KR20060008019A - 에프알피 샌드위치 구조체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 각종 판넬,정화조,욕조,소형선박의 선체,항공기의 날개 등으로 쓰이는 FRP(섬유강화플라스틱-fiber reinforced plastics) 구조체에 관한 것으로, 더 상세하게는 초경량으로 가벼우면서도 강도를 증대시킬 수 있으며, 또한 경제적으로 재료와 가격을 절감할 수 있으며, 그리고 소망하는 소정의 형상으로 용이하게 제작할 수 있도록 한 FRP 샌드위치 구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 FRP 샌드위치 구조체는 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 간극이 형성되도록 구조체(S)를 샌드위치로 구성하고, 상기 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 중간부재(30)를 개재하여 구성된다.
본 발명의 FRP 샌드위치 구조체 제조방법은 내측FRP스킨층(10)을 소망하는 형상으로 제작하는 단계와; 상기 내측FRP스킨층(10)의 외면에 격자형으로 형성되어 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 부착하는 단계와; 상기 중간부재(30)의 외면에 외측FRP스킨층(20)을 부착하는 단계로 이루어진다.
FRP, 샌드위치, 구조체, 제조방법, 소형선박, 항공기, 정화조

Description

에프알피 샌드위치 구조체 및 그 제조방법{FRP sandwich structure body and the manufacturing method}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 FRP 샌드위치 구조체가 판넬로 이루어진 상태를 보인 단면도.
도 2는 도 1의 분해사시도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 FRP 샌드위치 구조체가 정화조 통으로 이루어진 상태를 보인 단면도.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 FRP 구조체가 소형선박의 선체로 이루어진 상태를 보인 단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
S : 구조체 10 : 내측FRP스킨층
20 : 외측FRP스킨층 30 : 중간부재
40 : 직물
본 발명은 각종 판넬,정화조,욕조,소형선박,항공기,냉동탑차 등으로 쓰이는 FRP(섬유강화플라스틱-fiber reinforced plastics) 구조체에 관한 것으로, 더 상세하게는 초경량으로 가벼우면서도 강도를 증대시킬 수 있으며, 또한 경제적으로 재료와 가격을 절감할 수 있으며, 그리고 소망하는 소정의 형상으로 용이하게 제작할 수 있도록 한 FRP 샌드위치 구조체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 FRP는 섬유직물 강화제를 복합시켜 기계적 강도와 내열성 및 단열성을 좋게 한 플라스틱으로, 이러한 FRP는 단위 무게당의 강도가 다른 재료와 비교해서 매우 크고 또한 가볍기 때문에 각종 판넬,정화조,욕조,소형선박의 선체,항공기의 동체 및 날개,냉동탑차 등의 구조체로 널리 쓰이고 있다.
그러나, 종래의 FRP 구조체는 전체적으로 속이 찬 솔리드(solid)로 제작되었기 때문에 구조적으로 무게가 무거워 초경량화를 구현할 수 없는 문제점이 있었으며, 그리고 상술한 바와 같이 솔리드로 제작되어 단층으로 형성되었기 때문에 구조적으로 무게대비 강도가 우수하지 못한 문제점이 있었다.
또한 종래의 FRP 구조체는 구조적으로 원료가 많이 사용되기 때문에 재료와 가격이 크게 상승되는 비경제적인 문제점이 있었으며, 한편 종래에는 FRP 구조체를 소망하는 소정의 형상으로 용이하게 제작할 수 없는 구조적인 문제점이 있었으며 또한 이로 인해 결과적으로 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 발명한 것으로, 각종 판넬,정화조,욕조,소형선박의 선체,항공기의 날개 및 동체,냉동탑차 등으로 쓰이는 FRP 구조체를 초경량으로 매우 가볍게 제작할 수 있는 동시에 구조적 으로 FRP 구조체의 강도를 증대시킬 수 있도록 한 FRP 샌드위치 구조체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 FRP 구조체를 제조함에 있어서 경제적으로 재료와 가격을 크게 절감할 수 있도록 한 FRP 샌드위치 구조체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 FRP 구조체를 소망하는 소정의 형상으로 용이하게 제작할 수 있도록 하고, 또한 이를 통해 생산성을 향상시킬 수 있도록 한 FRP 샌드위치 구조체 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 FRP 샌드위치 구조체는 내측FRP스킨층과 외측FRP스킨층 사이에 간극이 형성되도록 구조체를 샌드위치로 형성하되, 상기 내측FRP스킨층과 외측FRP스킨층 사이에 목재 또는 합성수지로 이루어지는 중간부재를 개재한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 FRP 샌드위치 구조체 제조방법은 내측FRP스킨층을 판넬,정화조,욕조,소형선박의 선체,항공기의 날개 및 동체,냉동탑차 등의 소망하는 형상으로 제작하고, 상기 내측FRP스킨층의 외면에 중간부재를 부착하고, 상기 중간부재의 외면에 외측FRP스킨층을 부착한 것이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 FRP 샌드위치 구조체는 도 1 내지 도 4에 도시되는 바와 같이, 내 측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 간극이 형성되도록 구조체(S)를 샌드위치로 구성하고, 상기 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 중간부재(30)를 개재하여 구성된 것을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.
여기서, 상기 구조체(S)는 샌드위치 구조로 구성되는 것으로, 이러한 구조체(S)는 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 및 중간부재(30)로 이루어진다. 이때, 상기 구조체(S)는 판넬,정화조,욕조,소형선박의 선체,항공기의 날개 및 동체,냉동탑차 등의 형상으로 각각 제작되는 것임을 분명히 밝혀둔다.
이러한 구조로 구성되는 상기 구조체(S)의 제작 시 내측FRP스킨층(10)의 외측으로는 중간부재(30)가 부착되고 또한 중간부재(30)의 외측으로는 외측FRP스킨층(20)이 부착된다.
도 1과 도 2는 본 발명의 일 실시예로 구조체(S)가 판넬로 이루어진 상태를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예로 구조체(S)가 정화조 통으로 이루어진 상태를 나타낸 것이고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 구조체(S)가 소형선박의 선체로 이루어진 상태를 나타낸 것이고, 본 발명의 구조체(S)는 여기에 국한되는 것이 아니고 이외에도 다양한 형상으로 형성될 수도 있는 것임을 밝혀둔다.
상기 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20)은 소정의 두께를 가지는 FRP를 통해 소망하는 형상으로 제작되는 것으로, 이러한 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에는 중간부재(30)가 개재될 수 있도록 소정의 공간을 가지는 간극이 형성된다. 즉, 상기 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20)은 간극을 가지는 샌드 위치 구조로 배치된다.
상기 중간부재(30)는 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 개재되는 것으로, 이러한 중간부재(30)는 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 전체적으로 또는 부분적으로 개재된다. 즉, 도 1 내지 도 4에서는 중간부재(30)가 부분적으로 개재된 상태를 도시하였으나, 본 발명은 여기에 국한되는 것이 아니고 중간부재(30)가 전체적으로 개재될 수도 있는 것임을 분명히 밝혀둔다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 도 2에서와 같이, 상기 중간부재(30)는 적정크기를 가지는 다수의 조각들이 바둑판모양으로 분리된 격자형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 중간부재(30)의 이면에는 분리된 조각들을 정렬시켜주는 직물(40)이 부착된 것을 특징으로 한다. 이와 같이 다수의 조각들이 격자형으로 형성된 중간부재(30)에 직물(40)이 부착되면 구조체(S)의 다양한 형상에 따라 중간부재(30)가 자유자재로 유연하게 변형되므로 중간부재(30)를 내측FRP스킨층(10) 또는 외측FRP스킨층(20)에 용이하게 부착할 수 있다.
본 발명에 따르면 다수의 조각들로 분리된 중간부재(30)를 일일이 하나씩 내측FRP스킨층(10) 또는 외측FRP스킨층(20)에 부착할 수도 있으나, 더 바람직하게는 직물(40)에 중간부재(30)의 조각들을 미리 격자형으로 부착한 상태에서 내측FRP스킨층(10) 또는 외측FRP스킨층(20)에 보다 편리하게 한번에 부착한다.
이러한 상기 중간부재(30)는 목재,합판,합성수지 또는 합성고무 등 다양한 재질로 이루어질 수 있으며, 또한 상기 중간부재(30)는 우레탄 폼이나 허니콤 구조 등으로 이루어질 수도 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 FRP 샌드위치 구조체 제조방법을 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 FRP 샌드위치 구조체 제조방법은, 내측FRP스킨층(10)을 소망하는 형상으로 제작하는 단계와; 상기 내측FRP스킨층(10)의 외면에 격자형으로 형성되어 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 부착하는 단계와; 상기 중간부재(30)의 외면에 외측FRP스킨층(20)을 부착하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
(제1실시예)
내측FRP스킨층(10)을 소정의 두께를 가지는 평판으로 제작하고, 상기 내측FRP스킨층(10)의 외면에 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 접착제로 견고하게 부착하고, 상기 중간부재(30)의 외면에 외측FRP스킨층(20)을 접착제로 견고하게 부착하여 평판형의 구조체(S)를 제조한다.
이와 같이 평판형으로 제조되는 구조체(S)는 건축용 판넬,냉동탑차용 판넬 또는 정화조용 격벽 및 외벽 등으로 사용된다.
(제2실시예)
소정의 두께를 가지는 평판 내측FRP스킨층(10)을 원통형으로 둥글게 말아서 마주하는 양단을 기밀하게 접합하거나 또는 내측FRP스킨층(10)을 직접 원통형으로 성형하고, 상기 내측FRP스킨층(10)의 외면에 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 감아서 접착제로 견고하게 부착하고, 상기 중간부재(30)의 외면에 외측FRP스킨층(20) 을 감아서 접착제로 견고하게 부착하여 원통형의 구조체(S)를 제조한다.
중간부재(30)는 다수의 조각들로 분리된 격자형으로 배열되고 또한 직물(40)이 부착되었기 때문에, 제조 시 중간부재(30)가 내측FRP스킨층(10)의 형상을 따라 원통형으로 유연하게 감아지면서 밀착되므로 중간부재(30)를 한번에 편리하게 부착할 수 있다.
필요에 따라 원통형의 구조체(S)의 양측 또는 내부에 상술한 평판형의 구조체(S)를 기밀하게 접합시킨다.
이와 같이 원통형으로 제조되는 구조체(S)는 정화조 또는 각종 탱크 등으로 사용된다.
(제3실시예)
내측FRP스킨층(10)을 소정의 두께를 가지는 박스형으로 제작하고, 상기 내측FRP스킨층(10)의 외면에 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 접착제로 견고하게 부착하고, 상기 중간부재(30)의 외면에 외측FRP스킨층(20)을 접착제로 견고하게 부착하여 박스형의 구조체(S)를 제조한다.
이와 같이 박스형으로 제조되는 구조체(S)는 욕조,항공기의 동체 또는 소형선박의 선체 등으로 사용된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 FRP 샌드위치 구조체 제조방법은, 외측FRP스킨층(20)을 소망하는 형상으로 제작하는 단계와; 상기 외측FRP스킨층(20)의 내면에 격자형으로 형성되어 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 부착하는 단계와; 상기 중간부재(30)의 내면에 내측FRP스킨층(10)을 부착하는 단계로 이루어지는 것을 특징 으로 한다.
(제1실시예)
외측FRP스킨층(20)을 소정의 두께를 가지는 평판으로 제작하고, 상기 외측FRP스킨층(20)의 내면에 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 접착제로 견고하게 부착하고, 상기 중간부재(30)의 내면에 내측FRP스킨층(10)을 접착제로 견고하게 부착하여 평판형의 구조체(S)를 제조한다.
이와 같이 평판형으로 제조되는 구조체(S)는 건축용 판넬,냉동탑차용 판넬 또는 정화조용 격벽 및 외벽 등으로 사용된다.
(제2실시예)
소정의 두께를 가지는 평판 외측FRP스킨층(20)을 원통형으로 둥글게 말아서 마주하는 양단을 기밀하게 접합하거나 또는 외측FRP스킨층(20)을 직접 원통형으로 성형하고, 상기 외측FRP스킨층(20)의 내면에 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 감아서 접착제로 견고하게 부착하고, 상기 중간부재(30)의 내면에 내측FRP스킨층(20)을 감아서 접착제로 견고하게 부착하여 원통형의 구조체(S)를 제조한다.
중간부재(30)는 다수의 조각들로 분리된 격자형으로 배열되고 또한 직물(40)이 부착되었기 때문에, 제조 시 중간부재(30)가 외측FRP스킨층(20)의 형상을 따라 원통형으로 유연하게 감아지면서 밀착되므로 중간부재(30)를 한번에 편리하게 부착할 수 있다.
필요에 따라 원통형의 구조체(S)의 양측 또는 내부에 상술한 평판형의 구조체(S)를 기밀하게 접합시킨다.
이와 같이 원통형으로 제조되는 구조체(S)는 정화조 또는 각종 탱크 등으로 사용된다.
(제3실시예)
외측FRP스킨층(20)을 소정의 두께를 가지는 박스형으로 제작하고, 상기 외측FRP스킨층(20)의 내면에 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 접착제로 견고하게 부착하고, 상기 중간부재(30)의 내면에 내측FRP스킨층(10)을 접착제로 견고하게 부착하여 박스형의 구조체(S)를 제조한다.
이와 같이 박스형으로 제조되는 구조체(S)는 욕조,항공기의 동체 또는 소형선박의 선체 등으로 사용된다.
따라서, 이러한 본 발명에 의해 제조되는 구조체(S)는 종래와 같이 전체적으로 속이 찬 솔리드로 제작되지 않고 상술한 바와 같이 속이 빈 샌드위치 구조로 이루어져 내,외측FRP스킨층(10)(20)의 내부에 중간부재(30)가 개재된 구조로 구성되기 때문에, 특히 구조적으로 구조체(S)의 무게가 가벼워 초경량화를 구현할 수 있는 장점이 있으며, 그리고 종래와 같이 단층으로 형성되지 않고 구조체(S)가 복층으로 형성되기 때문에 구조적으로 강도가 증가되는 장점이 있다.
또한 본 발명의 구조체(S)는 샌드위치로 구성되어 내부에는 목재,합판 등의 중간부재(30)가 개재되어 종래에 비해 구조적으로 원료가 적게 사용되기 때문에 경제적으로 재료와 가격을 크게 절감할 수 있는 장점이 있다.
한편, 본 발명에 따르면 중간부재(30)가 자유자재로 유연하게 변형되므로 구조체(S)를 소망하는 소정의 형상으로 용이하게 제작할 수 있는 장점이 있으며, 또 한 이로 인해 결과적으로 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 각종 판넬,정화조,욕조,소형선박의 선체,항공기의 날개 및 동체,냉동탑차 등으로 쓰이는 FRP 구조체를 초경량으로 매우 가볍게 제작할 수 있는 동시에 구조적으로 FRP 구조체의 강도를 증대시킬 수 있으며, FRP 구조체를 제조함에 있어서 경제적으로 재료와 가격을 크게 절감할 수 있으며, FRP 구조체를 소망하는 소정의 형상으로 용이하게 제작할 수 있으며 또한 이를 통해 생산성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (10)

  1. 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 간극이 형성되도록 구조체(S)를 샌드위치로 구성하고, 상기 내측FRP스킨층(10)과 외측FRP스킨층(20) 사이에 중간부재(30)를 개재하여 구성된 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 중간부재(30)는 적정크기를 가지는 다수의 조각들이 바둑판모양으로 분리된 격자형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 중간부재(30)의 이면에는 분리된 조각들을 정렬시켜주는 직물(40)이 부착된 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 중간부재(30)는 목재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 중간부재(30)는 합판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 중간부재(30)는 합성수지로 이루어지 는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 중간부재(30)는 우레탄 폼으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 중간부재(30)는 허니콤 구조로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체.
  9. 내측FRP스킨층(10)을 소망하는 형상으로 제작하는 단계와; 상기 내측FRP스킨층(10)의 외면에 격자형으로 형성되어 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 부착하는 단계와; 상기 중간부재(30)의 외면에 외측FRP스킨층(20)을 부착하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체 제조방법.
  10. 외측FRP스킨층(20)을 소망하는 형상으로 제작하는 단계와; 상기 외측FRP스킨층(20)의 내면에 격자형으로 형성되어 직물(40)이 부착된 중간부재(30)를 부착하는 단계와; 상기 중간부재(30)의 내면에 내측FRP스킨층(10)을 부착하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 FRP 샌드위치 구조체 제조방법.
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