KR102174300B1 - 샌드위치 구조의 빔 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법은 (1) 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계; (2) 상기 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계; (3) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및 (4) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 샌드위치 구조의 폐단면 구조를 갖는 빔을 제조하는 방법에 관한 것이다.
통상의 샌드위치 패널은 금속 패널과 유사한 구조 강성을 가지면서도 경량화에 효과적이기 때문에 자동차를 포함한 다양한 분야에서 사용되고 있다.
이러한 샌드위치 패널은 알루미늄, 철 등으로 형성된 스킨층 사이에 코어층을 형성하여 패널의 물성을 조절한다. 예를 들어, 코어층에 발포 수지 소재를 이용하여 패널의 경량화 효과를 높이거나, 일반 수지, 복합재 또는 발사우드(balsa wood) 소재를 이용하여 패널의 기계적 강도를 높인다.
한편, 종래의 샌드위치 패널 제조방법에서는 원단 적층을 통한 플로우 성형에 따른 폐단면 구조를 갖는 샌드위치 패널 제품을 만들기 어렵다는 한계점이 있었다. 이에 따라 제품의 중량을 경량화하되 제품의 강성을 향상시키기 위한 폐단면 구조를 갖는 샌드위치 패널에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 폐단면 구조를 갖는 샌드위치 구조의 빔 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법은 (1) 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계; (2) 상기 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계; (3) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및 (4) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 단계 (1) 이전에,
샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계; 및 상기 심재를 발포 성형하여 정형화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
상기 심재는 폼재로 이루어질 수 있다.
상기 표면재는 열가소성 수지 섬유로 이루어질 수 있다.
상기 표면재는 섬유 강화재를 더 포함할 수 있다.
상기 섬유 강화재는 유리섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 나일론 섬유, PET(Polyethylene terephthalate)섬유, PEEK(Poly Ether Ether Ketone)섬유, LCP(Liquid Crystal Polymer) 섬유, PAN(Polyacrylonitrile)섬유, 초고분자량 PE(Polyethylene) 섬유, 아라미드 섬유, 천연섬유(Natural Fiber) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택될 수 있다.
상기 금형은 프레스 금형일 수 있다.
샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계에서,
상기 금형은 상부금형이 하강하여 하부금형과 만날 시 폐단면을 이루는 구조로 형성될 수 있다.
상기 표면재 및 상기 심재는 열 가소성 소재일 수 있다.
상술한 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법은, (A) 하부금형 내부에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계; (B) 상기 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계; (C) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및 (D) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 단계 (A) 이전에,
샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계; 및 상기 심재를 발포 성형하여 정형화시키는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 샌드위치 구조의 빔이 폐단면을 가짐으로써, 제품의 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에서, 발포 성형되어 정형화된 심재를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에서, 하부금형의 안치부에 안착된 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 심재의 위치를 조정하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에서, 상부금형을 하강시켜 표면재가 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 의해 성형된 제품을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법의 흐름을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에서, 발포 성형되어 정형화된 심재를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에서, 하부금형의 안치부에 안착된 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 심재의 위치를 조정하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에서, 상부금형을 하강시켜 표면재가 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 모습을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 의해 성형된 제품을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법의 흐름을 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 대해 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법의 흐름을 도시한 도면이고, 도 2는 발포 성형되어 정형화된 심재를 나타내는 도면이며, 도 3은 하부금형의 안치부에 안착된 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 심재의 위치를 조정하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 4는 상부금형을 하강시켜 표면재가 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 모습을 나타내는 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 의해 성형된 제품을 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법은, (1) 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계; (2) 상기 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계; (3) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및 (4) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함할 수 있다. 아울러, 단계 (1) 이전에 샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계; 및 심재를 발포 성형하여 정형화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 본 발명에 따른 샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계에서 마련된 금형은 상부금형(100) 및 하부금형(200)을 포함할 수 있으며, 상부금형(100) 및 하부금형(200)에는 심재(300)의 위치를 조정할 수 있는 복수의 핀(110,210)이 구비될 수 있다. 아울러, 금형은 상부금형(100)이 하강하여 하부금형(200)과 만날 시 폐단면을 이루는 구조로 형성될 수 있으며, 이때, 금형은 프레스 금형일 수 있다.
이처럼, 금형은 상부금형(100)이 하강하여 하부금형(200)과 만날 시 폐단면을 이루는 구조로 형성됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 의해 성형된 샌드위치 구조의 빔이 폐단면을 갖는 구조로 형성되어 제품의 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 하부금형의 안치부에 표면재를 안착시키는 단계에서, 표면재(300)는 열가소성 소재로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 표면재(300)는 실시예에 따라 열가소성 수지 섬유로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 열가소성 수지 섬유는 폴리프로필렌, 폴리페닐설폰, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 나이론, 아라미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 수지로 이루어진 섬유일 수 있다. 아울러, 표면재(300)는 실시예에 따라 섬유 강화재를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 섬유 강화재는 유리섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 나일론 섬유, PET(Polyethylene terephthalate)섬유, PEEK(Poly Ether Ether Ketone)섬유, LCP(Liquid Crystal Polymer) 섬유, PAN(Polyacrylonitrile)섬유, 초고분자량 PE(Polyethylene) 섬유, 아라미드 섬유, 천연섬유(Natural Fiber) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 강화재일 수 있다.
아울러, 표면재(300) 위에 정형화된 심재(400)를 안착시키고 심재(400)의 위치를 조정하는 단계에서는, 도 3에 도시된 바와 같이 하부금형(100)의 안치부에 안착된 표면재(300)의 위에 발포 성형과정을 통해 정형화된 심재(400)를 안착시키고, 하부금형(100) 및 상부금형(200)에 마련된 복수의 핀(110,210)을 통해 심재(400)의 위치를 조정할 수 있다. 여기서, 심재(400)의 위치를 조정하는 것은 복수의 핀(110,210)으로 심재(400)를 고정시키는 것을 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에서의 심재(400)는 폼재로 이루어질 수 있으며, 폼재는 열가소성 소재일 수 있다.
또한, 하부금형(100)의 안치부에 안착된 표면재(300) 위에 정형화된 심재(400)를 안착시키고 심재(400)의 위치를 조정한 이후, 해당 심재(400) 위에 표면재(300)를 안착시킬 수 있다.
아울러, 상부금형(200)을 하강시켜 표면재(300)가 심재(400)의 외부를 감싸도록 성형하는 단계에서는, 심재(400) 위에 표면재(300)를 안착한 후, 상부금형(200)을 하강시킴으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 용융된 표면재(300)가 심재(400)의 외부를 감싸도록 성형할 수 있고, 소정의 냉각 시간 이후에 상부금형(200)을 상승시켜 도 5에 도시된 바와 같이 폐단면 구조를 갖는 샌드위치 구조의 빔을 제조할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법의 흐름을 도시한 도면이다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법은, (A) 하부금형 내부에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계; (B) 상기 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계; (C) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및 (D) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함할 수 있다. 아울러, 단계 (A) 이전에 샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계; 및 심재를 발포 성형하여 정형화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
구체적으로 본 발명의 다른 실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계에서 마련된 금형은 상부금형(100) 및 하부금형(200)을 포함할 수 있으며, 상부금형(100) 및 하부금형(200)에는 심재(300)의 위치를 조정할 수 있는 복수의 핀(110,210)이 구비될 수 있다. 아울러, 금형은 상부금형(100)이 하강하여 하부금형(200)과 만날 시 폐단면을 이루는 구조로 형성될 수 있으며, 이때, 금형은 프레스 금형일 수 있다. 이처럼, 금형은 상부금형(100)이 하강하여 하부금형(200)과 만날 시 폐단면을 이루는 구조로 형성됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 샌드위치 구조의 빔 제조방법에 의해 성형된 샌드위치 구조의 빔이 폐단면을 갖는 구조로 형성되어 제품의 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 하부금형(100) 내부에 정형화된 심재(400)를 안착시키고 심재(400)의 위치를 조정하는 단계에서 심재(400)는 폼재로 이루어질 수 있으며, 이때 폼재는 열가소성 소재일 수 있다.
또한, 하부금형(100)의 안치부에 표면재(300)를 안착하는 단계에서 표면재(300)는 열가소성 소재로 이루어질 수 있다. 구체적으로, 표면재(300)는 실시예에 따라 열가소성 수지 섬유로 이루어질 수 있다. 실시예에 따라, 열가소성 수지 섬유는 폴리프로필렌, 폴리페닐설폰, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 나이론, 아라미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 수지로 이루어진 섬유일 수 있다. 아울러, 표면재(300)는 실시예에 따라 섬유 강화재를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 섬유 강화재는 유리섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 나일론 섬유, PET(Polyethylene terephthalate)섬유, PEEK(Poly Ether Ether Ketone)섬유, LCP(Liquid Crystal Polymer) 섬유, PAN(Polyacrylonitrile)섬유, 초고분자량 PE(Polyethylene) 섬유, 아라미드 섬유, 천연섬유(Natural Fiber) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 강화재일 수 있다.
또한, 하부금형(100)의 안치부에 안착된 표면재(300) 위에 정형화된 심재(400)를 안착시키고 심재(400)의 위치를 조정한 이후, 해당 심재(400) 위에 표면재(300)를 안착시킬 수 있다.
아울러, 상부금형(200)을 하강시켜 표면재(300)가 심재(400)의 외부를 감싸도록 성형하는 단계에서는, 심재(400) 위에 표면재(300)를 안착한 후, 상부금형(200)을 하강시킴으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 용융된 표면재가 심재(400)의 외부를 감싸도록 성형할 수 있고, 소정의 냉각 시간 이후에 상부금형을 상승시켜 도 5에 도시된 바와 같이 폐단면 구조를 갖는 샌드위치 구조의 빔을 제조할 수 있다.
100: 하부금형 200; 상부금형
300: 표면재 400: 심재
300: 표면재 400: 심재
Claims (11)
- (1) 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계;
(2) 상기 표면재 위에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계;
(3) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및
(4) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함하며,
상기 표면재는 열가소성 수지 섬유로 이루어지고, 상기 표면재는 섬유 강화재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 단계 (1) 이전에,
샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계; 및
상기 심재를 발포 성형하여 정형화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 심재는 폼재로 이루어진 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조 방법. - 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 섬유 강화재는 유리섬유, 탄소섬유, 금속섬유, 나일론 섬유, PET(Polyethylene terephthalate)섬유, PEEK(Poly Ether Ether Ketone)섬유, LCP(Liquid Crystal Polymer) 섬유, PAN(Polyacrylonitrile)섬유, 초고분자량 PE(Polyethylene) 섬유, 아라미드 섬유, 천연섬유(Natural Fiber) 및 이들의 조합으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조방법. - 청구항 2에 있어서,
상기 금형은 프레스 금형인 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조 방법. - 청구항 2에 있어서,
샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계에서,
상기 금형은 상부금형이 하강하여 하부금형과 만날 시 폐단면을 이루는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조 방법. - 청구항 1에 있어서,
상기 표면재 및 상기 심재는 열 가소성 소재인 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조 방법. - (A) 하부금형 내부에 정형화된 심재를 안착시키고 상기 심재의 위치를 조정하는 단계;
(B) 상기 하부금형의 안치부에 표면재를 안착하는 단계;
(C) 상기 심재 위에 상기 표면재를 안착하는 단계; 및
(D) 상부금형을 하강시켜 상기 표면재가 상기 심재의 외부를 감싸도록 성형하는 단계;를 포함하며,
상기 표면재는 열가소성 수지 섬유로 이루어지고, 상기 표면재는 섬유 강화재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조방법. - 청구항 10 있어서,
상기 단계 (A) 이전에,
샌드위치 구조의 빔을 제조하기 위한 금형을 마련하는 단계; 및
상기 심재를 발포 성형하여 정형화시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샌드위치 구조의 빔 제조 방법.
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