KR102307860B1 - 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탄소섬유 강화수지 시트와 알루미늄합금 패널의 동시성형을 위한 온간 롤 가압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부에 금속판재가 안착되는 작업대와, 상기 작업대의 상부에 3축 이동가능하게 설치되는 3축 이동부와, 원통형상으로 내측에 길이방향을 따라 카트리지 히터가 설치되어, 상기 카트리지 히터에서 발생되는 열이 표면으로 전달되며, 상기 3축 이동부에 회동가능하게 축결합되는 가압롤러와, 상기 가압롤러의 외측 일면과 대응되는 형상으로 곡면진 가압면이 일측에 형성되고, 상기 가압면 상기 가압롤러의 일측면에서 일정간격 이격되도록 설치되는 가압블럭을 포함하여 상기 작업대의 상부에 안착되는 대상물을 일방향으로 가압시키는 가압수단을 포함하여, 상기 작업대의 상부에 금속판재를 안착시킨 다음, 상기 카트리지 히터에 의해 표면이 데워진 가압롤러와 상기 가압블럭 사이로 탄소섬유 강화수지 시트를 인입시켜, 상기 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 가압롤러의 표면에 밀착되어 열전달이 이루어지며, 상기 3축 이동부에 의해 상기 가압롤러가 상기 금속판재의 상부면으로 이동되어, 상기 가압롤러가 상기 금속판재의 상부면을 가압하면서, 상기 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 금속판재의 상부 정위치에 가접합된다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 탄소섬유 강화수지 시트가 온간 롤 가압장치를 통해 가열되어 알루미늄합급 패널 상부 정위치에 자동으로 안착됨과 동시에 가압되면서 가접합되도록 하여, 정위치에 접착되도록 하여 알루미늄합금 패널과 탄소섬유 강화수지 시트를 온간성형 프레스로 동시성형시 성형불량을 최소화하여 생산성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 가압롤러의 전체 표면으로 신속하고 균일한 열전달이 이루어지도록 하여, 탄소섬유 강화수지 시트의 수지층이 균일한 점착력으로 점착됨에 의해, 탄소섬유 강화수지 시트를 다수겹으로 적층하더라도 들뜸없이 안정적으로 유지되도록 하며, 더욱이 작업대의 상부에 다른 방향으로 이동되는 가압수단을 별도로 더 설치하고 상호 번갈아가며 다른 방향에서 탄소섬유 강화수지 시트를 가압 및 적층시키도록 하여 변형없이 안정적으로 점착력을 유지할 수 있어, 불량을 최소화시키도록 하는 효과가 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 탄소섬유 강화수지 시트가 온간 롤 가압장치를 통해 가열되어 알루미늄합급 패널 상부 정위치에 자동으로 안착됨과 동시에 가압되면서 가접합되도록 하여, 정위치에 접착되도록 하여 알루미늄합금 패널과 탄소섬유 강화수지 시트를 온간성형 프레스로 동시성형시 성형불량을 최소화하여 생산성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 가압롤러의 전체 표면으로 신속하고 균일한 열전달이 이루어지도록 하여, 탄소섬유 강화수지 시트의 수지층이 균일한 점착력으로 점착됨에 의해, 탄소섬유 강화수지 시트를 다수겹으로 적층하더라도 들뜸없이 안정적으로 유지되도록 하며, 더욱이 작업대의 상부에 다른 방향으로 이동되는 가압수단을 별도로 더 설치하고 상호 번갈아가며 다른 방향에서 탄소섬유 강화수지 시트를 가압 및 적층시키도록 하여 변형없이 안정적으로 점착력을 유지할 수 있어, 불량을 최소화시키도록 하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 탄소섬유 강화수지 시트와 알루미늄합금 패널의 프레스 동시성형을 위해 탄소섬유 강화수지 시트를 알루미늄 합금 패널에 부착시키기 위한 온간 롤 가압장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탄소섬유 강화수지 시트가 온간 롤 가압장치를 통과하여 알루미늄 합금판재 상부에 정확한 위치에 가접합될 수 있도록 하는 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치에 관한 것이다.
지구환경 부하 저감을 위해 자동차의 연비·CO2 배출 규제는 최근 더욱 엄격해지고 있으며, 이 대응을 위해 차체를 경량화하는 개발이 추진되고 있다. 이 차체 경량화책의 하나로서 자동차 패널에 종래 강판을 대신해 알루미늄합금을 적용하는 움직임이 진행되고 있다. 자동차 패널에 대한 알루미늄합금 적용은 스포츠카나 고급차의 엔진 후드가 중심이었지만, 최근에는 토요타자동차의 프리우스나 닛산자동차의 리프 등 환경 대응 자동차나 중급차로도 적용 차종이 확대되고 있다. 또한 보다 더 경량화하기 위해 사이드도어나 백도어, 트렁크 리드, 루프, 펜더 등 알루미늄합금을 적용하는 부위가 점점 확대되고 있다. 그러나 이들 부품에 알루미늄을 적용할 경우, 엔진 후드에 비해 성형 과제가 많고, 재료 기술 및 성형 기술에 의한 성형한계의 향상이 더욱 요구되고 있다.
알루미늄합금에서는 온간 성형 등 열을 이용한 성형이 성형한계 향상에 효과적이다. 이러한 온간 성형은 프레스 금형 내부에 히팅 유닛을 적용하여 고온의 금형에 의해 소재의 항복강도를 낮추고 연신율을 높인 상태로 프레스 성형을 진행하는 공법이다.
아울러 최근에는 알루미늄합금 패널에 탄소섬유 강화수지 시트(Carbon Fiber Reinforced Plastic, 이하, "CFRP" 라고 약칭한다)를 적용하여 패널의 강도를 높히도록 한다.
이러한 CFRP는 다음과 같은 특징을 갖고 있다.
첫째, 높은 비강도를 가져, 가볍고 강하다. 탄소 섬유는 섬유 방향에 대해, 고 장력 강철과 동일한 정도의 인장도를 가졌으며, 티타늄보다 높은 탄성률을 가지고 있으며, 비중은 알루미늄의 60%로 초 경량체이다.
둘째, 열 수축 및 열 팽창이 거의 없고, 치수 정밀도가 지극히 높다. CFRP는 섬유 방향의 열 팽창 계수가 거의 0과 동일하고, 고온에서는 소폭 수축한다. 따라서 적층방식에 의해 적층되면, 열 팽창 계수 0의 CFRP를 얻을 수 있다.
셋째, 진동 흡수성이 좋고, 제진 효가가 높다. CFRP는 수지와 섬유의 상호작용에 의해 금속에 비해 진동 흡수가 크고, 감쇠율이 크다.
따라서, 이러한 특징을 가지는 CFRP는 자동차용 패널, 건축 자재 등 다양한 구조재로서 사용된다.
상기와 같은 CFRP는 프레스 금형의 온간성형법에 의해 알루미늄 패널과 함께 동시성형을 위해 미리 CFRP를 알루미늄합금 패널 상부에 가접합시키도록 한다. 그러나 CFRP는 정위치에 접합되어야 하나, 작업자의 수작업에 의해 부착 작업이 이루어져, 작업자의 경험 및 숙련도에 의한 성형품질 불량이 자주 발생되며, 더욱이 CFRP를 다수매로 적층시킬 경우 정확한 위치선정이 어려워 작업시간이 길어지고, 불량률이 많이 발생되는 문제점이 있다.
따라서, 이러한 종래 CFRP를 수동으로 가접합함에 의한 성형품질 불량을 사전에 방지하도록 하며, 아울러 작업자에 의한 작업시간 단축 및 인건비를 절감할 수 있도록 하는 자동화된 접합방식에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 탄소섬유 강화수지 시트가 온간 롤 가압장치를 통해 가열되어 알루미늄 합금 패널 상부에 정해진 위치에 자동적으로 가압되면서 가접합되도록 하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 온간 롤 가압장치의 롤러 전체 표면으로 신속하고 균일한 열전달이 이루어지도록 하여, 탄소섬유 강화수지 시트의 수지층이 균일한 점착력으로 알루미늄합금 패널 상부에 들뜸없이 안정적으로 점착되도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 상부에 금속판재가 안착되는 작업대와, 상기 작업대의 상부에 3축 이동가능하게 설치되는 3축 이동부와, 원통형상으로 내측에 길이방향을 따라 카트리지 히터가 설치되어, 상기 카트리지 히터에서 발생되는 열이 표면으로 전달되며, 상기 3축 이동부에 회동가능하게 축결합되는 가압롤러와, 상기 가압롤러의 외측 일면과 대응되는 형상으로 곡면진 가압면이 일측에 형성되고, 상기 가압면 상기 가압롤러의 일측면에서 일정간격 이격되도록 설치되는 가압블럭을 포함하여 상기 작업대의 상부에 안착되는 대상물을 일방향으로 가압시키는 가압수단을 포함하여, 상기 작업대의 상부에 금속판재를 안착시킨 다음, 상기 카트리지 히터에 의해 표면이 데워진 가압롤러와 상기 가압블럭 사이로 탄소섬유 강화수지 시트를 인입시켜, 상기 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 가압롤러의 표면에 밀착되어 열전달이 이루어지며, 상기 3축 이동부에 의해 상기 가압롤러가 상기 금속판재의 상부면으로 이동되어, 상기 가압롤러가 상기 금속판재의 상부면을 가압하면서, 상기 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 금속판재의 상부 정위치에 가접합된다.
여기서, 상기 가압롤러는 원통형상으로 일측이 상기 3축 이동부에 회동가능하게 축결합되고, 외연에 길이방향을 따라 일정간격으로 상기 카트리지 히터가 삽입되는 반원형상의 제1 삽입홈이 복수개 마련되는 코어몸체와, 내측면에 상기 제1 삽입홈과 대응되는 반원형상으로 상기 카트리지 히터가 삽입되는 제2 삽입홈이 형성되고, 상기 코어몸체의 외측면에 밀착되어 상기 코어몸체를 둘러싸도록 복수개로 분할결합되는 가이드몸체와, 반원형태의 단면구조로 양측에서 상기 복수개로 분할결합된 가이드몸체의 외측면을 둘러싸도록 결합되는 커버몸체를 포함하여 제공된다.
아울러, 상기 제2 삽입홈은 상기 가이드몸체 내측 중앙에 길이방향을 따라 형성되며, 상기 각 가이드몸체간에는 상호 일정간격 이격되는 열확산 이격공간이 길이방향을 따라 형성된다.
더욱이, 상기 제1, 제2 삽입홈에는 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 상기 코어몸체의 외연과 상기 가이드몸체의 내측면을 둘러싸도록 열확산연장홈이 원호를 따라 연장형성된다.
또한, 상기 커버몸체 내측에는 상기 가이드몸체가 결합된 코어몸체가 길이방향을 따라 적어도 2개 이상 연속설치된다.
아울러, 상기 가압블럭의 내측에는 상기 가압면을 따라 카트리지 히터가 적어도 하나 이상 설치된다.
더욱이, 상기 작업대의 일측과 다른 일측에 설치되어 상기 작업대의 상부에서 상호 직교되는 방향으로 이동되는 제1, 제2 가압수단을 더 포함하여, 상기 작업대에 안착된 금속판재의 상부면에 제1 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 제1 가압수단을 통해 일방향으로 가압접착된 다음, 제2 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 제2 가압수단을 통해 직교되는 방향에서 연속하여 제1 탄소섬유 강화수지 시트의 상부면에 적층되되, 상기 제1, 제2 가압수단을 번갈아 가며 동작시켜 상기 금속판재 상부에 탄소섬유 강화수지 시트를 복수개 적층시킨다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 탄소섬유 강화수지 시트가 온간 롤 가압장치를 통해 가열되어 알루미늄합급 패널 상부 정위치에 자동으로 안착됨과 동시에 가압되면서 가접합되도록 하여, 정위치에 접착되도록 하여 알루미늄합금 패널과 탄소섬유 강화수지 시트를 온간성형 프레스로 동시성형시 성형불량을 최소화하여 생산성을 향상시키도록 하는 효과가 있다.
또한, 가압롤러의 전체 표면으로 신속하고 균일한 열전달이 이루어지도록 하여, 탄소섬유 강화수지 시트의 수지층이 균일한 점착력으로 점착됨에 의해, 탄소섬유 강화수지 시트를 다수겹으로 적층하더라도 들뜸없이 안정적으로 유지되도록 하며, 더욱이 작업대의 상부에 다른 방향으로 이동되는 가압수단을 별도로 더 설치하고 상호 번갈아가며 다른 방향에서 탄소섬유 강화수지 시트를 가압 및 적층시키도록 하여 변형없이 안정적으로 점착력을 유지할 수 있어, 불량을 최소화시키도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치의 구조를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 작업대 상부에 금속판재 및 탄소섬유 강화수지 시트가 안착된 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 가압롤러가 조립된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 가압롤러의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가압롤러에서 카트리지 시트가 분리된 상태의 정면을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A-A'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 B-B'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 가압수단이 작업대의 상부에 상호 다른 방향으로 이동되도록 듀얼로 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 작업대 상부에 금속판재 및 탄소섬유 강화수지 시트가 안착된 상태의 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 가압롤러가 조립된 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 가압롤러의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 가압롤러에서 카트리지 시트가 분리된 상태의 정면을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5의 A-A'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 도 5의 B-B'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 가압수단이 작업대의 상부에 상호 다른 방향으로 이동되도록 듀얼로 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치의 구조를 간략하게 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치는 작업대(100)와 3축 이동부(210), 가압롤러(220) 및 가압블럭(230)을 포함하여 작업대(100)의 상부에서 일방향으로 이동되면서 작업대(100)에 안착되는 제품을 가압하도록 하는 가압수단(200)을 포함하여 구성된다.
작업대(100)는 상부면에 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 가접할 될 금속판재(A)가 상부에 안착되도록 한다. 이러한 금속판재(A)는 일반적으로 알루미늄합금 재질의 패널이며, 작업대(100)는 온간성형 프레스 장치의 하부금형일 수도 있다.
3축 이동부(210)는 작업대(100)의 상부에 설치되어, 가압롤러(220) 및 가압블럭(230)이 일체로 3축으로 이동되도록 한다.
가압롤러(220)는 원통형상으로 내측에 길이방향을 따라 카트리지 히터(300)가 설치되어, 이러한 카트리지 히터(300)에서 발생되는 열이 표면으로 전달되도록 하며, 3축 이동부(210)에 자유회동 가능하게 축결합된다.
가압블럭(230)은 일측면에 가압롤러(220)의 외측 일면과 대응되는 형상의 곡면진 가압면이 형성되고, 가압면과 가압롤러(220)의 외측면 사이로 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 가압되면서 통과되도록 가압롤러(220)의 일측면에서 일정간격 이격 설치된다.
이러한 본 발명에 따른 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치는 먼저 작업대(100)의 상부면에 금속판재(A)를 안착시킨 다음, 카트리지 히터(300)에 의해 표면이 데워진 가압롤러(220)와 가압블럭(230)의 가압면 사이로 탄소섬유 강화수지 시트(B)를 인입시켜, 탄소섬유 강화수지 시트(B)의 표면이 가압롤러(220)의 표면과 가압블럭(230) 사이에 밀착된 상태로 가압롤러(220)의 표면으로 가압밀착된다.
그리고 3축 이동부(210)에 의해 가압롤러(220)가 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 접할될 정위치로 이동되도록 한 다음, 가압롤러(220)가 금속판재(A)의 상부면을 가압하면서, 가압롤러(220)에 가압밀착된 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 금속판재(A)의 상부 정위치에 가접합되도록 한다.
이와 같이 본 발명은 가압롤러(220)가 3축 이동되면서 정위치에 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 적층되도록 함과 함께, 탄소섬유 강화수지 시트(B)의 표면을 가열시켜 탄소섬유 강화수지 시트(B)와 금속판재(A)의 프레스 동시성형을 위한 가접합이 이루어질 수 있도록 한다.
더욱이, 이러한 탄소섬유 강화수지 시트(B)는 금속판재(A)의 상부면에 10여 매로 다층으로 적층될 수 있는데, 작업자가 수작업으로 할 경우 정위치에서의 적층이 매우 어려우나, 본 발명은 상기와 같이 3축 이동부(210)에 의해 부착될 정위치가 자동으로 설정되도록 하여 불량없이 정위치에 접합시킬 수 있다.
아울러, 본 발명에서의 가압롤러(220)는 원통형상으로 내측에 원호를 따라 카트리지 히터(300)가 일정 간격으로 복수개 삽입되는데, 이러한 카트리지 히터(300)에 의해 가압롤러(220)의 표면이 60℃ 이상으로 가열되도록 한다.
여기서, 카트리지 히터(300)에 인접한 가압롤러(220)의 표면은 고온으로 가열되며, 카트리지 히터(300)와 멀리 떨어지게 되는 가압롤러(220)의 표면과 온도차가 발생된다. 이러한 온도차에 의해 도 2에 도시된 일정 길이의 형상을 가지게 되는 탄소섬유 강화수지 시트(B)의 경우 길이방향을 따라 높은 열이 가해져 녹으면서 수지 표면이 많이 용융된 부분이 일정간격으로 동일하게 발생되어, 접합시 울룩불룩한 요철모양으로 접합불량이 다소 발생된다.
이에, 본 발명에서는 가압롤러(220)의 전체표면으로 열전달이 골고루 되도록 하여 온도차를 최소화시켜, 탄소섬유 강화수지 시트(B) 표면이 균일하게 용융되어 금속판재(A)의 표면으로 동일한 점착력을 가지도록 한다.
도 3은 본 발명에 따른 가압롤러가 조립된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 가압롤러의 분해사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 가압롤러에서 카트리지 시트가 분리된 상태의 정면을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 5의 A-A'선 단면구조를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 5의 B-B'선 단면구조를 나타낸 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가압롤러(220)는 코어몸체(221), 가이드몸체(222) 및 커버몸체(223)를 포함하여 구성된다.
코어몸체(221)는 원통형상으로 중심 일측이 3축 이동부(210)에 회동되도록 축결합되며, 외연에는 몸체 길이방향을 따라 일정간격으로 카트리지 히터(300)가 삽입되기 위한 반원형상의 제1 삽입홈(221a)이 복수개 마련된다.
가이드몸체(222)는 내측면에 제1 삽입홈(221a)과 대응되는 반원형상으로 카트리지 히터(300)가 삽입되는 제2 삽입홈(222a)이 형성되고, 코어몸체(221)의 외측면에 밀착되어 코어몸체(221) 외연을 둘러싸도록 복수개로 분할결합된다. 이러한 가이드몸체(222)의 제2 삽입홈(222a)은 가이드몸체(222)의 내측 중앙에서 길이방향을 따라 형성되며, 각 가이드몸체(222)가 코어몸체(221)에 체결시 각 가이드몸체(222)간에는 상호 일정간격 이격되는 열확산 이격공간(222b)이 길이방향을 따라 형성된다. 이러한 열확산 이격공간(222b)은 코어몸체(221)에서 열확산이 가장 취약한 부분에 통로를 통해 직접적으로 열을 커버몸체(223)로 전달되도록 한다.
더욱이, 제1, 제2 삽입홈(221a, 222a)에는 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 코어몸체(221)의 외연과 가이드몸체(222)의 내측면을 둘러싸도록 열확산연장홈(221b, 222c)이 원호를 따라 연장된다. 이러한 열확산연장홈(221b, 222c)은 카트리지히터에서 발생되는 열이 가압롤러(220)의 표면으로 확산될 수 있도록 경로를 제공하도록 하여 카트리지히터가 설치되는 방향과 직교되는 방향으로도 가압롤러(220)의 표면을 따라 열이 신속하게 이동될 수 있도록 한다.
커버몸체(223)는 반원형태의 단면구조로 복수개로 분할결합된 가이드몸체(222)를 양측에서 둘러싸도록 결합되며, 이러한 커버몸체(223)는 최소한의 두께로 열전달이 효율적으로 이루어지도록 한다. 더욱이, 커버몸체(223)는 가이드몸체(222)가 결합된 코어몸체(221)의 길이와 대응되는 길이로 형성되거나, 코어몸체(221)가 커버몸체(223)의 길이방향을 따라 연속하여 복수개 설치되도록 일정 길이로 형성될 수 있다. 이는 카트리지히터의 길이에 대응되도록 코어몸체(221)와 가이드몸체(222)가 제작되는데, 가압대상 탄소섬유 강화수지 시트(B)의 규격이 상이하여 폭이 카트리지히터의 길이보다 더 넓은 제품의 경우에는 별도의 가압롤러(220)를 제작하여야 하나, 본 발명에서는 상기의 커버몸체(223)의 길이만 길어진 규격으로 변경시키고, 기존 규격의 구성품을 커버몸체(223)의 길이방향으로 2개 이상 연달아 설치하여 다양한 규격의 탄소섬유 강화수지 시트(B)에 적용할 수 있도록 한다.
더욱이, 본 발명에서는 가압블럭(230)의 가압면을 따라 내측에 카트리지 히터(300)가 적어도 하나 이상 설치되도록 하여, 탄소섬유 강화수지 시트(B)의 양측면에 열을 가할 수 있도록 할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 가압수단이 작업대의 상부에 상호 다른 방향으로 이동되도록 듀얼로 설치된 상태를 나타낸 도면으로, 도면을 참조하면 작업대(100)의 일측과 다른 일측에 제1, 제2 가압수단(200a, 200b)이 작업대(100)의 상부에서 상호 직교되는 방향으로 이동되도록 설치되고, 작업대(100)에 안착된 금속판재(A)의 상부면에 제1 탄소섬유 강화수지 시트(B1)를 제1 가압수단(200a)을 통해 일방향으로 먼저 가압접착시킨 다음, 제2 탄소섬유 강화수지 시트(B2)를 제2 가압수단(200b)을 통해 직교되는 방향에서 연속하여 제1 탄소섬유 강화수지 시트(B1)의 상부면에 적층되도록 하되, 제1, 제2 가압수단(200a, 200b을 번갈아 가며 동작시켜 금속판재(A)의 상부면에 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 다른 방향에서 복수개 적층되도록 한다.
이와 같은 본 발명에서는 금속판재(A)의 상부면에 다수겹으로 적층되는 탄소섬유 강화수지 시트(B)가 상이한 방향에서 가압되도록 하여 상하층간 점착력이 우수하도록 하여, 다수겹으로 적층되어 가접합 되더라도 변형없이 안정적으로 점착력이 유지될 수 있도록 한다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허등록청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
100 : 작업대
200 : 가압수단
210 : 3축 이동부 220 : 가압롤러
221 : 코어몸체 221a : 제1 삽입홈
221b : 열확산연장홈
222 : 가이드몸체 222a : 제2 삽입홈
222b : 열확산 이격공간 222c : 열확산연장홈
223 : 커버몸체
230 : 가압블럭
300 : 카트리지 히터
A : 금속판재 B : 탄소섬유 강화수지 시트
200 : 가압수단
210 : 3축 이동부 220 : 가압롤러
221 : 코어몸체 221a : 제1 삽입홈
221b : 열확산연장홈
222 : 가이드몸체 222a : 제2 삽입홈
222b : 열확산 이격공간 222c : 열확산연장홈
223 : 커버몸체
230 : 가압블럭
300 : 카트리지 히터
A : 금속판재 B : 탄소섬유 강화수지 시트
Claims (4)
- 상부에 금속판재가 안착되는 작업대와,
상기 작업대의 상부에 3축 이동가능하게 설치되는 3축 이동부와, 원통형상으로 내측에 길이방향을 따라 카트리지 히터가 설치되어, 상기 카트리지 히터에서 발생되는 열이 표면으로 전달되며, 상기 3축 이동부에 회동가능하게 축결합되는 가압롤러와, 상기 가압롤러의 외측 일면과 대응되는 형상으로 곡면진 가압면이 일측에 형성되고, 상기 가압면 상기 가압롤러의 일측면에서 일정간격 이격되도록 설치되는 가압블럭을 포함하여 상기 작업대의 상부에 안착되는 대상물을 일방향으로 가압시키는 가압수단을 포함하여,
상기 작업대의 상부에 금속판재를 안착시킨 다음, 상기 카트리지 히터에 의해 표면이 데워진 가압롤러와 상기 가압블럭 사이로 탄소섬유 강화수지 시트를 인입시켜, 상기 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 가압롤러의 표면에 밀착되어 열전달이 이루어지며,
상기 3축 이동부에 의해 상기 가압롤러가 상기 금속판재의 상부면으로 이동되어, 상기 가압롤러가 상기 금속판재의 상부면을 가압하면서, 상기 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 금속판재의 상부 정위치에 가접합되며,
상기 가압롤러는
원통형상으로 일측이 상기 3축 이동부에 회동가능하게 축결합되고, 외연에 길이방향을 따라 일정간격으로 상기 카트리지 히터가 삽입되는 반원형상의 제1 삽입홈이 복수개 마련되는 코어몸체와,
내측면에 상기 제1 삽입홈과 대응되는 반원형상으로 상기 카트리지 히터가 삽입되는 제2 삽입홈이 형성되고, 상기 코어몸체의 외측면에 밀착되어 상기 코어몸체를 둘러싸도록 복수개로 분할결합되는 가이드몸체와,
반원형태의 단면구조로 양측에서 상기 복수개로 분할결합된 가이드몸체의 외측면을 둘러싸도록 결합되는 커버몸체를 포함하며,
상기 제2 삽입홈은 상기 가이드몸체 내측 중앙에 길이방향을 따라 형성되며, 상기 각 가이드몸체간에는 상호 일정간격 이격되는 열확산 이격공간이 길이방향을 따라 형성되며,
상기 제1, 제2 삽입홈에는 길이방향을 따라 일정간격 이격되어 상기 코어몸체의 외연과 상기 가이드몸체의 내측면을 둘러싸도록 열확산연장홈이 원호를 따라 연장형성되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 커버몸체 내측에는 상기 가이드몸체가 결합된 코어몸체가 길이방향을 따라 적어도 2개 이상 연속설치되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치.
- 제 2항에 있어서,
상기 가압블럭의 내측에는 상기 가압면을 따라 카트리지 히터가 적어도 하나 이상 설치되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 작업대의 일측과 다른 일측에 설치되어 상기 작업대의 상부에서 상호 직교되는 방향으로 이동되는 제1, 제2 가압수단을 더 포함하여,
상기 작업대에 안착된 금속판재의 상부면에 제1 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 제1 가압수단을 통해 일방향으로 가압접착된 다음, 제2 탄소섬유 강화수지 시트가 상기 제2 가압수단을 통해 직교되는 방향에서 연속하여 제1 탄소섬유 강화수지 시트의 상부면에 적층되되, 상기 제1, 제2 가압수단을 번갈아 가며 동작시켜 상기 금속판재 상부에 탄소섬유 강화수지 시트를 복수개 적층시키는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화수지 시트 부착용 온간 롤 가압장치.
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