KR102075412B1 - 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드 - Google Patents

Abstract

복합소재 성형장치용 믹싱 헤드가 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드는, 복합소재 성형체를 성형하는 수지이송몰딩 성형공정에서, 기지제와 개시제를 포함하는 제1 수지와, 기지제와 활성제를 포함하는 제2 수지를 혼합한 열경화성 수지를 몰딩 금형으로 주입하기 위한 것으로서, ⅰ)하단으로 개방된 노즐 통로와 연결되며 상단이 폐쇄된 중공으로 형성되는 제1 밸브 통로부와, 제1 밸브 통로부와 각각 연결되는 제1 수지 유입부/유출부와, 제1 밸브 통로부와 각각 연결되는 제2 수지 유입부/유출부와, 제1 밸브 통로부와 연결되는 진공 통로부를 포함하는 헤드 본체와, ⅱ)길이 방향을 따라 관통된 중공으로서의 제2 밸브 통로부와, 진공 통로부와 제2 밸브 통로부를 선택적으로 연결하는 연결 홀을 형성하며, 제1 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 제1 수지 유입부/유출부, 제2 수지 유입부/유출부, 노즐 통로, 그리고 진공 통로부를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브 바디와, ⅲ)제2 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 연결 홀을 선택적으로 개폐하는 제2 밸브 바디를 포함할 수 있다.

Description

복합소재 성형장치용 믹싱 헤드 {MIXING HEAD FOR COMPLEX MATERIALS FORMING DEVICE}

본 발명의 실시 예는 복합소재 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수지이송몰딩(RTM: Resin Transfer Molding) 성형공정에서 열경화성 수지를 믹싱하며 몰딩 금형으로 주입하는 믹싱 헤드에 관한 것이다.

최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic) 등과 같은 플라스틱 복합소재의 판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다.

여기서, 플라스틱 복합소재는 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 항공 분야나 자동차 분야에서 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 당 업계에서는 플라스틱 복합소재의 향후 사용이 더욱 확대되고, 제조량 또한 비약적으로 증가될 것으로 기대하고 있다.

플라스틱 복합소재는 플라스틱 수지류에 섬유소재를 함침하여 경화시킨 것으로, 예를 들면 탄소섬유를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 탄소섬유를 플라스틱 수지류에 함침하여 경화시킴으로써 제조될 수 있다.

즉, 플라스틱 수지류는 경도가 우수한 반면 인장강도가 약해 쉽게 끊어지고, 탄소섬유는 인장강도가 높지만 굽힘 반발력이 없기 때문에, 플라스틱 복합소재는 이들 플라스틱 수지류와 탄소섬유를 결합하여 제조될 수 있다.

플라스틱 복합소재는 프리폼(preform) 성형공정 및 수지이송몰딩(RTM: Resin Transfer Molding) 공정을 통하여 제조될 수 있다. 프리폼 성형공정에서는 섬유소재에 열가소성 수지의 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료인 프리프레그(prepreg)를 예열하여 연화시킨 후 다수 매로 적층하고, 그 적층된 프리프레그를 성형 금형으로 압착하며 프리폼 성형체를 성형한다. 그리고, 수지이송몰딩 공정에서는 몰딩 금형 내에 여러 장의 프리폼 성형체를 안착시키고 그 몰딩 금형에 열 경화성 수지를 고압으로 주입하여 경화시키며 원하는 형상의 복합소재 성형체를 성형한다.

한편, 수지이송몰딩 공정에서는 상부 금형과 하부 금형으로 이루어진 몰딩 금형에서 그 상부 금형과 하부 금형 사이에 프리폼 성형체를 위치시키며 이들 상부 금형과 하부 금형을 합형하고, 그 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티 내에 열경화성 수지를 고압으로 주입한다.

이와 같이 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티로 열경화성 수지를 주입하기 위해 몰딩 금형에는 믹싱 헤드가 설치되는데, 그 믹싱 헤드는 열경화성 수지를 믹싱하며, 캐비티와 연결되는 상부 금형의 수지 주입 통로를 통해 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티 내로 열경화성 수지를 고압으로 주입한다.

여기서, 수지이송몰딩 공정에 적용되는 통상적인 열경화성 수지는 기지제, 개시제 및 활성제를 혼합한 것으로, 이들 기지제, 개시제 및 활성제의 중합 반응으로 열 경화될 수 있는 수지이다.

종래 기술에서는 탱크에 카프로락탐과 같은 기지제와 개시제를 혼합하여 저장하고, 다른 탱크에 상기한 기지제와 활성제를 혼합하여 저장한 상태에서, 믹싱 헤드에 기지제와 개시제의 혼합물을 압송하고, 믹싱 헤드에 기지제와 활성제의 혼합물을 압송하며, 그 믹싱 헤드를 통해 기지제, 개시제 및 활성제를 혼합한 열경화성 수지를 몰딩 금형의 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티로 주입한다.

그리고, 상기한 열경화성 수지를 몰딩 금형으로 주입하지 않는 경우에는 믹싱 헤드에 의하여 기지제와 개시제의 혼합물을 탱크를 통해 지속적으로 순환시키고, 믹싱 헤드에 의하여 기지제와 활성제의 혼합물을 다른 탱크를 통해 지속적으로 순환시키며, 이들 혼합물의 점도를 유지시키고 있다.

한편, 종래 기술에서 몰딩 금형에는 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티로 주입되는 열경화성수지가 프리폼 성형체에 원활하게 함침될 수 있도록 그 캐비티에 진공을 조성하기 위한 진공 헤드가 설치된다.

이러한 진공 헤드는 진공 펌프와 연결되는 것으로, 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티와 연결되는 하부 금형의 진공 통로에 설치되며, 그 진공 형성 통로를 피스톤 타입으로 개폐하는 구조로 이루어진다.

이에 종래 기술에서는 진공 헤드를 통해 진공 형성 통로를 개방하게 되면, 진공 펌프의 구동에 의하여 진공 형성 통로를 통해 상부 금형과 하부 금형 사이의 캐비티에 진공을 조성할 수 있다.

그런데, 종래 기술에서는 믹싱 헤드와 별개로 진공 헤드를 몰딩 금형에 구성함에 따라, 소형 금형의 경우 공간적인 문제를 발생시킬 수 있고, 몰딩 금형의 전체적인 구조 및 복합소재 성형체의 생산 공정이 복잡하며, 설비 투자비가 증가할 수 있다.

상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 몰딩 금형의 진공 통로 구조 및 진공 헤드를 삭제하고, 간단한 구성으로 수지의 주입과 진공 조성을 동시에 구현할 수 있도록 한 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드는, 복합소재 성형체를 성형하는 수지이송몰딩 성형공정에서, 기지제와 개시제를 포함하는 제1 수지와, 기지제와 활성제를 포함하는 제2 수지를 혼합한 열경화성 수지를 몰딩 금형으로 주입하기 위한 것으로서, ⅰ)하단으로 개방된 노즐 통로와 연결되며 상단이 폐쇄된 중공으로 형성되는 제1 밸브 통로부와, 상기 제1 밸브 통로부와 각각 연결되는 제1 수지 유입부/유출부와, 상기 제1 밸브 통로부와 각각 연결되는 제2 수지 유입부/유출부와, 상기 제1 밸브 통로부와 연결되는 진공 통로부를 포함하는 헤드 본체와, ⅱ)길이 방향을 따라 관통된 중공으로서의 제2 밸브 통로부와, 상기 진공 통로부와 상기 제2 밸브 통로부를 선택적으로 연결하는 연결 홀을 형성하며, 상기 제1 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1 수지 유입부/유출부, 제2 수지 유입부/유출부, 노즐 통로, 그리고 상기 진공 통로부를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브 바디와, ⅲ)상기 제2 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 연결 홀을 선택적으로 개폐하는 제2 밸브 바디를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 통로부의 내주 면과 상기 제1 밸브 바디의 상단 사이에는 압력을 공급받는 제1 챔버가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 헤드 본체의 상단과 상기 제2 밸브 바디의 상단 사이에는 압력을 공급받는 제2 챔버가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 헤드 본체는 상기 제1 챔버와 연결되는 제1 압력 유출입구를 형성하고, 상기 제2 챔버와 연결되는 제2 압력 유출입구를 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 통로부의 내주 면에는 상기 제1 및 제2 밸브 바디의 상하 스트로크를 제한하는 복수 개의 스토퍼들이 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디의 외주 면 양측에는 상기 제1 수지 유입부/유출부를 연결하며, 상기 제2 수지 유입부/유출부를 연결하는 요홈 형태의 연결 통로부가 각각 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디는 상기 제1 밸브 통로부에서 하사 점으로 하강하며, 상기 연결 통로부를 통해 상기 제1 수지 유입부/유출부를 개방하고, 상기 연결 통로부를 통해 상기 제2 수지 유입부/유출부를 개방하며, 상기 노즐 통로를 폐쇄하고, 상기 진공 통로부와 상기 연결 홀을 연결할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디가 하사 점으로 하강한 상태에서, 상기 제2 밸브 바디는 상기 제2 밸브 통로부에서 하사 점으로 하강하며, 상기 연결 홀을 폐쇄할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디가 하사 점으로 하강한 상태에서, 상기 제2 밸브 바디는 상기 제2 밸브 통로부에서 상사 점으로 상승하며, 상기 연결 홀을 개방할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제2 밸브 바디가 상사 점으로 상승한 상태에서, 상기 제1 밸브 바디는 상기 제1 밸브 통로부에서 상사 점으로 상승하며, 상기 제1 수지 유입부 및 제2 수지 유입부를 개방하고, 상기 제1 수지 유출부 및 상기 제2 수지 유출부를 폐쇄하며, 상기 노즐 통로를 개방하고, 상기 진공 통로부를 폐쇄할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제2 밸브 바디는 상기 제2 밸브 통로부에서 상기 연결 홀을 폐쇄할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드는, 복합소재 성형체를 성형하는 수지이송몰딩 성형공정에서, 기지제와 개시제를 포함하는 제1 수지와, 기지제와 활성제를 포함하는 제2 수지를 혼합한 열경화성 수지를 몰딩 금형으로 주입하기 위한 것으로서, ⅰ)하단으로 개방된 노즐 통로와 연결되며 상단이 폐쇄된 중공으로서의 제1 밸브 통로부를 형성하고, 압력을 공급받는 제1 및 제2 챔버를 상기 제1 밸브 통로부에 각각 구획 형성하는 헤드 본체와, ⅱ)상기 헤드 본체의 일측에 상기 제1 밸브 통로부와 각각 연결되게 형성되며, 제1 펌프를 통해 제1 수지 저장탱크와 연결되는 제1 수지 유입부/유출부와, ⅲ)상기 헤드 본체의 다른 일측에 상기 제1 밸브 통로부와 각각 연결되게 형성되며, 제2 펌프를 통해 제2 수지 저장탱크와 연결되는 제2 수지 유입부/유출부와, ⅳ)상기 헤드 본체에서 상기 제1 수지 유입부/유출부의 상측에 상기 제1 밸브 통로부와 연결되게 형성되며, 진공 펌프와 연결되는 진공 통로부와, ⅴ)길이 방향을 따라 관통된 중공으로서의 제2 밸브 통로부와, 상기 진공 통로부와 상기 제2 밸브 통로부를 선택적으로 연결하는 연결 홀을 형성하며, 상기 제1 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1 수지 유입부/유출부, 제2 수지 유입부/유출부, 노즐 통로, 그리고 상기 진공 통로부를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브 바디와, ⅵ)상기 제2 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 연결 홀을 선택적으로 개폐하는 제2 밸브 바디를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디는 상기 제1 챔버에 인가되는 압력에 의해 상기 제1 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제2 밸브 바디는 상기 제2 챔버에 인가되는 압력에 의해 상기 제2 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디의 외주 면 양측에는 상기 제1 수지 유입부/유출부를 연결하며, 상기 제2 수지 유입부/유출부를 연결하는 요홈 형태의 연결 통로부가 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 밸브 바디는 상기 제1 밸브 통로부에서 하사 점으로 하강하며, 상기 제1 수지 유입부/유출부를 개방하고, 상기 제2 수지 유입부/유출부를 개방하며, 상기 노즐 통로를 폐쇄하고, 상기 진공 통로부와 연결 홀을 연결할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제2 밸브 바디는 상기 제2 밸브 통로부에서 하사 점으로 하강하고, 상기 연결 홀을 폐쇄할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 수지 유입부/유출부는 상기 제1 펌프에 의해 제1 수지를 상기 제1 수지 저장탱크로 순환시키며, 상기 제2 수지 유입부/유출부는 상기 제2 펌프에 의해 제2 수지를 상기 제2 수지 저장탱크로 순환시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제2 밸브 바디는 상기 제2 밸브 통로부에서 상사 점으로 상승하며, 상기 연결 홀을 개방할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 진공 통로부는 상기 진공 펌프에 의해 상기 제2 밸브 통로부 및 연결 홀을 통하여 공기를 흡입할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제2 밸브가 상사 점으로 상승한 상태에서, 상기 제1 밸브 바디는 상기 제1 밸브 통로부에서 상사 점으로 상승하며, 상기 제1 수지 유입부 및 제2 수지 유입부를 개방하고, 상기 제1 수지 유출부 및 상기 제2 수지 유출부를 폐쇄하며, 상기 노즐 통로를 개방하고, 상기 진공 통로부를 폐쇄하고, 상기 제2 밸브 바디는 상기 연결 홀을 폐쇄할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드에 있어서, 상기 제1 수지 유입부는 상기 제1 펌프에 의해 상기 노즐 통로로 제1 수지를 유입하며, 상기 제2 수지 유입부는 상기 제2 펌프에 의해 상기 노즐 통로로 제2 수지를 유입할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 수지의 주입과 진공 조성을 동시에 구현하며, 종래 기술에서와 같은 몰딩 금형의 진공 통로 구조 및 진공 헤드를 삭제할 수 있으므로, 복합소재 성형체의 생산 설비 및 공정을 단순화시킬 수 있고, 설비 투자비를 절감할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 복합소재 성형장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드를 도시한 단면 구성도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시 예가 적용되는 복합소재 성형장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드를 도시한 단면 구성도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예는 프리폼(preform) 성형공정 및 수지이송몰딩(RTM: Resin Transfer Molding) 성형공정을 통해 복합소재 성형체를 성형하는 복합소재 성형 시스템에 적용될 수 있다.

여기서, 상기 복합소재 성형체는 예를 들어, 차체의 경량화를 도모하기 위해 차체 패널과 같은 차체 조립용 부품으로 사용될 수 있다. 그러나 상기 복합소재 성형체는 차체용 패널에 적용되는 것에 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수도 있다.

더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체에 조립되는 차체 부품으로서의 복합소재 성형체를 성형하는 것으로 한정하여 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 적용되는 판재 부품으로서의 복합소재 성형체를 성형하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.

상기와 같은 복합소재 성형체는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있고, 더 나아가서는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있다.

이러한 복합소재 성형체는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성이 있다.

그리고, 상기 복합소재 성형체는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성도 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에 적용되는 복합소재 성형장치(1)는 프리폼 성형공정 이후의 공정인 수지이송몰딩 공정에 적용될 수 있다.

여기서, 상기 프리폼 성형공정은 복합소재 성형체의 예비 성형체인 프리폼 성형체를 성형하는 공정이다. 프리폼 성형공정에서는 섬유소재에 열가소성 수지의 매트릭스 수지를 예비 함침한 성형 재료인 열가소성 프리프레그(prepreg) 소재를 성형 금형을 통해 열간 압착 및 냉각하며 프리폼 성형체를 성형한다.

그리고, 상기 수지이송몰딩 공정에서는 프리폼 성형공정에서 성형된 프리폼 성형체를 몰딩 금형 내에 안착하고, 그 몰딩 금형으로 열경화성 수지를 주입하여 경화시키며 원하는 형상의 복합소재 성형체를 성형한다.

이와 같이 상기 수지이송몰딩 공정에 적용되는 복합소재 성형장치(1)는 기본적으로, 하부 다이(3)와 상부 다이(5)로 구성된 몰딩 금형(2)과, 하부 다이(3)와 상부 다이(5) 사이의 캐비티 내로 열경화성 수지를 주입하는 본 발명의 실시 예에 따른 믹싱 헤드(100)를 포함한다.

상기 몰딩 금형(2)에서 하부 다이(3)는 복합소재 성형체로서의 성형 제품 하단면 형상에 대응하는 성형 면을 상부 면에 형성하고 있다. 상기 성형 면은 성형 제품의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 하형 스틸의 상부 면에 형성된다. 상기 하부 다이(3)의 성형 면에는 최종 복합소재 성형체로 성형될 성형 소재(9)로서의 프리폼 성형체가 안착된다.

상기 몰딩 금형(2)에서 상부 다이(5)는 하부 다이(3)의 상측에서 구동원(도면에 도시되지 않음)에 의해 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 설치된다. 상기 상부 다이(5)는 복합소재 성형체로서의 성형 제품 상단면 형상에 대응하는 성형 면을 하부 면에 형성하고 있다. 상기 성형 면은 성형 제품의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 상형 스틸의 하부 면에 형성된다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)는 하부 다이(3)와 상부 다이(5)의 합형으로서 성형 소재(9)를 압착한 상태에서, 하부 다이(3) 및 상부 다이(5) 중 적어도 하나에 구비된 수지 공급통로(7)를 통하여 열경화성 수지를 하부 다이(3)와 상부 다이(5) 사이의 캐비티 내로 주입하기 위한 것이다.

여기서, 상기 열경화성 수지는 카프로락탐과 같은 기지제(당 업계에서는 통상적으로 베이스 수지라고도 한다)에 당 업계에 널리 알려진 경화제로서의 개시제 및 활성제를 혼합한 것으로, 이들 기지제, 개시제 및 활성제의 중합 반응으로 열 경화하는 수지이다. 이러한 열경화성 수지는 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 수지와 경화제를 혼합한 수지의 조성으로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 조성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)는 진공 펌프(VP)에 의한 공기 흡입 압력으로 수지 공급통로(7)를 통해 하부 다이(3)와 상부 다이(5) 사이의 캐비티에 진공을 조성할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 실시 예에 의한 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)는 기지제와 개시제를 포함하는 제1 수지(A)와, 기지제와 활성제를 포함하는 제2 수지(B)를 순환시키고, 제1 및 제2 수지(A, B)를 혼합하며 그 혼합된 열경화성 수지(C)를 하부 다이(3)와 상부 다이(5) 사이의 캐비티 내로 주입할 수 있는 구조로 이루어진다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 종래 기술에서와 같은 몰딩 금형의 진공 통로 구조 및 진공 헤드를 삭제하고, 진공 펌프(VF)에 의한 진공 압(부압)을 몰딩 금형(2)의 수지 공급통로(7)에 직접 인가할 수 있는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)를 제공한다.

한편, 상기한 바와 같은 복합소재 성형장치(1)는 제1 수지(A)를 저장하는 제1 수지 저장탱크(T1), 제2 수지(B)를 저장하는 제2 수지 저장탱크(T2)를 포함하고 있다.

상기 제1 수지 저장탱크(T1)는 믹싱 헤드(100)에 대하여 제1 수지(A)를 주입 및 배출하는 제1 순환라인(4)을 통해 그 믹싱 헤드(100)와 연결된다. 상기 제2 수지 저장탱크(T2)는 믹싱 헤드(100)에 대하여 제2 수지(B)를 주입 및 배출하는 제2 순환라인(6)을 통해 그 믹싱 헤드(100)와 연결된다.

여기서, 상기 제1 순환라인(4)에는 제1 수지 저장탱크(T1)에 저장된 제1 수지(A)를 믹싱 헤드(100)에 대해 유출입시키며, 그 제1 수지 저장탱크(T1)로 순환시키기 위한 제1 펌프(P1)가 설치된다.

그리고, 상기 제2 순환라인(6)에는 제2 수지 저장탱크(T2)에 저장된 제2 수지(B)를 믹싱 헤드(100)에 대해 유출입시키며, 그 제2 수지 저장탱크(T2)로 순환시키기 위한 제2 펌프(P2)가 설치된다.

이와 같은 수지이송몰딩 공정에 적용되는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)는 제1 수지 저장탱크(T1)에 저장된 제1 수지(A) 및 제2 수지 저장탱크(T2)에 저장된 제2 수지(B)를 제1 및 제2 펌프(P1, P2)를 통해 설정된 통로로 각각 순환시키며, 제1 및 제2 수지(A, B)를 혼합한 열경화성 수지(C)를 몰딩 금형(2)으로 주입할 수 있다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)는 기본적으로, 헤드 본체(10), 제1 수지 유입부/유출부(21, 22), 제2 수지 유입부/유출부(31, 32), 진공 통로부(41), 제1 밸브 바디(50), 그리고 제2 밸브 바디(80)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 헤드 본체(10)는 몰딩 금형(2)에 결합되거나 별도의 연결수단을 통해 몰딩 금형(2)과 연결되며, 그 몰딩 금형(2)의 수지 공급통로(7)에 연결되게 설치된다. 상기 헤드 본체(10)는 실린더 타입으로 구비되는 바, 하단으로 개방된 노즐 통로(13)와 연결되며 상단이 폐쇄된 중공으로서의 제1 밸브 통로부(11)를 형성하고 있다.

상기 제1 밸브 통로부(11)는 헤드 본체(10)의 상단에서 하단으로 개방된 실린더 공간을 형성한다. 상기에서 노즐 통로(13)는 제1 밸브 통로부(11)의 일 부분으로 헤드 본체(10)의 하단부에 구비된 노즐부에 형성된다.

그리고, 상기 헤드 본체(10)의 제1 밸브 통로부(11)에는 뒤에서 더욱 설명될 제1 밸브 바디(50) 및 제2 밸브 바디(80)를 피스톤 작동시키기 위한 압력을 공급받는 제1 챔버(67) 및 제2 챔버(81)를 구획 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 수지 유입부/유출부(21, 22)는 제1 수지 저장탱크(T1)에 저장된 제1 수지(A)를 유출입시키기 위한 것으로, 헤드 본체(10)의 일측에 제1 밸브 통로부(11)와 각각 연결되게 형성되며, 제1 순환라인(4)을 통해 제1 수지 저장탱크(T1)와 연결된다.

상기 제1 수지 유입부(21)는 헤드 본체(10)의 노즐부 측에 형성되며, 제1 밸브 통로부(11)의 노즐 통로(13) 측과 연결되게 형성된다. 그리고 상기 제1 수지 유출부(22)는 제1 수지 유입부(21)의 상측에 형성되며, 제1 밸브 통로부(11)와 연결되게 형성된다.

여기서, 상기 제1 수지 유입부(21)로 유입되는 제1 수지(A)는 노즐 통로(13)로 유입될 수 있으며, 노즐 통로(13)로 유입되지 않고 제1 수지 유출부(22)로 유출될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 수지 유입부/유출부(31, 32)는 제2 수지 저장탱크(T2)에 저장된 제2 수지(B)를 유출입시키기 위한 것으로, 헤드 본체(10)의 다른 일측에 제1 밸브 통로부(11)와 각각 연결되게 형성되며, 제2 순환라인(6)을 통해 제2 수지 저장탱크(T2)와 연결된다.

상기 제2 수지 유입부(31)는 헤드 본체(10)의 노즐부 측에 형성되며, 제1 밸브 통로부(11)의 노즐 통로(13) 측과 연결되게 형성된다. 그리고 상기 제2 수지 유출부(32)는 제2 수지 유입부(31)의 상측에 형성되며, 제1 밸브 통로부(11)와 연결되게 형성된다.

여기서, 상기 제2 수지 유입부(31)로 유입되는 제2 수지(B)는 노즐 통로(13)로 유입될 수 있으며, 노즐 통로(13)로 유입되지 않고 제2 수지 유출부(32)로 유출될 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 진공 통로부(41)는 헤드 본체(10)에서 제1 수지 유입부(21)의 상측에 제1 밸브 통로부(11)와 연결되게 형성된다. 상기 진공 통로부(41)는 진공라인을 통하여 위에서 언급한 바 있는 진공 펌프(VP)와 연결된다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제1 밸브 바디(50)는 헤드 본체(10)의 제1 수지 유입부/유출부(21, 22), 제2 수지 유입부/유출부(31, 32), 노즐 통로(13), 그리고 진공 통로부(41)를 선택적으로 개폐하는 것으로서, 피스톤 타입으로 구비되며, 제1 밸브 통로부(11)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

상기 제1 밸브 바디(50)는 길이 방향을 따라 관통된 중공으로서의 제2 밸브 통로부(51)와, 헤드 본체(10)의 진공 통로부(41)와 제2 밸브 통로부(51)를 선택적으로 연결하는 연결 홀(53)을 형성하고 있다.

상기 제1 밸브 바디(50)는 제1 밸브 통로부(11)의 내주 면에 밀착되는 피스톤 헤드부를 상단 부분에 형성하며, 그 피스톤부 보다 작은 외경을 지닌 로드부를 형성하고 있다.

여기서, 상기 제1 밸브 통로부(11)의 내주 면과 제1 밸브 바디(50)의 상단 사이에는 공압 또는 유압의 압력(공급 압력 및 배출 압력)을 공급받는 제1 챔버(67)가 구획 형성된다. 그리고, 상기 헤드 본체(10)에는 제1 챔버(67)로 압력을 공급하고, 제1 챔버(67)로부터 압력을 배출하기 위한 제1 압력 유출입구(69)가 형성된다.

따라서, 상기 제1 밸브 바디(50)는 제1 챔버(67)에 인가되는 공급 압력 및 배출 압력에 의해 제1 밸브 통로부(11)에서 상하 방향으로 이동될 수 있다.

더 나아가, 상기 제1 밸브 바디(50)의 외주 면 양측에는 위에서 언급한 바 있는 헤드 본체(10)의 제1 수지 유입부/유출부(21, 22)를 연결하며, 제2 수지 유입부/유출부(31, 32)를 연결하는 요홈 형태의 연결 통로부(68)가 각각 형성된다. 이러한 연결 통로부(68)는 제1 밸브 바디(50)의 외주 면 양측에 평면을 형성하는 홈으로 구비되는 바, 제1 수지 유입부(21)와 제1 수지 유출부(22)를 상호 연결하며, 제2 수지 유입부(31)와 제2 수지 유출부(32)를 상호 연결할 수 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 제2 밸브 바디(80)는 제1 밸브 바디(50)의 연결 홀(53)을 선택적으로 개폐하는 것으로, 피스톤 타입으로 구비되며, 제2 밸브 통로부(51)에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치된다.

이러한 제2 밸브 바디(80)는 제1 밸브 통로부(11)의 내주 면에 밀착되는 피스톤 헤드부를 상단 부분에 형성하며, 그 피스톤부 보다 작은 외경을 지닌 로드부를 형성하고 있다.

여기서, 상기 헤드 본체(10)의 상단과 제2 밸브 바디(80)의 상단부 사이에는 공압 또는 유압의 압력(공급 압력 및 배출 압력)을 공급받는 제2 챔버(81)가 구획 형성된다. 그리고 상기 헤드 본체(10)에는 제2 챔버(81)로 압력을 공급하고, 제2 챔버(81)로부터 압력을 배출하기 위한 제2 압력 유출입구(83)가 형성된다.

따라서, 상기 제2 밸브 바디(80)는 제2 챔버(81)에 인가되는 공급 압력 및 배출 압력에 의해 제2 밸브 통로부(51)에서 상하 방향으로 이동될 수 있다.

한편, 상기 헤드 본체(10)에 있어, 제1 밸브 통로부(11)의 내주 면에는 제1 및 제2 밸브 바디(50, 80)의 상하 스트로크를 제한하는 복수 개의 제1,2,3 스토퍼(ST1, ST2, ST3)들이 고정되게 설치된다.

상기 제1 스토퍼(ST1)은 제2 밸브 바디(80)의 상단 부분을 지지하는 것으로, 제1 밸브 통로부(11)의 상단 내주 면에 설치된다. 상기 제2 스토퍼(ST2)는 제1 밸브 바디(50)의 상단 부분 및 제2 밸브 바디(80)의 상단 부분을 지지하는 것으로, 제1 스토퍼(ST1)의 하측에 설정된 간격을 두고 배치되며, 제1 밸브 통로부(11)의 내주 면에 설치된다. 그리고, 상기 제3 스토퍼(ST3)는 제1 밸브 바디(50)의 상단 부분을 지지하는 것으로, 제2 스토퍼(ST2)의 하측에 설정된 간격을 두고 배치되며, 제1 밸브 통로부(11)의 내주 면에 설치된다.

여기서, 상기 제1 스토퍼(ST1)는 제2 밸브 바디(80)의 상사 점을 설정하며, 제2 스토퍼(ST2)는 제1 밸브 바디(50)의 상사 점 및 제2 밸브 바디(80)의 하사 점을 설정하고, 제3 스토퍼(ST3)는 제1 밸브 바디(50)의 하사 점을 설정할 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)의 작동을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드의 작동을 설명하기 위한 도면이다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 몰딩 금형(2)의 하부 다이(3) 및 상부 다이(5)를 이형한 상태에서, 그 하부 다이(3)와 상부 다이(5) 사이에 성형 소재(9)를 셋팅하고, 하부 다이(3)와 상부 다이(5)의 합형으로서 성형 소재(9)를 압착한다.

상기한 과정에 본 발명의 실시 예에서는 도 3에서와 같이, 헤드 본체(10)의 제1 챔버(67)로 공압 또는 유압의 배출 압력을 인가하여 그 압력에 의해 제1 밸브 바디(50)를 설정된 스트로크 만큼 하측 방향으로 이동시킨다.

이에, 상기 제1 밸브 바디(50)는 제1 밸브 통로부(11)에서 하사 점으로 하강하며, 제1 수지 유입부/유출부(21, 22)를 개방하고, 제2 수지 유입부/유출부(31, 32)를 개방하며, 노즐 통로(13)를 폐쇄하고, 진공 통로부(41)와 연결 홀(53)을 연결한다.

여기서, 상기 제1 밸브 바디(50)의 연결 통로부(68)는 제1 수지 유입부/유출부(21, 22)를 연결하며, 제2 수지 유입부/유출부(31, 32)를 연결한다.

이와 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 헤드 본체(10)의 제2 챔버(81)로 공압 또는 유압의 공급 압력을 인가하여 그 압력에 의해 제2 밸브 바디(80)를 설정된 스트로크 만큼 하측 방향으로 이동시킨다. 이에, 상기 제2 밸브 바디(80)는 제2 밸브 통로부(51)에서 하사 점으로 하강하며, 연결 홀(53)을 폐쇄한다.

상기한 바와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 제1 수지 저장탱크(T1)에 저장된 제1 수지(A)를 제1 펌프(P1)의 구동에 의해 제1 순환라인(4)을 통하여 제1 수지 유입부(21)로 유입하고, 제1 수지(A)를 연결 통로부(68)을 통해 제1 수지 유출부(22)로 유출하며, 제1 순환라인(4)을 통하여 제1 수지 저장탱크(T1)로 순환시킨다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 제2 수지 저장탱크(T2)에 저장된 제2 수지(B)를 제2 펌프(P2)의 구동에 의해 제2 순환라인(6)을 통하여 제2 수지 유입부(31)로 유입하고, 제2 수지(B)를 연결 통로부(68)을 통해 제2 수지 유출부(32)로 유출하며, 제2 순환라인(6)을 통하여 제2 수지 저장탱크(T2)로 순환시킨다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 제1 수지 유입부/유출부(21, 22) 및 연결 통로부(68)를 통해 제1 수지(A)를 순환시키며, 제2 수지 유입부/유출부(31, 32) 및 연결 통로부(68)를 통해 제2 수지(B)를 각각 순환시킴으로써, 제1 및 제2 수지(A, B)의 점도를 일정하게 유지시킬 수 있다.

한편, 상기에서와 같이 제1 및 제2 밸브 바디(50, 80)를 하측 방향으로 이동시킨 상태에서, 제1 및 제2 수지(A, B)를 각각 순환시키는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제2 챔버(81)에 공압 또는 유압의 배출 압력을 인가한다. 그러면, 상기 제2 밸브 바디(80)는 제2 밸브 통로부(51)를 따라 상측 방향으로 설정된 스트로크 만큼 이동하게 된다.

이에, 상기 제2 밸브 바디(80)는 제2 밸브 통로부(51)에서 상사 점으로 상승하며, 진공 통로부(41)와 연결된 연결 홀(53)을 개방한다. 이 상태에서, 진공 펌프(VP)를 구동시키게 되면, 본 발명의 실시 예에서는 진공 펌프(VP)에 의한 공기 흡입 압력으로 제2 밸브 통로부(51), 연결 홀(53) 및 진공 통로부(41)를 통해 공기를 흡입하며, 수지 공급통로(7)를 통하여 하부 다이(3)와 상부 다이(5) 사이의 캐비티에 진공을 조성할 수 있다.

이러한 과정을 거친 후, 본 발명의 실시 예에서는 제1 밸브 바디(50)가 하측 방향으로 이동되고, 제2 밸브 바디(80)가 상측 방향으로 이동된 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1 챔버(67)에 공압 또는 유압의 공급 압력을 인가한다. 그러면, 상기 제1 밸브 바디(50)는 제2 밸브 바디(80)가 상사 점으로 상승한 상태에서, 제1 밸브 통로부(11)를 따라 상측 방향으로 설정된 스트로크 만큼 이동하게 된다.

이에, 상기 제1 밸브 바디(50)는 제1 밸브 통로부(11)에서 상사 점으로 상승하며, 제1 수지 유입부(21) 및 제2 수지 유입부(31)를 개방하고, 제1 수지 유출부(22) 및 제2 수지 유출부(32)를 폐쇄하며, 노즐 통로(13)를 개방하고, 진공 통로부(41)를 폐쇄한다. 이와 동시에, 상기 제2 밸브 바디(80)는 연결 홀(53)을 폐쇄한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 제1 수지 저장탱크(T1)에 저장된 제1 수지(A)를 제1 펌프(P1)의 구동에 의해 제1 순환라인(4)을 통하여 제1 수지 유입부(21)로 유입하고, 제2 수지 저장탱크(T2)에 저장된 제2 수지(B)를 제2 펌프(P2)의 구동에 의해 제2 순환라인(6)을 통하여 제2 수지 유입부(31)로 유입한다.

그러면, 본 발명의 실시 예에서는 헤드 본체(10)의 노즐 통로(13)에서 제1 및 제2 수지(A, B)를 혼합하고, 제1 및 제2 수지(A, B)가 혼합되면서 중합 반응을 일으키는 열경화성 수지(C)를 노즐 통로(13)를 통해 배출하며, 수지 공급통로(7)를 통해 하부 다이(3) 및 상부 다이(5) 사이의 캐비티로 주입할 수 있다.

이 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 진공 펌프(VP)의 구동에 의하여 진공 통로부(41)를 통해 하부 다이(3) 및 상부 다이(5) 사이의 캐비티에 진공을 조성하고 있으므로, 그 캐비티로 주입된 열경화성 수지(C)를 성형 소재(9)에 용이하게 함침시킬 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드(100)에 의하면, 제1 및 제2 수지(A, B)를 순환시키며 혼합하고 그 혼합된 열경화성 수지(C)를 하부 다이(3) 및 상부 다이(5) 사이의 캐비티에 수지 공급통로(7)를 통해 주입하며 그 수지 공급통로(7)를 통하여 하부 다이(3) 및 상부 다이(5) 사이의 캐비티에 진공을 조성할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 하나의 헤드로 수지의 주입과 진공 조성을 동시에 구현할 수 있으므로, 종래 기술에서와 같은 몰딩 금형의 진공 통로 구조 및 진공 헤드를 삭제할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 수지의 주입 및 진공 조성 구조를 일체화 함으로써, 복합소재 성형체의 생산 설비 및 공정을 단순화시킬 수 있고, 설비 투자비를 절감할 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1... 복합소재 성형장치 2... 몰딩 금형
3... 하부 다이 4... 제1 순환라인
5... 상부 다이 6... 제2 순환라인
7... 수지 공급통로 9... 성형 소재
10: 헤드 본체 11: 밸브 통로부
13: 노즐 통로 21: 제1 수지 유입부
22: 제1 수지 유출부 31: 제2 수지 유입부
32: 제2 수지 유출부 41: 진공 통로부
50: 제1 밸브 바디 51: 제2 밸브 통로부
53: 연결 홀 67: 제1 챔버
68: 연결 통로부 69: 제1 압력 유출입구
80: 제2 밸브 바디 81: 제2 챔버
83: 제2 압력 유출입구 A: 제1 수지
B: 제2 수지 C: 열경화성 수지
P1: 제1 펌프 P2: 제2 펌프
ST1, ST2, ST3: 스토퍼 T1: 제1 수지 저장탱크
T2: 제2 수지 저장탱크 VP: 진공 펌프
100: 믹싱 헤드

Claims (16)

1. 복합소재 성형체를 성형하는 수지이송몰딩 성형공정에서, 기지제와 개시제를 포함하는 제1 수지와, 기지제와 활성제를 포함하는 제2 수지를 혼합한 열경화성 수지를 몰딩 금형으로 주입하기 위한 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드로서,
   하단으로 개방된 노즐 통로와 연결되며 상단이 폐쇄된 중공으로 형성되는 제1 밸브 통로부와, 상기 제1 밸브 통로부와 각각 연결되는 제1 수지 유입부/유출부와, 상기 제1 밸브 통로부와 각각 연결되는 제2 수지 유입부/유출부와, 상기 제1 밸브 통로부와 연결되는 진공 통로부를 포함하는 헤드 본체;
   길이 방향을 따라 관통된 중공으로서의 제2 밸브 통로부와, 상기 진공 통로부와 상기 제2 밸브 통로부를 선택적으로 연결하는 연결 홀을 형성하며, 상기 제1 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되고, 상기 제1 수지 유입부/유출부, 제2 수지 유입부/유출부, 노즐 통로, 그리고 상기 진공 통로부를 선택적으로 개폐하는 제1 밸브 바디; 및
   상기 제2 밸브 통로부에 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 상기 연결 홀을 선택적으로 개폐하는 제2 밸브 바디;를 포함하고,
   상기 제1 밸브 바디의 외주 면 양측에는 상기 제1 수지 유입부/유출부를 연결하며, 상기 제2 수지 유입부/유출부를 연결하는 요홈 형태의 연결 통로부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 밸브 통로부의 내주 면과 상기 제1 밸브 바디의 상단 사이에는 압력을 공급받는 제1 챔버가 형성되며,
   상기 헤드 본체의 상단과 상기 제2 밸브 바디의 상단 사이에는 압력을 공급받는 제2 챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 헤드 본체는,
   상기 제1 챔버와 연결되는 제1 압력 유출입구를 형성하고,
   상기 제2 챔버와 연결되는 제2 압력 유출입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 밸브 통로부의 내주 면에는 상기 제1 및 제2 밸브 바디의 상하 스트로크를 제한하는 복수 개의 스토퍼들이 설치되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 제1 밸브 바디는,
   상기 제1 밸브 통로부에서 하사 점으로 하강하며,
   상기 연결 통로부를 통해 상기 제1 수지 유입부/유출부를 개방하고, 상기 연결 통로부를 통해 상기 제2 수지 유입부/유출부를 개방하며, 상기 노즐 통로를 폐쇄하고, 상기 진공 통로부와 상기 연결 홀을 연결하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 제2 밸브 바디는,
   상기 제2 밸브 통로부에서 하사 점으로 하강하며, 상기 연결 홀을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 제2 밸브 바디는,
   상기 제2 밸브 통로부에서 상사 점으로 상승하며, 상기 연결 홀을 개방하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 제2 밸브 바디가 상사 점으로 상승한 상태에서,
   상기 제1 밸브 바디는,
   상기 제1 밸브 통로부에서 상사 점으로 상승하며,
   상기 제1 수지 유입부 및 제2 수지 유입부를 개방하고, 상기 제1 수지 유출부 및 상기 제2 수지 유출부를 폐쇄하며, 상기 노즐 통로를 개방하고, 상기 진공 통로부를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 밸브 바디는,
    상기 제2 밸브 통로부에서 상기 연결 홀을 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치용 믹싱 헤드.
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

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