KR20110132648A - A flexible propeller and a method for manufacturing thereof - Google Patents

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KR20110132648A
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Abstract

PURPOSE: A flexible propeller and a manufacturing method thereof are provided to improve the flexibility by assembling a blade into a hub through the compression mold of a blade. CONSTITUTION: A flexible propeller comprises a plurality of blades(120) and a hub(140). The blades have different shapes and sizes. The blade is manufactured by compression-molding the composites in which the resin is impregnated. The hub is fitted and combined with one side of the blade and supports the blade. A plurality of dry mats having different shapes and sizes is stacked. The blades is heated and compressed after filling the resin. The blade comprises a blade portion and a combining portion.

Description

유연 프로펠러 및 이의 제조방법{A flexible propeller and A method for manufacturing thereof}A flexible propeller and a method for manufacturing thereof

본 발명은 유연 프로펠러 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상게하게는 제조하고자 하는 블레이드의 등고선에 대응하는 다른 형상 및 크기의 복합재료를 다수 층 적층한 후 압축 성형 공법으로 성형하여 제조된 블레이드와, 상기 블레이드 일측을 내부에 수용하여 지지하는 허브를 포함하여 구성되는 유연 프로펠러 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flexible propeller and a method for manufacturing the same, and more particularly, a blade manufactured by molding a plurality of layers of different shapes and sizes corresponding to the contour lines of a blade to be manufactured, and then molding by a compression molding method; It relates to a flexible propeller comprising a hub for receiving and supporting the one side of the blade therein and a manufacturing method thereof.

일반적으로 대형 선박용 프로펠러는 내식성과 강도를 최대화하기 위하여 고가의 비철 재료를 사용하여 주물 제작하고 있다. 비철 금속을 사용하여 대형 프로펠러를 제작하기 위해서는 우선 목형을 제작하고, 상기 목형과 주물사로 프로펠러 형상의 틀을 제작한다. 그 후 주물사 틀에 고온의 비철 금속 용액을 주입하여 프로펠러 형상을 만든다. 주물 냉각 후 상기 주물사를 제거하고 기계가공을 하여 최종 형상의 프로펠러를 제작한다.In general, large ship propellers are manufactured using expensive non-ferrous materials in order to maximize corrosion resistance and strength. In order to manufacture a large propeller using a non-ferrous metal, first, a wooden mold is manufactured, and a mold of a propeller shape is manufactured using the wooden mold and the foundry sand. Thereafter, a hot non-ferrous metal solution is injected into the casting mold to form a propeller shape. After casting cooling, the foundry sand is removed and machined to produce a final propeller.

이하 첨부된 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 프로펠러의 제조과정을 설명한다.Hereinafter, a manufacturing process of the propeller according to the prior art will be described with reference to FIG. 1.

도 1에는 종래 기술에 의한 프로펠러 제조단계를 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있다.1 is a process flowchart showing a propeller manufacturing step according to the prior art.

도면과 같이, 선박용 프로펠러의 형상이 결정되면 주조방안을 작성하고, 목형을 제작하며, 목형 제작 후 주물사 등을 이용하여 상, 하 형틀을 제작하는 조형과정을 거치게 된다.As shown in the drawing, once the shape of the ship propeller is determined, a casting plan is made, a mold is produced, and after the mold is manufactured, a molding process is performed to manufacture the mold of the upper and lower molds.

조형 후 목형을 제거하고 상, 하 주물사 틀을 합치는 합형 과정을 통하여 주물제작을 위한 주물사틀의 제작이 완료된다.After molding, the mold is removed and the upper and lower casting molds are combined to form the casting molds for casting production.

그 후 용탕을 주입하고, 냉각과정을 거친 후 주물사를 제거하는 탈사과정을 거쳐 초기 프로펠러 형상이 만들어진다. 초기 프로펠러 형상은 기계가공을 통하여 최종형상의 프로펠러가 된다.After that, molten metal is injected, cooled, and then despunted to remove casting sand, thereby forming an initial propeller shape. The initial propeller shape is machined into the final shape propeller.

그러나, 일반적인 금속류 프로펠러의 해수 중 108cycle 피로강도는 약 50~100MPa에 불과하다. 즉, 주물 제작의 특성상 프로펠러의 강도가 불균일하며, 또한 많은 주물 결함을 포함하여, 결함 제거를 위한 후 가공 공수가 많이 소요되는 문제점이 있다.However, 108 cycle fatigue strength in seawater of general metal propellers is only about 50 ~ 100MPa. That is, there is a problem that the strength of the propeller is nonuniform due to the characteristics of the casting production, and also includes a large number of casting defects, which requires a lot of post-processing labor for removing the defects.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 대한민국 공개특허 제 2008-0082063호에는 "복합재료를 이용한 선박용 프로펠러 및 그 제조방법"이 개시되어 있다.In order to improve this problem, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2008-0082063 discloses a ship propeller using a composite material and a method of manufacturing the same.

즉, 첨부된 도 2와 같이, 섬유 강화 플라스틱 샌드위치로 성형 제작된 리브, 횡부재 및 프로펠러 상/하부 블레이드가 접착되고, 내부의 빈 공간에는 폴리우레탄 폼이 충진되며, 최종 블레이드의 외면에는 카본 섬유 직물이 와인딩(winding)된 후 고온 성형함으로써 프로펠러의 제조가 가능하다That is, as shown in Figure 2, the ribs, transverse members and propeller upper and lower blades formed by forming a fiber-reinforced plastic sandwich are bonded, the empty space inside the polyurethane foam is filled, the outer surface of the final blade carbon fiber Production of propellers is possible by hot forming after the fabric has been wound

그러나, 상기와 같은 공정에 따라 제조되는 선박용 프로펠러는 다음과 같은 문제점이 있다.However, a marine propeller manufactured according to the above process has the following problems.

즉, 상/하 블레이드 내부에 구비된 다수 리브 및 횡부재는 강도를 높이기 위한 구성이나, 그 사이에 공간을 갖게 되며, 이러한 공간을 메우기 위해 폴리우레탄 폼이 충진된다.That is, the plurality of ribs and the transverse members provided inside the upper and lower blades have a configuration for increasing strength, but have a space therebetween, and a polyurethane foam is filled to fill the space.

따라서, 블레이드의 강도가 균일하지 못할 뿐만 아니라, 소음 및 진동을 유발하게 되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.Therefore, not only the strength of the blade is not uniform, but also causes noise and vibration, and there is a problem that durability is lowered.

또한, 블레이드에 발생하는 소음 및 진동은 블레이드의 원래 목적인 추진력을 저하시키게 되므로 바람직하지 못하다.In addition, noise and vibration generated in the blades are undesirable because they lower the propulsion force, which is the blade's original purpose.

따라서 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 제조하고자 하는 블레이드의 등고선에 대응하는 다른 형상 및 크기의 복합재료를 다수 층 적층한 후 압축 성형 공법으로 성형하여 블레이드를 제조함으로써 유연성을 갖도록 하여 소음 및 진동이 감소되도록 한 유연 프로펠러 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above problems, by stacking a plurality of composite materials of different shapes and sizes corresponding to the contour of the blade to be manufactured, and then forming the blade by molding by compression molding method It is to provide a flexible propeller and a method of manufacturing the same so that the noise and vibration is reduced to have.

본 발명의 다른 목적은, 부식의 방지는 물론 추진력이 향상되며, 제조 공정을 간소화하여 생산성이 향상되도록 한 유연 프로펠러 및 이의 제조방법을 제공하는 것에 있다.Another object of the present invention is to provide a flexible propeller and a method for producing the same, which prevents corrosion and improves propulsion, and simplifies the manufacturing process so that productivity is improved.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 일 실시예는, 서로 다른 형상 및 크기를 가지고 수지가 함침된 프리프레그(prepreg)가 적용된 복합재료를 가압 성형하여 이루어진 다수 블레이드와, 상기 다수 블레이드 일측과 끼움 결합하여 지지하는 허브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.One embodiment of the flexible propeller according to the present invention for achieving the above object is a plurality of blades formed by pressure-molding the composite material to which the prepreg impregnated resin having different shapes and sizes, and the plurality It characterized in that it comprises a hub for supporting the fitting coupled to one side of the blade.

본 발명에 의한 유연 프로펠러의 다른 실시예는, 서로 다른 형상 및 크기를 가지는 다수 드라이매트(dry mat)를 적층하고, 수지 충진 후 가열 및 가압형 이루어진 다수 블레이드와, 상기 다수 블레이드 일측과 끼움 결합하여 지지하는 허브를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Another embodiment of the flexible propeller according to the present invention, by stacking a plurality of dry mat (dry mat) having a different shape and size, after filling the resin with a plurality of blades made of heating and pressurized, by fitting the plurality of blades And a supporting hub.

상기 블레이드는, 회전시 물과 접촉하여 추력을 발생하는 날개부와, 상기 날개부의 일단부에서 날개부와 일체로 형성되어 상기 허브와 끼움 결합하는 결합부를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The blade is characterized in that it comprises a wing that generates a thrust in contact with the water when rotating, and a coupling portion formed integrally with the wing at one end of the wing portion to fit the hub.

상기 허브는, 상기 결합부와 대응되는 형상 및 크기를 갖도록 함몰된 끼움부가 구비되어 상기 블레이드를 지지하는 몸체와, 상기 끼움부의 개구된 일부를 차폐하여 상기 블레이드의 이탈을 방지하는 이탈방지구를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The hub includes a body for supporting the blade having a recessed portion having a shape and a size corresponding to that of the coupling portion, and a release prevention tool for preventing the blade from being detached by shielding the opened portion of the fitting portion. Characterized in that configured.

상기 블레이드의 일측에는, 두께 방향으로 관통하여 강도를 높이기 위한 보강재가 구비됨을 특징으로 한다.One side of the blade, characterized in that the reinforcing member is provided to increase the strength through the thickness direction.

본 발명의 일 실시예에 따른 유연 블레이드의 제조방법은, 서로 다른 형상 및 크기를 가지고 수지가 함침된 프리프레그(prepreg)가 적용된 복합재료 및 허브를 준비하는 재료준비단계와, 상기 다수 복합재료를 일방향으로 적층하는 재료적층단계와, 적층된 복합재료를 가압 및 가열하여 블레이드를 형성하는 가압성형단계와, 상기 블레이드와 허브를 결합하여 프로펠러를 완성하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Method for manufacturing a flexible blade according to an embodiment of the present invention, a material preparation step of preparing a composite material and a hub to which prepreg is impregnated resin having different shapes and sizes, and the plurality of composite materials The material stacking step of laminating in one direction, the pressing molding step of forming a blade by pressing and heating the laminated composite material, and the assembly step of combining the blade and the hub to complete the propeller.

본 발명의 다른 실시예에 따른 유연 블레이드의 제조방법은, 서로 다른 형상 및 크기를 가지는 다수 드라이매트(dry mat) 및 허브를 준비하는 재료준비단계와, 상기 다수 드라이매트를 일방향으로 적층하는 재료적층단계와, 적층된 드라이매트를 몰드 내부에 장입하고, 수지를 충진한 후 가열 및 가압하여 블레이드를 형성하는 가압성형단계와, 상기 블레이드와 허브를 결합하여 프로펠러를 완성하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a flexible blade, comprising: preparing a material for preparing a plurality of dry mats and hubs having different shapes and sizes, and stacking the materials in one direction. And a press forming step of charging the laminated dry mat into the mold, filling the resin, and heating and pressing to form a blade, and an assembly step of combining the blade and the hub to complete the propeller. do.

상기 재료준비단계에서, 상기 복합재료는 제조하고자 하는 블레이드의 두께 방향 등고선과 대응되는 외형을 가지는 것을 특징으로 한다.In the material preparation step, the composite material is characterized in that it has an external shape corresponding to the contour of the thickness direction of the blade to be manufactured.

상기 재료준비단계에서, 상기 드라이매트는 제조하고자 하는 블레이드의 두께 방향 등고선과 대응되는 외형을 가지는 것을 특징으로 한다.In the material preparation step, the dry mat is characterized in that it has an outer shape corresponding to the contour in the thickness direction of the blade to be manufactured.

상기 가압성형단계는, 적층된 다수 복합재료를 몰드 내부에 장입한 후 가열 및 가압하는 과정임을 특징으로 한다.The press molding step is characterized in that the process of heating and pressing after loading a plurality of laminated composite materials in the mold.

상기 가압성형단계는, 상기 허브 일측에 끼워져 블레이드가 지지되도록 하는 결합부를 일체로 형성하는 과정임을 특징으로 한다.The pressing molding step is characterized in that the process of integrally forming the engaging portion to be inserted into one side of the hub to support the blade.

상기 가압성형단계는, 상기 카본나노튜브, 카본 블랙, 필러 중 하나 이상을 포함하는 첨가재를 동시에 가압 성형하는 과정임을 특징으로 한다.The pressing molding step is characterized in that the process of pressing and simultaneously molding the additive containing one or more of the carbon nanotubes, carbon black, filler.

상기 재료적층단계는, 상기 복합재료의 직조 방향이 서로 교차하도록 적층하는 과정임을 특징으로 한다.The material stacking step is characterized in that the process of laminating so that the weaving direction of the composite material cross each other.

위에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 유연 프로펠러는, 블레이드의 등고선에 대응하는 다른 형상 및 크기의 복합재료를 다수 층 적층한 후 압축 성형 공법으로 성형하여 블레이드를 제조하고, 이러한 블레이드를 허브에 끼움 결합하여 조립이 완료된다.As described in detail above, the flexible propeller according to the present invention manufactures a blade by forming a plurality of layers of different shapes and sizes corresponding to the contour of the blade, and forming the blade by compression molding, and fitting the blade to the hub. Assembly is completed.

따라서, 유연성이 향상되어 소음 및 진동이 감소하게 되므로 내구성 향상이 기대된다.Therefore, the durability is improved because the flexibility is reduced to reduce the noise and vibration.

또한, 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법에 따르면, 부식이 방지되며, 추력이 향상되는 이점이 있다.In addition, according to the manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention, there is an advantage that the corrosion is prevented, the thrust is improved.

뿐만 아니라, 블레이드는 몰드를 이용하여 제작되므로, 제조 공정이 간소화되며 동일한 제품을 연속적으로 생산할 수 있게 되어 생산성이 향상되는 이점이 있다.In addition, since the blade is manufactured using a mold, the manufacturing process is simplified, and the same product can be continuously produced, thereby improving productivity.

도 1 은 종래 기술에 의한 프로펠러 제조단계를 나타낸 공정 순서도.
도 2 는 종래 기술에 의한 또 다른 프로펠러 제조단계를 나타낸 공정 순서도.
도 3 은 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 외관을 보인 실물 사진.
도 4 는 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 일 구성인 블레이드의 단품 사진.
도 5 는 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 일 구성인 허브의 구성을 보인 분해 사진.
도 6 은 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법을 나타낸 공정 순서도.
도 7 은 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법에서 일 단계인 재료준비단계에서 준비되는 복합재료의 바람직한 실시예의 평면도.
도 8 은 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법에서 일 단계인 재료적층단계에 따라 제조된 프리프레그의 실물 사진.
도 9 는 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법에서 일 단계인 가압성형단계를 위한 몰드의 구성을 보인 실물 사진.1 is a process flowchart showing a propeller manufacturing step according to the prior art.
Figure 2 is a process flowchart showing another propeller manufacturing step according to the prior art.
Figure 3 is a real picture showing the appearance of the flexible propeller according to the present invention.
Figure 4 is a single item photograph of a blade which is one configuration of the flexible propeller according to the present invention.
Figure 5 is an exploded photograph showing the configuration of a hub which is one configuration of the flexible propeller according to the present invention.
Figure 6 is a process flow chart showing a manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention.
7 is a plan view of a preferred embodiment of the composite material prepared in the material preparation step is a step in the manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention.
8 is a real picture of the prepreg prepared according to the material stacking step, which is one step in the manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention.
Figure 9 is a real picture showing the configuration of the mold for the pressure forming step, which is one step in the manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention.

이하 첨부된 도 3을 참조하여 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 구성을 설명한다.Hereinafter, a configuration of the flexible propeller according to the present invention will be described with reference to FIG. 3.

도 3에는 본 발명에 의한 유연 프로펠러(이하 '프로펠러'라 칭함)의 외관을 보인 실물 사진이 도시되어 있다.3 is a real picture showing the appearance of the flexible propeller according to the present invention (hereinafter referred to as "propeller").

도면과 같이, 상기 프로펠러(100)는 중앙을 기준으로 회전하여 추력을 발생할 수 있도록 하는 것으로, 다수 블레이드(120)와 상기 다수 블레이드(120)를 지지하는 허브(140)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the propeller 100 rotates about a center to generate thrust, and includes a plurality of blades 120 and a hub 140 supporting the plurality of blades 120.

상기 블레이드(120)는 두께 방향으로 적층된 복합재료를 가압 성형에 의해 결합력을 갖도록 함으로써 3차원 형상을 갖도록 제조된 것으로, 각각의 블레이드(120)는 동일한 재질로 구성된다.The blade 120 is manufactured to have a three-dimensional shape by having a bonding force by pressing molding the composite material laminated in the thickness direction, each blade 120 is composed of the same material.

즉, 상기 블레이드(120)는 수지가 함침된 프리프레그(prepreg)로 구성하여 가열 및 가압하여 성형함으로써 3차원 형상을 갖도록 구성할 수도 있으며, 드라이캐트(dry mat)를 다수 층으로 적층하고 수지를 주입한 후 가압 및 가열함으로써 성형할 수도 있다.That is, the blade 120 may be configured to have a three-dimensional shape by forming a prepreg impregnated with resin, heated and pressurized, and may be configured to have a three-dimensional shape by drying a dry mat in multiple layers and After injection, it may be molded by pressing and heating.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 블레이드(120)는 제조하고자 하는 블레이드(120)의 일 방향 등고선에 대하여 일정한 두께마다 잘라 형성될 수 있는 서로 다른 형상 및 크기를 가지는 평면(2차원 형상) 재료를 등고선에 대응하도록 적층하고, 이를 가압 및 가열하여 경화시킴으로써 형성된다.In more detail, the blade 120 is a planar (two-dimensional shape) material having different shapes and sizes that can be cut and formed at a predetermined thickness with respect to the one-way contour of the blade 120 to be manufactured to the contour line. It is formed by laminating correspondingly and curing it by pressing and heating.

그리고, 상기 다수 블레이드(120)와 허브(140)는 접착부재나 결합부재의 직접적인 결합없이 끼움 결합에 의해 고정된다.In addition, the plurality of blades 120 and the hub 140 are fixed by fitting coupling without direct coupling of the adhesive member or the coupling member.

또한, 도시되진 않았으나 상기 블레이드(120)에는 복합재료가 적층된 방향으로 관통하는 보강재를 구비하여 적층 방향의 강도를 높임으로써 층간 분리를 방지할 수 있음은 물론이다.In addition, although not shown, the blade 120 may be provided with a reinforcing material penetrating in the direction in which the composite material is stacked to increase the strength in the stacking direction, of course, to prevent interlayer separation.

뿐만 아니라, 상기 복합재료에는 첨가재를 첨가하여 기계적 강도 및 특성을 제어할 수 있다.In addition, the composite material may be added with additives to control the mechanical strength and properties.

예를 들어 상기 수지 및 복합재료를 가열 및 가압시에 카본나노튜브, 카본 블랙, 필러 중 하나 이상을 포함하는 첨가재를 동시에 가압 성형하여 블레이드(120)의 기계적 특성을 향상시킬 수도 있다.For example, when the resin and the composite material are heated and pressed, additive materials including at least one of carbon nanotubes, carbon black, and fillers may be simultaneously press-molded to improve mechanical properties of the blade 120.

이하 첨부된 도 4 및 도 5를 참조하여 블레이드(120) 및 허브(140)의 상세 구성을 설명한다.Hereinafter, detailed configurations of the blade 120 and the hub 140 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

도 4에는 본 발명에 의한 유연 프로펠러(100)의 일 구성인 블레이드(120)의 단품 사진이 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명에 의한 유연 프로펠러(100)의 일 구성인 허브(140)의 구성을 보인 분해 사진이 도시되어 있다.4 is a single-piece photo of the blade 120, which is one component of the flexible propeller 100 according to the present invention, and FIG. 5 is a configuration of the hub 140, which is one component of the flexible propeller 100 according to the present invention. An exploded photograph is shown.

먼저, 첨부된 도 4를 참조하여 블레이드(120)의 상세 구성을 살펴보면, 상기 블레이드(120)는 동일한 형상 및 크기를 가지는 다수로 구비되며, 물과 접촉하여 추력을 발생하는 날개부(122)와, 상기 날개부(122)의 단부에 단차지게 형성되어 상기 허브(140)와 결합하는 결합부(124)를 포함하여 구성된다.First, referring to the detailed configuration of the blade 120 with reference to the accompanying Figure 4, the blade 120 is provided with a plurality of having the same shape and size, and the wing portion 122 that generates thrust in contact with water It is configured to include a coupling portion 124 is formed stepped at the end of the wing portion 122 and coupled to the hub 140.

상기 날개부(122)와 결합부(124)는 일체로 형성된 것으로, 본 발명의 실시예에서는 에폭시가 함침된 유리 강화 복합재로 제조되었다.The wing portion 122 and the coupling portion 124 is formed integrally, in the embodiment of the present invention was made of a glass-reinforced composite impregnated with epoxy.

상기 허브(140)는 첨부된 도 5와 같이, 몸체(142)와 이탈방지구(145)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 5, the hub 140 includes a body 142 and a departure prevention tool 145.

상기 몸체(142)는 외측 방사상으로 다수 블레이드(120)가 결합되어 지지하는 역할을 수행하는 것으로, 내식성이 높은 재질로 형성되며, 상기 몸체(142)의 외주면에는 나선 형상으로 함몰된 끼움부(143)가 구비된다.The body 142 serves to support the plurality of blades 120 are coupled to the outer radial, formed of a high corrosion resistance material, the fitting portion 143 recessed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the body 142 ) Is provided.

상기 끼움부(143)는 블레이드(120)의 결합부(124)와 대응되는 형상 및 크기를 갖도록 함몰 형성되어 결합부(124)와 끼움 결합함으로써 블레이드(120)를 지지하게 된다.The fitting portion 143 is recessed to have a shape and size corresponding to that of the coupling portion 124 of the blade 120 to support the blade 120 by fitting with the coupling portion 124.

따라서, 상기 끼움부(143)는 결합부(124)가 높이 방향으로 사선을 그리도록 끼워질 수 있도록 하기 위해 상단부가 개구되도록 형성된다.Accordingly, the fitting portion 143 is formed so that the upper end portion is opened so that the coupling portion 124 can be fitted to be diagonally drawn in the height direction.

상기 이탈방지구(145)는 몸체(142)의 상면에 안착 및 결합되어 다수 블레이드(120)가 끼움 반대방향으로 이탈되지 않도록 지지하는 역할을 수행하는 것으로, 링 형상을 가지며, 체결부재(도시되지 않음)의 결합을 위한 체결구멍(146)이 다수 형성된다.The release preventing tool 145 is seated and coupled to the upper surface of the body 142 to serve to support the plurality of blades 120 to be separated from the opposite direction of the fitting, has a ring shape, fastening member (not shown) A plurality of fastening holes 146 for coupling.

그리고, 상기 이탈방지구(145)는 몸체(142)와 같이 내식성을 가지는 재질로 형성됨이 바람직하다.In addition, the release preventing tool 145 is preferably formed of a material having corrosion resistance, such as the body 142.

이하 첨부된 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 유연 블레이드(120)의 제조방법을 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing the flexible blade 120 according to the present invention will be described with reference to FIG. 6.

도 6에는 본 발명에 의한 유연 프로펠러(100)의 제조방법을 나타낸 공정 순서도가 도시되어 있다.6 is a process flowchart showing the manufacturing method of the flexible propeller 100 according to the present invention.

도면과 같이, 상기 블레이드(120)를 제조하는 과정은, 서로 다른 형상 및 크기의 복합재료(수지가 함침된 프리프레그 또는 드라이매트)와 허브(140)를 준비하는 재료준비단계(S100)와, 상기 드라이매트 또는 수지가 함침된 프리프레그를 일방향으로 적층하는 재료적층단계(S200)와, 적층된 재료를 가압 및 가열하여 블레이드(120)를 형성하는 가압성형단계(S300)와, 상기 블레이드(120)와 허브(140)를 결합하여 프로펠러(100)를 완성하는 조립단계(S400)를 순차적으로 실시함으로써 완료된다.As shown in the drawing, the process of manufacturing the blade 120, a material preparation step (S100) for preparing a composite material (prepreg or dry mat impregnated with resin) and the hub 140 of different shapes and sizes, The material stacking step (S200) of stacking the dry mat or the resin-impregnated prepreg in one direction, a press forming step (S300) of forming the blades 120 by pressing and heating the stacked materials, and the blades 120 ) Is completed by sequentially performing the assembly step (S400) to complete the propeller 100 by combining the hub 140.

상기 재료준비단계(S100)는 전술한 복합재료 및 허브(140)를 준비하는 과정으로서, 상기 복합재료는 블레이드(120)의 두께 방향 등고선과 대응되는 외형을 가지는 다수로 구비된다.The material preparation step (S100) is a process of preparing the above-described composite material and hub 140, the composite material is provided with a plurality of appearance having a contour corresponding to the thickness direction contour of the blade 120.

즉, 도 7은 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법에서 일 단계인 재료준비단계에서 준비되는 다수의 프리프레그 중에서 두 개를 선택하여 도시한 것으로, 얇은 두께를 가지는 시트모양을 가진다.That is, Figure 7 shows the selection of two of a plurality of prepregs prepared in the material preparation step is a step in the manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention, has a sheet shape having a thin thickness.

상기 재료준비단계(S100)에서 복합재료는 첨부된 도 7과 같이 다양한 방향성을 갖도록 적층될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에서 좌측에 위치한 복합재료는 상/하 및 좌/우 방향으로 직조된 구조를 가지고, 우측에 위치한 복합재료는 좌측의 복합재료에 대하여 교차하는 방향으로 직조된 구조를 가진다.In the material preparation step S100, the composite material may be stacked to have various orientations as shown in FIG. 7. That is, in the embodiment of the present invention, the composite material located on the left has a structure woven in the up / down and left / right directions, and the composite material located on the right has a structure woven in the direction intersecting with the composite material on the left. .

따라서, 이러한 방향성을 갖는 복합재료를 적층함으로서 강성을 향상시킬 수 있으며, 방향성을 제어함으로써 프로펠러(100)의 유연성을 조절할 수 있음은 물론이다.Therefore, by stacking a composite material having such a directionality, the rigidity can be improved, and the flexibility of the propeller 100 can be adjusted by controlling the directionality.

상기 재료준비단계(S100) 이후에는 재료적층단계(S200)가 실시된다. 상기 재료적층단계(S200)는 재료준비단계(S100)에서 준비된 다수의 복합재료를 제조하고자 하는 블레이드(120)의 형상과 유사하도록 적층하는 과정으로서, 상기 재료적층단계(S200)에 따라 적층된 프리프레그는 첨부된 도 8과 같은 외형을 가진다.After the material preparation step S100, a material stacking step S200 is performed. The material stacking step (S200) is a process of stacking a plurality of composite materials prepared in the material preparation step (S100) to have a shape similar to that of the blade 120 to be prepared, and is pre-laminated according to the material stacking step (S200). The preg has the appearance as shown in FIG.

도 8은 본 발명에 의한 유연 프로펠러의 제조방법에서 일 단계인 재료적층단계(S200)에 따라 제조된 프리프레그의 실물 사진으로서, 서로 다른 크기 및 형상을 가지는 복합재료가 적층되어 있는 것을 확인할 수 있다.8 is a real picture of the prepreg manufactured according to the material stacking step (S200) that is one step in the manufacturing method of the flexible propeller according to the present invention, it can be seen that the composite materials having different sizes and shapes are stacked. .

상기 재료적층단계(S200) 이후에는 가압성형단계(S300)가 실시된다. 상기 가압성형단계(S300)는 프로펠러(100)의 외형과 대응되는 공간을 가지는 몰드(10)에 프리프레그를 장입한 후 가열 및 가압하여 블레이드(120)를 제조하는 과정이다.After the material stacking step (S200), the pressing molding step (S300) is carried out. The pressing molding step (S300) is a process of manufacturing the blade 120 by charging the prepreg in the mold 10 having a space corresponding to the outer shape of the propeller 100 and then heating and pressing.

그리고, 상기 가압성형단계(S300)에서 몰드(10)에 적층되어 장입되는 재료가 드라이매트인 경우에는 몰드(10) 내부에 수지가 충진된 후 가열 및 가압하는 과정을 거치게 된다.In addition, when the material stacked and loaded in the mold 10 in the pressing molding step S300 is a dry mat, a resin is filled in the mold 10 and then heated and pressed.

이하 첨부된 도 9를 참조하여 상기 가압성형단계(S300)를 위한 몰드(10)의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the mold 10 for the press molding step S300 will be described with reference to FIG. 9.

도 9는 본 발명에 의한 유연 프로펠러(100)의 제조방법에서 일 단계인 가압성형단계(S300)를 위한 몰드(10)의 구성을 보인 실물 사진이다.9 is a real picture showing the configuration of the mold 10 for the pressure forming step (S300) which is one step in the manufacturing method of the flexible propeller 100 according to the present invention.

첨부된 도 9와 같이, 상기 몰드(10)는 제조하고자 하는 블레이드(120)와 대응되는 외형 및 크기를 갖는 다수의 캐비티(12)가 구비되며, 상기 캐비티(12)는 서로 형합하는 상형 및 하형에 의해 선택적으로 차폐됨으로써 상기 프리프레그를 가압할 수 있게 된다.As shown in FIG. 9, the mold 10 includes a plurality of cavities 12 having an outer shape and a size corresponding to the blades 120 to be manufactured, and the cavities 12 are upper and lower molds that match each other. By selectively shielding by the prepreg can be pressed.

그리고, 상기 캐비티(12)는 평면의 복합재료를 적층하여 형성된 프리프레그를 내부에 수용하여 가압시에 결합부(124)와 날개부(122)가 동시에 일체로 형성될 수 있도록 구성된다.In addition, the cavity 12 is configured to accommodate the prepreg formed by stacking a planar composite material therein so that the coupling part 124 and the wing part 122 may be integrally formed at the same time when pressed.

상기 가압성형단계(S300)는 재료적층단계(S200)에서 적층된 복합재료에 따라 다양한 방법으로 블레이드(120)의 제조가 가능하다.The press molding step (S300) is capable of manufacturing the blade 120 in a variety of ways depending on the composite material laminated in the material stacking step (S200).

즉, 상기 복합재료가 수지가 함침된 복합재료인 경우에는, 프리프레그를 캐비티(12) 내부에 장입한 후 가열 및 가압함으로써 블레이드(120)의 성형이 가능하다.That is, when the composite material is a composite material impregnated with resin, the blade 120 may be formed by charging the prepreg into the cavity 12, heating and pressing the prepreg.

그리고, 상기 복합재료가 드라이 매트(Dry mat)로 적용된 경우, 상기 가압성형단계(S300)는 적층된 복합재료를 캐비티(12) 내부에 장입하고 수지를 충진한 후 가열 및 가압 과정을 실시함이 바람직하다.And, if the composite material is applied as a dry mat (Dry mat), the pressing molding step (S300) is to charge the laminated composite material in the cavity 12 and to fill the resin and then to perform the heating and pressing process desirable.

상기 가압성형단계(S300)에서 제조된 블레이드(120)는 첨부된 도 4와 같은 형상을 가지며, 이후 조립단계(S400)를 실시하게 된다.The blade 120 manufactured in the pressing molding step (S300) has a shape as shown in Figure 4, and then performs the assembly step (S400).

상기 조립단계(S400)는 도 4 및 도 5 도시된 블레이드(120)와 허브(140)를 결합하는 과정으로, 상기 몸체(142)에 형성된 끼움부(143)에 블레이드(120)의 결합부(124)를 끼워넣은 후, 상기 몸체(142) 상면에 이탈방지구(145)를 체결부재로 체결함으로써 완료된다.The assembly step (S400) is a process of coupling the blade 120 and the hub 140 shown in FIGS. 4 and 5, the coupling portion of the blade 120 to the fitting portion 143 formed on the body 142 ( After inserting the 124, the body 142 is completed by fastening the release prevention tool 145 to the upper surface with a fastening member.

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.

10. 몰드 12. 캐비티
100. 프로펠러 120. 블레이드
122. 날개부 124. 결합부
140. 허브 142. 몸체
143. 끼움부 145. 이탈방지구
146. 체결구멍 S100. 재료준비단계
S200. 재료적층단계 S300. 가압성형단계
S400. 조립단계10. Mold 12. Cavity
100. Propeller 120. Blade
122. Wings 124. Couplings
140.Hub 142.Body
143. Fittings 145. Breakaway Lock
146. Fastening hole S100. Material preparation stage
S200. Material stacking step S300. Press Molding Step
S400. Assembly stage

Claims (13)

서로 다른 형상 및 크기를 가지고 수지가 함침된 프리프레그(prepreg)가 적용된 복합재료를 가압 성형하여 이루어진 다수 블레이드와,
상기 다수 블레이드 일측과 끼움 결합하여 지지하는 허브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유연 프로펠러.A plurality of blades formed by press molding a composite material having a prepreg impregnated with a resin having different shapes and sizes, and
Flexible propeller characterized in that it comprises a hub for supporting the coupling coupled with the one side of the plurality of blades. 서로 다른 형상 및 크기를 가지는 다수 드라이매트(dry mat)를 적층하고, 수지 충진 후 가열 및 가압형 이루어진 다수 블레이드와,
상기 다수 블레이드 일측과 끼움 결합하여 지지하는 허브를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유연 프로펠러.A plurality of blades formed by laminating a plurality of dry mats having different shapes and sizes, heating and pressing after filling the resin,
Flexible propeller characterized in that it comprises a hub for supporting the coupling coupled with the one side of the plurality of blades. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 블레이드는,
회전시 물과 접촉하여 추력을 발생하는 날개부와,
상기 날개부의 일단부에서 날개부와 일체로 형성되어 상기 허브와 끼움 결합하는 결합부를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유연 프로펠러.The method of claim 1 or 2, wherein the blade,
Wing part which generates thrust by contact with water when rotating;
Flexible propeller, characterized in that it comprises a coupling portion formed integrally with the wing portion at one end of the wing portion and fitted with the hub. 제 3 항에 있어서, 상기 허브는,
상기 결합부와 대응되는 형상 및 크기를 갖도록 함몰된 끼움부가 구비되어 상기 블레이드를 지지하는 몸체와,
상기 끼움부의 개구된 일부를 차폐하여 상기 블레이드의 이탈을 방지하는 이탈방지구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 유연 프로펠러.The method of claim 3, wherein the hub,
A body having a fitting portion recessed to have a shape and a size corresponding to the coupling portion to support the blade;
Flexible propeller, characterized in that it comprises a departure prevention port for shielding the opening part of the fitting portion to prevent the separation of the blade. 제 4 항에 있어서, 상기 블레이드의 일측에는,
두께 방향으로 관통하여 강도를 높이기 위한 보강재가 구비됨을 특징으로 하는 유연 프로펠러.According to claim 4, One side of the blade,
Flexible propeller characterized in that the reinforcing material is provided to increase the strength through the thickness direction. 서로 다른 형상 및 크기를 가지고 수지가 함침된 프리프레그(prepreg)가 적용된 복합재료 및 허브를 준비하는 재료준비단계와,
상기 다수 복합재료를 일방향으로 적층하는 재료적층단계와,
적층된 복합재료를 가압 및 가열하여 블레이드를 형성하는 가압성형단계와,
상기 블레이드와 허브를 결합하여 프로펠러를 완성하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.A material preparation step of preparing a composite material and a hub having prepreg impregnated with resin having different shapes and sizes, and
A material stacking step of stacking the plurality of composite materials in one direction;
Pressing and heating the laminated composite material to form a blade;
Method of manufacturing a flexible propeller characterized in that the assembly step of coupling the blade and the hub to complete the propeller. 서로 다른 형상 및 크기를 가지는 다수 드라이매트(dry mat) 및 허브를 준비하는 재료준비단계와,
상기 다수 드라이매트를 일방향으로 적층하는 재료적층단계와,
적층된 드라이매트를 몰드 내부에 장입하고, 수지를 충진한 후 가열 및 가압하여 블레이드를 형성하는 가압성형단계와,
상기 블레이드와 허브를 결합하여 프로펠러를 완성하는 조립단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.A material preparation step of preparing a plurality of dry mats and herbs having different shapes and sizes,
A material laminating step of laminating the plurality of dry mats in one direction;
A press forming step of charging the stacked dry mat into a mold, filling a resin, and then heating and pressing to form a blade;
Method of manufacturing a flexible propeller characterized in that the assembly step of coupling the blade and the hub to complete the propeller. 제 6 항에 있어서, 상기 재료준비단계에서,
상기 복합재료는 제조하고자 하는 블레이드의 두께 방향 등고선과 대응되는 외형을 가지는 것을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.The method of claim 6, wherein in the material preparation step,
The composite material is a method of manufacturing a flexible propeller characterized in that it has an outer shape corresponding to the contour in the thickness direction of the blade to be manufactured. 제 7 항에 있어서, 상기 재료준비단계에서,
상기 드라이매트는 제조하고자 하는 블레이드의 두께 방향 등고선과 대응되는 외형을 가지는 것을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.The method of claim 7, wherein in the material preparation step,
The dry mat is a method of manufacturing a flexible propeller characterized in that it has an outline corresponding to the contour of the thickness direction of the blade to be manufactured. 제 6 항에 있어서, 상기 가압성형단계는,
적층된 다수 복합재료를 몰드 내부에 장입한 후 가열 및 가압하는 과정임을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.The method of claim 6, wherein the press molding step,
Method of manufacturing a flexible propeller characterized in that the process of heating and pressurizing after loading a plurality of laminated composite materials in the mold. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 가압성형단계는,
상기 허브 일측에 끼워져 블레이드가 지지되도록 하는 결합부를 일체로 형성하는 과정임을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.The method of claim 6 or 7, wherein the pressing molding step,
The method of manufacturing a flexible propeller characterized in that the process of integrally forming a coupling portion to be inserted into one side of the hub to support the blade. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 가압성형단계는,
상기 카본나노튜브, 카본 블랙, 필러 중 하나 이상을 포함하는 첨가재를 동시에 가압 성형하는 과정임을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.The method of claim 6 or 7, wherein the pressing molding step,
Method for producing a flexible propeller, characterized in that the process of pressing and molding at the same time the additive containing at least one of the carbon nanotubes, carbon black, filler. 제 6 항에 있어서, 상기 재료적층단계는,
상기 복합재료의 직조 방향이 서로 교차하도록 적층하는 과정임을 특징으로 하는 유연 프로펠러의 제조방법.The method of claim 6, wherein the material stacking step,
Method of manufacturing a flexible propeller characterized in that the process of laminating so that the weaving direction of the composite material cross each other.
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