KR20110026639A - 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 - Google Patents
섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110026639A KR20110026639A KR1020090084377A KR20090084377A KR20110026639A KR 20110026639 A KR20110026639 A KR 20110026639A KR 1020090084377 A KR1020090084377 A KR 1020090084377A KR 20090084377 A KR20090084377 A KR 20090084377A KR 20110026639 A KR20110026639 A KR 20110026639A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fiber
- reinforced thermoplastic
- thermoplastic composite
- composite material
- winding
- Prior art date
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 229
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 title claims abstract description 222
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 title claims abstract description 222
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 75
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 92
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 67
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 34
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims description 29
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 26
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000009954 braiding Methods 0.000 abstract 2
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 21
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 6
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 description 2
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- 239000004699 Ultra-high molecular weight polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 description 1
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 1
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229920000785 ultra high molecular weight polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/06—Fibrous reinforcements only
- B29C70/10—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
- B29C70/16—Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
- B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
- B29C70/28—Shaping operations therefor
- B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
- B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C70/46—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
- B29C70/465—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating by melting a solid material, e.g. sheets, powders of fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
- B29D7/00—Producing flat articles, e.g. films or sheets
- B29D7/01—Films or sheets
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING 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
- B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
- B29K2101/12—Thermoplastic materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품이 개시된다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치는, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 복수의 권취 릴, 복수의 권취 릴에 권취된 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 잡아당김으로써 복수의 권취 릴로부터 풀어내는 이송수단, 이송수단에 의해 이송되는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료 중 적어도 하나를 꼬아 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶는 꼬임수단을 포함한다.
본 발명에 의할 경우, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료를 다양한 방법으로 꼬아서 섬유강화 열가소성 복합재료 내의 강화섬유의 배열 구조를 개선함으로써 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 극대화할 수 있게 된다.
Description
본 발명은 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이프 타입의 섬유강화 열가소성 복합재료를 다양한 방법으로 꼬아 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 극대화할 수 있는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 성형되는 성형품에 관한 것이다.
산업계 전반에 걸쳐 합성수지의 사용은 광범위하게 이루어지고 있으며, 합성수지를 이용한 성형품은 금속 등이 적용되던 분야에서 그 사용이 빠른 속도로 증가하고 있다.
이러한 합성수지 성형품이 해결해야할 과제는 크게 경량화와 물성의 향상에 관한 것으로 요약할 수 있다. 적용분야에 따라 차이는 있지만 점차 가벼우면서도 강도가 강한 재질이 요구되고 있으며, 특히 자동차, 전자, 정밀기계 부품 등의 영 역에서 이러한 요구가 증대하고 있다.
다양한 합성수지 중에서도 열가소성 수지는 내약품성 및 성형성이 우수한 특성을 갖지만, 내열성이나 기계적 강도는 상대적으로 취약하다. 이러한 열가소성 수지의 특성으로 인하여 고강도가 요구되는 분야에는 그대로 적용할 수 없으며, 다양한 유기물 및 무기물로 강도를 보강하여 사용하여 왔다.
열가소성 수지의 강도를 보강하기 위해 강화섬유를 이용하여 강도를 보강하는 다양한 시도가 있어 왔다. 강화섬유를 이용하여 강도를 보강함에 있어서는 강화섬유의 함량 조절과 더불어 최종 성형품에 강화섬유가 파손이 되지 않고 길이가 긴 장섬유 형태로 함유되는 것이 중요하며, 열가소성 수지의 내부의 강화섬유의 적절한 배열이 중요하다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료를 다양한 방법으로 꼬아 섬유강화 열가소성 복합재료 내의 강화섬유의 배열 구조를 개선함으로써 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 극대화할 수 있는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조된 성형품에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치는, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 복수의 권취 릴, 상기 복수의 권취 릴에 권취된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡아당김으로써 상기 복수의 권취 릴로부터 풀어내는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송되는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료 중 적어도 하나를 꼬아 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶는 꼬임수단을 포함한다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치는, 상기 꼬임수단에 의해 꼬여 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하기 위한 가열 장치, 상기 가열 장치에 의해 가열된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 형태로 형상화하기 위한 형상화 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치는 상기 꼬임수단에 의해 꼬여 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하기 위한 커팅 장치를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치는 상기 복수의 권취 릴에서 풀려나는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한 곳으로 취합하기 위해 상기 복수의 권취 릴과 상기 꼬임수단의 사이에 배치되는 취합 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 꼬임수단은, 상기 복수의 권취 릴을 각각 선회시키는 복수의 릴 선회수단을 포함하고, 상기 각각의 릴 선회수단에 의해 선회하는 상기 복수의 권취 릴의 선회경로는 이웃하는 것끼리 서로 겹쳐서 상기 복수의 권취 릴에서 풀리는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료는 이웃하는 것끼리 서로 꼬일 수 있다.
상기 각각의 릴 선회수단에 의해 선회하는 상기 복수의 권취 릴의 선회경로는 차례로 연결되어 닫힌 배열 구조를 이룰 수 있다.
상기 꼬임수단은, 상기 복수의 권취 릴 중에서 적어도 어느 하나를 나머지 권취 릴의 바깥 쪽 둘레를 따라 선회시키는 릴 선회수단을 포함하고, 상기 릴 선회수단에 의해 선회되는 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료가 나머지 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료의 둘레를 따라 나선형으로 꼬여서 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶을 수 있다.
상기 꼬임수단은, 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡고 회전하여 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 것일 수 있다.
상기 꼬임수단은, 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료가 이송되는 이송방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동자, 상기 이동자의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자, 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡고 상기 회전자와 함께 회전할 수 있도록 상기 회전자에 설치되는 척을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치는, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 권취 릴, 상기 권취 릴에 권취된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 잡아당김으로써 상기 권취 릴로부터 풀어내는 이송수단, 상기 이송수단에 의해 이송되는 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 꼬임수단을 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은, (a) 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 복수의 권취 릴을 준비하는 단계, (b) 상기 복수의 권취 릴에 권취된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡아당겨 상기 복수의 권취 릴에서 풀어내는 단계, (c) 상기 복수의 권취 릴에서 풀리면서 이송되는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료 중 적어도 하나를 꼬아서 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은, 상기 (c) 단계 이후, 한 줄로 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하는 단계, 가열된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 형태로 형상화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은, 상기 (c) 단계 이후, 한 줄로 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 복수의 권취 릴을 선회시키되, 이웃하는 권취 릴 끼리의 선회경로를 중첩시켜서 상기 복수의 권취 릴에서 풀리는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 이웃하는 것끼리 서로 꼬는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 복수의 권취 릴 중에서 적어도 어느 하나를 나머지 권취 릴의 바깥 쪽 둘레를 따라 선회시켜서 선회되는 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료를 나머지 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료의 둘레를 따라 나선형으로 꼬는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (c) 단계는, 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡고 회전시켜 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 것일 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은, (a) 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 권취 릴을 준비하는 단계, (b) 상기 권취 릴에 권취된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 잡아당겨 풀어내는 단계, (c) 상기 권취 릴에서 풀리면서 이송되는 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 단계를 포함한다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은 상기 (c) 단계 이후, 상기 꼬임수단에 의해 꼬인 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열한 후, 가열된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 형태로 형상화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법은 상기 (c) 단계 이후 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형품은 상기와 같은 성형방법으로 제조되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의할 경우, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료를 다양한 방법으로 꼬아서 섬유강화 열가소성 복합재료 내의 강화섬유의 배열 구조를 개선함으로써 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 극대화된 성형품을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아서 섬유강화 열가소성 복합재료 내의 강화섬유의 배열 구조를 개선하는 꼬임 공정, 꼬인 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 길이로 커팅하는 커팅 공정, 꼬인 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하는 가열 공정, 가열된 섬유강화 열가소성 복합재료를 압축하여 일정 형상으로 형상화하는 형상화 공정이 일련의 성형 프로세스를 이루며 연속적으로 수행되기 때문에, 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형품을 효율적으로 생산할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품에 대하여 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복 합재료의 성형장치(100)는, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 권취되어 있는 복수의 권취 릴(110), 복수의 권취 릴(110)에 권취되어 있는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 복수의 권취 릴(110)로부터 풀어내는 이송수단(120), 이송수단(120)에 의해 이송되는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 꼬아 묶는 꼬임수단(130), 꼬임수단(130)에 의해 꼬여 묶인 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 일정 길이로 커팅하기 위한 커팅 장치(140), 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 가열하기 위한 가열 장치(150), 가열 장치(150)에 의해 가열된 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 일정한 형태로 형상화시키기 위한 형상화 장치(160)를 포함한다.
복수의 권취 릴(110)과 이송수단(120)의 사이에는 이송수단(120)에 의해 복수의 권취 릴(110)에서 풀려나는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 한 곳으로 취합하기 위한 취합 장치(170)가 배치된다. 취합 장치(170)는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 통과하는 취합 구멍(171)을 갖는다.
여기에서, 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 수지 조성물 속에 강화섬유가 함침된 것으로, 테이프 형태로 만들어진 프리프레그 또는 이와 유사한 것들이 이용될 수 있다. 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 구성하는 수지 조성물로는 열가소성 수지나 강화섬유로 보강된 열가소성 수지 및 이들의 혼합물이 이용될 수 있다. 열가소성 수지로는 폴리올레핀 수지, 폴리아미드 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리페닐렌설파이드 수지 및 이들 수지의 혼합물 등이 이용될 수 있다. 그리고 강화섬유로는 천연섬유, 유리섬유, 탄소섬유, 그래파 이트섬유, 금속섬유, 아라미드섬유, 초고분자량PE(Ultra High Molecular Weight Polyethylene), Pan(Polyacrylonitrile)섬유, 아릴레이드섬유, PEEK(Poly Ether Ether Ketone)섬유, 레이온섬유, 바살트섬유 또는 이들 섬유의 혼합물 등이 이용될 수 있다.
이송수단(120)은 한 쌍씩 짝을 이루도록 배치되어 서로 반대 방향으로 회전하면서 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 한데 모아 당기는 복수의 이송롤러(121)를 포함한다. 한 쌍의 이송롤러(121)의 사이에 끼인 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 이송롤러(121)가 회전할 때 이송롤러(121)와의 마찰에 의해 당겨져 각 권취 릴(110)로부터 풀려난다. 이송수단은 상기 복수의 이송롤러를 갖는 구성 이외에도 섬유강화 열가소성 복합재료를 당기는 다른 수단으로 대체될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 것과 같이, 꼬임수단(130)은 복수의 권취 릴(110)을 각각 선회시키는 복수의 릴 선회수단(131)을 포함한다. 릴 선회수단(131)은 평평한 스테이지(136)의 상면에 마련된 폐쇄형 가이드 홈(132)과 폐쇄형 가이드 홈(132)을 따라 권취 릴(110)을 이동시키는 릴 이동장치(133)를 포함한다. 릴 이동장치(133)는 권취 릴(110)이 회전 가능하게 결합된 몸체(134)와 몸체(134)에 결합된 한 쌍의 휠(135)을 포함한다. 휠(135)은 스테이지(136)의 저면에 접하여 주행하면서 몸체(134)를 폐쇄형 가이드 홈(132)을 따라 이동시킨다.
복수의 권취 릴(110)의 선회경로를 형성하는 복수의 폐쇄형 가이드 홈(132)은 이웃하는 것끼리 겹치도록 스테이지(136)에 마련된다. 도 2에 도시된 것과 같 이, 좌측의 두 개의 권취 릴(110)이 두 개의 폐쇄형 가이드 홈(132)이 서로 겹치는 부분을 통과할 때, 이들 권취 릴(110)에서 풀리는 두 개의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 서로 꼬이게 된다. 또한, 도 3에 도시된 것과 같이, 우측의 두 개의 권취 릴(110)이 두 개의 폐쇄형 가이드 홈(132)이 서로 겹치는 부분을 통과할 때, 이들 권취 릴(110)에서 풀리는 두 개의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 서로 꼬이게 된다.
이와 같이, 꼬임수단(130)에 의해 각 권취 릴(110)에서 풀리는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 서로 꼬여 취합 장치(170)로 취합되며, 계속해서 서로 꼬여 묶인 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(이하 꼬여 묶인 섬유강화 열가소성 복합재료를 '중간 성형물'이라 한다)는 이송수단(120)에 의해 커팅 장치(140) 쪽로 이송된다.
도면에는 폐쇄형 가이드 홈(132)이 원형인 것으로 도시되어 있으나, 폐쇄형 가이드 홈(132)의 형상은 권취 릴(110)을 선회시킬 수 있는 다양한 형상으로 변경될 수 있다. 또한, 릴 선회수단(131)은 도시되고 설명된 것 이외에 권취 릴(110)을 선회시킬 수 있는 다른 구조로 변경될 수 있다.
커팅 장치(140)에 의해 일정 길이로 커팅된 중간 성형물(15)은 이송수단(120)에 의해 가열 장치(150)를 통과한다. 가열 장치(150)는 중간 성형물(15)이 형상화 장치(160)에 공급되기 전에 중간 성형물(15)을 반용융 상태가 되도록 가열한다. 중간 성형물(15)을 가열하는 것은 중간 성형물(15)이 형상화 장치(160)에 의해 일정 형상으로 원활하게 변형될 수 있도록 하기 위한 것이다.
형상화 장치(160)는 가열 장치(150)에 의해 가열된 반용융 상태의 중간 성형물(15)을 압축하여 일정 형상으로 형상화시킨다. 형상화 장치(160)는 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 가압하여 일정한 형태로 형상화하기 위한 다양한 형태의 금형을 포함할 수 있다. 금형의 형태에 따라 중간 성형물(15)은 다양한 형태의 최종 성형물로 가공될 수 있다. 이처럼 서로 꼬여 묶인 중간성형물(15)이 형상화 장치(160)에 의하여 성형되면 그 내부의 강화섬유가 매우 복잡한 구조로 배열되어 강화섬유에 의한 물성보강 효과를 극대화 할 수 있게 된다.
상기 커팅 장치(140)와 가열 장치(150)의 배열 순서는 서로 뒤바뀌어질 수 있다. 즉, 중간 성형물(15)이 먼저 가열되고, 커팅된 후에 형상화 장치(160)로 공급되도록 구성될 수도 있다.
도 4는 도 1 내지 도 3에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(100)의 변형된 예를 나타낸 것이다. 도 4에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(200)는 꼬임수단(230)의 구조와 복수의 권취 릴(110)의 배치 구조를 제외하고 나머지 구성이 상술한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(100)와 같은 것으로, 꼬임수단(230) 이외의 구성에 대한 설명은 생략한다. 복수의 권취 릴(110)의 선회경로를 형성하는 복수의 폐쇄형 가이드 홈(132)은 이웃하는 것끼리 겹쳐서 서로 연결된다. 또한, 모든 폐쇄형 가이드 홈(132)은 차례로 연결됨으로써 닫힌 배열 구조를 이루게 된다.
이러한 꼬임수단(230)에 의해 만들어지는 중간 성형물(25)은 도 5에 도시된 것과 같이, 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 서로 꼬여 중공관처럼 묶인 형태를 갖게 된다. 이러한 중공관 형태의 중간 성형물(25)은 형상화 장치(160)에 의해 성형되면 그 내부의 강화섬유가 매우 복잡한 구조로 배열되어 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 높일 수 있다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(300)의 일부를 나타낸 것이다. 도 6에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(300)는 도 1에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(100)와 비교할 때, 꼬임수단(330)의 구조와 복수의 권취 릴(110)의 배치 구조만 다르고 나머지 구성은 모두 같은 것이다. 복수의 권취 릴(110) 중에서 일부는 나머지 고정된 권취 릴(110)의 바깥 쪽 둘레를 따라 선회하도록 설치된다. 도면에는 하나의 권취 릴(110)이 나머지 고정된 권취 릴(110)의 바깥쪽 둘레를 따라 선회하는 것으로 도시되었으나, 이는 일 예시일뿐 복수 개의 권취 릴(110)이 선회하도록 구성될 수도 있다.
꼬임수단(330)은 선회하도록 설치된 권취 릴(110)을 선회시키기 위한 릴 선회수단(331)을 포함한다. 릴 선회수단(331)은 고정된 복수의 권취 릴(110)의 바깥 쪽 둘레에 마련된 폐쇄형 가이드 홈(332)과 폐쇄형 가이드 홈(332)을 따라 권취 릴(110)을 이동시키는 릴 이동장치(133)를 포함한다. 릴 이동장치(133)는 도 1에 도시된 것과 같은 것이다.
복수의 권취 릴(110)에 권취된 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 취합 장치(170)로 취합되어 이송수단(120)에 의해 각 권취 릴(110)에서 풀려나 이송된다. 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 이송되는 동안 릴 선회수단(331) 이 작동한다. 이때, 취합 장치(170)를 통과하는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 꼬임수단(330)에 의해 꼬이는 섬유강화 열가소성 복합재료(10)에 의해 꼬여져 묶이게 된다.
이렇게 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 꼬여 묶인 중간 성형물(35)은 도 7에 도시된 것과 같은 형상으로 이루어진다. 도면에는 하나의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 나머지 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)의 외측에 나선형으로 꼬여 모든 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 한 줄로 묶인 것으로 도시되어 있으나, 나선형으로 꼬이는 섬유강화 열가소성 복합재료(10)의 개수는 두 개 이상이 될 수도 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8에 도시된 것과 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치(400)는, 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 권취되어 있는 복수의 권취 릴(110), 복수의 권취 릴(110)에서 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 풀어내는 이송수단(120), 이송수단(120)에 의해 이송되는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 꼬아 묶는 꼬임수단(430), 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 가열하기 위한 가열 장치(450), 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 일정 길이로 커팅하기 위한 커팅 장치(140), 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 일정한 형태로 형상화시키기 위한 형상화 장치(160)를 포함한다.
복수의 권취 릴(110)과 이송수단(120)의 사이에는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 한데 모으기 위한 취합 장치(170)가 배치된다. 여기에서, 이송수단(120), 커팅 장치(140), 형상화 장치(160) 및 취합 장치(170)는 도 1의 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(100)에 구비된 것과 같은 것이다. 복수의 권취 릴(110)은 위치가 고정되어 있는 것으로, 이송수단(120)이 작동할 때 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 원활하게 풀릴 수 있도록 회전하게 된다.
가열 장치(450)는 꼬임수단(430)의 하류에 배치되며, 꼬임수단(430)에 의하여 꼬여진 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 가열한다. 이렇게 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 가열하는 것은 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 꼬임수단(430)에 의해 꼬인 상태를 유지하고, 꼬임수단(430)에 의해 만들어진 중간 성형물(45)이 형상화 장치(160)에 의해 원활하게 변형될 수 있도록 하기 위한 것이다.
꼬임수단(430)은 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 이송되는 이송방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동자(431), 이동자(431)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자(432), 회전자(432)와 함께 회전할 수 있도록 회전자(432)에 설치되고 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 한데 모아 잡을 수 있는 척(433)을 포함한다. 도 8에 도시된 것과 같이, 척(433)이 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 한데 모아 잡은 상태에서 회전자(432)가 회전하고 이동자(431)가 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 이송되는 방향으로 이동하면, 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 비틀림 변형되면서 꼬이게 된다.
도 9에 도시된 것과 같이, 꼬임수단(430)은 이송되는 섬유강화 열가소성 복 합재료(10)를 부분적으로 비틀어 꼰 후 다시 이송 수단(120) 쪽으로 이동한다. 이때, 이동자(431)가 이송 수단(120) 쪽으로 복귀할 때 척(433)은 벌어져 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)로부터 떨어지고 회전자(432)는 회전을 멈춘다.
이러한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(400)에 의해 만들어진 중간 성형물(45)의 일례는 도 10에 도시된 것과 같은 형태로 제공될 수 있다. 이처럼 서로 꼬여 묶인 중간 성형물(45)이 형상화 장치(160)에 의하여 성형되면 그 내부의 강화섬유가 복잡한 구조로 배열되면서 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 높일 수 있게 된다.
도 11 및 도 12는 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치를 나타낸 것이다.
도 11에 도시된 것과 같이, 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치(500)는, 하나 이상의 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 권취된 권취 릴(510), 권취 릴(510)에서 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 풀어내는 이송수단(120), 이송수단(120)에 의해 이송되는 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 꼬는 꼬임수단(530), 꼬임수단(530)에 의해 꼬인 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 일정 길이로 커팅하기 위한 커팅 장치(140), 꼬인 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 가열하기 위한 가열 장치(150), 가열 장치(150)에 의해 가열된 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 일정한 형태로 형상화시키기 위한 형상화 장치(160)를 포함한다. 여기에서, 이송수단(120), 커팅 장치(140), 형상화 장치(160)는 도 1의 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치(100)에 구비된 것과 같은 기능을 수행하기 위한 것이다.
도 12에 도시된 것과 같이, 꼬임수단(530)은 고정자(531)와 고정자(531)의 내부에 회전 가능하게 결합되는 회전자(532)를 포함한다. 회전자(532)의 중간에는 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 통과할 수 있는 관통구멍(533)이 마련된다. 이러한 꼬임수단(530)은 관통구멍(533)을 통해 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 이송될 때 회전자(532)가 회전함으로써 섬유강화 열가소성 복합재료(10)를 꼬아 섬유강화 열가소성 복합재료(10) 내부의 강화섬유의 배열 구조를 개선한다. 섬유강화 열가소성 복합재료(10)가 꼬임수단(530)에 의해 꼬여 만들어지는 중간 성형물(55)은 가열 장치(160)에 의해 가열됨으로써 꼬인 형태를 유지하게 된다. 꼬여지는 섬유강화 열가소성 복합재료(10)는 도시된 것처럼 하나일 수 있으며, 중첩되는 방식 등으로 복수 개가 사용되어 질 수 있다.
도 13은 도 12에 도시된 꼬임수단(530)의 변형예를 나타낸 것이다.
도 13에 도시된 꼬임수단(530')은 고정자(531')와 고정자(531')의 내부에 회전 가능하게 결합되는 회전자(532')를 포함한다. 회전자(532')의 중간에는 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(60)로 이루어진 복합재료 결합물(62)이 통과할 수 있는 관통구멍(533')이 마련된다. 이러한 꼬임수단(530')은 관통구멍(533')을 통해 복합재료 결합물(62)이 이송될 때 회전자(532')가 회전함으로써 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료(60)를 한꺼번에 꼬을 수 있다. 이렇게 꼬인 중간 성형물(65)은 그 내부의 강화섬유 배열 구조가 복잡해져 물성 보강 효과가 향상된다. 복합재료 결합물(62)은 섬유강화 열가소성 복합재료를 서로 이어 붙인 형태가 될 수 있다. 또한 복합재료 결합물(62)은 도시된 것처럼 하나일 수 있으며, 중첩되는 방식 등으로 복수 개가 사용되어 질 수 있다.
상술한 것과 같이, 본 발명에 의하면, 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료를 다양한 방법으로 꼬아서 섬유강화 열가소성 복합재료 내의 강화섬유의 배열 구조를 개선함으로써 강화섬유에 의한 물성 보강 효과를 극대화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아서 섬유강화 열가소성 복합재료 내의 강화섬유의 배열 구조를 개선하는 꼬임 공정, 꼬인 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 길이로 커팅하는 커팅 공정, 꼬인 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하는 가열 공정, 가열된 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 형상으로 형상화하는 형상화 공정이 일련의 성형 프로세스를 이루며 연속적으로 수행되기 때문에, 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형물을 효율적으로 생산할 수 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치를 나타낸 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치의 꼬임수단의 작용을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치의 일부분을 나타낸 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치에 의해 만들어진 중간 성형물을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치의 일부분을 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치에 의해 만들어진 중간 성형물을 나타낸 것이다.
도 8은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치를 나타낸 개념도이다.
도 9는 도 8에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치의 일부분을 나타낸 것이다.
도 10은 도 8에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치에 의해 만들어진 중간 성형물을 나타낸 것이다.
도 11은 본 발명의 또다른 실시예에 의한 섬유강화 열가소성 복합재료 성형 장치를 나타낸 개념도이다.
도 12는 도 11에 도시된 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치의 꼬임수단을 나타낸 것이다.
도 13은 도 12에 도시된 꼬임수단의 변형예를 나타낸 것이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400, 500 : 섬유강화 열가소성 복합재료 성형장치
110, 510 : 권취 릴 120 : 이송수단
130, 230, 330, 430, 530 : 꼬임수단
131 : 릴 선회수단 132 : 폐쇄형 가이드 홈
133 : 릴 이동장치 140 : 커팅 장치
150, 450 : 가열 장치 160 : 성형화 장치
170 : 취합 장치 431 : 이동자
432, 532 : 회전자 433 : 척
Claims (24)
- 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 복수의 권취 릴;상기 복수의 권취 릴에 권취된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 잡아당김으로써 상기 복수의 권취 릴로부터 풀어내는 이송수단; 및상기 이송수단에 의해 이송되는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료 중 적어도 하나를 꼬아 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶는 꼬임수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 꼬임수단에 의해 꼬여 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하기 위한 가열 장치; 및상기 가열 장치에 의해 가열된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 형태로 형상화하기 위한 형상화 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 꼬임수단에 의해 꼬여 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하기 위한 커팅 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 복수의 권취 릴에서 풀려나는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한 곳으로 취합하기 위해 상기 복수의 권취 릴과 상기 꼬임수단의 사이에 배치되는 취합 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 꼬임수단은,상기 복수의 권취 릴을 각각 선회시키는 복수의 릴 선회수단을 포함하고,상기 각각의 릴 선회수단에 의해 선회하는 상기 복수의 권취 릴의 선회경로는 이웃하는 것끼리 서로 겹쳐서 상기 복수의 권취 릴에서 풀리는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료는 이웃하는 것끼리 서로 꼬이는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 5 항에 있어서,상기 각각의 릴 선회수단에 의해 선회하는 상기 복수의 권취 릴의 선회경로는 차례로 연결되어 닫힌 배열 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 꼬임수단은,상기 복수의 권취 릴 중에서 적어도 어느 하나를 나머지 권취 릴의 바깥 쪽 둘레를 따라 선회시키는 릴 선회수단을 포함하고,상기 릴 선회수단에 의해 선회되는 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료가 나머지 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료의 둘레를 따라 나선형으로 꼬여서 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 1 항에 있어서,상기 꼬임수단은,상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡고 회전하여 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 8 항에 있어서,상기 꼬임수단은,상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료가 이송되는 이송방향을 따라 왕복 이동 가능하게 설치되는 이동자, 상기 이동자의 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자, 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡고 상기 회전자와 함께 회전할 수 있도록 상기 회전자에 설치되는 척을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 권취 릴;상기 권취 릴에 권취된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 잡아당김으로써 상기 권취 릴로부터 풀어내는 이송수단; 및상기 이송수단에 의해 이송되는 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 꼬임수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 꼬임수단에 의해 꼬인 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하기 위한 가열 장치; 및상기 가열 장치에 의해 가열된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 압축하여 일정한 형태로 형상화하기 위한 형상화 장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 꼬임수단에 의해 꼬인 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하기 위한 커팅 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 꼬임수단은, 고정자, 상기 고정자의 내부에 회전 가능하게 결합되며, 관통구멍을 갖는 회전자를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치.
- (a) 테이프 형태의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 복수의 권취 릴을 준비하는 단계;(b) 상기 복수의 권취 릴에 권취된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡아당겨 상기 복수의 권취 릴에서 풀어내는 단계; 및(c) 상기 복수의 권취 릴에서 풀리면서 이송되는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료 중 적어도 하나를 꼬아서 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 꼬아 묶는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 (c) 단계 이후,꼬아 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하는 단계; 및가열된 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 형태로 형상화하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 (c) 단계 이후,꼬아 묶인 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 (c) 단계는, 상기 복수의 권취 릴을 선회시키되, 이웃하는 권취 릴 끼리의 선회경로를 중첩시켜서 상기 복수의 권취 릴에서 풀리는 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 이웃하는 것끼리 서로 꼬는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 (c) 단계는, 상기 복수의 권취 릴 중에서 적어도 어느 하나를 나머지 권취 릴의 바깥 쪽 둘레를 따라 선회시켜서 선회되는 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료를 나머지 권취 릴에서 풀리는 섬유강화 열가소성 복합재료의 둘레를 따라 나선형으로 꼬는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 14 항에 있어서,상기 (c) 단계는, 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 한데 모아 잡고 회전시켜 상기 복수의 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- (a) 테이프 형태의 하나 이상의 섬유강화 열가소성 복합재료가 권취된 권취 릴을 준비하는 단계;(b) 상기 권취 릴에 권취된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 잡아당겨 풀어내는 단계; 및(c) 상기 권취 릴에서 풀리면서 이송되는 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 비틀어 꼬는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 (c) 단계 이후, 상기 꼬임수단에 의해 꼬인 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 21 항에 있어서,상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 가열한 후, 가열된 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정한 형태로 형상화하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 20 항에 있어서,상기 (c) 단계 이후, 상기 섬유강화 열가소성 복합재료를 일정 길이로 커팅하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형방법.
- 제 14 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 의한 성형방법에 의해 만들어진 섬유강화 열가소성 복합재료의 중간 성형물.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090084377A KR101150469B1 (ko) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 |
| PCT/KR2010/005972 WO2011031041A2 (ko) | 2009-09-08 | 2010-09-02 | 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090084377A KR101150469B1 (ko) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110026639A true KR20110026639A (ko) | 2011-03-16 |
| KR101150469B1 KR101150469B1 (ko) | 2012-06-01 |
Family
ID=43732924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090084377A KR101150469B1 (ko) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101150469B1 (ko) |
| WO (1) | WO2011031041A2 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021137457A1 (ko) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 한화솔루션 주식회사 | 비함침 타입의 연속섬유 복합재 제조장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101626305B1 (ko) | 2014-02-03 | 2016-06-01 | 한화첨단소재 주식회사 | 연속 편조 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 방법 |
| KR101650737B1 (ko) | 2014-11-06 | 2016-08-25 | 한화첨단소재 주식회사 | 시트상의 일방향 연속섬유강화 열가소성 복합재 제조장치 및 방법 |
| KR101708300B1 (ko) | 2014-11-06 | 2017-02-21 | 한화첨단소재 주식회사 | 일방향 연속섬유강화 열가소성 복합재 제조장치 및 방법 |
| KR101771017B1 (ko) | 2015-05-29 | 2017-08-25 | 한화첨단소재 주식회사 | 하이브리드형 연속섬유강화 열가소성 복합재 제조방법 |
| KR102541022B1 (ko) * | 2019-12-05 | 2023-06-08 | (주)엘엑스하우시스 | 가연 장치를 포함하는 연속 섬유 강화 열가소성 수지 기반의 물품의 제조 장치 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6178628A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-04-22 | Nhk Spring Co Ltd | ねじり力を受けるｆｒｐ部材の製造方法 |
| JPH0686718B2 (ja) * | 1988-10-31 | 1994-11-02 | 東京製綱株式会社 | 複合撚合型線条体の製造方法 |
| JP2613844B2 (ja) * | 1993-12-03 | 1997-05-28 | 小松化成株式会社 | 繊維強化プラスチック製ロッドの連続引抜成形方法及びその装置 |
| JP3482252B2 (ja) * | 1994-07-29 | 2003-12-22 | 住友電工スチールワイヤー株式会社 | 繊維複合線状体及びその製造方法 |
| JP2006502888A (ja) * | 2002-10-15 | 2006-01-26 | ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド | 繊維強化熱可塑性ポリマー組成物を含む物品 |
| US20040207109A1 (en) | 2003-04-16 | 2004-10-21 | Dietmar Muller | Method for the manufacture of components in the form of a laminate of fiber and plastic |
| FR2869329B1 (fr) | 2004-04-23 | 2006-06-16 | Rieter Textile Machinery Fr | Dispositif de gestion des assemblages de fils dans les machines textiles de transformation desdits fils |
| KR100880805B1 (ko) | 2008-02-28 | 2009-01-30 | 한국생산기술연구원 | 섬유강화복합소재의 비개방형 인젝션 인발성형장치 |
-
2009
- 2009-09-08 KR KR1020090084377A patent/KR101150469B1/ko active IP Right Grant
-
2010
- 2010-09-02 WO PCT/KR2010/005972 patent/WO2011031041A2/ko active Application Filing
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021137457A1 (ko) * | 2019-12-31 | 2021-07-08 | 한화솔루션 주식회사 | 비함침 타입의 연속섬유 복합재 제조장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101150469B1 (ko) | 2012-06-01 |
| WO2011031041A2 (ko) | 2011-03-17 |
| WO2011031041A3 (ko) | 2011-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101150469B1 (ko) | 섬유강화 열가소성 복합재료의 성형장치 및 성형방법과 이에 의해 제조되는 성형품 | |
| US5082701A (en) | Multi-directional, light-weight, high-strength interlaced material and method of making the material | |
| US5952067A (en) | Braided structure having uncrimped strands | |
| US5575875A (en) | Filament wound fiber reinforced thermoplastic frame for a game racquet | |
| JP5551411B2 (ja) | ケースの製造方法、及びケース | |
| KR101155633B1 (ko) | 엑셀얀이 포함되는 트리엑셀 브레이디드 슬리브 제작을 위한 트리엑셀 브레이딩기 및 그 트리엑셀 브레이딩기에 의해 제작된 트리엑셀 브레이디드 슬리브 및 그 트리엑셀 브레이딩기를 이용한 튜브형 복합재의 연속 제조 시스템 및 그 연속 제조 시스템에 의해 제조된 튜브형 복합재 | |
| EP3081370B1 (en) | A composite radius filler for filling a void space in a skin-stiffener transition assembly | |
| KR20030097675A (ko) | 유리섬유 보강 열가소성 수지 펠릿 및 그 제조방법 | |
| KR20170110806A (ko) | 콘크리트용 복합재 리바의 제조 방법 | |
| JP2016010904A (ja) | 繊維構造体成形装置 | |
| JP2000511841A (ja) | 樹脂処理された強化繊維を分配する方法 | |
| US20200061934A1 (en) | Fiber precursor | |
| CN108638530B (zh) | 一步法制备三明治夹芯结构复合材料注塑成型装置及方法 | |
| JP2011255619A (ja) | 繊維強化プラスチック成形体の製造方法 | |
| CN102490351A (zh) | 一种玻璃钢加筋管生产设备及方法 | |
| JP6791686B2 (ja) | らせん状高強度繊維複合線材の製造方法および装置，ならびに高強度繊維複合ケーブルの製造方法 | |
| US5229177A (en) | Multi-directional, light-weight, high-strength interlaced material | |
| JP6445822B2 (ja) | 強化繊維束、強化繊維束の開繊装置及び強化繊維束の開繊方法 | |
| JP2015166417A (ja) | 熱可塑性プリプレグの製造方法 | |
| JP4831238B2 (ja) | しめ縄ペレットの製造方法 | |
| CN111164034B (zh) | 材料的退绕 | |
| CN206644356U (zh) | 纤维轴向零度角铺设缠绕机 | |
| JP2011245756A (ja) | 炭素繊維の樹脂含浸ストランドおよびペレットの製造方法 | |
| KR101914699B1 (ko) | 기계적 및 기능적 성능의 조절이 가능한 하이브리드 재료 | |
| TWI746379B (zh) | 碳纖維分束方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160329 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170329 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180329 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190326 Year of fee payment: 8 |