KR102541022B1 - Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit - Google Patents

Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit Download PDF

Info

Publication number
KR102541022B1
KR102541022B1 KR1020190160397A KR20190160397A KR102541022B1 KR 102541022 B1 KR102541022 B1 KR 102541022B1 KR 1020190160397 A KR1020190160397 A KR 1020190160397A KR 20190160397 A KR20190160397 A KR 20190160397A KR 102541022 B1 KR102541022 B1 KR 102541022B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
curvature
continuous fibers
twists
curvature value
thermoplastic resin
Prior art date
Application number
KR1020190160397A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20210070551A (en
Inventor
정서정
이우주
명석한
김희준
Original Assignee
(주)엘엑스하우시스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)엘엑스하우시스 filed Critical (주)엘엑스하우시스
Priority to KR1020190160397A priority Critical patent/KR102541022B1/en
Publication of KR20210070551A publication Critical patent/KR20210070551A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102541022B1 publication Critical patent/KR102541022B1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/14Twisting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/54Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/545Perforating, cutting or machining during or after moulding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12Thermoplastic materials

Abstract

본 출원은 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치에 관한 것으로서, 가연장치가 구비되어, 창호 제품의 곡률 성형을 공정을 단순화하여 수행할 수 있는 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치에 관한 것이다.The present application relates to an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature-molded articles, and is provided with a twisting device to simplify the process of curvature molding of window products. Continuous fiber-reinforced for curvature-formed articles It relates to a device for manufacturing a thermoplastic resin-based profile composite.

Description

가연 장치를 포함하는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 물품의 제조 장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING ARTICLE BASED ON CONTINUOUS FIBER REINFORCED THERMOPLASTICS INCLUDING TWISTING UNIT}Equipment for manufacturing a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin-based article comprising a twisting device

본 출원은 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치에 관한 것으로서, 가연장치가 구비되어, 창호 제품의 곡률 성형을 공정을 단순화하여 수행할 수 있는 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치에 관한 것이다.The present application relates to an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature-molded articles, and is provided with a twisting device to simplify the process of curvature molding of window products. Continuous fiber-reinforced for curvature-formed articles It relates to a device for manufacturing a thermoplastic resin-based profile composite.

일반적으로 건축자재로 사용되는 창호는 건물내부를 외계와 차단시키기 위해 창이나 출입구 등의 개구부에 설치되는 것이다. In general, windows and doors used as building materials are installed in openings such as windows or entrances to block the interior of a building from the outside world.

과거에는 목재 창호가 많이 이용되었다. 목재는 열에 대하여 약하고, 벌레나 습기 등으로 인해 부식되는 문제점이 있어 왔다. 금속재 창호는 목재 창호보다 내열성, 내충성, 내습성이 향상되었다. 이러한 금속재 창호는 열전달이 우수하여 단열에 취약하고 무겁다는 문제점이 있다. 아울러, 동절기나 하절기에 온도 변화에 따른 치수 안정성이 낮아 단열 및 기밀성에도 취약하다는 문제점이 존재하였다. 플라스틱 창호는 상대적으로 값이 저렴하고 다양한 형상으로 자유롭게 창호의 제작이 가능하다. 하지만 플라스틱의 특성상 내열성 및 강도 물성이 떨어진다는 문제점이 있다. 이로 인해, 플라스틱 창호는 강도 보강을 위하여 내부에 금속으로 된 보강재를 사용하고 있다. 이때 플라스틱 창호에는 금속으로 인한 문제점이 발생하게 되었다.In the past, wooden windows were widely used. Wood is weak against heat, and there has been a problem of corrosion due to insects or moisture. Metal windows have improved heat resistance, insect resistance and moisture resistance compared to wooden windows. Such metal windows have problems in that they have excellent heat transfer, are vulnerable to insulation, and are heavy. In addition, there was a problem that the dimensional stability according to the temperature change was low in winter or summer, and it was vulnerable to heat insulation and airtightness. Plastic windows are relatively inexpensive and can be freely manufactured in various shapes. However, there is a problem in that heat resistance and strength properties are inferior due to the characteristics of plastic. For this reason, plastic windows and doors use metal reinforcing materials inside to reinforce strength. At this time, problems due to metal occurred in plastic windows.

따라서, 현실적으로 금속재 창호의 문제점이 플라스틱 창호로 해소되기 어렵고, 플라스틱 창호의 문제점이 금속재 창호로 해소되기 어려운 실정에 있다. 이러한 문제점을 동시에 해소할 수 있는 창호가 요구된다.Therefore, in reality, it is difficult to solve the problems of metal windows and doors with plastic windows and doors, and the problems of plastic windows and doors are difficult to solve with metal windows and doors. A window that can solve these problems at the same time is required.

이 외에 자동차 부품에서도 경량화 효과를 동반하며 고강성을 요구하는 소재들이 필요하다.In addition to this, automobile parts also require materials that are lightweight and require high rigidity.

이를 해결하기 위하여, 다양한 복합재가 등장하였으며, 그 중 섬유 강화 복합재는 특히 다양한 분야에 적용가능한 소재다. 섬유강화 복합재(Fiber Reinforced Plastics; FRP)는 고분자 매트릭스에 섬유를 강화재로 적용한 복합재를 의미한다. 널리 사용되는 섬유 복합재로는 섬유 종류에 따라, 유리섬유 복합재, 탄소섬유 복합재 등이 있다.In order to solve this problem, various composite materials have emerged, and among them, fiber-reinforced composite materials are particularly applicable to various fields. Fiber Reinforced Plastics (FRP) refers to a composite material in which fibers are applied as reinforcing materials to a polymer matrix. Fiber composites that are widely used include glass fiber composites, carbon fiber composites, and the like, depending on the type of fiber.

섬유는 길이, 형태에 따라 단섬유, 장섬유, 연속섬유 등으로 구분된다. 일반적으로, 단섬유는 2mm 미만의 길이를 갖는 섬유를 의미하고, 장섬유는 2mm 이상의 길이를 가지는 섬유를 의미하는데 장섬유는 대체로 50mm 이하의길이를 갖는다. 연속섬유는 시트의 최종 크기에 의존하며, 일반적으로 장섬유보다 긴 길이를 가지지만 길이가 얼마인지 보다는 시트 내부에서 적어도 배향 방향으로 끊어지지 않고 연속적인 형태로 존재하는 섬유를 의미한다.Fibers are classified into short fibers, long fibers, and continuous fibers according to their length and shape. In general, a short fiber means a fiber having a length of less than 2 mm, and a long fiber means a fiber having a length of 2 mm or more, but a long fiber generally has a length of 50 mm or less. Continuous fibers depend on the final size of the sheet, and generally have a longer length than long fibers, but rather than what length they are, refer to fibers that exist in continuous form without breaking, at least in the direction of orientation, within the sheet.

연속섬유를 이용한 연속섬유 복합재 중 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재는 일정한 단면으로 구성되어 있고, 연속섬유의 사용으로 국부적인 구조물성을 보강할 수 있다. 그러나 종래의 인발공정은 연속섬유를 인취하는 인취력에 기인하므로, 일반적으로 곧은 직선 프로파일 제조에 유리하다. 특히, 곡률 프로파일을 제조하기 위해서는 제품 각각의 곡률반경에 맞춰 금형과 설비 라인을 다시 배치하여야 하므로, 설비 투자가 필요하다. 따라서, 열가소성 프로파일 복합재는 신율이 낮은 강화섬유(유리 또는 탄소)로 구성되어, 후성형을 통한 곡률 구현에 한계가 있어서, 열가소성의 재현성을 활용하기 어려웠다.Among continuous fiber composites using continuous fibers, thermoplastic resin-based profile composites are composed of a constant cross section, and the use of continuous fibers can reinforce local structural properties. However, since the conventional drawing process is due to the drawing force that draws the continuous fibers, it is generally advantageous for producing a straight straight profile. In particular, in order to manufacture a curvature profile, since molds and equipment lines must be rearranged according to the radius of curvature of each product, equipment investment is required. Therefore, since the thermoplastic profile composite is composed of reinforcing fibers (glass or carbon) with low elongation, it is difficult to utilize the reproducibility of thermoplasticity because there is a limit to realizing curvature through post-forming.

이러한 문제점을 해결하면서, 공정 단일화로 경제성을 확보할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 시점이다.While solving these problems, it is time to study how to secure economic feasibility through process unification.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 가연 장치를 이용하여, 꼬임수의 구배를 형성하여, 제품의 곡률에 맞게 가연 정도와 프로파일 내 가연 위치를 부분적으로 설정함으로써, 제품마다 곡률에 맞게 설비를 배치할 필요가 없어서, 설비 라인 변경에 따른 추가적인 투자가 불필요한 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 제공하고자 한다.According to one embodiment of the present application, by forming a gradient of the number of twists using a twisting device and partially setting the degree of twisting and the twisting position in the profile according to the curvature of the product, equipment can be arranged according to the curvature of each product. Since there is no need, it is intended to provide an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles that does not require additional investment in changing equipment lines.

본 출원의 일 측면은 곡률 성형 창호 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치에 관한 것이다.One aspect of the present application relates to an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature-shaped windows and doors.

일 예시에서, 연속 섬유가 위치된 복수의 보빈을 구비한 크릴(creel); 크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연하는 가연 장치; 가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형 장치; 프로파일 복합재를 인취하는 인취 장치; 및 인취된 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단하는 절단 장치를 포함할 수 있다.In one example, a creel with a plurality of bobbins on which continuous fibers are located; a twisting device for inducing and twisting continuous fibers from krill; an extrusion molding device for inducing the twisted continuous fibers, feeding the thermoplastic resin, heating and pressing to form the profile composite; a take-up device for taking-up the profile composite; and a cutting device for cutting the drawn profile composite into a predetermined size.

일 예시에서, 상기 가연 장치는 복수의 구획으로 구분되며, 각 구획은 가연기를 구비하며, 각각의 가연기가 연속 섬유를 가연할 수 있다.In one example, the twisting device is divided into a plurality of compartments, each compartment having a combustible comb, and each combusting unit may twist continuous fibers.

일 예시에서, 상기 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연할 수 있다.In one example, each of the twisting units may twist continuous fibers with different twist numbers.

일 예시에서, 상대적으로 곡률이 큰 부분과 곡률이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 창호 제품에서, 곡률이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 크도록, 상기 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연할 수 있다.In one example, in a curvature-shaped window product having a relatively high curvature portion and a relatively small curvature portion, the number of twists of continuous fibers included in the portion of large curvature is greater than the number of twists of continuous fibers included in the portion of small curvature. Thus, each of the twisters can twist continuous fibers with different numbers of twists.

일 예시에서, 소정의 크기로 절단된 프로파일 복합재를 유도하고, 가압하여 곡률 성형하는 곡률 성형 장치를 추가로 포함할 수 있다.In one example, it may further include a curvature shaping device that induces a profile composite material cut into a predetermined size and pressurizes it to form a curvature.

본 출원의 다른 일 측면은 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법에 관한 것이다.Another aspect of the present application relates to a method for manufacturing a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin-based profile composite for curvature molded articles.

일 예시에서, 복수의 보빈을 구비한 크릴(creel)에 위치된 연속 섬유를 준비하는 단계; 크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연하는 가연 단계; 가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형 단계; 프로파일 복합재를 인취하는 인취 단계; 및 인취된 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단하는 절단 단계를 포함할 수 있다.In one example, preparing a continuous fiber placed on a creel with a plurality of bobbins; A twisting step of deriving and twisting continuous fibers from krill; an extrusion step of inducing twisted continuous fibers, supplying a thermoplastic resin, heating and pressing to form a profile composite; a taking-off step of taking-up the profile composite; and a cutting step of cutting the drawn profile composite into a predetermined size.

일 예시에서, 상기 가연 단계는 복수의 가연기를 사용하여 수행되며, 상대적으로 곡률이 큰 부분과 곡률이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 창호 제품에서, 곡률이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 크도록, 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연할 수 있다.In one example, the twisting step is performed using a plurality of twisters, and in a curvature-shaped window product having a relatively large curvature portion and a small curvature portion, the number of twists of continuous fibers included in the large curvature portion is Each twisting unit may twist the continuous fibers with a different number of twists so that the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a small curvature is larger than that of the continuous fibers.

일 예시에서, 소정의 크기로 절단된 프로파일 복합재를 유도하고, 가압하여 곡률 성형하는 곡률 성형 단계를 추가로 포함할 수 있다.In one example, a curvature forming step of inducing a profile composite material cut into a predetermined size and pressing it to form a curvature may be further included.

일 예시에서, 상기 물품은 창호 제품 또는 자동차용 부품일 수 있다.In one example, the article may be a window product or an automobile part.

본 출원의 또 다른 측면은 연속 섬유가 보강된 열가소성 수지 복합재를 포함하며, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 물품으로서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 큰 물품에 관한 것이다.Another aspect of the present application is a curvature-molded article including a thermoplastic resin composite reinforced with continuous fibers and having a relatively high curvature value part and a small curvature value part, wherein the continuous fiber included in the large curvature value part It relates to an article in which the number of twists of fibers is greater than the number of twists of continuous fibers included in a portion having a small curvature value.

일 예시에서, 상기 물품은 소정의 방향으로 곡률 값의 구배를 구비하며, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분으로부터 곡률 값이 작은 부분으로 연속 섬유의 꼬임수가 감소할 수 있다. In one example, the article has a gradient of curvature values in a predetermined direction, and the number of twists of the continuous fibers may decrease from a portion having a relatively large curvature value to a portion having a relatively small curvature value.

일 예시에서, 상기 물품은 창호 제품 또는 자동차용 부품일 수 있다.In one example, the article may be a window product or an automobile part.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 인발공정에서 곡률에 따른 가연도를 조정함으로써, 후성형을 통해 곡률에 제한없이 성형할 수 있는 제조 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present application, it is possible to provide a manufacturing apparatus and method capable of forming without curvature limitation through post-forming by adjusting the flexibility according to the curvature in the drawing process.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 가연에 따른 섬유 다발의 나선형 배치에 의해 곡률성형에서 내/외각에 작용하는 압축/인장력에도 단사가 나지 않는 물성을 유지할 수 있다.According to one embodiment of the present application, by spirally arranging fiber bundles according to twisting, it is possible to maintain the physical properties of not forming single yarns even with compression/tension forces acting on the inner/outer angles in curvature forming.

본 출원의 일 실시예에 따르면, 인발 프로파일의 디자인 자유도를 향상시켜, 제품 적용 범위를 크게 확대할 수 있는 제조 장치 및 방법을 제공할 수 있다.According to one embodiment of the present application, it is possible to provide a manufacturing apparatus and method capable of greatly expanding the product application range by improving the design freedom of a drawn profile.

도 1은 종래의 인발 공정을 나타내는 모식도이다.
도 2는 종래의 인발 공정을 통하여 제조된 프로파일 복합재의 모식도이다.
도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 나타내는 모식도이다.
도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 이용하여 제조된 프로파일 복합재의 모식도이다.
도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 나타내는 모식도이다.
도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 이용하여 제조된 프로파일 복합재를 곡률성형한 물품을 나타내는 모식도이다.
도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다.
1 is a schematic diagram showing a conventional drawing process.
2 is a schematic diagram of a profile composite material manufactured through a conventional drawing process.
3 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.
4 is a schematic diagram of a profile composite material manufactured using an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.
5 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.
6 is a schematic diagram showing an article obtained by curvature-forming a profile composite material manufactured using an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for a curvature-shaped article according to an embodiment of the present application.
7 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "include" or "have" are intended to designate that the features, components, etc. described in the specification exist, but one or more other features or components may not exist or be added. That doesn't mean there aren't any.

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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and unless explicitly defined in this application, it should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning. don't

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원의 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치 및 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법을 상세히 설명한다. 다만, 첨부된 도면은 예시적인 것으로, 본 출원의 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치 및 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법의 범위가 첨부된 도면에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for a curved molded article and a method for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for a curved molded article of the present application will be described in detail. However, the accompanying drawings are illustrative, and the scope of the apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for a curvature molded article and the method for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for a curved article of the present application are attached. It is not limited by the drawings.

먼저, 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 설명한다.First, an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curved articles will be described.

도 1은 종래의 인발 공정을 나타내는 모식도이다. 도 2는 종래의 인발 공정을 통하여 제조된 프로파일 복합재의 모식도이다.1 is a schematic diagram showing a conventional drawing process. 2 is a schematic diagram of a profile composite material manufactured through a conventional drawing process.

도 1 내지 2에 도시한 바와 같이, 종래에는 연속섬유 강화 열가소성 수지 기반의 복합재와 관련하여, 연속 섬유가 포함된 열가소성 수지 복합재(11)가 가이딩 장치(13)를 통과한 후 성형 금형(15)을 통과하여, 인취 장치(17)에 의해서 인발되어, 프로파일 복합재(19)를 형성한다. 여기서, 도 1에 도시한 바와 같이, 물품에 따라, 물품 각각의 곡률 반경에 맞춰 금형 및 설비 라인을 곡선 형태로 배치하여야 한다. 이는 물품에 따라 새로운 방식으로 일련의 장치를 배치하여야 하기 때문에, 공정이 매우 복잡하고, 비용 투자가 상당히 컸다. 제조된 프로파일 복합재(19)는 일방향으로 연속된 섬유를 포함한다. 따라서, 곡률 성형시 내/외각에 작용하는 압축/인장력에 의해 단사가 발생할 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, conventionally, in relation to the composite material based on the continuous fiber-reinforced thermoplastic resin, after the thermoplastic resin composite material 11 containing the continuous fiber passes through the guiding device 13, the molding mold 15 ), and is drawn by the take-up device 17 to form the profile composite 19 . Here, as shown in FIG. 1, depending on the article, the mold and equipment lines should be arranged in a curved shape according to the radius of curvature of each article. Since a series of devices must be arranged in a new way according to the product, the process is very complicated and the cost investment is quite large. The manufactured profile composite 19 includes continuous fibers in one direction. Therefore, single yarns may be generated by compression/tensile forces acting on the inner/outer edges during curvature molding.

이에, 본 출원인은 꼬임수 구배를 갖도록 가연한 연속 섬유를 사용하여, 곡률 성형시 보다 더 구부러져야 하는 부분은 인장력을 받게 되기 때문에, 꼬임수를 보다 많이 부여하고, 보다 덜 구부러져야 하는 부분은 압축력을 받게 되기 때문에, 꼬임수를 보다 적게 부여하여, 인발 프로파일의 디자인 자유도를 제공할 수 있다.Accordingly, the present applicant uses a flexible continuous fiber to have a twist number gradient, and since the portion to be bent more than during curvature molding is subjected to tensile force, more twist numbers are applied and the portion to be bent less is compressive force Since it is subjected to, it is possible to provide a degree of freedom in the design of the drawn profile by giving a smaller number of twists.

도 3은 본 출원의 일 실시예에 따른 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 물품의 제조 장치를 나타내는 모식도이다.3 is a schematic diagram showing an apparatus for manufacturing an article based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin according to an embodiment of the present application.

본 명세서에서 사용된 용어 "물품"은 창호 제품 및 자동차용 부품을 모두 포함하는 용어로서, 연속섬유 강화 열가소성 수지 기반의 복합재가 적용될 수 있는 모든 대상을 포함할 수 있다.The term "article" used herein is a term that includes both window and door products and automobile parts, and may include all objects to which a composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin can be applied.

본 명세서에서 사용된 용어 "창호 제품"은 창호로 사용될 수 있는 하나의 부품이나 전체 제품 모두를 포함하며, 본 출원에서는 언급하지 않은 구성요소라도 일반적으로 창호에 사용될 수 있는 구성요소는 본 명세서에서 언급하지 않았어도 추가될 수 있다.The term "window products" used in this specification includes one part or all products that can be used as windows and doors, and even components not mentioned in this application, components that can be used for windows in general are referred to in this specification. Even if you haven't done it, it can be added.

본 명세서에서 사용된 용어 "자동차용 부품"은 창호로 사용될 수 있는 하나의 부품이나 전체 제품 모두를 포함하며, 본 출원에서는 언급하지 않은 구성요소라도 일반적으로 자동차에 사용될 수 있는 구성요소는 본 명세서에서 언급하지 않았어도 추가될 수 있다.The term "automobile parts" used in this specification includes one part or all products that can be used as windows and doors, and even components not mentioned in this application, components that can be used in general automobiles are used in this specification. Even if not mentioned, it can be added.

본 명세서에서 사용된 용어 "연속 섬유가 포함된 열가소성 수지 복합재"는 연속 섬유가 일정량 함유된 열가소성 수지를 포함하는 복합 물질을 의미한다.As used herein, the term "thermoplastic resin composite material containing continuous fibers" refers to a composite material containing a thermoplastic resin containing a certain amount of continuous fibers.

도 3에 미도시하였지만, 상기 제조 장치는 연속 섬유(21)가 위치된 복수의 보빈을 구비한 크릴(creel)를 포함한다.Although not shown in FIG. 3, the manufacturing device includes a creel having a plurality of bobbins in which continuous fibers 21 are positioned.

연속 섬유는 유리섬유, 탄소섬유 및 아라미드섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 유리 섬유의 경우 일반적으로 2400 내지 4400 tex로 이루어진 섬유를 사용하며, 섬유의 직경은 15 내지 20um의 범위이며, 실란계 사이징 처리된 것을 사용할 수 있다. 즉, 본 출원의 경우 포함되는 섬유는 길이방향으로 길게 끊어지지 않는 형태의 연속 섬유이다.The continuous fibers may include at least one selected from the group consisting of glass fibers, carbon fibers, and aramid fibers. For example, in the case of glass fiber, a fiber made of 2400 to 4400 tex is generally used, the diameter of the fiber is in the range of 15 to 20um, and a silane-based sizing treatment may be used. That is, in the case of the present application, the fibers included are continuous fibers in a form that is not long in the longitudinal direction.

보빈에는 연속 섬유가 권취되어 있는 틀이며, 크릴은 보빈을 장착된 장치로서, 크릴로부터 연속 섬유가 풀려서 후술하는 가연 장치로 연속 섬유가 공급된다.The bobbin is a frame on which continuous fibers are wound, and the creel is a device equipped with a bobbin. The continuous fibers are unwound from the creel and supplied to a twisting device to be described later.

상기 제조 장치는 또한 크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연하는 가연 장치(22)를 포함한다.The manufacturing device also includes a twisting device 22 for drawing and twisting continuous fibers from the krill.

가연 장치는 사용자의 의도에 따라 필요한 정도로 공급된 섬유를 트위스트하여 균일하게 꼬임수를 부여할 수 있는 장치를 의미한다. 상기 가연 장치는 전술한 역할을 할 수 있는 것이라면 본 기술분야에 적용가능한 어떠한 장치라도 적용할 수 있다.The twisting device refers to a device capable of uniformly twisting the supplied fibers to a required degree according to the user's intention. As the twisting device, any device applicable to the present technical field may be applied as long as it can play the above-mentioned role.

상기 가연 장치는 복수의 구획으로 구분될 수 있다. 각 구획은 하나 또는 그 이상의 가연기를 구비할 수 있다. 여기서, 각각의 가연기는 동일한 구성을 포함할 수 도 있으며, 상이한 구성을 포함할 수 도 있다. The combusting device may be divided into a plurality of compartments. Each compartment may have one or more combustors. Here, each combustor may include the same configuration or may include different configurations.

상기 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연한다. 예를 들어, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 물품에서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 크도록, 상기 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연할 수 있다.Each of the twisters twists the continuous fibers with different numbers of twists. For example, in a curvature-molded article having a portion having a relatively large curvature value and a portion having a relatively small curvature value, the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a relatively large curvature value is the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a small curvature value. To be greater than the number of twists, each of the twisters can twist the continuous fibers with different numbers of twists.

이를 통하여, 더 많이 구부러지는 부분은 가연도를 높게 제어하고, 덜 구부러지는 부분은 가연도를 낮게 제어함으로써, 가연에 따른 섬유 다발의 나선형 배치에 의해 곡률성형에서 내/외각에 작용하는 압축/인장력에도 단사가 나지 않는 물성을 유지할 수 있다. 더불어, 인발 프로파일의 디자인 자유도를 향상시켜, 제품 적용 범위를 크게 확대할 수 있다.Through this, the twistability is controlled to be high in the more bent part and the twistability is controlled to be low in the part to be bent less, so that the compression/tensile force acting on the inner/outer angle in the curvature forming by the spiral arrangement of the fiber bundles according to the twisting It is possible to maintain physical properties that do not produce single yarn. In addition, by improving the degree of freedom in the design of the drawn profile, the product application range can be greatly expanded.

상기 제조 장치는 가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형 장치 (25)을 포함한다.The manufacturing device includes an extrusion molding device 25 that draws the twisted continuous fibers, supplies the thermoplastic resin, heats and presses it to form the profile composite.

압출 성형 장치로, 연속 섬유가 유도되고, 열가소성 수지가 공급되어, 연속 섬유와 열가소성 수지를 포함하는 프로파일 복합재가 형성될 수 있다. With the extrusion molding machine, continuous fibers are induced and a thermoplastic resin is supplied so that a profile composite comprising continuous fibers and a thermoplastic resin can be formed.

본 명세서에서 사용된 용어 "프로파일 복합재"는 연속 섬유가 포함된 열가소성 수지 복합재가 가열 및 가압되어 형성된 복합재를 의미한다. The term “profile composite” as used herein refers to a composite formed by heating and pressing a thermoplastic resin composite including continuous fibers.

성형 금형 내에서 일정한 온도 및 압력을 인가하여, 인입된 연속 섬유가 포함된 열가소성 수지 복합재를 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성할 수 있다. 온도 및 압력의 범위는 각각 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 조건이라면, 본 출원에 적용이 가능하다. A profile composite may be formed by heating and pressurizing the thermoplastic resin composite including the drawn-in continuous fibers by applying a constant temperature and pressure in a molding mold. The ranges of temperature and pressure are not particularly limited, respectively, and any conditions that can be applied in the technical field to which this application belongs can be applied to this application.

다만, 가열 온도 범위는 170 내지 280 ℃일 수 있다. 또한, 가압 압력 범위는 특별히 한정하지 않는다.However, the heating temperature range may be 170 to 280 °C. In addition, the applied pressure range is not particularly limited.

상기 제조 장치는 또한 프로파일 복합재(29)를 인취하는 인취 장치(27)를 포함한다.The manufacturing device also comprises a take-off device 27 for taking the profile composite 29 .

인취 장치는 프로파일 복합재를 인발하는 장치이며, 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 장치라면, 본 출원에 적용이 가능하다.The pulling device is a device for drawing a profile composite material, and is not particularly limited, and any device that can be applied in the technical field to which the present application belongs can be applied to the present application.

또한, 상기 제조 장치는 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단하는 절단 장치(미도시)를 포함할 수 있다.In addition, the manufacturing device may include a cutting device (not shown) for cutting the profile composite material into a predetermined size.

절단 장치는 연속 섬유가 포함된 열가소성 수지 복합재로 제조된 프로파일 복합재를 절단할 수 있는 장치로서, 특별히 한정되는 것은 아니며, 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 장치라면, 본 출원에 적용이 가능하다.The cutting device is a device capable of cutting a profile composite material made of a thermoplastic resin composite material containing continuous fibers, and is not particularly limited, and any device that can be applied in the technical field to which this application belongs can be applied to this application. .

도 4는 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 이용하여 제조된 프로파일 복합재의 모식도이다.4 is a schematic diagram of a profile composite material manufactured using an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.

도 4에 도시한 바와 같이, 복수의 섬유다발이 각각 가연되어 꼬임을 갖게 된다. 여기서, 꼬임수는 각각 동일할 수 도 있으나, 상이할 수 도 있다. As shown in FIG. 4, a plurality of fiber bundles are twisted and twisted, respectively. Here, the number of twists may be the same or may be different.

또한, 도 5는 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 나타내는 모식도이다.5 is a schematic view showing an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.

도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제조 장치는 소정의 크기로 절단된 프로파일 복합재(29)를 유도하고, 가압하여 곡률 성형하는 곡률 성형 장치(31)를 추가로 포함할 수 있다. As shown in FIG. 5 , the manufacturing device may further include a curvature shaping device 31 that induces and pressurizes the profile composite 29 cut to a predetermined size to form the curvature.

전술한 바와 같이 프로파일 복합재가 곡률 성형 장치에 인입되고, 곡률 성형 장치에서 상기 프로파일 복합재를 가열 및/또는 가압하여, 곡률 성형할 수 있다. As described above, the profile composite material may be introduced into the curvature forming device, and curvature may be formed by heating and/or pressing the profile composite material in the curvature forming device.

곡률 성형 장치는 하나의 금형으로서, 본 출원이 속한 기술분야에서 적용될 수 있는 장치라면 어떠한 장치라도 적용될 수 있다.The curvature forming device is a mold, and any device that can be applied in the technical field to which the present application belongs may be applied.

예를 들어, 가열시 온도 범위는 170 내지 280℃일 수 있으며, 가압시 압력 범위는 0.5 내지 20 bar일 수 있다. 다만, 곡률 성형에 대한 가열, 가압의 조건은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 출원의 의도에 따라 다양하게 제어가능하다.For example, when heating, the temperature range may be 170 to 280° C., and when pressurizing, the pressure range may be 0.5 to 20 bar. However, the heating and pressing conditions for curvature molding are not limited thereto, and can be controlled in various ways according to the intent of the present application.

도 6은 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치를 이용하여 제조된 프로파일 복합재를 곡률성형한 물품을 나타내는 모식도이다.6 is a schematic diagram showing an article obtained by curvature-forming a profile composite material manufactured using an apparatus for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for a curvature-shaped article according to an embodiment of the present application.

도 6에 도시한 바와 같이, 본 출원은 연속 섬유가 보강된 열가소성 수지 복합재를 포함하며, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 물품으로서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 큰 물품(33)일 수 있다.As shown in FIG. 6, the present application is a curvature-molded article including a thermoplastic resin composite material reinforced with continuous fibers and having a relatively high curvature value and a small curvature value, wherein the curvature value is large. The number of twists of continuous fibers included in may be greater than the number of twists of continuous fibers included in a portion having a small curvature value.

또한, 상기 물품은 소정의 방향으로 곡률 값의 구배를 구비한다. 도 6에 도시한 바와 같이, 외측의 곡률 값이 크고, 내측의 곡률 값이 작다. 상대적으로 곡률 값이 큰 부분으로부터 곡률 값이 작은 부분으로 연속 섬유의 꼬임수가 감소할 수 있다.In addition, the article has a gradient of curvature values in a predetermined direction. As shown in FIG. 6 , the outer curvature value is large and the inner curvature value is small. The number of twists of the continuous fiber may decrease from a portion having a relatively large curvature value to a portion having a relatively small curvature value.

여기서, 물품은 창호 제품 또는 자동차용 부품일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 곡률 성형이 요구되는 어떠한 물품에도 본 출원의 프로파일 복합재를 적용할 수 있다.Here, the article may be a window product or a vehicle part. However, it is not limited thereto, and the profile composite material of the present application can be applied to any article requiring curvature molding.

이하, 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a method for manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curved articles will be described.

도 7은 본 출원의 일 실시예에 따른 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법을 설명하기 위한 플로우 차트이다. 7 is a flow chart for explaining a method of manufacturing a profile composite material based on a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin for curvature molded articles according to an embodiment of the present application.

도 7에 도시한 바와 같이, 제조 방법은 복수의 보빈을 구비한 크릴(creel)에 위치된 연속 섬유를 준비하는 단계(S10); 크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연하는 가연 단계(S20); 가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형 단계(S30); 프로파일 복합재를 인취하는 인취 단계(S40); 및 인취된 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단하는 절단 단계(S50)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 7, the manufacturing method includes preparing a continuous fiber positioned on a creel having a plurality of bobbins (S10); A twisting step of deriving and twisting continuous fibers from krill (S20); An extrusion molding step (S30) of inducing twisted continuous fibers, supplying a thermoplastic resin, heating and pressing to form a profile composite; Take-up step of taking-up the profile composite material (S40); and a cutting step (S50) of cutting the drawn profile composite material into a predetermined size.

각 단계별로 본 출원의 제조 방법을 보다 상세히 설명한다.The manufacturing method of the present application will be described in detail for each step.

전술한 제조 장치에서 적용된 설명은 제조 방법에서도 적용될 수 있다. The description applied to the above manufacturing apparatus can also be applied to the manufacturing method.

먼저, 복수의 보빈을 구비한 크릴에 위치된 연속 섬유를 준비한다(S10).First, a continuous fiber positioned on a creel having a plurality of bobbins is prepared (S10).

그리고, 크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연한다(S20).Then, continuous fibers are derived from the krill and twisted (S20).

가연 단계를 통하여, 연속 섬유에 꼬임을 부여할 수 있다. 특히, 복수의 가연기를 이용하여, 연속 섬유의 꼬임수를 상이하도록 연속 섬유에 꼬임을 부여할 수 있다. Twisting can be imparted to the continuous fibers through the twisting step. In particular, it is possible to impart twist to the continuous fibers by using a plurality of twisters so that the number of twists of the continuous fibers is different.

곡률 값이 큰 부분은 인장력을 받게 되기 때문에, 꼬임수를 보다 많이 주어 꼬임의 나선 길이를 확보할 수 있다. 반면에 곡률 값이 작은 부분은 압축력을 받게 되므로, 성형단계에서 상대적으로 꼬임수를 적게 줄 수도 있다. Since a portion with a large curvature value is subjected to tensile force, a larger number of twists can be given to secure a twisted spiral length. On the other hand, since a portion with a small curvature value is subjected to a compressive force, a relatively small number of twists may be given in the forming step.

종래에는 인장력 또는 압축력에 의하여 강화 섬유가 단사되기 용이하였으나, 본 출원에서 제어하는 방식으로 꼬임수의 차별성을 부여하는 경우에는 이러한 단사를 방지할 수 있다.Conventionally, the reinforcing fibers were easily singled by tensile force or compressive force, but when the number of twists is differentiated in a controlled manner in the present application, such singled yarn can be prevented.

다만, 꼬임수가 특정 수 이상으로 많아지면 섬유배향 방향(MD, 라인진행방향)과 수직화되어 부러질 수 있다. 반면에, 꼬임수가 없으면 2차 성형시 부분 인장이나 압축력에 대한 유연성이 부족하여 이 역시 섬유 부러짐을 초래하게 된다.However, if the number of twists increases to a specific number or more, it may be broken by being perpendicular to the fiber orientation direction (MD, line running direction). On the other hand, if there is no twist number, flexibility for partial tension or compression is insufficient during secondary molding, which also causes fiber breakage.

그리고, 가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형한다(S30).Then, the twisted continuous fibers are induced, the thermoplastic resin is supplied, heated and pressed, and extrusion molding is performed to form a profile composite material (S30).

이를 통하여, 연속 섬유가 보강된 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재를 제공할 수 있다.Through this, it is possible to provide a profile composite material based on a thermoplastic resin reinforced with continuous fibers.

그리고, 형성된 프로파일 복합재를 인취한다(S40).Then, the formed profile composite is taken out (S40).

전술한 바와 같이 소정의 속도로 프로파일 복합재를 인취할 수 있다. 인취 속도는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 0.1 내지 2.0 m/분으로 제어할 수 있다.As described above, the profile composite can be taken up at a given speed. The take-up speed is not particularly limited, but can be controlled to 0.1 to 2.0 m/min.

그리고, 인취된 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단한다(S50).Then, the taken-up profile composite material is cut into a predetermined size (S50).

전술한 바와 같이, 일정 크기(길이)를 갖도록 절단하여, 창호 제품 또는 자동차용 부품을 제조할 수 있다. As described above, by cutting to have a certain size (length), window products or automotive parts can be manufactured.

상기에서는 본 출원의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 출원을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to the preferred embodiments of the present application, those skilled in the art can variously modify and change the present application within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. You will understand that you can.

11: 연속 섬유
13: 가이딩 장치
15: 성형 금형
17: 인취 장치
19: 프로파일 복합재
21: 연속 섬유
22: 가연 장치
25: 압출 성형 장치
27: 인취 장치
29: 프로파일 복합재
31: 곡률 성형 장치
11: continuous fiber
13: guiding device
15: molding mold
17: take-off device
19: profile composite
21 continuous fiber
22: combustible device
25: extrusion molding device
27: take-off device
29: profile composite
31: curvature forming device

Claims (12)

연속 섬유가 보강된 열가소성 수지 복합재를 포함하며, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형 물품으로서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 큰 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 장치에 있어서,
연속 섬유가 위치된 복수의 보빈을 구비한 크릴(creel);
크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연하는 가연 장치;
가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형 장치;
프로파일 복합재를 인취하는 인취 장치; 및
인취된 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단하는 절단 장치를 포함하는 제조 장치.
A curvature molded article comprising a thermoplastic resin composite reinforced with continuous fibers and having a relatively high curvature value and a relatively small curvature value, wherein the number of twists of the continuous fibers included in the high curvature value is small. In the manufacturing apparatus of a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin-based profile composite for curvature molded articles having a greater twist than the number of twists of continuous fibers included in the part,
a creel with a plurality of bobbins on which continuous fibers are placed;
a twisting device for inducing and twisting continuous fibers from krill;
an extrusion molding device for inducing the twisted continuous fibers, feeding the thermoplastic resin, heating and pressing to form the profile composite;
a take-up device for taking-up the profile composite; and
A manufacturing device comprising a cutting device for cutting the drawn profile composite into a predetermined size.
제 1 항에 있어서,
상기 가연 장치는 복수의 구획으로 구분되며, 각 구획은 가연기를 구비하며, 각각의 가연기가 연속 섬유를 가연하는 제조 장치.
According to claim 1,
The twisting device is divided into a plurality of sections, each section having a twisting device, and each twisting device twists the continuous fiber.
제 2 항에 있어서,
상기 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연하는 제조 장치.
According to claim 2,
Wherein each of the twisters twists the continuous fibers with different twist numbers.
제 3 항에 있어서,
상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 물품에서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 크도록,
상기 각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연하는 제조 장치.
According to claim 3,
In a curvature-molded article having a portion having a relatively large curvature value and a portion having a relatively small curvature value, the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a relatively large curvature value is greater than the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a relatively small curvature value. so that,
Wherein each of the twisters twists the continuous fibers with different twist numbers.
제 1 항에 있어서,
소정의 크기로 절단된 프로파일 복합재를 유도하고, 가압하여 곡률 성형하는 곡률 성형 장치를 추가로 포함하는 제조 장치.
According to claim 1,
A manufacturing apparatus further comprising a curvature forming device for inducing and pressing the profile composite material cut into a predetermined size to form a curvature.
연속 섬유가 보강된 열가소성 수지 복합재를 포함하며, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형 물품으로서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 큰 곡률 성형 물품용 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 프로파일 복합재의 제조 방법에 있어서,
복수의 보빈을 구비한 크릴(creel)에 위치된 연속 섬유를 준비하는 단계;
크릴로부터 연속 섬유를 유도하고 가연하는 가연 단계;
가연된 연속 섬유를 유도하고, 열가소성 수지를 공급하며, 가열 및 가압하여, 프로파일 복합재를 형성하는 압출 성형 단계;
프로파일 복합재를 인취하는 인취 단계; 및
인취된 프로파일 복합재를 소정의 크기로 절단하는 절단 단계를 포함하는 제조 방법.
A curvature molded article comprising a thermoplastic resin composite reinforced with continuous fibers and having a relatively high curvature value and a relatively small curvature value, wherein the number of twists of the continuous fibers included in the high curvature value is small. In the method for producing a continuous fiber-reinforced thermoplastic resin-based profile composite for curvature molded articles having a greater twist than the number of twists of continuous fibers included in the portion,
preparing a continuous fiber placed on a creel with a plurality of bobbins;
A twisting step of deriving and twisting continuous fibers from krill;
an extrusion step of inducing twisted continuous fibers, supplying a thermoplastic resin, heating and pressing to form a profile composite;
a taking-off step of taking-up the profile composite; and
A manufacturing method comprising a cutting step of cutting the drawn profile composite into a predetermined size.
제 6 항에 있어서,
상기 가연 단계는 복수의 가연기를 사용하여 수행되며,
상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 물품에서, 곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 크도록,
각각의 가연기는 연속 섬유를 서로 상이한 꼬임수로 가연하는 제조 방법.
According to claim 6,
The combusting step is performed using a plurality of combustors,
In a curvature-molded article having a portion having a relatively large curvature value and a portion having a relatively small curvature value, the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a relatively large curvature value is greater than the number of twists of the continuous fibers included in the portion having a relatively small curvature value. so that,
A manufacturing method in which each twister twists continuous fibers with different numbers of twists.
제 6 항에 있어서,
소정의 크기로 절단된 프로파일 복합재를 유도하고, 가압하여 곡률 성형하는 곡률 성형 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.
According to claim 6,
A manufacturing method further comprising a curvature forming step of inducing and pressing the profile composite material cut into a predetermined size to form the curvature.
제 6 항에 있어서,
상기 물품은 창호 제품 또는 자동차용 부품인 제조 방법.
According to claim 6,
The article is a manufacturing method of window products or automobile parts.
연속 섬유가 보강된 열가소성 수지 복합재를 포함하며, 상대적으로 곡률 값이 큰 부분과 곡률 값이 작은 부분을 구비하는 곡률 성형된 물품으로서,
곡률 값이 큰 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수가 곡률 값이 작은 부분에 포함되는 연속 섬유의 꼬임수 보다 큰 물품.
A curvature-molded article comprising a thermoplastic resin composite reinforced with continuous fibers and having a relatively high curvature value and a relatively small curvature value,
An article in which the number of twists of continuous fibers included in a portion having a large curvature value is greater than the number of twists of continuous fibers included in a portion having a small curvature value.
제 10 항에 있어서,
상기 물품은 소정의 방향으로 곡률 값의 구배를 구비하며,
상대적으로 곡률 값이 큰 부분으로부터 곡률 값이 작은 부분으로 연속 섬유의 꼬임수가 감소하는 물품.
According to claim 10,
The article has a gradient of curvature values in a predetermined direction,
An article in which the number of twists in a continuous fiber decreases from a relatively high curvature value to a small curvature value.
제 10 항에 있어서,
상기 물품은 창호 제품 또는 자동차용 부품인 물품.
According to claim 10,
The above article is a window product or an article for automobile parts.
KR1020190160397A 2019-12-05 2019-12-05 Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit KR102541022B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190160397A KR102541022B1 (en) 2019-12-05 2019-12-05 Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190160397A KR102541022B1 (en) 2019-12-05 2019-12-05 Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210070551A KR20210070551A (en) 2021-06-15
KR102541022B1 true KR102541022B1 (en) 2023-06-08

Family

ID=76411982

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190160397A KR102541022B1 (en) 2019-12-05 2019-12-05 Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102541022B1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001003236A (en) 1999-06-17 2001-01-09 Takeshi Ariyoshi Structure of shrink-resistant strong silk two fold single yarn and its production
KR101150469B1 (en) * 2009-09-08 2012-06-01 (주)삼박 Forming apparatus and method of fiber reinforced thermoplastic composite material and product using the same

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100299269B1 (en) * 1999-08-30 2001-09-22 황해웅 A manufacturing device &method for mixing fiber by using brading weaving
KR101395992B1 (en) * 2011-11-02 2014-05-16 롯데케미칼 주식회사 Manufacturing device of reinforced thermoplastic impact bumper beam

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001003236A (en) 1999-06-17 2001-01-09 Takeshi Ariyoshi Structure of shrink-resistant strong silk two fold single yarn and its production
KR101150469B1 (en) * 2009-09-08 2012-06-01 (주)삼박 Forming apparatus and method of fiber reinforced thermoplastic composite material and product using the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210070551A (en) 2021-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7311925B2 (en) Composite fibers and methods of producing fibers
CA1331733C (en) Process for continuously forming reinforced articles
US5520867A (en) Method of manufaturing a resin structure reinforced with long fibers
KR102334459B1 (en) Continuous fiber reinforced thermoplastic polymer composite and manufacturing method thereof
EP3256309B1 (en) Pre-stressed fiber reinforcing member and method for its manufacture
US4211818A (en) Composite strands of resin, carbon and glass and product formed from said strands
KR20000069313A (en) transversely and axially reinforced pultrusion product
KR20140038960A (en) Manufacture and use of a composite material comprising fibres and at least one vinyl chloride polymer
US20220340721A1 (en) Bi-polymer thermoplastic
KR102541022B1 (en) Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics including twisting unit
US20070003748A1 (en) Composite fabric product and method of manufacturing the same
CA1128740A (en) Composite strands of resin, carbon and glass and product formed from said strands
US20210323251A1 (en) Production line moulding assembly for manufacturing a non-metallic armature, production line and method of forming a rod use in the manufacture of a composite armature
JP3237717B2 (en) Method for producing thermoplastic composite material
JP3317358B2 (en) Composite reinforcing fiber material impregnated with thermoplastic resin
KR102531379B1 (en) Apparatus for manufacturing article based on continuous fiber reinforced thermoplastics
KR102582384B1 (en) Method and strand-drawing device for manufacturing leaf springs of fiber composite construction
EP1954460B1 (en) Process for producing a reinforcing material from strand-shaped filaments which are impregnated and enveloped with thermoplastic
JPH09267401A (en) Frp pipe and its production
JPH03129040A (en) Concrete reinforcement
JPH09323322A (en) Manufacture of long fiber-reinforced thermoplastic resin composite material
Asghar An experimental study of the mechanical properties of jute/polypropylene composites manufactured by the commingled yarn and thermoforming
KR20230081766A (en) Tow prepreg manufacturing equipment for evaluation test specimen
JPH07156144A (en) Reinforcing core material and fiber resin composite sheet
CN115464905A (en) Weaving method for improving shear strength of FRP (fiber reinforced plastic) bar

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant