KR102423992B1 - Composite material pultrusion device - Google Patents

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KR102423992B1
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KR
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resin
die
composite material
fiber yarn
pultrusion molding
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KR1020210123943A
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Korean (ko)
Inventor
김성구
박병학
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

A composite material pultrusion molding apparatus is disclosed. The composite material pultrusion molding apparatus, according to an embodiment of the present invention, continuously receives fiber yarns aligned in a fiber yarn aligner, impregnates the fiber yarns with a resin, and molds a composite material part of a closed cross-sectional shape with a hollow. The composite material pultrusion molding apparatus comprises: i) a resin-impregnated die forming a first conveyance passage through which fiber yarn can pass; ii) a curing die forming a second conveyance passage connected to the first conveyance passage along a conveyance direction of the fiber yarn, and impregnated with resin; iii) a core die disposed in the first conveyance passage and the second conveyance passage and forming a hollow of a composite material part; iv) a resin injection part provided in the resin impregnated die and injecting resin into the first conveyance passage and v) a heating part installed on the curing die and applying heat to the curing die.

Description

복합소재 인발 성형 장치{COMPOSITE MATERIAL PULTRUSION DEVICE}Composite material pultrusion molding device {COMPOSITE MATERIAL PULTRUSION DEVICE}

본 발명의 실시 예는 플라스틱 복합소재 부품 제조 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 풀트루전(pultrusion) 방식으로 중공을 지닌 폐 단면의 복합소재 부품을 인발 성형하기 위한 복합소재 인발 성형 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a plastic composite part manufacturing system, and more particularly, to a composite material pultrusion molding apparatus for pultrusion molding a composite material part of a closed cross-section having a hollow in a pultrusion method. .

최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초 고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic) 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic) 등과 같은 플라스틱 복합소재의 차체 부품을 적용하는 사례가 빈번해 졌다.Recently, according to the trend of high strength and light weight of the body, as a body material, a steel sheet such as super high tensile steel, a non-ferrous metal sheet such as aluminum or magnesium, as well as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or fiber reinforced plastic (FRP: The application of plastic composite materials such as Fiber Reinforced Plastic) to body parts has become more frequent.

플라스틱 복합소재는 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 항공 분야나 자동차 분야에서 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 당 업계에서는 플라스틱 복합소재의 향후 사용이 더욱 확대되고, 제조량 또한 비약적으로 증가될 것으로 기대하고 있다.Because plastic composite materials have excellent strength, modulus of elasticity, lightness and stability, they are spotlighted as one of the major materials in the aviation and automobile fields. expect it to be

한편, 플라스틱 복합소재의 차체 부품은 예를 들어 인발 성형 시스템을 통해 제조될 수 있다. 복합소재의 인발 성형은 당 업계에서 풀트루전(pultrusion)이라고도 한다.On the other hand, a body part made of a plastic composite material may be manufactured through a pultrusion system, for example. Pultrusion molding of composite materials is also referred to in the art as pultrusion.

풀트루전은 일정한 단면을 가진 제품을 균일하게 연속생산 가능하게 하는 공법이다. 풀트루전 방식을 이용한 플라스틱 복합소재의 인발 성형은 직조된 섬유 원단 소재나 섬유 원단 소재의 1차 성형을 거친 프리프레그를 사용하는 것이 아니라, 섬유 소재 원사들을 수지조를 통과시키며, 섬유 소재 원사들에 수지를 함침시키고, 수지가 함침된 섬유 소재 원사들을 일정 금형을 통과시키며 경화함으로써, 플라스틱 복합소재 부품을 제조하는 공법이다Pull truss is a method that enables uniform and continuous production of products with a certain cross section. Pultrusion molding of plastic composite materials using the pull-through method does not use a woven textile material or a prepreg that has undergone primary molding of textile material, but passes textile yarns through a resin tank, It is a method of manufacturing a plastic composite material part by impregnating the resin with a resin and curing the fiber material impregnated with the resin by passing it through a certain mold.

이와 같은 플라스틱 복합소재 부품의 인발 성형 방식은 일정 방향을 갖는 부품의 제조에 적합한 방식으로 대량생산 시에 경제적이며, 예를 들면 폐 단면으로 형성되는 중공형 빔 등과 같은 플라스틱 복합소재 차체 부품을 제조하는데 주로 적용되고 있다.This pultrusion molding method of plastic composite parts is economical in mass production in a manner suitable for manufacturing parts having a certain direction, and for example, it is used to manufacture plastic composite body parts such as hollow beams formed in a closed section. It is mainly applied.

한편, 종래 기술의 일 예에 따른 플라스틱 복합소재의 인발 성형 방식은 섬유 소재 원사들을 오픈된 수지조로 통과시키며, 섬유 소재 원사들에 수지를 함침시키고, 수지가 함침된 섬유 소재 원사들을 별도의 금형에서 경화시키는 과정으로 플라스틱 복합소재 부품을 제조하는 오픈형 수지 함침 방식을 예로 들 수 있다.On the other hand, in the pultrusion molding method of the plastic composite material according to an example of the prior art, the fiber material yarns are passed through an open resin tank, the fiber material yarns are impregnated with resin, and the resin-impregnated fiber material yarns are used in a separate mold. An example of the curing process is an open-type resin impregnation method for manufacturing plastic composite parts.

그런데, 종래 기술에 따른 오픈형 수지 함침 방식을 적용한 플라스틱 복합소재 인발 성형 공정에서는 수지조에 수용된 수지가 외부 환경에 노출됨에 따라, 작업 공정상 인체에 유해한 영향을 끼치고, 수지가 공기 중의 이물질과 반응하여 성형 제품의 품질 편차가 발생할 수 있다.However, in the pultrusion molding process of a plastic composite material to which an open resin impregnation method is applied according to the prior art, as the resin contained in the resin tank is exposed to the external environment, it has a harmful effect on the human body in the working process, and the resin reacts with foreign substances in the air to form Product quality deviation may occur.

더 나아가, 종래 기술에서는 인발 성형된 중공형 부품의 경우, 수지 경화 후 뒤틀림 변형이 발생되거나 굽힘 강성이 취약하기 때문에, 폐 단면의 두께를 증대시키고 있으나, 이는 제조 원가의 상승을 초래할 수 있다.Furthermore, in the prior art, in the case of pultrusion-molded hollow parts, since torsional deformation occurs after resin curing or bending rigidity is weak, the thickness of the closed section is increased, but this may result in an increase in manufacturing cost.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in this background section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.

본 발명의 실시 예들은 단일 금형 조립체에서 수지를 주입하며 섬유사에 수지를 함침시키고, 수지가 함침된 섬유사를 경화시키며, 중공을 지닌 폐 단면의 복합소재 부품을 연속적으로 인발 성형할 수 있도록 한 복합소재 인발 성형 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention inject resin in a single mold assembly, impregnate the fiber with the resin, harden the fiber impregnated with the resin, and continuously pultrusion a composite material part with a hollow cross-section. An object of the present invention is to provide a composite pultrusion molding apparatus.

또한, 본 발명의 실시 예들은 폐 단면의 두께 증대없이 강성이 증대된 복합소재 부품을 연속적으로 인발 성형할 수 있도록 한 복합소재 인발 성형 장치를 제공한다.In addition, embodiments of the present invention provide a composite material pultrusion apparatus capable of continuously pultruding a composite material part having increased rigidity without increasing the thickness of the closed section.

본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치는, 섬유사 정렬기에서 정렬된 섬유사를 연속적으로 공급받아 상기 섬유사에 수지를 함침하며, 중공을 지닌 폐 단면 형상의 복합소재 부품을 성형하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 섬유사가 통과할 수 있는 제1 이송 통로를 형성하는 수지 함침 다이와, ⅱ)상기 섬유사의 이송 방향을 따라 상기 제1 이송 통로와 연결되는 제2 이송 통로를 형성하며, 상기 수지 함침 다이와 연결되는 경화 다이와, ⅲ)상기 제1 및 제2 이송 통로에 배치되며, 상기 복합소재 부품의 중공을 형성하는 코어 다이와, ⅳ)상기 수지 함침 다이에 구비되며, 수지를 상기 제1 이송 통로로 주입하는 수지 주입부와, ⅴ)상기 경화 다이에 설치되며, 상기 경화 다이에 열을 인가하는 히팅부를 포함할 수 있다.Composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, by continuously receiving the fiber yarns aligned from the fiber yarn aligner, impregnating the fiber yarns with resin, and forming a composite material part of a closed cross-sectional shape having a hollow For this purpose, i) a resin-impregnated die forming a first conveying path through which the fiber yarn can pass, ii) a second conveying path connected to the first conveying path along the conveying direction of the fiber yarn, and the resin a curing die connected to the impregnation die; iii) a core die disposed in the first and second conveying passages and forming a hollow of the composite material part; It may include a resin injection unit injected into the furnace, and v) a heating unit installed on the curing die and applying heat to the curing die.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 코어 다이는 상기 제1 및 제2 이송 통로와 연결되는 수지 유동 통로를 길이 방향을 따라 형성할 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the core die may form a resin flow passage connected to the first and second transfer passages in a longitudinal direction.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 코어 다이는 상기 수지 함침 다이에서 섬유사 투입구 측에 배치되는 코어 블록과, 상기 코어 블록에 일체로 연결되며, 상기 경화 다이로 연장되는 복수 개의 파팅 코어들과, 상기 파팅 코어들 사이에 상기 제1 및 제2 이송 통로와 연결되게 형성되는 수지 유동 통로를 포함할 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the core die is integrally connected to the core block and the core block disposed on the fiber yarn inlet side in the resin-impregnated die, and the curing die It may include a plurality of parting cores extending to and a resin flow passage formed to be connected to the first and second transfer passages between the parting cores.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 유동 통로는 상기 파팅 코어들 사이에서 격자 형태로 형성될 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin flow passage may be formed in a grid shape between the parting cores.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 유동 통로는 상기 수지 주입부를 통해 주입되는 수지가 유동하며, 상기 복합소재 부품의 폐 단면에 리브를 형성할 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin injected through the resin injection part flows through the resin flow passage, and ribs may be formed in the closed cross-section of the composite material part.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 파팅 코어들은 상기 코어 블록에 외팔보 형태로 연결될 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the parting cores may be connected to the core block in a cantilever shape.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 주입부는 상기 제1 이송 통로 및 상기 수지 유동 통로와 연결될 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin injection unit may be connected to the first transfer passage and the resin flow passage.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 함침 다이는 하측에 위치하는 로어 다이와, 상측에 위치하는 어퍼 다이를 포함할 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin-impregnated die may include a lower die located on the lower side, and an upper die located on the upper side.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 함침 다이는 상기 로어 다이와 어퍼 다이 사이에 상기 제1 이송 통로를 형성할 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin-impregnated die may form the first transfer path between the lower die and the upper die.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치는, 섬유사 정렬기에서 정렬된 섬유사를 연속적으로 공급받아 상기 섬유사에 수지를 함침하며, 수지가 함침된 섬유사를 경화하여 중공을 지닌 폐 단면 형상의 복합소재 부품을 성형하기 위한 것으로서, ⅰ)상기 섬유사가 통과할 수 있는 제1 이송 통로를 형성하는 수지 함침 다이와, ⅱ)상기 제1 이송 통로에 배치되며, 상기 복합소재 부품의 중공을 형성하는 코어 다이와, ⅲ)상기 수지 함침 다이에 구비되며, 수지를 상기 제1 이송 통로로 주입하는 수지 주입부를 포함하며, 상기 코어 다이에는 상기 복합소재 부품의 폐 단면에 리브를 형성하도록 되어 있는 수지 유동 통로가 형성될 수 있다.And, the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention is continuously supplied with the fiber yarns aligned from the fiber yarn aligner and impregnated with the resin, and the resin-impregnated fiber is cured to form a hollow. For molding a composite material part having a closed cross-sectional shape, i) a resin-impregnated die forming a first conveying path through which the fiber yarn can pass; ii) disposed in the first conveying path, the composite material part a core die forming a hollow; A resin flow path may be formed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치는, 상기 수지 함침 다이와 연결되며, 상기 섬유사의 이송 방향을 따라 상기 제1 이송 통로와 연결되는 제2 이송 통로를 형성하는 경화 다이를 더 포함할 수 있다.In addition, the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a curing die connected to the resin-impregnated die and forming a second transfer passage connected to the first transfer passage along the transfer direction of the fiber yarn. may include

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치는, 상기 경화 다이에 설치되며, 상기 경화 다이에 열을 인가하는 히팅부를 더 포함할 수 있다.In addition, the composite pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention may further include a heating unit installed on the curing die and applying heat to the curing die.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 코어 다이는 상기 섬유사의 이송 방향을 따라 서로 연결된 상기 제1 및 제2 이송 통로에 배치될 수 있다.Further, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the core die may be disposed in the first and second transfer passages connected to each other along the transfer direction of the fiber yarn.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 코어 다이는 상기 수지 함침 다이에서 섬유사 투입구 측에 배치되는 코어 블록과, 설정된 간격을 두고 상기 코어 블록에 외팔보 형태로 연결되는 복수 개의 파팅 코어들을 포함할 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the core die is connected to the core block disposed on the fiber yarn inlet side in the resin-impregnated die and the core block at a set interval in a cantilever form. It may include a plurality of parting cores.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 유동 통로는 상기 파팅 코어들 사이에 상기 제1 및 제2 이송 통로와 연결되게 형성될 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin flow passage may be formed to be connected to the first and second transfer passages between the parting cores.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치에 있어서, 상기 수지 유동 통로는 상기 파팅 코어들 사이에 격자 형태로 형성되며, 상기 제1 이송 통로를 통해 상기 수지 주입부와 연결될 수 있다.In addition, in the composite material pultrusion apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin flow passage is formed in a grid shape between the parting cores, and may be connected to the resin injection unit through the first transfer passage. .

본 발명의 실시 예들에서는 수지 함침 다이에 수지를 연속적으로 주입하여 섬유사에 수지를 함침시키고, 수지가 함침된 섬유사를 경화 다이를 통해 경화하는 단일 금형 조립체로 구성됨에 따라, 복합소재 부품의 인발 압출 속도를 증대시킬 수 있고, 설비 투자비의 절감을 도모할 수 있다.In the embodiments of the present invention, as the resin is continuously injected into the resin-impregnated die to impregnate the fiber with the resin, and the resin-impregnated fiber is formed of a single mold assembly that is cured through a curing die, the composite material part is drawn out. It is possible to increase the extrusion speed, and it is possible to reduce the equipment investment cost.

또한, 본 발명의 실시 예들에서는 복합소재 부품의 중공 내부에 폐 단면과 일체로 연결된 격자형의 리브를 형성함에 따라, 복합소재 부품의 폐 단면 두께를 늘리지 않고서도 복합소재 부품의 강성을 증대시킬 수 있다.In addition, in embodiments of the present invention, by forming a grid-type rib integrally connected with the closed cross-section inside the hollow of the composite material part, the rigidity of the composite material part can be increased without increasing the thickness of the closed cross-section of the composite material part. have.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention are to be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치를 도시한 금형 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치에 적용되는 코어 다이를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치에 의해 성형된 복합소재 부품을 도시한 단면도이다.
Since these drawings are for reference in describing an exemplary embodiment of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a view schematically showing a composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 to 4 are cross-sectional views of a mold showing a composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a core die applied to a composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a composite material part molded by the composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the bar shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the following detailed description, the reason for dividing the names of components into first, second, etc. is to classify them in the same relationship, and it is not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically showing a composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치(100)는 차체 패널, 차체 멤버, 차체 프레임 등과 같은 차체 조립용 부품을 제조하는 공정에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1 , the composite material pultrusion molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention may be applied to a process of manufacturing parts for assembling a vehicle body, such as a vehicle body panel, a vehicle body member, and a vehicle body frame.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치(100)는 차체 부품으로서 중공을 지닌 폐 단면 형상의 플라스틱 복합소재 부품(1)(이하에서는 편의 상 '복합소재 부품'이라고 한다.)을 성형하는 공정에 적용될 수 있다.Furthermore, the composite material pultrusion molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is a plastic composite material part 1 (hereinafter, referred to as a 'composite material part' for convenience) of a closed cross-sectional shape having a hollow as a vehicle body part. ) can be applied to the molding process.

그러나, 본 발명의 보호범위가 차체 부품으로서의 복합소재 부품(1)을 성형하는 것에 반드시 한정되는 것으로 이해되어서는 아니되며, 플라스틱 복합소재를 적용한 다양한 종류 및 용도의 부품이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.However, it should not be understood that the protection scope of the present invention is necessarily limited to molding the composite material part 1 as a vehicle body part, and the technical idea of the present invention can be applied if the plastic composite material is applied to various types and uses. can

상기에서 플라스틱 복합소재는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있고, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있으며, 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수도 있다.In the above, the plastic composite material may include fiber reinforced plastic (FRP), carbon fiber reinforced plastic (CFRP), and glass fiber reinforced plastic (GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic). plastic) may be included.

이와 같은 플라스틱 복합소재는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성이 있다.Such a plastic composite material has superior strength and modulus compared to steel material, excellent in repetitive fatigue, excellent dimensional stability because of a small coefficient of thermal expansion, and excellent electrical conductivity, corrosion resistance, and vibration damping performance.

이하에서는 상하 방향을 기준으로 본 장치(100)에 대한 구성 요소들을 설명하는데, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.Hereinafter, the components of the device 100 will be described based on the vertical direction. The upper part is defined as the upper part, the upper part, the upper surface, and the upper part, and the lower part is defined as the lower part, the lower part, the lower part and the lower part. decide to do

더 나아가, 하기에서의 단(일측 단, 다른 일측 단, 일단, 타단 등)은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(일측 단부, 다른 일측 단부, 일단 부, 타단 부 등)으로 정의될 수도 있다.Furthermore, an end (one end, another end, one end, the other end, etc.) in the following may be defined as either end, and a certain part (one end, the other end, one end, the other end) including the end. wealth, etc.) can also be defined.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치(100)는 섬유 소재 원사(이하에서는 '섬유사(3)' 라고 한다)에 수지를 함침 및 경화시키면서 연속적으로 복합소재 부품(1)을 성형하는 공법을 적용한다.On the other hand, the composite material pultrusion molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention continuously forms the composite material part 1 while impregnating and curing the resin in the fiber material yarn (hereinafter referred to as 'fiber yarn 3'). The molding method is applied.

이러한 공법에서는 다수의 로빙 크릴(도면에 도시되지 않음)로부터 공급되는 섬유사(3)들을 가이드(도면에 도시되지 않음)를 통해 복합소재 부품(1)의 단면 형상으로 정렬하는 섬유사 정렬기(5)를 포함하고 있다.In this method, the fiber yarn aligner ( 5) is included.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치(100)는 단일 금형 조립체에서 수지를 주입하며 섬유사(3)에 수지를 함침시키고, 수지가 함침된 섬유사(3)를 경화할 수 있는 구조로 이루어진다.The composite pultrusion molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is capable of injecting a resin in a single mold assembly, impregnating the fiber 3 with a resin, and curing the resin-impregnated fiber 3 . made of structure

또한, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 부품(1)의 강성을 증대시키는 등 복합소재 부품(1)의 품질 확보를 도모할 수 있는 복합소재 인발 성형 장치(100)를 제공한다.In addition, an embodiment of the present invention provides a composite material pultrusion molding apparatus 100 that can secure the quality of the composite material component (1), such as increasing the rigidity of the composite material component (1).

도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치를 도시한 금형 단면도이다.2 to 4 are cross-sectional views of a mold showing a composite material pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 인발 성형 장치(100)는 기본적으로, 수지 함침 다이(10), 경화 다이(20), 코어 다이(30), 수지 주입부(50), 그리고 히팅부(70)를 포함하여 구성되며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.1 to 4, the composite material pultrusion molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is basically a resin impregnated die 10, a curing die 20, a core die 30, resin injection It is configured to include the unit 50, and the heating unit 70, which will be described for each configuration as follows.

본 발명의 실시 예에서, 상기 수지 함침 다이(10)는 섬유사 정렬기(5)로부터 섬유사(3)를 공급받고, 수지를 미리 정해진 양만큼 제공받으며, 섬유사(3)에 수지를 함침시키고, 수지가 함침된 섬유사(3)를 설정된 형태로 성형하는 성형-분사 금형으로 구비된다.In an embodiment of the present invention, the resin impregnation die 10 receives the fiber yarn 3 from the fiber yarn aligner 5, receives the resin in a predetermined amount, and impregnates the fiber yarn 3 with the resin. and molding the resin-impregnated fiber yarn 3 into a set shape - provided as a spraying mold.

상기 수지 함침 다이(10)는 섬유사 정렬기(5)에서 복합소재 부품(1)의 단면 형상으로 정렬된 섬유사(3)를 투입하는 섬유사 투입구(11)를 형성하며, 그 섬유사(3)가 통과할 수 있는 제1 이송 통로(13)를 형성하고 있다.The resin-impregnated die 10 forms a fiber yarn inlet 11 into which the fiber yarn 3 aligned in the cross-sectional shape of the composite material part 1 in the fiber yarn aligner 5 is put, and the fiber yarn ( 3) forms a first conveying passage 13 through which it can pass.

이러한 수지 함침 다이(10)는 하측에 위치하는 로어 다이(15)와, 그 로어 다이(15)의 상측에 위치하는 어퍼 다이(17)를 포함하고 있다. 여기서 상기 제1 이송 통로(13)는 로어 다이(15)와 어퍼 다이(17) 사이에 형성된다.The resin-impregnated die 10 includes a lower die 15 positioned on the lower side and an upper die 17 positioned on the upper side of the lower die 15 . Here, the first transfer passage 13 is formed between the lower die 15 and the upper die 17 .

본 발명의 실시 예에서, 상기 경화 다이(20)는 수지 함침 다이(10)로 투입되면서 수지가 함침된 섬유사(3)를 설정된 형상으로 성형하면서 그 섬유사(3)를 히팅 경화시키기 위한 것이다. 상기 경화 다이(20)는 섬유사(3)의 이송 방향을 따라 수지 함침 다이(10)와 일체로 연결된다.In an embodiment of the present invention, the curing die 20 is to heat and harden the fiber yarn 3 impregnated with the resin while being put into the resin impregnation die 10 to form the resin-impregnated fiber 3 into a set shape. . The curing die 20 is integrally connected with the resin impregnation die 10 along the feeding direction of the fiber yarn 3 .

상기 경화 다이(20)는 섬유사(3)의 이송 방향을 따라 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13)와 연결되는 제2 이송 통로(21)를 형성하고 있다.The curing die 20 forms a second transfer passage 21 connected to the first transfer passage 13 of the resin-impregnated die 10 along the transfer direction of the fiber yarn 3 .

본 발명의 실시 예에서, 상기 코어 다이(30)는 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13) 및 경화 다이(20)의 제2 이송 통로(21)를 따라 이송되는 섬유사(3)를 가이드 하면서 복합소재 부품(1)의 중공을 형성하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the core die 30 is a fiber yarn 3 transferred along the first transfer passage 13 of the resin impregnation die 10 and the second transfer passage 21 of the curing die 20 . ) to form a hollow of the composite material part (1) while guiding.

상기 코어 다이(30)의 전체적인 형상은 복합소재 부품(1)의 중공에 대응하는 형상이며, 이러한 코어 다이(30)는 제1 이송 통로(13) 및 제2 이송 통로(21)에 섬유사(3)의 이송 방향을 따라 배치된다. 즉, 상기 코어 다이(30)는 섬유사(3)의 이송 방향을 따라 서로 연결된 제1 및 제2 이송 통로(13, 21)에 배치된다.The overall shape of the core die 30 is a shape corresponding to the hollow of the composite material part 1 , and this core die 30 is provided with a fiber yarn ( 3) is placed along the transport direction. That is, the core die 30 is disposed in the first and second transfer passages 13 and 21 connected to each other along the transfer direction of the fiber yarn 3 .

상기와 같이 제1 이송 통로(13) 및 제2 이송 통로(21)에 코어 다이(30)를 배치함에 따라, 이러한 제1 및 제2 이송 통로(13, 21)는 코어 다이(30)의 외 표면에 의해 복합소재 부품(1)의 단면에 대응되는 섬유사(3) 이송 구간으로서의 캐비티를 형성한다.As described above, as the core die 30 is disposed in the first transfer passage 13 and the second transfer passage 21 , the first and second transfer passages 13 and 21 are formed outside the core die 30 . A cavity is formed as a fiber yarn (3) conveying section corresponding to the cross section of the composite material part (1) by the surface.

이와 같은 코어 다이(30)의 구체적인 구성은 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.A specific configuration of the core die 30 will be described in more detail later.

본 발명의 실시 예에서, 상기 수지 주입부(50)는 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13)로 수지(R)를 주입하기 위한 것으로서, 하나의 예에서, 수지 함침 다이(10)의 상부 및 하부에 각각 구비된다.In an embodiment of the present invention, the resin injection unit 50 is for injecting the resin R into the first transfer passage 13 of the resin-impregnated die 10, and in one example, the resin-impregnated die 10 ) is provided at the top and bottom, respectively.

상기 수지 주입부(50)는 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13)에 수지(R)를 섬유사(3)의 이송 방향을 따라 주입하는 수지 주입 헤드로서, 수지 함침 다이(10)의 로어 다이(15) 및 어퍼 다이(17)에 설치된다. 상기 수지 주입부(50)는 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13)와 연결된다.The resin injection unit 50 is a resin injection head for injecting the resin (R) into the first conveying passage 13 of the resin-impregnated die 10 along the conveying direction of the fiber yarn 3 , and the resin-impregnated die 10 . ) of the lower die 15 and the upper die 17 are installed. The resin injection part 50 is connected to the first transfer passage 13 of the resin impregnation die 10 .

본 발명의 실시 예에서, 상기 히팅부(70)는 수지 함침 다이(10)에서 수지(R)가 함침된 상태로 경화 다이(20)로 이송된 섬유사(3)를 경화시킬 수 있도록 그 경화 다이(20)에 열을 인가하기 위한 것이다.In an embodiment of the present invention, the heating unit 70 is hardened so that the fiber yarn 3 transferred from the resin impregnation die 10 to the curing die 20 in a state impregnated with the resin R can be cured. This is to apply heat to the die 20 .

상기 히팅부(70)는 경화 다이(20)에 설치되는데, 예를 들면 고주파 가열 코일, 히터 봉, 히팅 카트리지 등과 같이 당 업계에 널리 알려진 공지 기술의 히팅장치를 포함할 수 있다.The heating unit 70 is installed in the curing die 20, for example, it may include a heating device of a well-known technology in the art, such as a high-frequency heating coil, a heater rod, a heating cartridge, and the like.

한편, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 의한 코어 다이(30)는 복합소재 부품(1)의 중공(3)(이하 도 6 참고)을 형성함과 아울러, 복합소재 부품(1)의 폐 단면(4)(이하 도 6 참고) 내부에 일체로 연결된 리브(6)(이하 도 6 참고)를 형성할 수 있는 구조를 갖는다.On the other hand, the core die 30 according to the embodiment of the present invention as described above forms the hollow 3 (refer to FIG. 6 below) of the composite material part 1, and the waste of the composite material part 1 It has a structure capable of forming a rib 6 (refer to FIG. 6 below) integrally connected to the inside of the cross section 4 (refer to FIG. 6 below).

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치에 적용되는 코어 다이를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치에 의해 성형된 복합소재 부품을 도시한 단면도이다.5 is a perspective view illustrating a core die applied to a composite pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a composite material part molded by a composite pultrusion molding apparatus according to an embodiment of the present invention It is one cross section.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 상기 코어 다이(30)는 코어 블록(31), 복수 개의 파팅 코어(33)들, 그리고 수지 유동 통로(35)를 포함하고 있다.1 to 6 , the core die 30 according to an embodiment of the present invention includes a core block 31 , a plurality of parting cores 33 , and a resin flow passage 35 .

상기 코어 블록(31)은 수지 함침 다이(10)의 섬유사 투입구(11) 측에 배치된다.The core block 31 is disposed on the side of the fiber yarn inlet 11 of the resin impregnation die 10 .

상기 복수 개의 파팅 코어(33)들은 설정된 간격을 두고 코어 블록(31)에 일체로 연결되며, 경화 다이(20)로 연장된다. 이러한 파팅 코어(33)들은 코어 블록(31)에 외팔보 형태로 연결된다.The plurality of parting cores 33 are integrally connected to the core block 31 at set intervals and extend to the curing die 20 . These parting cores 33 are connected to the core block 31 in a cantilever shape.

상기 수지 유동 통로(35)는 수지 주입부(50)를 통해 주입되는 수지(R)가 유동하는 통로로서, 복합소재 부품(1)의 중공(2)에서 폐 단면(4)에 일체로 연결된 수지 소재의 리브(6)를 형성하도록 되어 있다.The resin flow passage 35 is a passage through which the resin R injected through the resin injection unit 50 flows, and the resin integrally connected to the closed end surface 4 in the hollow 2 of the composite material part 1 . The ribs 6 of the material are formed.

상기 수지 유동 통로(35)는 코어 다이(30)의 길이 방향을 따라 파팅 코어(33)들 사이에 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13) 및 경화 다이(20)의 제2 이송 통로(21)와 연결되게 형성된다.The resin flow passage 35 is a first transfer passage 13 of the resin impregnation die 10 and a second transfer of the curing die 20 between the parting cores 33 along the longitudinal direction of the core die 30 . It is formed to be connected to the passage (21).

여기서, 상기 수지 유동 통로(35)는 파팅 코어(33)들 사이에 격자 형태로 형성되며, 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13)와 연결된다. 더 나아가, 상기한 바와 같은 수지 주입부(50)는 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13) 및 코어 다이(30)의 수지 유동 통로(35)와 연결된다.Here, the resin flow passage 35 is formed in a grid shape between the parting cores 33 and is connected to the first transfer passage 13 of the resin impregnation die 10 . Furthermore, the resin injection part 50 as described above is connected to the first transfer passage 13 of the resin impregnation die 10 and the resin flow passage 35 of the core die 30 .

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치(100)의 작용을 도 1 내지 도 6을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the composite material pultrusion molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 6 .

우선, 본 발명의 실시 예에서는 다수의 로빙 크릴로부터 공급되는 섬유사(3)들을 섬유사 정렬기(5)에서 복합소재 부품(1)의 설정된 단면 형상으로 정렬하고, 그 섬유사(3)들을 설정된 이송 경로를 따라 이송시키며, 수지 함침 다이(10)의 섬유사 투입구(11)로 투입한다.First, in the embodiment of the present invention, the fiber yarns 3 supplied from a plurality of roving krill are aligned in the set cross-sectional shape of the composite material part 1 in the fiber yarn aligner 5, and the fiber yarns 3 are It is transferred along the set transfer path, and it is put into the fiber yarn inlet 11 of the resin impregnation die 10 .

그러면, 상기 섬유사(3)들은 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 경로(13)를 따라 이송하게 되는데, 제1 이송 경로(13)에서 코어 다이(30)를 중심 측에 두고 그 코어 다이(30)의 외 표면에 의해 복합소재 부품(1)의 단면에 대응되는 섬유사(3) 이송 구간으로서의 캐비티를 통해 이송된다.Then, the fiber yarns 3 are transported along the first transport path 13 of the resin-impregnated die 10. In the first transport path 13, the core die 30 is placed at the center of the core die. By the outer surface of (30), the fiber yarn (3) corresponding to the cross section of the composite material part (1) is transported through the cavity as a transport section.

이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 수지 주입부(50)를 통해 수지(R)를 수지 함침 다이(10)의 제1 이송 통로(13)로 주입한다. 이에 상기 수지(R)는 제1 이송 통로(13)를 통해 섬유사(3)의 이송 방향을 따라 그 섬유사(3)와 함께 유동하며, 섬유사(3)에 함침된다.In this process, in the embodiment of the present invention, the resin R is injected into the first transfer passage 13 of the resin impregnation die 10 through the resin injection unit 50 . Accordingly, the resin (R) flows together with the fiber yarn (3) in the transport direction of the fiber yarn (3) through the first conveying passage (13), and is impregnated into the fiber yarn (3).

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 수지 주입부(50)에 의하여 제1 이송 통로(13)로 주입된 수지(R)를 코어 다이(30)의 수지 유동 통로(35)를 통해 그 코어 다이(30)의 길이 방향을 따라 유동시킨다. 즉, 상기 수지(R)는 코어 다이(30)의 파팅 코어(33)들에 의해 구획된 격자 형태의 수지 유동 통로(35)를 따라 경화 다이(20) 측으로 유동된다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, the resin (R) injected into the first transfer passage 13 by the resin injection unit 50 is transferred through the resin flow passage 35 of the core die 30 to the core die ( 30) in the longitudinal direction. That is, the resin R flows toward the curing die 20 along the lattice-shaped resin flow passage 35 partitioned by the parting cores 33 of the core die 30 .

한편, 상기한 바와 같이 수지 함침 다이(10)에서 이송되는 섬유사(3)에 수지(R)를 함침시킨 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 수지(R)가 함침된 섬유사(3)를 경화 다이(20)의 제2 이송 통로(21)로 이송시킨다.On the other hand, in the state of impregnating the resin (R) in the fiber (3) transferred from the resin impregnation die (10) as described above, in the embodiment of the present invention, the fiber (3) impregnated with the resin (R) is transferred to the second transfer passage 21 of the curing die 20 .

이때, 상기 수지(R)가 함침된 섬유사(3)는 제2 이송 통로(21)에서 코어 다이(30)를 중심 측에 두고 그 코어 다이(30)의 외 표면에 의해 복합소재 부품(1)의 단면에 대응되는 섬유사(3) 이송 구간으로서의 캐비티를 통해 이송된다.At this time, the fiber yarn 3 impregnated with the resin (R) has the core die 30 on the center side in the second transfer passage 21 and the composite material part 1 is formed by the outer surface of the core die 30 . ) is transferred through the cavity as a transfer section of the fiber yarn 3 corresponding to the cross section.

이와 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 상기 경화 다이(20)의 제2 이송 통로(21)에서 코어 다이(30)의 수지 유동 통로(35)를 통해 수지(R)를 코어 다이(30)의 길이 방향을 따라 유동시킨다.At the same time, in the embodiment of the present invention, the resin R is transferred from the second transfer passage 21 of the curing die 20 through the resin flow passage 35 of the core die 30 to the length of the core die 30 . flow along the direction.

이러는 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 히팅부(70)를 통해 경화 다이(20)에 열을 인가한다. 그러면, 상기 수지(R)가 함침된 섬유사(3)가 경화 다이(20)를 통해 설정된 형상으로 히팅 경화되면서 후 공정으로 이송하게 된다.In this process, in the embodiment of the present invention, heat is applied to the curing die 20 through the heating unit 70 . Then, the fiber yarn 3 impregnated with the resin (R) is heated and cured in a shape set through the curing die 20 and transferred to a later process.

그리고, 본 발명의 실시 예에서는 수지(R)가 함침된 섬유사(3)가 히팅부(70)를 통해 히팅 경화되는 과정에, 수지 함침 다이(10) 측에서 코어 다이(30)의 수지 유동 통로(35)를 따라 경화 다이(20) 측으로 유동되는 수지(R)를 히팅부(70)를 통해 히팅 경화시킨다.And, in the embodiment of the present invention, in the process in which the fiber yarn 3 impregnated with the resin (R) is heated and cured through the heating unit 70, the resin flow of the core die 30 from the resin-impregnated die 10 side. The resin R flowing along the passage 35 toward the curing die 20 is heated and cured through the heating unit 70 .

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같이 수지(R)가 함침된 섬유사(3)가 경화 다이(20)에서 히팅 경화되고, 수지 유동 통로(35)에서의 수지(R)가 히팅 경화되면서 성형된 복합소재 부품(1)을 경화 다이(20)로부터 취출하며, 커팅 공정과 같은 후 공정으로 이송한다.Next, in the embodiment of the present invention, as described above, the fiber yarn 3 impregnated with the resin (R) is heat-cured in the curing die 20, and the resin (R) in the resin flow passage 35 is heat-cured. The molded composite material part 1 is taken out from the curing die 20 and transferred to a post-process such as a cutting process.

상술한 바와 같은 일련의 과정을 통해 인발 성형된 복합소재 부품(1)은 도 6에 도시된 바와 같이, 중공(2)을 지닌 폐 단면(4)으로 형성된다. 여기서, 상기 복합소재 부품(1)의 중공(2)에는 폐 단면(4)에 일체로 연결된 격자형의 리브(6)가 형성되어 있다.The composite material part 1 pultruded through a series of processes as described above is formed into a closed cross-section 4 having a hollow 2 as shown in FIG. 6 . Here, in the hollow (2) of the composite material part (1), a grid-like rib (6) integrally connected to the closed section (4) is formed.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 인발 성형 장치(100)에 의하면, 수지 함침 다이(10)와 경화 다이(20)를 일체로 연결한 단일 금형 조립체에서, 수지(R)를 수지 함침 다이(10)에 주입하여 섬유사(3)에 함침시키고, 그 수지(R)가 함침된 섬유사(3)를 경화 다이(20)를 통해 경화시키며, 중공(2)을 지닌 폐 단면(4)으로 형성된 복합소재 부품(1)을 연속적으로 인발 성형할 수 있다.According to the composite material pultrusion molding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention as described so far, in a single mold assembly in which the resin impregnation die 10 and the curing die 20 are integrally connected, the resin (R) is The resin impregnated die 10 is injected into the fiber yarn 3 to be impregnated, and the fiber yarn 3 impregnated with the resin R is cured through the curing die 20, and the closed section with the hollow 2 The composite material part (1) formed by (4) can be continuously pultruded.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 수지 함침 다이(10)와 경화 다이(20)의 단일 금형 조립체로 구성함에 따라, 복합소재 부품(1)의 인발 압출 속도를 증대시킬 수 있고, 설비 투자비의 절감을 도모할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, as a single mold assembly of the resin impregnation die 10 and the curing die 20 is configured, the drawing-extruding speed of the composite material part 1 can be increased, and the facility investment cost can be reduced. can be promoted

또한, 본 발명의 실시 예에서는 종래 기술에 따른 오픈형 수지 함침 방식과 달리, 수지 함침 다이(10)의 내부로 수지를 연속 주입하는 방식을 적용함에 따라, 수지조를 삭제할 수 있고, 수지가 외부 환경에 노출됨에 따른 인체의 유해성과, 수지와 이물질이 반응함에 따른 성형 제품의 품질 편차 발생을 방지할 수 있다.In addition, in the embodiment of the present invention, unlike the open-type resin impregnation method according to the prior art, as a method of continuously injecting resin into the interior of the resin impregnation die 10 is applied, the resin tank can be deleted, and the resin is exposed to the external environment It is possible to prevent the harmful effects of exposure to the human body and the occurrence of variations in the quality of molded products due to the reaction between resin and foreign substances.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 부품(1)의 중공(2) 내부에 폐 단면(4)과 일체로 연결된 격자형의 리브(6)를 형성함에 따라, 복합소재 부품(1)의 폐 단면 두께를 늘리지 않고서도 복합소재 부품(1)의 강성을 증대시킬 수 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, by forming the lattice-shaped ribs 6 integrally connected with the closed section 4 inside the hollow 2 of the composite material part 1, the composite material part 1 It is possible to increase the rigidity of the composite material part 1 without increasing the thickness of the closed cross-section.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 경화 후에 복합소재 부품(1)이 뒤틀리는 등의 변형 발생을 방지하는 등 복합소재 부품(1)의 품질 확보를 도모할 수 있고, 복합소재 부품(1)의 제조 원가를 절감할 수 있다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, it is possible to secure the quality of the composite material component 1, such as preventing the occurrence of deformation such as warping of the composite material component 1 after curing, and the manufacturing cost of the composite material component 1 can save

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made within the scope of the claims, the detailed description of the invention, and the accompanying drawings. It goes without saying that it falls within the scope of the invention.

1: 복합소재 부품 2: 중공
3: 섬유사 4: 폐 단면
5: 섬유사 정렬기 6: 리브
R: 수지 10: 수지 함침 다이
11: 섬유사 투입구 13: 제1 이송 통로
15: 로어 다이 17: 어퍼 다이
20: 경화 다이 21: 제2 이송 통로
30: 코어 다이 31: 코어 블록
33: 파팅 코어 35: 수지 유동 통로
50: 수지 주입부 70: 히팅부
100: 복합소재 인발 성형 장치
1: Composite part 2: Hollow
3: fiber yarn 4: lung cross section
5: Fiber aligner 6: Rib
R: Resin 10: Resin impregnated die
11: Textile yarn inlet 13: First transfer passage
15: lower die 17: upper die
20: curing die 21: second transfer passage
30: core die 31: core block
33: parting core 35: resin flow passage
50: resin injection unit 70: heating unit
100: composite pultrusion molding device

Claims (15)

섬유사 정렬기에서 정렬된 섬유사를 연속적으로 공급받아 상기 섬유사에 수지를 함침하며, 중공을 지닌 폐 단면 형상의 복합소재 부품을 성형하기 위한 복합소재 인발 성형 장치로서,
상기 섬유사가 통과할 수 있는 제1 이송 통로를 형성하는 수지 함침 다이;
상기 섬유사의 이송 방향을 따라 상기 제1 이송 통로와 연결되는 제2 이송 통로를 형성하며, 상기 수지 함침 다이와 연결되는 경화 다이;
상기 제1 및 제2 이송 통로에 배치되며, 상기 복합소재 부품의 중공을 형성하는 코어 다이;
상기 수지 함침 다이에 구비되며, 수지를 상기 제1 이송 통로로 주입하는 수지 주입부; 및
상기 경화 다이에 설치되며, 상기 경화 다이에 열을 인가하는 히팅부;
를 포함하는 복합소재 인발 성형 장치.
As a composite material pultrusion molding device for continuously receiving the aligned fiber yarn from the fiber yarn aligner, impregnating the fiber yarn with resin, and forming a composite material part having a hollow closed cross-section,
a resin impregnation die forming a first conveying path through which the fiber yarn can pass;
a curing die which forms a second transfer passage connected to the first transfer passage along the transfer direction of the fiber yarn and is connected to the resin-impregnated die;
a core die disposed in the first and second conveying passages and forming a hollow of the composite material part;
a resin injection unit provided in the resin-impregnated die and injecting a resin into the first transfer passage; and
a heating unit installed on the curing die and applying heat to the curing die;
Composite pultrusion molding device comprising a.
제1 항에 있어서,
상기 코어 다이는,
상기 제1 및 제2 이송 통로와 연결되는 수지 유동 통로를 길이 방향을 따라 형성하는 복합소재 인발 성형 장치.
The method of claim 1,
The core die,
A composite material pultrusion molding apparatus for forming a resin flow passage connected to the first and second transfer passages in a longitudinal direction.
제1 항에 있어서,
상기 코어 다이는,
상기 수지 함침 다이에서 섬유사 투입구 측에 배치되는 코어 블록과,
상기 코어 블록에 일체로 연결되며, 상기 경화 다이로 연장되는 복수 개의 파팅 코어들과,
상기 파팅 코어들 사이에 상기 제1 및 제2 이송 통로와 연결되게 형성되는 수지 유동 통로
를 포함하는 복합소재 인발 성형 장치.
The method of claim 1,
The core die,
a core block disposed on the fiber yarn inlet side in the resin impregnation die;
a plurality of parting cores integrally connected to the core block and extending to the curing die;
A resin flow passage formed to be connected to the first and second transfer passages between the parting cores.
Composite pultrusion molding device comprising a.
제3 항에 있어서,
상기 수지 유동 통로는,
상기 파팅 코어들 사이에서 격자 형태로 형성되는 복합소재 인발 성형 장치.
4. The method of claim 3,
The resin flow passage,
A composite pultrusion molding apparatus formed in a grid shape between the parting cores.
제3 항에 있어서,
상기 수지 유동 통로는,
상기 수지 주입부를 통해 주입되는 수지가 유동하며, 상기 복합소재 부품의 폐 단면에 리브를 형성하는 복합소재 인발 성형 장치.
4. The method of claim 3,
The resin flow passage,
A composite material pultrusion molding apparatus in which the resin injected through the resin injection part flows, and forms a rib in the closed end surface of the composite material part.
제3 항에 있어서,
상기 파팅 코어들은,
상기 코어 블록에 외팔보 형태로 연결되는 복합소재 인발 성형 장치.
4. The method of claim 3,
The parting cores are
Composite material pultrusion device connected to the core block in the form of a cantilever.
제3 항에 있어서,
상기 수지 주입부는,
상기 제1 이송 통로 및 상기 수지 유동 통로와 연결되는 복합소재 인발 성형 장치.
4. The method of claim 3,
The resin injection unit,
A composite material pultrusion molding apparatus connected to the first transfer passage and the resin flow passage.
제1 항에 있어서,
상기 수지 함침 다이는,
하측에 위치하는 로어 다이와, 상측에 위치하는 어퍼 다이를 포함하며,
상기 로어 다이와 어퍼 다이 사이에 상기 제1 이송 통로를 형성하는 복합소재 인발 성형 장치.
The method of claim 1,
The resin impregnated die,
It includes a lower die located on the lower side, and an upper die located on the upper side,
A composite material pultrusion molding apparatus forming the first transfer passage between the lower die and the upper die.
섬유사 정렬기에서 정렬된 섬유사를 연속적으로 공급받아 상기 섬유사에 수지를 함침하며, 수지가 함침된 섬유사를 경화하여 중공을 지닌 폐 단면 형상의 복합소재 부품을 성형하기 위한 복합소재 인발 성형 장치로서,
상기 섬유사가 통과할 수 있는 제1 이송 통로를 형성하는 수지 함침 다이;
상기 제1 이송 통로에 배치되며, 상기 복합소재 부품의 중공을 형성하는 코어 다이; 및
상기 수지 함침 다이에 구비되며, 수지를 상기 제1 이송 통로로 주입하는 수지 주입부;
를 포함하며,
상기 코어 다이에는 상기 복합소재 부품의 폐 단면에 리브를 형성하도록 되어 있는 수지 유동 통로가 형성되는 복합소재 인발 성형 장치.
Composite material pultrusion molding for forming a composite material part having a closed cross-sectional shape having a hollow by continuously receiving the aligned fiber yarn from the fiber yarn aligner, impregnating the fiber yarn with resin, and curing the resin-impregnated fiber yarn As a device,
a resin impregnation die forming a first conveying passage through which the fiber yarn can pass;
a core die disposed in the first conveying passage and forming a hollow of the composite component; and
a resin injection unit provided in the resin-impregnated die and injecting a resin into the first transfer passage;
includes,
The composite material pultrusion molding apparatus is formed in the core die with a resin flow passage configured to form a rib in the closed end face of the composite material part.
제9 항에 있어서,
상기 수지 함침 다이와 연결되며, 상기 섬유사의 이송 방향을 따라 상기 제1 이송 통로와 연결되는 제2 이송 통로를 형성하는 경화 다이
를 더 포함하는 복합소재 인발 성형 장치.
10. The method of claim 9,
A curing die connected to the resin-impregnated die and forming a second conveying path connected to the first conveying path along the conveying direction of the fiber yarn
Composite material pultrusion molding device further comprising.
제10 항에 있어서,
상기 경화 다이에 설치되며, 상기 경화 다이에 열을 인가하는 히팅부를 더 포함하는 복합소재 인발 성형 장치.
11. The method of claim 10,
The composite material pultrusion molding apparatus installed on the curing die, further comprising a heating unit for applying heat to the curing die.
제10 항에 있어서,
상기 코어 다이는,
상기 섬유사의 이송 방향을 따라 서로 연결된 상기 제1 및 제2 이송 통로에 배치되는 복합소재 인발 성형 장치.
11. The method of claim 10,
The core die,
Composite material pultrusion molding apparatus disposed in the first and second transfer passages connected to each other along the transfer direction of the fiber yarn.
제9 항에 있어서,
상기 코어 다이는,
상기 수지 함침 다이에서 섬유사 투입구 측에 배치되는 코어 블록과,
설정된 간격을 두고 상기 코어 블록에 외팔보 형태로 연결되는 복수 개의 파팅 코어들
을 포함하는 복합소재 인발 성형 장치.
10. The method of claim 9,
The core die,
a core block disposed on the fiber yarn inlet side in the resin impregnation die;
A plurality of parting cores connected to the core block in a cantilever form at a set interval
Composite pultrusion molding device comprising a.
제13 항에 있어서,
상기 수지 유동 통로는,
상기 파팅 코어들 사이에 상기 제1 및 제2 이송 통로와 연결되게 형성되는 복합소재 인발 성형 장치.
14. The method of claim 13,
The resin flow passage,
Composite pultrusion molding apparatus formed to be connected to the first and second transfer passages between the parting cores.
제14 항에 있어서,
상기 수지 유동 통로는,
상기 파팅 코어들 사이에 격자 형태로 형성되며, 상기 제1 이송 통로를 통해 상기 수지 주입부와 연결되는 복합소재 인발 성형 장치.
15. The method of claim 14,
The resin flow passage,
A composite material pultrusion molding apparatus formed in a grid shape between the parting cores and connected to the resin injection part through the first transfer passage.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000355036A (en) * 1999-06-15 2000-12-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd Extrusion molding method for fiber-containing thermoplastic resin, and extrusion molded product
KR100414574B1 (en) * 1995-01-10 2004-02-18 크리에이티브 펄트루션즈, 인코포레이티드 Pultrusion method and apparatus
KR100597231B1 (en) * 2004-09-22 2006-07-06 주식회사 유명 A extrusion molding device to improve strength and Falling prevention of a profile
KR102162009B1 (en) * 2020-01-17 2020-10-07 하대환 Eco-friendly drawing product molding system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100414574B1 (en) * 1995-01-10 2004-02-18 크리에이티브 펄트루션즈, 인코포레이티드 Pultrusion method and apparatus
JP2000355036A (en) * 1999-06-15 2000-12-26 Idemitsu Petrochem Co Ltd Extrusion molding method for fiber-containing thermoplastic resin, and extrusion molded product
KR100597231B1 (en) * 2004-09-22 2006-07-06 주식회사 유명 A extrusion molding device to improve strength and Falling prevention of a profile
KR102162009B1 (en) * 2020-01-17 2020-10-07 하대환 Eco-friendly drawing product molding system

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