KR102176913B1 - 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형 - Google Patents

섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형 Download PDF

Info

Publication number
KR102176913B1
KR102176913B1 KR1020200007861A KR20200007861A KR102176913B1 KR 102176913 B1 KR102176913 B1 KR 102176913B1 KR 1020200007861 A KR1020200007861 A KR 1020200007861A KR 20200007861 A KR20200007861 A KR 20200007861A KR 102176913 B1 KR102176913 B1 KR 102176913B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fiber
inner mold
composite material
vehicle wheel
reinforced composite
Prior art date
Application number
KR1020200007861A
Other languages
English (en)
Inventor
선석운
김황용
Original Assignee
도레이첨단소재 주식회사
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 도레이첨단소재 주식회사 filed Critical 도레이첨단소재 주식회사
Priority to KR1020200007861A priority Critical patent/KR102176913B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102176913B1 publication Critical patent/KR102176913B1/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
    • B29C70/04—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
    • B29C70/34—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 and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • B29C70/345—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 and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation using matched moulds
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/0088—Multi-face stack moulds
    • 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
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • 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
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/32—Wheels, pinions, pulleys, castors or rollers, Rims

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유강화복합재료 림을 성형하는 동시에 금속 재질의 스포크를 일체로 결합시켜 공정을 단순화하고 휠에 요구되는 림과 스포크의 결합에 대한 안정성을 만족시킬 수 있는 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법과 2개의 분할된 파트로 구성되는 휠에 대하여, 섬유강화복합재료 림과 금속 재질의 스포크의 결합에 요구되는 체결 강도를 만족하는 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 그의 제조방법에 적합한 차량용 휠 금형을 제공하고자 하는 것이다.

Description

섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형{METHOD FOR MANUFACTURING VEHICLE WHEEL USING FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL, VEHICLE WHEEL USING FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND VEHICLE WHEEL MOLD}
본 발명은 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 섬유강화복합재료를 적용하여 림부를 성형함과 동시에 스포크부를 한번에 림과 결합시킬 수 있도록 하는 것이다.
차량용 휠(Wheel)은 타이어와 함께 차량의 하중을 지지하고, 구동력 및 제동력을 노면에 전달하는 기능을 한다. 차량용 휠(Wheel)의 경량화는 차량의 운전 성능을 높일 수 있으며, 더불어 연비도 개선시킬 수 있다. 이와 같은 차량용 휠의 경량화를 위해 일반적으로 제조가 용이하고 중량이 낮은 알루미늄을 사용하고 있다. 그리고 최근에는 차량용 휠의 무게를 보다 경량화하고 강도를 강화하기 위하여 섬유강화복합재료를 적용한 휠이 개발되고 있어, 기존의 알루미늄 휠보다 우수하고 가벼워서 차량의 성능을 더욱 높일 수 있게 되었다. 특히, 섬유강화복합재료는 금속 합금에 비해 비중이 작으면서도 높은 강도를 가져 종래의 알루미늄 휠과 비교하여 대폭적인 경량화를 가능하게 한다.
현재 사용되는 섬유강화복합재료가 적용된 휠의 제조방법 중 하나로 일체형으로 섬유강화복합재료 휠을 성형하는 방법이 있다. 이와 같이, 스포크와 림을 일체로 형성하는 방법은 별도의 추가 공정없이 섬유강화복합재료로 휠을 제조할 수 있으나, 일체형 휠은 복잡한 형상으로 인해 제작하기 어렵고 제작 시간이 길어지는 단점이 있다. 특히, 휠의 형상은 차량의 디자인적 만족도에도 영향을 줄 수 있어 휠의 형상에 대한 제한은 큰 단점이 된다.
또한, 섬유강화복합재료가 적용된 휠의 다른 제조방법으로 휠을 구성하는 림(Rim)부와 스포크(Spoke)부로 분할된 파트를 각각 형성한 뒤 서로 접착 및 기계적 체결하여 제작하는 방법이 있다. 이와 같이 림부와 스포크부를 별도로 형성하는 경우 일반적으로 섬유강화복합재료를 적용해서 림부를 제작하고 나머지 형상이 복잡한 스포크(Spoke)부를 금속으로 제작한다. 이와 같이, 림부와 스포크부를 별도로 제조하는 경우 스포크부가 복잡한 형상을 가질 수 있으며, 림부와 스포크부를 별도로 형성하는 경우 일체로 형성하는 경우보다는 중량이 무겁지만 제작 시간이 짧고 제작이 비교적 용이하다. 그러나 섬유강화복합재료로 형성된 림과 금속으로 형성된 스포크는 예비 성형을 통해 2개의 분할된 파트로 제작하고 림과 스포크를 접착 및 기계적 체결하여 휠을 구성하게 되는데, 이 경우 접착 및 기계적 체결을 위한 공정이 추가되어야 하고, 차량용 휠에 요구되는 강도를 만족시키기 위해서는 접착 및 기계적 체결의 설계가 필요하게 되는데 이와 같은 접착 및 기계적 체결은 차량의 지속적인 움직임에 의해 충격이나 피로가 누적되어 파손되거나 분리될 수 있다. 특히, 림과 스포크가 각각 섬유강화복합재료와 금속소재의 이종 소재인 경우 접착제를 사용하여 충분한 접착 강도를 확보하기 어렵다.
한국 등록특허 10-1087148호는 복합재료를 사용한 자동차휠 및 그 제조방법에 대한 발명으로 별도로 제조된 림을 접착제 및 나사로 체결하는 제조방법을 포함하고 있다. 그러나 상술한 바와 같이, 접착제 및 나사로 체결하는 경우 차량의 지속적인 움직임에 의해 경화된 접착제에 균열이 발생하거나 나사 결합부가 파손될 수 있다.
한국 등록특허 10-1087148호
본 발명의 목적은 섬유강화복합재료 림을 성형하는 동시에 금속 재질의 스포크를 일체로 결합시켜 공정을 단순화하고 휠에 요구되는 림과 스포크의 결합에 대한 안정성을 만족시킬 수 있는 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 상술한 2개의 분할된 파트로 구성되는 휠에 대하여, 섬유강화복합재료 림과 금속 재질의 스포크의 결합에 요구되는 체결 강도를 만족하는 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 상술한 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 그의 제조방법에 적합한 차량용 휠 금형을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.
상기 목적은, 스포크 구조체의 일면에 림 부분을 형성하는 제1 내부금형을 고정하는 제1 단계, 스포크 구조체의 반대면에 림 부분을 형성하는 제2 내부금형을 고정하는 제2 단계, 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재를 적층하는 제3 단계, 적층된 섬유기재 상에 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 측면을 감싸는 제1 외부금형 및 제2 외부금형을 결합하는 제4 단계, 제1 내부금형, 제2 내부금형, 제1 외부금형 및 제2 외부금형을 진공 포장하는 제5 단계 및 진공포장된 금형을 가열 및 가압하여 휠을 형성하는 제6 단계를 포함하는 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법에 의해 달성된다.
바람직하게는, 스포크 구조체와 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 접촉한 위치에서 스포크 구조체의 외주면 높이는 제1 내부금형 및 제2 내부금형 보다 높게 형성될 수 있다. 이때, 스포크 구조체의 외주면은 제1 내부금형 및 제2 내부금형과 높이 차이가 3 내지 7mm인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 반원형의 제1 외부금형 및 제2 외부금형의 단부가 서로 원형으로 결합되어 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 측면을 둘러 싸는 형태일 수 있다.
바람직하게는, 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형의 내측에 위치하는 고정부를 통해 스포크 구조체의 양면에 제1 내부금형 및 제2 내부금형을 체결할 수 있다.
바람직하게는, 제5 단계는 림을 형성하는 금형 및 스포크 구조체 전체를 브리더로 감싸고 브리더를 배깅필름으로 감싼 후 진공상태로 만드는 것일 수 있다.
바람직하게는, 스포크 구조체는 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다.
바람직하게는, 스포크 구조체는 섬유강화복합재료를 포함하는 것일 수 있다.
바람직하게는, 스포크 구조체의 외주면이 적층된 고분자 수지가 함침된 섬유기재에 매립되는 구조일 수 있다.
바람직하게는, 제6 단계에서 가열 온도는 120 내지 200℃이고, 압력은 0.3 내지 1 MPa일 수 있다.
바람직하게는, 섬유기재는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 고분자 수지는 에폭시, 불포화폴리에스터, 비닐에스터 및 페놀수지 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 제3 단계에서 고분자 수지가 함침된 섬유기재는 길이방향 및 폭방향이 교차하여 적층되는 구조일 수 있다. 이때, 고분자 수지가 함침된 섬유기재의 길이방향 및 폭방향의 적층비가 4 내지 6:1인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 제3 단계에서 고분자 수지가 함침된 섬유기재는 +45° 및 -45°로 교차하여 적층되는 구조일 수 있다.
상기 목적은, 상술한 제조방법에 따라 제조된 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠에 의해 달성된다.
바람직하게는, 스포크 구조체와 고분자 수지가 함침된 섬유기재에 의해 형성된 림 부분 사이의 접합강도가 5MPa 이상이고, 고분자 수지가 함침된 섬유기재에 의해 형성된 림의 영구변형이 1mm 이하일 수 있다.
또한 상기 목적은, 허브 및 스포크가 구비된 스포크 구조체 및 스포크 구조체의 외주면에 일체로 형성되며 림 플랜지가 구비된 림을 포함하고, 림은 고분자 수지가 함침된 섬유기재를 스포크 구조체의 외주면에 림의 길이방향 및 폭방향으로 교차 적층하여 형성되며, 스포크 구조체의 외주면과 림과의 접합강도가 5MPa 이상이며, 림의 영구변형이 1mm 이하인, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠에 의해 달성된다.
바람직하게는, 고분자 수지가 함침된 섬유기재의 길이방향 및 폭방향의 적층비가 4 내지 6:1일 수 있다.
바람직하게는, 스포크 구조체는 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 섬유기재는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 중에서 적어도 하나를 포함하고, 고분자 수지는 에폭시, 불포화폴리에스터, 비닐에스터 및 페놀수지 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한 상기 목적은, 허브(Hub)와 스포크로 이루어지며 사전에 별도로 제조된 스포크 구조체를 림 부분과 일체로 형성하는 차량용 휠 금형으로, 스포크 구조체의 양면에 고정되어 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하기 위한 성형공간을 가지는 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 결합되고, 제1 내부금형 및 제2 내부금형의 성형공간 내에 적층된 고분자 수지가 함침된 섬유기재 상에 반원형의 제1 외부금형 및 제2 외부금형의 단부가 서로 원형으로 결합되어 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 측면을 둘러 싸는 차량용 휠 금형에 의해 달성된다.
본 발명에 따르면, 림을 섬유강화복합재료로 성형함과 동시에 스포크 구조체를 결합하여 일체로 성형함으로써, 제조 공정을 단순화할 수 있으며, 림과 스포크가 일체로 형성됨으로써 둘 사이의 구조적인 안정성을 확보할 수 있다.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법을 설명하기 위한 차량용 휠 금형의 단면도이다.
도 2a는 도 1의 차량용 휠 금형에서 스포크 구조체, 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 결합된 모습을 나타내는 측면도이다.
도 2b는 도 2a의 단면도이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 차량용 휠 금형에서 고정부에 의해 스포크 구조체의 양면에 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 체결된 구조를 설명하는 사시도이다.
도 4는 도 1의 차량용 휠 금형에서 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재가 적층된 상태를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법을 설명하기 위한 차량용 휠 금형의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법에서 스포크 구조체의 외주면 구조를 설명하는 부분 단면도이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 상충되는 경우, 정의를 포함하는 본 명세서가 우선할 것이다. 또한 본 명세서에서 설명되는 것과 유사하거나 동등한 방법 및 재료가 본 발명의 실시 또는 시험에 사용될 수 있지만, 적합한 방법 및 재료가 본 명세서에 기재된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법을 설명하기 위한 차량용 휠 금형의 단면도이고, 도 2a는 도 1의 차량용 휠 금형에서 스포크 구조체, 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 결합된 모습을 나타내는 측면도이며, 도 2b는 도 2a의 단면도이다. 또한, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 차량용 휠 금형에서 고정부에 의해 스포크 구조체의 양면에 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 체결된 구조를 설명하는 사시도이고, 도 4는 도 1의 차량용 휠 금형에서 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재가 적층된 상태를 도시한 사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법을 설명하기 위한 차량용 휠 금형의 사시도이다.
먼저, 도 1 내지 도 5에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠을 제조하는 차량용 휠 금형은 사전에 별도로 제조되며 허브(Hub)와 스포크로 이루어진 스포크 구조체(130)를 림 부분과 일체로 형성하는 금형이다. 이와 같은 차량용 휠 금형은 스포크 구조체(130)의 양면에 고정되어 스포크 구조체(130)의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하기 위한 성형공간을 가지는 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)을 구비하고, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간 내에 적층된 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400) 상에 위치하며 반원형의 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)의 단부가 서로 원형으로 결합되어 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120) 및 스포크 구조체(130)의 측면을 둘러 감싼 형태를 가진다. 그리고 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)은 스포크 구조체(130)의 외주면(131)을 따라 성형공간이 형성되어, 성형공간 내에 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 위치하여 내부금형의 역할을 일부 수행한다. 이를 위해, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)은 스포크 구조체(130)의 외주면(131)과 대응하는 원통형상인 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 상술한 구조의 차량용 휠 금형을 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법은 스포크 구조체(130)의 일면에 림 부분을 형성하는 제1 내부금형(110)을 고정하는 제1 단계, 스포크 구조체(130)의 반대면에 림 부분을 형성하는 제2 내부금형(120)을 고정하는 제2 단계, 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120) 및 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)를 적층하는 제3 단계, 적층된 섬유기재(400) 상에 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120) 및 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 측면을 감싸는 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)을 결합하는 제4 단계, 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120), 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)을 진공 포장하는 제5 단계 및 진공포장된 금형을 가열 및 가압하여 휠을 형성하는 제6 단계를 포함한다.
먼저, 스포크 구조체(130)의 일면에 림 부분을 형성하는 제1 내부금형(110)을 고정하는 제1 단계에서는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 스포크 구조체(130)의 일면에 제1 내부금형(110)을 고정한다. 그리고 스포크 구조체(130)의 반대면에 림 부분을 형성하는 제2 내부금형(120)을 고정하는 제2 단계에서는 스포크 구조체(130)의 반대면(제1 내부금형(110)이 위치한 면의 반대면)에 제2 내부금형(120)을 고정한다. 이와 같은 구조를 통해, 스포크 구조체(130)는 림 부분과 일체로 성형될 뿐 아니라, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)과 함께 내부금형의 역할을 수행하게 된다.
이때, 스포크 구조체(130)는 차량용 휠의 제조방법 이전에 별도로 형성되는 것으로, 스포크 구조체(130)는 중앙에 차축과 연결되는 허브(Hub)가 위치하며 고리 형상의 외주면(131)과 스포크(Spoke)로 연결된 구조를 가진다. 그리고 스포크 구조체(130)는 알루미늄, 마그네슘, 티타늄 등의 비중이 낮은 금속이나 섬유강화복합재료로 제작될 수 있다. 이때, 섬유강화복합재료는 탄소섬유를 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 이와 같은 상기 스포크 구조체(130)는 본 실시예에 따른 형상 및 구조로 제한되는 것은 아니며, 스포크 구조체(130)의 결합 위치는 제조될 차량용 휠의 형상에 따라 달라질 수 있다.
제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)은 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 양단으로 림 부분을 형성하기 위한 성형공간을 가진다. 이를 통해, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간 내에 스포크 구조체(130)가 위치하도록 한다. 이때, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간과 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 접촉한 위치에서 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 높이는 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120) 보다 높게 형성되는 것이 바람직하다.
스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 인접한 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간보다 높이가 높을 경우, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간 내에서 돌출되므로, 성형공간 내에 적층되는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400) 내부로 매립되어 체결 강도(결합력)가 높아지게 된다. 여기서, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)과 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재 사이의 체결 강도를 강화하기 위하여 스포크 구조체(130)의 외주면(131)과 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)과의 높이 차가 3 내지 7mm인 것이 바람직하다. 높이차가 3mm 미만인 경우 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 적층되는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400) 내부로 완전하게 매립되지 않아 체결 강도가 떨어지며, 7mm 초과인 경우 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 제1 내부금형(110)에 의해 형성되는 림 부분과 제2 내부금형(120)에 의해 형성되는 림 부분 사이의 강도를 떨어뜨리게 된다. 이와 같은 구조를 통해 스포크 구조체(130)는 차량용 휠에 요구되는 정적 및 동적 하중을 만족시키기 위해 구조적인 보강이 가능하도록 적층되는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)로 형성된 림(500)에 매립되는 구조를 가지게 된다.
스포크 구조체(130)의 양면에 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)을 체결하여 고정하는 방법은 도 3a 및 도 3b에 도시된 고정부(300)를 이용하여 체결될 수 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 내측에 내부 방향으로 돌출된 고정부(300)를 통해 스포크 구조체(130)와 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)을 결합할 수 있다. 이와 같은 고정부(300)는 제1 내부금형(110)과 제2 내부금형(120)에 위치하는 홈부인 고정홈(310)에 장착되어 볼트로 체결된다. 이를 통해, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)을 스포크 구조체(130)의 양면에 고정함으로써, 차량용 휠을 성형하는 과정에서 가해지는 압력이나 다른 외력에 의해 금형이 틀어지거나 이격되는 것을 방지한다.
다음으로, 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120) 및 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)를 적층하는 제3 단계에서는 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간에 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 매립되도록 하여 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)를 적층한다.
이때, 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)는 림의 길이방향과 림의 폭방향을 조합하여 함께 적층 될 수 있다. 예를 들어, 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)를 림의 길이방향 및 림의 폭방향으로 교대로 순차 적층할 수 있다. 본 발명에서, 제조된 차량용 휠의 림은 림의 폭방향 및 수직 방향으로의 하중을 복합적으로 받기 때문에 섬유기재(400)가 서로 직교하도록 적층하는 것이 바람직하다. 그리고 복합적인 하중에서 수직 방향으로의 하중이 가장 큰 비중을 차지하기 때문에 수직 방향 하중을 견딜 수 있도록 림의 길이방향으로 적층되는 섬유기재(400)가 많도록 한다. 이에 따라, 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)의 길이방향과 폭방향 적층비는 4 내지 6:1인 것이 바람직하다. 적층비가 4 미만인 경우 림에 수직 방향으로 가해지는 하중에 차량용 휠이 파손 및 변형될 수 있으며, 6 초과인 경우 차량의 좌우측 방향에서 가해지는 하중에 차량용 휠이 파손 및 변형될 수 있다.
또한, 다른 일례로서, 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)는 림의 길이방향에서 +45° 또는 -45°로 적층 될 수 있다.
고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)에서 직조된 섬유기재는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 중에서 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고 고분자 수지는 에폭시, 풀포화폴리에스터, 비닐에스터, 페놀수지 중에서 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)의 적층 높이는 3 내지 15mm인 것이 바람직하다. 이와 같이, 본 발명에서는 림을 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)를 적층하여 형성하므로, 종래의 알루미늄 림과 비교하여 보다 얇은 두께로 동일 또는 더 우수한 강도를 달성할 수 있다.
적층된 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120) 상의 성형공간 내에서 스포크 구조체(130)와 일체로 림 부분을 형성하게 된다.
다음으로, 적층된 섬유기재(400) 상에 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120) 및 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 측면을 둘러 싸는 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)을 결합하는 제4 단계에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 소정의 두께로 적층된 고분자 수지가 함침된 섬유 기재(400)가 림 부분을 형성할 수 있도록, 섬유 기재(400) 위로 제1 외부금형(210)과 제2 외부금형(220)을 결합한다. 이때, 제1 외부금형(210)과 제2 외부금형(220)은 반원 형태로 단부에는 플렌지(230)가 위치하고, 제1 외부금형(210)과 제2 외부금형(220)은 상호간에 플렌지(230)를 기계적으로 체결하여 결합될 수 있다.
도 5의 일례에서는 외부금형은 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)의 두 개의 금형으로 분할하고 있으나, 필요에 따라 외부금형은 2개 이상으로 분할되어 결합될 수 있다. 또한, 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)의 폭은 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)의 성형공간을 완전하게 덮을 수 있는 범위 내에서 자유롭게 조절이 가능하다.
다음으로, 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120), 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)을 진공 포장하는 제5 단계에서는 내부금형(100)과 상기 외부금형(200)을 모두 결합한 이후 결합한 외부금형(200)을 포함하여 림(500)을 형성하는 전체를 브리더, 진공필름 또는 배깅필름을 이용하여 림을 형성하는 부분을 완전하게 포장한 후 진공상태로 만든다. 보다 구체적으로 림을 형성하는 제1 내부금형(110), 제2 내부금형(120), 제1 외부금형(210) 및 제2 외부금형(220)과 스포크 구조체(130) 전체를 브리더로 감싸고 브리더를 배깅필름으로 감싼 후 배깅필름 내부를 진공상태로 만들어 제7 단계에서 고온 및 고압 처리를 가능하게 한다.
그리고 진공포장된 금형을 가열 및 가압하여 휠을 형성하는 제6 단계에서는 오븐(Oven), 오토클레이브(Autoclave) 등과 같은 장비를 이용하여 소정 시간 동안 가열 및 가압하여 차량용 휠을 형성한다. 이때, 가열 및 가압의 조건은 고분자 수지에 따라 자유롭게 조절이 가능하며, 일반적으로 가열 온도는 120 내지 200℃이고, 압력은 0.3 내지 1 MPa인 것이 바람직하다. 일례로서, 일반적으로 널리 쓰이는 에폭시 수지의 경우 온도를 120~180℃ 사이로 설정하고 압력을 0.3MPa 이상으로 하는 것이 바람직하다. 그리고 이와 같은 가열 및 가압을 통해 제조가 완료된 차량용 휠을 금형으로부터 탈형하여 차량용 휠을 완성한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 사시도이다.
도 6을 참조하면, 상술한 도 1 내지 도 5를 통해 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법은 스포크 구조체(130)를 일종의 내부금형으로 활용함과 동시에 림(500)을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)에 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 매립되는 구조를 통해, 스포크 구조체(130)와 림(500)을 일체로 성형함으로써, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)에서 일체로 림 플랜지(501)를 구비한 림(500)이 형성되어, 복잡한 차량용 휠 구조를 용이하게 형성할 수 있으며, 동시에 스포크 구조체(130)와 림(500) 사이의 구조적 안정성을 확보할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법은 스포크 구조체(130)를 별도로 제조한 후, 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)를 스포크 구조체(130)의 외주면(131) 상에 적층하여 림을 형성함으로써, 섬유강화플라스틱 소재로 차량용 휠을 제조할 때, 스포크 및 허브의 형상 및 구조를 복잡하게 형성하면서도 높은 강도를 달성할 수 있다. 또한, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 제1 내부금형(110) 및 제2 내부금형(120)과 함께 일종의 내부 금형 역할을 함께 수행함으로써, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)에 매립되는 형태를 가져, 제조된 차량용 휠에서 스포크 및 림이 견고하게 결합될 수 있다. 보다 구체적으로, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)과 림(500)의 접합강도가 5 MPa이상이며, 림(500)의 영구 변형이 1 mm 이하를 달성할 수 있다. 여기서 "영구변형"은 외력에 의한 변형량을 의미한다.
종래에 스포크와 림을 접착제로 결합하는 방법에서는 섬유강화플라스틱 및 금속소재의 이형 소재인 경우 요구하는 결합 강도를 달성하기 어려우며, 차량의 움직임에 따라 접착 부위에서 파손이 발생할 수 있다. 또한, 나사/볼트 등의 체결 부재를 통해 스포크와 림을 체결하는 경우, 차량의 움직임에 따라 체결 부위에서 유격이 발생하여 결합 강도가 저하되거나 파손이 발생할 수 있다. 반면에, 본원발명에서는 사전에 스포크 구조체(130)를 형성함으로써 스포크 및 허브가 복잡한 구조를 가질 수 있으며, 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 림을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400) 내에 매립되기 때문에, 결합 부위가 림 내부에 위치하여 높은 결합강도를 달성할 수 있고, 외력에 의한 파손에 강한 내력을 가진다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법에서 스포크 구조체의 외주면 구조를 설명하는 부분 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에서는 고분자 수지가 함침된 섬유기재(400)에 스포크 구조체(130)의 외주면(131)이 매립되는 구조를 가진다. 이때, 림(600)과 스포크 구조체(130)의 외주면 사이의 결합 강도를 강화하고 구조적 안정성을 확보하기 위하여 스포크 구조체(130)는 림(600)의 내주면(610)을 지지하는 계단 구조(132)를 포함할 수 있다. 스포크 구조체(130)는 외주면(131)에 형성된 계단 구조(132)를 통해 림(600)와의 접촉 면적을 증가시키고 외주면(131)과 림(600)을 형성하는 섬유기재가 맞물리도록 하여, 림(600)과 보다 높은 결합 강도를 가지며, 외부로부터 전달되는 힘에 대한 구조적 안정석을 보다 더 확보할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 내부금형
110: 제1 내부금형 120: 제2 내부금형
130: 스포크 구조체 131: 외주면
132: 계단구조
200: 외부금형 210: 제1 외부금형
220: 제2 외부금형 230: 플렌지
300: 고정부 310: 고정홈
400: 고분자 수지가 함침된 섬유기재
500: 림 501: 림 플랜지
600: 림
610: 내주면

Claims (22)

  1. 스포크 구조체의 일면에 림 부분을 형성하는 제1 내부금형을 고정하는 제1 단계;
    상기 스포크 구조체의 반대면에 림 부분을 형성하는 제2 내부금형을 고정하는 제2 단계;
    상기 제1 내부금형, 상기 제2 내부금형 및 상기 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재를 적층하는 제3 단계;
    상기 적층된 섬유기재 상에 상기 제1 내부금형, 상기 제2 내부금형 및 상기 스포크 구조체의 측면을 감싸는 제1 외부금형 및 제2 외부금형을 결합하는 제4 단계;
    상기 제1 내부금형, 제2 내부금형, 제1 외부금형 및 제2 외부금형을 진공 포장하는 제5 단계; 및
    상기 진공포장된 금형을 가열 및 가압하여 휠을 형성하는 제6 단계;
    를 포함하며,
    상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형의 내측에 위치하는 고정부를 통해 상기 스포크 구조체의 양면에 상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형을 체결하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스포크 구조체와 상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형이 접촉한 위치에서 상기 스포크 구조체의 외주면 높이는 상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형 보다 높게 형성되는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 스포크 구조체의 외주면은 상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형과 높이 차이가 3 내지 7mm인, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    반원형의 제1 외부금형 및 제2 외부금형의 단부가 서로 원형으로 결합되어 상기 제1 내부금형, 상기 제2 내부금형 및 상기 스포크 구조체의 측면을 둘러 싸는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제5 단계는 림을 형성하는 금형 및 스포크 구조체 전체를 브리더로 감싸고 상기 브리더를 배깅필름으로 감싼 후 진공상태로 만드는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 스포크 구조체는 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 스포크 구조체는 섬유강화복합재료를 포함하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 스포크 구조체의 외주면이 상기 적층된 고분자 수지가 함침된 섬유기재에 매립되는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제6 단계에서 가열 온도는 120 내지 200℃이고, 압력은 0.3 내지 1 MPa인, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 섬유기재는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 중에서 적어도 하나를 포함하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 수지는 에폭시, 불포화폴리에스터, 비닐에스터 및 페놀수지 중에서 적어도 하나를 포함하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 고분자 수지가 함침된 섬유기재는 길이방향 및 폭방향으로 교차하여 적층되는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 고분자 수지가 함침된 섬유기재의 길이방향 및 폭방향의 적층비가 4 내지 6:1인, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제3 단계에서 고분자 수지가 함침된 섬유기재는 +45° 및 -45°로 교차하여 적층되는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법.
  16. 제1항 내지 제4항 및 제6항 내지 제15항 중 어느 한 항의 제조방법에 따라 제조된, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 스포크 구조체와 고분자 수지가 함침된 섬유기재에 의해 형성된 림 부분 사이의 접합강도가 5MPa 이상이고, 고분자 수지가 함침된 섬유기재에 의해 형성된 림의 영구변형이 1mm 이하인, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠.
  18. 허브 및 스포크가 구비된 스포크 구조체; 및
    상기 스포크 구조체의 외주면에 일체로 형성되며 림 플랜지가 구비된 림;
    을 포함하고,
    상기 림은 상기 스포크 구조체의 양면 각각의 내측에 위치하는 고정부를 통해 고정된 제1 내부금형 및 제2 내부금형과 상기 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하는 고분자 수지가 함침된 섬유기재를 적층하여 형성되는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 고분자 수지가 함침된 섬유기재의 길이방향 및 폭방향의 적층비가 4 내지 6:1인, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 스포크 구조체는 알루미늄, 마그네슘 및 티타늄 중에서 선택된 적어도 하나를 포함하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 섬유기재는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드 섬유 중에서 적어도 하나를 포함하고,
    상기 고분자 수지는 에폭시, 불포화폴리에스터, 비닐에스터 및 페놀수지 중에서 적어도 하나를 포함하는, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠.
  22. 허브(Hub)와 스포크로 이루어지며 사전에 별도로 제조된 스포크 구조체를 림 부분과 일체로 형성하는 차량용 휠 금형에 관한 것으로,
    상기 스포크 구조체의 양면에 고정되어 스포크 구조체의 외주면 둘레에 림 부분을 형성하기 위한 성형공간을 가지는 제1 내부금형 및 제2 내부금형이 결합되고, 상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형의 성형공간 내에 적층된 고분자 수지가 함침된 섬유기재 상에 반원형의 제1 외부금형 및 제2 외부금형의 단부가 서로 원형으로 결합되어 제1 내부금형, 제2 내부금형 및 스포크 구조체의 측면을 둘러 싸며,
    상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형의 내측에 위치하는 고정부를 통해 상기 스포크 구조체의 양면에 상기 제1 내부금형 및 상기 제2 내부금형을 체결하는, 차량용 휠 금형.
KR1020200007861A 2020-01-21 2020-01-21 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형 KR102176913B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200007861A KR102176913B1 (ko) 2020-01-21 2020-01-21 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200007861A KR102176913B1 (ko) 2020-01-21 2020-01-21 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102176913B1 true KR102176913B1 (ko) 2020-11-10

Family

ID=73548914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200007861A KR102176913B1 (ko) 2020-01-21 2020-01-21 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102176913B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102405868B1 (ko) 2021-11-25 2022-06-08 (주)명성씨.엠.아이 진공성형공법을 이용한 에프알피 플랜지 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에프알피 플랜지
CN114750430A (zh) * 2022-03-24 2022-07-15 重庆大学 一种复合材料轮毂及其模压成型方法
KR20230042244A (ko) * 2021-01-29 2023-03-28 도레이첨단소재 주식회사 섬유강화 복합재료를 이용한 차량용 휠 및 이의 제조 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101087148B1 (ko) 2009-03-23 2011-11-25 중앙대학교 산학협력단 복합재료 자동차휠 및 그 제조방법
KR20120021824A (ko) * 2010-08-18 2012-03-09 현대자동차주식회사 차량용 금속?복합재료 하이브리드 휠의 제조방법
KR101394875B1 (ko) * 2014-02-17 2014-05-14 (주)에이엠피테크 일체형 탄소섬유 복합체 휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 일체형 휠
JP2015505767A (ja) * 2011-12-06 2015-02-26 ムベア カルボ テック ゲーエムベーハーＭｕｂｅａ Ｃａｒｂｏ Ｔｅｃｈ Ｇｍｂｈ 繊維強化材料製ホイールおよび対応するホイールの作製方法
KR20190134132A (ko) * 2018-05-25 2019-12-04 현대자동차주식회사 차량용 휠의 복합재 림 및 이의 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101087148B1 (ko) 2009-03-23 2011-11-25 중앙대학교 산학협력단 복합재료 자동차휠 및 그 제조방법
KR20120021824A (ko) * 2010-08-18 2012-03-09 현대자동차주식회사 차량용 금속?복합재료 하이브리드 휠의 제조방법
JP2015505767A (ja) * 2011-12-06 2015-02-26 ムベア カルボ テック ゲーエムベーハーＭｕｂｅａ Ｃａｒｂｏ Ｔｅｃｈ Ｇｍｂｈ 繊維強化材料製ホイールおよび対応するホイールの作製方法
KR101394875B1 (ko) * 2014-02-17 2014-05-14 (주)에이엠피테크 일체형 탄소섬유 복합체 휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 일체형 휠
KR20190134132A (ko) * 2018-05-25 2019-12-04 현대자동차주식회사 차량용 휠의 복합재 림 및 이의 제조방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230042244A (ko) * 2021-01-29 2023-03-28 도레이첨단소재 주식회사 섬유강화 복합재료를 이용한 차량용 휠 및 이의 제조 방법
KR102596024B1 (ko) * 2021-01-29 2023-10-31 도레이첨단소재 주식회사 섬유강화 복합재료를 이용한 차량용 휠 및 이의 제조 방법
KR102405868B1 (ko) 2021-11-25 2022-06-08 (주)명성씨.엠.아이 진공성형공법을 이용한 에프알피 플랜지 제조방법 및 이 방법에 의해 제조된 에프알피 플랜지
CN114750430A (zh) * 2022-03-24 2022-07-15 重庆大学 一种复合材料轮毂及其模压成型方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102176913B1 (ko) 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠의 제조방법, 섬유강화복합재료를 이용한 차량용 휠 및 차량용 휠 금형
US9415628B2 (en) Light-weight vehicle wheels with carbon fiber inserts
US8882207B2 (en) Composite bicycle wheel
CN107791740B (zh) 一体化成型碳纤维复合材料轮辋及制备方法
US20100019564A1 (en) Wheel wound from fiber-reinforced plastic and method for its production
JPH0242681B2 (ko)
US9259882B2 (en) Method for manufacturing metal/composite hybrid wheel for vehicle and metal/composite hybrid wheel manufactured by the same
CN105172216A (zh) 一种缠绕强化复合材料汽车板簧及其制备方法
US20220314688A1 (en) Composite rim of vehicle wheel and method of manufacturing the same
CN109689403B (zh) 一种结构构件
EP3427973B1 (en) Vehicle wheel made of thermoplastic matrix composite material
EP2909044A1 (en) Motor vehicle rim made of a composite material and relative manufacturing method
AU2329192A (en) A vehicle wheel and a method of fabricating same
EP3781415B1 (en) Wheel
KR20100073714A (ko) 경량화 알루미늄 휠의 제조방법 및 그 알루미늄 휠
KR101194922B1 (ko) 조립형 하이브리드 카본휠의 제조방법 및 그로부터 제조된 조립형 하이브리드 카본휠
KR102596024B1 (ko) 섬유강화 복합재료를 이용한 차량용 휠 및 이의 제조 방법
WO2015008536A1 (ja) 繊維強化複合材料成形体とその製造方法、及びパネル材
WO2014156682A1 (ja) 繊維強化樹脂製車両用フロア構造体およびその製造方法
JP2016156394A (ja) 軌道輪及び製造方法
JP4459401B2 (ja) 複合材ビームの成形方法
JP2004502573A (ja) コア入り賦形複合構造部材及びその製造方法
JP7376295B2 (ja) 繊維強化樹脂複合材及び繊維強化樹脂複合材の製造方法
JP2015030286A (ja) 車両構造体およびその製造方法
US11472358B2 (en) Method of forming a unitary composite structure

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant