KR102169173B1 - 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치 - Google Patents

프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102169173B1
KR102169173B1 KR1020190113356A KR20190113356A KR102169173B1 KR 102169173 B1 KR102169173 B1 KR 102169173B1 KR 1020190113356 A KR1020190113356 A KR 1020190113356A KR 20190113356 A KR20190113356 A KR 20190113356A KR 102169173 B1 KR102169173 B1 KR 102169173B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
prepreg
preform
mold
preheating
unit
Prior art date
Application number
KR1020190113356A
Other languages
English (en)
Inventor
김신
신헌충
고관호
Original Assignee
재단법인 한국탄소융합기술원
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 재단법인 한국탄소융합기술원 filed Critical 재단법인 한국탄소융합기술원
Priority to KR1020190113356A priority Critical patent/KR102169173B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102169173B1 publication Critical patent/KR102169173B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/681—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C70/683—Pretreatment of the preformed part, e.g. insert
    • 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
    • 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
    • B29C70/68—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts by incorporating or moulding on preformed parts, e.g. inserts or layers, e.g. foam blocks
    • B29C70/681—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C70/682—Preformed parts characterised by their structure, e.g. form
    • 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
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C2035/0283—Thermal pretreatment of the plastics material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

본 발명인 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치는,
프리프레그가 적층되어 놓여지는 공급유닛;
상기 공급유닛으로부터 공급된 서로 적층된 프리프레그를 상측에서 비접촉식으로 적외선 히터로 가열하여, 상기 프리프레그에 포함된 열경화성 수지의 연신율을 높이는 예열유닛; 및
상기 예열유닛으로부터 공급된 예열된 프리프레그를 프리폼으로 만들기 위해, 상기 프리폼의 형상에 대응하는 형상을 가진 상부몰드와 하부몰드로 구성된 성형유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치{Method and apparatus for making difficult preforming using preheating with prepreg}
본 발명은 프리폼 성형방법 및 장치에 관한 것이다.
프리프레그(prepreg)를 가압 및 가열함으로써 다양한 형태의 프리폼(preform)을 만들어 낼 수 있다. 프리프레그는 강화섬유(탄소섬유, 유리섬유)가 직조된 후, 여기에 열경화성 수지가 함침되어 만들어진다.
프리프레그를 가압 및 가열하여 프리폼으로 만들어내기 위해서, 프리폼의 형상을 가진 한 쌍의 상부몰드와 하부몰드를 준비한다.
하부몰드 안에 프리프레그 여러 장을 적층해서 넣고 상부몰드를 하강시킨다. 프리프레그 전체가 한꺼번에 가압한다. 상부몰드가 하부몰드에 맞물리면서, 프리프레그가 상부몰드와 하부몰드 사이에서 프리폼이 만들어진다. 상부몰드를 상승시키고 하부몰드에서 프리폼을 꺼낸다.
한편, 상부몰드로 적층된 프리프레그를 한꺼번에 가압하면, 복잡한 프리폼의 형상 부분에서, 프리프레그가 급격하게 꺾이거나 굴곡된다.
그러면, 도 1에 도시된 바와 같이, 주름이 심하게 생긴 프리폼(PF)이 만들어진다. 이러한 주름을 없애기 위해서, 도 2에 도시된 바와 같이 프리폼(PF)의 주름진 부분(W)을 잘라내고, 잘라낸 부분에 프리프레그 조각을 붙여 땜질하거나 서로 이어 붙이는 과정을 거치게 된다. 이 경우, 컷팅으로 인해 프리폼의 강도가 약해지고, 땜질된 부분으로 인해 프리폼의 강도가 떨어지게 되고 두께가 불균일해진다. 또한, 컷팅과 땜질로 인해 프리폼을 제작하는 시간을 단축하기 어렵고, 프리프레그의 특성을 100%로 활용한 프리폼을 제작하기 어렵다.
한국공개특허(10-2018-0052816)
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치는,
프리프레그가 적층되어 놓여지는 공급유닛;
상기 공급유닛으로부터 공급된 서로 적층된 프리프레그를 상측에서 비접촉식의 적외선 히터로 가열하여, 상기 프리프레그에 포함된 열경화성 수지의 연신율을 높이는 예열유닛; 및
상기 예열유닛으로부터 공급된 예열된 프리프레그를 프리폼으로 만들기 위해, 상기 프리폼의 형상에 대응하는 형상을 가진 상부몰드와 하부몰드로 구성된 성형유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
프리프레그가 적층되어 놓여지는 공급유닛;
상기 공급유닛으로부터 공급된 서로 적층된 프리프레그를 상측에서 비접촉식으로 적외선 히터로 가열하여, 상기 프리프레그에 포함된 열경화성 수지의 연신율을 높이는 예열유닛; 및
상기 예열유닛으로부터 공급된 예열된 프리프레그를 프리폼으로 만들기 위해, 상기 프리폼의 형상에 대응하는 형상을 가진 상부몰드와 하부몰드로 구성되되, 상기 상부몰드는 복수개의 조각들로 구성된 성형유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치에 의해 달성된다.
본 발명은, 서로 적층된 프리프레그를 성형유닛에 넣고 한꺼번에 가압하기 전에, 서로 적층된 프리프레그를 적외선 히터로 비접촉 예비 가열하게 되면, 프리프레그에 포함된 열경화성 수지의 연신율이 높아지고 이 상태에서 상부몰드로 가압하게 되면 섬유가 얇고 넓게 펴져 성형하기 힘든 부분이 완만하게 꺽이고 굴곡되어, 프리폼에 주름이 생기지 않게 프리폼 성형이 된다.
더 나아가, 예비가열로 프리프레그가 쉽게 성형될 수 있게 만든 상태에서, 복수개의 조각진 상부몰드로 변형이 심하게 일어날 부분부터 순차적으로 가압하여, 프리폼에 주름이 생기는 것을 막는다.
따라서, 본 발명을 사용하게 되면, 종래처럼 프리폼의 주름진 부분을 컷팅하고 땜질할 필요가 없어, 컷팅으로 인해 프리폼의 강도가 약해지거나, 땜질로 인해 프리폼의 강도 및 두께가 불균일해지는 것이 방지된다. 이러한 이점은, 복잡한 형상을 가진 프리폼을 만들 때 더 발휘된다.
또한, 본 발명을 사용하면, 프리폼에 주름을 제거하는 작업을 거치지 않아도 되어, 프리폼의 제작시간을 단축시키고, 프리폼의 생산속도를 올려 제작비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 프리폼 성형장치로 만들어진, 주름이 심하게 생긴 프리폼을 나타낸 도면이다.
도 2는 종래 프리폼 성형장치로 만들어진 프리폼에, 주름을 제거하기 위해 커팅될 부분을 표시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치를 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 프리폼 성형장치로 만들어진 프리폼을 도시한 도 4(a)와, 제1실시예에 따른 프리폼 성형장치로 만들어진 프리폼을 도시한 도 4(b)를 나란히 배치한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 성형유닛을 발췌한 도면이다.
도 7은 도 6에 도시된 몰드조각과 구동실린더의 결합구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 제1변형예에 따른 몰드조각과 구동실린더의 결합구조를 나타낸 도면이다.
도 9는 제2변형예에 따른 몰드조각과 구동실린더의 결합구조를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치를 자세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치(1)는, 공급유닛(100), 예열유닛(110), 성형유닛(120)으로 구성된다.
공급유닛(100)에 프리프레그(PR)가 적층되어 놓여진다. 공급유닛(100)은 프리프레그(PR)가 놓여지는 스테이지(미도시), 스테이지에 프리프레그(PR)를 한 장씩 적층하는 로딩로봇(미도시)으로 구성된다.
예열유닛(110)은, 공급유닛(100)으로부터 공급된 서로 적층된 프리프레그(PR)를 가열하여, 프리프레그(PR)에 포함된 열경화성 수지의 연신율을 높인다. 이를 위해, 서로 적층된 프리프레그(PR)의 상측에 배치된 적외선 히터(H)를 포함한다. 적외선 히터(H)는 적외선을 방사하여 프리프레그(PR)를 비접촉식으로 가열한다. 프리프레그(PR)는 적외선 히터(H)로부터 열을 받아 70~80℃ 까지 예열된다. 프리프레그(PR)에 포함된 열경화성 수지는 150℃ 전후에서 경화되므로, 예열유닛(110)은 프리프레그(PR)를 경화온도의 절반까지만 예열하여 프리프레그(PR)의 연신율을 높인다. 이렇게 열경화성 수지의 연신율을 높임으로써, 성형 공정에서 프리프레그(PR)가 쉽게 꺾여지고 굴곡되어, 프리폼에 주름이 잡히지 않게 된다. 이는 본 발명만의 핵심적인 기술이다. 또한, 적외선 히터(H)를 사용하여 프리프레그(PR)의 상측에서 비접촉식으로 프리프레그(PR)를 가열하므로, 적외선 히터(H)에 프리프레그(PR)가 달라붙거나, 적외선 히터(H)에 열경화성수지가 묻는 것이 방지된다.
성형유닛(120)은 예열유닛(110)으로부터 공급된 예열된 프리프레그(PR)로 프리폼을 만든다. 이를 위해, 성형유닛(120)은, 프리폼의 형상에 대응하는 형상을 가진 하부몰드(M1)와 상부몰드(M2)를 포함한다. 또한, 상부몰드(M2)가 서로 적층된 프리프레그(PR)를 가압할 때, 적당한 텐션(tension)을 주기 위해 프리프레그(PR)를 양측에서 잡아당겨주는 텐션유닛(T)을 포함한다. 프리프레그(PR)가 예열유닛(110)에 의해 예비 가열되어 있으므로, 상부몰드(M2)가 프리프레그(PR)를 가압할 때, 프리프레그(PR)가 부드럽게 꺽이고 굴곡되어, 프리폼에 주름이 잡히지 않게 된다.
공급유닛(100), 예열유닛(110), 성형유닛(120)으로 프리프레그(PR)의 이동은, 수작업, 컨베이어 벨트시스템, 로봇시스템에 의해 이루어진다. 컨베이어 벨트시스템, 로봇시스템은 공지된 기술로 다양한 구성이 가능할 것이다.
이하, 제1실시예에 따른 프리폼 성형장치를 이용하여 프리폼을 성형하는 방법을 설명한다.
공급유닛(100)의 스테이지에 프리프레그를 적층하여 설정된 두께로 쌓는다.
예열유닛(110)은 공급유닛(100)으로부터 서로 적층된 프리프레그를 공급받는다.
예열유닛(110)은 서로 적층된 프리프레그(PR)의 상측에서 적외선 히터(H)로 프리프레그(PR)를 비접촉 가열한다. 프리프레그(PR)의 온도가 70~80℃ 까지 올라가면서, 프리프레그(PR)에 포함된 열경화성 수지의 연신율이 높아진다.
성형유닛(120)에서 예비 가열된 프리프레그(PR)를 가압하여 설정된 형상을 가진 프리폼으로 만들어낸다.
이렇게 만들어진 프리폼에는, 도 4(a)에 도시된 종래 프리폼 성형장치로 만들어진 주름이 심하게 생긴 프리폼와 달리, 도 4(b)에 도시된 바와 같이, 주름이 전혀 생기지 않는 것을 알 수 있다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치를 자세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치(2)는, 본 발명의 제1실시예에 따른 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치(1)와 마찬가지로, 공급유닛(100), 예열유닛(110), 성형유닛(120')으로 구성된다.
다만, 성형유닛(120')의 구체적인 구성이 다르다. 성형유닛(120')의 구체적 구성이 제1실시예와 다른 이유는, 예열유닛(110)에서 프리프레그(PR)가 예열되어 성형성이 좋아졌음에도 불구하고, 성형과정에서 혹시 생길 수 있는 잔 주름까지 막기 위함이다. 이를 위해, 제2실시예에는 제1실시예의 성형유닛(120) 보다 개선된 성형유닛(120')을 제공한다.
이하, 성형유닛(120')에 대해서만 자세히 설명한다.
성형유닛(120')은, 프리폼의 형상에 대응하는 형상을 가진 하부몰드(M1)와 상부몰드(M2)로 구성된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상부몰드(M2)는 제1조각부(121), 제2조각부(122), 제3조각부(123), 제4조각부(124), 제5조각부(125), 제6조각부(126), 제7조각부(127)로 구성된다. 상부몰드(M2)는 프리폼의 형상에 따라 상부몰드(M2)는 더 많거나 더 적은 조각부들로 구성될 수 있다.
제1조각부(121)는 제1조각몰드(121a)와 제1조각몰드(121a)를 상하로 이동시키는 제1구동실린더(121b)로 구성된다. 제1조각몰드(121a)는 평평한 바닥면을 가진다. 물론, 제1조각몰드(121a)의 바닥면 형상은 달라질 수 있다. 즉, 하부몰드(M1)의 형상이 프리폼의 형상에 따라 달라지면, 제1조각몰드(121a)의 바닥면 형상도 이에 대응하는 하부몰드(M1) 형상에 따라 달라진다. 이는 다른 조각몰드들에도 공통적으로 적용되는 사항이므로, 반복 설명을 생략한다.
한편, 제1구동실린더(121b)의 용량을 줄이기 위해, 제1조각몰드(121a)는 가벼운 알루미늄이나 플라스틱, 케미컬우드(Chemical wood)로 만들어진다. 그 이유는 다음과 같다.
복수개의 조각몰드들 각각 마다 구동실린더가 하나씩 필요한데, 하부몰드(M1) 상측 공간에 용량이 큰 커다란 구동실린더를 설치한다면, 구동실린더 설치공간이 부족해진다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 용량이 작은 조그만 구동실린더를 여러 개 설치한다. 이 경우, 조각몰드가 무거우면 용량이 작은 구동실린더가 그 무게를 감당할 수 없기 때문에, 조각몰드를 가벼운 알루미늄이나 플라스틱이나 케미컬우드(Chemical wood)로 만들 수밖에 없다. 이는 다른 조각몰드들에도 공통적으로 적용되는 사항이므로, 반복 설명을 생략한다.
제2조각부(122)는 제2조각몰드(122a)와 제2조각몰드(122a)를 상하로 이동시키는 제2구동실린더(122b)로 구성된다. 제2조각몰드(122a)는 볼록한 바닥면을 가진다.
제3조각부(123)는 제3조각몰드(123a)와 제3조각몰드(123a)를 상하로 이동시키는 제3구동실린더(123b)로 구성된다. 제3조각몰드(123a)는 오목한 바닥면을 가진다.
제4조각부(124)는 제4조각몰드(124a)와 제4조각몰드(124a)를 상하로 이동시키는 제4구동실린더(124b)로 구성된다. 제4조각몰드(124a)는 볼록한 바닥면을 가진다.
제5조각부(125)는 제5조각몰드(125a)와 제5조각몰드(125a)를 상하로 이동시키는 제5구동실린더(125b)로 구성된다. 제5조각몰드(125a)는 오목한 바닥면을 가진다.
제6조각부(126)는 제6조각몰드(126a)와 제6조각몰드(126a)를 상하로 이동시키는 제6구동실린더(126b)로 구성된다. 제6조각몰드(126a)는 볼록한 바닥면을 가진다.
제7조각부(127)는 제7조각몰드(127a)와 제7조각몰드(127a)를 상하로 이동시키는 제7구동실린더(127b)로 구성된다. 제7조각몰드(172a)는 평평한 바닥면을 가진다.
이하, 제3조각부(123)를 예로 들어, 몰드조각과 구동실린더의 결합구조를 설명한다. 나머지 조각부의 결합구조도 동일하게 적용된다.
도 7에 도시된 바와 같이, 몰드조각(123a)과 구동실린더(123b)는 나사결합방식으로 결합된다. 이를 위해, 몰드조각(123a)의 상면에는 암나사산(123aa)이 형성된 홈이 형성되고, 구동실린더(123b)의 축에는 수나사산(123bb)이 형성된다. 따라서, 구동실린더(123b)는 그대로 둔 채로, 몰드조각(123a)을 프리폼의 형상에 따라 쉽게 교체할 수 있어, 종래처럼 상부몰드 전체를 교체해야 하는 경우에 비해 프리폼의 제조단가를 낮출 수 있다.
이하, 제1변형예에 따른 몰드조각과 구동실린더의 결합구조를, 제3조각부(123)를 예로 들어 설명한다. 나머지 조각부의 결합구조도 동일하게 적용된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 몰드조각(123a)과 구동실린더(123b)는 자석결합방식으로 결합된다. 이를 위해, 몰드조각(123a)의 상면에는 홈(123aa)이 형성되고, 홈(123aa)의 바닥과 내벽에는 바닥과 내벽을 감싸는 자석(123c)이 접착제로 접착된다.
자석(123c)은 강력한 자력을 가진 네오디움 자석이다. 구동실린더(123b)의 축은 금속으로 구성되며, 축이 홈(123aa)안으로 삽입되면 자력에 의해, 몰드조각(123a)과 구동실린더(123b)의 축이 결합된다.
한편, 축과 몰드조각(123aa)의 결합시, 몰드조각(123aa)의 자전을 방지하기 위해, 홈(123aa)과 홈(123aa)에 삽입되는 축 부분은 원통형이 아닌 사각형상을 가진다.
이러한 자석결합방식으로 나사체결 방식보다 신속하게 몰드조각(123a)을 교체할 수 있다.
이하, 제2변형예에 따른 몰드조각과 구동실린더의 결합구조를, 제3조각부(123)를 예로 들어 설명한다. 나머지 조각부의 결합구조도 동일하게 적용된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 몰드조각(123a)과 구동실린더(123b)는 자석스프링결합방식으로 결합된다. 이를 위해, 몰드조각(123a)의 상면에는 홈(123aa)이 형성되고, 홈(123aa)의 바닥과 내벽에는 바닥과 내벽을 감싸는 자석(123c)이 접착제로 접착된다.
자석(123c)은 강력한 자력을 가진 네오디옴 자석이다. 바닥에 설치된 자석(123c) 위로 스프링(123d)이 설치된다. 구동실린더(123b)의 축은 금속으로 구성되며, 축이 홈(123aa)안으로 삽입되면, 자력에 의해 몰드조각(123a)과 구동실린더(123b)의 축이 결합된다.
축이 홈(123aa)안으로 삽입되면, 축의 끝단이 스프링(123d) 위에 놓이게 된다.
스프링(123d)은 프리프레그(PR)에 몰드조각(123a)이 순간적으로 과도한 힘을 주는 것을 흡수하여, 프리프레그(PR)가 손상되는 것을 막아준다.
이하, 제2실시예에 따른 프리폼 성형장치를 이용하여 프리폼을 성형하는 방법을 설명한다.
공급유닛(100)의 스테이지에 프리프레그를 적층하여 설정된 두께로 쌓는다.
예열유닛(110)은 공급유닛(100)으로부터 서로 적층된 프리프레그를 공급받는다.
예열유닛(110)은 서로 적층된 프리프레그(PR)의 상측에서 적외선 히터(H)로 비접촉식 가열한다. 프리프레그(PR)의 온도가 70~80℃ 까지 올라가면서, 프리프레그(PR)에 포함된 열경화성 수지의 연신율이 높아진다.
성형유닛(120')에서 예비 가열된 프리프레그(PR)를 가압하여 설정된 형상을 가진 프리폼으로 만들어낸다.
상부몰드(M2)는, 프리폼을 만드는 과정에서, 프리프레그(PR)가 심하게 꺽이거나 굴곡될 부분부터 순차적으로 가압한다.
이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 프리프레그(PR)를 ①②③④⑤⑥⑦ 순서대로 가압한다. 좌우측 실선화살표는 상부몰드(M2)에 의해 프리프레그(PR)가 가압되면서, 상부몰드(M2)와 하부몰드(M1) 사이로 끌려 들어가는 상태를 나타낸다.
① 제2구동실린더(122b)가 제2조각몰드(122a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 굴곡진 홈 안으로 프리프레그(PR)를 밀어 넣는다.
② 제4구동실린더(124b)가 제4조각몰드(124a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 굴곡진 홈 안으로 프리프레그(PR)를 밀어 넣는다.
③ 제6구동실린더(126b)가 제6조각몰드(126a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 굴곡진 홈 안으로 프리프레그(PR)를 밀어 넣는다.
④ 제1구동실린더(121b)가 제1조각몰드(121a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 평면 위로 프리프레그(PR)를 밀어서 덮는다.
⑤ 제3구동실린더(123b)가 제3조각몰드(123a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 볼록한 돌기 위로 프리프레그(PR)를 밀어서 감싼다.
⑥ 제5구동실린더(125b)가 제5조각몰드(125a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 볼록한 돌기 위로 프리프레그(PR)를 밀어서 감싼다.
⑦ 제7구동실린더(127b)가 제7조각몰드(127a)를 하강시켜, 하부몰드(M1)의 평면 위로 프리프레그(PR)를 밀어서 덮는다.
삭제
이와 같은 순서로, 프리프레그(PR)를 가압하면, 프리프레그(PR)가 프리폼의 모양대로 완만하게 변형되어, 프리폼에 주름이 생기지 않는다.
물론, 이 밖에도 프리프레그(PR)가 프리폼의 모양대로 완만하게 변형될 수 있도록, 다양한 순서로 프리프레그(PR)를 가압할 수 있을 것이다.
1,2: 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형장치
100: 공급유닛 110: 예열유닛 120: 성형유닛

Claims (4)

  1. 열경화성 수지와, 상기 열경화성 수지 속에 분포된 섬유로 구성된 설정된 크기를 가진 평평한 프리프레그가 적층되어 놓여지는 공급유닛;
    상기 공급유닛으로부터 공급된 상기 평평한 프리프레그를 상측에서 비접촉식으로 적외선 히터로 가열하여, 상기 프리프레그에 포함된 열경화성 수지의 연신율을 높이는 예열유닛; 및
    상기 열경화성 수지의 연신율이 높아진 평평한 프리프레그를, 굴곡진 프리폼의 형상으로 변형하기 위해, 상기 굴곡진 프리폼에 대응하는 형상을 가진 상부몰드와 하부몰드로 구성되며,
    상기 상부몰드는 상기 굴곡진 프리폼의 형상에 따라 서로 동일하거나 서로 다른 모양을 가진 복수개의 조각몰드들과, 상기 복수개의 조각몰드들 각각 상측에 한 개씩 상기 복수개의 조각몰드들 각각을 독립적으로 상하로 이동시키는 구동실린더들로 구성되며,
    상기 굴곡진 프리폼의 형상에 따라 서로 동일하거나 서로 다른 모양을 가진 복수개의 조각몰드들을,
    상기 구동실린더들 각각이 설정된 순서대로 내려,
    상기 예비 가열된 평평한 프리프레그 전체를 순서대로 가압하여, 상기 예비 가열된 평평한 프리프레그로부터 굴곡진 프리폼을 주름없이 만들어내는 성형유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 프리폼 성형장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
KR1020190113356A 2019-09-16 2019-09-16 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치 KR102169173B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113356A KR102169173B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113356A KR102169173B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102169173B1 true KR102169173B1 (ko) 2020-10-22

Family

ID=73035601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190113356A KR102169173B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102169173B1 (ko)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531840A1 (de) * 1991-09-10 1993-03-17 Menzolit-Fibron GmbH Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoff-Formteils sowie Kunststoff-Formteil
JP2008068534A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Honda Motor Co Ltd 繊維強化プラスチック製プリフォームの成形方法
JP2009083128A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Mitsubishi Rayon Co Ltd プリフォームの製造方法
JP2010023449A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法
KR20130136490A (ko) * 2010-12-02 2013-12-12 도레이 카부시키가이샤 금속 복합체의 제조 방법 및 전자기기 하우징
KR20150063503A (ko) * 2012-10-30 2015-06-09 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 프리폼의 제조 방법 및 섬유 강화 수지 성형품의 제조 방법
US20160046086A1 (en) * 2013-05-06 2016-02-18 Dow Global Technologies, Llc Forming tool with integral cutting for composite material
JP2016078452A (ja) * 2014-10-17 2016-05-16 東レ株式会社 繊維強化複合材料の製造方法、樹脂基材およびプリフォーム
KR20160081351A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 한국항공우주산업 주식회사 항공기 복합재용 프리프레그의 성형 장치
KR20170124545A (ko) * 2015-02-27 2017-11-10 도레이 카부시키가이샤 수지 공급 재료, 프리폼, 및 섬유 강화 수지의 제조 방법
KR20170127613A (ko) * 2016-05-12 2017-11-22 ㈜한국몰드김제 시트백 프레임 성형 방법 및 장치
KR20180052816A (ko) 2016-11-10 2018-05-21 현대자동차주식회사 주름방지 기능을 갖는 후드 프리폼 성형장치 및 이를 이용한 후드 프리폼 제조방법
KR20180077912A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 주식회사 성우하이텍 복합소재 성형장치
KR20190049811A (ko) * 2016-09-20 2019-05-09 지앙수 헹루이 카본 화이버 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 반자동 막-보조 압축 성형 공정

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0531840A1 (de) * 1991-09-10 1993-03-17 Menzolit-Fibron GmbH Verfahren zur Herstellung eines faserverstärkten Kunststoff-Formteils sowie Kunststoff-Formteil
JP2008068534A (ja) * 2006-09-14 2008-03-27 Honda Motor Co Ltd 繊維強化プラスチック製プリフォームの成形方法
JP2009083128A (ja) * 2007-09-27 2009-04-23 Mitsubishi Rayon Co Ltd プリフォームの製造方法
JP2010023449A (ja) * 2008-07-24 2010-02-04 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチックの製造方法
KR20130136490A (ko) * 2010-12-02 2013-12-12 도레이 카부시키가이샤 금속 복합체의 제조 방법 및 전자기기 하우징
KR20150063503A (ko) * 2012-10-30 2015-06-09 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 프리폼의 제조 방법 및 섬유 강화 수지 성형품의 제조 방법
US20160046086A1 (en) * 2013-05-06 2016-02-18 Dow Global Technologies, Llc Forming tool with integral cutting for composite material
JP2016078452A (ja) * 2014-10-17 2016-05-16 東レ株式会社 繊維強化複合材料の製造方法、樹脂基材およびプリフォーム
KR20160081351A (ko) * 2014-12-31 2016-07-08 한국항공우주산업 주식회사 항공기 복합재용 프리프레그의 성형 장치
KR20170124545A (ko) * 2015-02-27 2017-11-10 도레이 카부시키가이샤 수지 공급 재료, 프리폼, 및 섬유 강화 수지의 제조 방법
KR20170127613A (ko) * 2016-05-12 2017-11-22 ㈜한국몰드김제 시트백 프레임 성형 방법 및 장치
KR20190049811A (ko) * 2016-09-20 2019-05-09 지앙수 헹루이 카본 화이버 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 반자동 막-보조 압축 성형 공정
KR20180052816A (ko) 2016-11-10 2018-05-21 현대자동차주식회사 주름방지 기능을 갖는 후드 프리폼 성형장치 및 이를 이용한 후드 프리폼 제조방법
KR20180077912A (ko) * 2016-12-29 2018-07-09 주식회사 성우하이텍 복합소재 성형장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2433643A (en) Process of treating phenolic sheet
WO2014069503A1 (ja) プリフォームの製造方法及び繊維強化樹脂成形品の製造方法
CN105209243B (zh) 用于复合材料的具有一体式切割的成形工具
WO2020122260A1 (ja) 繊維強化樹脂成形品の製造方法
EP1824660B1 (en) Method for deforming a thermosetting plate
EP1838518B1 (en) Process for making swaged lighting holes in planar areas of preimpregnated composite parts
WO2021020593A1 (ja) 金型
HU9303336D0 (en) Method for the production of a composite structure with intermediate three-dimensional textile and a structure made by the method and apparatus for the manufacturing of the structure
KR102169173B1 (ko) 프리프레그 프리히팅을 이용한 프리폼 성형방법 및 장치
WO2022163873A1 (ja) 絞り加工品の製造装置及び製造方法
JP2007090809A (ja) Ｆｒｐのプリフォームの製造方法および装置
CN104626615B (zh) 复合材料外壳的制造方法
JP5017040B2 (ja) プリフォームの製造方法および製造装置
KR101759307B1 (ko) 가스배출이 용이한 섬유강화 복합재 성형용 몰드
JPS62257839A (ja) 繊維強化プラスチツク複合薄板及びその成形方法
JPH0455088B2 (ko)
CN116494558A (zh) 带曲率结构的成型方法
JP5162227B2 (ja) プリフォームの製造方法
CN210211427U (zh) 一种可转移的预浸料薄壳模胎和预浸料转移模具系统
KR102207477B1 (ko) 프리폼 성형장치
EP4082741A1 (en) Method for manufacturing thermoplastic fiber-reinforced resin molded article
JP7358504B2 (ja) 成形方法及び成形型
JPS6130898B2 (ko)
CN221663288U (zh) 模具组件及具有该模具组件的纸浆模具
KR20230093935A (ko) 열경화성 복합재 부품 성형 방법

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction