KR102147858B1 - Composite material molding apparatus and molding method using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 복합 소재 성형장치 및 이를 이용한 성형방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composite material molding apparatus and a molding method using the same.
금형은 동일 규격의 제품을 대량으로 생산하기 위하여 만드는 금속성의 형(型)을 말한다.Mold refers to a metallic mold made to mass-produce products of the same standard.
금형은 전기/전자 제품을 비롯하여 자동차, 항공기, 반도체, 통신기기, 정밀기계 등 일상용품, 초정밀 제품에 이르기까지 광범위하게 쓰인다.Molds are widely used in electric/electronic products, automobiles, aircraft, semiconductors, communication devices, and everyday products such as precision machinery, and ultra-precision products.
이러한 금형을 이용한 성형장치로서 금형 내의 캐비티(cavity)에 용융된 성형 재료, 예를 들어 열가소성 수지나 열경화성 수지 등의 성형 수지를 주입하여 소정의 모양과 치수를 가진 성형품을 제작하는 성형장치와, 금형 내의 캐비티에 섬유 재질로 이루어진 섬유체를 배치한 후 성형 수지를 주입하여 섬유체의 일측 면에 성형 수지가 함침된 복합 소재 성형품을 제작하는 성형장치가 있다.As a molding device using such a mold, a molding device for producing a molded product having a predetermined shape and dimensions by injecting a molding resin such as a thermoplastic resin or a thermosetting resin, which is melted into a cavity in the mold, and a mold There is a molding apparatus for manufacturing a composite material molded article impregnated with a molding resin on one side of the fibrous body by placing a fibrous body made of a fibrous material in an inner cavity and then injecting a molding resin.
한편, 성형 소재의 일측 면에 성형 수지가 함침된 복합 소재 성형품을 제작하는 성형장치는, 성형하고자 하는 복합 소재 성형품의 형상이 복잡하거나 두께 차이를 갖는 경우, 성형 소재의 원단을 재단하고 나서 복합 소재 성형품의 단면형상으로 사전에 프리 포밍(pre-forming)한 후, 프리 포밍된 성형 소재를 금형의 캐비티에 배치한 후 금형을 형합하고 나서, 성형 소재의 일측 판면과 캐비티 사이의 공간에 성형 수지를 주입하고 경화한 후에 탈형하여, 성형 수지가 함침된 복합 소재 성형품을 제작하게 된다.On the other hand, a molding apparatus for manufacturing a composite material molded product impregnated with a molding resin on one side of the molding material is, when the shape of the composite material molded product to be molded is complicated or has a difference in thickness, the composite material after cutting the fabric of the molding material After pre-forming to the cross-sectional shape of the molded product, the pre-formed molding material is placed in the cavity of the mold, and the mold is molded, and then the molding resin is placed in the space between the plate surface of one side of the molding material and the cavity. After injection and curing, it is demolded to produce a composite molded article impregnated with a molding resin.
그런데, 이러한 종래의 복합 소재 성형장치는, 성형 과정 중에 프리 포밍 공정이 반드시 필요하게 되어, 제조 공정 시간이 증가하여 생산성이 저하할 뿐만 아니라 제조원가도 상승하는 문제점이 있다.However, such a conventional composite material molding apparatus has a problem in that a preforming process is indispensable during the molding process, and thus the manufacturing process time increases, thereby reducing productivity as well as increasing manufacturing cost.
또한, 성형 소재에 성형 수지를 주입하여 가압할 때, 성형 소재의 두께가 부분적으로 일정하지 않은 경우 성형 소재의 두꺼운 부분에 압력을 많이 받게 되고, 또한 가압 방향에 대하여 성형 소재에 작용하는 압력 분포가 균일하지 않게 되므로, 성형 수지가 성형 소재에 균일하게 함침하지 않게 되며, 이로 인하여 수지의 비율이 높아짐에 따라 최종 성형된 복합 소재 성형품의 중량이 증대할 뿐만 아니라 성형품의 불량을 초래하는 문제점이 있다.In addition, when the molding resin is injected into the molding material and pressurized, if the thickness of the molding material is not partially constant, a large amount of pressure is applied to the thick part of the molding material, and the pressure distribution acting on the molding material with respect to the pressing direction is increased. Since it is not uniform, the molding resin is not uniformly impregnated into the molding material, and thus, as the ratio of the resin increases, the weight of the final molded composite material molded product increases, and there is a problem that the molded product is defective.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 성형품의 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 제조원가도 절감할 수 있고, 성형되는 복합 소재 성형품의 중량을 경량화하며 불량도 줄일 수 있는 복합 소재 성형장치 및 이를 이용한 성형방법을 제공하는 것을 발명의 목적으로 한다.The present invention is to solve the above-described problems, by simplifying the manufacturing process of the molded article, not only improves the productivity, but also reduces the manufacturing cost, the weight of the molded composite material molded article to be molded is lightened, and the composite material molding that can reduce defects. It is an object of the invention to provide an apparatus and a molding method using the same.
본 발명의 목적은, 형합면에 캐비티를 형성하고, 상기 캐비티에 성형 소재와 상기 성형 소재의 일측 판면을 지지하는 멤브레인이 적층하며 배치되고, 형합 및 형분리되는 제1금형 및 제2금형을 포함하며, 상기 제1금형 및 상기 제2금형 중 어느 하나에는, 상기 캐비티와 연통하며, 상기 캐비티와 상기 성형 소재 사이의 공간에 성형 수지를 주입하기 위한 런너가 형성되고, 상기 제1금형 및 상기 제2금형 중 나머지 하나에는, 상기 캐비티와 연통하며, 상기 캐비티와 상기 멤브레인 사이의 공간에 유체를 주입하기 위한 유체 주입로와, 상기 캐비티로 주입된 유체가 회수되는 유체 회수로가 형성된, 복합 소재 성형장치에 의해 달성될 수 있다.An object of the present invention includes a first mold and a second mold in which a cavity is formed on a molded surface, and a molding material and a membrane supporting one plate surface of the molding material are stacked and disposed in the cavity, and molded and molded apart. And, in any one of the first mold and the second mold, a runner communicating with the cavity and for injecting a molding resin into the space between the cavity and the molding material is formed, and the first mold and the second mold 2 In the other of the molds, a fluid injection path communicating with the cavity and for injecting fluid into the space between the cavity and the membrane, and a fluid recovery path for recovering the fluid injected into the cavity are formed, forming a composite material Can be achieved by means of a device.
여기서, 상기 유체 주입로 또는 상기 유체 회수로에 마련되어, 상기 유체 주입로 또는 상기 유체 회수로를 유동하는 유체의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함할 수 있다.Here, it may further include a pressure sensor that is provided in the fluid injection path or the fluid recovery path and measures the pressure of the fluid flowing through the fluid injection path or the fluid recovery path.
상기 압력센서에 의해 측정된 압력데이터에 의거하여, 상기 유체 주입로 또는 유체 회수로를 유동하는 유체의 유량을 조절하여, 상기 멤브레인에 작용하는 유체의 압력을 제어하는 콘트롤 밸브를 더 포함할 수 있다.Based on the pressure data measured by the pressure sensor, it may further include a control valve for controlling the pressure of the fluid acting on the membrane by adjusting the flow rate of the fluid flowing through the fluid injection passage or the fluid recovery passage. .
상기 제1금형과 상기 제2금형의 적어도 어느 하나의 형합면에 마련되어, 상기 제1금형과 상기 제2금형 사이의 기밀을 유지하는 금형 실링부를 포함할 수 있다.It may include a mold sealing part provided on at least one of the mold surfaces of the first mold and the second mold to maintain airtightness between the first mold and the second mold.
상기 캐비티로 유체를 가압 펌핑하는 펌프를 더 포함할 수 있다.It may further include a pump that pressurizes the fluid into the cavity.
상기 멤브레인은 고무, 실리콘, 폴리우레탄 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.The membrane may include any one of rubber, silicone, and polyurethane.
본 발명의 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 형합면에 캐비티를 형성하며 형합 및 형분리되는 제1금형 및 제2금형을 포함하는 복합 소재 성형장치를 이용한 성형방법에 있어서, 상기 캐비티에 멤브레인을 안착시키는 단계; 상기 멤브레인 위에 성형 소재를 적층하는 단계; 상기 제1금형과 상기 제2금형을 형합하는 단계; 상기 캐비티와 상기 성형 소재 사이의 공간에 성형 수지를 주입함과 동시에, 상기 캐비티와 상기 멤브레인 사이의 공간에 유체를 주입 및 회수하며, 복합 소재를 성형하는 단계; 및 상기 제1금형과 상기 제2금형을 형분리하는 단계를 포함하는, 복합 소재 성형방법에 의해서도 달성될 수 있다.It is an object of the present invention, according to another field of the present invention, in a molding method using a composite material molding apparatus including a first mold and a second mold that form a cavity on a molded surface and are molded and molded apart, wherein the cavity is Seating the membrane; Laminating a molding material on the membrane; Molding the first mold and the second mold; Injecting a molding resin into the space between the cavity and the molding material, injecting and recovering fluid into the space between the cavity and the membrane, and molding a composite material; And it may be achieved by a method for forming a composite material comprising the step of separating the first mold and the second mold.
여기서, 상기 캐비티로 주입 또는 회수되는 유체의 압력을 측정하는 단계; 및 상기 측정된 압력데이터에 의거하여, 상기 멤브레인에 작용하는 유체의 압력을 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, measuring the pressure of the fluid injected or recovered into the cavity; And controlling the pressure of the fluid acting on the membrane based on the measured pressure data.
본 발명에 따르면, 유체를 이용하여 금형 내에서 성형 소재를 포밍함과 동시에, 성형 소재에 성형 수지를 성형함으로써, 성형품의 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 제조원가도 절감할 수 있고, 성형되는 복합 소재 성형품의 중량을 경량화하며 불량도 줄일 수 있다.According to the present invention, by forming a molding material in a mold using a fluid and molding a molding resin in the molding material, the manufacturing process of the molded product can be simplified, thereby improving productivity as well as reducing manufacturing cost. The weight of the composite material molded product can be reduced and defects can be reduced.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재 성형장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재 성형장치를 이용하여, 복합 소재 성형품을 성형하는 과정을 도시한 도면이다.1 is a configuration diagram of a composite material molding apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a view showing a process of molding a composite material molded article using the composite material molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 제한되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.Advantages and features of the present invention, and a method of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail together with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in a variety of different forms, only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, It is provided to fully inform the technician of the scope of the present invention.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일한 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 구성요소들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 비록 "제1", "제2" 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.The terms used in the present specification are for describing exemplary embodiments and are not intended to limit the present invention. In this specification, the singular form also includes the plural form unless specifically stated in the phrase. As used in the specification, “comprises” and/or “comprising” do not exclude the presence or addition of one or more other elements other than the mentioned elements. Throughout the specification, the same reference numerals refer to the same elements, and “and/or” includes each and all combinations of one or more of the mentioned elements. Although "first", "second", and the like are used to describe various elements, it goes without saying that these elements are not limited by these terms. These terms are only used to distinguish one component from another component. Therefore, it goes without saying that the first component mentioned below may be the second component within the technical idea of the present invention.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used in the present specification may be used with meanings that can be commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not interpreted ideally or excessively unless explicitly defined specifically.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재 성형장치가 도시되어 있다.1 shows a composite material molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재 성형장치(1)는 제1금형(10)과 제2금형(20)을 포함한다.As shown in Figure 1, the composite
제1금형(10)과 제2금형(20)은 형합(型合) 또는 형분리가능하도록 상호 분할가능하게 마련된다. 여기서, 본 실시예에서는 도 1의 상부에 위치한 금형을 제1금형(10)이라 하고, 제1금형(10)의 하부에 위치한 금형을 제2금형(20)이라고 한다.The
제1금형(10)의 형합면에는 제1캐비티(11)가 형성되어 있고, 제2금형(20)의 형합면에는 제1캐비티(11)에 대응하는 제2캐비티(21)가 형성되어 있다.A
이에 따라 제1금형(10)과 제2금형(20)이 형합함에 따라 예컨대, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 상호 밀착함에 따라, 제1금형(10)과 제2금형(20)은 제1캐비티(11)와 제2캐비티(21)가 하나의 체적 공간을 형성하는 하나의 캐비티를 형성한다.Accordingly, as the
제2금형(20)은 제1금형(10)과 상호 밀착 또는 이격하여, 캐비티(11,21)를 폐쇄하거나 또는 개방한다.The
또한, 제1금형(10)과 제2금형(20)의 형합면에는, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 형합될 때, 제1금형(10)과 제2금형(20) 사이의 기밀을 유지하기 위한 금형 실링부(50)가 마련된다.In addition, when the
금형 실링부(50)는 실링부재(51)와, 실링부재(51)를 수용하는 수용홈(55)을 포함한다.The
본 실시예에서는 실링부재(51)로서 폐루프 형상의 오링이 마련되어 있지만, 오링 대신에 메카니칼 시일이 마련될 수도 있다.In this embodiment, an O-ring having a closed loop shape is provided as the sealing
수용홈(55)은 폐 루프 형상을 가지며, 제1금형(10)과 제2금형(20)의 각 형합면에 반원형의 단면형상으로 함몰 형성된다.The
이에 따라, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 형합할 때 실링부재(51)가 수용홈(55)에서 탄성 변형하며 수용되어, 제1금형(10)과 제2금형(20) 사이의 기밀을 유지하게 된다.Accordingly, when the
여기서, 본 실시예에서는 금형 실링부(50)가 제1금형(10)과 제2금형(20)의 형합면에 동시에 마련되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이에 한정되지 않고, 금형 실링부(50)는 제1금형(10)의 형합면, 또는 제2금형(20)의 형합면에만 마련될 수도 있다.Here, in the present embodiment, the
한편, 제1금형(10)과 제2금형(20) 사이의 캐비티(11,21)에는, 섬유 재질의 섬유체로 이루어진 성형 소재(100, 도 2 참조)와, 성형 소재(100)의 일측 면을 지지하는 멤브레인(110, 도 2 참조)이 적층하며 안착된다.Meanwhile, in the
여기서, 멤브레인(110)은 성형 소재(100)에 대응하는 단면형상을 가지며, 고무, 실리콘, 폴리우레탄 중 어느 하나의 재질을 포함할 수 있다.Here, the
본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재 성형장치(1)의 제1금형(10)에는, 제1캐비티(11)와 연통하며, 제1캐비티(11)와 성형 소재(100) 사이의 공간에 성형 수지(200, 도 2 참조)를 주입하기 위한 런너(15)가 형성되어 있다.In the
제2금형(20)에는, 제2캐비티(21)와 연통하며, 제2캐비티(21)와 멤브레인(110) 사이의 공간에 유체(210, 도 2 참조)를 주입하기 위한 유체 주입로(31)와, 제2캐비티(21)로 주입된 유체(210)가 회수되는 유체 회수로(35)가 형성되어 있다. 여기서, 유체(210)는 물 또는 기름을 포함할 수 있다.In the
유체 주입로(31)는 제2캐비티(21)와 연통하며, 제2금형(20)의 중앙 영역에 형성되어 있다. 유체 주입로(31)에는 유체(210)를 저장하는 유체 저장탱크(39)와 연결되어 있으며, 제2캐비티(21)로 유체(210)를 가압 펌핑하기 위한 펌프(37)가 마련되어 있다.The
이로써, 펌프(37)를 작동시키면, 유체 저장탱크(39)에 저장된 유체(210)는 펌프(37)에 의해 가압 펌핑되어, 유체 주입로(31)를 통해 제2캐비티(21)와 멤브레인(110) 사이의 공간으로 주입되며 멤브레인(110)을 가압한다.Accordingly, when the
유체 회수로(35)는 제2캐비티(21)와 연통하며 제2금형(20)에 복수로 마련된다. 복수의 유체 회수로(35)는 제2캐비티(21)와 멤브레인(110) 사이의 공간으로 주입된 유체(210)가 유체 저장탱크(39)로 회수되는 통로 역할을 한다.The
한편, 각 유체 회수로(35)에는 압력센서(41)와 콘트롤 밸브(45)가 마련된다.On the other hand, a
압력센서(41)는 유체 회수로(35)를 유동하는 유체(210)의 압력을 측정한다.The
콘트롤 밸브(45)는 압력센서(41)에 의해 측정된 압력데이터에 의거하여, 멤브레인(110)에 작용하는 유체(210)의 압력을 제어한다. 예컨대, 콘트롤 밸브(45)의 개도를 조절함에 따라, 유체 회수로(35)를 유동하는 유체(210)의 유량을 조절함으로써, 멤브레인(110)에 작용하는 유체(210)의 압력을 제어한다.The
이와 같이, 유체 회수로(35)의 유량을 제어하여, 멤브레인(110)에 작용하는 유체(210)의 압력에 의해 복합 소재 성형품의 형상에 따라 캐비티(11,21)에서의 성형 소재(100)의 안착 방향 및 성형 수지의 흐름을 제어할 수 있게 된다. 또한, 성형 수지의 흐름을 제어함에 따라, 성형 소재(100)에 성형 수지(200)의 함침 및 배출을 용이하게 하여, 경량화의 효과를 저해하는 이유 중 하나인 과도한 수지 비율을 저하시키며, 균일한 품질을 얻을 수 있게 된다.In this way, by controlling the flow rate of the
이러한 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 소재 성형장치(1)를 이용하여 복합 소재 성형품을 성형하는 과정을 설명하면 다음과 같다.With this configuration, a process of forming a molded composite material using the composite
먼저, 멤브레인(110)을 제2금형(20)의 제2캐비티(21)에 안착시킨다.First, the
다음, 원단을 재단한 성형 소재(100)를 멤브레인(110) 위에 적층 배치한다.Next, a
계속해서, 제1금형(10)을 제2금형(20)을 향해 하강시켜, 제1금형(10)과 제2금형(20)을 형합한다.Subsequently, the
이 때, 제1금형(10)과 제2금형(20)이 형합함에 따라, 도 2에 도시된 바와 같이 제1금형(10)과 제2금형(20)은 원하는 단면형상을 갖는 성형품을 형성하기 위한 캐비티(11,21)를 형성한다. 한편, 제1금형(10)과 제2금형(20)의 형합에 의해 성형 소재(100)는 캐비티(11,21)에서 원하는 단면형상으로 포밍(forming)되므로, 성형 과정 중에 별도의 프리 포밍 공정이 불필요하게 된다.At this time, as the
그리고, 성형 수지(200)를 제1금형(10)에 형성된 런너(15)를 통해 제1캐비티(11)와 성형 소재(100) 사이의 공간으로 주입한다.Then, the
동시에, 펌프(37)를 작동하여, 유체 저장탱크(39)에 저장된 유체(210)를 유체 주입로(31)를 통해 제2캐비티(21)와 멤브레인(110) 사이의 공간으로 주입한다.At the same time, the
이 때, 제2캐비티(21)와 멤브레인(110) 사이의 공간으로 주입된 유체(210)는 복수의 유체 회수로(35)를 거쳐 유체 저장탱크(39)로 회수된다.At this time, the fluid 210 injected into the space between the
한편, 성형 소재(100)에 성형 수지(200)를 가압 성형하는 과정 중에, 각 유체 회수로(35)에 배치된 압력센서(41)를 통해 측정된 압력데이터에 의거하여, 각 유체 회수로(35)에 작용하는 압력을 측정한다.On the other hand, in the process of pressing the
만일, 일측의 유체 회수로(35)를 유동하는 유체(210)의 압력이 설정된 압력값의 범위를 초과 또는 미달한다고 감지되는 경우, 해당 유체 회수로(35)에 배치된 콘트롤 밸브(45)의 개도를 조절하여, 해당 유체 회수로(35)를 유동하는 유체(210)의 압력을 설정된 압력값의 범위 내로 조절하여, 멤브레인(110)에 작용하는 유체(210)의 압력에 의해 복합 소재 성형품의 형상에 따라 캐비티(11,21)에서의 성형 소재(100)의 안착 방향 및 성형 수지의 흐름을 제어할 수 있게 된다.If it is detected that the pressure of the fluid 210 flowing through the
이로써, 멤브레인(110)에 작용하는 유체(210)는 캐비티(11,21)에 안착된 성형 소재(100)의 안착을 도울 뿐만 아니라 안착된 성형 소재(100)의 놓인 방향, 단면형상에 관계없이 일정하게 작용하게 되고, 멤브레인(110)에 적층된 성형 소재(100)는 별도의 프리 포밍(pre-forming)의 공정없이 복합 소재 성형품의 단면형상으로 포밍되며, 성형 소재(100)의 일측 면으로 주입되는 성형 수지(200) 또한 성형 소재(100)에 용이하게 함침 및 배출되어 국부적으로 과도한 수지 비율을 저하시키며, 균일한 품질을 얻을 수 있게 된다.Accordingly, the fluid 210 acting on the
캐비티(11,21)로 성형 수지(200)의 주입과 유체(210)의 주입이 완료된 후에 일정 시간이 경과하면, 제1금형(10)을 제2금형(20)으로부터 상승시켜 제1금형(10)과 제2금형(20)을 형분리한다.After a certain period of time has elapsed after the injection of the
제1금형(10)과 제2금형(20)의 형분리를 통해 캐비티(11,21)를 개방하고, 섬유체의 성형 소재(100)에 성형 수지(200)가 함침된 복합 소재 성형품을 캐비티(11,21)로부터 분리하여, 완성된 복합 소재 성형품을 얻을 수 있게 된다.The
이와 같이, 본 발명에 따르면, 유체를 이용하여 금형 내에서 성형 소재를 포밍하면서 성형 소재에 성형 수지를 성형할 수 있게 되어, 성형품의 제조 공정을 단순화하여 생산성을 향상시킬 뿐만 아니라 제조원가도 절감할 수 있고, 성형되는 복합 소재 성형품의 중량을 경량화하며 불량도 줄일 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to mold the molding resin in the molding material while forming the molding material in the mold using a fluid, thereby simplifying the manufacturing process of the molded product, thereby improving productivity as well as reducing manufacturing cost. In addition, it is possible to reduce the weight of the molded composite material and reduce defects.
여기서, 전술한 실시예에서는, 압력센서와 콘트롤 밸브가 유체 회수로에 마련되는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 압력센서와 콘트롤 밸브는 유체 주입로에 마련되거나 또는, 유체 주입로와 유체 회수로에 동시에 마련될 수도 있다.Here, in the above-described embodiment, it is described that the pressure sensor and the control valve are provided in the fluid recovery path, but the present invention is not limited thereto, and the pressure sensor and the control valve are provided in the fluid injection path, or the fluid injection path and the fluid recovery path. It can also be prepared at the same time.
또한, 전술한 실시예에서는 성형 소재로서 섬유체가 마련되는 것으로 설명하고 있지만 이에 한정되지 않고, 성형 소재는 소성 변형이 가능하고, 성형 수지와도 접착력이 우수한 재질의 소재를 포함할 수 있다. In addition, in the above-described embodiment, it is described that a fibrous body is provided as a molding material, but the present invention is not limited thereto, and the molding material may include a material of a material that can be plastically deformed and has excellent adhesion to a molding resin.
이상, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 제한적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.In the above, embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. You can understand. Therefore, the embodiments described above are illustrative in all respects, and should be understood as non-limiting.
1: 복합 소재 성형장치
10: 제1금형
20: 제2금형
11,21: 캐비티
31: 유체 주입로
35: 유체 회수로
37: 펌프
39: 유체 저장탱크
41: 압력센서
45: 콘트롤 밸브
50: 금형 실링부
51: 실링부재
55: 수용홈
100: 성형 소재
110: 멤브레인1: Composite material molding device
10: first mold
20: second mold
11,21: cavity
31: fluid injection furnace
35: fluid recovery furnace
37: pump
39: fluid storage tank
41: pressure sensor
45: control valve
50: mold sealing part
51: sealing member
55: receiving groove
100: molding material
110: membrane
Claims (8)
상기 제1금형 및 상기 제2금형 중 어느 하나에는, 상기 캐비티와 연통하며, 상기 캐비티와 상기 성형 소재 사이의 공간에 성형 수지를 주입하기 위한 런너가 형성되고,
상기 제1금형 및 상기 제2금형 중 나머지 하나에는, 상기 캐비티와 연통하며, 상기 캐비티와 상기 멤브레인 사이의 공간에 유체를 주입하기 위한 유체 주입로와, 상기 캐비티로 주입된 유체가 회수되는 유체 회수로가 형성된, 복합 소재 성형장치.A first mold and a second mold are formed by forming a cavity in a molded surface, and a molding material and a membrane supporting one plate surface of the molding material are stacked and disposed in the cavity, and molded and separated,
In any one of the first mold and the second mold, a runner communicating with the cavity and for injecting a molding resin into a space between the cavity and the molding material is formed,
In the other one of the first mold and the second mold, a fluid injection path communicating with the cavity and for injecting a fluid into the space between the cavity and the membrane, and a fluid recovery in which the fluid injected into the cavity is recovered A device for forming a composite material with a furnace.
상기 유체 주입로 또는 상기 유체 회수로에 마련되어, 상기 유체 주입로 또는 상기 유체 회수로를 유동하는 유체의 압력을 측정하는 압력센서를 더 포함하는, 복합 소재 성형장치.The method of claim 1,
A composite material molding apparatus further comprising a pressure sensor provided in the fluid injection path or the fluid recovery path and measuring a pressure of a fluid flowing through the fluid injection path or the fluid recovery path.
상기 압력센서에 의해 측정된 압력데이터에 의거하여, 상기 유체 주입로 또는 유체 회수로를 유동하는 유체의 유량을 조절하여, 상기 멤브레인에 작용하는 유체의 압력을 제어하는 콘트롤 밸브를 더 포함하는, 복합 소재 성형장치.The method of claim 2,
Based on the pressure data measured by the pressure sensor, by adjusting the flow rate of the fluid flowing through the fluid injection path or the fluid recovery path, the composite further comprising a control valve to control the pressure of the fluid acting on the membrane Material molding device.
상기 제1금형과 상기 제2금형의 적어도 어느 하나의 형합면에 마련되어, 상기 제1금형과 상기 제2금형 사이의 기밀을 유지하는 금형 실링부를 포함하는, 복합 소재 성형장치.The method of claim 1,
A composite material molding apparatus comprising a mold sealing part provided on at least one of the mating surfaces of the first mold and the second mold to maintain airtightness between the first mold and the second mold.
상기 캐비티로 유체를 가압 펌핑하는 펌프를 더 포함하는, 복합 소재 성형장치.The method of claim 1,
A composite material molding apparatus further comprising a pump that pressurizes the fluid into the cavity.
상기 멤브레인은 고무, 실리콘, 폴리우레탄 중 어느 하나의 재질을 포함하는, 복합 소재 성형장치.The method of claim 1,
The membrane is a composite material molding apparatus comprising any one of rubber, silicone, and polyurethane.
상기 캐비티에 멤브레인을 안착시키는 단계;
상기 멤브레인 위에 성형 소재를 적층하는 단계;
상기 제1금형과 상기 제2금형을 형합하는 단계;
상기 캐비티와 상기 성형 소재 사이의 공간에 성형 수지를 주입함과 동시에, 상기 캐비티와 상기 멤브레인 사이의 공간에 유체를 주입 및 회수하며, 복합 소재를 성형하는 단계; 및
상기 제1금형과 상기 제2금형을 형분리하는 단계를 포함하는, 복합 소재 성형방법.In the molding method using a composite material molding apparatus comprising a first mold and a second mold formed by forming a cavity in the molded surface and molded and separated,
Seating a membrane in the cavity;
Laminating a molding material on the membrane;
Molding the first mold and the second mold;
Injecting and recovering a fluid into the space between the cavity and the membrane while injecting a molding resin into the space between the cavity and the molding material, and molding a composite material; And
A method for forming a composite material comprising the step of separating the first mold and the second mold.
상기 캐비티로 주입 또는 회수되는 유체의 압력을 측정하는 단계; 및
상기 측정된 압력데이터에 의거하여, 상기 멤브레인에 작용하는 유체의 압력을 제어하는 단계를 더 포함하는, 복합 소재 성형방법.The method of claim 7,
Measuring the pressure of the fluid injected or recovered into the cavity; And
Based on the measured pressure data, further comprising the step of controlling the pressure of the fluid acting on the membrane, composite material molding method.
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JPH05104573A (en) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Kawasaki Yukou Kk | Resin injection molding method |
KR20170133769A (en) * | 2016-05-26 | 2017-12-06 | 주식회사 성우하이텍 | Resin trasferring mold forming method and device |
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