KR102337122B1 - 탄소섬유 탄성복합재 및 그 제조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 탄소섬유부에 신축성을 부여하는 탄성기지부를 결합하여 탄소섬유 탄성복합재를 제조한다. 이로 인해, 신축성이 없는 탄소섬유를 발열 해먹, 발열 허리 밴드와 같은 탄성특성이 요구되는 발열체나, 높은 굴곡특성이 요구되는 특정 전선 등을 제조하는 데 사용할 수 있어, 신축성이 필요한 분야까지 탄소섬유의 적용을 확대할 수 있다.

Description

탄소섬유 탄성복합재 및 그 제조장치{Carbon Fiber Elastic Composite And Device For Manufacturing The Same}
본 발명은 탄소섬유 탄성복합재 및 그 제조장치에 관한 것이다.
탄소섬유는 내열성, 내충격성, 내화학약품성 등이 뛰어나다. 또한, 가열과정에서 산소, 수소, 질소 등의 분자가 빠져나가 중량이 감소되므로 금속(알루미늄)보다 가볍고, 반면에 금속(철)에 비해 탄성과 강도가 뛰어나다.
이런 특성으로 인해 스포츠용품(낚싯대, 골프채, 테니스 라켓), 항공우주산업(내열재, 항공기 동체), 자동차, 토목건축(경량재, 내장재), 전기전자, 통신(안테나), 환경산업(공기정화기, 정수기) 등 각 분야에 널리 쓰인다. 최근에는 탄소섬유가 가지는 자체 저항을 이용한 발열체의 개발도 활발하게 이루어지고 있다.
이와 같이 탄소섬유는 기계적 특성, 발열, 유연성 등 뛰어난 성능을 가지고 있지만, 신축성은 없다. 따라서, 신축성이 요구되는 분야에는 탄소섬유를 적용하는데 한계가 있다.
한국공개특허(10-2017-0049741)
본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는 탄소섬유 탄성복합재 및 그 제조장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 탄소섬유 탄성복합재는,
탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치되어 형성되는 탄소섬유부; 및
내부에 상기 탄소섬유부가 매립되며, 탄성 소재로 이루어진 탄성기지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적은,
탄소섬유가 용수철 형상으로 감겨 형성되는 탄소섬유부; 및
상기 탄소섬유부의 외면을 둘러싸며, 탄성 소재로 이루어진 탄성기지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은,
라텍스로 이루어진 탄성기지와, 상기 탄성기지에서 상부로 연장 형성되며 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치되도록 안내하는 복수 개의 탄성돌기들로 구성된 탄성매트가 내부에 배치되며, 상기 탄성매트의 위로 라텍스로 이루어진 탄성용액이 공급되어 상기 탄소섬유를 매립시킨 후 시트르산 용액이 공급되어 상기 라텍스를 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재를 형성하는 성형몰드; 및
상기 성형몰드에 라텍스로 이루어진 탄성용액과 시트르산 용액을 상기 성형몰드에 공급하는 용액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재 제조장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은,
폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성기지와, 상기 탄성기지에서 상부로 연장 형성되며 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치되도록 안내하는 복수 개의 탄성돌기들로 구성된 탄성매트가 내부에 배치되며, 상기 탄성매트의 위로 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액이 공급되어 상기 탄소섬유를 매립시킨 후 상기 폴리우레탄 또는 실리콘을 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재를 형성하는 성형몰드; 및
상기 성형몰드에 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 공급하는 용액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재 제조장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은,
탄소섬유를 공급하는 탄소섬유 공급부;
상기 탄소섬유 공급부로부터 공급된 상기 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 지나가도록 안내하는 복수 개의 가이드들이 구비되고, 내부로 라텍스로 이루어진 탄성용액이 공급되어, 상기 탄소섬유에 상기 라텍스를 함침시키면서 상기 라텍스가 함침된 상기 탄소섬유를 구불구불한 형상으로 예비성형시키는 예비성형몰드;
외면에, 상기 예비성형몰드를 통과한 상기 탄소섬유가 지나가는 헬리컬 형상의 통로가 형성된 내부몸체부와, 상기 내부몸체부의 외면과의 사이에 시트르산 용액이 흐르는 유로를 형성하는 외부몸체부로 구성되며, 상기 내부몸체부를 통해 상기 탄소섬유를 용수철 형상으로 성형하고, 상기 외부몸체부를 통해 상기 시트르산 용액이 공급되어 상기 탄소섬유에 함침된 라텍스를 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재를 형성하는 본성형몰드;
상기 예비성형몰드에 라텍스로 이루어진 탄성용액을 공급하고, 상기 본성형몰드에 시트르산 용액을 공급하는 용액 공급부; 및
상기 본성형몰드에서 성형된 용수철 형상의 상기 탄소섬유 탄성복합재를 가열하여 건조시키는 건조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재 제조장치에 의해 달성된다.
또한, 상기 목적은,
탄소섬유를 공급하는 탄소섬유 공급부;
상기 탄소섬유 공급부로부터 공급된 상기 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 지나가도록 안내하는 복수 개의 가이드들이 구비되고, 내부로 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액이 공급되어, 상기 탄소섬유에 상기 폴리우레탄 또는 실리콘을 함침시키면서 상기 폴리우레탄 또는 실리콘이 함침된 상기 탄소섬유를 구불구불한 형상으로 예비성형시키는 예비성형몰드;
외면에, 상기 예비성형몰드를 통과한 상기 탄소섬유가 지나가는 헬리컬 형상의 통로가 형성된 내부몸체부와, 상기 내부몸체부의 외면을 덮는 외부몸체부로 구성되며, 상기 내부몸체부를 통과하는 동안 상기 탄소섬유를 용수철 형상으로 성형하고, 상기 탄소섬유에 함침된 상기 폴리우레탄 또는 실리콘을 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재를 형성하는 본성형몰드;
상기 예비성형몰드에 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 공급하는 용액 공급부; 및
상기 본성형몰드에서 성형된 용수철 형상의 상기 탄소섬유 탄성복합재를 가열하여 건조시키는 건조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재 제조장치에 의해 달성된다.
본 발명은 탄소섬유부에 신축성을 부여하는 탄성기지부를 결합하여 탄소섬유 탄성복합재를 제조한다. 이로 인해, 신축성이 없는 탄소섬유를 발열 해먹, 발열 허리 밴드와 같은 탄성특성이 요구되는 발열체나, 높은 굴곡특성이 요구되는 특정 전선 등을 제조하는 데 사용할 수 있어, 신축성이 필요한 분야까지 탄소섬유의 적용을 확대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 탄소섬유 탄성복합재의 신장 전 모습(a)과 신장 후 모습(b)을 실제로 찍은 사진이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 성형몰드에 탄성매트가 배치된 모습을 나타낸 평면도다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 7에 도시된 예비성형몰드의 평면도를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 자세히 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재(10)는 밴드 형상으로 형성되며, 탄소섬유부(11)와 탄성기지부(12)로 구성된다.
[탄소섬유부]
탄소섬유부(11)는 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치되어 형성된다. 탄소섬유는 연속된 탄소섬유 필라멘트로 구성되며, 한 가닥 또는 복수 가닥의 묶음으로 형성될 수 있다. 연속된 탄소섬유 필라멘트의 개수를 조절하여 형성되는 탄소섬유 탄성복합재(10)의 강도를 조절할 수 있다.
탄소섬유 탄성복합재(10)는 구불구불한 형상으로 배치된 탄소섬유의 총 길이만큼 최대로 인장이 가능하므로, 인장 범위에 따라 탄소섬유부(11)의 구불구불한 형상의 간격과 폭을 조절한다.
[탄성기지부]
탄성기지부(12)의 내부에 탄소섬유부(11)가 매립된다. 탄성기지부(12)는 탄성 소재로 이루어져, 도 2에 도시된 바와 같이 탄소섬유 탄성복합재(10)에 신축성을 부여한다. 탄성기지부(12)는 라텍스, 폴리우레탄, 실리콘 중 어느 하나로 형성됨이 바람직하다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 자세히 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재(20)는 용수철 형상으로 형성되며, 탄소섬유부(21)와 탄성기지부(22)로 구성된다.
[탄소섬유부]
탄소섬유부(21)는 탄소섬유가 용수철 형상을 가진다. 탄소섬유는 제1예와 마찬가지로 연속된 탄소섬유 필라멘트로 구성되며, 한 가닥 또는 복수 가닥의 묶음으로 형성될 수 있다. 연속된 탄소섬유 필라멘트의 개수를 조절하여 탄소섬유 탄성복합재(20)의 강도를 조절할 수 있다.
[탄성기지부]
탄성기지부(22)는 탄소섬유부(21)에 함침되어 탄소섬유부(21)의 외면을 둘러싼다. 탄성기지부(22)는 탄성 소재로 이루어지며, 라텍스, 폴리우레탄, 실리콘 중 어느 하나로 형성됨이 바람직하다.
탄성기지부(22)가 탄소섬유부(21)의 외면을 둘러쌈으로써, 용수철 형상이 유지된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예를 자세히 설명한다. 도 1을 기본적으로 참고한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예(100)는 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재(10) 중 라텍스로 이루어진 탄성기지부(12)로 구성된 탄소섬유 탄성복합재(10)를 만들기 위한 장치이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예(100)는, 성형몰드(120), 용액공급부(130)로 구성된다.
[성형몰드]
성형몰드(120)는 도 1에 도시된 탄소섬유 탄성복합재(10)를 성형한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 성형몰드(120)의 내부에 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치된 탄성매트(110)가 배치된다.
탄성매트(110)는 탄소섬유부(11)를 구불구불한 형상으로 만들기 위한 것으로, 탄성기지부(12)의 하부를 형성한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 탄성매트(110)는 탄성매트(111)와 탄성돌기(112)들로 구성된다. 탄성매트(111)는 라텍스로 이루어진 매트이다. 탄성돌기(112)는 탄성매트(111)에서 상부로 연장 형성된 원통형 돌기로, 탄성매트(111)와 동일한 라텍스로 이루어진다. 탄성돌기(112)들은 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치되도록 안내한다. 이를 위해, 탄성돌기(112)들은 탄소섬유가 골과 마루를 이루며 구불구불한 형상을 만들어지도록 상열과 하열이 서로 어긋나게 배치된다.
탄성매트(110)의 위로 라텍스로 이루어진 탄성용액이 공급되어 탄성매트(110)에 배치된 탄소섬유를 매립시킨다. 탄성매트(110)가 탄성기지부(12)의 하부를 형성하고, 탄성용액에 의해 탄성기지부(12)의 상부가 형성된다. 그 위로 시트르산 용액을 부어 라텍스를 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재(10)를 형성한다.
[용액공급부]
용액공급부(130)는 라텍스로 이루어진 탄성용액과 시트르산 용액을 성형몰드에 공급한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 용액공급부(130)는 성형몰드(120)에 라텍스로 이루어진 탄성용액을 공급하는 제1공급배관(131a), 성형몰드에 시트르산 용액을 공급하는 제2공급배관(131b), 라텍스로 이루어진 탄성용액과 시트르산 용액을 이동시키는 펌프(132), 라텍스로 이루어진 탄성용액을 저장하는 제1저장부(133a), 시트르산 용액을 저장하는 제2저장부(133b)로 구성된다. 펌프(132)로는 다채널 정량펌프가 사용될 수 있다.
이렇게 제조된 탄소섬유 탄성복합재(10)는 별도의 건조기를 통해 150℃ 정도로 가열되어 건조된다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예를 자세히 설명한다. 도 1을 기본적으로 참고한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예(200)는 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재(10) 중 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성기지부(12)로 구성된 탄소섬유 탄성복합재(10)를 만들기 위한 장치이다. 이렇게 탄성기지부(12)가 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어지는 경우 제조장치의 제1예(100)와 달리 시트르산 용액을 공급하기 위한 구성이 생략된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예(200)는, 성형몰드(220), 용액공급부(230)로 구성된다.
[성형몰드]
성형몰드(220)의 내부에 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 배치된 탄성매트(210)가 배치된다.
탄성매트(210)는, 탄성매트(211)와 탄성돌기(212)가 라텍스 대신 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어지는 것을 제외하고는, 제1예의 탄성매트(110)와 동일하므로 자세한 설명을 생략한다.
탄성매트(210)의 위로 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액이 공급되어 탄성매트(210)에 배치된 탄소섬유부(11)를 매립시키고 그대로 경화시켜, 탄소섬유 탄성복합재(10)를 형성한다.
[용액공급부]
용액공급부(230)는 폴리우레탄 또는 실리콘으로 탄성용액을 성형몰드(220)에 공급한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 용액공급부(230)는 성형몰드(220)에 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 공급하는 공급배관(231), 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 이동시키는 펌프(232), 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 저장하는 저장부(233)로 구성된다.
이렇게 제조된 탄소섬유 탄성복합재(10)는 별도의 건조기를 통해 150℃ 정도로 가열되어 건조된다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예를 자세히 설명한다. 도 3을 기본적으로 참고한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예(300)는 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재(20) 중 라텍스로 이루어진 탄성기지부(22)로 구성된 탄소섬유 탄성복합재(20)를 만들기 위한 장치이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제1예(300)는, 탄소섬유 공급부(310), 예비성형몰드(320), 본성형몰드(330), 용액공급부(340), 건조부(350)로 구성된다.
[탄소섬유 공급부]
탄소섬유 공급부(310)는 도 3에 도시된 탄소섬유부(21)를 구성하는 탄소섬유를 공급한다.
[예비성형몰드]
예비성형몰드(320)는 도 8에 도시된 바와 같이, 내부에, 탄소섬유 공급부(310)로부터 공급된 탄소섬유부(21)가 구불구불한 형상으로 지나가도록 안내하는 복수 개의 가이드(321)들을 구비한다. 예비성형몰드(320)의 내부로 라텍스로 이루어진 탄성용액이 공급된다. 탄소섬유가 가이드(321)들을 통해 구불구불한 길을 통과하는 동안, 탄소섬유의 외면에 라텍스가 함침되는 시간이 확보된다. 가이드(321)들 사이를 통과하는 탄소섬유의 외면에 라텍스가 함침되면서 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 예비성형된다.
[본성형몰드]
도 7에 도시된 바와 같이, 본성형몰드(330)는 내부몸체부(331)와 외부몸체부(332)로 구성된다.
내부몸체부(331)는 외부몸체부(332)의 내부에 위치된다. 내부몸체부(331)는 개폐문(332a)으로 개폐 가능한 외부몸체부(332)의 전면을 통해 내부로 삽입될 수 있다. 내부몸체부(331)는 개폐문(332a)과 외부몸체부(332)의 우측벽(332b)에 회전가능하게 설치된다.
내부몸체부(331)는 외면에, 예비성형몰드(320)를 통과한 탄소섬유가 지나가는 헬리컬(helical) 형상의 통로(P1)가 형성된다. 탄소섬유는 헬리컬 형상의 통로(P1)를 지나면서 용수철 형상으로 만들어진다.
외부몸체부(332)는 내부몸체부(331)의 외면과의 사이에 시트르산 용액이 흐르는 유로(P2)를 형성한다. 외부몸체부(332)의 상부로 시트르산 용액이 공급되며, 공급된 시트르산 용액들이 유로(P2)에 채워져 탄소섬유에 함침된 라텍스를 경화시킨다.
내부몸체부(331)와 외부몸체부(332)는 테이퍼진(tapered) 원기둥 형상으로 형성된다. 내부몸체부(331)와 외부몸체부(332)가 테이퍼져 있어서, 외부몸체부(332)의 상부에서 공급되는 시트르산 용액을 아래로 흘러내리게 하여 탄소섬유의 외면에 잘 묻게 한다.
또한, 라텍스로 둘러싸인 탄소섬유가 헬리컬 형상의 통로(P1)를 지나가도록, 건조부(350)에서 탄소섬유를 잡아당길 때, 내부몸체부(331)가 외부몸체부(332)에 대해 회전한다. 이로 인해, 건조부(450)에서 탄소섬유를 작은 힘으로도 쉽게 잡아당길 수 있어, 탄소섬유에 무리가 가지 않는다. 또한, 탄소섬유에 함침된 라텍스에 시트르산 용액이 고르게 묻을 수 있다. 탄소섬유는 본성형몰드(330)를 통과하는 동안, 라텍스가 시트르산 용액에 의해 경화되어 용수철 형상으로 고정된다.
[용액공급부]
용액공급부(340)는 예비성형몰드(320)에 라텍스로 이루어진 탄성용액을 공급하고, 본성형몰드(330)에 시트르산 용액을 공급한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 용액공급부(340)는 예비성형몰드(320)에 라텍스로 이루어진 탄성용액을 공급하는 제1공급배관(341a), 본성형몰드(330)에 시트르산 용액을 공급하는 제2공급배관(341b), 라텍스로 이루어진 탄성용액과 시트르산 용액을 이동시키는 펌프(342), 라텍스로 이루어진 탄성용액을 저장하는 제1저장부(343a), 시트르산 용액을 저장하는 제2저장부(343b)로 구성된다. 펌프(342)로는 다채널 정량펌프가 사용될 수 있다.
[건조부]
건조부(350)는 본성형몰드(330)에서 성형된 용수철 형상의 탄소섬유 탄성복합재(20)를 150℃ 정도로 가열하여 건조시킨다. 건조부(350)로부터 배출된 탄소섬유 탄성복합재(20)는 용도에 맞는 길이로 잘려진다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예를 자세히 설명한다. 도 3을 기본적으로 참고한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예(400)는 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재(20) 중 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성기지부(22)로 구성된 탄소섬유 탄성복합재(20)를 만들기 위한 장치이다. 탄성기지부(22)가 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어지는 경우 제1예의 제조장치(300)와 달리 시트르산 용액을 공급하기 위한 구성이 생략된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유 탄성복합재를 제조하는 장치의 제2예(400)는, 탄소섬유 공급부(410), 예비성형몰드(420), 본성형몰드(430), 용액공급부(440), 건조부(450)로 구성된다.
[탄소섬유 공급부]
탄소섬유 공급부(410)는 도 3에 도시된 탄소섬유부(21)를 구성하는 탄소섬유를 공급한다.
[예비성형몰드]
예비성형몰드(420)는 내부로 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액이 공급되는 것을 제외하고는, 제1예의 제조장치(300)의 예비성형몰드(320)와 동일한 구성을 가진다. 따라서, 자세한 설명을 생략한다.
[본성형몰드]
도 9에 도시된 바와 같이, 본성형몰드(430)는 내부몸체부(431)와 외부몸체부(432)로 구성된다. 외부몸체부(432)의 상부로 시트르산 용액이 공급되지 않는다는 점을 제외하고는 제1예의 제조장치(300)의 본성형몰드(330)와 동일한 구성을 갖는다. 도 9에서 도면부호 430, 431, 432, 432a, 432b이 지칭하는 구성은, 도 7에서 도면부호 330, 331, 332, 332a, 332b이 지칭하는 구성과 동일한 구성이므로 그 설명을 생략한다.
폴리우레탄 또는 실리콘으로 둘러싸인 탄소섬유가 헬리컬 형상의 통로(P1)를 지나가도록, 건조부(450)에서 탄소섬유를 잡아당길 때, 내부몸체부(431)가 외부몸체부(432)에 대해 회전한다. 이로 인해, 건조부(450)에서 탄소섬유를 작은 힘으로도 쉽게 잡아당길 수 있어, 탄소섬유에 무리가 가지 않는다. 탄소섬유는 본성형몰드(330)를 통과하는 동안, 폴리우레탄 또는 실리콘이 경화되어 용수철 형상으로 고정된다.
[용액공급부]
용액공급부(440)는 폴리우레탄 또는 실리콘으로 탄성용액을 예비성형몰드(420)에 공급한다. 도 9에 도시된 바와 같이, 용액공급부(440)는 예비성형몰드(420)에 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 공급하는 공급배관(441), 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 이동시키는 펌프(442), 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 저장하는 저장부(443)로 구성된다.
[건조부]
건조부(450)는 본성형몰드(40)에서 성형된 용수철 형상의 탄소섬유 탄성복합재(20)를 150℃ 정도로 가열하여 건조시킨다. 건조부(450)로부터 배출된 탄소섬유 탄성복합재(20)는 용도에 맞는 길이로 잘려진다.
10, 20: 탄소섬유 탄성복합재 11, 21: 탄소섬유부
12, 22: 탄성기지부
100, 200, 300, 400: 탄소섬유 탄성복합재 제조장치
110, 210: 탄성매트 120, 220: 성형몰드
130, 230, 340, 440: 용액 공급부
310, 410: 탄소섬유 공급부 320, 420: 예비성형몰드
330, 430: 본성형몰드 350, 450: 건조부

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 탄소섬유를 공급하는 탄소섬유 공급부;
    상기 탄소섬유 공급부로부터 공급된 상기 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 지나가도록 안내하는 복수 개의 가이드들이 구비되고, 내부로 라텍스로 이루어진 탄성용액이 공급되어, 상기 탄소섬유에 상기 라텍스를 함침시키면서 상기 라텍스가 함침된 상기 탄소섬유를 구불구불한 형상으로 예비성형시키는 예비성형몰드;
    외면에, 상기 예비성형몰드를 통과한 상기 탄소섬유가 지나가는 헬리컬 형상의 통로가 형성된 내부몸체부와, 상기 내부몸체부의 외면과의 사이에 시트르산 용액이 흐르는 유로를 형성하는 외부몸체부로 구성되며, 상기 내부몸체부를 통해 상기 탄소섬유를 용수철 형상으로 성형하고, 상기 외부몸체부를 통해 상기 시트르산 용액이 공급되어 상기 탄소섬유에 함침된 라텍스를 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재를 형성하는 본성형몰드;
    상기 예비성형몰드에 라텍스로 이루어진 탄성용액을 공급하고, 상기 본성형몰드에 시트르산 용액을 공급하는 용액 공급부; 및
    상기 본성형몰드에서 성형된 용수철 형상의 상기 탄소섬유 탄성복합재를 가열하여 건조시키는 건조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재 제조장치.
  6. 탄소섬유를 공급하는 탄소섬유 공급부;
    상기 탄소섬유 공급부로부터 공급된 상기 탄소섬유가 구불구불한 형상으로 지나가도록 안내하는 복수 개의 가이드들이 구비되고, 내부로 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액이 공급되어, 상기 탄소섬유에 상기 폴리우레탄 또는 실리콘을 함침시키면서 상기 폴리우레탄 또는 실리콘이 함침된 상기 탄소섬유를 구불구불한 형상으로 예비성형시키는 예비성형몰드;
    외면에, 상기 예비성형몰드를 통과한 상기 탄소섬유가 지나가는 헬리컬 형상의 통로가 형성된 내부몸체부와, 상기 내부몸체부의 외면을 덮는 외부몸체부로 구성되며, 상기 내부몸체부를 통과하는 동안 상기 탄소섬유를 용수철 형상으로 성형하고, 상기 탄소섬유에 함침된 상기 폴리우레탄 또는 실리콘을 경화시켜 탄소섬유 탄성복합재를 형성하는 본성형몰드;
    상기 예비성형몰드에 폴리우레탄 또는 실리콘으로 이루어진 탄성용액을 공급하는 용액 공급부; 및
    상기 본성형몰드에서 성형된 용수철 형상의 상기 탄소섬유 탄성복합재를 가열하여 건조시키는 건조부를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 탄성복합재 제조장치.
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