KR20120111368A

KR20120111368A - 진공 동시 경화 일체 성형 접착법으로 제조된 버스 에어컨 복합패널 케이스

Info

Publication number: KR20120111368A
Application number: KR1020110029800A
Authority: KR
Inventors: 장용수
Original assignee: 장용수
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2012-10-10

Abstract

본 발명은 버스 지붕에 설치된 FRP 에어컨 케이스의 제품을 성형하기 위한 것으로 종래의 제품들은 손으로 바르거나 기계로 푸려 서 만들기 때문에 원부자재인 유리섬유류와 액상 수지의 손실이 10~15%에 달하고 제품의 두께와 중량이 불 균일하여 제품의 치수변형도 3~5%로 크다는 것이 공지의 사실이다.이런 불 균질의 제품을 균일한 두께와 경량화와 아울러 재료의 손실을 획기적으로 절감하며 대기오염물질이 거의 발생하지 않고 작업자를 안전하게 보호할 수 있는 친환경 공법으로 진공봉인된 형상금형에서 각각의 재료들을 구성도 도 1과 같이 쌓아서 동시 경화 접착제인 액상 수지를 동시 경화 유도관을 통하여 한번에 일체로 접착 결합해서 제품을 얻는 공법이다. 종래의 공법인 10-1998-0054834 등과 같은 버스 에어컨 케이스 는 전부 수작업 공법으로 본 발명과 비교된다.

Description

진공 동시 경화 일체 성형 접착법으로 제조된 버스 에어컨 복합패널 케이스{COMPOSITE SANDWICH PANNEL OF BUS AIRCONDITIONER CASE MADE BY VACUUM MONOCOQUE MOLDING WITH CO-CURE BONDING}

본 발명은 버스 지붕에 설치된 에어컨 케이스의 구성과 성형공법에 관한 것이다.

예컨대 종래의 버스지붕에 설치된 에어컨의 FRP 케이스는 FRP의 기초공법인 수 적층(Hand Lau-Up)공법이 주류를 이루고 있으며, 스프레이(Spray-Up)공법을 도입 하기도하지만 이런 공법들은 원부자재의 손실이 많고, 작업자의 숙련도에 품질이 좌우되며, 휘발성 유기물이 발생하여 작업자의 건강을 위해 할 뿐 아니라 지구 대기환경을 오염시키고 있다.

최근 10 여년 전부터 이런 환경 위해요소를 줄이기 위한 공법으로 진공성형법(Va-RTM, RIFT, L-RTM 등)이 소개되고 있다. 형상금형에 복합재료 기재의 하나인 섬유보강 면 부재와 발포 폼 심 부재를 미리 설치하고,이 형상금형을 진공밀봉하여 또 하나의 복합재료 기재인 고분자 액상수지(폴리에스테르 수지,비닐에스테르,에폭시,페놀)를 밀폐된 용기에서 균질혼합, 기포를 제거하여 대기압(미세가압)으로 주입하고, 주입된 고분자 수지가 화학반응에 의한 자기 발열 경화 접착 재로 작용하여 면 부재와 심 부재를 동시 경화 일체 성형 되는 제품을 얻는 것이다.

진공공정을 사용하기 때문에 휘발성 유기물질(VOC)이 거의 없으며, 잔류기포가 거의 없어 고강도 고품질의 제품을 얻을 수 있다.

또한 이 성형법은 복합재료의 개념 정도만의 지식을 가진 초보작업자도 손 쉽게 작업을 할 수 있다. 작금의 고유가 경제 상황에 있어 운,수송기의 물류 비용이 커다란 영향을 미치고 있어 경량화 제품도 재검토해야할 상황에 처해 있다.

현재의 예로 대중교통용 시내,외 버스, 고속버스, 관광용 버스의 지붕에 장착된 에어컨 하우징 FRP케이스의 중량이 60~120Kg으로 상당하다.

운,수송기의 경량화가 큰 이슈로 대두 되고 있으며 통상 1Kg의 중량을 경감시키면 수%의 연비 향상을 얻을 수 있다는 것은 이미 알려져 있다.

종래의 수작업공법(Hand Lay-Up), 스프레이공법(Spray Up), SMC공법은 휘발성 유기물질의 비산에 의한 작업장 악취를 개선함과 아울러 작업장 환경 개선으로 작업자의 건강을 보호하고, 결함이 없는 고품질의 제품을 더 경량화시켜 제조원가를 낮추고 연비를 향상시켜 대기오염을 경감시키는 친환경 공법으로 제조된 운,수송기류의 경량 복합패널 부품을 진공 동시 경화 일체 성형 접착법으로 얻고자 한다.

현재 이용되고 있는 FRP 제조공법들은 고분자 액상 수지를 바르거나, 뿌리고,프리프래그로 된 소재를 사용하여 제품을 생산하기 때문에 휘발성 유기용제의 환경문제와 잔존기포에 의한 품질저하, 저가의 고 함량의 충전재를 사용해 중량이 상당하다.

이런 문제점을 개선한 공법으로 진공 동시 경화 일체 성형 접착법은 복합재료의 기초지식만으로도 고품질의 복합패널을 제조할 수 있다.

종래의 제조공법(수 적층, 스프레이, SMC 공법 등의 제품은 두께가 3~4mm부터 5~6mm로 SMC공법을 제외하고는 불균일한 두께와 중량도 상당(60~120Kg)해서 취급이 어렵고, 자동차(버스)에 조립하여 운행시 상당한 소음을 발생시킨다.

진공 동시 경화 일체 성형 접착법은 두께를 줄여 더 경량화(최대 40~45%)시키고 제품 고유의 강성을 갖게끔 폐쇄발포 다공성 폼 기재를 심 부재로 하고 심 부재의 최 외면을 보호강화 하는 섬유보강 면 부재를 사용하여 소음진동의 흡수와 차단을 개선하고 소음진동을 줄여 편안한 여행을 제공하며, 더 나가 연비를 개선하고, 휘발성 유기물질이 거의 발생하지 않아 대기오염을 감소시키는 효과를 얻는 친환경 공법이다.

도 1은 진공 동시 경화 일체 성형 접착법으로 만든 버스 에어컨 케이스 복합패널의 구성도이다.

이형 재가 도포 처리된 형상금형(150)에 표면 색상 재를 도포 고화 후 복합패널의 외 측 면제(110)로 사용되는 섬유보강재(유리섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유)를 요구 형상과 매수로 설치하고 복합패널의 심재(120)로는 일정간격(지그재그)의 동시 경화 접착 유도관(130)(관경 1~3mm)을 설치한 폐쇄형 다공질 발포폼재(PP폼,경질우레탄 폼, 폴리이소시아네이트폼 등 두께 3~5mm)를 설치하고.

그 위에 다시 면재(130)인 섬유보강재(유리섬유, 탄소 섬유, 현무암 섬유)를 요구 형상과 매수로 설치하고, 금형을 투명 반 탄성체(160)(또는 경질 비 탄성체)로 진공봉인((180)(-730mmHg))하여 진공을 15분 정도 유지하고, 진공이 이상없는 상태에서 고분자 액상 수지(면재용(111)) , 면재와 심재를 동시 경화 일체 성형 시키는 접착재(140))를 외 측 면제(110)부와 동시 경화 유도관(130)에 대기압 주입(미세가압 주입)충전, 경화(실온,가열), 고화된 다음 변형을 방지키 위해 실온 냉각 상태에서 진공을 해제하고, 금형에서 일체 성형 접착된 소재들을 분리시켜 복합패널(100)을 얻는다.

100 : 진공 동시 경화 일체 성형 접착법의 버스 에어컨 케이스 복합패널 구조도
110 : 외측면재 120 : 내측심재
111 : 외 측 접착제 130 : 동시 경화 유도관
140 : 동시 경화 접착제 150 : 금형
160 : 진공봉인 탄성체 170 : 진공패킹
180 : 진공상태

Claims

진공봉인 상태에서 동시 경화 일체 성형 접착법으로 제조된 버스 지붕에 설치된 복합패널 에어컨 케이스.
청구항 1의 공법으로 된 버스의 지붕에 설치된 이차전지 버터리 (연료전지 팩)케이스와 가스탱크 케이스.
청구항 1의 공법으로 된 버스 전두부와 후두부 구조체
청구항 1의 공법으로 운,수송기 장치에 설치하여 공기저항을
줄여 연비를 향상시키는 에어 스포일러.
청구항 1의 공법으로 된 구급 승합차의 지붕에 설치하는 보조 돌출 지붕 구조체.