KR20120046352A - 파손 카본라켓 접합 복원 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에폭시수지의 장점과 특성을 활용하여 접합복원 하는 것으로 에폭시 수지는 열경화성수지로 접착력이 우수하고 수축이 적으며, 또한 에폭시수지는 열경화성 수지 이지만 순도가 높을 경우 열가소성의 성질도 있어 일정온도 열을 가할 경우 성형된 에폭시수지가 녹아서 점성이 있는 에폭시 수지로 일부 변화되는 이러한 특성을 이용하여 파손된 카본 라켓을 복원하는 것으로. 먼저 1단계로 성형되지 않은 Prepreg 카본에폭시를 파손된 라켓에 맞도록 말아서 삽입하는 단계 후 외부 파손이 심할 경우 외부에도 Prepreg 카본에폭시로 테이핑 단계 후 곁 표면에 열에 의한 변형을 막아주기 위하여 보호피막을 입히는 단계, 2단계로 보호피막을 입힌 후 파손된 부분만 140도에서 2시간 동안 열처리하는 단계, 상기 3단계 후 보호피막을 제거하고 단차가 발생한 부분은 사포로 가공하는 단계, 외부 표면을 가공한 후 기

존의 색상과 동일하게 도색하는 4단계, 도색 단계 후 도색의 변색을 최소화하기 위하여 열처리를 110도에서 약 1시간 동안 열처리하는 5단계, 열처리 후 밸런스를 맞추는 6단계의 큰 단계를 거치면 기 카본라켓과 동일한 특성(탄성.강도) 및 기계적 기능을 반영구적으로 갖도록 하는 것이다.

Description

파손 카본라켓 접합 복원 방법 {The ways to bind and restore of damaged carbon racket}

본 발명은 파손 카본라켓 접합 복원방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 파손된 카본 재질의 라켓을 동일 재질의 카본 에폭시 Prepreg(Pre-impregnated material(미리함침된재료)의약어로서 강화섬유(reinforcement fabric)에 미리수지를 함침 시킨 것이다)를 이용하여 최소의 양으로 파손된 부분을 부분 접합 복원 성형하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 열경화성수지는 한번 열을 가하여 성형되면 다시 열을 가해도 형태가 변화하지 않는 수지다 .열경화성수지는 저분자의 중합체를 가열하면 중합도가 증가하여 큰 힘을 가해도 변형하지 않는 것으로, 분자 내에 3개 이상의 반응기를 가진 비교적 저분자량의 물질로 이루어졌다. 즉, 저분자 혼합물에서 적당한 점성을 가진 액체를 원료로 하여 열을 가하면 가교 형성이 진행되면서 입체적인 그물모양구조를 형성하므로, 큰 응력을 가해도 변형되지 않고 용제에도 녹지 않으며 또 온도를 올려도 녹지 않게 된다. 종류에 따라서는 열을 가하면 어느 정도 물러지거나 강도(强度)가 떨어지는 것도 있지만, 대부분은 분해되거나 증발해 버린다. 일반적으로 고강도 섬유와 조합하여 섬유강화플라스틱을 제조하는 데에도 사용된다. 열경화성수지중 에폭시수지는 첨가중합형이다.

이러한 에폭시수지는 분자 내에 에폭시기 2개 이상을 갖는 수지상 물질 및 에폭시기의 중합에 의해서 생긴 열경화성 수지이다. 굽힘 강도.굳기 등 기계적 성질이 우수하고 경화 시에 휘발성 물질의 발생 및 부피의 수축이 없고, 경화할 때는 재료 면에서 큰 접착력을 가진다.

그리고 카본은 가볍고 탄력이 좋아 스포츠용품으로 사용되고 특히 라켓과 골프채, 낚시대로 가장 많이 이용되고 있다. 이러한 특성을 이용하여 제작된 제품은 고가로서 파손될 경우 일반적으로 수리 및 복원이 안 된다. 하지만 에폭시가 가지고 있는 특성 즉 접착력 특성을 이용하여 부분적인 수리 및 파손부위 접합 복원에 이용 할 경우 제품초기와 같은 탄력과 강도 등 기계적 성질 까지 원형복원이 가능하다.

그 일례로서 도 1에서와 같이 파손된 라켓의 복원 과정을 살펴보면, 먼저 도 1의 (1)에서와 같이 실금으로 인하여 강도저하 및 탄성력이 떨어지는 경우와 (2)와 같이 완전히 기계적 특성과 기능을 상실한 경우가 발생하게 됩니다.

이러한 경우 에폭시수지의 특성을 이용하여 기계적 특성을 상실한 부분을 완전히 복원하는 것으로 같은 소재의 Prepreg를 최소량으로 라켓이 가지고 있는 초기의 특성을 최대한 회복시켜주는 것이 기술의 배경이다.

지금까지 많은 복원 방법이 사용되었지만 대부분 접착제를 이용한 방법으로 성형방법에 따라서 초기에는 라켓이 가지고 있는 특성이 비슷하게 유지 하는 것 같으나 시간이 경과 시 강한 반발력과 외부 충격으로 접착력이 떨어져 기존의 라켓과 보강재로 사용한 카본 보강대가 기존라켓과 분리되어 또 다시 기존의 특성이 사라지고 탄력이 떨어지고 기계적 기능마저 떨어져 본래의 라켓으로서 기능을 다하지 못한다. 일반적인 접착제를 사용하여 복원할 경우는 이러한 문제점이 지속적으로 발생된다.

이러한 문제를 완전히 해결하기 위하여서는 기 성형되어 제작된 카본라켓과 새로운 Prepreg 카본에폭시수지를 이용하여 새로운 접착제를 사용하지 않고 접합 복원하는데 그 개발목적이 있다.

본 발명은 파손된 카본라켓을 파손된 부위만 새로운 Prepreg 카본으로 보강하여 부분성형 복원하면서 기타 접착제를 사용하지 않고 Prepreg 카본만 이용하여 파손된 카본 라켓의 원형을 완벽히 복원, 기존라켓의 특성과 기계적 기능을 완벽히 복원하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 에폭시수지의 장점과 특성을 활용하여 접합복원 하는 것으로 에폭시 수지는 열경화성수지로 접착력이 우수하고 수축이 적으며, 또한 에폭시수지는 열경화성 수지 이지만 순도가 높을 경우 열가소성의 성질도 있어 일정온도 열을 가할 경우 성형된 에폭시수지의 일부가 녹아서 점성이 있는 에폭시 수지로 변화 될 수 있을 것이다. 그리고 Prepreg 카본에폭시를 파손된 라켓에 삽입 성형하여도 성형과정에서 수축이 미비하여 기제품과 밀착이잘 될 것이다. 그리고 낮은 온도에서도 성형이 잘 되는 특성 있어 내부에 삽입하여 기존라켓과 같이 성형하여도 성형에는 별 문제가 발생되지 않을 것이며, 단 내.외부 온도차이로 인하여 탄화가 발생될 수 있어 온도를 정확히 유지 관리하여야 한다. 그러기 위해서는 외부 피막의 온도 편차를 최소화하기 위하여 보호피막을 형성하여 성형을 하도록 하여야한다.

먼저 1단계로 성형되지 않은 Prepreg 카본에폭시를 파손된 라켓에 내부에 맞도록 말아서 삽입한다. 그리고 삽입 후 라켓이 외부에 파손이 심할 경우 외부에는 Prepreg 카본에폭시를 라켓외부 파손부위에 테이핑 한다. 단계 후 외부에서 가하는 내.외부 온도 편차를 최소화 하기위하여 보호피막을 입히는 단계, 2단계로 보호피막을 입힌 후 보강재로가 들어간 부분과 Prepreg 카본에폭시를 테이핑한 부분만 140도에서 2시간 동안 열처리하는 단계, 3단계는 보호피막을 제거하고 단차가 발생한 부분은 사포로 가공하는 단계, 외부 표면을 가공한 후 기존의 색상과 동일하게 도색하는 4단계, 도색 단계 후 도색의 변색을 최소화하기 위하여 열처리를 110도에서 약 1시간 동안 열처리하는 5단계, 열처리 후 밸런스를 맞추는 6단계의 큰 단계를 거치면 기 성형된 스포츠 용품과 동일한 특성을 가진다.

본 발명은 파손된 카본재질의 라켓을 부분적으로 접합 성형하는 방법으로 파손되어 폐기 처분할 여러 가지 라켓을 복원 수리하여 라켓이 가지고 있는 특성과 기계적 기능을 유지하면서 사용 할 수 있고 그리고 파손된 모든 라켓을 재활용하여 반영구적으로 사용할 수 있다.

도 1은 일반적인 파손된 카본재질의 라켓 단면도.
도 2는 본 발명에 카본 Prepreg 에폭시수지 성형 1단계단면도.
도 3 내지 도 4은 본 발명의 성형장치의 구조도.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1의 (1)은 파괴된 카본재질의 라켓의 단면도로서 실 금(크랙)로 인하여 카본재질의 라켓이 가지고 있는 특성과 기능을 잃은 상태이고 (2)는 완전 절단 파손된 라켓으로서 완전히 기능을 상실한 상태다. 도 1의 (1)의 경우는 실 금(크랙)으로 인해 기능을 잃은 것은 내부에 Prepreg 카본에폭시를 그로멧 2칸 정도의 크기로 말아서 도 2의 (1)처럼 빈 공간에 밀착되도록 밀어 넣는다. 다음 단계로 실 금(크랙)부분은 에폭시 수지로 흠 메우기 작업을 하고 열에 의한 변형을 막기 위하여 보호피막을 입힌다. 도 3은 성형장치 구조도로서 실 금(크랙)으로 특성과 기능을 잃은 카본 라켓의 기능을 찾아주는 복원성형을 한다. 성형은 파손된 라켓의 상.하에 동일하게 열을 가하는 장치(히터)을 이용하여 140도에서 2시간동안 열을 가한다. 이때 중요한 것은 새로운 Prepreg 카폰 에폭시수지는 열경화성 수지로 천천히 성형이 진행되고 파손된 카폰재질의 라켓은 이때 일부분 열가소성수지의 성질이 있어 에폭시수지 일부가 점액으로 변한다. 온도가 상승하면서 새로운 Prepreg 카본의 수지와 기존 카본의 수지가 일정한 온도가 되면서 두 개의 수지가 서로 합쳐져 결합 성형 시작되고 온도와 시간이 경과되면서 완전히 성형된다. 이와 같은 현상으로 두 개의 카본이 결합 성형되면 카본에폭시의 특성이 나타나고 기계적 특성 또한 완전 회복되어 카본 라켓에 필요한 탄성과 강도가 살아난다. 140도에서 2시간 동안 성형하고 난 후 25도까지 서서히 완전히 식히고 보호피막을 제거한다. 보호피막을 제거하고 단차부분까지 카본을 사포로 갈아낸다. 이러한 단계가 완료되면 기존 라켓과 동일한 색상으로 도색을 한다. 도색된 색상이 변색.탈색 되지 않도록 110도에서 1시간동안 열처리한다. 이때 열은 간접 열을 이용하도록 한다. 이러한 단계가 모두 완료되면 그로멧을 끼우고 작업을 완료한다.

도 1의 (2)의 경우도 (1)와 작업방법은 비슷하다 다만 외부에 파손이 심하여 외부 테이핑 작업을 하고 보호피막을 입힌다. 그 뒷부분은 (1)의 작업 방법과 동일하다.

파손된 라켓이나 라켓으로 기능과 특성을 잃은 모든 라켓을 접합수리 복원하여 라켓의 기능과 특성을 복원하므로 재활용가능하고 카본 라켓을 반영구적으로 사용할 수 있도록 하여 스포츠용품 시장에 획기적으로 적용할 수 있다.

내용없음

Claims (1)

1. 파손된 카본 라켓와 새롭게 라켓 형태로 만든 카본을 에폭시 및 기타 접착제로 접착하지 않고 파손라켓 에폭시수지와 Prepreg 카본에폭시로만 성형하는 기술, 파손된 라켓을 보호하기 위해서 보호피막을 형성하고 복사열로 이용 서서히 성형하는 기술, 이 단계 시 140도에서 서서히 올리고 140도에서 약 2시간 동안 열처리하는 단계

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