KR102432848B1 - Method for surface treating of carbon fiber-reinforced plastics pipe - Google Patents

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Abstract

The present invention provides a method for processing a surface of a carbon fiber reinforced plastic pipe, comprising the following steps of: operating a driving unit (15) of a first mechanism to rotate a molding unit (11) at a constant speed, operating a resin injection unit (16) to inject a certain amount of molten resin (1) into an inner space of the molding unit (11) through an injection hole (13) of the rotating molding unit (11), and molding the injected molten resin into a tube (2) of an elastic body by centrifugal force according to the rotation of the molding unit (11); inserting the tube (2) into an inner shell unit (21) of a second mechanism such that an outer surface of the tube (2) faces an inner surface of the inner shell unit (21); inserting a pressing mechanism (30) into the tube (2) inserted into the inner shell unit (21); inflating the pressing mechanism (30) such that the outer surface of the tube (2) comes into close contact with the inner surface of the inner shell unit (21), operating a vacuum forming/releasing unit (25) to discharge air from an inner space of an outer shell unit (23), and bringing the tube (2) into close contact with the inner surface of the inner shell unit (21); after removing the pressing mechanism (30) from the inner shell unit (21), inserting a carbon fiber reinforced plastic pipe (3), of which an outer surface is treated with an adhesive, into the tube (2); releasing the operation of the vacuum forming/releasing unit (25) to couple an inner surface of the tube (2), which is in close contact with the inner surface of the inner shell unit (21), to an outer surface of the carbon fiber reinforced plastic pipe (3). According to the present invention, voids remaining on a surface of the carbon fiber reinforced plastic pipe are not exposed to the outside at all.

Description

탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법{Method for surface treating of carbon fiber-reinforced plastics pipe}Method for surface treating of carbon fiber-reinforced plastics pipe

본 발명은 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 그 작업이 편리함은 물론 표준화되고 균일한 표면처리 작업이 가능하며, 나아가 파이프의 표면부위에 잔존하는 보이드 부위가 외부로 드러나는 현상을 원천적으로 방지하는 것이 가능한 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a surface treatment method of a carbon fiber reinforced plastic pipe, and more specifically, the operation is convenient, and a standardized and uniform surface treatment operation is possible. It relates to a surface treatment method of a carbon fiber reinforced plastic pipe capable of fundamentally preventing the revealing phenomenon.

탄소섬유 강화플라스틱 파이프(carbon fiber-reinforced plastics pipe)은 강도가 우수할 뿐 아니라 그 소재의 특성상 금속과 비교할 때 상당한 경량이며, 내열성 및 내축성이 뛰어나기 때문에 근자 전 산업 분야에 널리 적용되고 있다. 통상적으로 탄소섬유 강화플라스틱 파이프는 탄소재료를 이용하여 원사를 만들고, 이들 원사로서 직물로 직조한 다음 수지 등을 함침시켜 일정두께로 적층하며 파이프 형상으로 제조하며, 이후 그 표면부위에는 별도의 수지 등을 도포하는 마감처리가 이어진다. Carbon fiber-reinforced plastics pipe is widely applied in all industrial fields in recent years because it has excellent strength and is light weight compared to metal due to the characteristics of its material, and has excellent heat resistance and shrinkage resistance. In general, carbon fiber reinforced plastic pipes are manufactured in a pipe shape by making yarn using carbon materials, weaving these yarns into a fabric, then impregnating with resin, etc., and stacking them in a pipe shape. A finishing treatment is followed.

한편, 통상적인 직물의 경우와 마찬가지로 탄소섬유 직물을 적층하여 만들어진 파이프의 표면에는, 도 6에 개시된 것과 같이, 직조 과정에서 필연적으로 나타나는 보이드가 잔존한다. 그런데, 파이프 표면에 잔존하는 이러한 보이드는 마감처리 과정에서 수지에 의해 완전하게 메워지지 않아, 표면처리 작업이 완료되면 파이프 표면부위에는 작은 덴트들이 무수히 많이 드러나는 문제가 있었다.On the other hand, as in the case of conventional fabrics, voids inevitably appearing in the weaving process remain on the surface of the pipe made by laminating carbon fiber fabrics, as shown in FIG. 6 . However, these voids remaining on the surface of the pipe are not completely filled by the resin during the finishing process, so there is a problem that innumerable small dents are exposed on the surface of the pipe when the surface treatment is completed.

이들 덴테들은 수지에 의해 보이드가 메워지면서 함몰되는 현상으로 파이프의 외관을 훼손시킴은 물론 파이프의 품질에도 영향을 미치게 된다. 게다가, 외관상 수지에 의해 보이드가 메워진 것으로 보이는 부분도, 보이드를 메우고 있던 수지가 경화된 상태에서 일정 시간이 경과하면, 보이드의 하측에 형성된 공극으로 인해 보이드를 메우고 있던 수지가 파손되면서 보이드가 외부로 드러나는 현상이 종종 발생하기도 한다.These dentes are a phenomenon in which the voids are filled with resin and are dented, thereby damaging the appearance of the pipe as well as affecting the quality of the pipe. In addition, in the part where the void appears to be filled by the resin, when a certain period of time elapses while the resin filling the void is cured, the resin filling the void is broken due to the void formed on the lower side of the void, and the void is released to the outside. Obvious phenomena often occur.

이러한 문제를 해결하기 위해, 여러 가지 기술들이 제안되었으며 그 중 하나가 대한민국 등록특허 제2250334호이다. 이 기술은, 도 7에 개시된 것과 같이, 파이프가 만들어지면 그 표면부위를 샌드페이퍼로서 1차 연마한 다음, 연마된 파이프 표면부위에 코팅층을 형성하여 열처리를 하고, 이후 샌드페이퍼로서 파이프 표면부위에 열처리된 코팅층을 다시 2차 연마하는 방식으로 보이드의 잔존 현상을 해결하고 있다.In order to solve this problem, various techniques have been proposed and one of them is Korean Patent Registration No. 2250334. In this technology, as shown in FIG. 7, when a pipe is made, the surface of the pipe is first polished as sandpaper, then a coating layer is formed on the polished pipe surface and heat-treated, and then the pipe surface is heat-treated as sandpaper. The residual phenomenon of voids is solved by re-polishing the coating layer again.

하지만, 이러한 방식은, 파이프의 표면부위에 대하여 반복적인 연마작업을 수행해야 한다는 점에서 많은 시간이 소요되는 단점이 있으며, 작업 대상물이 원통형 구조를 가지고 있기 때문에 설사 연마작업이 사람이 아닌 장비에 의해서 이루어지더라도 대동소이한 문제를 안고 있다. 게다가, 아무리 반복하여 연마작업이 이루어지더라도, 탄소섬유 직물이 가지는 특성상 파이프 표면부위에 잔존하는 보이드를 완전하게 제거할 수 없는 현실적인 한계를 안고 있다.However, this method has a disadvantage in that it takes a lot of time in that it is necessary to repeatedly polish the surface of the pipe. Even if it does, it still has the same problems. In addition, no matter how repeatedly polishing is performed, there is a practical limit in that voids remaining on the pipe surface cannot be completely removed due to the characteristics of the carbon fiber fabric.

대한민국 등록특허 제2250334호Republic of Korea Patent No. 2250334

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 연마작업을 수행하지 않더라도 탄소섬유 직물을 적층시켜 제조되는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면부위에 잔존하는 보이드들이 외부로 전혀 드러나지 않는 표면처리 방법을 제공함에 있다.The present invention has been proposed to improve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to remove voids remaining on the surface of a carbon fiber reinforced plastic pipe manufactured by laminating a carbon fiber fabric without performing a separate polishing operation. An object of the present invention is to provide a surface treatment method that is not exposed at all to the outside.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여, 양측면 부위 중 어느 하나의 측면이 개폐 가능한 원통 구조를 가지되 일측면부위에는 투입공(13)이 형성되고 양측 단부 중앙부위에는 회전축(14)이 돌출 형성되는 성형부(11), 회전축(14)과 연동되는 구동부(15), 투입공(13)과 연결되는 수지투입부(16)가 구비되는 제1기구 준비단계; 양측면이 개구된 원통 구조를 가지며 내면부위에 복수 개의 관통공(22)이 형성되는 내통부(21), 복수 개의 배출공(24)이 마련되어 지지부(21)의 외측부위를 방사형으로 감싸며 밀폐하는 외통부(23), 배출공(24)과 연결되는 진공형성/해제부(25)가 구비되는 제2기구 준비단계; 제1기구의 구동부(15)를 작동시켜 성형부(11)를 일정속도를 회전시키고, 수지투입부(16)를 작동시켜 회전하는 성형부(11)의 투입공(13)을 통해 일정량의 용융수지(1)를 성형부(11) 내부공간으로 주입하여, 성형부(11)의 회전에 따른 원심력으로 주입된 용융수지를 탄성체의 튜브(2)로 성형하는 단계; 성형된 튜브(2)의 외면부위가 제2기구의 내통부(21) 내면부위와 대향하도록 튜브(2)를 내통부(21)에 삽입하는 단계; 내통부(21)에 삽입된 튜브(2)의 내부로 가압기구(30)를 삽입하는 단계; 가압기구(30)를 팽창시켜 튜브(2)의 외면부위를 내통부(21)의 내면부위에 밀착시키고, 진공형성/해제부(25)를 작동시켜 외통부(23) 내부공간의 공기를 배출시키며 튜브(2)를 내통부(21)의 내면부위에 밀착시키는 단계; 내통부(21)로부터 가압기구(30)를 제거한 다음, 외면부위에 접착제 처리가 된 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)를 튜브(2)의 내부로 삽입하는 단계; 진공형성/해제부(25)의 작동을 해제하여 내통부(21)의 내면부위에 밀착된 튜브(2)의 내면부위를 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)의 외면부위에 결합시키는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve this object, the present invention has a cylindrical structure in which one side of both side portions can be opened and closed, and an input hole 13 is formed on one side portion and a rotation shaft 14 is formed protruding from the central portion of both ends. A first mechanism preparation step in which the part 11, the driving part 15 interlocked with the rotating shaft 14, and the resin input part 16 connected to the input hole 13 are provided; An outer cylinder having a cylindrical structure with both sides open and having a plurality of through-holes 22 formed on the inner surface portion and a plurality of discharge holes 24 are provided to radially surround and seal the outer portion of the support portion 21 . (23), a second mechanism preparation step in which the vacuum forming/release unit 25 connected to the discharge hole 24 is provided; The driving unit 15 of the first mechanism is operated to rotate the molding unit 11 at a constant speed, and the resin injection unit 16 is operated to allow a predetermined amount of melting through the injection hole 13 of the rotating molding unit 11 . Injection of the resin (1) into the inner space of the molding unit (11), molding the molten resin injected by centrifugal force according to the rotation of the molding unit (11) into an elastic tube (2); inserting the tube (2) into the inner tube (21) so that the outer surface of the molded tube (2) faces the inner portion of the inner tube (21) of the second mechanism; inserting the pressing mechanism 30 into the tube 2 inserted into the inner cylinder 21; By expanding the pressurizing mechanism 30, the outer surface of the tube 2 is closely attached to the inner surface of the inner cylinder 21, and the vacuum forming/releasing unit 25 is operated to discharge the air in the inner space of the outer cylinder 23, Adhering the tube (2) to the inner surface of the inner cylinder (21); removing the pressing mechanism 30 from the inner cylinder 21 and then inserting the carbon fiber reinforced plastic pipe 3 treated with an adhesive on the outer surface into the tube 2 ; Including; releasing the operation of the vacuum forming/releasing unit 25 and coupling the inner surface of the tube 2 in close contact with the inner surface of the inner cylinder 21 to the outer surface of the carbon fiber reinforced plastic pipe 3; It is characterized by its technical characteristics.

상기 제1기구의 성형부(11) 내경 R1은 상기 제2기구의 내통부(21) 내경 R2보다 작게 이루어질 수 있다.The inner diameter R1 of the molding part 11 of the first mechanism may be smaller than the inner diameter R2 of the inner cylinder part 21 of the second mechanism.

상기 제1기구의 성형부(11) 양측부위 중 적어도 어느 하나에는 개폐 가능한 커버(12)가 마련될 수 있다.An openable and openable cover 12 may be provided on at least one of both sides of the forming part 11 of the first mechanism.

상기 가압기구(30)는 팽창 가능한 튜브로 이루어질 수 있다.The pressing mechanism 30 may be formed of an inflatable tube.

상기 성형된 튜브(2)가 내통부(21)에 삽입된 단계 이후에는, 상기 튜브(2)의 양단부위를 내통부(21)의 양단부위에 고정하는 단계가 추가될 수 있다.After the step of inserting the molded tube (2) into the inner tube (21), a step of fixing both ends of the tube (2) to both ends of the inner tube (21) may be added.

본 발명은 파이프의 표면부위를 반복하여 연마하지 않고, 파이프에 대응하는 탄성체의 튜브를 성형하고, 외력을 가하여 성형된 튜브를 강제로 팽창시킨 상태에서 표면부위에 접착제 처리가 된 파이프를 삽입한 다음, 외력을 해제하여 성형된 튜브가 복원력으로 파이프의 표면부위에 일체형으로 결합되는 방식을 제안함으로써, 종래에 비해 그 작업이 편리함은 물론 표준화되고 균일한 표면처리 작업이 가능하며, 나아가 파이프의 표면부위에 잔존하는 보이드 부위가 외부로 드러나는 현상을 원천적으로 방지하는 것이 가능하다.The present invention does not repeatedly grind the surface of the pipe, but forms a tube of an elastic body corresponding to the pipe, and inserts an adhesive-treated pipe into the surface of the tube in a state where the formed tube is forcibly expanded by applying an external force. , by proposing a method in which the molded tube is integrally coupled to the surface of the pipe with restoring force by releasing the external force, the operation is convenient compared to the prior art, and a standardized and uniform surface treatment operation is possible, and furthermore, the surface portion of the pipe It is possible to fundamentally prevent the appearance of voids remaining in the

도 1 및 도 2 각각은 본 발명에 있어 제1, 2기구 각각의 개략적인 구성도.
도 3a 내지 도 3f 각각은 본 발명에 따른 표면처리방법의 개략적인 단계도.
도 4는 본 발명에 따라 표면 처리된 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 개략적인 일 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 일례로서의 탄소섬유 강화플라스틱 파이프 표면 확대 사진.
도 6은 종래 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면부위에 잔존하는 보이드 확대 사진.
도 7은 종래 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 보이드 제거 방법을 보여주는 단계도.1 and 2 each is a schematic configuration diagram of each of the first and second mechanisms in the present invention.
3A to 3F are each a schematic step diagram of a surface treatment method according to the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a carbon fiber reinforced plastic pipe surface-treated according to the present invention.
5 is an enlarged photograph of the surface of a carbon fiber reinforced plastic pipe as an example according to the present invention.
6 is an enlarged photograph of voids remaining on the surface of a conventional carbon fiber reinforced plastic pipe.
7 is a step diagram showing a void removal method of a conventional carbon fiber reinforced plastic pipe.

본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. A preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows. In the description of the embodiments of the present invention, there is no direct relation to the technical features of the present invention, or is common in the technical field to which the present invention pertains. For matters that are obvious to those with the knowledge of

본 발명은 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법에 관한 것으로, 제1, 2기구 준비단계, 튜브 성형단계, 튜브 안치단계, 가압기구 삽입단계, 튜브 밀착단계, 파이프 삽입단계, 튜브와 파이프 상호 간의 결합단계를 포함하여 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 각 단계를 순서대로 살펴본다.The present invention relates to a method for surface treatment of a carbon fiber reinforced plastic pipe, and relates to a first and second device preparation step, a tube forming step, a tube placing step, a pressurizing device insertion step, a tube adhesion step, a pipe insertion step, and a tube and a pipe interrelationship with each other. It is characterized by including a bonding step. Hereinafter, each of these steps will be described in order.

먼저, 제1, 2기구를 준비한다. 제1기구는 용융수지를 튜브로 성형하는 기구로서, 도 1에 개시된 것과 같이, 성형부(11), 구동부(15), 수집투입부(16)를 포함하여 이루어질 수 있다.First, the first and second instruments are prepared. The first mechanism is a mechanism for molding the molten resin into a tube, and, as shown in FIG. 1 , may include a molding unit 11 , a driving unit 15 , and a collecting input unit 16 .

성형부(11)는 원통 구조를 가지며, 양측 단부 중앙부위에는 회전축(14)이 돌출 형성되고, 일측면 부위에는 투입공(13)이 형성된다. 투입공(13)은 후술할 용융수지(1)가 주입되는 부분으로, 회전축(14)과 일정간격 이격되는 지점에 형성될 수 있다. 도면에는 투입공(13)이 성형부(11)의 좌측면에 형성되는 예가 개시되어 있으나, 본 발명은 투입공(13)이 성형부(11)의 양측 측면 모두에 형성되는 경우를 배제하지 않는다.The molded part 11 has a cylindrical structure, the rotation shaft 14 is formed protruding from the central portion of both ends, and the input hole 13 is formed on one side portion. The input hole 13 is a portion into which the molten resin 1 to be described later is injected, and may be formed at a point spaced apart from the rotation shaft 14 by a predetermined interval. Although an example in which the input hole 13 is formed on the left side of the molding unit 11 is disclosed in the drawings, the present invention does not exclude the case in which the input hole 13 is formed on both sides of the molding unit 11 . .

이때, 성형부(11)의 양측면 부위 중 어느 하나의 측면은 개폐 가능한 구조로 이루어질 수 있다. 이는 후술할 성형된 튜브(2)를 성형부(11)로부터 분리시키기 위한 것으로서, 도면과 같이, 개폐 가능한 커버(12)가 마련될 수 있다. 도면에는 성형부(11)의 양측면 부위 모두에 개폐 가능한 커버(12)가 마련된 경우가 개시되어 있으나, 이와 달리 양측면 중 어느 일측면에 커버(12)가 마련될 수도 있을 것이다.In this case, any one of the side surfaces of the forming part 11 may have a structure that can be opened and closed. This is to separate the molded tube 2 to be described later from the molded part 11, and as shown in the drawing, an openable and openable cover 12 may be provided. Although the figure discloses a case in which the cover 12 that can be opened and closed is provided on both side surfaces of the molding part 11, the cover 12 may be provided on either side of the both side surfaces.

구동부(15)는 회전동력을 제공하는 수단으로, 회전축(14)과 연동되도록 구성된다. 구동부(15)는 통상적인 모터로 이루어질 수 있다. 수지투입부(16)는 용융된 수지를 공급하는 수단으로, 투입공(13)과 연결된다. 수지투입부(16)에는 수지를 용융시키기 위한 히터가 내장될 수도 있다.The driving unit 15 is a means for providing rotational power, and is configured to interlock with the rotational shaft 14 . The driving unit 15 may be formed of a conventional motor. The resin input unit 16 is a means for supplying the molten resin, and is connected to the input hole 13 . A heater for melting the resin may be built in the resin injection unit 16 .

제2기구는 성형된 튜브와 탄소섬유 강화플라스틱 파이프 상호 간을 결합시키는 기구로서, 도 2에 개시된 것과 같이, 내통부(21), 외통부(23), 진공형성/해제부(25)를 포함하여 이루어질 수 있다.The second mechanism is a mechanism for coupling the molded tube and the carbon fiber reinforced plastic pipe to each other, and as shown in FIG. can be done

내통부(21)는 양측면이 개구된 원통 구조로 이루어질 수 있으며, 그 내면부위에는 복수 개의 관통공(22)이 형성된다. 관통공(22)은 튜브(2)의 외면부위와 내통부(21)의 내면부위 사이에 잔존하는 공기가 배출되는 부분이다. 외통부(23)는 지지부(21)의 외측부위를 방사형으로 감싸며 밀폐하는 부분으로, 복수 개의 배출공(24)이 마련된다. The inner cylinder 21 may have a cylindrical structure with both sides open, and a plurality of through holes 22 are formed in the inner surface portion thereof. The through hole 22 is a portion through which air remaining between the outer surface of the tube 2 and the inner surface of the inner tube 21 is discharged. The outer cylinder 23 radially surrounds and seals the outer portion of the support 21 , and a plurality of discharge holes 24 are provided.

내통부(21)가 원통 구조로 이루어짐을 고려하면, 외통부(23) 역시 원통 구조를 이루며 내통부(21)를 감싸며 밀폐하는 구성으로 이루어지는 것이 바람직하다. 외통부(23)의 내부공간 크기는 내통부(21)의 내경이나 튜브의 두께 등을 종합적으로 고려하여 결정할 일이다.Considering that the inner cylinder 21 has a cylindrical structure, it is preferable that the outer cylinder 23 also has a cylindrical structure and is configured to enclose and seal the inner cylinder 21 . The size of the inner space of the outer cylinder 23 is to be determined by comprehensively considering the inner diameter of the inner cylinder 21 or the thickness of the tube.

진공형성/해제부(25)는 그 명칭 그대로, 외통부(23)의 내부공간을 진공상태로 형성하거나, 또는 진공상태를 해제시키는 수단으로, 외통부(23)에 마련되는 배출공(24)과 연결된다. 진공형성/해제부(25)는 펌프 및 밸브 등으로 이루어질 수 있으며, 여기에서 진공이란 튜브(2)를 내통부(21) 내면부위에 긴밀하게 밀착시킬 정도를 의미한다.The vacuum forming/releasing unit 25 is, as its name suggests, a means for forming the inner space of the outer cylinder 23 in a vacuum state or releasing the vacuum state, and is connected to the discharge hole 24 provided in the outer cylinder 23 . do. The vacuum forming/releasing unit 25 may be formed of a pump and a valve, etc. Here, the vacuum refers to the degree to which the tube 2 is closely adhered to the inner surface of the inner cylinder 21 .

이때, 본 발명은 제1기구의 성형부(11) 내경 R1이 제2기구의 내통부(21) 내경 R2보다 작은 값으로 이루어지는 경우를 제안한다. 이는 내통부(21) 내부에는 튜브(2)는 물론 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)도 삽입됨은 물론, 탄성체인 튜브(2)를 강하게 팽창시킨 다음 이를 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)에 결합시키기 위함인데, 자세한 내용은 후술한다At this time, the present invention proposes a case in which the inner diameter R1 of the molding part 11 of the first mechanism is smaller than the inner diameter R2 of the inner cylinder part 21 of the second mechanism. This is to not only insert the tube 2 as well as the carbon fiber reinforced plastic pipe 3 into the inner cylinder 21, but also strongly expand the elastic tube 2 and then connect it to the carbon fiber reinforced plastic pipe 3 For this purpose, details will be described later.

제1, 2기구가 준비되면, 제1기구를 이용하여 튜브(2)를 성형한다. 이를 위해, 먼저, 제1기구의 구동부(15)를 작동시킨다. 구동부(15)가 작동되면, 구동부(15)에서 생성되는 회전동력이 회전축(14)으로 전달되고, 이에 따라 성형부(11)는 일정 rpm으로 회전한다. 성형부(11)의 회전 정도는 수지의 종류 및 성형하고자 하는 튜브의 두께에 따라 달라질 수 있다.When the first and second mechanisms are prepared, the tube 2 is formed using the first mechanism. To this end, first, the driving unit 15 of the first mechanism is operated. When the driving unit 15 is operated, the rotational power generated by the driving unit 15 is transmitted to the rotating shaft 14, and accordingly, the forming unit 11 rotates at a constant rpm. The degree of rotation of the molding unit 11 may vary depending on the type of resin and the thickness of the tube to be formed.

성형부(11)가 일정 rpm으로 회전하면, 도 3a와 같이, 수지투입부(16)를 작동시켜 회전하는 성형부(11)의 투입공(13)을 통해 일정량의 용융수지(1)를 성형부(11) 내부공간으로 주입한다. 투입공(13)으로 주입되는 수지는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면처리를 위해 널리 사용되고 있는 수지 중의 어느 하나로 이루어질 수 있다. When the molding unit 11 rotates at a certain rpm, as shown in FIG. 3A , a predetermined amount of molten resin 1 is molded through the injection hole 13 of the rotating molding unit 11 by operating the resin injection unit 16 . Part 11 is injected into the inner space. The resin injected into the input hole 13 may be made of any one of resins widely used for surface treatment of carbon fiber reinforced plastic pipes.

다만, 에폭시 수지 등과 같이 성형부(11)에 의해 성형된 다음에 탄성체의 특징을 가질 수 있는 수지 중의 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다. 이때, 본 발명은 수지에 특정 색상의 안료 또는 특정 색상의 안료 혼합물이 혼합되는 경우를 배제하지 않는다. 이럴 경우, 다양한 색상이나 무늬를 가지는 튜브가 성형될 수 있을 것이다.However, it is preferably made of any one of resins that can have characteristics of an elastic body after being molded by the molding part 11, such as an epoxy resin. In this case, the present invention does not exclude a case in which a pigment of a specific color or a pigment mixture of a specific color is mixed with the resin. In this case, tubes having various colors or patterns may be molded.

성형부(11)가 일정 rpm으로 회전하고 있는 상태에서 용융수지(1)가 성형부(11) 내부공간으로 주입되면, 용융수지(1)는 성형부(11)의 회전에 따른 원심력으로 도 3b와 같이, 원통 형상의 튜브(2)로 성형된다. 도면과 같이, 성형된 튜브(2)의 외경은 성형부(11)의 외경과 동일하나, 탄성체 특성으로 인해 튜브(2)의 내경(및 외경)은 팽창 가능하다.When the molten resin 1 is injected into the inner space of the molding unit 11 in a state in which the molding unit 11 is rotating at a constant rpm, the molten resin 1 is generated by centrifugal force according to the rotation of the molding unit 11, as shown in Fig. 3b. As such, it is molded into a cylindrical tube (2). As shown in the drawing, the outer diameter of the molded tube 2 is the same as the outer diameter of the molded part 11 , but the inner diameter (and outer diameter) of the tube 2 is expandable due to the elastic properties.

튜브(2)가 성형되면, 도 3c와 같이, 튜브(2)의 외면부위가 제2기구의 내통부(21) 내면부위와 대향하도록, 튜브(2)를 내통부(21)에 삽입한다. 이때, 전술한 바와 같이, 성형부(11) 내경 R1이 제2기구의 내통부(21) 내경 R2보다 작은 값으로 이루어지면, 도면과 같이, 튜브(2)의 외면부위와 내통부(21) 내면부위 사이에는 간격 △t1이 형성된다.When the tube 2 is molded, the tube 2 is inserted into the inner tube 21 so that the outer surface of the tube 2 faces the inner surface of the inner tube 21 of the second mechanism, as shown in FIG. 3c . At this time, as described above, when the inner diameter R1 of the molding part 11 is made to a value smaller than the inner diameter R2 of the inner cylinder part 21 of the second mechanism, as shown in the figure, the outer surface portion of the tube 2 and the inner cylinder portion 21 A gap Δt1 is formed between the inner surfaces.

성형된 튜브(2)가 내통부(21)에 삽입되면, 도 3d와 같이, 튜브(2)의 내부로 가압기구(30)를 삽입한다. 가압기구(30)는 공기와 같은 유체를 이용하여 튜브(2)를 내통부(21) 내면부위에 밀착시키는 수단이다. 본 발명에 있어 가압기구(30)는, 도면에 개시된 것과 같이, 일측부위가 개구된 팽창 가능한 튜브로 이루어질 수 있다.When the molded tube (2) is inserted into the inner cylinder (21), as shown in FIG. 3D, the pressurizing mechanism (30) is inserted into the tube (2). The pressurizing mechanism 30 is a means for adhering the tube 2 to the inner surface of the inner cylinder 21 using a fluid such as air. In the present invention, the pressurizing mechanism 30, as shown in the drawings, may be made of an inflatable tube with one side portion opened.

가압기구(30)가 튜브(2) 내부로 삽입되어 위치하면, 도면과 같이, 공기와 같은 유체를 일정 압력으로 가압기구(30) 내부로 주입하여 가압기구(30)를 팽창시키고(① 참조), 진공형성/해제부(25)를 작동시켜 외통부(23) 내부공간 및 튜브(2)의 외면부위와 내통부(21)의 내면부위 사이에 잔존하는 공기를 배출공(24)을 통해 강제 배출시킨다(② 참조).When the pressure mechanism 30 is inserted into the tube 2 and positioned, as shown in the figure, a fluid such as air is injected into the pressure mechanism 30 at a constant pressure to expand the pressure mechanism 30 (see ①) , by operating the vacuum forming/release unit 25 to forcibly discharge the air remaining between the inner space of the outer cylinder 23 and the outer surface of the tube 2 and the inner surface of the inner tube 21 through the discharge hole 24 (Refer to ②).

외통부(23) 내부공간 및 튜브(2)의 외면부위와 내통부(21)의 내면부위 사이에 잔존하는 공기가 외부로 배출됨에 따라, 성형된 튜브(2)는 팽창하면서 그 외면부위가 내통부(21)의 내면부위에 긴밀하게 밀착된다. 이때, 내통부(21)의 관통공(22)과 접하는 튜브(2)의 특정부위가 관통공(22)으로 인해 손상되지 않도록 관통공(22) 주변테두리에는 별도의 보호링 등을 부가할 수도 있다.As the air remaining between the inner space of the outer cylinder 23 and the outer surface portion of the tube 2 and the inner surface portion of the inner tube 21 is discharged to the outside, the molded tube 2 expands while the outer surface portion becomes the inner tube portion It is closely adhered to the inner surface of (21). At this time, a separate protective ring may be added to the periphery of the through hole 22 so that a specific portion of the tube 2 in contact with the through hole 22 of the inner cylinder 21 is not damaged by the through hole 22 . have.

한편, 본 발명은 성형된 튜브(2)가 내통부(21)에 삽입되면, 튜브(2)의 양단부위를 내통부(21)의 양단부위에 고정하는 단계가 추가되는 경우를 배제하지 않는다. 이럴 경우, 튜브(2)의 외면부위와 내통부(21)의 내면부위 사이에 기밀이 유지될 수 있다는 점에서, 튜브(2)는 내통부(21)에 더욱 긴밀하게 밀착될 수 있다. 도면에는 고무재질의 가압링(27)이 튜브(2)의 양단부위를 고정하는 일례가 개시되어 있다.On the other hand, the present invention does not exclude the case where the step of fixing both ends of the tube 2 to both ends of the inner tube 21 is added when the molded tube 2 is inserted into the inner cylinder 21 . In this case, in that airtightness can be maintained between the outer surface of the tube 2 and the inner surface of the inner tube 21 , the tube 2 can be more closely attached to the inner tube 21 . The figure discloses an example in which a rubber pressure ring 27 fixes both ends of the tube 2 .

튜브(2)가 내통부(21)에 긴밀하게 밀착되면, 그 상태에서 내통부(21)로부터 가압기구(30)를 제거하고, 도 3e와 같이, 외면부위에 접착제 처리가 된 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)를 튜브(2)의 내부로 삽입한다. 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)는 탄소섬유 직물이 적층되며 만들어진 통상적인 것으로서, 표면처리가 이루어지지 않은 파이프이다. When the tube 2 is closely adhered to the inner cylinder 21, the pressure mechanism 30 is removed from the inner cylinder 21 in that state, and as shown in FIG. 3E, the carbon fiber reinforced plastic with adhesive treatment on the outer surface portion Insert the pipe (3) into the inside of the tube (2). The carbon fiber reinforced plastic pipe 3 is a conventional pipe made by laminating carbon fiber fabric, and is a pipe without surface treatment.

튜브(2)가 내통부(21)에 긴밀하게 밀착된 상태에서, 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)를 튜브(2)의 내부로 삽입하면, 도면과 같이, 튜브(2)의 내면부위와 접착제 처리가 된 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)의 외면부위 사이에는 간격 △t2가 형성된다. △t2는 전술한 △t1과 동일한 값을 가질 수 있으나, 내경 R1, R2 사이의 편차 및 튜브(2)의 두께에 양자는 다른 값을 가질 수도 있다.When the tube 2 is in close contact with the inner tube 21 and the carbon fiber reinforced plastic pipe 3 is inserted into the tube 2, as shown in the figure, the inner surface of the tube 2 and the adhesive A gap Δt2 is formed between the outer surfaces of the treated carbon fiber reinforced plastic pipe 3 . Δt2 may have the same value as Δt1 described above, but may have different values for the deviation between the inner diameters R1 and R2 and the thickness of the tube 2 .

이 상태에서, 도 3f와 같이, 진공형성/해제부(25)를 작동시켜, 외통부(23) 내부공간의 진공상태를 해제한다(③ 참조). 진공상태의 해제는 외통부(23) 내부공간에 상압 상태의 공기를 주입하는 방식으로 이루어질 수 있다. 외통부(23) 내부공간의 진공상태가 해제되면, 팽창된 튜브(2)는 그 복원력으로 인해 도 4와 같이 내면부위가 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)의 외면부위에 결합되며, 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)와 일체화된다.In this state, as shown in FIG. 3f, the vacuum forming/releasing unit 25 is operated to release the vacuum state of the inner space of the outer cylinder 23 (see ③). The release of the vacuum state may be accomplished by injecting air in a normal pressure state into the inner space of the outer cylinder 23 . When the vacuum state of the inner space of the outer cylinder 23 is released, the inner surface of the expanded tube 2 is coupled to the outer surface of the carbon fiber reinforced plastic pipe 3 as shown in FIG. 4 due to its restoring force, and the carbon fiber reinforced plastic It is integrated with the pipe (3).

도 5는 이러한 본 발명의 단계에 따라 구현될 수 있는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 일례를 보여준다. 도면에서 알 수 있듯이, 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면부위에는 탄소섬유 직물의 보이드에 기인한 덴트들이 보이지 않는데, 이는 접착제 및 튜브의 조합에 따른 결과이다. 즉, 접착제가 파이프 표면부위에 잔존하는 보이드를 메운 상태에서, 그 상면부위가 튜브에 의해 밀폐되며 결합되어 있기 때문에, 파이프의 표면부위는 종래와 달리 평탄한 형태를 이루게 되는 것이다.5 shows an example of a carbon fiber reinforced plastic pipe that can be implemented according to the steps of the present invention. As can be seen from the figure, dents due to voids in the carbon fiber fabric are not visible on the surface of the carbon fiber reinforced plastic pipe, which is a result of the combination of the adhesive and the tube. That is, in a state in which the adhesive fills the void remaining on the surface of the pipe, the upper surface thereof is sealed and coupled by the tube, so that the surface of the pipe has a flat shape unlike in the prior art.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들에 한정하여 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐이며, 본 발명은 이에 한정되지 않고 여러 다양한 방법으로 변경되어 실시될 수 있으며, 나아가 개시된 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수 있음은 자명하다 할 것이다.In the above description, limited to preferred embodiments of the present invention, this is only an example, the present invention is not limited thereto and can be changed and implemented in various ways, and further, separate technical features are provided based on the disclosed technical idea. It will be obvious that it can be implemented in addition.

1 : 용융수지 2 : 튜브
3 : 탄소섬유 강화플라스틱 파이프
11 : 성형부 15 : 구동부
16 : 수지투입부 21 : 내통부
23 : 외통부 25 : 진공형성/해제부1: molten resin 2: tube
3: Carbon fiber reinforced plastic pipe
11: molding part 15: driving part
16: resin input part 21: inner cylinder part
23: outer cylinder 25: vacuum forming / releasing unit

Claims (5)

양측면 부위 중 어느 하나의 측면이 개폐 가능한 원통 구조를 가지되 일측면부위에는 투입공(13)이 형성되고 양측 단부 중앙부위에는 회전축(14)이 돌출 형성되는 성형부(11), 회전축(14)과 연동되는 구동부(15), 투입공(13)과 연결되는 수지투입부(16)가 구비되는 제1기구 준비단계;
양측면이 개구된 원통 구조를 가지며 내면부위에 복수 개의 관통공(22)이 형성되는 내통부(21), 복수 개의 배출공(24)이 마련되어 지지부(21)의 외측부위를 방사형으로 감싸며 밀폐하는 외통부(23), 배출공(24)과 연결되는 진공형성/해제부(25)가 구비되는 제2기구 준비단계;
제1기구의 구동부(15)를 작동시켜 성형부(11)를 일정속도를 회전시키고, 수지투입부(16)를 작동시켜 회전하는 성형부(11)의 투입공(13)을 통해 일정량의 용융수지(1)를 성형부(11) 내부공간으로 주입하여, 성형부(11)의 회전에 따른 원심력으로 주입된 용융수지를 탄성체의 튜브(2)로 성형하는 단계;
성형된 튜브(2)의 외면부위가 제2기구의 내통부(21) 내면부위와 대향하도록 튜브(2)를 내통부(21)에 삽입하는 단계;
내통부(21)에 삽입된 튜브(2)의 내부로 가압기구(30)를 삽입하는 단계;
가압기구(30)를 팽창시켜 튜브(2)의 외면부위를 내통부(21)의 내면부위에 밀착시키고, 진공형성/해제부(25)를 작동시켜 외통부(23) 내부공간의 공기를 배출시키며 튜브(2)를 내통부(21)의 내면부위에 밀착시키는 단계;
내통부(21)로부터 가압기구(30)를 제거한 다음, 외면부위에 접착제 처리가 된 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)를 튜브(2)의 내부로 삽입하는 단계;
진공형성/해제부(25)의 작동을 해제하여 내통부(21)의 내면부위에 밀착된 튜브(2)의 내면부위를 탄소섬유 강화플라스틱 파이프(3)의 외면부위에 결합시키는 단계;를
포함하는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법.One side of both side surfaces has a cylindrical structure that can be opened and closed, and an input hole 13 is formed in one side portion, and a rotation shaft 14 is protruded from the center portion of both ends 11, a rotation shaft 14 and A first mechanism preparation step in which the interlocking drive unit 15 and the resin injection unit 16 connected to the input hole 13 are provided;
An outer cylinder having a cylindrical structure with both sides open and having a plurality of through-holes 22 formed on the inner surface portion and a plurality of discharge holes 24 are provided to radially surround and seal the outer portion of the support portion 21 . (23), a second mechanism preparation step provided with a vacuum forming / releasing unit 25 connected to the discharge hole 24;
The driving unit 15 of the first mechanism is operated to rotate the molding unit 11 at a constant speed, and the resin injection unit 16 is operated to allow a predetermined amount of melting through the injection hole 13 of the rotating molding unit 11 . Injection of the resin (1) into the inner space of the molding unit (11), molding the molten resin injected by centrifugal force according to the rotation of the molding unit (11) into an elastic tube (2);
inserting the tube (2) into the inner tube (21) so that the outer surface of the molded tube (2) faces the inner portion of the inner tube (21) of the second mechanism;
Inserting the pressurizing mechanism 30 into the inside of the tube (2) inserted into the inner cylinder (21);
By expanding the pressurizing mechanism 30, the outer surface of the tube 2 is closely attached to the inner surface of the inner cylinder 21, and the vacuum forming/releasing unit 25 is operated to discharge the air in the inner space of the outer cylinder 23, Adhering the tube (2) to the inner surface of the inner cylinder (21);
removing the pressing mechanism 30 from the inner cylinder 21 and then inserting the carbon fiber reinforced plastic pipe 3 treated with an adhesive on the outer surface into the tube 2 ;
The step of releasing the operation of the vacuum forming/releasing unit 25 and coupling the inner surface of the tube 2 in close contact with the inner surface of the inner cylinder 21 to the outer surface of the carbon fiber reinforced plastic pipe 3;
A method for surface treatment of a carbon fiber reinforced plastic pipe comprising a. 제1항에 있어서,
상기 제1기구의 성형부(11) 내경 R1은 상기 제2기구의 내통부(21) 내경 R2보다 작게 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법.According to claim 1,
The inner diameter R1 of the forming part 11 of the first mechanism is smaller than the inner diameter R2 of the inner cylinder part 21 of the second mechanism. 제1항에 있어서,
상기 제1기구의 성형부(11) 양측부위 중 적어도 어느 하나에는 개폐 가능한 커버(12)가 마련되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법.According to claim 1,
A method for surface treatment of a carbon fiber reinforced plastic pipe, characterized in that an openable and openable cover (12) is provided on at least one of both sides of the forming part (11) of the first mechanism. 제1항에 있어서,
상기 가압기구(30)는 팽창 가능한 튜브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법.According to claim 1,
The pressure mechanism 30 is a surface treatment method of a carbon fiber reinforced plastic pipe, characterized in that made of an expandable tube. 제1항에 있어서,
상기 성형된 튜브(2)가 내통부(21)에 삽입된 단계 이후에는, 상기 튜브(2)의 양단부위를 내통부(21)의 양단부위에 고정하는 단계가 추가되는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 강화플라스틱 파이프의 표면 처리방법.According to claim 1,
Carbon fiber reinforcement, characterized in that after the step of inserting the molded tube (2) into the inner tube (21), the step of fixing both ends of the tube (2) to both ends of the inner tube (21) is added A method for surface treatment of plastic pipes.
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