KR102080269B1 - 복합재료 제품의 제조방법 - Google Patents

복합재료 제품의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102080269B1
KR102080269B1 KR1020190105882A KR20190105882A KR102080269B1 KR 102080269 B1 KR102080269 B1 KR 102080269B1 KR 1020190105882 A KR1020190105882 A KR 1020190105882A KR 20190105882 A KR20190105882 A KR 20190105882A KR 102080269 B1 KR102080269 B1 KR 102080269B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
raw material
composite
slurry
slurry raw
water
Prior art date
Application number
KR1020190105882A
Other languages
English (en)
Inventor
신동수
Original Assignee
(주)에스플러스컴텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)에스플러스컴텍 filed Critical (주)에스플러스컴텍
Priority to KR1020190105882A priority Critical patent/KR102080269B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102080269B1 publication Critical patent/KR102080269B1/ko
Priority to PCT/KR2020/008638 priority patent/WO2021040220A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/002—Methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/06—Making preforms by moulding the material
    • B29B11/12—Compression moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00—Mixing; Kneading
    • B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
    • B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

본 발명은 복합재료 제품 제조 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의하면, 강화섬유, 수지 및 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는 재료 배합 단계; 물을 통과시키는 거름망을 구비하는 거름조의 상기 거름망 위로 상기 복합재료 슬러리 원료를 공급하는 원료 투입 단계; 상기 복합재료 슬러리 원료가 투입된 상기 거름조로부터 물을 배출시켜서 상기 거름망 위에 남는 배수 슬러리 원료를 얻는 배수 단계; 상기 거름망 아래의 공간에 진공을 형성하여 상기 배수 슬러리 원료로부터 수분이 저감된 복합재료 기초 시트를 얻는 진공 탈수 단계; 상기 복합재료 기초 시트를 압축하여 수분이 저감된 압축 시트를 얻는 압축 탈수 단계; 상기 압축 시트를 구비하는 복합재료 판재를 블랭킹 가공하여 중간 제품을 얻는 블랭킹 단계; 및 상기 중간 제품을 가열 처리하여 최종 제품을 얻는 최종 가공 단계를 포함하는 복합재료 제품 제조 방법이 제공된다.

Description

복합재료 제품의 제조방법 {METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE MATERIAL PRODUCT}
본 발명은 복합재료 제품의 제조 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 섬유강화플라스틱(FRP) 제품의 제조방법에 관한 것이다.
섬유강화플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic) 재료는 페놀수지, 에폭시 수지 등의 매트릭스(matrix)에 섬유질인 유리 섬유(Glass fiber), 탄소 섬유(Carbon fiber) 또는 아라미드 섬유(Aramid fiber) 등의 섬유를 강화재로 사용한 복합재료이다.
본 발명과 관련된 기술분야인 섬유강화 복합재료의 성형방법에 대한 선행특허로서 대한민국 공개특허 제10-2012-0093659호에는 압출기 내부의 용융공간에 수지조성물과 강화섬유를 투입하고, 이를 가열 및 혼련하여 섬유강화 복합재료의 용융물을 생산한 후, 섬유강화 복합재료의 용융물을 운반장치를 이용하여 섬유강화 복합재료의 용융물을 가압하여 일정 형태로 형상화하는 형상화부로 공급하는 섬유강화 복합재료의 성형방법이 기재되어 있다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0093659호 (2012.08.23.)
본 발명의 목적은 복합재료 제품의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 강화섬유, 수지 및 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는 재료 배합 단계; 물을 통과시키는 거름망을 구비하는 거름조의 상기 거름망 위로 상기 복합재료 슬러리 원료를 공급하는 원료 투입 단계; 상기 복합재료 슬러리 원료가 투입된 상기 거름조로부터 물을 배출시켜서 상기 거름망 위에 남는 배수 슬러리 원료를 얻는 배수 단계; 상기 거름망 아래의 공간에 진공을 형성하여 상기 배수 슬러리 원료로부터 수분이 저감된 복합재료 기초 시트를 얻는 진공 탈수 단계; 상기 복합재료 기초 시트를 압축하여 수분이 저감된 압축 시트를 얻는 압축 탈수 단계; 상기 압축 시트를 구비하는 복합재료 판재를 블랭킹 가공하여 중간 제품을 얻는 블랭킹 단계; 및 상기 중간 제품을 가열 처리하여 최종 제품을 얻는 최종 가공 단계를 포함하는 복합재료 제품 제조 방법이 제공된다.
본 발명에 의하면 앞서서 기재한 본 발명의 목적을 모두 달성할 수 있다. 구체적으로는, 강화섬유, 수지 및 첨가물을 물에 분산·혼합하여 형성된 복합재료 슬러리 원료를 거름망을 구비하는 거름조에서 자연 배수 및 진공 탈수를 이용하여 복합재료 기초 시트를 제조하고, 복수개의 복합재료 기초 시트를 적층하여 형성된 복합재료 판재를 블랭킹 가공하여 기어와 같은 기계 부품을 복합소재로 용이하게 제조할 수 있게 된다..
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 제품 제조 방법을 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 2는 도 1의 기초 시트 제조 단계의 수행에 사용되는 기초 시트 제조 장치의 일 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 기초 시트 제조 장치를 활용한 도 1의 기초 시트 제조 단계의 일 실시예를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 3의 배수 단계가 수행될 때의 거름조의 상태를 도시한 것이다.
도 5는 도 3의 진공 탈수 단계가 수행될 때의 거름조의 상태를 도시한 것이다.
도 6은 도 1의 복합재료 판재 제조 단계를 개략적으로 설명하는 순서도이다.
도 7은 도 6의 압축 탈수 단계가 수행되는 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 도 6의 적층 단계에 의해 형성된 적층체를 도시한 측면도이다.
도 9는 도 1의 블랭킹 단계에 의해 중간 제품이 제조되는 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 도 1에 도시된 최종 가공 단계의 일 실시예를 도시한 공정도이다.
도 11은 도 10에 도시된 최종 가공 단계에 의해 제조된 최종 제품을 도시한 사시도이다.
도 12는 도 1의 기초 시트 제조 단계의 수행에 사용되는 기초 시트 제조 장치의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13은 도 12에 도시된 장치에서 원료 배출 노즐을 도시한 사시도이다.
도 14는 도 13에 도시된 원료 배출 노즐의 평면도이다.
도 15는 도 12에 도시된 기초 시트 제조 장치를 이용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기초 시트 제조 단계를 설명하는 순서도이다.
도 16은 도 15의 원료 낙하 단계가 수행될 때의 거름조의 상태를 도시한 것이다.
도 17은 도 15의 배수 단계가 수행될 때의 거름조의 상태를 도시한 것이다.
도 18은 도 15의 진공 탈수 단계가 수행될 때의 거름조의 상태를 도시한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 제품 제조 방법을 개략적으로 설명하는 순서도가 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 제품 제조 방법은, 섬유강화 복합재료로 이루어진 복합재료 기초 시트를 제조하는 기초 시트 제조 단계(S10)와, 기초 시트 제조 단계(S10)를 통해 제조된 복합재료 기초 시트를 이용하여 섬유강화 복합재료로 이루어진 복합재료 판재를 제조하는 복합재료 판재 제조 단계(S20)와, 복합재료 판재 제조 단계(S20)를 통해 제조된 복합재료 판재에 대한 블랭킹(blanking) 가공이 수행되어서 중간 제품이 제조되는 블랭킹 단계(S30)와, 블랭킹 단계(S30)를 통해 제조된 중간 제품이 건조되는 건조 단계(S40)와, 건조 단계(S40)를 통해 건조된 중간 제품에 대한 최종 가공이 수행되어서 최종 제품이 완성되는 최종 가공 단계(S50)를 포함한다.
기초 시트 제조 단계(S10)에서는 섬유강화 복합재료로 이루어진 복합재료 기초 시트가 제조된다. 도 2에는 기초 시트 제조 단계(S10)를 수행하는 기초 시트 제조 장치의 일 예에 대한 구성이 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 기초 시트 제조 장치(100)는 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물이 물에 분산·혼합되어 복합재료 슬러리 원료가 형성되는 배합조(110)와, 배합조(110)에서 형성된 복합재료 슬러리 원료로부터 물을 분리하여 배출시키는 거름조(140)와, 거름조(140)로부터 물이 배수되는 배수관(150)과, 배수관(150)에 연결된 진공 형성부(160)를 구비한다.
배합조(110)에서는 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물이 물에 분산·혼합되어 복합재료 슬러리 원료(A)가 형성된다. 이를 위하여 배합조(110)는 교반기(111)를 구비한다. 강화섬유로서 아라미드 섬유 또는 탄소 섬유가 사용될 수 있으며, 수지로는 페놀 수지가 사용될 수 있다. 강화섬유는 길이가 10mm 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 강화섬유가 5 ~ 10mm의 길이를 갖는 것으로 설명한다. 기타 첨가물은 이산화규소(SiO2), 안정제, 분산제, 가교제(cross linking agent) 및 정착제를 포함한다. 본 실시예에서 가교제로는 에폭시 수지가 사용되는 것으로 설명한다. 정착제는 강화섬유에 수지를 정착시키는 기능을 한다. 정착제로는 초산비닐수지(polyvinyl acetate resin), 티오황산나트륜(sodium thiosulfate)와 같이 통상적으로 사용되는 것일 수 있다. 배합조(110)에서 형성된 복합재료 슬러리 원료(A)는 원료 이송관(120)을 통해 거름조(140)로 이송된다. 본 실시예에서는 정착제가 배합조(110)에 공급되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 도시되지는 않았으나 원료 이송관(120)으로 정착제가 공급될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 도시되지는 않았으나, 배합조(110)에서 형성되는 복합재료 슬러리 원료(A)의 농도 조절을 위하여 배합조(110)에 물이 추가로 공급될 수 있다.
본 실시예에서 복합재료 슬러리 원료(A)가 전체 충량 대비 16 내지 22wt%의 강화섬유와, 전체 중량 대비 14 내지 18wt%의 수지와, 2 내지 4wt%의 기타 첨가물과, 나머지 물을 포함하는 것으로 설명한다.
배합조(110)로부터 배출되는 복합재료 슬러리 원료(A)가 원료 이송관(120)을 통해 거름조(140) 쪽으로 이송된다. 이를 위하여 도시되지는 않았으나, 원료 이송관(120)에는 복합재료 슬러리 원료(A)의 이송을 위한 이송 펌프 및 개폐밸브가 구비된다.
거름조(140)는 원료 이송관(120)을 통해 공급되는 복합재료 슬러리 원료(A)로부터 물을 분리한다. 거름조(140)는 거름조 본체(141)와, 거름조 본체(141)의 내부에 설치되는 거름망(145)과, 거름조 본체(141)의 내부에 설치되어서 거름망(145)을 지지하는 망 지지체(148)을 구비한다.
거름조 본체(141)는 바닥(142)과, 바닥(142)으로부터 위로 연장되는 측벽(143)을 구비한다. 바닥(142)에는 배수를 위한 배수구(1421)가 마련된다. 측벽(143)은 상하로 분리가능하게 결합되는 하부 측벽(1431)과, 상부 측벽(1432)을 구비한다. 하부 측벽(1431)은 바닥(142)과 일체로 형성되며, 하부 측벽(1431)과 상부 측벽(1432)의 사이에 거름망(145)과 망 지지체(148)가 설치된다. 거름조 본체(141)의 내부 공간은 거름망(145)에 의해 상부 공간(1411)과 하부 공간(1412)으로 분리된다.
거름망(145)은 거름조 본체(141)의 내부에 수평으로 배치되도록 설치된다. 구체적으로, 거름망(145)은 하부 측벽(1431)과 상부 측벽(1432)의 사이에 분리가능하게 결합된다. 거름망(145)은 복합재료 슬러리 원료에서 물을 통과시킨다. 거름망(145)에 물이 아래로 빠진 후 거름망(145) 위에는 복합재료 슬러리 원료에서 많은 양의 물이 빠진 후 나머지가 남게 된다. 본 발명에서는 복합재료 슬러리 원료에서 물이 빠진 후 거름망(145) 위에 남은 나머지를 배수 슬러리 원료라 한다. 거름망(145)은 망 지지체(148)에 의해 구조적으로 지지된다.
망 지지체(148)는 거름조 본체(141)의 내부에 설치되어서 거름망(145)을 지지한다. 구체적으로, 망 지지체(148)는 하부 측벽(1431)과 상부 측벽(1432)의 사이에 분리가능하게 결합되고 거름망(145)의 아래에 위치하여 거름망(145)을 구조적으로 지지하게 된다.
배수관(150)은 거름조 본체(141)의 바닥(142)에 형성된 배수구(1421)로부터 연장된다. 배수관(150)을 통해 거름조 본체(141)의 내부 공간에서 물이 외부로 배출된다. 배수관(150)에는 배수관(150)을 개폐하는 배수 밸브(151)가 설치된다. 본 실시예에서는 물이 자중에 의해 배수관(150)을 통해 배수되는 것으로 설명하는데, 이와는 달리 배수 펌프가 설치되어서 배수 펌프에 의해 배수될 수도 있다. 배수관(150)에는 진공 형성부(160)가 연결된다.
진공 형성부(160)는 배수관(150)을 통해 거름조(140)의 내부의 공기를 외부로 배출하여 거름조(140)의 하부 공간(1412)에 진공을 형성한다. 진공 형성부(160)는 진공 펌프(161)와, 진공 펌프(161)와 배수관(150)을 연결하는 연결관(165)를 구비한다. 연결관과 배수관(150)이 연결되는 부분은 배수 밸브(151)보다 상류에 위치한다. 진공 펌프(161)가 작동하여 거름조(140)의 하부 공간(1412)에 진공 상태가 형성됨으로써, 거름망(145)의 위에 남겨진 배수 슬러리 원료에서 수분이 추가로 저감되며, 이를 본 발명에서는 복합재료 기초 시트라 한다.
도 3에는 도 2에 도시된 기초 시트 제조 장치(100)를 활용한 본 발명의 일 실시예에 따른 기초 시트 제조 단계(도 1의 S10)가 순서도로서 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기초 시트 제조 단계(도 1의 S10)는, 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는 재료 배합 단계(S11)와, 재료 배합 단계(S11)를 통해 얻은 복합재료 슬러리 원료를 거름조(도 2의 140)에 투입하는 원료 투입 단계(S12)와, 거름조(도 2의 140)에 복합재료 슬러리 원료가 투입된 후 거름조(도 2의 140)에서 물을 배수하여 배수 슬러리 원료를 형성하는 배수 단계(S13)와, 배수 단계(S13)에 의해 물이 배수된 후 거름조(도 2의 140)에 진공을 형성하여 거름조(도 2의 140)에 남은 배수 슬러리 원료에서 수분을 추가로 저감시켜서 복합재료 기초 시트를 형성하는 진공 탈수 단계(S14)를 구비한다.
재료 배합 단계(S11)에서는 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는다. 재료 배합 단계(S11)는 도 2에 도시된 기초 시트 제조 장치(100)의 배합조(110)에서 수행된다. 배합조(110)에서는 교반기(111)에 의해 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물이 물에 분산·혼합되어 복합재료 슬러리 원료(A)가 형성된다. 본 실시예에서 강화섬유로 아라미드 섬유 또는 탄소 섬유가 사용될 수 있으며, 수지로는 페놀 수지가 사용될 수 있다. 강화섬유는 길이가 10mm 이하의 길이를 갖는 것이 바람직하며, 본 실시예에서는 강화섬유가 5 ~ 10mm의 길이를 갖는 것으로 설명한다. 기타 첨가물은 이산화규소(SiO2), 안정제, 분산제, 가교제(cross linking agent) 및 정착제를 포함한다. 본 실시예에서 가교제로는 에폭시 수지가 사용되는 것으로 설명한다. 정착제는 강화섬유에 수지를 정착시키는 기능을 한다. 정착제로는 초산비닐수지(polyvinyl acetate resin), 티오황산나트륜(sodium thiosulfate)와 같이 통상적으로 사용되는 것일 수 있다. 배합조(110)에서 형성된 복합재료 슬러리 원료(A)는 원료 이송관(120)을 통해 거름조(140)로 이송된다. 본 실시예에서는 정착제가 배합조(110)에 공급되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 도시되지는 않았으나 원료 이송관(120)으로 정착제가 공급될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 도시되지는 않았으나, 배합조(110)에서 형성되는 복합재료 슬러리 원료(A)의 농도 조절을 위하여 재료 배합 단계(S11)에서 배합조(110)에 물이 추가로 공급될 수 있다. 본 실시예에서 재료 배합 단계(S11)를 통해 얻어지는 복합재료 슬러리 원료(A)가 전체 충량 대비 16 내지 22wt%의 강화섬유와, 전체 중량 대비 14 내지 18wt%의 수지와, 2 내지 4wt%의 기타 첨가물과, 나머지 물을 포함하는 것으로 설명하는데, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다. 재료 배합 단계(S11)를 통해 복합재료 슬러리 원료(A)가 준비된 후에는 원료 투입 단계(S12)가 수행된다. 재료 배합 단계(S11)에서 배합되는 강화섬유와 수지로는 섬유강화플라스틱 제품 제조시 가공 과정에서 발생하는 칩(chip) 또는 섬유강화플라스틱 폐기물을 분쇄기를 이용하여 분쇄된 것이 활용될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
원료 투입 단계(S12)에서는 재료 배합 단계(S11)를 통해 준비된 복합재료 슬러리 원료(도 1의 A)가 원료 이송관(도 1의 120)을 거쳐서 거름조(도 1의 140)에 투입된다. 도 2를 참조하여 원료 투입 단계(S12)를 더욱 구체적으로 설명하면, 거름조(140)에 물이 거름망(145)보다 높게 채워져 있는 상태에서 원료 이송관(120)으로부터 복합재료 슬러리 원료(A)가 배출되어서 거름조(140)의 상부 공간(1411)으로 적정량이 공급된다. 거름조(140)에 투입된 복합재료 슬러리 원료(A)는 거름망(145)에 의해 거름조(140)의 상부 공간(1411)에만 존재하게 된다.
배수 단계(S13)에서는 도 4에 도시된 바와 같이, 거름조(140)에서 물이 배수구(1421)를 통해 배수된다. 배수 단계(S13)는 배수관(도 2의 150)에 설치된 배수 밸브(도 2의 151)가 개방되어서 수행된다. 배수 단계(S13)를 통해 거름조(140)의 물이 자연 배수된 후 거름망(140) 위에는 복합재료 슬러리 원료(A)에서 많은 양의 물이 빠진 후 나머지가 남게 된다. 본 발명에서는 배수 단계(S13)에 의해 복합재료 슬러리 원료(A)에서 물이 빠진 후 거름망(145) 위에 남은 나머지를 배수 슬러리 원료라 한다. 배수 단계(S13)에 의해 거름망(145) 위에 형성된 배수 슬러리 원료는 상당량의 수분을 함유하는데, 배수 슬러리 원료의 수분 함량은 약 55%이다. 배수 단계(S13)에 의해 배수 슬러리 원료가 형성된 후에는 진공 탈수 단계(S14)가 수행된다.
진공 탈수 단계(S14)에서는 거름조(140)에 진공을 형성하여 배수 단계(S13)에 의해 형성된 배수 슬러리 원료의 수분이 저감된다. 진공 탈수 단계(S14)는 배수 밸브(도 2의 151)가 닫힌 상태에서, 진공 펌프(도 2의 161)가 작동함으로써 수행된다. 진공 탈수 단계(S14)가 수행되는 거름조(140)의 상태가 도시된 도 5를 참조하면, 거름조(140)의 하부 공간(1412)은 거름망(145)의 위에 적층된 배수 슬러리 원료(B1)에 의해 밀폐되며, 진공 펌프(도 2의 161)에 의해 하부 공간(1412)의 공기가 배수구(1421)을 통해 외부로 배출됨으로써 하부 공간(1412)은 진공 상태를 형성하게 되며, 그에 따라, 배수 슬러리 원료(B1)에 함유된 수분이 추가로 제거된다. 본 발명에서는 배수 슬러리 원료(B1)에서 진공 탈수 단계(S14)를 통해 수분이 추가로 제거된 것을 복합재료 기초 시트라 하며, 복합재료 기초 시트의 수분 함량은 약 40%이다.
복합재료 판재 제조 단계(S20)에서는 기초 시트 제조 단계(S10)를 통해 제조된 복합재료 기초 시트를 이용하여 섬유강화 복합재료로 이루어진 복합재료 판재가 제조된다. 도 6에는 복합재료 판재 제조 단계(S20)의 일 실시예가 순서도로서 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합재료 판재 제조 단계(S20)는 기초 시트 제조 단계(S10)를 통해 제조된 복합재료 기초 시트를 압축탈수하여 압축 시트를 제조하는 압축 탈수 단계(S21)와, 압축 탈수 단계(S21)를 통해 제조된 압축 시트 복수개를 적층하여 복합재료 판재를 제조하는 적층 단계(S22)를 구비한다.
압축 탈수 단계(S21)에서는 압축 탈수 단계(S21)의 공정이 개략적으로 도시된 도 7에 도시된 바와 같이 기초 시트 제조 단계(S10)를 통해 제조된 복합재료 기초 시트(B)가 압축 프레스(170)에 의해 압축되어서 추가적으로 탈수된다. 본 발명에서는 압축 탈수 단계(S21)에 의해 압축되어서 제조된 시트를 압축 시트라 한다. 압축 탈수 단계(S21)를 통해 제조된 압축 시트의 수분 함량은 약 25% 수준으로 낮아진다. 본 실시예에서는 압축 탈수 단계(S21)에서 하나의 복합재료 기초 시트(B)에 대해 압축이 이루어지는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 여러 장의 복합재료 기초 시트(B)가 적층된 상태로 동시에 압축되어서 수행될 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다. 압축 탈수 단계(S21)를 통해 복수개의 압축 시트들이 준비된 후에는 적층 단계(S22)가 수행된다.
적층 단계(S22)에서는 압축 탈수 단계(S21)를 통해 준비된 복수개의 압축 시트들을 적층하고 접합하여 복합재료 판재가 제조된다. 도 8에는 적층 단계(S22)를 통해 형성된 복합재료 판재의 측면도가 도시되어 있다. 도 8을 참조하면, 복합재료 판재(D)는 복수개의 압축 시트(B2)들이 적층 및 접합되어서 형성된다. 복합재료 판재 제조 단계를 통해 복합재료 판재(D)가 제조된 후에는 블랭킹 단계(S30)가 수행된다. 본 발명에서는 복합재료 판재(D)가 복수개의 압축 시트(B2)들이 적층되어서 형성되는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 적층 단계(S22)가 생략되어서 복합재료 판재는 하나의 압축 시트(B2)만으로 이루어질 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
블랭킹 단계(S30)에서는 복합재료 판재 제조 단계(S20)를 통해 제조된 복합재료 판재(D)에 대한 블랭킹(blanking) 가공이 수행되어서 중간 제품이 제조된다. 본 실시예에서는 최종 제품이 헬리컬 기어(helical gear)인 경우에 대해 설명한다. 도 9에는 블랭킹 단계(S30)에 의해 중간 제품이 제조되는 상태가 도시되어 있다. 도 9를 참조하면, 블랭킹 단계(S30)에서 수행되는 복합재료 판재(D)에 대한 블랭킹 가공에 의해 평기어 형상의 중간 제품(G) 복수개가 제조된다. 블랭킹 단계(S30)를 통해 중간 제품(G)이 제조된 후에는 건조 단계(S40)가 수행된다.
건조 단계(S40)에서는 블랭킹 단계(S30)를 통해 제조된 중간 제품(G)이 고온로에서 가열 처리되어서 건조된다. 건조 단계(S40)에 의해 중간 제품(G)의 수분 함량은 약 3% 수준으로 낮아진다. 건조 단계(S40)가 수행된 후에는 중간 제품(G)에 대한 최종 가공 단계(S50)가 수행된다.
최종 가공 단계(S50)에서는 건조 단계(S40)를 통해 건조된 중간 제품(G)에 대한 최종 가공이 수행되어서 최종 제품이 완성된다. 도 10에는 평기어 형태의 중간 제품(G)에 대한 최종 가공 단계(S50)가 수행되는 공정이 도시되어 있다. 도 10을 참조하면, 평기어 형태의 중간 제품(G)이 비틀림 가공 장치(180)에 의해 도 11에 도시된 헬리컬 기어(G2)의 형태로 변형된다. 비틀림 가공 장치(180)는 중간 제품(G)을 양면에서 가압하는 두 가압부(181, 182)를 구비하며, 두 가압부 중 적어도 하나의 가압부(181)가 회전하여 중간 제품(G)을 비틀어서 평기어 형태의 중간 제품(G)을 헬리컬 기어(G2)의 형태로 변형시킨다. 이 때, 평기어 형태의 중간 제품(G)의 중심축과 가압부(181)의 회전축은 일치한다. 또한, 최종 가공 단계(S50)에서는 두 가압부(181, 182)에 의한 가압과 함께 가열 가공이 이루어진다. 최종 제품이 평기어인 경우에는 비틀림없이 가압과 가열 가공이 이루어진다.
상기 실시예에서는 최종 제품이 헬리컬 기어인 경우를 중심으로 설명되었으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니며, 다른 형태의 기어류, 개스킷류 등이 제조될 수 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
도 12는 도 1의 기초 시트 제조 단계의 수행에 사용되는 기초 시트 제조 장치의 다른 예를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 12를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기초 시트 제조 장치(200)는, 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물이 물에 분산·혼합되어 복합재료 슬러리 원료가 형성되는 배합조(110)와, 배합조(110)로부터 이송된 복합재료 슬러리 원료가 일시 저장되는 원료 저장조(230)와, 원료 저장조에 저장된 복합재료 슬러리 원료를 배출하는 원료 배출 노즐(240)과, 원료 배출 노즐(240)로부터 배출되는 복합재료 슬러리 원료로부터 물을 분리하여 배출시키는 거름조(250)와, 거름조(250)로부터 물이 배수되는 배수관(150)과, 배수관(150)에 연결된 진공 형성부(160)를 구비한다. 도 12에 도시된 실시예에서 배합조(110), 배수관(150) 및 진공 형성부(160)의 구성 및 작용은 도 2에 도시된 배합조(110), 배수관(150) 및 진공 형성부(160)와 각각 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하며 여기서는 원료 저장조(230), 원료 배출 노즐(240) 및 거름조(250)에 대해서만 상세하게 설명한다.
원료 저장조(230)에는 배합조(110)로부터 이송된 복합재료 슬러리 원료(A)가 일시 저장된다. 원료 저장조(230)에는 복합재료 슬러리 원료(A)를 구성하는 요소들이 고르게 분산되어 혼합된 상태를 유지하도록 교반기(231)가 설치된다. 원료 저장조(230)에 저장된 복합재료 슬러리 원료(A)는 원료 저장조(230)의 바닥에 형성된 배출구(232)를 통해 배출되며, 배출구(232)를 통해 배출되는 복합재료 슬러리 원료(A)는 배출구(232)로부터 아래로 연장되는 연장관(235)을 통해 자중에 의해 아래로 유동하여 원료 배출 노즐(240)로 이동하게 된다. 연장관(235)에는 연장관(235)을 통한 복합재료 슬러리 원료(A)의 원료 배출 노즐(240)로의 이동을 조절하는 조절 밸브(236)가 설치된다.
원료 배출 노즐(240)은 원료 저장조(230)에 저장된 복합재료 슬러리 원료(A)를 거름조(250)로 분사하여 배출한다. 원료 배출 노즐(240)은 원료 저장조(230)로부터 연장되는 연장관(235)의 하단에 위치한다. 도 12 내지 도 14를 참조하면, 원료 배출 노즐(240)은 아래로 볼록하게 형성된 원료 배출면(241)을 구비한다. 원료 배출면(241)에는 복수개의 분사구(242)들이 형성된다. 복수개의 분사구(242)들은 아래로 볼록하게 형성된 원료 배출면(241)에 고르게 분포되어서 복합재료 슬러리 원료(A)를 고르게 분사하여 배출하게 된다. 원료 배출면(241)은 구면으로 형성될 수도 있다. 복수개의 분사구(242)들을 통해 원료가 거름조(250)로 균일하게 분사되면서 복합재료 슬러리 원료(A)가 1차적으로 균일하게 분산된다.
거름조(250)는 원료 배출 노즐(240)로부터 배출되는 복합재료 슬러리 원료(A)로부터 물을 분리한다. 거름조(250)는 거름조 본체(251)와, 거림조 본체(251)의 내부에 설치되어서 복합재료 슬러리 원료(A)를 아래로 낙하시키는 원료 낙하부(260)와, 거름조 본체(251)의 내부에 설치되는 거름부(265)를 구비한다.
거름조 본체(251)는 바닥(252)과, 바닥(252)으로부터 위로 연장되는 측벽(254)을 구비한다. 바닥(252)에는 배수를 위한 배수구(253)가 마련된다. 측벽(254)은 바닥(252)과 일체로 형성되는 하부 측벽부(255)와, 하부 측벽부(255)와 이격되어서 하부 측벽부(255)보다 위에 위치하는 상부 측벽부(256)와, 하부 측벽부(255)와 상부 측벽부(256)의 사이에 위치하는 중간 측벽부(257)를 구비한다. 상부 측벽부(256)와 중간 측벽부(257)의 사이에 원료 낙하부(260)가 설치되며, 중간 측벽부(257)과 하부 측벽부(255)의 사이에 거름부(265)가 설치된다. 거름조 본체(251)의 내부 공간은 원료 낙하부(260)와 거름부(265) 사이에 위치하는 중간 공간(251a)과, 원료 낙하부(260)의 위에 위치하는 상부 공간(251b)과, 거름부(265)의 아래에 위치하는 하부 공간(251c)으로 분리된다.
원료 낙하부(260)는 상부 공간(251b)과 중간 공간(251a)의 사이에 설치되어서, 상부 공간(251b)에 수용된 복합재료 슬러리 원료(A)를 중간 공간(251a)으로 낙하시킨다. 원료 낙하부(260)는 고정 판재(261)와, 고정 판재(261)의 위에 적층된 상태로 이동가능하게 설치되는 이동 판재(263)와, 이동판재(263)를 이동시키는 액추에이터(265)를 구비한다.
고정 판재(261)는 상부 공간(251b)과 중간 공간(251a)의 사이에 수평으로 배치되도록 설치된다. 고정 판재(261)에는 고르게 분포되는 복수개의 제1 관통구(262)들이 형성된다.
이동 판재(263)는 고정 판재(261)의 위에 적층된 상태로 고정 판재(261)에 대해 수평방향으로 슬라이드 이동가능하게 설치된다. 이동 판재(263)에는 고르게 분포되는 복수개의 제2 관통구(264)들이 형성된다. 이동 판재(263)의 이동 위치에 따라 복수개의 제1 관통구(262)들은 이동 판재(263)에 의해 막히거나, 복수개의 제2 관통구(264)들 각각과 위치가 일치하도록 정렬되어서 개방될 수 있다. 복수개의 제1 관통구(262)들 각각과 복수개의 제2 관통구(264)들 각각이 일치하도록 정렬되었을 때, 상부 공간(251b)에 수용되는 복합재료 슬러리 원료(A)가 제1 관통구(262) 및 제2 관통구(264)를 통해 중간 공간(251a)을 향해 아래로 낙하하게 된다. 이동 판재(263)는 액추에이터(265)에 의해 슬라이드 왕복 이동 가능하게 된다. 본 실시예에서는 이동 판재(263)가 고정 판재(261)의 위에 위치하는 것으로 설명하지만, 이와는 달리 고정 판재(261)의 아래에 위치할 수도 있으며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것이다.
액추에이터(265)는 이동 판재(263)를 수평방향으로 슬라이드 왕복 이동시켜서, 이동 판재(263)의 고정 판재(261)에 대한 이동 위치를 조절한다.
거름부(265)는 거름망(266)과, 거름망(266)을 지지하는 망 지지체(67)을 구비한다.
거름망(266)은 거름조 본체(251)의 내부에 수평으로 배치되도록 설치된다. 구체적으로, 거름망(266)은 중간 측벽부(257)와 하부 측벽부(155)의 사이에 분리가능하게 결합된다. 거름망(266)의 구성 및 작용은 도 2에 도시된 실시예의 거름망(145)과 대체로 동일하다.
망 지지체(267)는 거름조 본체(251)의 내부에 설치되어서 거름망(266)을 지지한다. 구체적으로, 망 지지체(267)는 중간 측벽부(257)와 하부 측벽부(255)의 사이에 분리가능하게 결합되고 거름망(266)의 아래에 위치하여 거름망(266)을 구조적으로 지지하게 된다. 망 지지체(267)의 구성 및 작용은 도 2에 도시된 실시예의 망 지지체(148)와 대체로 동일하다.
도 15는 도 12에 도시된 기초 시트 제조 장치를 이용한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기초 시트 제조 단계를 설명하는 순서도이다. 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기초 시트 제조 단계는, 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는 재료 배합 단계(S11)와, 재료 배합 단계(S11)를 통해 얻은 복합재료 슬러리 원료를 거름조(도 12의 250)로 배출하는 원료 배출 단계(S121)와, 거름조(도 12의 250)에서 복합재료 슬러리 원료를 아래로 낙하시키는 원료 낙하 단계(S122)와, 낙하된 복합재료 원료에서 물을 자연 배수하여 배수 슬러리 원료를 형성하는 배수 단계(S13)와, 배수 단계(S13)에 의해 물이 배수된 후 거름조(도 12의 250)에 진공을 형성하여 거름조(도 12의 240)에 남은 배수 슬러리 원료에서 수분을 추가로 저감시켜서 복합재료 기초 시트를 형성하는 진공 탈수 단계(S14)를 구비한다.
재료 배합 단계(S11)에서는 강화섬유, 수지 및 기타 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는다. 재료 배합 단계(S11)는 도 3에 도시된 재료 배합 단계(S11)의 구성과 대체로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 재료 배합 단계(S11)를 통해 얻은 복합재료 슬러리 원료(A)는 원료 이송관(120)을 통해 원료 저장조(230)로 이송되어서 원료 저장조(230)에 일시 저장된다.
원료 배출 단계(S121)에서는 원료 저장조(230)에 저장된 복합재료 슬러리 원료(A)가 거름조(250)로 배출된다. 도 12에는 원료 배출 단계(S12)에서의 기초 시트 제조 장치(200)의 상태가 도시되어 있다. 도 12를 참조하면, 거름조(250)에서 물이 하부 공간(251c)과 중간 공간(251a)에 거름망(266)보다 높게 채워져 있는 상태에서 원료 배출 노즐(240)을 통해 복합재료 슬러리 원료(A)가 상부 공간(251b)으로 배출되어서 거름조(250)의 상부 공간(251b)으로 적정량이 공급된다. 이때, 원료 낙하부(260)는 상부 공간(251b)의 복합재료 슬러리 원료(A)가 중간 공간(251a)으로 이동하지 못하도록 이동 판재(263)가 위치한다. 즉, 고정 판재(261)에 형성된 복수개의 제1 관통구(262)들과 이동 판재(262)에 형성된 복수개의 제2 관통구(264)들이 서로 어긋나게 위치해 있다. 거름조(250)에 투입된 복합재료 슬러리 원료(A)는 고정 판재(261)와 이동 판재(263)에 의해 상부 공간(251b)에만 존재하게 된다. 원료 투입 단계(S121)에서 원료 배출 노즐(240)에 형성된 복수개의 분사구(242)를 통해 상부 공간(251b)으로 고르게 분사되는 과정에서 복합재료 슬러리 원료(A)는 균일하게 1차 분산된다. 원료 투입 단계(S121)를 통해 복합재료 슬러리 원료(A)가 상부 공간(251b)에 적정량이 채워진 후에는 조절 밸브(236)에 의해 원료 배출 노즐(240)을 통한 복합재료 슬러리 원료(A)의 분사가 멈추고 원료 낙하 단계(S122)가 수행된다.
도 16에는 원료 낙하 단계(S122)가 수행되는 상태가 도시되어 있다. 도 16을 참조하면, 원료 낙하부(260)의 이동 판재(263)가 액추에이터(265)에 의해 이동하여 이동 판재(263)에 형성된 복수개의 제2 관통구(264)들 각각이 고정 판재(261)에 형성된 복수개의 제1 관통구(262)들 각각과 일치하게 되어서, 상부 공간(251b)에 저장된 복합재료 슬러리 원료(A)가 제1 관통구(262)와 제2 관통구(264)를 통해 아래로 낙하하여 중간 공간(251a)으로 공급된다. 복수개의 제1 관통구(262)들 및 복수개의 제2 관통구(264)들을 통해 복합재료 슬러리 원료(A)가 낙하하여 중간 공간(251a)에 수용된 물과 충돌하여 와류를 형성함으로써 복합재료 슬러리 원료(A)가 균일하게 2차 분산된다. 원료 낙하 단계(S122)를 통해 중간 공간(251a)으로 공급된 복합재료 슬러리 원료(A)는 거름망(266)에 의해 중간 공간(251a)에만 존재하게 된다. 상부 공간(251b)의 복합재료 슬러리 원료(A)가 모두 낙하하여 중간 공간(251a)으로 공급된 후에는 배수 단계(S13)가 수행된다. 원료 배출 단계(S121)와 원료 낙하 단계(S122)는 도 3에 도시된 원료 투입 단계(S12)의 다른 실시예가 된다.
배수 단계(S13)에서는 거름조(250)에서 물이 배수구(253)를 통해 배수된다. 배수 단계(S13)는 배수관(150)에 설치된 배수 밸브(151)가 개방되어서 수행된다. 도 17에는 배수 단계(S13)가 수행되는 상태가 도시되어 있다. 도 17에 도시된 바와 같이, 배수 단계(S60)에서 물(W)이 배수관(150)을 통해 배수되며, 물(W)이 완전히 배수된 후에는 거름망(266) 위에 복합재료 슬러리 원료(A)에서 많은 양의 물이 빠니 후 나머지가 남게 된다. 본 발명에서는 배수 단계(S13) 에 의해 복합재료 슬러리 원료(A)에서 물이 빠진 후 거름망(266) 위에 남은 나머지를 배수 슬러지 원료(B1)라 한다. 배수 슬러리 원료(B1)는 상당량의 수분을 함유하는데, 배수 슬러리 원료(B1)는 약 55%의 수분을 함유한다. 배수 단계(S13)가 완료된 후에는 진공 탈수 단계(S70)가 수행된다.
진공 탈수 단계(S14)에서는 거름조(266)에 진공을 형성하여 배수 슬러리 원료(B1)의 수분이 저감된다. 도 18에는 진공 탈수 단계(S14)가 수행되는 상태가 도시되어 있다. 도 18을 참조하면, 진공 탈수 단계(S14)는 배수 밸브(도 12의 151)가 닫힌 상태에서, 진공 펌프(도 12의 161)가 작동함으로써 수행된다. 거름조(266)의 하부 공간(251c)은 거름망(266)의 위에 적층된 배수 슬러리 원료(B1)에 의해 밀폐되며, 진공 펌프(도 2의 161)에 의해 하부 공간(251c)의 공기가 외부로 배출됨으로써 하부 공간(251c)은 진공 상태를 형성하게 되며, 그에 따라, 배수 슬러리 원료 (B1)에 함유된 수분이 추가로 제거된다. 본 발명에서는 배수 슬러리 원료(B1)에서 진공 탈수 단계(S14)에 의해 수분이 추가로 제거된 것을 복합재료 기초 시트(B)라 하며, 복합재료 재활용 시트(B)는 40%의 수분을 함유한다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 실시예는 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않고 수정되거나 변경될 수 있으며, 본 기술분야의 통상의 기술자는 이러한 수정과 변경도 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
100 : 기초 시트 제조 장치 110 : 배합조
120 : 원료 이송관 140 : 거름조
145 : 거름망 150 : 배수관
160 : 진공 형성부 170 : 압축 프레스
180 : 비틀림 가공 장치

Claims (14)

  1. 강화섬유, 수지 및 첨가물을 물에 분산·혼합하여 복합재료 슬러리 원료를 얻는 재료 배합 단계;
    물을 통과시키는 거름망을 구비하는 거름조의 상기 거름망 위로 상기 복합재료 슬러리 원료를 공급하는 원료 투입 단계;
    상기 복합재료 슬러리 원료가 투입된 상기 거름조로부터 물을 배출시켜서 상기 거름망 위에 남는 배수 슬러리 원료를 얻는 배수 단계;
    상기 거름망 아래의 공간에 진공을 형성하여 상기 배수 슬러리 원료로부터 수분이 저감된 복합재료 기초 시트를 얻는 진공 탈수 단계;
    상기 복합재료 기초 시트를 압축하여 수분이 저감된 압축 시트를 얻는 압축 탈수 단계;
    상기 압축 시트를 구비하는 복합재료 판재를 블랭킹 가공하여 중간 제품을 얻는 블랭킹 단계; 및
    상기 중간 제품을 가열 처리하여 최종 제품을 얻는 최종 가공 단계를 포함하며,
    상기 최종 가공 단계에서 상기 중간 제품을 비틀어서 형태를 변형시키는 성형 가공이 상기 가열 처리와 함께 수행되는 복합재료 제품 제조 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 압축 시트를 복수개 적층하여 상기 복합재료 판재를 얻는 적층 단계를 더 포함하는 복합재료 제품 제조 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 최종 가공 단계가 수행되기 전 상기 중간 제품을 건조하는 건조 단계를 더 포함하는 복합재료 제품 제조 방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 성형 가공은 상기 중간 제품의 양면을 가압한 상태에서 수행되는 복합 재료 제품 제조 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 중간 제품은 평기어 형태이며, 상기 중간 제품은 상기 성형 가공에 의해 헬리컬 기어로 변형되는 복합재료 제품 제조 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 강화섬유의 길이는 5 ~ 10mm인 복합재료 제품 제조 방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 강화섬유는 아라미드 섬유 또는 탄소 섬유이며,
    상기 수지는 페놀 수지인 복합재료 제품 제조 방법.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 강화섬유는 상기 복합재료 슬러리 원료의 전체 중량 대비 16 내지 22wt%이고, 상기 수지는 상기 복합재료 슬러리 원료의 전체 중량 대비 14 내지 18wt%이며, 상기 첨가물은 상기 복합재료 슬러리 원료의 전체 중량 대비 2 내지 4wt%인 복합재료 제품 제조 방법.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 거름조는 상기 거름망보다 위에 설치되는 원료 낙하부를 더 구비하며,
    상기 거름조의 내부 공간은 상기 원료 낙하부 위에 형성되는 상부 공간과, 상기 원료 낙하부와 상기 거름망 사이에 형성되는 중간 공간과, 상기 거름망 아래에 형성되는 하부 공간으로 분리되며,
    상기 원료 투입 단계는 상기 복합재료 슬러리 원료를 원료 배출 노즐을 이용하여 상기 상부 공간으로 분사시켜서 공급하는 원료 배출 단계와, 상기 상부 공간에 채워진 상기 복합재료 슬러리 원료를 상기 중간 공간으로 낙하시키는 원료 낙하 단계를 구비하는 복합재료 제품 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 원료 배출 노즐은 상기 복합재료 슬러리 원료가 배출되는 복수개의 분사구들이 형성되고 아래로 볼록한 원료 배출면을 구비하는 복합재료 제품 제조 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 원료 낙하부는, 수평으로 배치되고 복수개의 제1 관통구들이 형성되는 고정 판재와, 상기 고정 판재의 위 또는 아래에 적층되고 상기 고정 판재에 대해 슬라이드 이동이 가능하며 복수개의 제2 관통구들이 형성되는 이동 판재와, 상기 이동 판재를 이동시키는 액추에이터를 구비하며,
    상기 이동 판재의 이동 위치에 따라 상기 복수개의 제1 관통구들 각각과 상기 복수개의 제2 관통구들 각각은 일치하거나 어긋나게 정렬되는 복합재료 제품 제조 방법.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 원료 투입 단계에서 상기 복합재료 슬러리 원료는 상기 거름조 내에서 물이 상기 거름망보다 높게 채워진 상태에서 투입되는 복합재료 제품 제조 방법.
KR1020190105882A 2019-08-28 2019-08-28 복합재료 제품의 제조방법 KR102080269B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190105882A KR102080269B1 (ko) 2019-08-28 2019-08-28 복합재료 제품의 제조방법
PCT/KR2020/008638 WO2021040220A1 (ko) 2019-08-28 2020-07-02 복합재료 제품의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190105882A KR102080269B1 (ko) 2019-08-28 2019-08-28 복합재료 제품의 제조방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102080269B1 true KR102080269B1 (ko) 2020-02-25

Family

ID=69647686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190105882A KR102080269B1 (ko) 2019-08-28 2019-08-28 복합재료 제품의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102080269B1 (ko)
WO (1) WO2021040220A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021040220A1 (ko) * 2019-08-28 2021-03-04 (주)에스플러스컴텍 복합재료 제품의 제조방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113650311A (zh) * 2021-08-23 2021-11-16 威海市源兴塑胶制品有限公司 一种碳纤维导眼的制备方法
CN113942139B (zh) * 2021-10-18 2023-09-29 西北工业大学 一种搅滤一体直接制备短纤维预制体的装置及方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120052995A (ko) * 2009-07-17 2012-05-24 카본 파이버 프리폼스 리미티드 섬유 매트릭스 및 섬유 매트릭스의 제조 방법
KR20120093659A (ko) 2011-02-15 2012-08-23 (주)삼박 섬유강화 복합재료의 성형시스템 및 성형방법
KR101941264B1 (ko) * 2018-08-31 2019-04-12 (주)에스플러스컴텍 부직포 재활용 장치 및 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2481707B1 (fr) * 1980-04-30 1985-07-26 Arjomari Prioux Nouveau materiau sous forme de feuille comportant des fibres de renforcement et un materiau thermoplastique en poudre, et son procede de preparation
US5744075A (en) * 1995-05-19 1998-04-28 Martin Marietta Energy Systems, Inc. Method for rapid fabrication of fiber preforms and structural composite materials
US20070269644A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-22 Azdel, Inc. Method of increasing loft in a porous fiber reinforced thermoplastic sheet
KR102080269B1 (ko) * 2019-08-28 2020-02-25 (주)에스플러스컴텍 복합재료 제품의 제조방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120052995A (ko) * 2009-07-17 2012-05-24 카본 파이버 프리폼스 리미티드 섬유 매트릭스 및 섬유 매트릭스의 제조 방법
KR20120093659A (ko) 2011-02-15 2012-08-23 (주)삼박 섬유강화 복합재료의 성형시스템 및 성형방법
KR101941264B1 (ko) * 2018-08-31 2019-04-12 (주)에스플러스컴텍 부직포 재활용 장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021040220A1 (ko) * 2019-08-28 2021-03-04 (주)에스플러스컴텍 복합재료 제품의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021040220A1 (ko) 2021-03-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102080269B1 (ko) 복합재료 제품의 제조방법
KR102073899B1 (ko) 부직포 재활용 장치 및 방법
KR101941264B1 (ko) 부직포 재활용 장치 및 방법
KR102137990B1 (ko) 부직포 재활용 방법
CN1997558B (zh) 托盘及其制造方法
KR101802950B1 (ko) 합성목재 제조장치용 이물 진공 배출장치와 이를 이용한 친환경 합성목재
KR102064250B1 (ko) 복합재료 재활용 장치 및 방법
EP3702530B1 (en) Molding process and equipment
KR102458701B1 (ko) 부직포 재활용 방법
EP2304099B1 (de) Vorrichtung zum tränken von fasermaterial mit einer flüssigkeit
KR100856509B1 (ko) 일방향 성형물 공급구조의 펄프 성형장치
JP7112646B2 (ja) 素形体作成方法および素形体作成装置
KR100327707B1 (ko) 파지를 이용한 지관의 제조방법 및 장치
JPS6290203A (ja) 木質系成形体の製造方法
KR19990078526A (ko) 폐지를이용한완충용기가열압축성형장치
KR101976454B1 (ko) 습식 부직포 제작 방법 및 그 방법에 의해서 제작된 습식 부직포 프리폼
JPS62134215A (ja) 木質系成形体の製造方法
CN112359628A (zh) 一次性纸浆模塑餐具的半干压制备系统及其工艺
US20100155994A1 (en) Apparatus and method for fabricating molded container using compression molding machine
JPH01283106A (ja) 木質系成形体の製造装置
KR20090030676A (ko) 압축성형기의 원료공급장치
JPS62135316A (ja) 木質系成形体の製造方法
JPH01283108A (ja) 木質系成形体の製造装置
JPH01271204A (ja) 木質系成形体の製造方法
JPS62119003A (ja) 木質系成形体の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant