KR102181818B1

KR102181818B1 - 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법

Info

Publication number: KR102181818B1
Application number: KR1020190179329A
Authority: KR
Inventors: 이호연; 박동규
Original assignee: 재이물산(주)
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-11-24

Abstract

본 발명은 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치에 관한 것으로, 제품의 일면부에 대응되는 형상의 상부성형면이 형성되는 상부금형과, 제품의 타면부에 대응되는 형상의 하부성형면이 형성되는 하부금형과, 상부성형면과 하부성형면의 사이에 제품에 대응되는 형상으로 형성되고, 내부에 보강재로서의 섬유가 수용되고, 모재로서의 수지가 섬유에 함침되게 충진되는 성형공간부와, 상부금형과 하부금형의 사이에 성형공간부의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 내부에 형성되는 진공분위기에 의해 상부금형과 하부금형이 밀착되는 흡착공간부와, 상부금형이 하부금형에 안착 시 흡착공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하고, 수지를 성형공간부에 충진 시 성형공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하는 공기흡입장치와, 공기흡입장치에 의해 진공분위기가 조성된 성형공간부에 수지를 공급하는 수지공급장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법{APPARATUS TO MANUFACTURING MANGER OF ENVIRONMENTAL-FRIENDLY HIGH STRENGTH FIBER-REINFORCED COMPOSITE MATERIAL AND MANUFACTURING METHOD OF MANGER USING THE SAME}

본 발명은 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소나 송아지가 섭취하는 여물이 담기는 여물통을 제조하기 위한 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 소나 송아지에서 여물, 사료, 물 등을 제공하기 위한 여물통은 가공용이성과 경량성으로 인해 플라스틱 소재로 제작되고 있으며, 축사에 마련된 거치대에 거치되거나 바닥에 매립된 상태로 이용되고 있다.

그러나 이러한 플라스틱 소재의 여물통은 소나 송아지가 여물을 섭취하는 과정에서 작용하게 되는 하중에 의해 쉽게 파손된다는 문제점이 있었다. 이를 해결하기 위해 금속재로 여물통을 제작하는 경우, 가격이 고가이면서 물이나 침에 의해 쉽게 녹슬게 된다는 다른 문제점이 있었다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.

본 발명의 배경기술은 대한민국 실용신안등록번호 제20-0455397호(2011.08.29 등록, 발명의 명칭: 찜기능을 갖는 여물통)에 개시되어 있다.

본 발명은 플라스틱 소재의 여물통과 비교해 강성을 보다 강화시킬 수 있으면서도, 금속재와 비교해 보다 저렴한 단가로 제작가능한 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치는, 제품의 일면부에 대응되는 형상의 상부성형면이 형성되는 상부금형; 상기 제품의 타면부에 대응되는 형상의 하부성형면이 형성되는 하부금형; 상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 상기 제품에 대응되는 형상으로 형성되고, 내부에 보강재로서의 섬유가 수용되고, 모재로서의 수지가 상기 섬유에 함침되게 충진되는 성형공간부; 상기 상부금형과 상기 하부금형의 사이에 상기 성형공간부의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 내부에 형성되는 진공분위기에 의해 상기 상부금형과 하부금형이 밀착되는 흡착공간부; 상기 상부금형이 상기 하부금형에 안착 시 상기 흡착공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하고, 상기 수지를 상기 성형공간부에 충진 시 상기 성형공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하는 공기흡입장치; 및 상기 공기흡입장치에 의해 진공분위기가 조성된 상기 성형공간부에 상기 수지를 공급하는 수지공급장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부금형은, 상기 상부성형면이 형성되는 상부금형본체부; 상기 상부금형본체부 상에 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 상기 하부금형에 안착되며, 상기 하부금형과의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 스토퍼부; 및 상기 상부금형본체부 또는 상기 스토퍼부에 결합되고, 상기 상부금형과 상기 하부금형의 사이를 기밀시키는 패킹부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 스토퍼부는, 상기 상부금형본체부 상에 상기 하부금형측으로 돌출되게 형성되고, 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되며, 단부가 상기 하부금형에 안착되는 제1스토퍼부; 및 상기 제1스토퍼부와 이격 간격을 두고 배치되고, 상기 제1스토퍼부와의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 제2스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 패킹부는, 탄성소재를 포함하여 상기 스토퍼부의 내측에 배치되고, 상기 하부금형과 밀착되며 상기 상부성형면, 상기 하부성형면과 함께 상기 성형공간부를 형성하고, 상기 성형공간부와 상기 흡착공간부를 기밀하게 구획하는 내부패킹; 및 탄성소재를 포함하여 상기 스토퍼부의 외측에 설치되고, 상기 하부금형과 밀착되며 상기 흡착공간부를 기밀시키는 외부패킹;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 내부패킹은, 상기 상부금형본체부에 결합되는 금형결합부; 상기 금형결합부에서 상기 하부금형측으로 돌출되게 형성되는 돌출연장부; 및 상기 돌출연장부의 내부에 중공되게 형성되고, 상기 돌출연장부의 연장방향을 따라 연장되는 중공연장부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 외부패킹은, 상기 스토퍼부와 접하는 수직패킹부; 상기 수직패킹부의 일단부에 연속하여 형성되고, 상기 상부금형본체부와 접하는 제1수평패킹부; 상기 수직패킹부의 타단부에 연속하여 형성되고, 상기 하부금형에 착탈되는 제2수평패킹부; 및 상기 흡착공간부 상에 진공분위기 조성 시 상기 수직패킹부가 상기 스토퍼부에 밀착되는 탄성변형이 가능하게, 상기 제1수평패킹부와 상기 제2수평패킹부의 사이에 중공되게 형성되는 흡착안정화중공부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 수직패킹부는, 상기 스토퍼부의 돌출방향 중간부와 접하는 스토퍼접촉부; 상기 스토퍼접촉부의 일측부에서 상기 상부금형본체부측으로 연장되고, 상기 스토퍼접촉부에서 멀어질수록 상기 스토퍼부로부터 이격되며, 상기 제1수평패킹부와 연결되는 제1연결부; 및 상기 스토퍼접촉부의 타측부에서 상기 제2수평패킹부측으로 연장되고, 상기 스토퍼접촉부에서 멀어질수록 상기 스토퍼부로부터 이격되며, 상기 스토퍼접촉부, 상기 제1연결부와 함께 호 형상으로 구부러진 형상을 이루는 제2연결부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 공기흡입장치는, 진공펌프의 작동에 의해 내부에 대기압보다 낮은 진공분위기가 형성되는 진공탱크; 상기 진공탱크와 연결되고, 상기 흡착공간부와 연통되는 제1흡기라인; 상기 진공탱크와 연결되고, 상기 성형공간부와 연통되는 제2흡기라인; 및 상기 수지를 수용가능한 용기의 구조를 가지고, 상기 제2흡기라인 상에 배치되는 수지포트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2흡기라인은, 상기 상부성형면의 중앙부에 상기 성형공간부와 연통되게 형성되고, 상기 상부금형은, 상기 상부성형면의 가장자리부에 상기 성형공간부와 연통되게 형성되고, 상기 수지공급장치 상의 수지가 상기 성형공간부로 주입되는 통로를 이루는 수지주입튜브가 착탈가능하게 설치되는 수지유입구;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법은, 상부금형의 상부성형면과 하부금형의 하부성형면에 코팅재를 도포하는 코팅재도포단계; 상기 하부성형면에 섬유를 적층되게 배치하는 섬유적층단계; 상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상측에 배치하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 금형셋팅단계; 상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 형성되는 성형공간부에 수지를 충진하고 경화시켜, 보강재로서의 상기 섬유에 모재로서의 상기 수지가 함침된 섬유강화플라스틱 소재의 제품을 성형하는 FRP성형단계; 및 상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키고, 양면부가 상기 코팅재로 마감된 상기 제품을 탈형하는 제품탈형단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 코팅재도포단계는, 상기 상부성형면이 상기 상부금형의 상부에 위치되게 배치하는 금형준비단계; 상기 상부성형면과 상기 하부성형면에 이형제를 도포하는 이형제도포단계; 상기 상부성형면과 상기 하부성형면에 겔코트와 경화제가 혼합된 상기 코팅재를 코팅하는 겔코트도포단계; 및 상기 코팅재가 반경화 또는 경화되기까지 설정시간동안 보존하는 코팅재경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 섬유적층단계는, 상기 하부성형면에 제1섬유를 안착시키는 제1섬유적층단계; 및 상기 제1섬유에 제2섬유를 적층시키는 제2섬유적층단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 하부성형면은, 수평방향으로 연장되게 형성되는 수평연장부; 상기 수평연장부와 연속하여 형성되고, 상향 경사지게 또는 수직방향으로 연장되게 형성되는 상향연장부; 및 상기 수평연장부와 상기 상향연장부의 연결부에 형성되는 모서리부;를 포함하고, 상기 제1섬유와 상기 제2섬유 각각은 상기 수평연장부, 상기 상향연장부, 상기 모서리부를 연속하여 커버링가능한 너비를 가지며, 상기 제1섬유의 일부가 겹쳐져 이루는 제1겹침부는, 상기 제2섬유의 일부가 겹쳐져 이루는 제2겹침부와 겹쳐지지 않는 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 제1섬유와 상기 제2섬유는, 상기 금형셋팅단계에 의해 설정압력으로 상호 밀착되는 것을 특징으로 한다.

상기 금형셋팅단계는, 상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상부에 안착하는 상부금형안착단계; 및 진공흡입장치의 제1흡기라인을 통해 상기 성형공간부의 둘레를 따라 연장되게 형성되는 흡착공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하여 상기 상부금형을 상기 하부금형에 흡착시키는 금형흡착단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부금형은, 상기 상부성형면이 형성되는 상부금형본체부; 및 상기 상부금형본체부 상에 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 상기 하부금형에 안착되며, 상기 하부금형과의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 스토퍼부;를 포함하고, 상기 스토퍼부는, 상기 상부금형본체부 상에 상기 하부금형측으로 돌출되게 형성되고, 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되며, 단부가 상기 하부금형에 안착되는 제1스토퍼부; 및 상기 제1스토퍼부와 이격 간격을 두고 배치되고, 상기 제1스토퍼부와의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 제2스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 금형셋팅단계는, 상기 상부금형안착단계 이후에, 상기 상부금형 중 상기 상부성형면의 가장자리부에 대응되는 위치에 형성된 수지유입구 상에 상기 수지의 주입로를 이루는 수지주입튜브를 착탈가능하게 설치하는 수지튜브설치단계;를 더 포함하고, 상기 제품탈형단계는, 상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키기 이전에, 상기 수지주입튜브를 상기 상부금형으로부터 분리하는 수지튜브분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 FRP성형단계는, 공기흡입장치의 제2흡기라인을 통해 상기 성형공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하는 진공압조성단계; 상기 성형공간부의 진공분위기를 유지하면서 상기 성형공간부에 수지 원료에 항균제와 경화제가 혼합된 상기 수지를 주입하여 충진시키는 수지충진단계; 상기 수지의 주입 완료 후 상기 제2흡기라인을 통한 진공분위기 조성을 중지하는 진공압해제단계; 및 상기 수지가 경화되기까지 설정시간 동안 보존하는 수지경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법은, 하부성형면과 상부성형면 각각에 코팅재를 도포한 상태에서, 하부성형면에 섬유를 안착시키고, 상부금형을 하부금형의 상부에 배치하여 성형공간부를 형성한 상태에서 성형공간부에 수지를 주입, 충진시킴으로써, 상면부와 저면부 전체가 코탕재에 의해 코팅된 섬유강화플라스틱 소재의 제품을 성형, 제조할 수 있다.

이에 따라, 본 발명은, 소와 송아지의 여물통에 해당되는 제품을 제조함에 있어서, 플라스틱 소재의 여물통과 비교해 강성과 탄성을 보다 강화시킬 수 있으면서도, 금속재와 비교해 보다 저렴한 단가로 제작가능하고, 녹 발생으로 인한 급격한 수명저하와 유해물질 생성 현상이 발생되지 않고, 4계절의 온도차로 인한 열변형(신장, 수축)이 발생되지 않아 내구성을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치의 상부금형과 하부금형을 분리시킨 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면 개략도이다.
도 3은 도 2의 A부분 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치의 상부금형을 하부금형에 밀착시킨 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면 개략도이다.
도 5는 도 4의 B부분 확대도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법을 설명하고자 도시한 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 코팅재도포단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 섬유적층단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 섬유적층단계에서의 섬유 겹침 구조를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 금형셋팅단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 FRP성형단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 개략적으로 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치(1)는 상부금형(10), 하부금형(20), 성형공간부(30), 흡착공간부(40), 공기흡입장치(50), 수지공급장치(60)를 포함한다.

상부금형(10)에는 제품(2)의 일면부에 대응되는 형상의 상부성형면(12)이 형성된다. 상부금형(10)은 하부금형(20)의 상측에 배치된 상태를 상시 유지하는 것이 아니라, 즉 상부성형면(12)이 하부금형(20)과 항상 마주하게 위치되는 것이 아니라, 제품(2)의 성형 시에만 하부금형(20)의 상부에 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 상부금형(10)은 하부금형(20)과의 계합이 필요하지 않은 상태에서는, 상부성형면(12)이 상부금형(10)의 하부가 아니라 상부금형(10)의 상부에 위치될 수 있게, 하부금형(20)과 독립되게 제작된 구조를 가지거나, 상부금형(10)을 지지하는 지지대로부터 착탈가능한 구조를 가지거나, 상부금형(10)을 지지하는 지지대가 상부금형(10)을 180°회전가능한 구조를 가진다.

하부금형(20)에는 제품(2)의 타면부에 대응되는 형상의 하부성형면(22)이 형성된다. 제품(2)이 입체적인 형상을 가지는 경우, 보다 구체적으로 소나 송아지의 여물, 사료, 물 등을 담을 수 있는 용기, 즉 여물통의 형상을 가지는 경우, 상부성형면(12)과 하부성형면(22)은 각각 여물통의 상면부와 저면부에 대응되는 형상을 가질 수 있다.

성형공간부(30)는 상부성형면(12)과 하부성형면(22)의 사이에 제품(2)에 대응되는 형상으로 형성된다. 제품(2)은 성형공간부(30)에 대응되는 형상으로 제조된다. 성형공간부(30)의 내부에는 보강재로서의 섬유(202)가 수용되고, 모재로서의 수지(207)가 섬유(202)에 함침되게 충진된다(도 11 참조).

하부성형면(22)에 섬유(202)를 안착시킨 채로 상부금형(10)을 하부금형(20)의 상부에 접하게 배치함으로써, 내부에 섬유(202)가 수용된 상태의 성형공간부(30)를 형성할 수 있고, 수지공급장치(60)를 통해 수지(207)를 성형공간부(30)에 주입, 충진하면서 섬유(202)에 함침시킬 수 있다.

흡착공간부(40)는 상부금형(10)과 하부금형(20)의 사이에 성형공간부(30)의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 내부에 형성되는 진공분위기에 의해 상부금형(10)과 하부금형(20)이 밀착된다. 흡착공간부(40)는 성형공간부(30)로부터 설정간격 이격된 위치에 성형공간부(30)를 따라 선형의 경로로 폐루프 구조를 이루어 연속하여 연장된다.

공기흡입장치(50)는 상부금형(10)이 하부금형(20)에 안착 시 흡착공간부(40) 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성한다. 흡착공간부(40) 상에 진공분위기를 조성함으로써, 상부금형(10)을 하부금형(20)에 설정 압력으로 기밀하게 밀착시킬 수 있고, 성형공간부(30)를 일정한 두께, 형태로 형성할 수 있다.

또한, 공기흡입장치(50)는 수지(207)를 성형공간부(30)에 충진 시 성형공간부(30) 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성한다. 공기흡입장치(50)를 이용해 성형공간부(30) 상에 진공분위기를 조성함으로써, 성형공간부(30) 내 수지(207)의 주입 및 충진이 원활하게 이루어질 수 있다.

수지공급장치(60)는 공기흡입장치(50)에 의해 진공분위기가 조성된 성형공간부(30)에 수지(207)를 공급한다. 수지공급장치(60)를 통해 수지(207)를 성형공간부(30)에 주입 시 수지(207)는 성형공간부(30)에 수용되어 있는 섬유(202)에 함침되면서 성형공간부(30) 전반에 걸쳐 충진된다.

상기와 같은 작용에 의해 성형공간부(30)에 대응되는 형상을 가지는 섬유강화플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastics) 소재의 제품(2)을 성형, 제조할 수 있다. 특히, 상부성형면(12)을 상부금형(10)의 상부에 위치시킨 상태에서 상부성형면(12)에 코팅재(201)를 도포하고, 하부성형면(22)에 코팅재(201)를 도포한 상태에서, 상기와 같이 성형공간부(30)에 수지(207)를 주입, 충진시킴으로써, 상면부와 저면부 전체가 코탕재(201)에 의해 코팅된 상태의 제품(2)을 성형, 제조할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치의 상부금형과 하부금형을 분리시킨 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면 개략도이고, 도 3은 도 2의 A부분 확대도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치의 상부금형을 하부금형에 밀착시킨 상태를 개략적으로 도시한 요부 단면 개략도이고, 도 5는 도 4의 B부분 확대도이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 상부금형(10)은 상부금형본체부(11), 스토퍼부(13), 패킹부(16), 수지유입구(19)를 포함한다.

상부금형본체부(11)는 상부금형(10)의 기본 골조를 이루는 장치부로, 상부금형본체부(11) 상에는 상부성형면(12)이 형성된다. 소나 송아지의 여물통에 해당되는 제품(2)을 제조함에 있어서는, 본 발명의 일실시예에 따른 하부성형면(22)은 수평연장부(23), 상향연장부(24), 모서리부(25)를 포함하는 구조를 가질 수 있다(도 8, 도 9 참조). 상부성형면(12)은 하부성형면(22)과의 이격 간격에 해당되는 두께의 제품(2)을 제조가능하게 하부성형면(22)의 형상, 너비에 대응되는 구조를 가진다.

수평연장부(23)는 수평방향으로 연장되게 형성된다. 수평연장부(23)는 여물통의 바닥부를 형성하게 된다. 상향연장부(24)는 수평연장부(23)의 둘레에 수평연장부(23)와 연속하여 형성되고, 상측으로 갈수록 너비가 확장되도록 상향 경사지게 형성되거나 수직방향으로 연장되게 형성된다. 상향연장부(24)는 여물통의 바닥부와 함께 용기의 형상을 이루는 측벽부를 이루게 된다.

상향연장부(24)의 상단부 둘레에는 수평연장부(23)가 더 연결될 수 있다. 상향연장부(24)의 상부 둘레에 형성되는 수평연장부(23)는 프레임이나 지지봉 등의 지지대에 여물통을 걸쳐두거나 안착시킬 수 있는 받침대나 손잡이의 기능을 하게 된다.

모서리부(25)는 서로 다른 방향으로 연장되게 형성되는 수평연장부(23)와 상향연장부(24)간의 연결부에 형성된다. 상부성형면(12)은 수평연장부(23), 상향연장부(24), 모서리부(25) 각각에 대해 제품(2)의 두께에 해당되는 설정 이격 간격을 두고 대향되게 배치된다.

스토퍼부(13)는 상부금형(10) 중 하부금형(20)의 상부에 안착되는 장치부이자, 흡착공간부(40)를 형성하는 장치부로, 상부금형본체부(11) 상에 상부성형면(12)의 둘레를 따라 연장되게 형성된다. 본 발명의 일실시예에 따른 스토퍼부(13)는 제1스토퍼부(14)와 제2스토퍼부(15)를 포함한다.

제1스토퍼부(14)는 상부금형본체부(11) 상에 하부금형(20)측으로 돌출되게 형성되고, 상부성형면(12)의 외측에 상부성형면(12)의 둘레를 따라 연장되게 형성된다. 제1스토퍼부(14)의 돌출단부는 하부금형(20)의 상면부에 안착된다. 본 발명의 설명에서는 편의 상 도 1, 도 2, 도 4에 도시된 상태를 기준으로 상부성형면(12) 또는 성형공간부(30)의 중앙부에 근접한 방향을 내측, 상부성형면(12)의 중앙부로부터 이격되는 방향을 외측이라 한다.

제2스토퍼부(15)는 제1스토퍼부(14)의 외측에 제1스토퍼부(14)와 설정 이격 간격을 두고 배치된다. 제2스토퍼부(15)는 제1스토퍼부(14)와 동일한 돌출높이로 형성될 수 있고, 하부금형(20)의 상면부의 형상에 따라 다른 돌출높이를 가질 수 있다. 제1스토퍼부(14)와 제2스토퍼부(15)를 포함하는 한 쌍의 스토퍼부(13)에 의해, 상부금형(10)은 상부성형면(12) 또는 성형공간부(30)를 기준으로 전 방향에 걸쳐 일측으로의 기울어짐 없이 안정되게 안착될 수 있다.

제1스토퍼부(14)와 제2스토퍼부(15)의 사이에는 흡착공간부(40)가 형성된다. 흡착공간부(40) 상에 진공분위기를 형성함으로써, 제1스토퍼부(14)와 제2스토퍼부(15)를 기밀하게 밀착시키면서 상부금형(10)을 하부금형(20)에 결합시킬 수 있다.

패킹부(16)는 상부금형(10)과 하부금형(20)의 사이를 기밀시키는 장치부로, 상부금형본체부(11) 또는 스토퍼부(13)에 결합된다. 패킹부(16)는 상부금형(10)에 결합된 상태에서 하부금형(20)에 압착됨으로써, 흡착공간부(40)를 기밀시킴과 동시에 성형공간부(30)를 기밀하게 형성한다. 본 발명의 일실시예에 따른 패킹부(16)는 내부패킹(17)과 외부패킹(18)을 포함한다.

내부패킹(17)은 탄성소재를 포함하여 제1스토퍼부(14)의 내측에 배치되고, 하부금형(20)과 밀착되며 상부성형면(12), 하부성형면(22)과 함께 성형공간부(30)를 형성한다. 성형공간부(30)와 흡착공간부(40)는 내부패킹(17)과 제1스토퍼부(14)에 의해 기밀하게 구획된다. 본 발명의 일실시예에 따른 내부패킹(17)은 금형결합부(171), 돌출연장부(172), 중공연장부(173)를 포함한다.

금형결합부(171)는 상부금형본체부(11)에 결합된다. 상부금형본체부(11) 상에는 내부패킹(17)이 끼워져 접합되는 패킹결합홈부(도면부호 미표기)가 형성된다. 금형결합부(171)는 상부금형본체부(11) 상에 형성된 패킹결합홈부에 끼워지고, 접착제 등에 의해 패킹결합홈부의 표면에 접착됨으로써 상부금형본체부(11)에 일체로 결합된다.

돌출연장부(172)는 내부패킹(17)의 본체를 이루는 장치부로, 내외측으로 설정 너비를 가지고 금형결합부(171)에서 하부금형(20)측으로 돌출되게 형성된다. 돌출연장부(172)는 제1스토퍼부(14)를 하부금형(20)의 상면부에 안착 시 돌출높이가 짧아지게 압축되는 탄성변형을 하게 도 3에 도시된 바와 같이 제1스토퍼부(14)보다 더 돌출되게 형성된다.

돌출연장부(172)는 제1스토퍼부(14)의 내측단부를 따라 연속하여 연장되게 형성되고, 제1스토퍼부(14)에 의해 외측단부가 지지된다. 돌출연장부(172)의 내측단부는 성형공간부(30)의 가장자리부를 이루게 된다. 즉, 상부성형면(12), 하부성형면(22), 내부패킹(17)은 각각 성형공간부(30)의 상면부, 저면부, 가장자리부를 형성한다. 이와 동시에 돌출연장부(172)는 성형공간부(30)와 흡착공간부(40)를 기밀하게 구획한다.

중공연장부(173)는 돌출연장부(172)의 돌출단부의 내부에 중공되게 형성된다. 돌출연장부(172)는 제1스토퍼부(14)의 내측단부를 따라 연속하여 연장되게 형성되고, 중공연장부(173)는 돌출연장부(172)의 연장방향을 따라 연장되게 형성된다.

제1스토퍼부(14)를 하부금형(20)의 상면부에 안착 시 돌출연장부(172)는 상부금형(10)의 자중 및 흡착공간부(40) 상의 진공압에 의해 그 돌출높이가 짧아지게 압축되는 탄성변형을 하게 되고, 이때 돌출연장부(172)의 돌출단부 상에 형성되는 중공연장부(173)는 도 5에 도시된 바와 같이 돌출방향으로의 너비가 축소되는 탄성변형을 하게 된다.

중공연장부(173)를 형성함으로써, 상기와 같은 돌출연장부(172)의 탄성 변형 시, 특히 돌출연장부(172) 중 돌출단부의 탄성변형이 보다 원활하게 이루어질 수 있다. 내부패킹(17)은 중공연장부(173)가 형성되지 않은 구간과 비교해, 중공연장부(173)가 형성된 구간이 상대적으로 약한 탄성력을 가지게 되고, 이러한 다중의 탄성력이 복합된 구조에 의해 하부금형(20)과의 기밀성을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.

외부패킹(18)은 탄성소재를 포함하여 제2스토퍼부(15)의 외측에 설치되고, 제2스토퍼부(15)를 따라 연속하여 연장되는 폐루프 구조의 띠 형상을 가지고, 하부금형(20)과 밀착되며 흡착공간부(40)를 기밀시킨다. 흡착공간부(40)는 내부패킹(17)에 의해 성형공간부(30)와 기밀하게 구획되고, 외부패킹(18)에 의해 외측의 대기와 기밀하게 구획된다.

본 발명의 일실시예에 따른 수직패킹부(181), 제1수평패킹부(185), 제2수평패킹부(186)는 전체적으로 '⊂' 자 단면 형상을, 즉 반원형 또는 반타원형의 단면 형상을 이룬다. 본 발명의 일실시예에 따른 외부패킹(18)은 수직패킹부(181), 제1수평패킹부(185), 제2수평패킹부(186), 흡착안정화중공부(187)를 포함한다.

수직패킹부(181)는 제2스토퍼부(15)에 결합되는 장치부로, 폐루프 구조의 띠 형상을 가지고, 제2스토퍼부(15)의 외면부 둘레에 밀착되게 끼워져 결합된다. 수직패킹부(181)는 반원 또는 반타원의 단면 형상을 가진다. 본 발명의 일실시예에 따른 수직패킹부(181)는 스토퍼접촉부(182), 제1연결부(183), 제2연결부(184)를 포함한다.

스토퍼접촉부(182)는 제2스토퍼부(15)의 돌출방향 중간부와 접한다. 외부패킹(18)에 대해 설명함에 있어서는 도 3 상에 도시된 바를 기준으로 하여 상하 방향을 설정하기로 한다. 스토퍼접촉부(182)는 하향 돌출되게 형성된 제2스토퍼부(15)의 상하방향 중간부와 접한다. 외부패킹(18)은 스토퍼접촉부(182)에 의해 제2스토퍼부(15)에 기밀하게 탄성접촉된 상태를 안정되게 유지할 수 있다.

제1연결부(183)는 스토퍼접촉부(182)의 상부에서 상부금형본체부(11)이 위치한 상측으로 연장된다. 제1연결부(183)는 스토퍼접촉부(182)에서 멀어질수록, 즉 상측으로 갈수록 스토퍼부(13)로부터 이격되게 구부러진 단면 형상을 가지고, 상단부가 제1수평패킹부(185)와 연결된다.

제2연결부(184)는 스토퍼접촉부(182)의 하부에서 하부금형(20)이 위치되는 하측으로 연장된다. 제2연결부(184)는 스토퍼접촉부(182)에서 멀어질수록, 즉 하측으로 갈수록 스토퍼부(13)로부터 이격되게 구부러진 단면 형상을 가지고, 하단부가 제2수평패킹부(186)와 연결된다. 스토퍼접촉부(182), 제1연결부(183), 제2연결부(184)는 함께 호 형상으로 구부러진 단면 형상을 이룬다.

제1수평패킹부(185)는 상부금형본체부(11)와 기밀하게 탄성접촉되는 장치부로, 수직패킹부(181)의 상단부에 연속하여 형성된다. 제2수평패킹부(186)는 하부금형(20)의 상면에 기밀하게 탄성접촉되는 장치부로, 수직패킹부(181)의 하단부에 연속하여 형성된다.

제1수평패킹부(185)와 제2수평패킹부(186)는 각각 수직패킹부(181)의 상단부와 하단부에 수평방향으로 연장되게 형성된다. 제2수평패킹부(186)는 제2스토퍼부(15)보다 하향 돌출되게 배치되고, 상부금형(10)을 하부금형(20)에 착탈 시, 외부패킹(18) 중 제2수평패킹부(186)가 하부금형(20)에 착탈된다.

흡착안정화중공부(187)는 수직패킹부(181), 제1수평패킹부(185)와 제2수평패킹부(186)의 사이에 중공되게 형성된다. 흡착안정화중공부(187)를 형성함으로써, 흡착공간부(40) 상에 진공분위기 조성 시 수직패킹부(181)의 양단부가, 즉 제1연결부(183)와 제2연결부(184)가 제2스토퍼부(15)에 밀착되는 탄성변형이 원활하게 이루어질 수 있다.

수직패킹부(181)는 스토퍼접촉부(182), 제1연결부(183), 제2연결부(184)가 함께 반원 형상 또는 호 형상으로 구부러진 단면 형상을 가지며, 제1스토퍼부(14)와 제2스토퍼부(15)가 하부금형(20)에 안착된 상태에서 상부금형(10)의 자중에 의해 그 돌출정도가 보다 짧아지며 압축되는 탄성변형을 하게 된다.

또한, 흡착공간부(40) 상에 진공분위기를 조성 시, 제1연결부(183)와 제2연결부(184)가, 특히 제2스토퍼부(15)의 돌출단부 및 하부금형(20)의 상면부에 근접하게 위치하게 되는 제2연결부(184)가, 흡착공간부(40) 상에 형성되는 진공압 및 흡착력에 의해 제2스토퍼부(15)측으로 당겨져 제2스토퍼부(15)에 밀착되면서 흡착공간부(40)를 보다 안정되게 기밀시키게 된다.

이러한 흡착, 밀착 작용은 제2연결부(184)의 탄성변형에 연동하여 발생되는 스토퍼접촉부(182)의 변형 등에 의해, 스토퍼접촉부(182)와 제2스토퍼부(15)의 사이에 틈새가 형성되는 경우, 제2연결부(184)까지 연속하여 적용될 수 있다.

흡착안정화종공부(187)를 형성함으로써, 상기와 같인 수직패킹부(181)의 탄성변형 및 기밀 작용이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 상기와 같은 수직패킹부(181)의 단부의 이동에, 즉 제1연결부(183)와 제2연결부(184)의 탄성 변형에 연동하여, 제1수평패킹부(185)와 제2수평패킹부(186)가 제2스토퍼부(15)측으로 당겨져 이동되거나, 제2스토퍼부(15)측으로 당겨져 그 길이가 신장되는 탄성변형이 원활하게 이루어질 수 있다.

도 1을 참조하면, 수지유입구(19)는 수지공급장치(60) 상의 수지(207)가 성형공간부(30)로 주입되는 통로를 이루는 장치부로, 상부금형본체부(11) 상에 관통되게 형성된다. 수지유입구(19)는 상부성형면(12)의 가장자리부에 대응되는 위치에 성형공간부(30)와 연통되게 형성된다.

수지공급장치(60)의 수지주입튜브(69)는 수지유입구(19)에 착탈가능하게 끼워져 설치된다. 수지주입튜브(69)를 수지유입구(19)에 끼우거나 수지유입구(19)의 외부로 빼내어 분리시킴으로써, 수지공급장치(60)와 성형공간부(30)를 연통되게 연결하거나 상호 독립되게 분리시킬 수 있다.

또한, 수지공급장치(60)를 이용한 성형 공정이 완료된 상태에서 수지주입튜브(69)를 수지유입구(19)로 부터 분리시킬 수 있어, 수지유입구(19)가 수지(207)의 경화 등으로 인해 막히는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. 또한, 수지주입튜브(69)가 수지(207)의 경화 등으로 인한 막힘 시, 다른 수지주입튜브(69)로 교체함으로써, 이를 용이하게 해결할 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 공기흡입장치(50)는 진공탱크(51), 제1흡기라인(53), 제2흡기라인(54), 수지포트(55)를 포함한다.

진공탱크(51)는 진공펌프(52)의 작동에 의해 내부에 대기압보다 낮은 진공분위기가 형성된다. 제1흡기라인(53)은 일단부가 진공탱크(51)와 연결되고, 타단부가 흡착공간부(40)와 연통된다. 제1흡기라인(53)의 타단부는 상부금형(10)의 상부금형본체부(11)를 관통하여 흡착공간부(40)와 연통되게 연결된다.

제2흡기라인(54)은 일단부가 진공탱크(51)와 연결되고, 타단부가 성형공간부(30)와 연통된다. 제2흡기라인(54)의 타단부는 상부금형(10)의 상부금형본체부(11)를 관통하여, 상부성형면(12)의 중앙부와, 즉 성형공간부(30)의 중앙부와 연통되게 연결된다.

수지포트(55)는 수지(207)를 수용가능한 용기의 구조를 가지고, 제2흡기라인(54) 상에 배치된다. 제1흡기라인(53), 제2흡기라인(54) 상에는 제1흡기라인(53), 제2흡기라인(54)을 각각 개폐 조절가능한 개폐 밸브(미도시)가 설치된다. 제1흡기라인(53)을 개방시킴으로써, 흡착공간부(40) 상의 공기를 강제로 인출시키면서 흡착공간부(40)의 내부에 진공분위기를 형성할 수 있다.

또한, 제2흡기라인(54)을 개방시킴으로써, 성형공간부(30) 상의 공기를 강제로 인출시키면서 성형공간부(30)의 내부에 진공분위기를 형성할 수 있다. 성형공간부(30) 상에 진공분위기를 형성한 상태에서 성형공간부(30)에 수지(207)를 주입, 충진 시, 수지포트(55) 내부에 수지(207)가 인입, 수용되기 시작하면, 성형공간부(30) 내 수지(207) 충진이 완료되었다고 판단하고, 수지공급장치(60)에 의한 수지(207) 공급을 중단할 수 있다.

또한, 제2흡기라인(54)을 성형공간부(30)의 중앙부에 대응되는 위치에 배치하고, 수지유입구(19)를 성형공간부(30)의 가장자리부에 대응되는 위치에 배치함으로써, 성형공간부(30)의 가장자리부에서부터 중앙부에 이르기까지 수지(207)의 충진이 연속하여 원활하고, 균일하게 이루어질 수 있다.

또한, 제품(2)의 형상, 크기 등에 따라 성형공간부(30)의 가장자리부에 대응되는 위치에 복수개의 수지유입구(19)를 상호 이격되게 배치할 수 있다. 이러한 경우에도, 하나의 제2흡기라인(54)을 형성하는 것에 의해 성형공간부(30)의 가장자리부에서부터 중앙부에 이르기까지 수지(207)의 충진이 연속하여 원활하고, 균일하게 이루어질 수 있다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법을 설명하고자 도시한 플로우차트이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치(1)를 이용한 여물통의 제조방법은 코팅재도포단계(S1), 섬유적층단계(S2), 금형셋팅단계(S3), FRP성형단계(S4), 제품탈형단계(S5)를 포함한다.

코팅재도포단계(S1)에서는 상부금형(10)의 상부성형면(12)과, 하부금형(20)의 하부성형면(22)에 코팅재(201)를 도포한다. 섬유적층단계(S2)에서는 하부성형면(22)에 복수개의 섬유(202)를 적층되게 배치한다. 금형셋팅단계(S3)에서는 상부금형(10)을 하부금형(20)의 상측에 배치하고, 상부금형(10)을 하부금형(20)에 밀착시킨다.

금형셋팅단계(S3)가 완료된 상태에서 상부금형(10)의 상부성형면(12)은 하부금형(20)의 하부성형면(22)과 상하방향으로 마주하게 되고, 상부성형면(12)과 하부성형면(22)의 사이에는 성형공간부(30)가 형성된다. 이때, 성형공간부(30) 상에는 섬유(202)가 수용된 상태이다.

FRP성형단계(S4)에서는 상부성형면(12)과 하부성형면(22)의 사이에 형성되는 성형공간부(30)에 수지(207)를 충진하고 경화시켜, 보강재로서의 섬유(202)에 모재로서의 수지(207)가 함침된 섬유강화플라스틱 소재의 제품(2)을 성형한다. FRP성형단계(S4)가 완료된 상태에서 제품(2)은 성형공간부(30)에 대응되는 형상으로 성형된다.

제품탈형단계(S5)에서는 상부금형(10)을 하부금형(20)으로부터 분리시키고, 제품(2)을 하부금형(20) 또는 상부금형(10)으로부터 탈형한다. 코팅재도포단계(S1)를 거쳐 상부금형(10)의 상부성형면(12)과, 하부금형(20)의 하부성형면(22)에 코팅재(201)를 도포한 상태에서, 성형공간부(30)에 섬유(202)와 수지(207)를 채움으로써, 양면부가 코팅재(201)로 마감된 섬유강화플라스틱 소재의 제품(2)을 성형, 제조할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 코팅재도포단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.

도 6, 도 7을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 코팅재도포단계(S1)는,금형준비단계(S1-1), 이형제도포단계(S1-2), 겔코트도포단계(S1-3), 코팅재경화단계(S1-4)를 포함한다.

금형준비단계(S1-1)에서는 상부금형(10)을 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 상부성형면(12)이 상부금형(10)의 상부에 위치되게 배치한다. 하부금형(20) 또한 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 하부성형면(22)이 하부금형(20)의 상부에 위치되게 배치된다.

이형제도포단계(S1-2)에서는 상부성형면(12)과 하부성형면(22)에 이형제(離型劑, mold release)를 도포한다. 상부성형면(12)과 하부성형면(22)에 코팅재(201)를 도포하기 이전에 이형제를 도포함으로써, 제품탈형단계(S5)에서 코팅재(201)로 표면마감된 상태의 제품(2)을 상부금형(10)과 하부금형(20)으로부터 용이하게 분리시킬 수 있다.

겔코트도포단계(S1-3)에서는 상부성형면(12)과 하부성형면(22)에 겔코트(gel coat)와 경화제가 혼합된 코팅재(201)를 코팅한다. 코팅재는 액상의 겔코트 99~98중량%와, 액상의 경화제 1~2중량%를 혼합하여 제작할 수 있다. 겔코트의 원료로는 2액형 타입의 올소 타입 불포화 폴리에스테르 수지(ortho type unsaturated polyester resin)를 적용할 수 있다.

2액형 타입의 올소 타입 불포화 폴리에스테르 수지(ortho type unsaturated polyester resin)를 겔코트의 원료로 하여 제품(2)의 표면을 마감함으로써, 제품(2)을 외부환경의 화학적, 물리적인 자극과 하중으로부터 보호함과 동시에 코팅재(201)의 색상에 해당되는 색상(예를 들어, 청색 등)으로 제품(2)의 외관을 디자인할 수 있고, 매끈한 표면을 형성함으로써 이물질의 끼임과 잔류를 방지할 수 있다. 코팅재는 0.3~1mm 의 두께로 도포될 수 있다.

코팅재경화단계(S1-4)에서는 코팅재(201)가 반경화 또는 경화되기까지 설정시간동안 보존한다. 겔코트에 경화제를 혼합하여 코팅재를 제작함으로써, 경화제의 성분과 함량에 따라 경화속도가 가변될 수 있다. 코팅재경화단계(S1-4)에서는 코팅재(201)가 경화되기까지 상온(약 25℃, 예를 들어 19℃~ 28℃)에 설정시간 동안(예를 들어, 20~40분) 노출시킨다.

또한, 상부성형면(12)과 하부성형면(22) 각각에 도포되는 코팅재는 서로 다른 성분, 조성비를 가질 수 있다. 예를 들어, 상부성형면(12)과 하부성형면(22)이 각각 제품(2)의 상면부와 저면부를 성형하게 되는 경우, 상부성형면(12) 상에는 매끈한 표면, 외관을 형성하기에 용이한 왁스타입의 겔코트(GE-130/AK-550D)를 도포할 수 있고, 하부성형면(22) 상에는 왁스타입에 비해 작업성이 우수한 논왁스타입의 겔코트(GE-130/AK-550B)를 도포할 수 있다.

코팅재경화단계(S1-4)를 거침으로써, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같은 상태에서 도 10에 도시된 바와 같이 상부성형면(12)이 상부금형(10)에 하부에 위치되게 뒤집더라도, 코팅재(201)가 흘러내리지 않고 상부성형면(12) 상에 설정 두께로 도포된 상태를 안정되게 유지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 섬유적층단계를 설명하고자 도시한 개념도이고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 섬유적층단계에서의 섬유 겹침 구조를 설명하고자 도시한 개념도이다.

도 6, 도 8, 도 9를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 섬유적층단계(S2)는 제1섬유적층단계(S2-1)와 제2섬유적층단계(S2-2)를 포함한다.

제1섬유적층단계(S2-1)에서는 하부성형면(22)에 복수개의 섬유(202) 중 하나인 제1섬유(203)를 안착시킨다. 제2섬유적층단계(S2-2)에서는 제1섬유(203)에 복수개의 섬유(202) 중 다른 하나인 제2섬유(205)를 적층시킨다. 제1섬유(203), 제2섬유(205)를 포함한 복수개의 섬유(202)는 목적한 두께를 이루기 까지 복수개가 적층된다. 예를 들어, 4mm의 두께의 제품(2)을 제작하고자 하는 경우, 코팅재(201)의 두께를 고려하여 1mm 두께의 섬유(202)를 3층~4층으로 적층되게 배치할 수 있다.

본 발명에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법으로 제조하고자 하는 제품(2)이 입체적인 형상을 가지는 경우, 보다 구체적으로는 소나 송아지의 여물을 담기에 적합한 입체적인 용기의 형상을 가지는 여물통을 제작하고자 하는 경우, 하부성형면(22)은 이에 대응되는 입체적인 형상을 가진다.

보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 하부성형면(22)은 수평방향으로 연장되게 형성되는 수평연장부(23)의 둘레에 상향연장부(24)가 형성되고, 상향연장부(24)의 상부 둘레에 수평연장부(23)가 다시 연속하여 형성되며, 수평연장부(23)와 상향연장부(24)의 연결부에 모서리부(25)가 형성된 구조를 가진다.

제1섬유(203)와 제2섬유(205) 각각은 수평연장부(23), 상향연장부(24), 모서리부(25)를 연속하여 커버링가능한 너비를 가진다. 제1섬유(203)와 제2섬유(205)는 설정된 가로너비와 세로너비를 가지는 연속된 하나의 단위섬유로 이루어질 수 있다. 하나의 단위섬유로 수평연장부(23), 상향연장부(24), 모서리부(25)를 연속하여 커버링하는 경우, 너비나 방향이 가변되는 위치에서, 특히 모서리부(25)에 대응되는 위치에서 섬유(202)의 일부가 겹쳐지게 된다.

제1섬유(203)의 일부가 겹쳐져 이루는 제1겹침부(204)는, 제2섬유(205)의 일부가 겹쳐져 이루는 제2겹침부(206)와 겹쳐지지 않는 다른 위치에 배치된다. 예를 들어, 도 9에 도시된 바와 가팅 제1섬유(203)의 제1겹침부(204)는 하부성형면(22)의 모서리부(25)를 기준으로 시계방향측에 위치될 수 있고, 제2섬유(205)의 제2겹침부(206)는 모서리부(25)를 기준으로 반시계방향측에 위치될 수 있다.

제1겹침부(204)와 제2겹침부(206)가 적층되지 않게 배치함으로써, 제품(2) 내 섬유(202) 밀도의 불균일을 최소화할 수 있고, 제품(2)의 전반에 걸쳐 강성과 탄성을 고르게 구현할 수 있다. 제1섬유(203)와 제2섬유(205)를 포함한 복수층의 섬유(202)는 상부금형(10)을 하부금형(20)에 안착시킨 상태에서, 즉 금형셋팅단계(S3)를 완료한 상태에서 설정압력으로 상호 밀착된다.

이에 따라, 제1섬유(203)와 제2섬유(205)를 포함한 복수개의 섬유(202)는 밀착력에 의해 상부금형(10) 및 하부금형(20), 상호 간에 안정되게 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 따라서, FRP성형단계(S4)에서 수지(207)를 성형공간부(30)에 충진시킴에 있어서, 수지(207)의 유동에 의해 섬유(202)가 임의로 유동되거나 밀려나는 것을 방지할 수 있다.

제1섬유(203)와 제2섬유(205)를 포함한 복수개의 섬유(202) 각각은 서로 동일한 소재로 이루어질 수 있고, 수지(207)의 성분 등을 고려하여 성형가공성과 강도에 따라 서로 다른 소재로 이루어질 수도 있다. 제1섬유(203)와 제2섬유(205) 등의 단위섬유로는 CSM(Chopped Stand Mat) 구조를 가지는 유리섬유를 적용할 수 있다.

단위섬유 또는 섬유(202)로서 상기와 같이 CSM 구조를 가지는 유리섬유를 보강재로서 적용하는 경우, 우수한 기계적 강도를, 보다 구체적으로는 150 이상의 휨강성, 120 이상의 압축강성, 85 이상의 인장강성을 구현할 수 있고, 액상의 수지(207)에 대해 우수한 함침성을 확보할 수 있다. 유리섬유 중 MAT450을 기준으로 하여 CCM300은 섬유재 사이의 공극의 크기가 커서 상대적으로 수지흐름성이 좋으며, ROVING570은 수지흐름성이 낮은 반면 강도가 상대적으로 더 우수하다.

일례로, 3층의 섬유(202)를 적층시키는 경우, 제1섬유(203)로서 MAT450를 적용하고, 제2섬유(205)로서 CCM300을 적용함으로써, 제2섬유(205)가 위치되는 중앙부에 수지(207)를 보다 안정적으로 충진시킬 수 있으면서도, 그 상측과 하측에 위치되는MAT450 소재의 섬유(202)에 의해 제품(2) 외면부의 강성과 탄성을 안정적으로 확보할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 금형셋팅단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.

도 6, 도 10을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 금형셋팅단계(S3)는 상부금형안착단계(S3-1), 수지튜브설치단계(S3-2), 금형흡착단계(S3-3)를 포함한다.

상부금형안착단계(S3-1)에서는 상부성형면(12)이 하부성형면(22)과 마주하게 상부금형(10)을 하부금형(20)의 상부에 안착한다. 이때, 제1스토퍼부(14)와 제2스토퍼부(15)를 포함한 한 쌍의 스토퍼부(13)가 하부금형(20)의 상면에 안착된다. 수지튜브설치단계(S3-2)에서는 상부금형(10) 상에 형성된 수지유입구(19) 상에 수지(207)의 주입로를 이루는 수지주입튜브(69)를 설치한다.

금형흡착단계(S3-3)에서는 진공흡입장치(50)의 제1흡기라인(53)을 통해 흡착공간부(40) 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하여 상부금형(10)을 하부금형(20)에 흡착시킨다. 금형흡착단계(S3-3)를 완료한 상태에서 제1섬유(203)와 제2섬유(205)를 포함한 복수층의 섬유(202)는 수지(207)의 유동력에 의해 임의로 밀려나지 않을 정도의 압력으로 상호 밀착되고, 상부성형면(12), 하부성형면(22)과 압착된다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법의 FRP성형단계를 설명하고자 도시한 개념도이다.

도 6, 도 11을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 FRP성형단계(S4)는 진공압조성단계(S4-1), 수지충진단계(S4-2), 진공압해제단계(S4-3), 수지경화단계(S4-4)를 포함한다.

진공압조성단계(S4-1)에서는 공기흡입장치(50)의 제2흡기라인(54)을 통해 성형공간부(30) 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성한다. 수지충진단계(S4-2)에서는 성형공간부(30)의 진공분위기를 유지하면서 성형공간부(30)에 수지(207) 원료에 항균제와 경화제가 혼합된 수지(207)를 주입하여 충진시킨다.

성형공간부(30)에 수지(207)를 충진시키는 동안 성형공간부(30) 내 진공분위기를 유지함으로써, 수지(207)의 주입, 충진이 원활하게 이루어질 수 있다. 수지(207)는 상부금형(10)의 수지유입구(19)에 결합된 수지주입튜브(69)를 통해 성형공간부(30)의 내부로 주입될 수 있고, 성형공간부(30)로 주입된 수지(207)는 성형공간부(30)의 내부에 정렬, 수용되어 있는 섬유(202)에 함침됨과 동시에 성형공간부(30) 전체에 걸쳐 충진된다.

수지(207)는 액상의 수지 원료 98중량%와, 액상의 항균제(抗菌劑) 1중량%와, 액상의 경화제 1중량%를 혼합하여 제작할 수 있다. 수지 원료로는 요변성(搖變性)을 가지면서도, 경화 시 양호한 기계적 성질, 전기적 성질, 내수성 및 내약품성을 가지면서도, 보강재인 섬유(207)에 대해 우수한 함침성, 접착성을 가지는 2액형 타입의 풀포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester resin)를 적용할 수 있다.

수지 원료에 항균제를 혼합하여 수지(207)를 제작함으로써, 세균이 번식하는 것을 억제하거나 세균을 제거하는 기능을 부여할 수 있어, 여물, 사료, 물이 담기는 여물통의 청결과 위생을 도모할 수 있다. 또한, 수지 원료에 경화제를 혼합함으로써, 경화제의 성분과 함량에 따라 경화속도를 가변시킬 수 있다.

수지충진단계(S4-2)는 성형공간부(30)에 수지(207)의 충진이 완료되기까지 지속된다. 성형공간부(30)의 내부에 수지(207)가 충진된 이후 수지(207)는 제2흡기라인(54)을 타고 수지포트(55)로 유입되며, 수지충진단계(S4-2)는 이와 같이 수지(207)가 공기흡입장치(50)의 수지포트(55)에 유입되기까지 이루어지는 것이 바람직하다. 수지포트(55) 내 수지(207)의 유입이 확인되면, 수지공급장치(60)에 의한 수지(207) 공급을 중단함으로써, 수지충진단계(S4-2)가 완료된다.

진공압해제단계(S4-3)에서는 수지(207)의 주입 완료 후 제2흡기라인(54)을 통한 진공분위기 조성을 중지한다. 수지공급장치(60)의 작동을 중단한 후 연속하여 제2흡기라인(54) 상에 설치된 밸브를 폐쇄 작동하거나, 성형공간부(30) 내부의 압력이 대기압이 되게 제2흡기라인(54)을 대기와 연통시킴으로써, 성형공간부(30)의 내부에 수용된 섬유(202)와 수지(207)가 일정한 온도, 압력조건으로 유지될 수 있다. 수지경화단계(S4-4)에서는 수지(207)가 경화되기까지 설정시간 동안 보존한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 제품탈형단계(S5)는 밀착압해제단계(S5-1), 수지튜브분리단계(S5-2), 금형분리단계(S5-3), 제품분리단계(S5-4)를 포함한다.

밀착압해제단계(S5-1)에서는 제1흡기라인(53)을 통한 진공분위기 조성을 중지한다. 제1흡기라인(53) 상에 설치된 밸브를 폐쇄 작동시키거나, 흡착공간부(40) 내부에 대기압이 조성되게 제1흡기라인(53)을 대기와 연통시킴으로써, 흡착공간부(40)를 이용한 상부금형(10)과 하부금형(20)간의 흡착력을 없앨 수 있다.

수지튜브분리단계(S5-1)에서는 상부금형(10)을 하부금형(20)으로부터 분리시키기 이전에 수지주입튜브(69)를 상부금형(10)의 수지유입구(19)로부터 분리한다. 금형분리단계(S5-2)에서는 상부금형(10)을 하부금형(20)으로부터 분리한다. 밀착압해제단계(S5-1)를 거침으로써, 흡착공간부(40) 상의 흡착력이 해제된 후 상부금형(10)의 자중에 해당되는 하중만이 작용한 상태에서 상부금형(10)을 하부금형(20)으로부터 보다 용이하게 분리시킬 수 있다.

코팅재도포단계(S1)에서 이형제도포단계(S1-2)를 거침에 따라, 상부금형(10)을 하부금형(20)으로부터 상향 이격시키며 하부금형(20)의 상부로부터 분리 시, 수지(207)에 의해 제품(2)의 상면부에 일체로 결합된 코팅재(201)가 제품(2)과 함께 상부금형(10)으로부터 자연히 분리된다.

제품탈형단계(S5)에서는 하부금형(20)에 안착된 상태의 제품(2)을 하부금형(20)으로부터 분리한다. 코팅재도포단계(S1)에서 이형제도포단계(S1-2)를 거침에 따라, 하부금형(20)에서 제품(2)을 분리시키는 공정 또한, 코팅재(201)의 손상 없이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기와 같은 과정을 거쳐 제작된 섬유강화플라스틱 소재의 제품(2)은 섬유(202)와 수지(207)가 복합된 섬유강화플라스틱이, 즉 섬유(202)로 강성과 탄성을 강화한 플라스틱 복합재료가 시공영역 전반에 걸쳐 일체형으로 연속하여 연장된 구조를 가진다. 이러한 구조의 섬유강화플라스틱은 수지(207)만으로 구성되는 경우와 비교해 기계적 강도의 향상, 열 변형온도의 상승, 치수안전성 향상 등의 우수한 특징을 가진다.

또한, 본 발명에 따른 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치 및 이를 이용한 여물통의 제조방법에 의하면, 하부성형면(22)과 상부성형면(12) 각각에 코팅재(201)를 도포한 상태에서, 하부성형면(22)에 섬유(202)를 안착시키고, 상부금형(10)을 하부금형(20)의 상부에 배치하여 성형공간부(30)를 형성한 상태에서 성형공간부(30)에 수지(207)를 주입, 충진시킴으로써, 상면부와 저면부 전체가 코탕재(201)에 의해 코팅된 섬유강화플라스틱 소재의 제품(2)을 성형, 제조할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 소와 송아지의 여물통에 해당되는 제품(2)을 제조함에 있어서, 플라스틱 소재의 여물통과 비교해 강성과 탄성을 보다 강화시킬 수 있으면서도, 금속재와 비교해 보다 저렴한 단가로 제작가능하고, 녹 발생으로 인한 급격한 수명저하와 유해물질 생성 현상이 발생되지 않고, 4계절의 온도차로 인한 열변형(신장, 수축)이 발생되지 않아 내구성을 보다 안정적으로 확보할 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 여물통의 제조장치 2 : 제품
10 : 상부금형 11 : 상부금형본체부
12 : 상부성형면 13 : 스토퍼부
14 : 제1스토퍼부 15 : 제2스토퍼부
16 : 패킹부 17 : 내부패킹
18 : 외부패킹 19 : 수지유입구
20 : 하부금형 22 : 하부성형면
23 : 수평연장부 24 : 상향연장부
25 : 모서리부 30 : 성형공간부
40 : 흡착공간부 50 : 공기흡입장치
51 : 진공탱크 52 : 진공펌프
53 : 제1흡기라인 54 : 제2흡기라인
55 : 수지포트 60 : 수지공급장치
69 : 수지주입튜브 171 : 금형결합부
172 : 돌출연장부 173 : 중공연장부
181 : 수직패킹부 182 : 스토퍼접촉부
183 : 제1연결부 184 : 제2연결부
185 : 제1수평패킹부 186 : 제2수평패킹부
187 : 흡착안정화중공부 201 : 코팅재
202 : 섬유 203 : 제1섬유
204 : 제1겹침부 205 : 제2섬유
206 : 제2겹침부 207 : 수지

Claims

제품의 일면부에 대응되는 형상의 상부성형면이 형성되는 상부금형;
상기 제품의 타면부에 대응되는 형상의 하부성형면이 형성되는 하부금형;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 상기 제품에 대응되는 형상으로 형성되고, 내부에 보강재로서의 섬유가 수용되고, 모재로서의 수지가 상기 섬유에 함침되게 충진되는 성형공간부;
상기 상부금형과 상기 하부금형의 사이에 상기 성형공간부의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 내부에 형성되는 진공분위기에 의해 상기 상부금형과 하부금형이 밀착되는 흡착공간부;
상기 상부금형이 상기 하부금형에 안착 시 상기 흡착공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하고, 상기 수지를 상기 성형공간부에 충진 시 상기 성형공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하는 공기흡입장치; 및
상기 공기흡입장치에 의해 진공분위기가 조성된 상기 성형공간부에 상기 수지를 공급하는 수지공급장치;를 포함하고,
상기 상부금형은,
상기 상부성형면이 형성되는 상부금형본체부;
상기 상부금형본체부 상에 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 상기 하부금형에 안착되며, 상기 하부금형과의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 스토퍼부; 및
상기 상부금형본체부 또는 상기 스토퍼부에 결합되고, 상기 상부금형과 상기 하부금형의 사이를 기밀시키는 패킹부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 스토퍼부는,
상기 상부금형본체부 상에 상기 하부금형측으로 돌출되게 형성되고, 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되며, 단부가 상기 하부금형에 안착되는 제1스토퍼부; 및
상기 제1스토퍼부와 이격 간격을 두고 배치되고, 상기 제1스토퍼부와의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 제2스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
제1항에 있어서,
상기 패킹부는,
탄성소재를 포함하여 상기 스토퍼부의 내측에 배치되고, 상기 하부금형과 밀착되며 상기 상부성형면, 상기 하부성형면과 함께 상기 성형공간부를 형성하고, 상기 성형공간부와 상기 흡착공간부를 기밀하게 구획하는 내부패킹; 및
탄성소재를 포함하여 상기 스토퍼부의 외측에 설치되고, 상기 하부금형과 밀착되며 상기 흡착공간부를 기밀시키는 외부패킹;을 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
제4항에 있어서,
상기 내부패킹은,
상기 상부금형본체부에 결합되는 금형결합부;
상기 금형결합부에서 상기 하부금형측으로 돌출되게 형성되는 돌출연장부; 및
상기 돌출연장부의 내부에 중공되게 형성되고, 상기 돌출연장부의 연장방향을 따라 연장되는 중공연장부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
제4항에 있어서,
상기 외부패킹은,
상기 스토퍼부와 접하는 수직패킹부;
상기 수직패킹부의 일단부에 연속하여 형성되고, 상기 상부금형본체부와 접하는 제1수평패킹부;
상기 수직패킹부의 타단부에 연속하여 형성되고, 상기 하부금형에 착탈되는 제2수평패킹부; 및
상기 흡착공간부 상에 진공분위기 조성 시 상기 수직패킹부가 상기 스토퍼부에 밀착되는 탄성변형이 가능하게, 상기 제1수평패킹부와 상기 제2수평패킹부의 사이에 중공되게 형성되는 흡착안정화중공부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
제6항에 있어서,
상기 수직패킹부는,
상기 스토퍼부의 돌출방향 중간부와 접하는 스토퍼접촉부;
상기 스토퍼접촉부의 일측부에서 상기 상부금형본체부측으로 연장되고, 상기 스토퍼접촉부에서 멀어질수록 상기 스토퍼부로부터 이격되며, 상기 제1수평패킹부와 연결되는 제1연결부; 및
상기 스토퍼접촉부의 타측부에서 상기 제2수평패킹부측으로 연장되고, 상기 스토퍼접촉부에서 멀어질수록 상기 스토퍼부로부터 이격되며, 상기 스토퍼접촉부, 상기 제1연결부와 함께 호 형상으로 구부러진 형상을 이루는 제2연결부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
제품의 일면부에 대응되는 형상의 상부성형면이 형성되는 상부금형;
상기 제품의 타면부에 대응되는 형상의 하부성형면이 형성되는 하부금형;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 상기 제품에 대응되는 형상으로 형성되고, 내부에 보강재로서의 섬유가 수용되고, 모재로서의 수지가 상기 섬유에 함침되게 충진되는 성형공간부;
상기 상부금형과 상기 하부금형의 사이에 상기 성형공간부의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 내부에 형성되는 진공분위기에 의해 상기 상부금형과 하부금형이 밀착되는 흡착공간부;
상기 상부금형이 상기 하부금형에 안착 시 상기 흡착공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하고, 상기 수지를 상기 성형공간부에 충진 시 상기 성형공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하는 공기흡입장치; 및
상기 공기흡입장치에 의해 진공분위기가 조성된 상기 성형공간부에 상기 수지를 공급하는 수지공급장치;를 포함하고,
상기 공기흡입장치는,
진공펌프의 작동에 의해 내부에 대기압보다 낮은 진공분위기가 형성되는 진공탱크;
상기 진공탱크와 연결되고, 상기 흡착공간부와 연통되는 제1흡기라인;
상기 진공탱크와 연결되고, 상기 성형공간부와 연통되는 제2흡기라인; 및
상기 수지를 수용가능한 용기의 구조를 가지고, 상기 제2흡기라인 상에 배치되는 수지포트;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
제8항에 있어서,
상기 제2흡기라인은, 상기 상부성형면의 중앙부에 상기 성형공간부와 연통되게 형성되고,
상기 상부금형은,
상기 상부성형면의 가장자리부에 상기 성형공간부와 연통되게 형성되고, 상기 수지공급장치 상의 수지가 상기 성형공간부로 주입되는 통로를 이루는 수지주입튜브가 착탈가능하게 설치되는 수지유입구;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치.
상부금형의 상부성형면과 하부금형의 하부성형면에 코팅재를 도포하는 코팅재도포단계;
상기 하부성형면에 섬유를 적층되게 배치하는 섬유적층단계;
상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상측에 배치하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 금형셋팅단계;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 형성되는 성형공간부에 수지를 충진하고 경화시켜, 보강재로서의 상기 섬유에 모재로서의 상기 수지가 함침된 섬유강화플라스틱 소재의 제품을 성형하는 FRP성형단계; 및
상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키고, 양면부가 상기 코팅재로 마감된 상기 제품을 탈형하는 제품탈형단계;를 포함하고,
상기 섬유적층단계는,
상기 하부성형면에 제1섬유를 안착시키는 제1섬유적층단계; 및
상기 제1섬유에 제2섬유를 적층시키는 제2섬유적층단계;를 포함하며,
상기 하부성형면은,
수평방향으로 연장되게 형성되는 수평연장부;
상기 수평연장부와 연속하여 형성되고, 상향 경사지게 또는 수직방향으로 연장되게 형성되는 상향연장부; 및
상기 수평연장부와 상기 상향연장부의 연결부에 형성되는 모서리부;를 포함하고,
상기 제1섬유와 상기 제2섬유 각각은 상기 수평연장부, 상기 상향연장부, 상기 모서리부를 연속하여 커버링가능한 너비를 가지며,
상기 제1섬유의 일부가 겹쳐져 이루는 제1겹침부는, 상기 제2섬유의 일부가 겹쳐져 이루는 제2겹침부와 겹쳐지지 않는 다른 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.
제10항에 있어서,
상기 코팅재도포단계는,
상기 상부성형면이 상기 상부금형의 상부에 위치되게 배치하는 금형준비단계;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면에 이형제를 도포하는 이형제도포단계;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면에 겔코트와 경화제가 혼합된 상기 코팅재를 코팅하는 겔코트도포단계; 및
상기 코팅재가 반경화 또는 경화되기까지 설정시간동안 보존하는 코팅재경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.
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상부금형의 상부성형면과 하부금형의 하부성형면에 코팅재를 도포하는 코팅재도포단계;
상기 하부성형면에 섬유를 적층되게 배치하는 섬유적층단계;
상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상측에 배치하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 금형셋팅단계;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 형성되는 성형공간부에 수지를 충진하고 경화시켜, 보강재로서의 상기 섬유에 모재로서의 상기 수지가 함침된 섬유강화플라스틱 소재의 제품을 성형하는 FRP성형단계; 및
상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키고, 양면부가 상기 코팅재로 마감된 상기 제품을 탈형하는 제품탈형단계;를 포함하고,
상기 섬유적층단계는,
상기 하부성형면에 제1섬유를 안착시키는 제1섬유적층단계; 및
상기 제1섬유에 제2섬유를 적층시키는 제2섬유적층단계;를 포함하며,
상기 제1섬유와 상기 제2섬유는, 상기 금형셋팅단계에 의해 설정압력으로 상호 밀착되는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.
상부금형의 상부성형면과 하부금형의 하부성형면에 코팅재를 도포하는 코팅재도포단계;
상기 하부성형면에 섬유를 적층되게 배치하는 섬유적층단계;
상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상측에 배치하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 금형셋팅단계;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 형성되는 성형공간부에 수지를 충진하고 경화시켜, 보강재로서의 상기 섬유에 모재로서의 상기 수지가 함침된 섬유강화플라스틱 소재의 제품을 성형하는 FRP성형단계; 및
상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키고, 양면부가 상기 코팅재로 마감된 상기 제품을 탈형하는 제품탈형단계;를 포함하고,
상기 금형셋팅단계는,
상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상부에 안착하는 상부금형안착단계; 및
진공흡입장치의 제1흡기라인을 통해 상기 성형공간부의 둘레를 따라 연장되게 형성되는 흡착공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하여 상기 상부금형을 상기 하부금형에 흡착시키는 금형흡착단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.
제15항에 있어서,
상기 상부금형은,
상기 상부성형면이 형성되는 상부금형본체부; 및
상기 상부금형본체부 상에 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되고, 상기 하부금형에 안착되며, 상기 하부금형과의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 스토퍼부;를 포함하고,
상기 스토퍼부는,
상기 상부금형본체부 상에 상기 하부금형측으로 돌출되게 형성되고, 상기 상부성형면의 둘레를 따라 연장되게 형성되며, 단부가 상기 하부금형에 안착되는 제1스토퍼부; 및
상기 제1스토퍼부와 이격 간격을 두고 배치되고, 상기 제1스토퍼부와의 사이에 상기 흡착공간부를 형성하는 제2스토퍼부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.
제15항에 있어서,
상기 금형셋팅단계는,
상기 상부금형안착단계 이후에, 상기 상부금형 중 상기 상부성형면의 가장자리부에 대응되는 위치에 형성된 수지유입구 상에 상기 수지의 주입로를 이루는 수지주입튜브를 착탈가능하게 설치하는 수지튜브설치단계;를 더 포함하고,
상기 제품탈형단계는,
상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키기 이전에, 상기 수지주입튜브를 상기 상부금형으로부터 분리하는 수지튜브분리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.
상부금형의 상부성형면과 하부금형의 하부성형면에 코팅재를 도포하는 코팅재도포단계;
상기 하부성형면에 섬유를 적층되게 배치하는 섬유적층단계;
상기 상부성형면이 상기 하부성형면과 마주하게 상기 상부금형을 상기 하부금형의 상측에 배치하고, 상기 상부금형을 상기 하부금형에 밀착시키는 금형셋팅단계;
상기 상부성형면과 상기 하부성형면의 사이에 형성되는 성형공간부에 수지를 충진하고 경화시켜, 보강재로서의 상기 섬유에 모재로서의 상기 수지가 함침된 섬유강화플라스틱 소재의 제품을 성형하는 FRP성형단계; 및
상기 상부금형을 상기 하부금형으로부터 분리시키고, 양면부가 상기 코팅재로 마감된 상기 제품을 탈형하는 제품탈형단계;를 포함하고,
상기 FRP성형단계는,
공기흡입장치의 제2흡기라인을 통해 상기 성형공간부 상에 대기압보다 낮은 진공분위기를 조성하는 진공압조성단계;
상기 성형공간부의 진공분위기를 유지하면서 상기 성형공간부에 수지 원료에 항균제와 경화제가 혼합된 상기 수지를 주입하여 충진시키는 수지충진단계;
상기 수지의 주입 완료 후 상기 제2흡기라인을 통한 진공분위기 조성을 중지하는 진공압해제단계; 및
상기 수지가 경화되기까지 설정시간 동안 보존하는 수지경화단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고강도 친환경 복합소재 여물통의 제조장치를 이용한 여물통의 제조방법.