 설명한다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치(20)는, 본 발명의 제1실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치(10)의 스크래핑유닛(150)과 건조유닛(160) 사이에 광센서유닛(190)이 더 추가되고, 광센서유닛(190)과 건조유닛(160) 사이에 새로운 토출유닛(140)과 새로운 스크래핑유닛(150)이 더 추가되어 구성된다.
이를 제외하고는 본 발명의 제1실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치(10)와 동일하다.
광센서유닛(190)은 탄소섬유들 폭 방향으로 일렬로 복수개가 배열된 광센서들로 구성된다. 광센서는 탄소섬유들 위아래로 배치된 한 쌍의 발광부(191)와 수광부(192)로 구성된다. 발광부(191)에서 빛을 쏘면 마주보는 수광부(192)에서 빛을 받는다. 탄소섬유들의 후면부에 액상폴리머가 균일하게 분포되지 않으면, 탄소섬유들의 후면부에 액상폴리머가 균일하게 분포된 경우에 수광부(192)가 받는 빛의 양과 달라진다. 예를 들어, 탄소섬유들의 후면부에 액상폴리머가 균일하게 분포된 경우에 폴리머에 의해 수광부(192)가 받는 빛이 거의 없다면, 탄소섬유들의 후면부에 액상폴리머가 균일하게 분포되지 않다면, 폴리머 사이로 틈이 생겨, 수광부(192)가 받는 빛의 양이 많아진다. 이렇게, 수광부(192)가 받는 빛의 양이 평소 보다 많아지면, 탄소섬유들의 후면부에 액상폴리머가 균일하게 분포되지 않은 것으로 판단한다. 액상폴리머의 균일 분포여부는, 광센서가 위치된 부위별로 측정될 수 있다.
이렇게 액상폴리머가 균일하게 분포되지 않은 경우, 새로운 토출유닛(140)에서 추가적으로 액상폴리머를 토출하고, 새로운 스크래핑유닛(150)에서 액상폴리머를 추가적으로 긁어준다. 이때, 제2변형예에 따른 복수개의 구멍을 가진 노즐(240)을 사용하면, 액상폴리머가 부족한 지점에만 액상폴리머를 추가적으로 토출할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 건조유닛(160)은, 제1실시예에 따른 건조유닛(160)과 마찬가지로, 첫 번째 스크래핑유닛(150)으로부터 20cm 이내의 거리에 위치되어야 한다. 그 보다 멀면, 탄소섬유들의 후면부에 토출된 액상폴리머가 건조되기 전에 탄소섬유들 사이로 침투하게 되어, 탄소섬유들의 폭을 제각각으로 만들어 버리기 때문이다.
따라서, 본 발명의 제2실시예에서, 2개의 토출유닛(140)과, 2개의 스크래핑유닛(150)이, 첫 번째 스크래핑유닛(150)으로부터 건조유닛(160) 사이 20cm 안에 모두 배치될 수 있게, 본 발명의 제1실시예에서 보다 토출유닛(140)과 스크래핑유닛(150)을 작게 만드는 것이 필요하다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치의 작동을 설명한다.
공급유닛(100)은 길이방향으로 탄소섬유(CF)들을 공급한다.
스프레딩유닛(110,120,130)은 공급유닛(100)으로부터 공급받은 탄소섬유들을 폭 방향으로 스프레딩 한다.
토출유닛(140)은 스프레딩된 탄소섬유들의 아래쪽에서 액상폴리머를 탄소섬유들 후면부로 토출한다.
스크래핑유닛(150)은 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어서, 상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포시킨다.
광센서유닛(190)은 액상폴리머의 균일분포도를 측정한다.
탄소섬유들에 액상폴리머가 균일하게 분포되지 않으면, 새로운 토출유닛(140)에서 추가적으로 액상폴리머를 탄소섬유들 후면부에 토출하고, 새로운 스크래핑유닛(150)에서 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어준다.
운반유닛(180)은 스크래핑유닛(150)에 의해 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들을 건조유닛(160)으로 이동시킨다.
건조유닛(160)은 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 건조시켜, 탄소섬유테이프(T)로 만든다.
운반유닛(180)은 탄소섬유테이프(T)를 회수유닛(170)으로 운반한다.
회수유닛(170)은 탄소섬유테이프(T)를 회수한다.
이렇게 만들어진 탄소섬유테이프(T)는 도 4에 도시된 바와 같이 폭(w1,w2,w3)이 균일하다.
1,10,20: 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치
100: 공급유닛 110: 가열기
120: 진공흡입기 130: 압착기
140: 토출유닛 150: 스크래핑유닛
160: 건조유닛 170: 회수유닛
180: 운반유닛
CF: 탄소섬유
T: 탄소섬유테이프

Claims (5)

  1. 길이방향으로 탄소섬유들을 공급하는 공급유닛;
    상기 탄소섬유들을 폭 방향으로 스프레딩 하는 스프레딩유닛;
    상기 스프레딩된 탄소섬유들의 아래쪽에서 액상폴리머를 상기 탄소섬유들 후면부로 토출하는 토출유닛;
    상기 탄소섬유들 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어서, 상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포시키는 스크래핑유닛;
    상기 탄소섬유들의 후면부에 균일하게 분포된 액상폴리머를 건조시켜 탄소섬유테이프로 만드는 건조유닛;
    상기 탄소섬유테이프를 회수하는 회수유닛; 및
    상기 스크래핑유닛에 의해 상기 액상폴리머가 후면부에 균일하게 분포된 탄소섬유들을 상기 건조유닛으로 이동시킨 다음, 상기 건조유닛에 의해 만들어진 탄소섬유테이프를 상기 회수유닛으로 운반하는 운반유닛을 포함하며,
    상기 스크래핑유닛은, 스크래퍼와 상기 스크래퍼를 회전시켜 상기 탄소섬유들의 후면에 위치시키는 구동부로 구성되며,
    상기 스크래퍼는,
    상기 탄소섬유들의 후면에 상향 경사지게 닿은 상단 모서리를 구비한 몸체; 상기 상단 모서리의 양 끝단에 돌출되어,~ 상기 상단 모서리가 상기 탄소섬유들의 후면부에 토출된 액상폴리머를 긁어주는 동안, 상기 탄소섬유들이 폭방향으로 벌어지지 않게 막아주는 가이드돌기; 상기 몸체를 상기 구동부의 회전축과 연결시키주는 결합부로 구성된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치.
  2. 제1항에 있어서, 토출유닛은,
    동일한 종류의 액상폴리머를 토출하는 단일 구멍을 가진 노즐 또는, 동일한 종류의 액상폴리머를 토출하는 복수개의 구멍을 가진 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치.
  3. 제1항에 있어서, 토출유닛은,
    각기 다른 종류의 액상폴리머를 토출하는 구멍들이 하나의 모듈을 이루며, 이러한 모듈들이 수평방향으로 일렬로 묶여진 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스크래핑유닛과 상기 건조유닛 사이에 광센서유닛이 더 구비되며,
    상기 광센서유닛은, 상기 탄소섬유들 폭 방향으로 일렬로 복수개가 배열된 광센서들로 구성되며,
    상기 광센서는 상기 탄소섬유들 위아래로 배치된 한 쌍의 발광부와 수광부로 구성된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 광센서유닛과 상기 건조유닛 사이에,
    토출유닛과 스크래핑유닛이 더 배치된 것을 특징으로 하는 전자파 차폐용 탄소섬유테이프 제조장치.
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