KR102391081B1 - 유리섬유 복합소재 패널 제조장치 및 이에 의해 제조되는 유리섬유 복합소재 패널 - Google Patents

유리섬유 복합소재 패널 제조장치 및 이에 의해 제조되는 유리섬유 복합소재 패널 Download PDF

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Abstract

내구성 및 내식성이 개선되도록, 본 발명은 평판형의 베이스패널의 일면측에 폭방향으로 기설정된 간격을 두고 이격되어 길이방향을 따라 돌출된 돌출부가 복수개로 형성된 유리섬유 복합소재 패널을 제조하는 제조장치에 있어서, 섬유로빙이 권취된 복수개의 보빈과, 자외선차단용 합성섬유 시트가 각 외측에 적층되어 재봉 고정된 유리섬유 매트가 복수개의 상기 섬유로빙의 상측 및 하측에 적층되도록 상기 유리섬유 매트가 권취된 매트롤을 포함하는 공급부; 인발방향으로 이송되는 복수개의 상기 섬유로빙과 상기 유리섬유 매트에 함침되는 수지가 수용된 함침부; 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙의 상하측을 감싸도록 적층된 상기 유리섬유 매트의 외측을 가압하도록 상기 베이스패널의 단면형상에 대응하는 인발홈부와, 상기 인발홈부의 일면측에 폭방향으로 이격되어 상기 돌출부가 일체로 인발되도록 함몰된 함몰부가 형성된 인발금형부; 및 상기 함침부와 상기 인발금형부 사이에 인발방향을 따라 적어도 2개 이상 복수개로 다단 구비되되, 복수개의 상기 섬유로빙이 상기 인발홈부와 상기 함몰부에 연속적으로 분포되어 코어층으로 형성되도록 상기 섬유로빙의 이송위치를 가이드하는 로빙가이드와, 상기 코어층의 내외면을 커버하는 보강층 및 베일층으로 형성되도록 상기 로빙가이드의 상하측으로 상기 유리섬유 매트의 적층간격을 가이드하는 매트가이드가 형성된 포밍가이드부를 포함함을 특징으로 하는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치를 제공한다.

Description

유리섬유 복합소재 패널 제조장치 및 이에 의해 제조되는 유리섬유 복합소재 패널{manufacturing apparatus for glass fiber composite material panel and glass fiber composite material panel manufactured using thereof}
본 발명은 유리섬유 복합소재 패널 제조장치 및 이에 의해 제조되는 유리섬유 복합소재 패널에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내구성 및 내식성이 개선되는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치 및 이에 의해 제조되는 유리섬유 복합소재 패널에 관한 것이다.
일반적으로 폐수저장시설, 터널, 교량, 옹벽, 아파트나 건물의 벽 또는 지하주차장과 같은 구조물은 콘크리트를 사용하여 시공된다. 이러한 콘크리트 구조물은 기상 변화, 해수, 지하수, 빗물, 공장폐수 등의 오염수 및 화합물의 작용에 의해 품질이 점차 나빠지는 열화 현상이 진행된다. 따라서, 이러한 콘크리트 구조물의 신규 또는 보수/보강 시공이 요구된다.
한편, 콘크리트 구조물의 신규 또는 보수/보강 시공과 관련된 기술로서, 격자 형태로 조립한 스테인리스-스틸 와이어메시를 이용하여 콘크리트 구조물의 내하력을 증진시키는 공법이 개시되었다. 상세히, 상기 공법은 스테인리스-스틸 와이어메시가 철근 역할을 수행하고, 마감층으로 형성하는 보강용 모르타르의 부착성능으로 콘크리트 구조물과 같이 거동하여 보강하는 공법이다.
이때, 상기 공법은 단지 철근 대용으로 스테인리스-스틸 와이어메시를 사용하고 보강용 모르타르를 사용하여 피복 두께를 형성한다. 따라서, 노후 콘크리트의 강성 부족 및 초과 하중으로 인한 보강차원에서 철근 대용의 스테인리스-스틸 와이어메시가 보강 모르타르에 의해 콘크리트와 부착되어 빔 또는 슬래브의 인장력에 저항하는 철근의 모멘트 저항력을 증가시킴으로써 보강 효과를 발휘한다.
그러나, 상기 공법은 콘크리트 구조물에 부착되는 와이어메시의 긴장 상태에 따라 품질이 좌우되고, 긴장력을 확보하는 것이 곤란하여 보강 효과를 감소시키는 단점이 있다.
한국 등록특허 제10-0469579호
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 내구성 및 내식성이 개선되는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치 및 이에 의해 제조되는 유리섬유 복합소재 패널을 제공하는 것을 해결과제로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 평판형의 베이스패널의 일면측에 폭방향으로 기설정된 간격을 두고 이격되어 길이방향을 따라 돌출된 돌출부가 복수개로 형성된 유리섬유 복합소재 패널을 제조하는 제조장치에 있어서, 섬유로빙이 권취된 복수개의 보빈과, 자외선차단용 합성섬유 시트가 각 외측에 적층되어 재봉 고정된 유리섬유 매트가 복수개의 상기 섬유로빙의 상측 및 하측에 적층되도록 상기 유리섬유 매트가 권취된 매트롤을 포함하는 공급부; 인발방향으로 이송되는 복수개의 상기 섬유로빙과 상기 유리섬유 매트에 함침되는 수지가 수용된 함침부; 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙의 상하측을 감싸도록 적층된 상기 유리섬유 매트의 외측을 가압하도록 상기 베이스패널의 단면형상에 대응하는 인발홈부와, 상기 인발홈부의 일면측에 폭방향으로 이격되어 상기 돌출부가 일체로 인발되도록 함몰된 함몰부가 형성된 인발금형부; 및 상기 함침부와 상기 인발금형부 사이에 인발방향을 따라 적어도 2개 이상 복수개로 다단 구비되되, 복수개의 상기 섬유로빙이 상기 인발홈부와 상기 함몰부에 연속적으로 분포되어 코어층으로 형성되도록 상기 섬유로빙의 이송위치를 가이드하는 로빙가이드와, 상기 코어층의 내외면을 커버하는 보강층 및 베일층으로 형성되도록 상기 로빙가이드의 상하측으로 상기 유리섬유 매트의 적층간격을 가이드하는 매트가이드가 형성된 포밍가이드부를 포함하되, 상기 수지가 함침된 상기 섬유로빙이 상기 인발금형부측으로 갈수록 상기 베이스패널과 상기 돌출부 형상으로 압축되도록, 후측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드 관통단면적이 전측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드 관통단면적보다 작게 형성되며, 상기 유리섬유 매트가 상기 인발금형부측으로 갈수록 복수개의 상기 섬유로빙과 인접하도록, 후측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 사이 이격 간격이 전측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 사이 이격 간격보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치를 제공한다.
한편, 본 발명은 평판형의 베이스패널의 일면측에 폭방향으로 기설정된 간격을 두고 이격되어 길이방향을 따라 돌출된 돌출부가 복수개로 형성된 유리섬유 복합소재 패널에 있어서, 수지가 함침된 복수개의 섬유로빙이 상기 베이스패널의 폭방향을 따라 분포되도록 삽입되어 형성된 베이스코어 및 복수개의 상기 섬유로빙이 상기 베이스코어로부터 상기 돌출부가 돌출된 방향에 대응하여 연속적으로 분포되도록 삽입되어 형성된 돌출코어를 포함하여 인발 및 경화되어 형성된 코어층; 상기 코어층을 커버하도록 수지가 함침된 유리섬유 매트가 상기 베이스패널의 외면에 적층되는 외측 매트부와, 상기 돌출부가 돌설된 상기 베이스패널의 내면 형상에 대응하도록 구부러져 적층되는 내측 매트부를 포함하여 상기 코어층과 일체로 인발 및 경화되어 형성된 보강층; 및 상기 유리섬유 복합소재 패널의 외부로 노출되는 외면측에 배치되는 상기 외측 매트부를 커버하여 자외선이 차단되도록 자외선차단용 합성섬유 시트가 상기 외측 매트부와 대응되는 면적으로 구비되어 적층되되 재봉 고정되고 일체로 인발 및 경화되어 형성되는 베일층을 포함하되, 상기 코어층은 상기 수지가 수용된 함침부와 상기 유리섬유 복합소재 패널을 인발 성형하는 인발금형부 사이에 복수개로 다단 구비되는 포밍가이드부를 가로질러 형성되는 제1로빙가이드의 상측에 이격 형성된 복수개의 제2로빙가이드에 상기 섬유로빙이 통과되면서 상기 베이스코어로부터 상기 돌출코어까지 연속적으로 삽입되어 압축 성형되며, 상기 외측 매트부는 상기 제1로빙가이드 및 상기 제2로빙가이드의 상측에 이격되되 이웃하는 한쌍의 상기 제2로빙가이드 사이에 수평으로 연장되는 수평관통부 및 상기 수평관통부의 양단부로부터 상측으로 연장 관통되되, 상호 이웃하는 단부가 각 상기 제2로빙가이드의 상측을 커버하도록 형성되는 돌출관통부를 포함하는 제2매트가이드를 통과하면서 상기 돌출코어의 외측까지 감싸 적층되도록 압축 형성됨을 특징으로 하는 유리섬유 복합소재 패널을 제공한다.
상기의 해결 수단을 통하여, 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 인발금형부 전측에 구비되는 포밍가이드부를 통해 보강구조물과의 결합을 매개하도록 베이스패널의 일면에 돌출되는 돌출부의 내부까지 복수개의 섬유로빙이 엉키지 않고 고르게 분산 삽입되도록 포밍되므로, 보강구조물의 하중을 안정적으로 지지할 수 있는 물성 및 결합강도를 가지는 보강패널을 제조할 수 있다.
둘째, 포밍가이드부가 복수개로 구비되어 순차 배치되되, 섬유로빙이 통과되는 로빙가이드와 유리섬유 매트가 통과되는 매트가이드 사이 간격이 인발금형부와 가까워질수록 좁아지게 형성됨에 따라 각 층간의 적층 간격 및 두께가 균일하게 형성되므로 최종 제조되는 패널의 품질이 현저히 향상될 수 있다.
셋째, 보강구조물에 결합되어 외측으로 노출되는 패널의 외측에 적층되는 유리섬유 매트의 외면에 자외선 차단기능을 갖는 합성섬유 시트가 적층되어 커버됨에 따라 유리섬유가 자외선에 직접 노출되어 외측 노출면이 변형 또는 부식됨을 방지하여 내구성이 현저히 향상될 수 있다.
넷째, 유리섬유 매트와 합성섬유 시트가 상호 재봉 고정됨에 따라 인발 과정에서 상호간이 분리되거나 이격됨을 실질적으로 방지하므로 베이스패널의 내외면 뿐만 아니라 돌출부의 외면까지 일정한 간격을 유지하여 적층된 상태로 인발 성형됨에 따라 최종 제조되는 패널의 품질이 현저히 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널의 단면도.
도 2는 도 1의 A부분 확대단면도.
도 3은 도 1의 B부분 확대단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널의 사용예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널의 제조방법에 대한 흐름도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널 제조장치를 나타낸 예시도.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널 제조장치에서 포밍가이드부를 나타낸 단면예시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널의 단면도이고, 도 2는 도 1의 A부분 확대단면도이며, 도 3은 도 1의 B부분 확대단면도이다. 그리고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널의 사용예시도이다.
도 1 내지 도 4b에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널(100)은 베이스패널(11) 및 돌출부(12)를 포함한다. 이때, 이하에서 상기 베이스패널(11)의 일면, 일측과 내면, 상면은 상호 대응되는 방향이고 타면, 타측과 외면, 하면은 상호 대응되는 방향인 것으로 이해함이 바람직하다.
상세히, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 상기 베이스패널(11)은 기설정된 너비를 갖는 평판형으로 형성된다. 그리고, 상기 돌출부(12)는 상기 베이스패널(11)의 일면측에 일체로 형성되되, 폭방향으로 기설정된 간격을 두고 이격되어 길이방향을 따라 연장 돌출되어 복수개로 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 돌출부(12)는 외측단부의 양측으로 확장된 걸림돌기부(12a)를 포함함이 바람직하다. 즉, 상기 돌출부(12)는 상기 걸림돌기부(12a)를 통해 상기 베이스패널(11)과 일체로 연결된 내측단보다 상기 외측단부의 단면적이 크게 형성될 수 있다. 이때, 상기 걸림돌기부(12a)는 도면에서와 같이 양측이 라운드지게 볼록하게 형성될 수 있으며, 경우에 따라 외측단부로 갈수록 단면적이 증가하는 상광하협 형상으로 형성될 수도 있다. 이때, 상기 걸림돌기부(12a)가 상광하협 형상이라 함은 상기 내측단측이 협소하고 외측단측이 넓은 사다리꼴 형상으로 형성되는 것으로 이해함이 바람직하다.
이러한 유리섬유 복합소재 패널(100)은 후술되는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치(도 6의 200)를 통해 인발 성형되어 제조되며, 기설정된 길이로 절단되어 사용되는 것이다. 상세히, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)은 도 4a와 같이 프리캐스트 콘크리트(Precast Concrete,PC)와 같은 보강대상물의 보강용으로 그 내면 또는 외면에 적층될 수 있으며, 또는 도 4b와 같이 콘크리트 타설을 위한 거푸집을 제조시 상기 콘크리트의 타설공간을 형성하기 위하여 폭방향 양단측에 'ㄷ'자형 마감구조물(D)이 결합될 수도 있다. 이때, 상기 돌출부(12)의 외측단부에 형성된 상기 걸림돌기부(12a)를 통해 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)과의 결합력이 향상될 수 있다.
즉, 상기 걸림돌기부(12a)를 통해 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)이 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)과 결합되는 면적이 증가하며, 상기 걸림돌기부(12a)가 걸림 구속됨에 따라 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)이 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)로부터 불필요하게 분리됨을 미연에 방지할 수 있다.
더욱이, 상기 걸림돌기부(12a)가 걸림 구속되는 간단한 방법으로 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)이 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)에 볼트 등의 별도의 고정수단 없이도 결합/결속되므로 시공에 소요되는 재화 및 공수가 현저히 절감되어 시공성 및 경제성이 현저히 향상될 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 유리섬유 복합소재 패널(100)은 후술되는 섬유로빙, 유리섬유 매트 등과 같은 복합소재 간의 적층 구조를 통해 종래에 콘크리트 보강용 판재로 사용되던 금속판에 비해 경량이며, 수분에 대한 내식성을 가지면서도 우수한 지지강도 및 인장강도를 보장받을 수 있다. 또한, 상기 베이스패널(11)과 일체로 인발 형성되는 복수개의 상기 돌출부(12)를 통해 상기 보강대상물과의 결합력이 향상되면서도 상기 돌출부(12)가 상기 베이스패널(11)의 보강리브로서 기능할 수 있어 상기 보강대상물의 내구성 뿐만 아니라 상기 유리섬유 복합소재 패널(100) 자체의 내구성까지 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)은 상기 베이스패널(11) 및 상기 돌출부(12)가 코어층(21), 보강층(25) 및 베일층(27)이 연속적으로 적층 및 인발되어 형성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 도 2를 참조하면, 상기 코어층(21)은 수지가 함침된 복수개의 섬유로빙(24)이 상기 베이스패널(11)의 폭방향 및 상기 돌출부(12)의 돌출방향에 대응하도록 내측에 삽입되고 인발 및 경화되어 형성됨이 바람직하다.
여기서, 상기 코어층(21)은 상기 베이스패널(11)의 내부에 폭방향을 따라 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 분포된 베이스코어(22)와, 상기 베이스코어(22)로부터 상기 돌출부(12)가 돌출된 방향에 대응하는 일측으로 일체로 돌설되되 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 돌출부(12)의 내부에 연속적으로 분포된 돌출코어(23)를 포함함이 바람직하다. 이때, 연속적이라 함은 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상호 이격되되 전체적인 배열위치가 가상의 연속선상에 대응하여 배열되는 것으로 이해함이 바람직하다. 즉, 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 베이스패널(11) 뿐만 아니라 상기 돌출부(12)의 내측에도 구비되도록 삽입됨에 따라 상기 보강대상물과의 결합강도가 현저히 향상될 수 있다.
이때, 상기 섬유로빙(24)은 슬리버(sliver)와 실의 중간 형태로서, 정방공정에 따라 슬리버보다는 가늘고 실보다는 굵은 부드러운 끈으로 이해함이 바람직하다. 상세히, 상기 섬유로빙(24)은 고인장성을 가지는 섬유로 형성됨이 바람직하며, 유리섬유, 카본섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 및 현무함섬유 중 어느 하나이거나 이들을 혼합하여 제조된 것을 선택적으로 사용할 수 있으며, 플라스틱 제품을 보강하는데 사용되는 공지된 다양한 섬유소재 중 하나로 구비됨이 바람직하다.
또한, 상기 섬유로빙(24)은 다수개의 섬유가닥들이 하나의 묶음으로 이루어져 일정 크기를 가지는 끈형태로 이루어지며, 보빈에 권취되어 준비될 수 있다. 이때, 상기 섬유로빙(24)은 상기 보빈에 권취되어 복수개로 구비될 수 있으며, 각 상기 보빈에 권취된 상기 섬유로빙(24)이 상기 베이스패널(11) 및 상기 돌출부(12)의 내측에 삽입되도록 배열되어 인발 가공될 수 있다.
그리고, 상기 수지는 폴리에스터 수지, 비닐에스터 수지, 에폭시 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택된 베이스 수지에 경화제, 가교제 등의 반응조절제가 혼합되어 구비된다. 이러한 수지는 함침부에 저장되어 준비되며 상기 섬유로빙(24)이 상기 함침부에 인입되면, 상기 섬유로빙(24)에 상기 수지가 함침되며 후술되는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치(도 6의 200)를 통해 인발됨에 따라 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 내부에 상기 코어층(21)으로 형성될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 상기 코어층(21)이 상기 베이스패널(11)에만 분포됨으로 인하여 상기 돌출부(12)의 하중지지력이 취약하던 종래와 달리, 상기 베이스코어(22) 뿐만 아니라 이와 일체로 돌설되는 상기 돌출코어(23)까지 상기 섬유로빙(24)이 전체적으로 분포된다. 이를 통해, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)과 상기 보강대상물 간의 결합시 지지강도 및 내구성이 현저히 향상될 수 있다.
한편, 상기 보강층(25)은 상기 코어층(21)을 커버하도록 적층됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 외면측에 대응하는 상기 코어층(21)의 외면측에 적층되는 외측 매트부 및 상기 돌출코어(23)가 돌설된 상기 코어층(21)의 내면측에 적층되는 내측 매트부를 포함하여 적층될 수 있다.
상세히, 상기 보강층(25)은 상기 수지에 함침된 유리섬유 매트(26a,26b)가 상기 베이스패널(11)의 외면 및 상기 돌출부(12)가 돌설된 내면에 대응하도록 상기 코어층(21)의 내외면에 적층되어 일체로 인발 및 경화되어 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)는 유리섬유를 니들 펀칭을 통해 부직포 형태로 제조하거나 직조를 통한 직물 형태로 제조한 것을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다.
상기 유리섬유는 규산염을 주성분으로 하는 유리를 용융ㆍ가공하여 섬유 모양으로 가공한 것으로, 글라스 파이버 또는 글라스 울이라고 한다. 이러한 유리섬유는 내열성, 내식성, 내습성, 단열성 및 흡음성이 우수할 뿐만 아니라 유리섬유의 지름이 가늘수록 항장력과 유연성이 증가하는 특성이 있기 때문에 강화 플리스틱 원료, 전기 전열재, 축전지용 격리판, 흡음(방음)재, 단열재 등 매우 다양한 산업분야에서 널리 이용된다.
한편, 상기 베일층(27)은 상기 보강층(25)을 커버하도록 적층됨이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 외부로 노출되는 내면측에 배치되는 상기 보강층(25)을 커버하도록 상기 베이스패널(11)의 외측에 적층되는 상기 유리섬유 매트(26a,26b)에 자외선차단용 합성섬유 시트(28a,28b,이하 합성섬유 시트)가 적층될 수 있다. 이때, 상기 합성섬유 시트(28a,28b)와 상기 유리섬유 매트(26a,26b)는 상호 스티치 재봉 고정되어 구비됨이 더욱 바람직하다.
상세히, 상기 합성섬유 시트(28a,28b)는 자외선차단 기능이 있는 합성섬유 직물이라면 공지된 다양한 소재의 직물로 구비될 수 있으며, 바람직하게는 폴리에스터 섬유 시트로 구비될 수 있다. 즉, 상기 베일층(27)이 자외선에 취약한 상기 유리섬유 매트(26a,26b)를 커버함으로써 상기 유리섬유 매트(26a,26b)로 이루어진 상기 보강층(25)이 자외선에 노출되어 부식됨을 방지하도록 구비된다. 이를 통해, 특히 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 외면측에 구비되는 상기 유리섬유 매트(26a)를 자외선으로부터 보호함으로써 사용수명이 현저히 향상될 수 있다.
여기서, 상기 합성섬유 시트(28a,28b)와 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상호 스티치 재봉 고정(도 2에서 s로 표시된 부분)되어 구비됨이 바람직하다. 여기서, 스티치 재봉이라 함은 상기 합성섬유 시트(28a,28b)와 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상호 적층된 상태가 유지될 수 있을 정도로 성글게 재봉한 것으로 이해함이 바람직하다.
이를 통해, 후술되는 인발 성형 과정에서 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 상기 유리섬유 매트(26a,26b)와 긴밀하게 적층된 상태로 상기 유리섬유 복합소재 패널 제조장치(도 6의 200)를 통해 인발될 수 있으며, 인발 과정에서 상기 합성섬유 시트(28a,28b)와 상기 유리섬유 매트(26a,26b) 간의 적층 간격이 균일하게 유지될 수 있다. 또한, 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 적층된 상태로 이송시에도 상호간 분리되거나 이격됨이 실질적으로 방지될 수 있다. 이를 통해, 상기 보강층(25)과 상기 베일층(27)이 상기 베이스패널(11)의 내외면 뿐만 아니라 상기 돌출부(12)의 외면까지 전체적으로 일정한 간격을 유지하여 적층된 상태로 인발 성형되므로 최종 제조되는 패널의 품질이 현저히 향상될 수 있다.
이때, 도면에서는 상기 코어층(21)의 내측 및 외측에 적층되는 상기 유리섬유 매트(26a,26b)에 모두 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 적층되어 재봉 고정되는 것으로 도시하였으나, 경우에 따라 상기 코어층(21)의 외측에 적층되는 상기 유리섬유 매트(26a)의 외측에만 상기 합성섬유 시트(28a)가 적층되어 재봉 고정될 수도 있다. 즉, 자외선에 실질적으로 노출되는 부분에 적층되는 상기 유리섬유 매트의 외면에 상기 합성섬유 시트가 적층되도록 구비됨으로써 패널의 생산단가를 절감할 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 4b를 참조하면, 상기 베이스패널(11)의 일면측에 돌설된 복수개의 상기 돌출부(12) 중 상기 베이스패널(11)의 폭방향 양단측에 대응하는 돌출부가 외측단부로 갈수록 상기 베이스패널(11)의 폭방향 외측으로 경사지게 형성됨이 바람직하다.
상세히, 상기 베이스패널(11)의 폭방향 양단부에 상기 베이스패널(11) 내면으로부터 경사지게 돌설된 경사돌출부(13)가 길이방향을 따라 돌설됨이 바람직하다. 즉, 상기 돌출부(12)는 상기 베이스패널(11)과 실질적으로 수직방향으로 돌설되되, 상기 경사돌출부(13)는 상기 베이스패널(11)의 내면으로부터 일체로 돌출된 연결부에서 외측단부로 갈수록 폭방향 외측으로 경사지게 돌설될 수 있다. 바람직하게, 상기 경사돌출부(13)는 상기 베이스패널(11)과 40~50도 각도로 경사지게 돌설될 수 있으며, 더욱 바람직하게 45도 각도로 경사지게 돌설될 수 있다.
즉, 상기 경사돌출부(13)를 통해 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 폭방향 양단부가 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)의 대향면측으로 눌러지듯이 밀착될 수 있다. 이에 따라, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)과 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)과의 결합시 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 폭방향 양단부가 들뜸으로 인한 간극 발생이 최소화될 수 있다. 이를 통해, 간극으로 오수, 우수 등이 침투됨으로 인한 부식, 내구성 저하와 같은 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널의 제조방법에 대한 흐름도이다. 그리고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널 제조장치를 나타낸 예시도이며, 도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일실시예에 따른 유리섬유 복합소재 패널 제조장치에서 포밍가이드부를 나타낸 단면예시도이다.
도 1 내지 도 7b를 참조하면, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)은 후술되는 일련의 단계를 포함하여 제조됨이 바람직하다. 이때, 본 발명에 따른 유리섬유 복합소재 패널 제조장치(200)는 공급부(1), 함침부(2), 인발금형부(4), 및 포밍가이드부(3)를 포함한다.
상세히, 상기 공급부(1)는 상기 섬유로빙(24)이 권취된 복수개의 상기 보빈(1a)과, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 권취된 매트롤(1b,1c)을 포함함이 바람직하다. 이때, 상기 매트롤(1b,1c)은 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 상측에 적층되어 내측 매트부가 되는 유리섬유 매트(26b, 이하 내측 유리섬유 매트)가 권취된 상측 매트롤(1b)과, 상기 섬유로빙의 하측에 적층되어 외측 매트부가 되는 유리섬유 매트(26a, 이하 외측 유리섬유 매트)가 권취된 하측 매트롤(1c)을 포함함이 바람직하다. 더욱이, 상기 상측 매트롤(1b)은 후술되는 상기 포밍가이드부(3)에 형성된 제2매트가이드(6b)의 전체 길이에 각각 대응하는 폭넓이를 가지도록 재단되어 구비됨이 바람직하다.
그리고, 상기 공급부(1)의 인발방향 후측에 함침부(2)가 구비됨이 바람직하다. 상기 함침부(2)는 인발방향으로 이송되는 복수개의 상기 섬유로빙(24)과 상기 유리섬유 매트, 특히 상기 외측 유리섬유 매트(26a)에 함침되는 상기 수지가 수용된다.
한편, 상기 인발금형부(4)는 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 상하측을 감싸도록 적층된 상기 유리섬유 매트(26a,26b)의 외측을 가압하여 상기 유리섬유 복합소재 패널(100) 형상으로 인발 가공하는 장치로 이해함이 바람직하다.
상세히, 상기 인발금형부(4)는 상기 베이스패널(11)의 단면형상에 대응하여 관통 형성되는 인발홈부 및 상기 인발홈부의 일면에 상기 돌출부(12)의 단면형상에 대응하여 함몰된 함몰부를 포함한다. 이때, 상기 함몰부는 상기 인발홈부의 상측에 상향 함몰되도록 형성될 수 있다. 그리고, 상기 수지가 함침된 상기 섬유로빙(24)의 상하측으로 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 적층되되 상기 인발홈부 및 상기 함몰부를 통과하면서 가압 및 경화되어 상기 유리섬유 복합소재(100)로 최종 제조될 수 있다.
이때, 복수개의 상기 섬유로빙(24)은 상기 인발홈부 및 상기 함몰부에 연속적으로 삽입되도록 배치될 수 있다. 더불어, 상기 인발홈부의 폭방향 양단부에는 상기 경사돌출부(13)가 인발 성형되도록 상기 경사돌출부(13)의 단면형상에 대응하여 함몰된 경사함몰부가 형성될 수 있다. 더불어, 상기 인발금형부(4)는 히팅수단이 더 구비될 수 있으며, 이를 통해 상기 인발금형부(4)를 통과하면서 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)로 열경화될 수 있다.
그리고, 상기 포밍가이드부(3)는 상기 함침부(2)와 상기 인발금형부(4) 사이에 적어도 2개 이상 복수개(3a,3b,3c,3d)로 구비됨이 바람직하며, 도면에서와 같이 4개의 포밍가이드부(3)가 순차적으로 배치될 수 있다.
상세히, 상기 포밍가이드부(3)는 로빙가이드와 매트가이드를 포함함이 바람직하다. 상세히, 상기 로빙가이드는 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 인발홈부와 상기 함몰부에 연속적으로 분포되어 상기 코어층(21)으로 형성되도록 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 관통되면서 삽입 위치를 가이드하는 부분으로 이해함이 바람직하다. 그리고, 상기 포밍가이드는 상기 로빙가이드의 상하측에 이격되어 형성되며, 상기 유리섬유 매트(26a,26b) 또는 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 적층 고정된 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상기 코어층의 내외면을 커버하는 상기 보강층(25) 및 상기 베일층(27)으로 형성되도록 적층 위치 및 간격을 가이드하는 부분으로 이해함이 바람직하다.
한편, 상기 유리섬유 복합소재 패널 제조장치(200)를 이용한 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)의 제조방법은 다음의 일련의 과정을 포함함이 바람직하다.
먼저, 상기 섬유로빙(24)이 권취된 상기 보빈(1a)이 복수개로 구비되고, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 준비된다(s10). 이때, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)는 일면에 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 적층 및 재봉 고정되어 구비됨이 바람직하며, 특히 상기 외측 유리섬유 매트(26a)에 합성섬유 시트(28a, 이하 외측 합성섬유 시트)가 적층되어 재봉 고정되어 준비될 수 있다. 그리고, 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 보빈(1a)으로부터 풀려 인출되되, 상기 함침부(2), 상기 포밍가이드부(3) 및 상기 인발금형부(4)를 순차적으로 통과하도록 배치된다.
한편, 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 인발홈부의 폭방향 및 상기 함몰부의 함몰방향에 대응하여 균일하게 분포되도록, 각 상기 섬유로빙(24)의 배치위치를 1차로 가이드하는 예비로빙가이드부(3e)가 더 구비될 수도 있다.
상세히, 상기 예비로빙가이드부(3e)는 복수개의 상기 공급부(1) 및 상기 함침부(2) 사이에 배치될 수 있으며, 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 보빈(1a)에 풀려 인출된 후 상기 예비로빙가이드부(3e)를 통과함에 따라 각 상기 복수개의 섬유로빙(24)이 서로 엉킴을 방지할 수 있다. 이를 통해, 상기 코어층(21)이 최소한의 얇은 두께로 형성되도록 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 균일하게 분산 분포될 수 있다.
또한, 상기 예비로빙가이드부(3e)를 통해 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 인발홈부로부터 상기 함몰부의 내측까지 전체적으로 연속적으로 삽입되도록 위치가 가이드될 수 있다. 이를 통해, 상기 돌출부(12)까지 지지강도가 향상될 수 있으며, 상기 보강대상물 또는 상기 마감구조물(D)과 상기 유리섬유 복합소재 패널(100) 간의 결합강도가 현저히 향상될 수 있다.
한편, 복수개의 상기 섬유로빙(24)은 상기 수지가 저장된 함침부(2)로 이송된다(s20).
상세히, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 일측 및 타측에 적층되도록 배치되되, 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 적층 고정된 상기 외측 유리섬유 매트(26a)가 상기 함침부(2)에 인입된다. 그리고, 상기 섬유로빙(24) 및 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 적층 고정된 상기 외측 유리섬유 매트(26a)에 상기 수지가 함침된 후 상기 패널 성형용 금형장치(4)의 상기 인발홈부 및 상기 함몰부를 통과하면서 상호 적층되도록 인발 성형될 수 있다.
상세히, 복수개의 상기 섬유로빙(24) 및 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 외측에 적층되는 상기 외측 유리섬유 매트(26a)가 상기 함침부(2)로 이송되되, 상기 외측 유리섬유 매트(26a)는 외측에 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 적층 고정된 상태로 상기 함침부(2)로 이송될 수 있다.
그리고, 상기 포밍가이드부(3)를 통과하는 과정에서 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 내측에 적층되는 상기 내측 유리섬유 매트(26b)에 상기 섬유로빙(24) 및 상기 외측 유리섬유 매트(26a)에 함침된 상기 수지가 침투될 수 있다. 여기서, 상기 내측 유리섬유 매트(26b)에 상기 내측 합성섬유 시트(28b)가 적층 고정된 경우, 상기 내측 합성섬유 시트(28b)에도 상기 수지가 침투될 수 있다. 따라서, 복수개의 상기 섬유로빙(24), 상기 유리섬유 매트(26a,26b) 및 상기 합성섬유 시트(28a,28b)에 상기 수지가 전체적으로 함침될 수 있다.
더욱이, 상기 함침부(2)는 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 적층되어 재봉 고정된 상기 외측 유리섬유 매트(26a)가 인입되는 하부함침조와, 상기 하부함침조의 상측에 배치되며 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 통과하면서 상기 수지가 함침되도록 구비되는 상부함침조를 포함할 수 있다. 즉, 상기 하부함침조를 통과하면서 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 고정된 상기 외측 유리섬유 매트(26a)와, 상기 상부함침조를 통과하면서 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙(14)이 상기 인발홈부 및 상기 함몰부를 동시에 통과할 수 있다.
이때, 상기 내측 유리섬유 매트(26b)도 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 내측에 적층되되 상기 코어층(21)의 상기 베이스코어(22) 내면뿐만 아니라 상기 돌출코어(23)까지 전체적으로 감싸도록 배치되어 상기 인발홈부 및 상기 함몰부를 동시에 통과한다. 이를 통해, 상기 베이스패널(11)의 내면뿐만 아니라 상기 돌출부(12)까지 복수개의 상기 섬유로빙(24)을 상기 내측 유리섬유 매트(26b)가 감싸는 형상으로 적층되어 인발 성형될 수 있다. 이를 통해, 인발 성형 과정에서 상기 내측 유리섬유 매트(26b)까지 상기 수지가 자동으로 함침될 수 있다.
물론, 경우에 따라 상기 함침부(2)는 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 통과하면서 상기 수지가 상기 섬유로빙(24)에 함침되도록 구비되되, 상기 함침부(2)로부터 하측으로 흘러 배출되는 상기 수지가 상기 섬유로빙(24)의 하측에 적층되도록 배치되는 상기 외측 유리섬유 매트(26a)로 떨어지면서 함침될 수 있다. 이때, 상기 외측 유리섬유 매트(26a)의 하측에는 상기 함침부(2)로부터 흘러 배출되어 상기 유리섬유 매트(26a)에 함침되고 낙하되는 잔여수지가 수용되는 수용조가 더 구비될 수 있으며, 상기 수용조의 수지가 상기 함침부(2)로 순환되면서 사용될 수도 있다.
한편, 상기 함침부(2)를 통과하면서 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 포밍가이드부(3)에 형성된 상기 로빙가이드를 통과하면서 위치 및 밀집면적이 정렬된 후 상기 인발금형부(4)로 이송된다. 그리고, 상기 함침부(2)를 통과하면서 상기 수지가 함침된 상기 외측 유리섬유 매트(26a) 및 그의 외측에 적층 고정된 상기 외측 합성섬유 시트(28a), 그리고 상기 내측 유리섬유 매트(26b)가 상기 포밍가이드에 형성된 상기 매트가이드를 통과한다.
이때, 상기 로빙가이드는 제1로빙가이드(5a,7a)와 제2로빙가이드(5d,7d)를 포함함이 바람직하다. 상세히, 상기 제1로빙가이드(5a,7a)는 상기 포밍가이드부(3)를 가로질러 관통되는 압축관통부(5b,7b)와, 상기 압축관통부(5b,7b)의 상측으로 상기 함몰부의 내측단에 대응하는 오목부(5c,7c)가 이격되어 복수개로 형성된다. 그리고, 상기 제2로빙가이드(5d,7d)는 각 상기 오목부(5c,7c)의 상측에 이격 형성되되 상기 돌출부의 외측단부에 대응하는 위치에 관통 형성된다.
따라서, 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상기 제1로빙가이드(5a,7a)를 통과하면서 상기 베이스코어(22)의 내측에 균일하게 분포되도록 삽입 위치가 가이드될 수 있다. 이와 동시에, 상기 돌출코어(23)의 내측단에 대응하는 위치에도 상기 섬유로빙(24)이 삽입됨에 따라 상기 돌출부(12)의 결합강도 및 지지강도가 개선될 수 있다. 또한, 상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 일부는 각 상기 제2로빙가이드(5d,7d)를 통과하면서 상기 돌출코어(23)의 외측단 내부까지 연속적으로 분포되도록 삽입 위치가 가이드될 수 있다.
그리고, 상기 매트가이드는 제1매트가이드(6a,8a)와 제2매트가이드(6b,8b)를 포함함이 바람직하다. 상세히, 상기 제1매트가이드(6a,8a)는 상기 제1로빙가이드(5a,7a)의 하측에 이격되되 상기 포밍가이드부(3)를 가로질러 관통 형성된다. 물론 경우에 따라, 상기 제1매트가이드(6a,8a)는 기준비되는 상기 외측 유리섬유 매트(26a)의 최대폭을 고려하여 수평방향으로 상호 분할되되 이웃하는 폭방향 단부가 상호 적층될 수 있도록, 각 상기 제1매트가이드(6a,8a)의 단부가 중첩되는 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제2매트가이드(6b,8b)는 상기 제2로빙가이드(5d,7d)의 상측에 이격되되 수평관통부(6c,8c) 및 한쌍의 돌출관통부(6d,8d)를 포함함이 바람직하다. 상기 수평관통부(6c,8c)는 이웃하는 한쌍의 상기 제2로빙가이드(5d,7d) 사이에 수평으로 연장되어 관통 형성되며, 상기 돌출관통부(6d,8d)는 각 상기 수평관통부(6c,8c)의 양단부로부터 상측으로 연장 관통된다.
따라서, 상기 수지가 함침된 상기 외측 유리섬유 매트(26a) 및 그의 외측에 적층 고정된 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 상기 제1매트가이드(6a,8a)를 통과하면서 상기 베이스패널(11)의 외면측에 균일한 두께의 상기 보강층(25) 및 상기 베일층(27)으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 내측 유리섬유 매트(26b)가 상기 제2매트가이드(6b,8b)를 통과하면서 상기 베이스패널(11)의 내면측에 균일한 두께의 상기 보강층(25)이 형성될 수 있다. 이때, 경우에 따라 상기 내측 유리섬유 매트(26b)에 상기 내측 합성섬유 시트(28b)가 적층 고정된 경우 상기 베이스패널(11)의 내면측에도 상기 베일층(27)이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 제2매트가이드(6b,8b)는 각 상기 제2로빙가이드(5d,7d)를 기준으로 분할되어 관통 형성된다. 그리고, 상기 제2매트가이드(6b,8b)를 통과하는 상기 내측 유리섬유 매트(26b)는 상기 제2매트가이드(6b,8b)의 전체 길이에 대응하여 재단되어 준비됨이 바람직하다. 이때, 전체 길이라 함은 상기 수평관통부(6c,8c)와 한쌍의 상기 돌출관통부(6d,8d)의 길이를 합친 길이로 이해함이 바람직하다.
따라서, 재단된 각 상기 내측 유리섬유 매트(26b)가 상기 제2매트가이드(6b,8b)를 통과하면서 각 폭방향 양단부가 상기 돌출관통부(6d,8d)에 대응하여 자동으로 접혀지면서 통과한다. 이를 통해, 상기 내측 매트부(26b)의 각 양단부가 상기 함몰부의 내측에 자연스럽게 구부러져 삽입될 수 있다. 이때, 상기 돌출관통부(6d,8d)가 상기 제2로빙가이드(5d,7d)의 외측으로 이격되어 관통 형성되므로, 상기 내측 유리섬유 매트(26b)가 상기 제2매트가이드(6b,8b)를 통과하면 상기 돌출부(12)의 외측단에 대응하여 삽입되는 상기 섬유로빙(24)을 자동으로 감싸듯이 적층된 후 인발 성형될 수 있다.
이처럼, 본 발명은 상기 포밍가이드부(3)를 이용하여 평평하게 형성되는 상기 베이스패널(11)의 외면뿐만 아니라, 상기 베이스패널(11)의 내면측에 돌출되는 상기 돌출부(12)의 내부까지 상기 섬유로빙(24)이 연속적으로 분포될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 돌출부(12)의 내부에 분포되어 삽입되는 상기 섬유로빙(24)의 외측까지 상기 내측 유리섬유 매트(26b)가 감싸 적층되므로 상기 보강대상물과의 결합시 결합강도 및 인장강도가 현저히 향상될 수 있다.
또한, 상기 수지가 함침된 상기 섬유로빙(24)이 상기 인발금형부(4)측으로 갈수록 상기 베이스패널(11)과 상기 돌출부(12) 형상에 대응하여 압축되도록, 후측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드 관통단면적이 전측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 로밍가이드 관통단면적보다 작게 형성됨이 바람직하다.
그리고, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상기 인발금형부(4)측으로 갈수록 복수개의 상기 섬유로빙(24)과 인접하게 적층되도록, 후측에 구비되는 상기 포밍가이드부(3)의 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 사이 이격 간격이 전측에 구비되는 포밍가이드부(3)의 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 상기 이격 간격보다 작게 형성됨이 바람직하다.
상세히, 도 7a와 도 7b를 비교하면, 상기 함침부(2)와 인접하게 배치되는 전측 포밍가이드부(3a)는 상기 제1로빙가이드(5a)의 관통단면적이 상기 인발금형부(4)의 전측에 배치되는 후측 포밍가이드부(3d)에 형성된 제1로빙가이드(7a)의 관통단면적보다 크게 형성된다. 즉, 전측의 상기 제1로빙가이드(5a)의 상기 압축관통부(5b) 및 상기 오목부(5c)가 후측의 상기 제1로빙가이드(7a)의 상기 압축관통부(7b) 및 상기 오목부(7c)보다 전체적으로 확장되어 형성될 수 있다. 또한, 상기 후측 포밍가이드부(3d)로 갈수록 상기 압축관통부(7b) 및 상기 오목부(7c)의 형상이 실제 패널의 단면 형상에 대응하여 좀더 정밀한 형태로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 전측 포밍가이드부(3a)는 상기 제1로빙가이드(5a)를 기준으로 상기 제2로빙가이드(5c), 상기 제1매트가이드(6a) 및 상기 제2매트가이드(6b)의 각 이격 간격(k1,k2,k3)가 상기 후측 포밍가이드부(3d)와 비교하여 크게 형성된다. 이를 통해, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)의 형상이 급격하게 구부러짐과 동시에 상기 섬유로빙(24)과 가까워짐으로 인하여 적층 형상이 불량하고 내부에 공기층이 발생하는 등의 불량이 발생하는 문제점을 미연에 방지할 수 있다.
즉, 각 상기 보빈(1a)으로부터 풀려 인출되는 상기 섬유로빙(24)은 상기 예비로빙가이드부(3e)를 통과하면서 상호 엉키지 않도록 이격 분리되어 이송된다. 그리고, 상기 포밍가이드부(3)를 순차적으로 통과하면서 각 상기 섬유로빙(24)이 분리되되 점진적으로 인접하도록 압축될 수 있다. 이를 통해, 상기 돌출부(12)의 협소한 단면적 내부까지 상기 섬유로빙(24)이 다수개 삽입되어 결합강도 및 내구성이 현저히 향상되면서도, 다수개의 섬유로빙(24)이 엉키지 않고 압축될 수 있어 상기 돌출부(12) 형상이 균일하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 복수개의 상기 포밍가이드부(3)를 순차적으로 통과하면서 상기 섬유로빙(24)의 내외면측으로 점진적으로 가까워지도록 적층될 수 있다.
이처럼 본 발명은 상기 포밍가이드부(3)를 통해 복수개의 상기 섬유로빙(24)이 상호간의 엉킴없이 상호 밀집되도록 압축되어 삽입되므로 최종 제조되는 패널의 내구성이 현저히 향상될 수 있다. 또한, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상기 포밍가이드부(3)를 통과하면서 복수개의 상기 섬유로빙(24)과 최소한의 간격으로 이격되도록 압착 적층될 수 있다. 이를 통해, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)이 고밀도로 압축되면서 인발되므로 기계적 강도 및 물성이 현저히 향상될 수 있다.
더욱이, 상기 포밍가이드부(3)가 복수개로 구비되되, 상기 로빙가이드의 관통단면적이 점진적으로 감소하고, 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 사이 이격 간격이 점진적으로 좁아지도록 형성된다. 이에 따라, 상기 섬유로빙(24)과 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상기 인발금형부(4)로 인입되기 전 각 층에 대응하는 간격 및 두께로 포밍될 수 있다. 이를 통해, 최종 제조되는 패널의 전체적인 적층 두께 및 소재 분포가 균일하게 형성되므로 고품질의 보강패널을 제공받을 수 있다.
이때, 상기 인발홈부 및 상기 함몰부의 내부 용적에 의해 상기 합성섬유 시트(28a,28b), 상기 유리섬유 매트(26a,26b) 및 복수개의 상기 섬유로빙(24)에 상기 수지가 함침된 상태로 압착되듯이 통과한다. 이를 통해, 상기 섬유로빙(24) 및 상기 외측 유리섬유 매트(26a)에 함침된 상기 수지가 상기 내측 유리섬유 매트(26b)에까지 침투됨에 따라 전체적으로 수지가 함침될 수 있다.
한편, 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 고정된 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 복수개의 상기 섬유로빙(24)의 내외측에 적층 커버되도록 상기 인발금형부(4)에 인입되어 동시에 통과하면서 상기 베이스패널(11)과 상기 돌출부(12), 그리고 상기 경사돌출부(13)를 포함하는 형상으로 성형되도록 인발되고 경화된다.
이때, 상기 외측 합성섬유 시트(28a)가 상기 외측 유리섬유 매트(26a)와 상호 재봉 고정되어 준비되므로, 인발 과정에서 상호간에 긴밀하게 적층된 상태가 안정적으로 유지되면서 상기 인발금형부(4)를 통과할 수 있다. 이를 통해, 상기 베일층(27)이 상기 보강층(25)의 외면에 밀착 적층되므로 자외선으로부터 상기 보강층(25)을 보호하면서도, 각 층간의 간격이 최소화되어 실질적으로 경계없이 일체로 형성될 수 있어 얇으면서도 고강도의 보강패널을 제공받을 수 있다.
또한, 상기 베이스패널(11)의 내측에 구비되는 상기 베이스코어(22) 및 상기 돌출부(12)의 내측에 상기 베이스코어(22)와 연속적으로 구비되는 상기 돌출코어(23)를 포함하는 코어층(21)과, 상기 유리섬유 매트(26a,26b)가 상기 코어층(21)의 내외면에 적층되어 형성된 상기 보강층(25)과, 상기 합성섬유 시트(28a,28b)가 상기 유리섬유 매트(26a,26b)를 보호하도록 적층되어 형성된 상기 베일층을 포함하는 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)이 제조될 수 있다(s30). 이때, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)은 길이방향으로 연속적으로 인발 성형되되 기설정된 길이로 절단되어 사용될 수 있다.
여기서, 상기 보강층(25)은 안정적인 지지강도 및 인장강도를 제공받기 위하여 상기 유리섬유 매트 60~70% 및 상기 수지 30~40%를 포함함이 바람직하다.
더욱이, 상기 수지는 난연제가 혼합되어 형성될 수 있다. 상세히, 상기 난연제는 인계 난연제로 구비될 수 있으며, 예컨대 트리페닐포스페이트, 트리크리실릴포스페이트 등의 포스페이트 화합물, 알루미늄 메틸 메틸 포스포네이트, 시클릭 포스포네이트 등의 포스포네이트 화합물, 알루미늄 디에틸포스피네이트, 알루미늄 메틸포스피네이트 등의 포스피네이트 화합물, 헥사페녹시트리시클로포스파겐과 같은 포스파겐 화합물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군 중에서 선택될 수 있다. 이를 통해, 상기 유리섬유 복합소재 패널(100)에 난연성이 부여됨으로서 화재로 인한 상기 유리섬유의 변형 및 훼손을 미연에 방지할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 얇고 경량이면서도 종래의 금속 보강판재를 대체할 수 있는 지지강도 및 인장강도를 가지는 유리섬유 복합소재 패널(100) 및 이의 제조기술을 제공받을 수 있다.
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.
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.
11: 베이스패널 12: 돌출부
21: 코어층 25: 보강층
27: 베일층 100: 유리섬유 복합소재 패널

Claims (5)

  1. 평판형의 베이스패널의 일면측에 폭방향으로 기설정된 간격을 두고 이격되어 길이방향을 따라 돌출된 돌출부가 복수개로 형성된 유리섬유 복합소재 패널을 제조하는 제조장치에 있어서,
    섬유로빙이 권취된 복수개의 보빈과, 자외선차단용 합성섬유 시트가 각 외측에 적층되어 재봉 고정된 유리섬유 매트가 복수개의 상기 섬유로빙의 상측 및 하측에 적층되도록 상기 유리섬유 매트가 권취된 매트롤을 포함하는 공급부;
    인발방향으로 이송되는 복수개의 상기 섬유로빙과 상기 유리섬유 매트에 함침되는 수지가 수용된 함침부;
    상기 수지가 함침된 복수개의 상기 섬유로빙의 상하측을 감싸도록 적층된 상기 유리섬유 매트의 외측을 가압하도록 상기 베이스패널의 단면형상에 대응하는 인발홈부와, 상기 인발홈부의 일면측에 폭방향으로 이격되어 상기 돌출부가 일체로 인발되도록 함몰된 함몰부가 형성된 인발금형부; 및
    상기 함침부와 상기 인발금형부 사이에 인발방향을 따라 적어도 2개 이상 복수개로 다단 구비되되, 복수개의 상기 섬유로빙이 상기 인발홈부와 상기 함몰부에 연속적으로 분포되어 코어층으로 형성되도록 상기 섬유로빙의 이송위치를 가이드하는 로빙가이드와, 상기 코어층의 내외면을 커버하는 보강층 및 베일층으로 형성되도록 상기 로빙가이드의 상하측으로 상기 유리섬유 매트의 적층간격을 가이드하는 매트가이드가 형성된 포밍가이드부를 포함하되,
    상기 수지가 함침된 상기 섬유로빙이 상기 인발금형부측으로 갈수록 상기 베이스패널과 상기 돌출부 형상으로 압축되도록, 후측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드 관통단면적이 전측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드 관통단면적보다 작게 형성되며,
    상기 유리섬유 매트가 상기 인발금형부측으로 갈수록 복수개의 상기 섬유로빙과 인접하도록, 후측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 사이 이격 간격이 전측에 구비되는 상기 포밍가이드부의 상기 로빙가이드와 상기 매트가이드 사이 이격 간격보다 작게 형성됨을 특징으로 하는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 로빙가이드는 상기 포밍가이드부를 가로질러 관통되되 상측으로 상기 함몰부의 내측단에 대응하는 오목부가 이격되어 복수개로 형성되는 제1로빙가이드와, 각 상기 오목부의 상측에 상하방향으로 이격 형성되되 상기 돌출부의 외측단부에 대응하는 위치에 관통 형성된 복수개의 제2로빙가이드를 포함하고,
    상기 매트가이드는 상기 제1로빙가이드의 하측에 이격되되 상기 포밍가이드부를 가로질러 관통되는 제1매트가이드와, 상기 제2로빙가이드의 상측에 이격되되 이웃하는 한쌍의 상기 제2로빙가이드 사이에 수평으로 연장되는 수평관통부 및 상기 수평관통부의 양단부로부터 상측으로 연장 관통되되, 상호 이웃하는 단부가 각 상기 제2로빙가이드의 상측을 커버하도록 형성되는 돌출관통부를 포함하는 제2매트가이드를 포함하며,
    상기 제2매트가이드를 통과하는 상기 유리섬유 매트는 상기 제2매트가이드의 전체 길이에 대응하여 재단되어 준비됨을 특징으로 하는 유리섬유 복합소재 패널 제조장치.
  4. 평판형의 베이스패널의 일면측에 폭방향으로 기설정된 간격을 두고 이격되어 길이방향을 따라 돌출된 돌출부가 복수개로 형성된 유리섬유 복합소재 패널에 있어서,
    수지가 함침된 복수개의 섬유로빙이 상기 베이스패널의 폭방향을 따라 분포되도록 삽입되어 형성된 베이스코어 및 복수개의 상기 섬유로빙이 상기 베이스코어로부터 상기 돌출부가 돌출된 방향에 대응하여 연속적으로 분포되도록 삽입되어 형성된 돌출코어를 포함하여 인발 및 경화되어 형성된 코어층;
    상기 코어층을 커버하도록 수지가 함침된 유리섬유 매트가 상기 베이스패널의 외면에 적층되는 외측 매트부와, 상기 돌출부가 돌설된 상기 베이스패널의 내면 형상에 대응하도록 구부러져 적층되는 내측 매트부를 포함하여 상기 코어층과 일체로 인발 및 경화되어 형성된 보강층; 및
    상기 유리섬유 복합소재 패널의 외부로 노출되는 외면측에 배치되는 상기 외측 매트부를 커버하여 자외선이 차단되도록 자외선차단용 합성섬유 시트가 상기 외측 매트부와 대응되는 면적으로 구비되어 적층되되 재봉 고정되고 일체로 인발 및 경화되어 형성되는 베일층을 포함하되,
    상기 코어층은 상기 수지가 수용된 함침부와 상기 유리섬유 복합소재 패널을 인발 성형하는 인발금형부 사이에 복수개로 다단 구비되는 포밍가이드부를 가로질러 형성되는 제1로빙가이드의 상측에 이격 형성된 복수개의 제2로빙가이드에 상기 섬유로빙이 통과되면서 상기 베이스코어로부터 상기 돌출코어까지 연속적으로 삽입되어 압축 성형되며,
    상기 외측 매트부는 상기 제1로빙가이드 및 상기 제2로빙가이드의 상측에 이격되되 이웃하는 한쌍의 상기 제2로빙가이드 사이에 수평으로 연장되는 수평관통부 및 상기 수평관통부의 양단부로부터 상측으로 연장 관통되되, 상호 이웃하는 단부가 각 상기 제2로빙가이드의 상측을 커버하도록 형성되는 돌출관통부를 포함하는 제2매트가이드를 통과하면서 상기 돌출코어의 외측까지 감싸 적층되도록 압축 형성됨을 특징으로 하는 유리섬유 복합소재 패널.
  5. 삭제
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