KR102282924B1 - method for manufacturing composites fastening member - Google Patents

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KR102282924B1 KR1020200014872A KR20200014872A KR102282924B1 KR 102282924 B1 KR102282924 B1 KR 102282924B1 KR 1020200014872 A KR1020200014872 A KR 1020200014872A KR 20200014872 A KR20200014872 A KR 20200014872A KR 102282924 B1 KR102282924 B1 KR 102282924B1
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a composite material fastening member, which is able to improve manufacturing precision, comprising: a first step of winding a sheet made of fiber reinforced plastics in a circumferential direction a plurality of times around the radial-directional center by corresponding to the shape of the fastening member to be manufactured, and preparing a parent metal in which a fiber arrangement is continuously formed in a longitudinal direction; a second step in which the parent metal is inserted into a mold with a screw thread inside, and the radial-directional center of the parent metal is aligned and placed in the center of the mold; a third step in which, the parent metal is heated and compressed at a preset plasticity temperature, and is completely hardened, and in which a fastening screw thread is formed corresponding to the contour of the screw thread on a surface, and a composite material fastening member formed by a continuous fiber arrangement is manufactured; and a fourth step in which the composite material fastening member is separated from the mold.

Description

복합소재 체결부재의 제조방법{method for manufacturing composites fastening member}Method for manufacturing composites fastening member

본 발명은 복합소재 체결부재의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제조정밀성이 개선되는 복합소재 체결부재의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a composite material fastening member, and more particularly, to a method for manufacturing a composite material fastening member with improved manufacturing precision.

일반적으로 다양한 산업현장에서 금속 소재의 볼트가 사용된다. 이러한 금속 소재의 볼트는 중량이 높고 부식성이 있으며 단열, 단전의 특성이 있다. In general, metal bolts are used in various industrial sites. These metal bolts are high in weight, corrosive, and have the characteristics of insulation and power failure.

여기서, 금속 소재의 볼트의 특성을 보완 및 대체하기 위해 비금속 소재의 볼트가 사용되고 있다. 그리고, 비금속 소재의 볼트는 일반적으로 경량화된 플라스틱 소재로 제조되며 금속 소재의 볼트에 비해 강도가 낮으며 전단되기 쉬운 특성이 있다. Here, in order to supplement and replace the characteristics of the bolt made of a metal material, a bolt made of a non-metal material is used. In addition, the bolt made of a non-metal material is generally made of a lightweight plastic material, has a lower strength than a bolt made of a metal material, and is easily sheared.

이에 따라, 금속 소재의 높은 강도와 내습성, 방청성, 경량화 특성을 동시에 만족하기 위하여 복합소재 재질로 제조되는 볼트의 연구 및 개발이 진행되고 있다. 특히, 해양산업, 항공우주산업, 전기차산업, 스포츠산업 등에서는 이러한 복합 소재의 볼트의 개발이 절실히 요구되고 있다. Accordingly, in order to simultaneously satisfy the high strength, moisture resistance, rust prevention, and weight reduction characteristics of a metal material, research and development of bolts made of a composite material are in progress. In particular, the development of bolts made of these composite materials is urgently required in the marine industry, aerospace industry, electric vehicle industry, sports industry, and the like.

그러나, 시중에 개발된 복합소재 재질의 볼트는 카본 재질로 제조되지만 제조비용이 높고 인장강도가 금속 소재의 볼트 대비 25~42% 수준에 불과하여 실질적으로 산업현장에 적용되기 어려운 문제점이 있었다. However, bolts made of composite materials developed on the market are made of carbon materials, but they have a high manufacturing cost and a tensile strength of only 25 to 42% compared to bolts made of metal materials, so it is difficult to actually apply them to industrial sites.

또한, 종래 복합소재 재질의 볼트는 외주를 절삭하여 나사산을 형성하는데 이때 복합소재의 섬유가 절단되어 강도가 급격히 저하되는 심각한 문제점이 있었다. In addition, the conventional composite material bolt has a serious problem in that the outer periphery is cut to form a thread.

이를 해결하기 위해, 내부에 나사산이 형성된 금형을 통해 프레싱 방식으로 복합소재 재질의 볼트를 제조할 수 있으나, 복합소재 재질과 경화를 위해 주입된 에폭시 수지가 상호 분리되어 볼트의 외주에 에폭시 수지에 의한 기포가 발생되므로 나사산의 형상이 정밀하게 제조되지 못하며 성형품질이 현저히 저하되는 심각한 문제점이 있었다.To solve this, a bolt made of a composite material can be manufactured by a pressing method through a mold having a thread formed therein. However, the composite material and the epoxy resin injected for curing are separated from each other, and the Since air bubbles are generated, the shape of the screw thread cannot be precisely manufactured, and there is a serious problem that the molding quality is remarkably deteriorated.

한국 등록특허 제10-0797910호Korean Patent Registration No. 10-0797910

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 제조정밀성이 개선되는 복합소재 체결부재의 제조방법을 제공하는 것을 해결과제로 한다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a composite material fastening member having improved manufacturing precision.

상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 에폭시 수지가 포함된 탄소섬유강화플라스틱 재질의 시트가 제조될 체결부재의 형상에 대응되어 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되되 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성된 모재가 준비되는 제1단계; 상기 모재가 내부에 나사산이 형성된 금형에 삽입되되 상기 모재의 반경방향 중심이 상기 금형의 중앙으로 정렬 배치되는 제2단계; 상기 모재가 기설정된 가소온도로 가열 압착된 후 완전 경화됨에 따라 표면에 상기 나사산의 윤곽에 대응되는 체결나사산이 형성되며 연속적인 섬유배열로 형성된 복합소재 체결부재가 제조되는 제3단계; 및 상기 복합소재 체결부재가 상기 금형으로부터 분리되는 제4단계를 포함하되, 상기 제3단계에서, 상기 금형에 삽입된 상기 모재 후단부의 반경방향 중심으로부터 체결나사산 형성용 가압봉이 상기 모재의 섬유배열방향과 평행하게 길이방향으로 가압 삽입되어, 상기 모재가 상기 나사산에 밀착 가압되고, 상기 모재의 섬유배열이 상기 나사산의 윤곽에 대응되어 연속 굴곡진 형태로 경화되며, 삽입된 상기 가압봉과 상기 기설정된 가소온도로 용융된 상기 모재가 일체로 경화되되, 상기 금형에 형성된 체결홈의 하단부에 관통 형성된 배출홀을 통해 상기 모재에 포함된 에폭시 수지 성분이 상기 가압봉의 가압에 의해 밀려나며 외부로 배출되고, 상기 제4단계는, 상기 배출홀에 대응되는 부분에 형성된 체결부의 하단부에 형성된 잔여물이 제거되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 복합소재 체결부재의 제조방법을 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention is a sheet of carbon fiber reinforced plastic material containing an epoxy resin is wound a plurality of times in the circumferential direction based on the radial center corresponding to the shape of the fastening member to be manufactured, the fiber arrangement is A first step in which the base material continuously formed along the longitudinal direction is prepared; a second step in which the base material is inserted into a mold having a thread formed therein, and the radial center of the base material is aligned with the center of the mold; a third step of manufacturing a composite material fastening member formed in a continuous fiber arrangement with a fastening screw thread corresponding to the contour of the screw thread formed on the surface as the base material is heat-compressed at a preset calcination temperature and then completely hardened; and a fourth step in which the composite material fastening member is separated from the mold, but in the third step, the pressing rod for forming a fastening screw thread is formed from the radial center of the rear end of the base material inserted into the mold in the fiber arrangement direction of the base material is press-inserted in the longitudinal direction parallel to, the base material is pressed in close contact with the screw thread, the fiber arrangement of the base material is cured in a continuous curved form corresponding to the contour of the screw thread, and the inserted pressure bar and the preset plasticizing The base material melted at a temperature is integrally cured, and the epoxy resin component contained in the base material is pushed out by the pressure of the pressing rod and discharged to the outside through a discharge hole formed through the lower end of the fastening groove formed in the mold. The fourth step provides a method of manufacturing a composite material fastening member, characterized in that it includes the step of removing the residue formed at the lower end of the fastening portion formed in the portion corresponding to the discharge hole.

한편, 본 발명은 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 권취되어 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성되되 상부에 반경방향 외측으로 확장되는 헤드부가 일체로 형성되며, 상기 헤드부의 하부에 일체로 연결되되 외주에 연속 굴곡진 형태의 섬유배열을 따라 체결나사산이 형성되는 체결부가 형성되는 섬유강화플라스틱 재질의 바디부; 및 상기 헤드부의 중앙부로부터 길이방향을 따라 가압 삽입되어 구비되는 체결나사산 형성용 가압봉을 포함하는 복합소재 체결부재를 제공한다.On the other hand, the present invention is wound along the circumferential direction with respect to the radial center so that the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction, the head part extending radially outwardly is integrally formed on the upper part, and integrally with the lower part of the head part Connected but curved continuously on the outer periphery a body part made of fiber-reinforced plastic material in which a fastening part having a fastening screw thread is formed along the fiber arrangement of the shape; And it provides a composite material fastening member including a pressure bar for forming a fastening screw thread provided to be press-inserted along the longitudinal direction from the central portion of the head portion.

상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above solution means, the present invention provides the following effects.

첫째, 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성된 섬유강화플라스틱 재질의 모재가 금형에 삽입되고 체결나사산 형성용 가압봉이 모재의 섬유배열방향과 평행하게 가압 삽입되면서 체결나사산의 섬유배열을 외측으로 균일하게 밀어내줌으로써 금형의 나사산에 밀착 가압되어 연속 굴곡진 형태의 섬유배열이 정밀 형성되므로 제품의 강도가 현저히 개선될 수 있다.First, a base material made of fiber-reinforced plastic material, in which the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction, is inserted into the mold, and a pressure rod for forming a fastening screw thread is press-inserted parallel to the fiber arrangement direction of the base material, so that the fiber arrangement of the fastening screw thread is uniformly outward By pushing it out, it is pressed in close contact with the screw thread of the mold, and the continuous curved fiber arrangement is precisely formed, so the strength of the product can be significantly improved.

둘째, 제조되는 복합소재 체결부재의 섬유배열이 길이방향을 따라 연속 굴곡지게 형성됨에 따라 체결나사산이 바디부로부터 견고하게 결합된 섬유배열 상태가 유지되므로 체결나사산의 내구도가 현저히 개선되어 파절이 예방되며 금속 체결부재 대비 80~90% 수준의 인장강도를 확보할 수 있다. Second, as the fiber arrangement of the composite material fastening member to be manufactured is continuously curved along the longitudinal direction, the fiber arrangement state in which the fastening screw is firmly coupled from the body is maintained, so the durability of the fastening screw is significantly improved to prevent fracture and metal It can secure 80~90% level of tensile strength compared to the fastening member.

셋째, 섬유강화플라스틱 재질의 모재 후단부의 반경방향 중심으로부터 삽입된 가압봉과 기설정된 가소온도로 용융된 모재가 일체로 경화됨에 따라 제조되는 복합소재 체결부재의 강도 및 내구도가 더욱 증가될 수 있다. Third, the strength and durability of the composite material fastening member manufactured as the pressure bar inserted from the radial center of the rear end of the fiber-reinforced plastic material and the base material melted at a preset calcination temperature are integrally hardened can be further increased.

넷째, 모재가 섬유강화플라스틱 재질의 시트로서 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되되 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성됨에 따라 제조되는 복합소재 체결부재의 헤드부 및 체결부의 섬유배열이 상호 일체로 형성되므로 종래에 비해 결합력이 현저히 증가될 수 있다. Fourth, the base material is a sheet of fiber-reinforced plastic material, which is wound a plurality of times in the circumferential direction with respect to the radial center, but the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction. Since the arrangement is formed integrally with each other, the coupling force can be significantly increased compared to the prior art.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 모재를 나타낸 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 모재가 금형에 삽입 및 정렬되는 과정을 나타낸 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 가압봉이 모재에 가압되는 과정을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 금형을 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 가압장치를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재를 나타낸 사시도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재에서 섬유배열을 나타낸 예시도. 1 is a flowchart showing a method of manufacturing a composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an exemplary view showing a base material in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view showing a process in which the base material is inserted and aligned in the mold in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary view showing a process in which the pressing rod is pressed to the base material in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a mold in a method for manufacturing a composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a perspective view showing a pressing device in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.
8 is an exemplary view showing the arrangement of fibers in the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 복합소재 체결부재 및 그의 제조방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, a composite material fastening member and a manufacturing method thereof according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법을 나타낸 흐름도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 모재를 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 모재가 금형에 삽입 및 정렬되는 과정을 나타낸 예시도이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 가압봉이 모재에 가압되는 과정을 나타낸 예시도이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 금형을 나타낸 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재의 제조방법에서 가압장치를 나타낸 사시도이다. 그리고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재를 나타낸 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재에서 섬유배열을 나타낸 예시도이다. 1 is a flowchart illustrating a method for manufacturing a composite material fastening member according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exemplary view showing a base material in the method for manufacturing a composite material fastening member according to an embodiment of the present invention. And, Figure 3 is an exemplary view showing a process in which the base material is inserted and aligned in the mold in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a composite material fastening according to an embodiment of the present invention It is an exemplary view showing the process of pressing the pressure bar to the base material in the manufacturing method of the member. And, Figure 5 is a perspective view showing a mold in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a pressing device in the manufacturing method of the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention is a perspective view. And, Figure 7 is a perspective view showing a composite material fastening member according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is an exemplary view showing the fiber arrangement in the composite material fastening member according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 복합소재 체결부재 및 그의 제조방법은 모재 준비(s10), 모재가 금형에 삽입 및 정렬(s20), 모재가 가열 압착된 후 경화되어 복합소재 체결부재 제조(s30), 및 복합소재 체결부재가 금형으로부터 분리(s40)의 일련의 단계를 포함한다. 1 to 8, the composite material fastening member and its manufacturing method according to an embodiment of the present invention are prepared after the base material is prepared (s10), the base material is inserted and aligned in the mold (s20), and the base material is heat-compressed. It includes a series of steps of manufacturing the composite material fastening member by curing (s30), and separating the composite material fastening member from the mold (s40).

한편, 본 발명의 일실시예에서 복합소재 체결부재가 볼트로서 제조되는 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 체결부재는 너트로서 제조될 수도 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일실시예에서 금형 및 가압장치가 볼트를 제조하기 위한 형상으로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. On the other hand, in an embodiment of the present invention, the case where the composite material fastening member is manufactured as a bolt is shown and described as an example, but the fastening member may be manufactured as a nut and is not limited thereto. In addition, in an embodiment of the present invention, a case in which a mold and a pressing device are provided in a shape for manufacturing a bolt is shown and described as an example.

먼저, 도 2를 참조하면, 섬유강화플라스틱 재질의 시트가 제조될 복합소재 체결부재(100)의 형상에 대응되어 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되되 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성된 모재(100a)가 준비된다(s10). 이때, 상기 모재(100a)는 섬유강화플라스틱 재질과 에폭시 수지 성분을 포함하는 시트가 권취됨에 따라 제조되며, 상호 실질적으로 동일한 형상으로 복수개 제조되어 준비될 수 있다.First, referring to FIG. 2 , a sheet of fiber-reinforced plastic material is wound a plurality of times in the circumferential direction with respect to the radial center to correspond to the shape of the composite material fastening member 100 to be manufactured, and the fiber arrangement is in the longitudinal direction. The continuously formed base material 100a is prepared (s10). At this time, the base material 100a is manufactured as a sheet including a fiber-reinforced plastic material and an epoxy resin component is wound, and a plurality of materials may be prepared and have substantially the same shape.

여기서, 섬유강화플라스틱은 탄소섬유강화플라스틱(carbon fiber reinforced plastic, C-FRP)과 유리섬유강화플라스틱(glass fiber reinforced plastic, G-FRP)을 포함한다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 시트가 탄소섬유강화플라스틱 재질로 구비되는 경우를 예로써 도시 및 설명한다. Here, the fiber reinforced plastic includes carbon fiber reinforced plastic (C-FRP) and glass fiber reinforced plastic (G-FRP). At this time, a case in which the sheet is made of a carbon fiber reinforced plastic material in an embodiment of the present invention is shown and described as an example.

그리고, 상기 모재(100a)는 제조될 상기 복합소재 체결부재(100)의 형상에 대응되어 제조됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 모재(100a)는 상기 복합소재 체결부재(100)의 헤드부(10) 및 체결부(20)의 직경 및 길이에 대응되어 섬유강화플라스틱 재질의 시트가 복수회 권취되어 제조될 수 있다. In addition, the base material 100a is preferably manufactured to correspond to the shape of the composite material fastening member 100 to be manufactured. For example, the base material 100a may be manufactured by winding a sheet of fiber-reinforced plastic material a plurality of times corresponding to the diameter and length of the head portion 10 and the coupling portion 20 of the composite material fastening member 100 . .

예컨대, 상기 모재(100a)에서 상기 헤드부(10)에 대응되는 영역(m1)이 상기 헤드부(10)의 직경 및 길이에 대응되어 1차 권취되고, 상기 헤드부(10) 및 상기 체결부(20) 전체를 포괄하는 영역(m1,m2)이 동시에 2차 권취되어 상기 모재(100a)가 준비될 수 있다. 이때, 2차 권취시 상기 체결부(20)에 대응되는 영역(m2)이 상기 체결부(20)의 직경 및 길이에 대응되어 권취됨이 바람직하다. For example, the region m1 corresponding to the head portion 10 in the base material 100a is first wound to correspond to the diameter and length of the head portion 10 , and the head portion 10 and the fastening portion (20) The regions m1 and m2 covering the entirety may be secondly wound at the same time to prepare the base material 100a. In this case, it is preferable that the area m2 corresponding to the fastening part 20 is wound corresponding to the diameter and length of the fastening part 20 during the secondary winding.

그리고, 상기 모재(100a)는 상기 모재(100a)의 길이방향을 따라 섬유배열이 연속적으로 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 모재(100a)의 섬유배열이 상기 모재(100a)의 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되어 복수개의 단층이 형성되되 길이방향으로는 섬유배열이 연속적으로 형성된 형태로 형성된다. In addition, the base material 100a preferably has a continuous fiber arrangement along the longitudinal direction of the base material 100a. That is, the fiber arrangement of the base material 100a is wound a plurality of times along the circumferential direction with respect to the radial center of the base material 100a to form a plurality of single layers, and the fiber arrangement is continuously formed in the longitudinal direction. do.

한편, 도 3 및 도 5를 참조하면, 상기 모재(100a)가 내부에 나사산(203)이 형성된 금형(200)의 금형홈(201,202)에 삽입되되 상기 모재(100a)의 반경방향 중심이 상기 금형(200)의 금형홈(201,202) 반경방향 중앙으로 정렬 배치된다(s20).On the other hand, referring to FIGS. 3 and 5 , the base material 100a is inserted into the mold grooves 201 and 202 of the mold 200 in which the thread 203 is formed, and the radial center of the base material 100a is the mold. The mold grooves 201 and 202 of (200) are aligned and arranged in the center in the radial direction (s20).

여기서, 상기 금형(200)에는 상기 모재(100a)가 삽입되는 금형홈(201,202)이 복수개소 함몰 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 금형홈(201,202)에는 외측에 헤드홈(201)이 형성됨과 더불어 내측에 체결홈(202)이 상호 단차지게 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 헤드홈(201)의 내경은 상기 체결홈(202)의 내경을 초과하도록 형성될 수 있다. Here, it is preferable that the mold 200 has a plurality of mold grooves 201 and 202 into which the base material 100a is inserted. At this time, it is preferable that the mold grooves 201 and 202 have a head groove 201 formed on the outside and a fastening groove 202 formed on the inside to have a step difference. In addition, the inner diameter of the head groove 201 may be formed to exceed the inner diameter of the fastening groove (202).

그리고, 상기 헤드홈(201)의 내경은 제조될 복합소재 체결부재(100)의 헤드부(10) 외경에 대응되도록 구비됨이 바람직하다. 더불어, 상기 체결홈(202)의 내경은 제조될 복합소재 체결부재(100)의 체결부(20) 외경에 대응되도록 구비됨이 바람직하다. 예컨대, 상기 헤드홈(201)의 내주 단면 형상이 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 체결홈(202)의 내주 단면 형상이 원형으로 형성될 수 있다.In addition, the inner diameter of the head groove 201 is preferably provided to correspond to the outer diameter of the head portion 10 of the composite material fastening member 100 to be manufactured. In addition, the inner diameter of the fastening groove 202 is preferably provided to correspond to the outer diameter of the fastening portion 20 of the composite material fastening member 100 to be manufactured. For example, an inner peripheral cross-sectional shape of the head groove 201 may be formed in a circular or polygonal shape, and an inner peripheral cross-sectional shape of the fastening groove 202 may be formed in a circular shape.

이때, 상기 모재(100a)에서 상기 헤드부(10)에 대응되는 영역(m1)이 상기 헤드홈(201)에 배치되며, 상기 모재(100a)에서 상기 체결부(20)에 대응되는 영역(m2)이 상기 체결홈(202)에 배치됨이 바람직하다.At this time, an area m1 corresponding to the head part 10 in the base material 100a is disposed in the head groove 201, and an area m2 corresponding to the fastening part 20 in the base material 100a. ) is preferably disposed in the fastening groove (202).

그리고, 상기 체결홈(202)의 내주에는 제조될 체결나사산(21)의 형상에 대응되어 나사산(203)이 함몰 형성됨이 바람직하다. In addition, it is preferable that the screw thread 203 is recessed in the inner periphery of the fastening groove 202 to correspond to the shape of the fastening screw thread 21 to be manufactured.

또한, 상기 금형(200)에는 상기 체결홈(202)의 하단부와 상기 금형(200) 몸체 하부 사이에 배출홀(204)이 관통 형성될 수 있다. 즉, 상기 금형홈(201,202)과 상기 배출홀(204)이 상호 연통되어 상기 금형(200)의 상하부로 관통 형성된 형상으로 구비될 수 있다. In addition, a discharge hole 204 may be formed through the mold 200 between the lower end of the fastening groove 202 and the lower portion of the mold 200 body. That is, the mold grooves 201 and 202 and the discharge hole 204 may communicate with each other to form a shape penetrating through the upper and lower portions of the mold 200 .

여기서, 상기 금형(200)은 상기 금형홈(201,202) 및 상기 배출홀(204)의 반경방향 중앙을 기준으로 상호 분할되도록 복수개의 금형이 세트화되어 구비됨이 바람직하다. 이때, 세트화된 복수개의 상기 금형홈(201,202) 및 상기 배출홀(204)이 각 상기 금형(200)의 일면 및 타면에 상호간 기설정된 간격을 두고 복수개소 형성될 수 있다. Here, the mold 200 is preferably provided with a set of a plurality of molds to be mutually divided based on the radial center of the mold grooves 201 and 202 and the discharge hole 204 . In this case, the set plurality of mold grooves 201 and 202 and the discharge hole 204 may be formed in a plurality of places on one surface and the other surface of each mold 200 at a predetermined distance from each other.

또한, 상기 금형(200)에는 일면 및 타면에 상호 분할된 복수개의 금형(200)이 상호 억지 끼움 결합되도록 상호 대향되는 위치에 복수개의 끼움홈(205) 및 끼움돌기가 교번 형성됨이 바람직하다. In addition, it is preferable that a plurality of fitting grooves 205 and fitting protrusions are alternately formed in the mold 200 at positions opposite to each other so that the plurality of molds 200 divided into one surface and the other surface are mutually interference-fitted.

그리고, 상기 금형(200)에는 상기 모재(100a)의 가열을 위한 히팅카트리지(미도시)가 삽입되도록 상기 금형홈(201,202) 및 상기 배출홀(204)과 상호 구획된 위치에 복수개의 카트리지삽입홀이 관통 형성됨이 바람직하다. And, the mold 200 has a plurality of cartridge insertion holes at positions mutually partitioned from the mold grooves 201 and 202 and the discharge hole 204 so that a heating cartridge (not shown) for heating the base material 100a is inserted. It is preferable to form through this.

이에 따라, 복수개의 상기 모재(100a)가 복수개의 상기 금형홈(201,202)에 동시에 삽입되어 각 상기 모재(100a)의 반경방향 중심이 상기 금형홈(201,202) 반경방향 중앙으로 각각 정렬 배치될 수 있다. Accordingly, a plurality of the base materials 100a are simultaneously inserted into the plurality of mold grooves 201 and 202, so that the radial center of each of the base materials 100a is aligned with the radial center of the mold grooves 201 and 202, respectively. .

한편, 도 4 및 도 6을 참조하면, 상기 모재(100a)가 기설정된 가소온도로 가열 압착된 후 완전 경화됨에 따라 표면에 상기 나사산(203)의 윤곽에 대응되는 체결나사산(21)이 형성되며 연속적인 섬유배열로 형성된 복합소재 체결부재(100)가 제조된다(s30).On the other hand, referring to FIGS. 4 and 6 , as the base material 100a is heat-compressed to a preset calcination temperature and then fully hardened, a fastening screw 21 corresponding to the contour of the screw thread 203 is formed on the surface, The composite material fastening member 100 formed of a continuous fiber arrangement is manufactured (s30).

여기서, 상기 기설정된 가소온도는 상기 히팅카트리지(미도시)의 열전도에 의해 가열되어 상기 모재(100a)가 부분 용융되는 온도를 의미하며, 110~130℃로 설정될 수 있으며 가장 바람직하게는 120℃로 설정될 수 있다. Here, the preset calcination temperature means a temperature at which the base material 100a is partially melted by being heated by heat conduction of the heating cartridge (not shown), and may be set to 110 ~ 130 ℃, most preferably 120 ℃ can be set to

상세히, 상기 히팅카트리지(미도시)가 제어부(미도시)에 의해 가열 제어되어 상기 금형(200)이 가열됨이 바람직하다. 이와 동시에, 체결나사산 형성용 가압봉(30)을 가압하도록 구비되는 가압장치(210)에 의해 상기 가압봉(30)이 상기 금형(200)의 금형홈(201,202)에 삽입된 상기 모재(100a)에 가압 삽입됨이 바람직하다. In detail, it is preferable that the heating cartridge (not shown) is heated and controlled by a controller (not shown) so that the mold 200 is heated. At the same time, the base material 100a in which the pressing rod 30 is inserted into the mold grooves 201 and 202 of the mold 200 by the pressing device 210 provided to press the pressing rod 30 for forming the fastening screw thread. It is preferable to press-inserted into the.

여기서, 상기 가압장치(210)는 복수개로 구비되어 별도의 프레싱장치(미도시)에 각각 연결되되, 상기 금형홈(201,202)의 배치간격에 대응되는 간격으로 각각 배치됨이 바람직하다. Here, the pressing device 210 is provided in plurality, each connected to a separate pressing device (not shown), it is preferable that they are respectively disposed at intervals corresponding to the spacing of the mold grooves 201 and 202 .

이때, 상기 가압장치(210)에는 후단부에 상기 프레싱장치(미도시)에 연결되도록 연결부(211)가 형성됨이 바람직하다. 또한, 상기 가압장치(210)에는 전단부가 상기 헤드홈(201)에 삽입되도록 상기 헤드홈(201)의 내경에 대응되는 외경의 가압몸체(212)가 형성됨이 바람직하다. At this time, it is preferable that a connection part 211 is formed at the rear end of the pressing device 210 so as to be connected to the pressing device (not shown). In addition, it is preferable that the pressing body 212 having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the head groove 201 is formed in the pressing device 210 so that the front end is inserted into the head groove 201 .

그리고, 상기 가압장치(210)에는 전단부에 상기 가압몸체(212)로부터 일체로 전향 연장 돌설되는 가압돌설부(213)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 가압돌설부(213)의 단면은 제조될 복합소재 체결부재(100)의 상면에 함몰 형성되는 함몰홈(11)의 내면 윤곽에 대응되는 외면 윤곽으로 형성될 수 있다. In addition, the pressing device 210 may be provided with a pressing protrusion 213 integrally extending in a forward direction from the pressing body 212 at the front end thereof. In this case, the cross-section of the pressing protrusion 213 may be formed in an outer contour corresponding to the inner contour of the depressed groove 11 which is depressed in the upper surface of the composite material fastening member 100 to be manufactured.

또한, 상기 가압돌설부(213)의 전단면 중앙에는 상기 가압봉(30)의 단부가 삽입되어 지지되도록 가압홈(214)이 함몰 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 가압홈(214)의 내경은 상기 가압봉(30)의 외경에 대응되어 형성됨이 바람직하다. In addition, it is preferable that the pressing groove 214 is recessed in the center of the front end surface of the pressing protrusion 213 so that the end of the pressing rod 30 is inserted and supported. At this time, the inner diameter of the pressing groove 214 is preferably formed to correspond to the outer diameter of the pressing rod (30).

여기서, 상기 금형(200)에 삽입된 상기 모재(100a) 후단부의 반경방향 중심으로부터 체결나사산 형성용 가압봉(30)이 상기 가압장치(210)에 의해 상기 모재(100a)의 섬유배열방향과 평행하게 길이방향으로 가압 삽입됨이 바람직하다. 이에 따라, 상기 모재(100a)가 상기 나사산(203)에 밀착 가압됨이 바람직하다. Here, the pressing rod 30 for forming a fastening thread from the radial center of the rear end of the base material 100a inserted into the mold 200 is parallel to the fiber arrangement direction of the base material 100a by the pressing device 210 . It is preferable to press-inserted in the longitudinal direction. Accordingly, it is preferable that the base material 100a is pressed in close contact with the screw thread 203 .

이때, 상기 가압봉(30)은 섬유강화플라스틱 재질로 구성된 상기 모재(100a) 보다 높은 경도(硬度)를 갖는 카본(carbon) 재질로 형성된 기설정된 외경의 원통형 부재로서 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 가압봉(30)이 카본 재질로서 구비되어 카본섬유강화플라스틱으로 구비될 수 있는 상기 모재(100a)와의 용융 결합시 상호접합면의 결속력이 더욱 증가될 수 있다. 또한, 상기 가압봉(30)의 길이는 상기 모재(100a)의 길이 이하로 구비됨이 바람직하다.At this time, the pressure rod 30 may be provided as a cylindrical member of a predetermined outer diameter formed of a carbon material having a higher hardness than the base material 100a made of a fiber-reinforced plastic material. Accordingly, when the pressure rod 30 is provided as a carbon material and is melt-bonded with the base material 100a, which may be formed of carbon fiber reinforced plastic, the bonding force of the mutual bonding surface may be further increased. In addition, the length of the pressing rod 30 is preferably provided to be less than or equal to the length of the base material (100a).

그리고, 상기 가압봉(30)이 상기 모재(100a)로 가압 삽입됨에 따라 상기 기설정된 가소온도로 부분 용융된 상기 모재(100a)가 상기 나사산(203)에 밀착 가압됨이 바람직하다. In addition, as the pressure rod 30 is press-inserted into the base material 100a, it is preferable that the base material 100a partially melted at the preset calcination temperature is pressed in close contact with the screw thread 203 .

즉, 상기 가압봉(30)이 상기 모재(100a)에서 상기 헤드부(10)에 대응되는 영역(m1)으로부터 상기 모재(100a)에서 상기 체결부(20)에 대응되는 영역(m2)으로 가압 삽입된다. That is, the pressing rod 30 is pressed from the region m1 corresponding to the head part 10 in the base material 100a to the region m2 corresponding to the fastening part 20 in the base material 100a. is inserted

이에 따라, 상기 모재(100a)가 상기 나사산(203)측으로 대향되는 상기 가압봉(30)의 외측방향으로 가압됨에 따라 상기 체결부(20)에 대응되는 영역의 상기 모재(100a) 표면이 상기 나사산(203)에 밀착 가압되어 체결나사산(21)으로 형성된다. 여기서, 상기 체결나사산(21)의 섬유배열이 상기 나사산(203)의 윤곽에 대응되어 연속 굴곡진 형태로 형성됨이 바람직하다.Accordingly, as the base material 100a is pressed in the outward direction of the pressing rod 30 opposite to the screw thread 203, the surface of the base material 100a in the region corresponding to the fastening part 20 is the screw thread. It is pressed in close contact with the 203 and is formed as a fastening screw 21 . Here, it is preferable that the fiber arrangement of the fastening screw thread 21 corresponds to the contour of the screw thread 203 and is formed in a continuous curved shape.

이때, 상기 배출홀(204)을 통해 상기 모재(100a)에 포함된 에폭시 수지 성분이 상기 가압봉(30)의 가압에 의해 밀려나며 외부로 배출될 수 있다. 이를 통해, 상기 체결나사산(21)의 표면에 에폭시 수지 성분에 의한 불필요한 기포 및 잔여물이 형성되지 않고, 상기 배출홀(204)을 통해 가압 배출되므로 상기 체결나사산(21)의 제조정밀성이 현저히 개선될 수 있다. At this time, the epoxy resin component included in the base material 100a through the discharge hole 204 may be pushed out by the pressure of the pressing rod 30 and discharged to the outside. Through this, unnecessary bubbles and residues due to the epoxy resin component are not formed on the surface of the fastening screw thread 21 , and the manufacturing precision of the fastening screw thread 21 is remarkably improved because it is discharged under pressure through the discharge hole 204 . can be

여기서, 기설정된 시간이 경과됨에 따라 상기 모재(100a)의 섬유배열이 상기 나사산(203)의 윤곽에 대응되어 연속 굴곡진 형태로 경화됨이 바람직하다. 이때, 상기 기설정된 시간은 3~7분으로 설정될 수 있다. 이와 동시에, 삽입된 상기 가압봉(30)과 상기 기설정된 가소온도로 용융된 상기 모재(100a)가 일체로 경화됨이 바람직하다. Here, it is preferable that the fiber arrangement of the base material 100a is cured in a continuous curved form corresponding to the contour of the screw thread 203 as a predetermined time elapses. In this case, the preset time may be set to 3 to 7 minutes. At the same time, it is preferable that the inserted pressing rod 30 and the base material 100a melted at the preset calcination temperature are integrally cured.

한편, 상기 복합소재 체결부재(100)가 상기 금형(200)으로부터 분리된다(s40). 이때, 세트화된 상기 금형(200)이 상기 금형홈(201,202) 및 상기 배출홀(204)의 반경방향 중앙을 기준으로 상호 분할됨에 따라 상기 복합소재 체결부재(100)가 상기 금형(200)으로부터 용이하게 분리될 수 있다. On the other hand, the composite material fastening member 100 is separated from the mold 200 (s40). At this time, as the set mold 200 is mutually divided based on the radial center of the mold grooves 201 and 202 and the discharge hole 204 , the composite material fastening member 100 is separated from the mold 200 . can be easily separated.

그리고, 상기 복합소재 체결부재(100)가 상기 금형(200)으로부터 분리되면, 상기 가압봉(30)에서 상기 모재(100a)의 외부로 노출된 부분이 절삭 제거되는 단계가 수행될 수 있다. 즉, 상기 복합소재 체결부재(100)의 헤드부(10) 상측으로 노출된 상기 가압봉(30)이 절삭됨에 따라 최종적인 제품 생산 공정이 완료된다. 이와 동시에, 상기 배출홀(204)에 대응되는 부분에 형성된 위치에 대응되는 상기 체결부(20)의 하단부에 형성된 잔여물이 제거되는 단계가 수행될 수 있다. And, when the composite material fastening member 100 is separated from the mold 200, a step of cutting and removing the portion exposed to the outside of the base material 100a from the pressure rod 30 may be performed. That is, as the pressure rod 30 exposed to the upper side of the head portion 10 of the composite material fastening member 100 is cut, the final product production process is completed. At the same time, a step of removing the residue formed at the lower end of the fastening part 20 corresponding to the position formed in the part corresponding to the discharge hole 204 may be performed.

한편, 도 7을 참조하면, 상기 복합소재 체결부재(100)는 상기 헤드부(10) 및 상기 체결부(20)를 포함하는 바디부와, 상기 가압봉(30)을 포함하여 구비된다. 이때, 본 발명의 일실시예에서 상기 복합소재 체결부재(100)가 볼트인 경우를 예로써 도시 및 설명하나, 너트로서 구비될 수도 있으며 이에 한정되는 것은 아니다. Meanwhile, referring to FIG. 7 , the composite material fastening member 100 includes a body including the head 10 and the fastening unit 20 , and the pressing rod 30 . In this case, in an embodiment of the present invention, the case where the composite material fastening member 100 is a bolt is illustrated and described as an example, but it may be provided as a nut and is not limited thereto.

상세히, 상기 바디부에는 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 권취되어 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성되되 상부에 반경방향 외측으로 확장되는 상기 헤드부(10)가 일체로 형성됨이 바람직하다.In detail, the body portion is wound along the circumferential direction with respect to the radial center so that the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction, and the head portion 10 extending radially outwardly on the upper portion is integrally formed. .

여기서, 상기 헤드부(10)는 외주 단면 형상이 상기 헤드홈(201)의 내주 형상에 대응되어 원형 또는 다각형 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 헤드부(10)에는 상면으로부터 상기 함몰홈(11)이 하향 함몰 형성될 수 있다. 이때, 상기 함몰홈(11)은 상기 가압돌설부(213)의 형상에 대응되는 내면 윤곽으로 형성될 수 있다. 더욱이, 상기 함몰홈(11)의 반경방향 중앙부에는 상기 가압봉(30)의 후단부가 노출된 상태로 형성될 수 있다. Here, the head portion 10 may have an outer circumferential cross-sectional shape corresponding to an inner circumferential shape of the head groove 201 to be formed in a circular or polygonal shape. In addition, the recessed groove 11 may be downwardly recessed from the upper surface of the head part 10 . In this case, the recessed groove 11 may be formed with an inner contour corresponding to the shape of the pressing protrusion 213 . Moreover, the radial central portion of the recessed groove 11 may be formed in a state in which the rear end of the pressing rod 30 is exposed.

그리고, 상기 체결부(20)는 헤드부(10)의 하부에 일체로 연결되되 외주에 연속 굴곡진 형태의 섬유배열을 따라 상기 체결나사산(21)이 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 체결부(20)의 외주 단면 형상이 상기 체결홈(202)에 대응되어 원형으로 형성될 수 있다.In addition, the fastening part 20 is integrally connected to the lower part of the head part 10 and is continuously curved on the outer periphery It is preferable that the fastening screw thread 21 is formed along the fiber arrangement of the shape. In this case, the outer circumferential cross-sectional shape of the fastening part 20 may be formed in a circular shape to correspond to the fastening groove 202 .

또한, 상기 복합소재 체결부재(100)는 상기 헤드부(10)의 반경방향 중앙부상단으로부터 길이방향을 따라 가압 삽입되어 구비되는 체결나사산 형성용 가압봉(30)을 포함함이 바람직하다. 여기서, 상기 가압봉(30)은 상기 바디부의 반경방향 중심에 섬유배열방향과 평행하게 길이방향으로 가압 삽입되어 일체로 경화됨이 바람직하다. 또한, 상기 체결나사산(21)은 상기 체결부(20)의 표면에 연속적인 섬유배열로 형성됨이 바람직하다. In addition, it is preferable that the composite material fastening member 100 includes a pressing rod 30 for forming a fastening screw provided by being press-inserted along the longitudinal direction from the upper end of the radial central portion of the head unit 10 . Here, it is preferable that the pressure rod 30 is integrally cured by being press-inserted in the longitudinal direction parallel to the fiber arrangement direction at the radial center of the body portion. In addition, it is preferable that the fastening screw thread 21 is formed in a continuous fiber arrangement on the surface of the fastening part 20 .

한편, 도 8의 (a)는 본 발명의 일실시예에 따라 제조된 상기 복합소재 체결부재(100)의 섬유배열 단면을 나타낸 예시도이다. On the other hand, (a) of Figure 8 is an exemplary view showing a cross section of the fiber arrangement of the composite material fastening member 100 manufactured according to an embodiment of the present invention.

상세히, 도 8의 (a)를 참조하면, 상기 모재(100a)를 통해 형성된 상기 바디부의 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되어 복수개의 단층으로 형성된 섬유배열이 상기 가압봉(30)에 의해 상기 나사산(203)에 밀착 가압된다.In detail, referring to FIG. 8 (a), the fiber arrangement formed in a plurality of single layers by winding a plurality of times in the circumferential direction based on the radial center of the body portion formed through the base material 100a is the pressure rod 30 ) is pressed into close contact with the screw thread 203 by the

여기서, 상기 나사산(203)에 밀착 가압되어 상기 바디부에 상기 체결나사산(21)이 형성되되 섬유배열이 연속 굴곡지게 형성된다. 이때, 연속 굴곡지게 형성된 섬유배열에 의해 상기 복합소재 체결부재(100)의 높은 강도가 유지된다. Here, the fastening screw thread 21 is formed on the body part by being pressed in close contact with the screw thread 203 so that the fiber arrangement is continuously bent. At this time, the high strength of the composite material fastening member 100 is maintained by the fiber arrangement formed to be continuously curved.

한편, 도 8의 (b)는 절삭 방식으로 체결나사산을 형성시의 체결부재의 섬유배열 단면을 나타낸 예시도이다.On the other hand, (b) of Figure 8 is an exemplary view showing a cross section of the fiber arrangement of the fastening member when the fastening screw is formed by a cutting method.

여기서, 도 8의 (b)를 참조하면, 종래와 같이 볼트의 외주를 절삭하여 체결나사산을 형성하는 경우 섬유 배열이 절단됨에 따라 체결나사산의 섬유배열층의 강도가 저하되며, 체결나사산측 섬유표피층이 바디부의 섬유배열층으로부터 분리된다. 즉, 볼트의 체결나사산이 쉽게 파손된다.Here, referring to FIG. 8 (b), when the outer periphery of the bolt is cut to form the fastening thread as in the prior art, the strength of the fiber arrangement layer of the fastening screw is reduced as the fiber arrangement is cut, and the fiber skin layer on the fastening screw thread side. It is separated from the fiber arrangement layer of this body part. That is, the fastening screw thread of the bolt is easily damaged.

한편, 도 8의 (c)는 가압봉이 가압되지 않고 제조되는 체결부재의 섬유배열 단면을 나타낸 예시도이다. On the other hand, (c) of FIG. 8 is an exemplary view showing a cross section of the fiber arrangement of the fastening member manufactured without the pressure bar being pressed.

여기서, 도 8을 (c)를 참조하면, 상기 가압봉(30)이 가압되지 않는 경우로, 모재의 섬유배열은 연속 굴곡지게 형성되나 도 8의 (a)에 비해 굴곡도가 낮으며, 체결나사산이 형성될 위치에 에폭시 수지가 분리되어 기포층이 형성된다. 따라서, 제조된 볼트의 외주에 체결나사산이 정밀 성형되지 않는다. Here, referring to FIG. 8 (c), in the case where the pressure rod 30 is not pressed, the fiber arrangement of the base material is formed to be continuously curved, but the degree of bending is lower than that of FIG. The epoxy resin is separated at the position where the thread is to be formed to form a bubble layer. Therefore, the fastening screw thread is not precisely formed on the outer periphery of the manufactured bolt.

이처럼, 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성된 섬유강화플라스틱 재질의 모재(100a)가 금형(200)에 삽입되고 체결나사산 형성용 가압봉(30)이 모재(100a)의 섬유배열방향과 평행하게 길이방향으로 가압 삽입된다. 이에 따라, 형성되는 체결나사산(21) 내부 섬유배열을 외측으로 균일하게 밀어내줌으로써 상기 나사산(203)에 밀착 가압되어 연속 굴곡진 형태의 섬유배열이 정밀하게 경화 및 형성되므로 제품의 강도가 현저히 개선될 수 있다. In this way, the fiber-reinforced plastic base material 100a, in which the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction, is inserted into the mold 200, and the pressing rod 30 for forming a fastening screw thread is parallel to the fiber arrangement direction of the base material 100a. It is press-inserted in the longitudinal direction. Accordingly, by uniformly pushing the fiber arrangement inside the formed fastening screw 21 to the outside, it is pressed in close contact with the screw thread 203 so that the continuous curved fiber arrangement is precisely hardened and formed, so the strength of the product is significantly improved can be

즉, 제조되는 상기 복합소재 체결부재(100)의 섬유배열이 길이방향을 따라 연속 굴곡지게 형성됨에 따라 상기 체결나사산(21)이 상기 바디부로부터 견고하게 결합된 섬유배열 상태가 유지된다. 이에 따라, 상기 체결나사산(21)의 내구도가 현저히 개선되어 파절(破折)이 예방되며 금속 체결부재 대비 80~90% 수준의 인장강도를 확보할 수 있다. That is, as the fiber arrangement of the composite material fastening member 100 to be manufactured is continuously bent along the longitudinal direction, the fiber arrangement state in which the fastening screw thread 21 is firmly coupled from the body portion is maintained. Accordingly, durability of the fastening screw thread 21 is significantly improved, fracture is prevented, and tensile strength of 80 to 90% level can be secured compared to the metal fastening member.

또한, 섬유강화플라스틱 재질의 모재(100a) 후단부의 반경방향 중심으로부터 삽입된 상기 가압봉(30)과 기설정된 가소온도로 용융된 상기 모재(100a)가 일체로 경화됨에 따라 제조되는 복합소재 체결부재(100)의 강도 및 내구도가 더욱 증가될 수 있다. In addition, the composite material fastening member manufactured as the pressure rod 30 inserted from the radial center of the rear end of the base material 100a made of fiber-reinforced plastic material and the base material 100a melted at a preset calcination temperature are integrally cured. The strength and durability of (100) can be further increased.

그리고, 상기 모재(100a)는 섬유강화플라스틱 재질의 시트로서 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되되 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성된다. 이에 따라, 제조되는 복합소재 체결부재(100)의 헤드부(10) 및 체결부(20)의 섬유배열이 상호 일체로 연속적으로 형성되어 결합력이 현저히 증가될 수 있다. And, the base material 100a is a sheet of fiber-reinforced plastic material, which is wound a plurality of times in the circumferential direction with respect to the radial center, and the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction. Accordingly, the fiber arrangement of the head part 10 and the fastening part 20 of the composite material fastening member 100 to be manufactured is continuously formed integrally with each other, so that the coupling force can be significantly increased.

또한, 카본 포징(forging) 공정을 통해 상기 모재(100a)의 경화시간이 종래에 비해 단축되며, 종래에 요구되던 진공 수지 작업 및 수작업 적층이 불필요하게 될 수 있다. 따라서, 작업량이 최소화되며 작업효율이 증가되어 생산성 및 경제성이 현저히 개선되며, 제품의 불량률이 현저히 감소될 수 있다. In addition, through the carbon forging process, the curing time of the base material 100a is shortened compared to the prior art, and the vacuum resin work and manual lamination required in the prior art may be unnecessary. Therefore, the amount of work is minimized and the work efficiency is increased, so that productivity and economy are remarkably improved, and the defective rate of the product can be significantly reduced.

한편, 도면에 도시되지 않았으나, 복합소재 체결부재가 너트로서 제조되는 경우, 금형의 금형홈의 반경방향 중앙에는 제조될 너트의 내경에 대응되는 외경을 갖는 원통부재가 구비될 수 있다. 이때, 상기 원통부재의 외주에 나사산이 형성될 수 있다. 그리고, 복합소재 체결부재가 너트로서 제조되는 경우, 가압장치의 가압몸체 전단면으로부터 제조될 너트의 외주 윤곽에 대응되는 내주 윤곽의 단면 형상을 갖도록 홈이 후향 함몰 형성될 수 있다. 또한, 가압봉이 환형봉으로서 구비될 수 있다. 즉, 가압봉의 내경이 제조될 너트의 내경을 초과하되, 가압봉의 외경이 제조될 너트의 외경 미만으로 설정될 수 있다. 이때, 너트로서 제조되는 복합소재 체결부재의 제조과정은 상술한 일실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다. Meanwhile, although not shown in the drawings, when the composite material fastening member is manufactured as a nut, a cylindrical member having an outer diameter corresponding to the inner diameter of the nut to be manufactured may be provided at the radial center of the mold groove of the mold. At this time, a screw thread may be formed on the outer periphery of the cylindrical member. And, when the composite material fastening member is manufactured as a nut, the groove may be recessed backward to have a cross-sectional shape of the inner circumferential contour corresponding to the outer circumferential contour of the nut to be manufactured from the front end surface of the pressing body of the pressing device. Further, the pressing rod may be provided as an annular rod. That is, the inner diameter of the pressing rod exceeds the inner diameter of the nut to be manufactured, but the outer diameter of the pressing rod may be set to be less than the outer diameter of the nut to be manufactured. At this time, since the manufacturing process of the composite material fastening member manufactured as a nut is the same as the above-described embodiment, a detailed description will be omitted.

이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In this case, terms such as "include", "comprise" or "comprise" described above mean that the corresponding component may be inherent unless otherwise stated, so other components are excluded. Rather, it should be construed as being able to include other components further. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms such as terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형 실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and modifications can be implemented by those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the scope of the claims of the present invention. and such modifications are within the scope of the present invention.

10: 헤드부 11: 함몰홈
20: 체결부 21: 체결나사산
30: 가압봉 100: 복합소재 체결부재
200: 금형 201: 헤드홈
202: 체결홈 203: 나사산
204: 배출홀 210: 가압장치
211: 연결부 212: 가압몸체
213: 가압돌설부 214: 가압홈10: head part 11: recessed groove
20: fastening part 21: fastening thread
30: pressure bar 100: composite material fastening member
200: mold 201: head groove
202: fastening groove 203: thread
204: discharge hole 210: pressurization device
211: connection part 212: pressurized body
213: pressing protrusion 214: pressing groove

Claims (5)

에폭시 수지가 포함된 탄소섬유강화플라스틱 재질의 시트가 제조될 체결부재의 형상에 대응되어 반경방향 중심을 기준으로 원주방향을 따라 복수회 권취되되 섬유배열이 길이방향을 따라 연속적으로 형성된 모재가 준비되는 제1단계;
상기 모재가 내부에 나사산이 형성된 금형에 삽입되되 상기 모재의 반경방향 중심이 상기 금형의 중앙으로 정렬 배치되는 제2단계;
상기 모재가 기설정된 가소온도로 가열 압착된 후 완전 경화됨에 따라 표면에 상기 나사산의 윤곽에 대응되는 체결나사산이 형성되며 연속적인 섬유배열로 형성된 복합소재 체결부재가 제조되는 제3단계; 및
상기 복합소재 체결부재가 상기 금형으로부터 분리되는 제4단계를 포함하되,
상기 제3단계에서, 상기 금형에 삽입된 상기 모재 후단부의 반경방향 중심으로부터 체결나사산 형성용 가압봉이 상기 모재의 섬유배열방향과 평행하게 길이방향으로 가압 삽입되어, 상기 모재가 상기 나사산에 밀착 가압되고, 상기 모재의 섬유배열이 상기 나사산의 윤곽에 대응되어 연속 굴곡진 형태로 경화되며, 삽입된 상기 가압봉과 상기 기설정된 가소온도로 용융된 상기 모재가 일체로 경화되되, 상기 금형에 형성된 체결홈의 하단부에 관통 형성된 배출홀을 통해 상기 모재에 포함된 에폭시 수지 성분이 상기 가압봉의 가압에 의해 밀려나며 외부로 배출되고,
상기 제4단계는, 상기 배출홀에 대응되는 부분에 형성된 체결부의 하단부에 형성된 잔여물이 제거되는 단계를 포함함을 특징으로 하는 복합소재 체결부재의 제조방법.A sheet of carbon fiber-reinforced plastic material containing an epoxy resin is wound a plurality of times in the circumferential direction based on the radial center corresponding to the shape of the fastening member to be manufactured, and a base material in which the fiber arrangement is continuously formed along the longitudinal direction is prepared Step 1;
a second step in which the base material is inserted into a mold having a thread formed therein, and the radial center of the base material is aligned with the center of the mold;
A third step of manufacturing a composite material fastening member formed in a continuous fiber arrangement with a fastening screw thread corresponding to the contour of the screw thread formed on the surface as the base material is heat-compressed to a preset calcination temperature and then completely hardened; and
A fourth step of separating the composite material fastening member from the mold,
In the third step, a pressing rod for forming a fastening screw thread from the radial center of the rear end of the base material inserted into the mold is press-inserted in the longitudinal direction parallel to the fiber arrangement direction of the base material, and the base material is pressed in close contact with the screw thread , the fiber arrangement of the base material is cured in a continuous curved form corresponding to the contour of the screw thread, and the inserted pressing rod and the base material melted at the preset calcination temperature are integrally hardened, the fastening groove formed in the mold The epoxy resin component contained in the base material is pushed out by the pressure of the pressing rod through the discharge hole formed through the lower end and discharged to the outside,
The fourth step is a method of manufacturing a composite material fastening member, characterized in that it comprises the step of removing the residue formed at the lower end of the fastening portion formed in the portion corresponding to the discharge hole. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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