KR20100125203A - A method for manufacturing composites of using liquid resin infusion apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수지(resin) 내부의 기포를 연속적으로 제거하기 위한 탈포수단과, 복합재료 성형용 금형 내부에 공급되는 수지의 압력을 조절하기 위한 압력조절수단이 구비된 액상 수지 주입장치 및 이를 이용한 복합재료 제조방법에 관한 것이다.The present invention provides a liquid resin injector having a defoaming means for continuously removing bubbles in a resin, a pressure regulating means for adjusting a pressure of a resin supplied into a mold for forming a composite material, and a composite using the same It relates to a material manufacturing method.
복합재료(Composite material)란 두 가지 이상 구성물질의 혼합체로써 서로 화학적으로 구분되는 구성물질들이 각각의 특성을 유지한 채로 결합되어 있으면서 각 구성물질의 독특한 기계적, 물리적, 화학적 특성이 서로 상호 보완적으로 작용하여 개개의 구성물질이 분리 되어 있을 때 보다 좋은 특성을 얻고자 인위적으로 구성된 물질을 일컫는 것이다. Composite material is a mixture of two or more components that are chemically separated from each other while retaining their properties, while the unique mechanical, physical, and chemical properties of each component are complementary to each other. It refers to a material that is artificially constructed to get better properties when the individual components are separated.
일반적으로 구조 재료용 복합재료의 구성물질은 기지와 강화재의 두 가지로 나눌 수 있다. 기지는 강화재를 서로 결합시키고 강화재를 외부로부터 보호하며 복합재료의 형태를 유지하게 하는 기능을 가지며, 또한 복합재료 내에서 연속적인 구조를 가지고 있다.In general, the constituents of composite materials for structural materials can be divided into two types: matrix and reinforcement. The base has the function of bonding the reinforcement to each other, protecting the reinforcement from the outside and maintaining the form of the composite, and also has a continuous structure in the composite.
강화재는 외부응력을 지탱하여 복합재료가 기지에 비해 좋은 기계적 성질을 나타내게 하며 기지 내에 분산되어 있는 입자, 휘스커 또는 섬유 형태의 구성물질이다. A reinforcement is an constituent in the form of particles, whiskers or fibers dispersed in the matrix, which supports the external stresses, allowing the composite to exhibit better mechanical properties than the matrix.
이러한 복합재료 및 제조 방법과 관련한 종래기술로서 대한민국 특허청 공개특허 제10-2008-0066941호에는 "벌크 수지 주입 시스템 장치 및 방법"이 게재되어 있다.As a related art related to such a composite material and a manufacturing method, Korean Patent Application Publication No. 10-2008-0066941 discloses "bulk resin injection system apparatus and method."
이하 상기 종래의 기술을 첨부된 도 1을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the prior art will be described with reference to FIG. 1.
도 1에는 종래 기술에 의한 주입장치의 구성을 보인 개략도가 도시되어 있다.Figure 1 is a schematic diagram showing the configuration of the injection apparatus according to the prior art.
도면과 같이, 주입장치(10)는 강화재 역할을 하는 예비성형체(20)와 기지 역할을 하는 수지(36)가 내부에 장입되는 BRI장치(12)와, 상기 BRI장치(12) 내부를 가열하기 위한 히터(26) 및 상기 BRI장치(12) 내부를 진공 상태로 만들기 위한 진공발생기(22)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the
상기 BRI장치(12)는 예비성형체(14)에 수지(16)가 함침되도록 하는 구성으로, 내부에는 상기 예비성형체(14)와 수지(16)가 안착되는 굴대(18)가 구비된다.The
그리고, 상기 굴대(18)는 외피(20)에 의해 둘러싸여 있으며, 상기 외피(20)는 진공발생기(22)가 동작시에 선택적으로 진공상태가 된다.The
따라서, 상기 수지(16)는 외피(20)의 수축으로 인해 발생된 압력으로 상기 예비성형체(14)로 함침될 수 있게 된다.Therefore, the
그리고, 상기 히터(26)는 BRI장치(12)에 열을 공급하여 수지(16)를 용융시킴으로써 예비성형체(14)에 보다 용이하게 함침될 수 있도록 한다.The
그러나 상기와 같이 구성되는 종래의 주입장치(10)에는 다음과 같은 문제점이 있다.However, the
즉, 상기 수지(16)는 예비성형체(14)에 함침될 수 있도록 히터(26)로부터 공급받은 열에 의해 용융된다. 이때 상기 수지(16) 내부에는 기포가 다수 존재하게 되며, 이러한 기포는 예비성형체(14) 내부에 잔류하게 되어 복합재료의 내구성 및 물성을 저하시키게 되므로 바람직하지 못하다.That is, the
또한, 상기 외피(20)는 진공발생기(22)에 의해 제공된 압력으로 내부 공간이 축소되어 상기 수지(16) 및 예비성형체(14)를 가압하게 되는데, 상기 수지(16)의 양이 부정확하게 되면, 예비성형체(14) 내부에 모두 함침되지 못하고 남거나, 모자라는 등 제품 불량을 야기하게 되는 문제점이 있다.In addition, the
또한, 상기 수지(16)의 용융상태가 고르지 못하면 예비성형체(14) 내부로의 함침 자체가 불가능하게 되므로 수지(16)의 충분한 용융 상태를 위해 상당한 시간(용융 시간)을 할애하게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, if the molten state of the
뿐만 아니라, 상기 진공발생기(22)에서 발생된 압력은 외피(20) 내부 공간으로 일정하게 공급되므로 수지(16)가 고르게 함침되는데 어려움이 있다.In addition, since the pressure generated by the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 수지(resin) 내부의 기포를 연속적으로 제거하기 위한 탈포수단을 사용하여 생산성이 향상되도록 한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료의 제조방법을 제공하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method for producing a composite material using a liquid resin injection device to improve productivity by using a defoaming means for continuously removing bubbles in the resin. It is in doing it.
본 발명의 다른 목적은, 복합재료 성형용 금형 내부에 공급되는 수지의 압력을 조절하기 위한 압력조절수단을 구비하여 품질이 향상되도록 한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a composite material using a liquid resin injector which has a pressure control means for controlling the pressure of the resin supplied into the mold for molding a composite material to improve the quality.
본 발명의 또 다른 목적은, 탈포수단을 이용한 수지의 연속적인 수지탈포단계와, 탈포된 수지의 압력을 선택적으로 조절하여 주입하는 수지주입단계를 구비하여 생산성 및 품질이 향상되도록 한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법을 제공하는 것에 있다. Still another object of the present invention is to provide a continuous resin defoaming step of resin using a defoaming means, and a resin injection step of selectively adjusting the pressure of the defoamed resin and injecting the liquid resin injection device to improve productivity and quality. It is to provide a composite material manufacturing method using.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치는, 액상수지 또는 첨가제가 저장되는 하나 이상의 저장조와, 상기 액상수지와 첨가제가 혼합되는 혼합조와, 상기 혼합조에서 혼합된 혼합수지를 유동시켜 진공 상태에서 기포를 분리하는 탈포수단과, 상기 탈포수단으로부터 혼합수지를 공급받아 내부에 장입된 강화재에 함침하는 함침수단을 포함하여 구성되며, 상기 탈포수단과 함침수단 사이에는, 상기 함침수단 내부 혼합수지의 충진량에 따라 혼합수지의 공급 압력을 조절하기 위한 압력조절수단이 구비됨을 특징으로 한다.Liquid resin injection apparatus according to the present invention for achieving the above object, at least one storage tank in which a liquid resin or additive is stored, a mixing tank in which the liquid resin and the additive is mixed, the mixed resin mixed in the mixing tank Degassing means for flowing to separate the bubbles in a vacuum state, and impregnating means for receiving the mixed resin from the degassing means and impregnated into the reinforcing material loaded therein, Between the degassing means and the impregnating means, It is characterized in that the pressure adjusting means for adjusting the supply pressure of the mixed resin in accordance with the filling amount of the internal mixed resin.
상기 압력조절수단은, 신축 가능한 재질로 형성되고, 내부에 혼합수지를 저장하여 선택적으로 배출하는 압축팩과; 상기 압축팩 내부 일측에 구비되어 일정한 형상을 유지하며, 내부에는 유체가 관통할 수 있도록 형성된 유체안내구와; 상기 압축팩을 내부에 수용하여 공간을 구획하는 구획박스와; 상기 구획박스 내부가 선택적으로 진공 상태가 되도록 하는 진공펌프와; 상기 구획박스 내부에 선택적으로 압력을 제공하는 가압수단과; 상기 압축팩 내부의 유체량을 감지하는 감지수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The pressure regulating means is formed of a stretchable material, the compression pack for storing and selectively discharging the mixed resin therein; A fluid guide provided at one side of the compression pack to maintain a constant shape, and having a fluid penetrating therein; A partition box accommodating the compression pack therein and partitioning a space; A vacuum pump to selectively vacuum the inside of the compartment box; Pressurizing means for selectively providing pressure in the compartment box; It characterized in that it comprises a detection means for detecting the amount of fluid inside the compression pack.
상기 탈포수단은, 상기 혼합조에서 제공받은 혼합수지를 경사지게 안내하는 경사부와, 상기 경사부를 따라 안내된 혼합수지를 보관하는 보관조와, 상기 경사부를 따라 유동하는 혼합수지에 열을 제공하는 가열수단과, 상기 경사부, 보관조 및 가열수단을 내부에 수용하는 탈포용기와, 상기 탈포용기 내부를 진공상태로 만드는 진공형성기를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The degassing means may include an inclined portion for guiding the mixed resin provided from the mixing tank inclined, a storage tank for guiding the mixed resin guided along the inclined portion, and heating means for providing heat to the mixed resin flowing along the inclined portion. And a degassing vessel for accommodating the inclined portion, the storage tank, and the heating means therein, and a vacuum forming machine for making the inside of the degassing vessel into a vacuum state.
상기 경사부의 일단부는 곡면으로 형성됨을 특징으로 한다.One end of the inclined portion is characterized in that the curved surface.
상기 경사부는 지면에 대한 경사각도가 선택적으로 변경 가능하게 구성됨을 특징으로 한다.The inclined portion is characterized in that the inclination angle with respect to the ground is configured to be selectively changed.
상기 탈포수단과 함침수단 사이에는, 상기 보관조에서 제공되는 혼합수지의 유동을 안내하는 공급관이 구비됨을 특징으로 한다.Between the defoaming means and the impregnating means, characterized in that the supply pipe for guiding the flow of the mixed resin provided in the storage tank is provided.
상기 공급관은, 상기 보관조에서 제공되는 혼합수지의 일부를 상기 함침수단으로 안내하는 제1공급관과, 상기 보관조에서 제공되는 혼합수지의 나머지를 상기 함침수단으로 안내하는 제2공급관이 구비됨을 특징으로 한다.The supply pipe may include a first supply pipe for guiding a portion of the mixed resin provided in the storage tank to the impregnation means, and a second supply pipe for guiding the rest of the mixed resin provided in the storage tank to the impregnation means. It is done.
상기 제1공급관과 제2공급관은, 상기 함침수단의 입구부에서 연통됨을 특징으로 한다.The first supply pipe and the second supply pipe, characterized in that in communication with the inlet of the impregnating means.
상기 공급관 일측에는, 상기 혼합수지의 유동을 선택적으로 차폐하는 유동제어밸브가 구비됨을 특징으로 한다.One side of the supply pipe, characterized in that the flow control valve for selectively shielding the flow of the mixed resin is provided.
본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법은, 함침수단 내부에 강화재를 장입하고, 저장조에 액상의 수지를 저장하는 재료준비단계와, 상기 수지가 포함된 혼합수지를 가열 및 유동시켜 내부의 기포를 연속적으로 분리하는 수지탈포단계와, 탈포된 혼합수지를 함침수단 내부로 안내하는 수지유동단계와, 상기 함침수단 내부로 유입된 혼합수지를 강화재에 함침하는 수지함침단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In the composite material manufacturing method using the liquid resin injection device according to the present invention, a material preparation step of charging the reinforcing material in the impregnating means, and storing the liquid resin in the storage tank, by heating and flowing the mixed resin containing the resin Resin defoaming step of continuously separating the internal bubbles, resin flow step of guiding the degassed mixed resin into the impregnating means, and resin impregnating step of impregnating the mixed resin introduced into the impregnating means into the reinforcing material It is done.
상기 재료준비단계와 수지탈포단계 사이에는, 상기 수지에 첨가제를 첨가하여 혼합하는 재료혼합단계가 구비됨을 특징으로 한다.Between the material preparation step and the resin defoaming step, it is characterized in that the material mixing step of mixing by adding an additive to the resin.
상기 수지탈포단계는, 상기 탈포수단 내부에 경사지게 구비된 경사부 상면에 혼합수지를 공급하는 수지이송과정과, 상기 경사부를 따라 유동하는 혼합수지를 가열하여 탈포하는 수지탈포과정과, 탈포된 수지를 탈포수단 내부에 구비된 보관조에 보관하는 수지보관과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The resin defoaming step includes a resin transfer process for supplying a mixed resin to an upper surface of an inclined portion provided inclined inside the defoaming means, a resin defoaming process for heating and defoaming a mixed resin flowing along the inclined portion, and degassed resin. Characterized in that the resin storage process for storing in the storage tank provided inside the defoaming means.
상기 수지유동단계는, 상기 탈포수단으로부터 제공받은 혼합수지를 공급관으로 안내하는 수지유동과정과, 상기 공급관의 내부로 유입된 혼합수지의 압력을 조절하는 압력조절과정과, 상기 혼합수지를 함침수단 내부로 공급하는 수지공급과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The resin flow step may include a resin flow process for guiding the mixed resin provided from the defoaming means to a supply pipe, a pressure adjusting process for adjusting the pressure of the mixed resin introduced into the supply pipe, and an inside of the mixed resin impregnation means. Characterized in that consisting of a resin supply process to supply.
상기 압력조절과정은, 상기 공급관 일측에 구비되어 진공도를 조절하는 압력조절수단을 이용하여 상기 혼합수지의 유량을 제어하는 과정임을 특징으로 한다.The pressure adjusting process is characterized in that the process of controlling the flow rate of the mixed resin using a pressure adjusting means provided on one side of the supply pipe to adjust the degree of vacuum.
상기 압력조절과정에서, 상기 함침수단 내부 공간에 혼합수지의 충진량이 증가할 때 상기 압력조절수단은 혼합수지에 가하는 압력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.In the pressure adjusting process, the pressure adjusting means increases the pressure applied to the mixed resin when the filling amount of the mixed resin in the impregnating means is increased.
상기 압력조절과정에서, 상기 함침수단 내부 공간에 혼합수지가 충진되는 시점에서는 혼합수지에 가하는 압력이 최소인 것을 특징으로 한다.In the pressure adjusting process, the pressure applied to the mixed resin is minimal when the mixed resin is filled in the space inside the impregnating means.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 수지(resin) 내부의 기포를 연속적으로 제거하기 위한 탈포수단이 구비된다.As described above, in the present invention, a defoaming means for continuously removing bubbles in the resin is provided.
따라서, 탈포를 위한 공정에 많은 시간을 할애하지 않아도 되므로 생산성이 향상되는 이점이 있다.Therefore, there is an advantage that productivity is improved because it does not have to spend a lot of time in the process for defoaming.
또한, 탈포 효율이 증대되어 고품질의 복합재료를 생산 가능하게 되므로 제조 원가 절감으로 인한 가격 경쟁력 향상이 기대된다.In addition, the degassing efficiency is increased to produce a high-quality composite material is expected to improve the price competitiveness by reducing the manufacturing cost.
그리고, 본 발명에서는 함침수단 내부로 공급되는 혼합수지의 압력을 조절하기 위한 압력조절수단이 구비된다.In the present invention, the pressure adjusting means for adjusting the pressure of the mixed resin supplied into the impregnation means is provided.
따라서, 함침수단 내부로 혼합수지가 과충전되거나, 미충전되는 불량이 미연에 방지되므로 내구성이 향상된 복합재료를 제조할 수 있는 이점이 있다.Therefore, since the mixed resin is not overfilled or the unfilled defect is prevented in advance into the impregnation means, there is an advantage in that a composite material having improved durability can be manufactured.
도 1 은 종래 기술에 의한 주입장치의 구성을 보인 개략도.
도 2 는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치의 구성을 나타낸 개략도.
도 3 은 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법을 나타낸 순서도.
도 4 는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법 중 일 단계인 수지탈포단계를 세부적으로 나타낸 순서도.
도 5 는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법의 일 단계인 수지유동단계를 세부적으로 나타낸 순서도.
도 6 은 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치에서 다른 실시예의 구성을 보인 개략도.
도 7 은 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치에서 일 구성인 압력조절수단의 다른 실시예의 구성을 나타낸 개략도.
도 8 은 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치에서 일 구성인 압력조절수단의 또 다른 실시예의 구성을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the configuration of an injection apparatus according to the prior art.
2 is a schematic view showing the configuration of a liquid resin injection apparatus according to the present invention.
Figure 3 is a flow chart showing a composite material manufacturing method using a liquid resin injection apparatus according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart showing in detail a resin defoaming step of one step of the composite material manufacturing method using a liquid resin injection device according to the present invention.
Figure 5 is a flow chart showing in detail the resin flow step of one step of the composite material manufacturing method using a liquid resin injection device according to the present invention.
Figure 6 is a schematic view showing the configuration of another embodiment in a liquid resin injection apparatus according to the present invention.
Figure 7 is a schematic view showing the configuration of another embodiment of the pressure regulating means which is one configuration in the liquid resin injection device according to the present invention.
8 is a schematic view showing the configuration of another embodiment of the pressure regulating means of one configuration in the liquid resin injection device according to the present invention.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in the present invention.
먼저 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치(100)의 구성 설명에 앞서, 혼합수지의 최적화된 탈포 조건을 찾기 위한 실험 결과를 설명한다.First, prior to the configuration of the liquid
본 발명을 위한 실험에서는, 에폭시 수지(BMI)에 첨가제(CYCOM 5250-4)를 소량 첨가한 혼합수지를 일정한 온도(100℃)의 진공 분위기에서 동일한 용기에 각각 다른 높이로 담은 후 탈포 시간을 측정하였다.In the experiment for the present invention, the defoaming time was measured after dipping the mixed resin in which a small amount of the additive (CYCOM 5250-4) was added to the epoxy resin (BMI) in the same container in a vacuum atmosphere at a constant temperature (100 ° C.). It was.
이때, 혼합수지의 높이 수두(㎜)는 12㎜, 17㎜, 25㎜ 였다. 그 결과, 수두 높이가 변화함에 따른 탈포 시간은 각각 15분, 40분, 80분이 소요되었다.At this time, the height head (mm) of the mixed resin was 12 mm, 17 mm, and 25 mm. As a result, the defoaming time was 15 minutes, 40 minutes, and 80 minutes as the head height was changed.
이것은, 동일한 온도, 진공도 및 혼합수지의 표면적일 때 높이 수두(㎜)가 증가함에 따라 탈포시간은 급격하게 증가하는 것을 말해 준다.This indicates that the defoaming time increases rapidly as the height head (mm) increases at the same temperature, vacuum degree and surface area of the mixed resin.
따라서, 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치(100)의 요부 구성인 탈포수단(150)에서는 혼합수지의 높이 수두(㎜)를 낮추고 표면적을 넓게하여 탈포 시간이 감소하도록 구성하였다.Therefore, in the defoaming means 150, which is a main component of the liquid
이하 첨부된 도 2를 참조하여 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치(100)의 구성을 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration of the liquid
도 2에는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있다.Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of the liquid resin injection apparatus according to the present invention.
도면과 같이, 상기 액상 수지 주입장치(100)는, 액상수지 또는 첨가제가 저장되는 하나 이상의 저장조(120)와, 상기 액상수지와 첨가제가 혼합되는 혼합조(140)와, 상기 혼합조(140)에서 혼합된 혼합수지를 유동시켜 진공 상태에서 기포를 분리하는 탈포수단(150)과, 상기 탈포수단(150)으로부터 혼합수지를 공급받아 내부에 장입된 강화재(182)에 함침하는 함침수단(180)을 포함하여 구성된다.As shown in the drawing, the
상기 저장조(120)는 혼합수지에 포함되는 다양한 수지 및 첨가제가 각각 수용되어 보관될 수 있도록 하는 구성으로 다수개가 구비되며, 상기 혼합조(140) 내부와 선택적으로 연통되도록 구성된다.The
따라서, 상기 혼합조(140) 내부로 유입된 수지 및 첨가제는 혼합조(140) 내부에서 혼합될 수 있게 된다.Therefore, the resin and the additive introduced into the
그리고, 상기 혼합조(140) 내부에는 도시되진 않았지만, 수지와 첨가제의 원활한 교반을 위하여 교반날개 및 교반모터가 구비됨이 바람직하다.And, although not shown inside the
상기 혼합조(140)의 우측에는 탈포수단(150)이 구비된다. 상기 탈포수단(150)은 복합재료의 내부에 잔류시에 기공을 형성하여 복합재료의 내부 결함을 야기하는 기포를 수지로부터 분리하기 위한 구성으로, 상기 복합재료의 기계적 성질을 향상시키기 위해 반드시 요구된다.A defoaming means 150 is provided on the right side of the
상기 탈포수단(150)의 구성을 보다 상세하게 살펴보면, 상기 탈포수단(150)은 상기 혼합조(140)에서 제공받은 혼합수지를 경사지게 안내하는 경사부(151)와, 상기 경사부(151)를 따라 안내된 혼합수지를 보관하는 보관조(152)와, 상기 경사부(151)를 따라 유동하는 혼합수지에 열을 제공하는 가열수단(153)과, 상기 경사부(151), 보관조(152) 및 가열수단을 내부에 수용하는 탈포용기(154)와, 상기 탈포용기(154) 내부를 진공분위기로 만들기 위한 진공형성기(155)를 포함하여 구성된다.Looking at the configuration of the defoaming means 150 in more detail, the defoaming means 150 is
상기 경사부(151)는 혼합조(140)에서 빠져나와 관을 따라 유동한 혼합수지를 상면으로 제공받아 우측 하방향으로 경사지게 이동하도록 안내하는 것으로, 상기 혼합수지와 넓은 접촉면적을 갖도록 평판 형상을 갖도록 구성되며, 지면에 대하여 경사지게 형성된다.The
그리고, 상기 경사부(151)는 지면에 대한 각도가 선택적으로 변경 가능하도록 구성된다.The
즉, 상기 경사부(151)의 상면을 따라 유동하는 수지는 다양하게 변경될 수 있으며, 이러한 다양한 수지는 점성, 유동성이 서로 상이하여 탈포 시간이 서로 상이하다.That is, the resin flowing along the upper surface of the
따라서, 상기 경사부(151)는 비교적 탈포가 용이한 수지를 안내하는 경우에는 지면에 대하여 급격한 경사를 갖게 되며, 탈포에 많은 시간이 요구되는 수지를 안내하는 경우에는 지면에 대하여 완만한 경사를 갖도록 각도 변경이 가능하게 구성됨이 바람직하다.Therefore, the
그러므로, 안내하게 될 수지의 종류에 적절한 각도로 상기 경사부(151)의 경사각을 변경함으로써 수지의 점도 및 기포 함량 변화에 따른 탈포 효율 및 탈포 시간이 충족될 수 있게 되며, 연속적인 탈포가 가능하게 된다.Therefore, by changing the inclination angle of the
그리고, 상기 경사부(151)의 우측에는 보관조(152)가 구비된다. 상기 보관조(152)는 경사부(151)를 지나면서 탈포된 혼합수지가 저장되는 곳으로 일정 공간을 형성하고 있으며, 상기 경사부(151)에 의해 안내되어 내부로 유입된 혼합수지에 기포가 발생되지 않도록 구성된다.A
즉, 상기 보관조(152)의 좌측 벽면은 좌측 상방향으로 경사지게 형성되고, 상기 경사부(151)의 우측 단부(보관조(152)의 좌측 벽면과 만나는 부위)는 라운드지도록 형성된다.That is, the left wall surface of the
따라서, 상기 경사부(151)의 상면을 따라 우측으로 안내된 혼합수지는 라운드진 단부와 경사진 보관조(152) 벽면에 의해 급격한 낙하가 방지되어 기포 발생이 미연에 방지된다.Therefore, the mixed resin guided to the right along the upper surface of the
상기 경사부(151)의 하면에는 가열수단(153)가 구비된다. 상기 가열수단(153)은 전원 공급시에 선택적으로 발열하여 상기 경사부(151)에 열을 제공함으로써 경사부(151) 상면을 따라 하측으로 유동하는 혼합수지를 데우는 역할을 하는 구성이다.Heating means 153 is provided on the lower surface of the
따라서, 상기 가열수단(153)으로부터 열을 제공받은 혼합수지는 점도가 낮아져 내부에 포함된 기포의 탈포가 용이하게 진행될 수 있게 된다.Therefore, the mixed resin provided with heat from the heating means 153 has a low viscosity, so that defoaming of bubbles contained therein can be easily performed.
상기 경사부(151)와 가열수단(153) 및 보관조(152)는 탈포용기(154) 내부에 구비된다. 상기 탈포용기(154)는 외부와 격리되어 선택적으로 내부가 진공 분위기가 될 수 있도록 구성된 것으로, 상기 탈포용기(154)의 우측 상부에는 진공형성기(155)가 구비된다.The
상기 진공형성기(155)는 탈포용기(154) 내부의 공기를 외부로 배기하기 위한 구성으로, 상기 진공형성기(155)가 작동시에 탈포용기(154) 내부는 진공 분위기가 되어 경사부(151) 상면을 유동하는 혼합수지의 탈포를 돕게 된다.The
따라서, 상기 혼합수지는, 넓은 면적으로 접촉하여 수지 두께가 낮아진 상태로 유동하도록 안내하는 경사부(151)와, 점도를 낮추기 위한 가열수단(153)과, 탈포용기(154) 및 진공형성기(155)에 의한 진공 분위기의 상호 작용에 의해 탈포수단(150) 내부에서 연속적인 탈포가 가능하게 된다.Accordingly, the mixed resin is
상기 탈포수단(150)과 아래에서 설명하게 될 압력조절수단(170) 사이에는 이송강제펌프(160)가 구비된다. 상기 이송강제펌프(160)는 탈포수단(150) 내부의 혼합수지, 보다 상세하게는 보관조(152) 내부의 혼합수지가 압력조절수단(170)으로 강제 이송될 수 있도록 하는 구성이다.A transfer forced
즉, 상기 탈포용기(154) 내부는 혼합수지의 탈포를 위해 진공 분위기를 가지며, 아래에서 상세하게 설명하게 될 압력조절수단(170)의 내부도 진공 분위기를 가진다.That is, the inside of the
따라서, 상기 보관조(152) 내부의 혼합수지는 우측 방향으로 유동이 원활하지 않게 된다. 이러한 이유로 상기 이송강제펌프(160)는 혼합수지를 우측 방향으로 강제 유동시킴으로써 압력조절수단(170)으로 혼합수지가 공급될 수 있도록 한다.Therefore, the mixed resin inside the
상기 이송강제펌프(160) 우측에는 이송강제펌프(160)에서 펌핑된 혼합수지가 복합재료 성형용 금형인 함침수단(180)으로 이송될 수 있도록 안내하는 공급관(165)이 구비된다.On the right side of the transfer forced
상기 공급관(165)은 압력조절수단(170) 내부와 연통되게 연결되어 상기 이송강재펌프(160)에서 펌핑된 혼합수지가 압력조절수단(1700) 내부를 경유한 후 상기 함침수단(180)으로 이송되도록 한다.The
상기 공급관(165) 일측에는 체크밸브(169)가 구비된다. 상기 체크밸브(169)는 혼합수지가 좌측 방향으로 역류하지 않도록 차단하기 위한 것으로, 상기 함침수단(180) 내부에 혼합수지가 완전히 충진된 상태에서 상기 압축팩(171)이 수축될 때 혼합수지가 함침수단(180)으로만 유동하도록 제어하게 된다.상기 체크밸브(169)는 공급관(165) 내부를 선택적으로 차폐하여 혼합수지의 흐름을 차단하기 위한 구성이다.One side of the
상기 공급관(165)의 일단부에는 압력조절수단(170)이 구비되어, 공급하고자 하는 혼합수지의 압력을 제어하면서 상기 함침수단(180)에 공급 가능하도록 구성된다.One end of the
즉, 상기 제2공급관(167)의 우측부에는 압력조절수단(170)이 구비된다. 상기 압력조절수단(170)은 본 발명의 요부 구성으로서, 상기 함침수단(180) 내부에 공급되어질 혼합수지의 압력을 제어함으로써 강화재(182) 내부에 고르게 함침될 수 있도록 한다.That is, the pressure adjusting means 170 is provided at the right side of the
보다 상세하게는 상기 압력조절수단(170)은 함침수단(180) 내부 혼합수지의 충진량의 변화시에 변화하는 압력에 따라 이에 상응하는 혼합수지의 공급 압력을 조절하기 위한 구성이다.In more detail, the pressure adjusting means 170 is configured to adjust the supply pressure of the corresponding mixed resin according to the pressure that changes when the filling amount of the mixed resin inside the impregnation means 180 changes.
이를 위해 상기 압력조절수단(170)은 신축 가능한 재질로 형성되고, 내부로 혼합수지가 경유하는 압축팩(171)과, 상기 압축팩(171) 내부 일측에 구비되어 일정한 형상을 유지하며, 내부에는 유체가 관통할 수 있도록 형성된 유체안내구(172)와, 상기 압축팩(171)을 내부에 수용하여 외부 공간과 구획하는 구획박스(173)와, 상기 구획박스(173) 내부가 선택적으로 진공 상태가 되도록 하는 진공펌프(174)와, 상기 구획박스(173) 내부에 선택적으로 압력을 제공하여 상기 압축팩(171) 내부의 수지가 외부로 이송될 수 있도록 하는 가압수단(176)과, 상기 압축팩(171) 내부의 수지량을 감지하는 감지수단(178)을 포함하여 구성된다.To this end, the pressure adjusting means 170 is formed of a stretchable material, and is provided on the
상기 압축팩(171)은 구획박스(173) 내부가 진공 상태가 되었을 때 팽창하여 내부에 혼합수지가 유입 및 저장되며, 상기 이송강제펌프(160) 및/또는 가압수단(176)으로부터 압력을 제공받아 수축시에는 내부에 저장된 혼합수지를 외부로 배출시킬 수 있도록 구성된다.The
따라서, 상기 압축팩(171)은 진공 분위기하에서 혼합수지를 가압할 때 찢어짐이 발생되지 않도록 신축성을 가지는 재질로 형성됨이 바람직하다.Therefore, the
상기 압축팩(171) 내부에는 유체안내구(172)가 구비된다. 상기 유체안내구(172)는 압축팩(171)의 수축 범위를 한정하기 위한 구성이다.The
즉, 상기 유체안내구(172)는 신축 가능한 재질로 형성되어 있으므로, 상기 구획박스(173) 내부가 진공 상태가 되었을 때 흡착되어 혼합수지의 유로가 막히는 결과를 초래하게 되는데, 이러한 압축팩(171)의 내부 공간 흡착이 미연에 방지되도록 구성된다.That is, since the
이를 위해 상기 유체안내구(172)는 외부의 압력에 대하여 일정한 외형을 유지할 수 있도록 견고하게 형성되어야 하며, 일정한 외형을 유지한 상태에서 내부로는 혼합수지의 유동이 가능하도록 통기성을 가지는 구조로 형성됨이 바람직하다.To this end, the
예컨대 상기 유체안내구(172)는 내부에 다수 기공이 서로 연통되게 형성된 망 형상을 갖도록 구성됨이 바람직하며, 외형은 소정의 두께를 가지는 판재 또는 봉재 형상이 바람직하다.For example, the
상기 압축팩(171)과 유체안내구(172)는 구획박스(173) 내부에 내장되며, 상기 구획박스(173)는 일정한 내부 공간을 유지하도록 견고하게 구성된다.The
그리고, 상기 구획박스(173) 내부 공간은 진공펌프(174) 및 가압수단(176) 내부와 연통되게 결합되며, 이렇게 연통된 공간은 외부와 단절되게 폐공간을 형성한다.In addition, the space inside the
따라서, 상기 진공펌프(174)가 작동하여 구획박스(173) 내부 공간이 진공 상태가 되면, 상기 압축팩(171)은 부피가 팽창하면서 흡입력을 발생하여 혼합수지를 비축할 수 있게 되며, 상기 가압수단(176)이 작동하여 구획박스(173) 내부에 압력을 가하게 되면, 상기 압축팩(171)은 부피가 축소되어 내부의 혼합수지를 외부(함침수단(180))로 안내할 수 있게 된다.Therefore, when the
그리고, 상기 진공펌프(174)와 가압수단(176)은 선택적으로 작동하도록 구성된다. 즉, 상기 진공펌프(174)는 압축팩(171) 내부에 혼합수지의 양이 감소할 때 선택적으로 작동하여 상기 진공형성기(155)에서 제공하는 혼합수지를 내부로 수용하게 된다.The
또한, 상기 가압수단(176)은 상기 진공펌프(174)의 작동으로 압축팩(171) 내부에 혼합수지가 채워진 상태에서 상기 함침수단(180) 내부에 혼합수지의 충진량이 증가할 때 선택적으로 작동하여 상기 구획박스(173) 내부에 압력을 가함으로써 상기 압축팩(171) 내부의 혼합수지가 함침수단(180) 내부 공간에 완전히 충진될 수 있도록 한다.In addition, the pressurizing means 176 is selectively operated when the filling amount of the mixed resin is increased in the impregnating means 180 in a state where the mixed resin is filled in the
즉, 상기 함침수단(180) 내부에 공급된 혼합수지의 충진량이 증가할 때 가압수단(176)은 선택적으로 작동하여 아직 충진되지 않은 양만큼을 강제 공급하게 된다.That is, when the filling amount of the mixed resin supplied into the impregnation means 180 increases, the pressurizing means 176 operates selectively to forcibly supply an amount not filled yet.
즉, 함침 초기단계에 상기 함침수단(180) 내부압력이 진공압 수준으로 낮은 경우, 상기 압축팩(171)과 구획박스(173) 사이의 압력은 함침수단(180) 내부의 진공압보다 조금 높은 수준으로 유지할 수 있도록 상기 가압수단(176)을 작동시켜 압축팩(171)을 압축시킴으로써, 상기 압축팩(171) 내부의 혼합수지가 함침수단(180) 내부로 충진될 수 있도록 하며, 또한 함침수단(180) 내부로 혼합수지가 충진됨에 따라 내부압력이 진공압 이상으로 증가하더라도 압축팩(171)과 구획박스(173) 사이의 압력을 함침수단(180) 내부압력 이상의 수준으로 제어하여 함침수단(180)에 혼합수지가 원활히 함침될 수 있게 된다.That is, in the initial stage of impregnation, when the internal pressure of the impregnation means 180 is low at the vacuum level, the pressure between the
그리고, 상기 함침수단(180) 내부에 혼합수지가 완전히 충진되면, 상기 가압수단(178)은 작동을 멈추어 더 이상 함침부 내부로 수지 유동을 강제하지 않도록 차단하게 된다.Then, when the mixed resin is completely filled in the impregnation means 180, the pressurizing means 178 stops the operation so as to block the flow of the resin further into the impregnation.
이때 상기 체크밸브(169)는 공급관(165)를 차폐하여 압축팩(171) 내부의 혼합수지가 좌측방향으로 역류하지 않도록 차단하게 된다.At this time, the
상기 압축팩(171) 하측에는 감지수단(178)이 구비된다. 상기 감지수단(178)은 압축팩(171) 내부의 혼합수지량을 감지하기 위한 구성이다.The sensing means 178 is provided below the
즉, 상기 감지수단(178)은 압축팩(171) 내부의 혼합수지량이 감소할 때 이를 감지하여 상기 진공펌프(174) 및 가압수단(176)과 연동함으로써 상기 압축팩(171) 내부에 혼합수지가 유입될 수 있도록 하는 구성이다.That is, the detection means 178 detects when the amount of mixed resin in the
따라서, 상기 감지수단(178)은 혼합수지량을 감지할 수 있는 범위 내에서 다양하게 변경 적용이 가능하다.Accordingly, the sensing means 178 can be variously applied within a range capable of detecting the amount of mixed resin.
예컨대, 상기 감지수단(178)은 압축팩(171)의 하중을 감지하도록 구성할 수도 있으며, 거리측정센서를 적용하여 압축팩(171)의 부피 변화를 감지함으로써 압축팩(171) 내부의 혼합수지량을 감지할 수도 있을 것이다.For example, the detection means 178 may be configured to detect the load of the
상기 압력조절수단(170)의 우측에는 함침수단(180)이 구비된다. 상기 함침수단(180)은 내부에 공간이 형성되고, 이러한 공간에는 복합재료의 기계적 물성 및 기능성을 높이기 위한 강화재(182)가 안착되며, 공간의 크기는 복합재료의 크기와 대응된다.The impregnation means 180 is provided on the right side of the pressure regulating means 170. The impregnation means 180 has a space formed therein, and a reinforcing
그리고, 상기 함침수단(180)의 내부 공간은 압축팩(171) 및 공급관(165)의 내부와 연통된다.In addition, the internal space of the impregnation means 180 is in communication with the interior of the
따라서, 상기 함침수단(180) 내부에는 공급관(165)을 경유하여 유동한 혼합수지가 유입 가능하게 된다.Therefore, the mixed resin flowing through the
이하 상기와 같이 구성되는 액상 수지 주입장치(100)를 이용하여 복합재료를 제조하는 방법을 첨부된 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a composite material using the
도 3에는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법을 나타낸 순서도가 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법 중 일 단계인 수지탈포단계를 세부적으로 나타낸 순서도가 도시되어 있으며, 도 5에는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조방법의 일 단계인 수지유동단계를 세부적으로 나타낸 순서도가 도시되어 있다.Figure 3 is a flow chart showing a composite material manufacturing method using a liquid resin injector according to the present invention, Figure 4 is a resin defoaming step of one step of the composite material manufacturing method using a liquid resin injector according to the present invention A detailed flowchart is shown, and FIG. 5 is a flowchart illustrating the resin flow step, which is one step of the composite material manufacturing method using the liquid resin injection device according to the present invention.
이들 도면과 같이, 복합재료를 제조하기 위해서는 먼저 복합재료를 구성하게 될 액상의 수지와 강화재(182) 및 첨가제 등의 부재료를 준비하는 재료준비단계(S200)가 실시된다.As shown in these drawings, in order to manufacture the composite material, a material preparation step (S200) of first preparing a material such as a liquid resin, a reinforcing
보다 구체적으로는, 상기 재료준비단계(S200)에서 저장조(120)의 각각에는 주재료가 되는 수지, 경화제 또는 첨가제 등이 장입되어 보관되며, 상기 함침수단(180) 내부에는 강화재(182)가 안착된다.More specifically, in the material preparation step (S200), each of the
그리고, 상기 재료준비단계(S200) 중에는 아래의 수지탈포단계(S400)에서 탈포되어질 수지의 종류, 수지에 포함된 기포의 양, 점도 등의 변수에 따라 경사부(151)의 각도를 조절하는 과정이 진행될 수 있다.During the material preparation step (S200), a process of adjusting the angle of the
이후 상기 수지가 포함된 혼합수지를 가열 및 유동시켜 내부의 기포를 연속적으로 분리하는 수지탈포단계(S400)가 실시된다.Thereafter, a resin defoaming step (S400) of continuously separating the internal bubbles by heating and flowing the mixed resin containing the resin is performed.
상기 수지탈포단계(S400)는 탈포수단(150) 내부를 경유시키는 과정 중에 완료되는 것으로, 보다 상세하게는 상기 경사부(151) 상면에 혼합수지를 공급하는 수지이송과정(S420)과, 상기 경사부(151)를 따라 유동하는 혼합수지를 가열하여 탈포하는 수지탈포과정(S440)과, 탈포된 수지를 보관조(152)에 보관하는 수지보관과정(S460)으로 이루어진다.The resin defoaming step (S400) is completed during the process of passing through the degassing means 150, more specifically, the resin transfer process (S420) for supplying a mixed resin to the upper surface of the
그리고, 상기 수지이송과정(S420)과 수지탈포과정(S440)은 동시에 실시된다. 따라서, 상기 혼합수지의 점도는 가열에 의해 낮아지게 되며, 경사부(151) 상면을 따라 우측 하방향으로 경사지게 유동하는 혼합수지는 결국 낮은 수두 높이를 가진 상태가 되므로 탈포가 용이하게 된다.And, the resin transfer process (S420) and the resin defoaming process (S440) is carried out at the same time. Therefore, the viscosity of the mixed resin is lowered by heating, and the mixed resin flowing inclined downward in the right direction along the upper surface of the
또한, 상기 수지탈포과정(S440)과 수지이송과정(S420)이 동시에 실시될 때 상기 진공형성기(155)는 동작하여 탈포용기(154) 내부가 진공 분위기가 되도록 한다.In addition, when the resin degassing process (S440) and the resin transfer process (S420) is performed at the same time, the
따라서, 상기 혼합수지 내부의 기포 및 휘발성분은 제거되고, 탈포된 혼합수지는 자중에 의해 보관조(152)로 유입될 수 있게 된다.Accordingly, bubbles and volatile components in the mixed resin are removed, and the degassed mixed resin can be introduced into the
그리고, 상기 보관조(152)로 유입되는 과정중에 혼합수지는 경사부(151)의 라운드진 우측단부와 보관조(152)의 경사진 좌측벽면에 의해 급속한 낙하는 방지되므로 보관조(152) 내부에 보관되면서 기포가 발생하는 것은 미연에 방지될 수 있게 된다.In addition, during the flow into the
한편, 상기 재료준비단계(S200)와 수지탈포단계(S400) 사이에는 재료혼합단계(S300)가 더 구비된다. 상기 재료혼합단계(S300)는 재료준비단계(S200)에서 요구되는 재료, 특히 수지 및 첨가제가 다수인 경우 이를 혼합하기 위한 과정이다.On the other hand, a material mixing step (S300) is further provided between the material preparation step (S200) and the resin defoaming step (S400). The material mixing step (S300) is a process for mixing a plurality of materials, particularly resins and additives required in the material preparation step (S200).
따라서, 상기 재료준비단계(S200)에서 재료가 단수인 경우에는 별도의 재료혼합단계가 실시되지 않아도 되므로, 상기 재료혼합단계(S300)는 재료의 수에 따라 선택적으로 실시됨이 바람직하다.Therefore, when the material is a single number in the material preparation step (S200), it is not necessary to perform a separate material mixing step, it is preferable that the material mixing step (S300) is selectively performed according to the number of materials.
상기 수지탈포단계(S400) 이후에는 수지유동단계(S600)가 실시된다. 상기 수지유동단계(S600)는 혼합수지를 함침수단(180) 내부로 안내하기 위한 과정이다.After the resin defoaming step (S400), the resin flow step (S600) is carried out. The resin flow step (S600) is a process for guiding the mixed resin into the impregnation means 180.
즉, 상기 수지탈포단계(S400)에서 탈포된 혼합수지는 수지유동단계(S600)에서 공급관(165)을 따라 이동한 후 가압수단(170) 내부에 일시 보관되며, 이후 상기 함침수단(180) 내부로 안내된다.That is, the mixed resin degassed in the resin defoaming step (S400) is moved temporarily along the
그리고, 상기 수지유동단계(S600)에서 함침수단(180) 내부로 유입되는 혼합수지의 양은 상기 함침수단(180) 내부의 공간의 부피와 대응된다. In addition, the amount of the mixed resin introduced into the impregnating means 180 in the resin flow step S600 corresponds to the volume of the space inside the impregnating means 180.
이를 위해 상기 수지유동단계(S600)는 다수의 과정을 통해 혼합수지를 함침수단(180) 내부로 적정한 양만큼 공급될 수 있도록 한다.To this end, the resin flow step (S600) is to be supplied by a suitable amount of the mixed resin into the impregnation means 180 through a number of processes.
즉, 상기 수지유동단계(S600)는 도 5와 같이, 탈포수단(150)으로부터 제공받은 혼합수지를 공급관(165)으로 안내하는 수지유동과정(S620)과, 상기 공급관(165) 내부로 유입된 혼합수지의 압력을 조절하는 압력조절과정(S640)과, 상기 혼합수지를 함침수단(180) 내부로 공급하는 수지공급과정(S660)으로 이루어진다.That is, the resin flow step (S600) is a resin flow process (S620) for guiding the mixed resin provided from the defoaming means 150 to the
보다 구체적으로 살펴보면, 상기 수지유동과정(S620)에서 혼합수지는 이송강제펌프(160) 및 진공펌프(174)의 동시 작동에 의해 상기 공급관(165) 내부를 유동하게 되며, 이때 상기 가압수단(176)은 정지된 상태이다.In more detail, in the resin flow process (S620), the mixed resin flows inside the
그리고, 상기 압축팩(171) 내부에 혼합수지가 충분하게 충진되면, 상기 진공펌프(174) 및 이송강제펌프(160)는 동작을 정지하게 되며, 상기 가압수단은 구획박스(173) 내부에 압력을 제공하여 상기 압축팩(171)을 가압하게 된다.When the mixed resin is sufficiently filled in the
따라서, 상기 압축팩(171) 내부의 혼합수지는 함침수단(180) 내부로 공급이 가능하게 된다.Therefore, the mixed resin inside the
한편, 상기 압력조절과정(S640)과 수지공급과정(S660)은 선택적으로 그 실시 순서가 바뀌어도 무방하다.On the other hand, the pressure control process (S640) and the resin supply process (S660) may optionally be changed in the implementation order.
즉, 상기 수지유동과정(S620)에서 공급관으로 유동한 혼합수지는 압축팩(171) 내부로 유입되어 저장되고, 일정량만큼 저장된 상태에서 상기 수지공급과정(S660)이 실시될 수 있다.That is, the mixed resin flowing into the supply pipe in the resin flow process (S620) is introduced into the
이때, 상기 진공펌프(174)와 이송강제펌프(160)는 동시에 작동하더라도 상기 함침수단(180) 내부 공간에는 완전히 비어있는 상태에서는 압력이 크지 않으므로 혼합수지의 유입이 가능하게 된다.At this time, even if the
한편, 상기 함침수단(180) 내부에 혼합수지가 일정량 이상 충진되어 공간이 좁아지게 되면, 상기 압력조절과정(S640)을 실시하여 상기 혼합수지가 완충될 수 있도록 한다.On the other hand, when the mixing resin is filled in the impregnating means 180 more than a predetermined amount to narrow the space, the pressure adjustment process (S640) is carried out so that the mixed resin can be buffered.
즉, 상기 함침수단(180) 내부의 혼합수지가 일정량 이상 충진되면, 내부의 압력이 높아져 상기 이송강제펌프(160)의 펌핑력만으로는 수지 공급이 어려울 수 있다.That is, when the mixed resin in the impregnating means 180 is filled in a predetermined amount or more, the internal pressure is increased, so that the resin supply may be difficult only by the pumping force of the transfer forced
이때 상기 진공펌프(174)는 동작을 정지하고, 상기 가압수단(176)을 동작시켜 상기 압축팩(171) 내부에 잔류한 혼합수지가 외부로 토출되도록 함으로써 함침수단(180) 내부로 강하게 공급하면 된다.At this time, if the
이후 상기 함침수단(180) 내부로 혼합수지를 공급함에 따라 내부가 비워진 압축팩(171)은 상기 감지수단(178)에 의해 혼합수지의 양이 감지되며, 상기 감지수단(178)은 이송강제펌프(160) 및 진공펌프(174)와 연동하여 상기 압축팩(171) 내부에 혼합수지가 충진 및 보관될 수 있도록 한다.After the supply of the mixed resin into the impregnating means 180, the
상기와 같은 과정을 반복하게 되면, 상기 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료의 제조가 가능하다.By repeating the above process, it is possible to manufacture a composite material using the liquid resin injection device.
이하 첨부된 도 6을 참조하여 상기 액상 수지 주입장치의 다른 실시예의 구성을 설명한다.Hereinafter, a configuration of another embodiment of the liquid resin injector will be described with reference to FIG. 6.
본 발명의 다른 실시예에서는, 상기 공급관(165)은 보관조(152)에서 빠져나온 혼합수지의 일부를 하측에서 공급하기 위한 제1공급관(166)과, 상기 제1공급관(166)에서 분지되어 상방향으로 안내하기 위한 제2공급관(167)을 포함하여 구성된다.In another embodiment of the present invention, the
그리고, 상기 제1공급관(166)과 제2공급관(167)은 함침수단(180)의 입구부에서 연통되게 구성된다.The
따라서, 상기 제1공급관(166)과 제2공급관(167)을 통해 분지된 혼합수지는 함침수단(180)의 입구부에서 서로 섞여 함침수단(180) 내부로 공급된다.Therefore, the mixed resin branched through the
또한, 상기 진공펌프(174)는 제1공급관(166)이 차폐된 상태에서만 선택적으로 작동하도록 구성된다.In addition, the
이를 위해 상기 제1공급관(166)의 일측에는 유동제어밸브(168)가 구비된다. 상기 유동제어밸브(168)는 함침수단(180) 내부에 혼합수지를 급속하게 충진하고자 할 때 제1공급관(166)을 개방하며, 함침수단(180) 내부에 혼합수지의 충진량이 일정 수준이 되어 소량이 더 요구될 때에는 제1공급관(166)을 선택적으로 차폐하게 된다.To this end, a
따라서, 이때 상기 가압수단(176)은 작동하여 압축팩(171)을 수축시킴으로써 혼합수지가 제2공급관(167)과 제1공급관(166)의 우측부를 순차적으로 경유할 수 있도록 강제하게 된다.Therefore, at this time, the pressing means 176 is operated to contract the
상기 진공펌프(174)는 작동을 중지하여 상기 가압수단(176)이 압축팩(171)을 효율적으로 압축할 수 있도록 돕게 된다.The
반대로 상기 압축팩(171) 내부에 혼합수지를 비축할 때에는 상기 진공펌프(174)가 작동하여 압축팩(171)을 팽창시킴으로써 혼합수지가 압축팩(171) 내부로 유입되도록 강제하게 된다.On the contrary, when the mixed resin is stored in the
이때 상기 이송강제펌프(160)도 동시에 작동됨이 바람직하다.At this time, the transfer forced
이하 상기 액상 수지 주입장치의 다른 실시예의 작용 수지유동단계(S600)을 비교하여 살펴보면, 상기 수지유동과정(S620)에서 제1공급관(166)과 제2공급관(167)은 전술한 바와 같이, 함침수단(180) 내부에 혼합수지를 장입하기 시작할 때 동시에 개방되어 신속한 혼합수지의 공급이 이루어질 수 있도록 하며, 이때 상기 압축팩(171)은 수축되지 않고 이완된 상태(구획박스(173)의 내부 압력이 최소인 상태)이다.Hereinafter, comparing the working resin flow step (S600) of the other embodiment of the liquid resin injection device, the
따라서, 상기 이송강제펌프(160)에 의해 우측으로 강제 유동된 혼합수지는 제1공급관(166)과 제2공급관(167)으로 분지되어 함침수단(180) 내부로 유입된다.Therefore, the mixed resin forcibly flowed to the right by the transfer forced
이후, 상기 함침수단(180) 내부에 혼합수지가 일정량 이상 장입되어 함침수단(180) 내부 압력과 구획박스(173) 내부 압력의 차이가 작아지면, 상기 제1공급관(166)의 유동제어밸브(168)는 차폐되어 혼합수지의 유동을 제한하게 되며, 상기 진공펌프(174)는 작동을 멈추고 상기 가압수단(176)만 작동하게 된다.Subsequently, when the mixed resin is charged in the impregnating means 180 by a predetermined amount or more, and the difference between the internal pressure of the impregnation means 180 and the internal pressure of the
이러한 결과로, 상기 압축팩(171)은 혼합수지에 가하는 압력을 증가시키게 되며, 상기 혼합수지는 제2공급관(167)을 따라 우측 방향으로 안내된다.As a result, the
그리고, 상기 압축팩(171)에서 압축된 혼합수지는 체크밸브(169)에 의해 좌측방향으로 역류되는 것이 방지된다.In addition, the mixed resin compressed in the
상기와 같이 압력조절과정(S640)이 완료되면, 상기 제1공급관(166) 및 제2공급관(167)을 통해 우측방향으로 유동하는 혼합수지는 상기 함침수단(180) 내부로 유입된다.(수지공급과정(S660)).When the pressure adjusting process (S640) is completed as described above, the mixed resin flowing in the right direction through the
상기 수지유동단계(S600)가 진행되는 과정 중에 상기 수지함침단계(S800)는 동시에 진행되며, 상기 수지함침단계(S800)에 의해 강화재(182) 내부에 혼합수지가 완전히 함침되면, 상기 진공펌프(174)는 다시 동작하고, 상기 가압수단(176)은 정지하여 상기 압축팩(171) 내부에는 혼합수지가 충진 된다.The resin impregnation step (S800) is simultaneously performed during the process of the resin flow step (S600), when the mixed resin is completely impregnated into the reinforcing
이하 상기 압력조절수단(170)의 다른 실시예의 구성을 첨부된 도 7 및 도 8을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the configuration of another embodiment of the pressure adjusting means 170 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
도 7에는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치의 다른 실시예의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있고, 도 8에는 본 발명에 의한 액상 수지 주입장치의 또 다른 실시예의 구성을 나타낸 개략도가 도시되어 있다.FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of another embodiment of the liquid resin injection device according to the present invention, and FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of another embodiment of the liquid resin injection device according to the present invention.
먼저 도 7과 같이, 상기 액상 수지 주입장치(100)의 다른 실시예에서는 다른 구성은 유사하나 압력조절수단(170)의 구성이 변경 적용되어 있다.First, as shown in FIG. 7, in another embodiment of the
즉, 본 발명의 일 실시예에서 압력조절수단(170)은 압축팩(171), 진공펌프(174), 유체안내구(172), 구획박스(173), 가압수단(176) 및 감지수단(178)를 포함하여 구성되어 진공을 통해 혼합수지의 유동 압력이 제어되도록 구성하였으나, 다른 실시예에서는 탄성부재(177)의 탄성복원력을 이용하여 혼합수지에 제공되는 압력의 크기를 제어함으로써 유동량이 제어될 수 있도록 구성하였다.That is, in one embodiment of the present invention, the pressure regulating means 170 is a
즉, 상기 압력조절수단(170)은 압력조절관(175)이 제1공급관(166)과 연통되게 설치되고, 상기 압력조절관(175)의 내부에는 유량조절구(176)가 구비된다.That is, the pressure control means 170 is installed so that the
그리고, 상기 유량조절구(176)는 탄성부재(177)와 연결되며, 오리피스(178)의 우측단 내경보다 큰 외경을 갖도록 구성된다.In addition, the flow
따라서, 상기 압력조절관(175) 내부에 혼합수지가 유입될 때 함침수단(180) 내부로 많은 양의 혼합수지가 공급되어져야 한다면, 상기 탄성부재(177)는 유량조절구(176)와 혼합수지의 간섭에 의해 우측 방향으로 인장되면서 탄성복원력을 발생하게 된다.Therefore, when a large amount of mixed resin is to be supplied into the impregnation means 180 when the mixed resin is introduced into the
반대로 상기 함침수단(180) 내부에 요구되는 혼합수지의 충진량이 적은 경우에는, 상기 압력조절관(175) 내부에 적은 압력이 발생되고, 상기 탄성부재(177)는 유량조절구(176)와 혼합수지의 간섭량이 줄어들어 우측 방향으로 인장되는 양이 감소하게 된다.On the contrary, when the filling amount of the mixed resin required in the impregnating means 180 is small, a small pressure is generated in the
또한, 상기 압력조절수단(170)은 도 8과 같이 변경 적용이 가능하다. 즉, 상기 압력조절수단(170)의 다른 실시예에서는 상기 압력조절관(175)이 좌/우로 길게 위치하여 유량조절구(176)가 탄성부재(177)에 의해 좌/우로 이동하도록 구성하였으나, 또 다른 실시예의 압력조절수단(170)에서는 상기 압력조절관(175)이 세로로 길게 세워지고, 유량조절구(176)는 자중에 의해 오리피스(178)의 상단에 안착된 상태를 유지하도록 함으로써 상방향으로 이동하는 혼합수지의 양의 변화에 대응하여 압력을 조절할 수 있게 된다.In addition, the pressure adjusting means 170 can be applied to change as shown in FIG. That is, in another embodiment of the pressure adjusting means 170, the
이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정하지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and many other modifications based on the present invention will be possible to those skilled in the art within the scope of the present invention.
100. 액상 수지 주입장치 120. 저장조
140. 혼합조 150. 탈포수단
151. 경사부 152. 보관조
153. 가열수단 154. 탈포용기
155. 진공형성기 160. 이송강제펌프
165. 공급관 166. 제1공급관
167. 제2공급관 168. 유동제어밸브
169. 체크밸브 170. 압력조절수단
171. 압축팩 172. 유체안내구
173. 구획박스 174. 진공펌프
176. 가압수단 178. 감지수단
180. 함침수단 182. 강화재
S200. 재료준비단계 S300. 재료혼합단계
S400. 수지탈포단계 S420. 수지이송과정
S440. 수지탈포과정 S460. 수지보관과정
S600. 수지유동단계 S620. 수지유동과정
S640. 압력조절과정 S660. 수지공급과정
S800. 수지함침단계100. Liquid
140.
151.
153. Heating means 154. Defoaming vessel
155.
165.
167.
169.
171.
173.
176. Pressing means 178. Sensing means
180. Impregnation means 182. Reinforcement
S200. Material preparation step S300. Material Mixing Step
S400. Resin defoaming step S420. Resin Transfer Process
S440. Resin Defoaming Process S460. Resin Storage Course
S600. Resin flow stage S620. Resin Flow Process
S640. Pressure regulating process S660. Resin Supply Process
S800. Resin impregnation step
Claims (7)
상기 수지가 포함된 혼합수지를 탈포수단 내부에서 가열 및 유동시켜 내부의 기포를 연속적으로 분리하는 수지탈포단계와,
탈포된 혼합수지를 함침수단 내부로 안내하는 수지유동단계와,
상기 함침수단 내부로 유입된 혼합수지를 강화재에 함침하는 수지함침단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.A material preparation step of charging a reinforcing material into the impregnation means and storing the liquid resin in the storage tank;
A resin defoaming step of continuously separating the bubbles therein by heating and flowing the mixed resin containing the resin in the degassing means;
A resin flow step of guiding the degassed mixed resin into the impregnation means,
And a resin impregnation step of impregnating a mixed resin introduced into the impregnation means into a reinforcing material.
상기 수지에 첨가제를 첨가하여 혼합하는 재료혼합단계가 구비됨을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.According to claim 1, Between the material preparation step and the resin defoaming step,
Method for producing a composite material using a liquid resin injection device characterized in that it comprises a material mixing step of mixing by adding an additive to the resin.
상기 탈포수단 내부에 경사지게 구비된 경사부 상면에 혼합수지를 공급하는 수지이송과정과,
상기 경사부를 따라 유동하는 혼합수지를 가열하여 탈포하는 수지탈포과정과,
탈포된 수지를 탈포수단 내부에 구비된 보관조에 보관하는 수지보관과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.The method of claim 2, wherein the resin defoaming step,
Resin transfer process for supplying a mixed resin to the upper surface of the inclined portion provided inclined in the defoaming means;
A resin defoaming process of degassing by heating the mixed resin flowing along the inclined portion;
A method for producing a composite material using a liquid resin injection device, characterized in that the resin storage process for storing the defoamed resin in a storage tank provided in the defoaming means.
상기 탈포수단으로부터 제공받은 혼합수지를 공급관으로 안내하는 수지유동과정과,
상기 공급관의 내부로 유입된 혼합수지의 압력을 조절하는 압력조절과정과,
상기 혼합수지를 함침수단 내부로 공급하는 수지공급과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.The method of claim 2, wherein the resin flow step,
A resin flow process of guiding the mixed resin provided from the defoaming means to a supply pipe;
A pressure adjusting process for adjusting the pressure of the mixed resin introduced into the supply pipe;
Method for producing a composite material using a liquid resin injection device, characterized in that consisting of a resin supply process for supplying the mixed resin into the impregnation means.
상기 공급관 일측에 구비되어 진공도를 조절하는 압력조절수단을 이용하여 상기 혼합수지의 유량을 제어하는 과정임을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.The method of claim 4, wherein the pressure adjustment process,
Method for manufacturing a composite material using a liquid resin injection device characterized in that the process of controlling the flow rate of the mixed resin using a pressure adjusting means provided on one side of the supply pipe to adjust the degree of vacuum.
상기 함침수단 내부 공간에 혼합수지의 충진량이 증가할 때 상기 압력조절수단은 혼합수지에 가하는 압력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.According to claim 4, In the pressure control process,
And the pressure regulating means increases the pressure applied to the mixed resin when the filling amount of the mixed resin is increased in the internal space of the impregnating means.
상기 함침수단 내부 공간에 혼합수지가 충진되는 시점에서는 혼합수지에 가하는 압력이 최소인 것을 특징으로 하는 액상 수지 주입장치를 이용한 복합재료 제조 방법.According to claim 4, In the pressure control process,
Method of manufacturing a composite material using a liquid resin injection device, characterized in that the pressure applied to the mixed resin is a minimum when the mixed resin is filled in the inner space of the impregnating means.
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