KR102414563B1 - Method for manufacturing of composite structure including z-pin and composite structure thereby the same that - Google Patents

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정경우
이승호
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주식회사 에스컴텍
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Abstract

본 발명은 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물에 관한 것으로, 몰드를 준비하는 몰드 준비 단계; 상기 몰드 상면에 Z핀 패치가 매립될 수 있도록 삽입 홈을 가공하는 몰드 가공 단계; 상기 삽입 홈에 상기 Z핀 패치를 삽입하는 Z핀 패치 삽입 단계; 상기 몰드 상면에 섬유시트를 적층하는 섬유시트 적층 단계; 진공시스템 자재들을 배치하여 상기 몰드 내부를 진공으로 만드는 진공 단계; 상기 진공 단계 후 수지를 주입시키는 수지 주입 단계; 상기 수지 주입 단계 후, 경화가 완료된 상기 섬유시트를 상기 몰드로부터 탈형하는 탈형 단계 및 상기 복합재 구조물에 부착된 상기 Z피닝 패치의 패치 부분을 제거하는 패치 제거단계를 포함하는 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법을 제공할 수 있다.The present invention relates to a method for forming a composite structure including a Z pin and a composite structure manufactured using the same, comprising: a mold preparation step of preparing a mold; a mold processing step of machining an insertion groove so that the Z-pin patch can be embedded in the upper surface of the mold; Z-pin patch insertion step of inserting the Z-pin patch into the insertion groove; a fiber sheet lamination step of laminating a fiber sheet on the upper surface of the mold; A vacuum step of arranging vacuum system materials to create a vacuum inside the mold; a resin injection step of injecting a resin after the vacuum step; After the resin injection step, a demolding step of demolding the cured fiber sheet from the mold and a Z-pin comprising a patch removing step of removing a patch portion of the Z-peening patch attached to the composite structure A molding method may be provided.

Description

Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물{METHOD FOR MANUFACTURING OF COMPOSITE STRUCTURE INCLUDING Z-PIN AND COMPOSITE STRUCTURE THEREBY THE SAME THAT}A method for forming a composite structure including a Z-pin and a composite structure manufactured using the same

본 발명은 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물에 관한 것으로 복합재 구조물의 두께 방향으로 Z핀을 삽입한 상태로 성형하여 복합재 구조물의 층간 성능을 보강을 통해 강도를 개선할 수 있는 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for forming a composite structure including a Z-pin and a composite structure manufactured using the same. By molding in a state in which the Z-pin is inserted in the thickness direction of the composite structure, the strength can be improved by reinforcing the interlayer performance of the composite structure. It relates to a method for forming a composite structure including a Z-pin capable of being able to, and a composite structure manufactured using the same.

일반적으로 수송기구 및 항공우주 구조부재 등의 경량화 구조물에 많이 사용되고 있는 섬유강화 복합재료는 대부분 일방향 또는 직조된 강화섬유층을 적층하고 진공상태에서 수지를 주입하여 경화하는 과정을 거침으로써 제작된다.In general, fiber-reinforced composite materials, which are commonly used in lightweight structures such as transportation equipment and aerospace structural members, are manufactured by laminating a unidirectional or woven reinforcing fiber layer and injecting a resin in a vacuum to harden it.

이와 같이 적층 성형된 복합재 구조물은 두께 방향으로는 별도의 강화재가 없기 때문에 외부의 충격 등에 의하여 쉽게 강화 섬유 층과 층 사이가 분리되는 층간분리 현상이 발생된다. Since the laminate-molded composite structure does not have a separate reinforcing material in the thickness direction, an interlayer separation phenomenon in which the reinforcing fiber layer and the layer are easily separated by an external impact or the like occurs.

이러한 층간분리는 구조물의 강도를 떨어뜨리기 때문에 이를 방지하기 위한 해결 방안이 필요한 실정이다.Since such interlayer separation lowers the strength of the structure, a solution to prevent this is required.

상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물에 관한 것으로, 기존의 VARTM 공정에 Z핀을 적용하여 층간 분리 현상을 해결함으로써 강도를 높이고, 공정 효율 및 생산성 등을 개선하는Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물을 제공함에 있다.In order to solve the above problems, the present invention relates to a method for forming a composite structure including a Z pin and a composite structure manufactured using the same, and to increase the strength by applying the Z pin to the existing VARTM process to solve the delamination phenomenon , to provide a method for forming a composite structure including a Z-pin to improve process efficiency and productivity, and a composite structure manufactured using the same.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법은 몰드를 준비하는 몰드 준비 단계; 상기 몰드 상면에 Z핀 패치가 매립될 수 있도록 삽입 홈을 가공하는 몰드 가공단계; 상기 삽입홈에 상기 Z핀 패치를 삽입하는 Z핀 패치 삽입단계; 상기 몰드 상면에 섬유시트를 적층하는 섬유시트 적층단계; 진공시스템 자재들을 배치하여 상기 몰드 내부를 진공으로 만드는 진공 단계; 상기 진공 단계 후 수지를 주입시키는 수지 주입단계; 상기 수지 주입 단계 후, 경화가 완료된 복합재 구조물을 상기 몰드로부터 탈형하는 탈형단계 및 상기 복합재 구조물에 부착된 상기 Z핀 패치의 패치 부분을 제거하는 패치 제거단계를 포함하는 Z핀을 포함할 수 있다.In order to solve the above problems, a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention comprises: a mold preparation step of preparing a mold; a mold processing step of machining an insertion groove so that the Z-pin patch can be embedded in the upper surface of the mold; Z-pin patch insertion step of inserting the Z-pin patch into the insertion groove; a fiber sheet lamination step of laminating a fiber sheet on the upper surface of the mold; A vacuum step of arranging vacuum system materials to create a vacuum inside the mold; a resin injection step of injecting a resin after the vacuum step; After the resin injection step, a demolding step of demolding the cured composite structure from the mold and a Z-pin including a patch removing step of removing a patch portion of the Z-pin patch attached to the composite structure.

또한, 상기 Z핀 패치는, 고무 재질로 형성된 패치 및 상기 패치에 삽입된 다수개의 Z핀을 포함하는 Z핀을 포함할 수 있다.In addition, the Z-pin patch may include a patch formed of a rubber material and a Z-pin including a plurality of Z-pins inserted into the patch.

또한, 상기 패치는, 상기 패치 제거단계에서 상기 Z핀이 상기 패치로부터 쉽게 분리될 수 있도록 형성된 패치홀을 포함하고, 상기 패치홀은, 상기 패치와 상기 Z핀의 접촉면적을 줄일 수 있도록 양측면이 대칭되는 지그재그 형태로 형성된 홀인 것을 특징으로 한다.In addition, the patch includes a patch hole formed so that the Z-pin can be easily separated from the patch in the patch removal step, and the patch hole has both sides so as to reduce a contact area between the patch and the Z-pin. It is characterized in that the hole is formed in a symmetrical zigzag shape.

또한, 상기 패치 제거단계 후, 상기 복합재 구조물에 추가 부재를 접합하는 접합 단계를 더 포함하고, 상기 접합 단계는, 상기 복합재 구조물과 추가 부재가 가조립된 상태에서 섬유 시트를 상기 복합재 구조물의 상기 Z핀 부분과 상기 추가 부재가 연결되는 부분을 감싸도록 적층하고, 상기 섬유 시트에 수지를 주입한 다음 경화시켜 접합하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the patch removal step, further comprising a bonding step of bonding an additional member to the composite structure, wherein the bonding step, in a state in which the composite structure and the additional member are temporarily assembled, the fiber sheet is attached to the Z pin of the composite structure It is characterized in that the part and the additional member are laminated so as to surround the connected part, and the resin is injected into the fiber sheet and then cured and joined.

또한, 상기 Z핀 패치 삽입단계 후, 상기 Z핀과 상기 섬유시트의 접착력을 높이기 위하여 상기 Z핀에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계를 더 포함할 수 있다.In addition, after the Z-pin patch insertion step, in order to increase the adhesion between the Z-pin and the fiber sheet, the method may further include an adhesive application step of applying an adhesive to the Z-pin.

또한, 상기 접착제는, 에폭시수지 100 내지 110중량부, 경화제 40 내지 90중량부, 아민계 촉진제 0.1 내지 10중량부 및 실란커플링제 0.2 내지 7중량부를 포함할 수 있다.In addition, the adhesive may include 100 to 110 parts by weight of an epoxy resin, 40 to 90 parts by weight of a curing agent, 0.1 to 10 parts by weight of an amine-based accelerator, and 0.2 to 7 parts by weight of a silane coupling agent.

또한, 상기 경화제는, 산무수물계 경화제 및 포름알데히드와 페놀과의 축합물을 포함하고, 상기 산무수물계 경화제는, 프탈릭 무수물, 말레익 무수물, 트리멜리틱 무수물, 파이로멜리틱 무수물, 헥사하이드로프탈릭 무수물, 테트라 하이드로프탈릭 무수물, 메틸나딕 무수물, 나딕 무수물, 및 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 한다.In addition, the curing agent includes an acid anhydride curing agent and a condensate of formaldehyde and phenol, and the acid anhydride curing agent is phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexa It is characterized in that at least one member selected from the group consisting of hydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, nadic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride.

또한, Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 의해 제조된 복합재 구조물을 제공할 수 있다.In addition, it is possible to provide a composite structure manufactured by a method for forming a composite structure including a Z pin.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법 및 이를 이용해 제조된 복합재 구조물은 기본적으로 복합재 구조물의 두께 방향으로 Z핀을 삽입하는 방법을 방법을 적용함으로써 층간분리 성능의 보강 효과가 있다.The composite structure molding method including the Z-pin according to the embodiment of the present invention as described above and the composite structure manufactured using the same are basically applied to the method of inserting the Z-pin in the thickness direction of the composite structure, thereby improving the interlayer separation performance. has a reinforcing effect.

또한, 복합재 구조물과 추가 부재를 연결할 경우 Z핀을 이용하여 접합함으로써, 접합 부분의 강도를 보완할 수 있는 장점이 있다.In addition, when connecting the composite structure and the additional member, there is an advantage in that the strength of the bonding portion can be supplemented by bonding using a Z pin.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 흐름도.
도 2의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 성형 단계를 도시한 예시도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법으로 제조한 복합재 구조물의 예시도.
도 4의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 패치에 패치홀이 형성된 모습을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 접합단계가 적용되는 선박을 도시한 예시도.
도 6의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 접합단계를 도시한 예시도.
1 is a flowchart of a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention.
2 (a) to (f) are exemplary views showing the forming step of the method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view of a composite structure manufactured by a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention.
4 (a), (b) is an exemplary view showing a state in which a patch hole is formed in the patch of the composite structure molding method including the Z-pin according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a vessel to which the bonding step of the method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention is applied.
Figure 6 (a) to (c) is an exemplary view showing the bonding step of the composite structure molding method including the Z pin according to an embodiment of the present invention.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, the description of the present invention with reference to the drawings is not limited to specific embodiments, and various modifications may be made and various embodiments may be provided. In addition, it should be understood that the contents described below include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.In the following description, terms such as 1st, 2nd, etc. are terms used to describe various components, meanings are not limited thereto, and are used only for the purpose of distinguishing one component from other components.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.Like reference numbers used throughout this specification refer to like elements.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as "comprises", "comprises" or "have" described below are intended to designate the existence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification. It should be construed as not precluding the possibility of addition or existence of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 6를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings 1 to 6 .

도1은 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 흐름도이고, 도 2의 (a) 내지 (f)는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 성형 단계를 도시한 예시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법으로 제조한 복합재 구조물의 예시도이고, 도 4의 (a), (b)는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 패치에 패치홀이 형성된 모습을 도시한 예시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 접합단계가 적용되는 선박을 도시한 예시도이며, 도 6의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법의 접합단계를 도시한 예시도이다.1 is a flowchart of a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 (a) to (f) are a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention. It is an exemplary view showing the forming step of, Figure 3 is an exemplary view of a composite structure manufactured by a method for forming a composite structure including a Z-pin according to an embodiment of the present invention, Figure 4 (a), (b) is It is an exemplary view showing a state in which a patch hole is formed in a patch of a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention. It is an exemplary view showing a vessel to which the bonding step of .

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법은 몰드 준비단계(S10), 몰드 가공단계(S20), Z핀 패치 삽입단계(S30), 섬유시트 적층단계(S40), 진공단계(S50), 수지 주입단계(S60), 탈형단계(S70) 및 패치 제거단계(S80)를 포함할 수 있다.1 to 3, the method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention includes a mold preparation step (S10), a mold processing step (S20), a Z pin patch insertion step (S30), a fiber sheet It may include a lamination step (S40), a vacuum step (S50), a resin injection step (S60), a demolding step (S70) and a patch removal step (S80).

구체적으로, 본 발명은 기존의 복합물 구조를 제조하는 LRTM 공정 또는 VARTM 공정에 Z핀(3)을 포함하는 성형 단계를 추가한 것으로, 강도 및 내구성을 강화시키는 것을 특징으로 한다.Specifically, the present invention is characterized in that by adding a molding step including the Z pin (3) to the LRTM process or VARTM process for manufacturing the existing composite structure, strength and durability are strengthened.

본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법을 설명하기 앞서, Z핀 패치에 대해 설명하고자 한다.Prior to describing the method for forming a composite structure including a Z-pin according to an embodiment of the present invention, a Z-pin patch will be described.

Z핀 패치는 본 발명에서 복합재 구조물의 층간분리 성능을 보강할 뿐만 아니라, 복합재 구조물과 추가 부재를 연결할 때, 접합 부분의 강도를 보완하기 위한 것으로 패치(2)에 Z핀(3)이 삽입된 형태로 형성될 수 있다.The Z-pin patch not only reinforces the delamination performance of the composite structure in the present invention, but also supplements the strength of the joint when connecting the composite structure and additional members. The Z-pin 3 is inserted into the patch 2 can be formed in the form.

더욱 자세하게는, Z핀(3)은 핀 형태로 형성되어 패치(2)에 삽입될 수 있으며, 다수개가 구비되어 패치(2)에 빽빽하게 삽입될 수 있다.In more detail, the Z pin 3 may be formed in a pin shape and inserted into the patch 2 , and a plurality of Z pins may be provided and densely inserted into the patch 2 .

이때, Z 핀(3)은 외면에 다수개의 돌기가 형성될 수 있으며, 돌기의 형태는 다양하게 형성될 수 있다. 이에 따라, Z핀(3)은 연결되는 재료와의 접촉 면적이 증가함에 따라 삽입 후 박리 현상을 방지할 수 있으며, 연결부분에 대한 결합력을 증가시키는 효과를 제공할 수 있다. In this case, a plurality of protrusions may be formed on the outer surface of the Z pin 3 , and the shape of the protrusions may be formed in various ways. Accordingly, the Z pin 3 can prevent peeling after insertion as the contact area with the material to be connected increases, and can provide an effect of increasing the bonding force to the connecting portion.

패치(2)는 고무, 폴리우레탄, 실리콘 등 핀이 삽입될 수 있는 재질로 형성될 수 있으며, 고무로 형성되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다. The patch 2 may be formed of a material into which a pin can be inserted, such as rubber, polyurethane, silicone, etc., and is most preferably formed of rubber, but is not limited thereto.

또한, 도 4를 참조하면, 패치(2)는 Z핀(3)이 패치(2)로부터 쉽게 분리될 수 있도록 패치홀(8)을 포함할 수 있다.Also, referring to FIG. 4 , the patch 2 may include a patch hole 8 so that the Z pin 3 can be easily separated from the patch 2 .

패치홀(8)은 패치(2)와 Z핀의 접촉면적을 줄임으로써 Z핀이 쉽게 분리될 수 있도록 형성된 홀로, 다양한 형태로 형성될 수 있다.The patch hole 8 is a hole formed so that the Z-pin can be easily separated by reducing the contact area between the patch 2 and the Z-pin, and may be formed in various shapes.

가장 바람직하게는, 패치홀(8)은 도 4와 같이 양측면이 대칭되는 지그재그 형태로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.Most preferably, the patch hole 8 may be formed in a zigzag shape in which both sides are symmetrical as shown in FIG. 4 , but is not limited thereto.

이와 같이 형성된 Z핀 패치는 본 발명에서 가장 중요한 구성이며, 이를 포함하는 복합재 구조물 성형방법에 대하여 설명하고자 한다.The Z-pin patch formed in this way is the most important configuration in the present invention, and a method of forming a composite structure including the same will be described.

먼저, 몰드 준비단계(S10)는 복합재 구조물을 성형하기 위해 몰드(1)를 준비하는 단계로, 구조물의 형태에 따라 맞춤형 몰드(1)를 준비할 수 있다. 이때, 몰드(1)는 개방형 몰드를 준비하는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.First, the mold preparation step ( S10 ) is a step of preparing the mold 1 to form the composite structure, and a customized mold 1 may be prepared according to the shape of the structure. At this time, it is most preferable to prepare an open mold for the mold 1, but the present invention is not limited thereto.

도 2의 (a)를 참조하면, 몰드 가공단계(S20)는 몰드(1) 상면에 Z핀 패치가 삽입될 수 있도록 삽입홈(7)을 가공하는 단계이다. 몰드 가공단계(S20)를 통해 몰드(1)에 삽입홈(7)이 형성됨으로써 복합재 구조물과 Z핀(3)이 일체화 되는 성형이 이루어질 수 있다.Referring to Figure 2 (a), the mold processing step (S20) is a step of processing the insertion groove 7 so that the Z-pin patch can be inserted into the upper surface of the mold (1). By forming the insertion groove 7 in the mold 1 through the mold processing step S20, molding in which the composite structure and the Z-pin 3 are integrated can be made.

이때, 몰드 가공단계(S20)는 Z핀 패치가 삽입될 수 있도록 Z핀 패치의 형태에 맞는 크기로 가공되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.At this time, the mold processing step (S20) is preferably processed to a size suitable for the shape of the Z-pin patch so that the Z-pin patch can be inserted, but is not limited thereto.

또한, 몰드 가공단계(S20)는 삽입홈(7)의 높이가 패치(2)의 높이와 동일하거나, 패치(2)보다 높게 가공되는 것이 바람직하며, 가장 바람직하게는 삽입홈(7)의 높이는 패치(2)의 높이보다 0 내지 5 mm 높게 가공되는 것이다.In addition, in the mold processing step (S20), the height of the insertion groove 7 is the same as the height of the patch 2 or is preferably processed higher than the patch 2, and most preferably, the height of the insertion groove 7 is It is to be processed 0 to 5 mm higher than the height of the patch (2).

이때, 삽입홈(7)의 높이가 패치(2)의 높이보다 낮게 가공될 경우, 추후 Z핀 패치 상면에 적층될 섬유시트(4)가 삽입홈(7)보다 높게 위치한 패치(2)로 인해 굴곡이 생기게 되고, 이에 복합재 구조물 표면에 오목한 형태의 홈이 형성될 수 있어 바람직하지 않다. 반면, 삽입홈(7)의 높이가 패치(2)의 높이보다 5 mm를 초과하여 높게 가공될 경우, 섬유시트(4)가 삽입홈(7)보다 낮게 위치한 패치(2)로 인해 굴곡이 생기게 되고, 이에 복합재 구조물 표면에 볼록한 형태의 돌기가 형성될 수 있어 바람직하지 않다. At this time, when the height of the insertion groove 7 is processed lower than the height of the patch 2, the fiber sheet 4 to be laminated on the upper surface of the Z-pin patch later is due to the patch 2 positioned higher than the insertion groove 7 It is undesirable because the curvature may cause a concave groove to be formed on the surface of the composite structure. On the other hand, when the height of the insertion groove 7 is processed to be higher than the height of the patch 2 by more than 5 mm, the fiber sheet 4 is bent due to the patch 2 positioned lower than the insertion groove 7 This is not preferable because protrusions of a convex shape may be formed on the surface of the composite structure.

도 2의 (b)를 참조하면, Z핀 패치 삽입단계(S30)는 삽입홈(7)에 Z핀 패치를 삽입하는 단계이다.Referring to Figure 2 (b), the Z-pin patch insertion step (S30) is a step of inserting the Z-pin patch into the insertion groove (7).

상기와 같이 삽입홈(7)에 Z핀 패치를 삽입하여 복합재 구조물의 성형을 진행함으로써, 복합재 구조물에 Z핀이 삽입된 형태를 제조할 수 있다.By inserting the Z-pin patch into the insertion groove 7 as described above and forming the composite structure, a form in which the Z-pin is inserted into the composite structure can be manufactured.

다음으로 이루어지는 섬유시트 적층단계(S40)는 Z핀 패치 삽입 후, 몰드(1) 상면에 섬유시트(4)를 적층하는 단계로 다수 겹의 섬유시트(4)가 적층되는 것이 바람직하다.The fiber sheet lamination step (S40) consisting of the following is a step of laminating the fiber sheet 4 on the upper surface of the mold 1 after the Z-pin patch is inserted.

이때, 섬유시트(4)는 다양한 섬유로 형성될 수 있으며, 탄소 섬유 또는 유리 섬유로 형성되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In this case, the fiber sheet 4 may be formed of various fibers, and most preferably formed of carbon fibers or glass fibers, but is not limited thereto.

또한, 섬유시트 적층단계(S40)는 몰드(1) 상면에 섬유시트(4) 적층 시, 몰드(1) 상면에 노출되어 있는 Z핀(3)에도 섬유시트(4)가 삽입되어 적층될 수 있도록 한다.In addition, in the fiber sheet lamination step (S40), when the fiber sheet 4 is laminated on the upper surface of the mold 1, the fiber sheet 4 is inserted into the Z pin 3 exposed on the upper surface of the mold 1 to be laminated. let it be

진공단계(S50)는 진공시스템 자재들을 배치하여 몰드(1) 내부를 진공으로 만드는 단계이다.The vacuum step (S50) is a step of making the inside of the mold 1 a vacuum by arranging the vacuum system materials.

본 발명에서의 진공시스템 자재는 일반적으로 RTM 공정에서 사용되고 있는 진공시스템 자재들을 의미하며, 실란트 테이프, 진공백 및 진공펌프를 포함할 수 있다.The vacuum system material in the present invention generally refers to the vacuum system material used in the RTM process, and may include a sealant tape, a vacuum bag, and a vacuum pump.

더욱 자세하게는, 진공단계(S50)는 실란트 테이프와 진공백을 이용하여 몰드(1)를 밀폐시킨 후, 진공펌프를 이용하여 몰드(1) 내부를 진공으로 만들 수 있다.More specifically, in the vacuum step ( S50 ), the mold 1 may be sealed using a sealant tape and a vacuum bag, and then the inside of the mold 1 may be evacuated using a vacuum pump.

수지 주입단계(S60)는 몰드(1) 내부가 진공인 상태에서 수지(5)를 주입하는 단계로, 본 발명에서 사용되는 수지는 열경화성 수지인 것이 바람직하다.The resin injection step (S60) is a step of injecting the resin 5 in a vacuum inside the mold 1, and the resin used in the present invention is preferably a thermosetting resin.

이때, 열경화성 수지는 에폭시 수지, 폴리에스테르 등 열경화성 수지가 사용될 수 있으며, 에폭시 수지가 사용되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지 않는다.In this case, as the thermosetting resin, a thermosetting resin such as an epoxy resin or polyester may be used, and an epoxy resin is most preferably used, but is not limited thereto.

도 2의 (e)를 참조하면, 탈형단계(S70)는 수지(5) 주입 후, 경화가 완료된 복합재 구조물을 몰드(1)로부터 탈형하는 단계이다.Referring to FIG. 2E , the demolding step S70 is a step of demolding the cured composite structure from the mold 1 after the resin 5 is injected.

탈형단계(S70)를 통해 Z핀 패치가 삽입된 상태의 복합재 구조물을 제조할 수 있다.Through the demolding step (S70), it is possible to manufacture a composite structure in a state in which the Z-pin patch is inserted.

마지막으로 도 2의 (f)를 참조하면, 패치 제거단계(S80)는 복합재 구조물에 부착된 Z핀 패치로부터 패치(2)를 제거하는 단계이다.Finally, referring to FIG. 2(f), the patch removal step (S80) is a step of removing the patch 2 from the Z-pin patch attached to the composite structure.

패치 제거단계(S80)를 마친 복합재 구조물은 Z핀(3)만 삽입된 상태로 사용할 수 있으며, Z핀(3)을 통해 다른 복합재 구조물과 연결할 수 있는 장점이 있다.The composite structure after the patch removal step (S80) can be used with only the Z pin 3 inserted, and has the advantage of being able to connect to other composite structures through the Z pin 3 .

도 5 내지 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법은 패치 제거단계(S80) 후, 복합재 구조물(10)에 추가 부재(20)를 접합하는 접합단계를 더 포함할 수 있다.5 to 6 , the method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention includes a bonding step of bonding the additional member 20 to the composite structure 10 after the patch removing step (S80) may include more.

접합단계는 복합재 구조물(10)과 추가 부재(20)를 조립할 때 수행되는 단계로, 추가 부재(20)는 복합재 구조물(10)과 동일한 방법으로 성형된 구조물뿐만 아니라, 복합재 구조물(10)과 결합되는 다양한 종류의 구조물일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The bonding step is a step performed when assembling the composite structure 10 and the additional member 20 , and the additional member 20 is combined with the composite structure 10 as well as the structure formed in the same manner as the composite structure 10 . It may be a variety of types of structures to be used, but is not limited thereto.

도 5의 (a)를 참조하면, 접합단계는 복합재 구조물(10)과 추가 부재(20)가 가조립된 상태에서 진행될 수 있다. 더욱 자세하게는, 도 5의 (b)를 참조하면, 접합단계는 섬유시트(4)를 복합재 구조물(10)의 Z핀(3) 부분과 추가 부재(20)가 연결되는 부분을 감싸도록 적층하여 섬유시트(4)가 복합재 구조물(10)과 추가 부재(20)를 연결할 수 있도록 한다. 이후, 도 5의 (c)를 참조하면, 접합단계는 섬유시트(4)에 수지(5)를 주입한 다음 경화시켜 마무리할 수 있다.Referring to FIG. 5A , the bonding step may be performed in a state in which the composite structure 10 and the additional member 20 are temporarily assembled. More specifically, referring to FIG. 5 (b), the bonding step is to laminate the fiber sheet 4 to surround the portion where the Z pin 3 of the composite structure 10 and the additional member 20 are connected. A fibrous sheet (4) allows the composite structure (10) and the additional member (20) to be connected. Thereafter, referring to FIG. 5C , the bonding step may be finished by injecting the resin 5 into the fiber sheet 4 and then curing it.

이때, 접합단계는 섬유시트(4)에 수지(5)를 주입하는 과정에서 추가 장비 없이 간단하게 수작업으로 진행할 수 있는 핸드레이업 방식을 사용하는 것이 가장 바람직하다.At this time, it is most preferable to use a hand layup method that can be easily performed manually without additional equipment in the bonding step in the process of injecting the resin 5 into the fiber sheet 4 .

핸드레이업 방식은 수작업으로 섬유시트(4)를 층층이 쌓은 후 수지를 바르거나, 섬유시트(4)와 수지(5)를 교대로 발라 섬유시트(4)에 수지(5)를 주입시킨 다음 탈포한 후 경화하는 공정이다.In the hand layup method, the fiber sheet 4 is manually stacked layer by layer and then the resin is applied, or the fiber sheet 4 and the resin 5 are alternately applied to inject the resin 5 into the fiber sheet 4 and then defoaming. It is a curing process after

이와 같이, 접합단계는 상기와 같은 과정을 통해 복합재 구조물(10)가 추가 부재(20)의 접합 부분의 강도를 높일 수 있으며, 보다 견고한 상태가 될 수 있도록 할 수 있다.In this way, in the bonding step, the composite structure 10 can increase the strength of the bonding portion of the additional member 20 through the process as described above, and it can be made to be in a more rigid state.

본 발명의 실시예에 따른 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법은 Z핀 패치 삽입단계 후, 도포단계를 더 포함할 수 있다.The method for forming a composite structure including a Z pin according to an embodiment of the present invention may further include a coating step after the Z pin patch insertion step.

도포단계는 Z핀(3)과 섬유시트(4)의 접착력을 높이기 위하여 Z핀(3)에 접착제를 도포하는 단계로, 스프레이 방식, 침지 방식 등 다양한 방식으로 도포할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.The application step is a step of applying an adhesive to the Z pin 3 in order to increase the adhesion between the Z pin 3 and the fiber sheet 4, and may be applied in various ways such as a spray method, an immersion method, and the like, but is not limited thereto. .

여기서, 접착제는 에폭시수지 100 내지 110중량부, 경화제 40 내지 90중량부, 아민계 촉진제 0.1 내지 10중량부 및 실란커플링제 0.2 내지 7중량부를 포함할 수 있다.Here, the adhesive may include 100 to 110 parts by weight of an epoxy resin, 40 to 90 parts by weight of a curing agent, 0.1 to 10 parts by weight of an amine-based accelerator, and 0.2 to 7 parts by weight of a silane coupling agent.

에폭시 수지는 접착제가 접착성능을 가지기 위해 첨가하는 것으로, 100중량부 미만일 경우 접착제의 접착성능이 떨어지고, 110중량부를 초과할 경우 점도가 높아 상용성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.Epoxy resin is added to the adhesive to have adhesive performance, and when it is less than 100 parts by weight, the adhesive performance of the adhesive decreases, and when it exceeds 110 parts by weight, the viscosity is high and compatibility is lowered.

이러한 에폭시 수지는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 나프탈렌계 에폭시 수지 및 벤조아진 구조를 포함하는 에폭시 수지 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The epoxy resin may include at least one of a bisphenol A-type epoxy resin, a bisphenol F-type epoxy resin, a bisphenol S-type epoxy resin, a naphthalene-based epoxy resin, and an epoxy resin having a benzoazine structure.

경화제는 에폭시수지의 경화가 될 수 있도록 첨가하는 것으로, 40중량부 미만일 경우 경화가 완전히 진행되지 않는 문제가 있으며, 90중량부를 초과할 경우 점도가 높아 상용성이 저하되고 경화시간이 너무 짧아지는 문제로 인한 물성 저하가 생길 수 있어 바람직하지 않다.A curing agent is added so that the epoxy resin can be cured. If it is less than 40 parts by weight, there is a problem that curing does not proceed completely. This is not preferable because it may cause deterioration of physical properties.

또한, 경화제는 산무수물계 경화제 및 포름알데히드와 페놀과의 축합물을 포함할 수 있다.In addition, the curing agent may include an acid anhydride-based curing agent and a condensate of formaldehyde and phenol.

여기서, 산무수물계 경화제는, 프탈릭 무수물, 말레익 무수물, 트리멜리틱 무수물, 파이로멜리틱 무수물, 헥사하이드로프탈릭 무수물, 테트라 하이드로프탈릭 무수물, 메틸나딕 무수물, 나딕 무수물, 및 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.Here, the acid anhydride-based curing agent is phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, nadic anhydride, and methylhexahydride It may be at least one selected from the group consisting of loftalic anhydride.

이때, 산무수물계 경화제는 단독으로 사용하기 보다는 2종 이상을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable to use a mixture of two or more types of the acid anhydride-based curing agent rather than using it alone.

이때, 포름알데히드와 페놀과의 축합물은, 산무수물계 경화제 100중량부를 기준으로, 15 내지 25중량부 사용하는 것이 좋으며, 20중량부인 것이 가장 바람직하다. 포름알데히드와 페놀과의 축합물의 양이 25중량부를 초과하는 경우에는 경화시간이 너무 짧고, 점도의 증가로 상용성이 떨어져 그로 인한 물성 저하를 나타낼 수 있으며, 반대로 15중량부 미만에서는 내열성이 기대치에 못미치는 문제가 있다.In this case, the condensate of formaldehyde and phenol is preferably used in an amount of 15 to 25 parts by weight, most preferably 20 parts by weight, based on 100 parts by weight of the acid anhydride-based curing agent. If the amount of the condensate of formaldehyde and phenol exceeds 25 parts by weight, the curing time is too short, and the compatibility decreases due to an increase in viscosity, which may indicate deterioration of physical properties. There is a problem that is not enough.

아민계 촉진제는 접착제의 경화 속도를 증가시킬 수 있는 것으로, 10중량부를 초과하는 경우에는 가사시간이 너무 짧고 반응 중 부산물 등의 영향으로 물성 저하를 보일 수 있으며, 0.1중량부 미만에서는 경화가 완전히 진행되지 않는 문제가 있어 바람직하지 않다.The amine-based accelerator can increase the curing speed of the adhesive, and when it exceeds 10 parts by weight, the pot life is too short, and physical properties may deteriorate due to the influence of by-products during the reaction. It is not preferable because there is a problem that it does not work.

실란커플링제는 접착제의 접착력 증진을 위한 것으로, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리스(2-에틸에톡시)실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸트리메톡시실란, (3-글라이시독시프로필)메틸디에톡시실란, 3-글라이시독시프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, 비스[3-(트리스에톡시실릴)프로필]테트라설파이드, 3-머캅토프로필메틸디메톡시실란 또는 3-머캅토프로필트리메톡시실란 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The silane coupling agent is for enhancing the adhesion of the adhesive, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl)-3-aminopropyltris(2-ethylethoxy)silane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, (3-glycidoxypropyl)methyldiethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, N-phenylaminopropyltrimethoxysilane, bis [3-(trisethoxysilyl)propyl]tetrasulfide, 3-mercaptopropylmethyldimethoxysilane, or 3-mercaptopropyltrimethoxysilane.

이러한 실란커플링제는 0.2중량부 미만일 경우 접착력 증진 효과가 미미하며, 7중량부를 초과할 경우 접착제의 접착력이 저하되는 문제가 있다.When the amount of the silane coupling agent is less than 0.2 parts by weight, the adhesion enhancing effect is insignificant, and when it exceeds 7 parts by weight, there is a problem in that the adhesive strength of the adhesive is lowered.

이와 같이 제조된 접착제는 접착력이 우수할 뿐만 아니라, 유리전이온도가 170℃이상으로 초고내열성인 특징을 가지며, 우수한 기계적 특성을 나타내는 장점이 있어, 다양한 분야에서 사용할 수 있다.The adhesive prepared in this way not only has excellent adhesion, but also has an ultra-high heat resistance with a glass transition temperature of 170° C. or higher, and has the advantage of exhibiting excellent mechanical properties, so that it can be used in various fields.

또한, 본 발명에서는, 접착제의 점도 조절을 용이하게 하기 위해서, 통상적으로 업계에서 사용되는 희석제 등을 더 포함하거나, 필요에 따라 착색안료, 용제, 가소제, 증점제, 소포제, 레벨링제, 충전제 등을 더 첨가하여 사용할 수도 있다.In addition, in the present invention, in order to facilitate the adjustment of the viscosity of the adhesive, it further comprises a diluent commonly used in the industry, or, if necessary, a coloring pigment, a solvent, a plasticizer, a thickener, an antifoaming agent, a leveling agent, a filler, etc. It can also be used by adding.

상기와 같은 성형방법을 의해 제조된 복합재 구조물을 제공할 수 있다.It is possible to provide a composite structure manufactured by the molding method as described above.

이러한 복합재 구조물은 기본적으로 복합재 구조물의 두께 방향으로 Z핀을 삽입하는 방법을 방법을 적용함으로써 층간분리 성능의 보강 효과가 있다.Such a composite structure basically has the effect of reinforcing the delamination performance by applying the method of inserting the Z-pin in the thickness direction of the composite structure.

또한, 복합재 구조물과 추가 부재를 연결할 경우 Z핀을 이용하여 접합함으로써, 접합 부분의 강도를 보완할 수 있는 장점이 있다.In addition, when connecting the composite structure and the additional member, there is an advantage in that the strength of the bonding portion can be supplemented by bonding using a Z pin.

이하, 실시되는 실험 예들은 이해를 돕기 위하여 제시되는 것으로서, 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 권리범위가 하기 실험 예들에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, experimental examples carried out are presented to aid understanding, and are merely illustrative of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to the following experimental examples.

[실시예1][Example 1]

에폭시수지(비스페놀 A형 에폭시 수지) 105중량부, 경화제 50중량부, 아민계 촉진제 0.3중량부 및 실란커플링제(N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필 메틸디메톡시실란)0.5중량부를 혼합하여 접착제를 제조하였다.105 parts by weight of an epoxy resin (bisphenol A type epoxy resin), 50 parts by weight of a curing agent, 0.3 parts by weight of an amine accelerator, and 0.5 parts by weight of a silane coupling agent (N-(2-aminoethyl)-3-aminopropyl methyldimethoxysilane) An adhesive was prepared by mixing.

이때, 경화제는 산무수물계 경화제(프탈릭 무수물) 100중량부 및 포름알데히드와 페놀과의 축합물 20중량부를 혼합하였다.At this time, the curing agent was mixed with 100 parts by weight of an acid anhydride-based curing agent (phthalic anhydride) and 20 parts by weight of a condensate of formaldehyde and phenol.

[실시예2][Example 2]

산무수물계 경화제가 프탈릭 무수물, 말레익 무수물 및 트리멜리틱 무수물이 1:1:1의 비율로 혼합되어 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.An acid anhydride-based curing agent was prepared in the same manner as in Example 1, except that phthalic anhydride, maleic anhydride, and trimellitic anhydride were mixed in a ratio of 1:1:1.

[비교예1][Comparative Example 1]

경화제가 110중량부인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the curing agent was 110 parts by weight.

[비교예2][Comparative Example 2]

실란커플링제가 0.1중량부인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1, except that the silane coupling agent was 0.1 parts by weight.

[비교예3][Comparative Example 3]

아민계 촉진제가 15중량부인 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 제조하였다.It was prepared in the same manner as in Example 1 except that the amine-based accelerator was 15 parts by weight.

[실험예1] 시편제조[Experimental Example 1] Specimen preparation

실시예 1 내지 2와 비교예 1 내지 3과 같이 배합하여 이를 40 내지 60℃에서 교반한 다음 실온의 진공 오븐에서 상온 감압 건조시켜 접착제 내의 잔류 유기용매 및 기포 등을 제거하였다.Examples 1 to 2 and Comparative Examples 1 to 3 were blended together, stirred at 40 to 60° C., and then dried under reduced pressure at room temperature in a vacuum oven at room temperature to remove residual organic solvents and bubbles in the adhesive.

상기 접착제는 몰드에 채운 후 대류오븐에서 110℃ 1시간 및 180℃ 2시간의 경화조건으로 시편을 제조하였다. After the adhesive was filled in a mold, a specimen was prepared under curing conditions of 110° C. for 1 hour and 180° C. for 2 hours in a convection oven.

[실험예 2] 유리전이온도 및 파과인성 측정[Experimental Example 2] Glass transition temperature and breakthrough toughness measurement

실험예 1에서 제조한 각 시편은, 시차열량주사계(DSC; DSC 200, NETZSCH, Germany) 방법으로 유리전이온도를 측정하였으며, 또한, 만능재료시험기(Universal Test Machine, UTM; LR5K, Lloyd Instruments Ltd, United Kingdom)를 사용하여 파괴인성을 측정한 후 그 결과를 표 1에 정리하여 나타내었다.For each specimen prepared in Experimental Example 1, the glass transition temperature was measured by a differential calorimetry (DSC; DSC 200, NETZSCH, Germany) method, and also, a universal test machine (UTM; LR5K, Lloyd Instruments Ltd.) , United Kingdom) was used to measure fracture toughness, and the results are summarized in Table 1.

실시예1Example 1 실시예2Example 2 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2 비교예3Comparative Example 3 유리전이온도(℃)Glass transition temperature (℃) 186186 187187 185185 128128 179179 파괴인성(MPa· m½)Fracture toughness (MPa·m ½ ) 2.72.7 2.82.8 2.32.3 2.72.7 2.32.3

상기 표 1에서 보이는 바와 같이, 실시예 1 내지 2는 모든 항목에서 우수한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1, Examples 1 and 2 were confirmed to be excellent in all items.

비교예 1의 경우, 경화제의 중량비가 기준보다 초과됨에 따라 실시예 1보다 파괴인성값이 저하된 것을 확인할 수 있었고, 비교예 2의 경우 실란커플링제의 중량비가 기준보다 낮아짐에 따라 유리전이온도가 낮아짐을 확인할 수 있었다. 비교예 3의 경우 아민계 촉진제가 기준보다 초과되어 파괴인성값이 저하된 것을 확인할 수 있었다.In the case of Comparative Example 1, it was confirmed that the fracture toughness value was lowered than in Example 1 as the weight ratio of the curing agent exceeded the standard, and in Comparative Example 2, the glass transition temperature was decreased as the weight ratio of the silane coupling agent was lower than the standard. lowering could be observed. In the case of Comparative Example 3, it was confirmed that the fracture toughness value was lowered because the amine-based accelerator exceeded the standard.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto. is within the scope of the right.

1: 몰드
2: 패치
3: Z핀
4: 섬유시트
5: 수지
7: 삽입홈
8: 패치홀
10: 복합재 구조물
20: 추가 부재
1: mold
2: patch
3: Z pin
4: Fiber sheet
5: Resin
7: Insertion groove
8: patch hole
10: Composite structures
20: no additional

Claims (8)

몰드를 준비하는 몰드 준비 단계;
상기 몰드 상면에 Z핀 패치가 매립될 수 있도록 삽입 홈을 형성하는 몰드 가공단계;
상기 삽입홈에 상기 Z핀 패치를 삽입하는 Z핀 패치 삽입단계;
상기 몰드 상면에 섬유시트를 적층하는 섬유시트 적층단계;
진공시스템 자재들을 배치하여 상기 몰드 내부를 진공으로 만드는 진공 단계;
상기 진공 단계 후 수지를 주입시키는 수지 주입단계;
상기 수지 주입 단계 후, 경화가 완료된 복합재 구조물을 상기 몰드로부터 탈형하는 탈형단계;
상기 복합재 구조물에 부착된 상기 Z핀 패치의 패치 부분을 제거하는 패치 제거단계 및
상기 복합재 구조물에 추가 부재를 접합하는 접합 단계를 포함하고,
상기 접합 단계는,
상기 복합재 구조물과 추가 부재가 가조립된 상태에서 섬유 시트를 상기 복합재 구조물의 상기 Z핀 부분과 상기 추가 부재가 연결되는 부분을 감싸도록 적층하고, 핸드레이업 방식으로 상기 섬유 시트에 수지를 주입한 다음 경화시켜 접합하는 것을 특징으로 하는 복합재 구조물 성형방법.
Mold preparation step of preparing the mold;
a mold processing step of forming an insertion groove so that the Z-pin patch can be embedded in the upper surface of the mold;
a Z-pin patch insertion step of inserting the Z-pin patch into the insertion groove;
a fiber sheet lamination step of laminating a fiber sheet on the upper surface of the mold;
A vacuum step of arranging vacuum system materials to create a vacuum inside the mold;
a resin injection step of injecting a resin after the vacuum step;
After the resin injection step, demolding step of demolding the cured composite structure from the mold;
A patch removal step of removing the patch portion of the Z-pin patch attached to the composite structure, and
a bonding step of bonding an additional member to the composite structure;
The bonding step is
In a state in which the composite structure and the additional member are temporarily assembled, a fiber sheet is laminated to surround the portion where the Z-pin part of the composite structure and the additional member are connected, and a resin is injected into the fiber sheet in a handlay-up method, then A method of forming a composite structure, characterized in that it is cured and joined.
제1항에 있어서,
상기 Z핀 패치는,
고무 재질로 형성된 패치 및
상기 패치에 삽입된 다수개의 Z핀을 포함하는 Z핀을 포함하는 복합재 구조물 성형방법.
According to claim 1,
The Z pin patch,
Patches made of rubber material and
A method of forming a composite structure comprising a Z-pin including a plurality of Z-pins inserted into the patch.
제2항에 있어서,
상기 패치는,
상기 패치 제거단계에서 상기 Z핀이 상기 패치로부터 쉽게 분리될 수 있도록 형성된 패치홀을 포함하고,
상기 패치홀은,
상기 패치와 상기 Z핀의 접촉면적을 줄일 수 있도록 양측면이 대칭되는 지그재그 형태로 형성된 홀인 것을 특징으로 하는 복합재 구조물 성형방법.
3. The method of claim 2,
The patch is
and a patch hole formed so that the Z pin can be easily separated from the patch in the patch removal step,
The patch hole is
A method for forming a composite structure, characterized in that the hole is formed in a zigzag shape in which both sides are symmetrical to reduce the contact area between the patch and the Z-pin.
삭제delete 제2항에 있어서,
상기 Z핀 패치 삽입단계 후,
상기 Z핀과 상기 섬유시트의 접착력을 높이기 위하여 상기 Z핀에 접착제를 도포하는 접착제 도포단계를 더 포함하고,
상기 접착제는,
에폭시수지 100 내지 110중량부, 경화제 40 내지 90중량부, 아민계 촉진제 0.1 내지 10중량부 및 실란커플링제 0.2 내지 7중량부를 포함하고
상기 경화제는,
산무수물계 경화제 100중량부에 있어서, 포름알데히드와 페놀과의 축합물 15 내지 25중량부를 포함하는 복합재 구조물 성형방법.
3. The method of claim 2,
After the Z-pin patch insertion step,
Further comprising an adhesive application step of applying an adhesive to the Z-pin to increase the adhesion between the Z-pin and the fiber sheet,
The adhesive is
100 to 110 parts by weight of an epoxy resin, 40 to 90 parts by weight of a curing agent, 0.1 to 10 parts by weight of an amine-based accelerator, and 0.2 to 7 parts by weight of a silane coupling agent,
The curing agent,
In 100 parts by weight of an acid anhydride-based curing agent, a method of forming a composite structure comprising 15 to 25 parts by weight of a condensate of formaldehyde and phenol.
삭제delete 제5항에 있어서,
상기 산무수물계 경화제는,
프탈릭 무수물, 말레익 무수물, 트리멜리틱 무수물, 파이로멜리틱 무수물, 헥사하이드로프탈릭 무수물, 테트라 하이드로프탈릭 무수물, 메틸나딕 무수물, 나딕 무수물, 및 메틸헥사하이드로프탈릭 무수물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 복합재 구조물 성형방법.
6. The method of claim 5,
The acid anhydride-based curing agent,
selected from the group consisting of phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, nadic anhydride, and methylhexahydrophthalic anhydride A method for molding a composite structure, characterized in that at least one type is used.
제1항 내지 제3항, 제5항 및 제7항 중 어느 한 항의 제조 방법에 의해 제조된 복합재 구조물.

A composite structure manufactured by the method of any one of claims 1 to 3, 5 and 7.

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