KR102335221B1 - 복합재 샌드위치 패널 제조 장치 및 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 장치는, 베이스; 상기 베이스의 상측에 배치되는 진공백; 및 상기 베이스 및 상기 진공백 사이에 놓이는 가공물을 포함하고, 상기 가공물이 놓인 상태에서 진공 흡착을 가하여 상기 가공물이 경화될 수 있다.

Description

복합재 샌드위치 패널 제조 장치 및 제조 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MANUFACTURING COMPOSITE MATERIAL SANDWICH PANEL}
아래의 설명은 복합재 샌드위치 패널 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
중량에 따른 연료비 및 발사비용이 매우 중요한 항공기 및 인공 위성에서는 기존의 금속에 비해 비강도 및 비강성이 높은 복합재료를 많이 사용하고 있다. 특히 복합재 샌드위치 구조물의 경우 구조의 특성 상 매우 우수한 중량 절감 효과를 기대할 수 있다. 통상적으로 복합재 샌드위치 구조물의 경우 몰드의 일면에 1차 면재, 1차 접착제, 코어 부재, 2차 접착제 및 2차 면재 순서로 차례로 적층 한 후, 오토클레이브를 통해 하나의 기압과 하나의 압력 하에서 공동경화하는 공정으로 제작한다. 그러나 일반적인 공동경화 방법을 통한 샌드위치 구조물의 제작방법은 경화과정에서 수반되는 높은 압력에 의해 코어 부재의 파손이 발생할 위험이 있으며, 경화 과정에서 코어 부재의 형상에 따른 압력 분포의 차이로 인해 면재가 코어 부재의 내부 공간으로 파고드는 섬유굴곡 현상이 발생하게 된다. 또한 복잡한 구조물에서는 면재가 몰드에 충분히 접촉하지 않아 기포의 발생을 포함한 결함이 많이 발생하며, 표면의 거칠기 상태가 양호하지 않은 문제점이 있다. 위 문제점의 경우 1차 면재 및 2차 면재에 대한 1차 경화 이후, 경화된 1, 2차 면재와 코어 부재 및 접착제를 2차 경화하여 샌드위치 패널을 제작할 경우 해결할 수 있으나, 공정이 복잡해지며, 굴곡이 심한 구조 및 관형의 구조에 대한 적용에는 문제가 있어 평면 형태의 샌드위치 구조물에 한해 적용되는 한계가 있다. 구체적으로, 종래의 기술에 의하여는 관형 구조와 같은 복잡한 형상의 샌드위치 구조물 제작에서 발생하는 섬유 굴곡 현상에 대한 해결방법을 제시하지 못하거나, 분할한 외부 면재를 접합하기 때문에 외부 면재 사이의 이음매에 대한 추가적인 공정이 요구되는 실정이다.
한국 등록특허 10-1144768호(등록일 2012년05월03일)에는 복합재 샌드위치 제조 방법에 관하여 개시되어 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시 예의 목적은 가공물의 내부 구성층들이 공동 경화과정을 통하여 동시에 경화 및 접합되도록 하는 복합재 샌드위치 패널 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 장치는 베이스; 상기 베이스의 상측에 배치되는 진공백; 및 상기 베이스 및 상기 진공백 사이에 놓이는 가공물을 포함하고, 상기 가공물이 놓인 상태에서 진공 흡착을 가하여 상기 가공물이 경화될 수 있다.
상기 가공물은, 상기 베이스에 인접하게 배치되는 제 1 면재; 상기 제 1 면재 위에 적층되는 코어 부재; 상기 코어 부재 위에 적층되는 제 2 면재; 및 상기 제 1 면재 및 상기 코어 부재 사이와, 상기 코어 부재 및 상기 제 2 면재 사이에 배치되는 부착용 필름을 포함할 수 있다.
상기 복합재 샌드위치 패널 제조 장치는, 상기 베이스 상에 상기 가공물의 일측을 지지하는 가이드 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 복합재 샌드위치 패널 제조 장치는, 상기 진공백 및 상기 가공물 사이에 배치되어 진공 흡착됨에 따라서 상기 가공물을 가압하는 진공 흡착 모듈을 더 포함할 수 있다.
상기 가이드 블록은, 상기 베이스로부터 상기 가공물의 적층된 높이보다 더 높고, 상기 가공물 위에 배치된 상기 진공 흡착 모듈의 일 부분을 지지할 수 있다.
상기 진공 흡착 모듈은, 진공 압력을 전달하는 복수 개의 카울 플레이트; 상기 복수 개의 카울 플레이트 사이의 하단에 배치되고, 상기 복수 개의 카울 플레이트 간의 간격보다 넓은 면적의 보조 시트; 상기 복수 개의 카울 플레이트 및 상기 가이드 블록의 윗면을 덮는 중간 필름; 및 상기 중간 필름 및 상기 가이드 블록의 상측에 배치되는 다공성 필름을 포함할 수 있다.
상기 베이스는, 관형체이고, 상기 가공물은 상기 베이스의 측면 곡률을 따라 배치되어 원통형상을 형성할 수 있다.
상기 복합재 샌드위치 패널 제조 방법은, 베이스에 가공물을 배치하는 단계; 진공 흡착하여 가공물을 경화 및 접착하는 단계; 및 상기 베이스로부터 가공이 완료된 상기 복합재를 탈거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 베이스에 가공물을 배치하는 단계는, 상기 베이스에 제 1 탈거용 필름을 배치하는 단계; 상기 제 1 탈거용 필름 상에 제 1 면재를 배치하고 다짐하는 단계; 상기 제 1 면재 상에 제 1 부착용 필름을 배치하는 단계; 상기 제 1 부착용 필름 상에 코어 부재를 배치하는 단계; 상기 코어 부재 상에 제 2 부착용 필름을 배치하는 단계; 상기 제 2 부착용 필름 상에 제 2 면재를 배치하고 다짐하는 단계; 및 상기 제 2 면재 상에 제 2 탈거용 필름을 배치하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 진공 흡착하여 가공물을 경화 및 접착하는 단계는, 상기 가공물 상에 진공 흡착 모듈을 배치하는 단계; 상기 진공 흡착 모듈을 덮도록 진공백을 설치하는 단계; 및 공기를 압출하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복합재 샌드위치 패널 제조 방법은, 상기 가공물 및 상기 진공 흡착 모듈의 적층된 복수 개의 층이 횡방향으로 이탈하지 않도록, 상기 베이스에 가이드 블록을 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복합재 샌드위치 패널 제조 방법은, 상기 베이스로부터 돌출 형성되어 상기 진공백을 및 상기 베이스 사이의 흡착력을 유지시키는 실링 부재를 설치하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스는, 관형체이고, 상기 가공물은 상기 베이스의 측면 곡률을 따라 배치되어 원통형상을 형성할 수 있다.
일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 장치 및 제조 방법에 따르면, 복수 개의 층들이 공동 경화과정으로 통해 동시에 경화 및 접합될 수 있고, 원통형 베이스로 제조할 경우에는 용접 및 성형등 추가적인 공정없이 원통형 복합재 샌드위치 패널을 제조할 수 있다.
또한, 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 장치 및 제조 방법에 따르면, 가이드 블록 및 카울 플레이트를 이용함으로써, 복합재 샌드위치 패널을 효과적으로 제조할 수 있다.
도 1은 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 장치의 단면도이다.
도 2는 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 방법의 순서도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 방법의 순서도이다.
도 4는 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 방법의 순서도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 복합재 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 관형체 베이스를 이용한 복합재 제조 과정을 나타낸 도면이다.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 복합재 샌드위치 패널 제조 장치(1)는, 가공물이 놓인 상태에서 진공 흡착을 가하여 가공물을 경화시킬 수 있다. 예를 들어, 복합재 샌드위치 패널 제조 장치(1)는 베이스(11), 가공물(12), 가이드 블록(13), 진공백(14), 실링 부재(15) 및 진공 흡착 모듈(16)을 포함할 수 있다.
베이스(11)는, 가공물(12)이 배치되어 성형되는 몰드이다. 베이스(11)는, 편평한 면체 또는 관형체일 수 있다. 예를 들어, 베이스(11)가 관형체일 경우, 가공물(12)은 베이스(11)의 측면 곡률을 따라 배치되어 원통형상을 형성할 수 있다. 이와 같은 구조에 따르면, 튜브 형상의 복합재를 형성함에 있어서, 편평한 복합재를 구부리는 공정이나 작은 조각의 복합재를 용접하여 연결하는 공정을 거치지 않고도 후술할 바와 같이 하나의 경화 단계를 통하여 원통형 복합재를 형성할 수 있다.
가공물(12)은 베이스(11) 및 진공백(14) 사이에 놓일 수 있다. 예를 들어, 가공물(12)은, 제 1 면재(121), 코어 부재(122), 제 2 면재(123) 및 부착용 필름(124)을 포함할 수 있다.
제 1 면재(121)는 베이스(11)에 인접하게 배치될 수 있다.
코어 부재(122)는 제 1 면재(121) 위에 적층될 수 있다. 예를 들어, 코어 부재(122)는 알루미늄 재질의 허니콤 형태일 수 있다. 베이스(11)가 관형체일 경우, 코어 부재(122)는 플렉스코어(flex core) 또는 오버익스펜디드코어(overexpanded core)와 같은 유연한 구조물이 사용될 수 있다. 하중 보강이 요구되는 경우, 평면 형태의 알루미늄 재질의 코어 부재를 곡면으로 가공하여 적용할 수도 있다. 코어 부재(122)는 단일한 재료 또는 별도의 복합재료 블록 등이 함께 이용될 수 있다. 복수 개의 재료가 함께 이용될 경우, 경화공정 이후에 단절되지 않도록 재료 간의 틈새에 발포 접착제 등을 이용하여 접합할 수 있다.
제 2 면재(123)는 코어 부재(122) 위에 적층될 수 있다.
부착용 필름(124)은 제 1 면재(121) 및 코어 부재(122) 사이와, 코어 부재(122) 및 제 2 면재(123) 사이에 배치될 수 있다.
가이드 블록(13)은 베이스(11) 상에 가공물(12)의 일측을 지지할 수 있다. 예를 들어, 가이드 블록(13)은 베이스(11)로부터 가공물(12)의 적층된 높이보다 더 높고, 가공물(12) 위에 배치된 진공 흡착 모듈(16)의 일 부분을 지지할 수 있다. 가이드 블록(13)은 가공물(12)의 적층된 측면에 밀착되도록 배치되어 진공 흡착이 가하여짐에 따라서 코어 부재(122)가 변형되는 것을 방지하고, 제 2 면재(123)가 코어 부재(122)를 향하여 함입되지 않도록 할 수 있다. 가이드 블록(13)은 베이스(11)가 관형체일 경우, 베이스(11)의 둘레를 따라서 배치될 수 있다. 가이드 블록(13)은 베이스 위에 배치될 수 있으나, 부착 또는 용접되어 고정될 수도 있다.
진공백(14)은 베이스(11)의 상측에 배치될 수 있다. 진공백(14)은 내부?? 공기가 압출되어 베이스(11) 및 진공백(14) 사이에 놓인 가공물(12)에 대하여 진공 흡착시킬 수 있다. 예를 들어, 진공백(14)은 유연한 필름 재질로 형성될 수 있다.
진공 흡착 모듈(16)은 진공백(14) 및 가공물(12) 사이에 배치되어 진공 흡착됨에 따라서 가공물(12)을 가압할 수 있다. 예를 들어, 진공 흡착 모듈(16)은, 탈거용 시트(161), 탈거용 필름(162), 카울 플레이트(163), 보조 시트(165), 중간 필름(164) 및 다공성 필름(167)을 포함할 수 있다.
탈거용 시트(161)는 제 2 면재(123)를 덮고, 탈거용 필름(162)과 함께 가공물(12)이 진공 흡착 이후 용이하게 탈거되도록 할 수 있다. 예를 들어, 탈거용 시트(161)는 테프론 재료로 구성될 수 있다.
탈거용 필름(162)은, 제 1 면재(121)가 베이스(11)에 배치되기 전에 미리 배치되어, 베이스(11)와 제 1 면재(121)가 직접 접촉하지 않도록 하여 진공 흡착 이후, 가공물(12)이 베이스(11)로부터 용이하게 탈거 되도록 할 수 있다. 또한, 탈거용 필름(162)은 보조 시트(165) 및 탈거용 시트(161) 사이에 배치되어 진공 압착 과정에서 보조 시트(165)가 가공물(12)에 압착되지 않고 용이하게 탈거되도록 할 수 있다. 탈거용 필름(162)은 가공물(12)이 가이드 블록(13)에 달라붙지 않고 용이하게 탈거 되도록 가이드 블록(13) 및 가공물(12)의 적층된 측면 사이에 배치될 수도 있다.
복수 개의 카울 플레이트(163)는 진공 압력을 전달할 수 있다. 카울 플레이트(163)는 가공물(12)의 전 면적에 대하여 고르게 진공 흡착이 이루어지도록 할 수 있다.
보조 시트(165)는 복수 개의 카울 플레이트(163) 사이의 하단에 배치되고, 복수 개의 카울 플레이트(163) 간의 간격보다 넓을 수 있다. 예를 들어, 보조 시트(165)는 카울 플레이트(163)가 복수 개가 아닌 하나로 배치될 경우에는 적용되지 않을 수 있다.
중간 필름(164)은 복수 개의 카울 플레이트(163) 및 가이드 블록(13)의 윗면을 덮을 수 있다.
다공성 필름(167)은 중간 필름(164) 및 가이드 블록(13)의 상측에 배치될 수 있다. 다공성 필름(167)의 기공을 통하여 가공물(12) 내부의 기포가 빠져나갈 수 있다.
도 2 내지 도 4는 일 실시 예에 따른 복합재 샌드위치 패널 제조 방법의 순서도이고, 도 5는 일 실시 예에 따른 복합재 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 복합재 샌드위치 패널 제조 방법은 베이스에 가공물을 배치하는 단계(21)와, 진공 흡착하여 가공물을 경화 및 접착하는 단계(22)와, 베이스로부터 가공이 완료된 복합재를 탈거하는 단계(23)와, 베이스에 가이드 블록을 고정하는 단계와, 실링 부재를 설치하는 단계를 포함할 수 있다. 이와 같은 복합재 제조 과정에 따르면, 일반적인 경화과정에서 수반되는 높은 압력 분포 차이로 인하여 면재가 코어 부재 내부 공간으로 파고드는 섬유 굴곡 현상을 방지할 수 있고, 진공압력에 의하여 면재와 베이스 사이에 있는 기포를 제거할 수 있다. 또한, 복수로 분할된 면재를 작은 단위의 복합재로 성형하여 연결하는 방법이 아닌, 진공 흡착으로 하나의 복합재를 형성하게 되므로, 복합재 간의 이음 불량 등을 방지할 수 있다.
베이스에 가이드 불록을 고정하는 단계는, 가공물(12) 및 진공 흡착 모듈의 적층된 복수 개의 층이 횡방향으로 이탈하지 않도록 하기 위한 것으로서, 단계 21 이전 또는 이후에 수행될 수 있다.
실링 부재를 설치하는 단계는, 단계 22 이전에 수행되어 베이스와 진공백 사이 공간으로 공기가 유입되지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 실링 부재는 베이스로부터 돌출 형성되어 진공백 및 베이스 사이의 흡착력을 유지시킬 수 있다.
단계 21는 베이스에 제 1 탈거용 필름을 배치하는 단계(211)와, 제 1 탈거용 필름 상에 제 1 면재를 배치하고 다짐하는 단계(212) (도 5의 (a) 및 (b))와, 제 1 면재 상에 제 1 부착용 필름을 배치하는 단계(213)(도 5의 (c))와, 제 1 부착용 필름 상에 코어 부재를 배치하는 단계(214)(도 5의 (c))와, 코어 부재 상에 제 2 부착용 필름을 배치하는 단계(215)(도 5의 (c))와, 제 2 부착용 필름 상에 제 2 면재를 배치하고 다짐하는 단계(216)(도 5의 (e) 및 (f)와, 제 2 면재 상에 제 2 탈거용 필름을 배치하는 단계(217)를 포함할 수 있다.
단계 212 및 단계 216에서는, 이후 수행될 한번의 경화과정에서 결함이 발생되지 않도록 각 면재를 적층한 뒤 다짐(compaction) 공정이 수행될 수 있다. 다짐 공정을 통하여 공극률을 감소시키고 밀도를 높일 수 있으며, 면재를 편평하게 형성할 수 있다. 예를 들어, 다짐 공정은 상온에서 수행될 수 있다.
단계 22에서, 가공물(12)의 복수 개의 층이 동시에 진공 흡착됨으로써, 베이스의 형상대로 경화될 수 있고, 복수 개의 층 간 접착이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단계 22에서는 가공물(12)에 대하여 한번의 오토클레이브 경화 프로세스가 적용될 수 있다. 단계 22는 가공물 상에 진공 흡착 모듈을 배치하는 단계(221)와, 진공 흡착 모듈을 덮도록 진공백을 설치하는 단계(222)와, 공기를 압출하는 단계(223)를 포함할 수 있다.
단계 223에서는, 오토클레이브 경화 중에서 오토클레이브의 압력이 진공백의 압력을 대신할 수 있을 정도가 되면, 진공백(14) 내의 진공 압력이 해제될 수 있다.
단계 224에서는, 오토클레이브 경화 단계가 수행될 수 있다. 도 1에서 도시된 바와 같이 복합재 샌드위치 제조 장치(1)은 오토클레이브에 넣어서 고온/고압으로 경화될 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른 관형체 베이스를 이용한 복합재 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 관형체인 베이스위에 제 1 면재가 배치되고(a), 부착용 필름 및 코어 부재가 배치되고(b), 부착용 필름이 배치되고(c), 제 2 면재가 배치되고 진공 흡착이 수행될 수 있다(d). 이후, 오토클레이브 경화 단계가 수행(e)될 수 있고, 이 때 오토클레이브의 압축력에 의하여 진공백의 진공 압축력이 대체될 수 있을 때 진공백 내부의 진공 상태가 해제될 수 있다. 공정이 완료되면 원주 방향으로 연속된 관형체인 복합재가 형성되고, 베이스로부터 탈거(f)될 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (12)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 상측에 배치되는 진공백;
    상기 베이스 및 상기 진공백 사이에 놓이는 가공물;
    상기 베이스 상에 상기 가공물의 일측을 지지하는 가이드 블록; 및
    상기 진공백 및 상기 가공물 사이에 배치되어 진공 흡착됨에 따라서 상기 가공물을 가압하는 진공 흡착 모듈을 포함하고,
    상기 가공물이 놓인 상태에서 진공 흡착을 가하여 상기 가공물이 경화되는 복합재 샌드위치 패널 제조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가공물은,
    상기 베이스에 인접하게 배치되는 제 1 면재;
    상기 제 1 면재 위에 적층되는 코어 부재;
    상기 코어 부재 위에 적층되는 제 2 면재; 및
    상기 제 1 면재 및 상기 코어 부재 사이와, 상기 코어 부재 및 상기 제 2 면재 사이에 배치되는 부착용 필름을 포함하는 복합재 샌드위치 패널 제조 장치.

  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 가이드 블록은, 상기 베이스로부터 상기 가공물의 적층된 높이보다 더 높고, 상기 가공물 위에 배치된 상기 진공 흡착 모듈의 일 부분을 지지하는 것을 특징으로 하는 복합재 샌드위치 패널 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 진공 흡착 모듈은,
    진공 압력을 전달하는 복수 개의 카울 플레이트;
    상기 복수 개의 카울 플레이트 사이의 하단에 배치되고, 상기 복수 개의 카울 플레이트 간의 간격보다 넓은 면적의 보조 시트;
    상기 복수 개의 카울 플레이트 및 상기 가이드 블록의 윗면을 덮는 중간 필름; 및
    상기 중간 필름 및 상기 가이드 블록의 상측에 배치되는 다공성 필름을 포함하는 복합재 샌드위치 패널 제조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스는, 관형체이고, 상기 가공물은 상기 베이스의 측면 곡률을 따라 배치되어 원통형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재 샌드위치 패널 제조 장치.
  7. 복합재 샌드위치 패널 제조 방법에 있어서,
    베이스에 가공물을 배치하는 단계;
    진공 흡착하여 가공물을 경화 및 접착하는 단계; 및
    상기 베이스로부터 가공이 완료된 상기 복합재를 탈거하는 단계를 포함하고,
    상기 베이스에 가공물을 배치하는 단계는,
    상기 베이스에 제 1 탈거용 필름을 배치하는 단계;
    상기 제 1 탈거용 필름 상에 제 1 면재를 배치하고 다짐하는 단계;
    상기 제 1 면재 상에 제 1 부착용 필름을 배치하는 단계;
    상기 제 1 부착용 필름 상에 코어 부재를 배치하는 단계;
    상기 코어 부재 상에 제 2 부착용 필름을 배치하는 단계;
    상기 제 2 부착용 필름 상에 제 2 면재를 배치하고 다짐하는 단계; 및
    상기 제 2 면재 상에 제 2 탈거용 필름을 배치하는 단계를 포함하는 복합재 샌드위치 패널 제조 방법.
  8. 삭제
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 진공 흡착하여 가공물을 경화 및 접착하는 단계는,
    상기 가공물 상에 진공 흡착 모듈을 배치하는 단계;
    상기 진공 흡착 모듈을 덮도록 진공백을 설치하는 단계; 및
    공기를 압출하는 단계를 포함하는 복합재 샌드위치 패널 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 가공물 및 상기 진공 흡착 모듈의 적층된 복수 개의 층이 횡방향으로 이탈하지 않도록, 상기 베이스에 가이드 블록을 고정하는 단계를 더 포함하는 복합재 샌드위치 패널 제조 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 베이스로부터 돌출 형성되어 상기 진공백 및 상기 베이스 사이의 흡착력을 유지시키는 실링 부재를 설치하는 단계를 더 포함하는 복합재 샌드위치 패널 제조 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 베이스는, 관형체이고, 상기 가공물은 상기 베이스의 측면 곡률을 따라 배치되어 원통형상을 형성하는 것을 특징으로 하는 복합재 샌드위치 패널 제조 방법.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170082322A (ko) * 2016-01-06 2017-07-14 한국항공우주산업 주식회사 허니콤 샌드위치 패널 커버장치 및 이의 제작방법
KR20170105667A (ko) * 2016-03-09 2017-09-20 주식회사 이지컴퍼지트 복합재료 적층판 및 이의 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170082322A (ko) * 2016-01-06 2017-07-14 한국항공우주산업 주식회사 허니콤 샌드위치 패널 커버장치 및 이의 제작방법
KR20170105667A (ko) * 2016-03-09 2017-09-20 주식회사 이지컴퍼지트 복합재료 적층판 및 이의 제조방법

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