KR20130105013A - 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법 - Google Patents

상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법은, 상부 및 하부 금형의 제품성형 부분에 이형처리를 하는 단계; 진공 흡입장치와 제 1 및 제 2 호스로 연결된 제 1 및 제 2 밸브를 오픈하여, 상기 하부 금형에 형성된 제 1 및 제 2 진공홈과 상기 상부 금형에 의해 형성된 공간부를 진공이 되도록 하여, 상기 상부 및 하부 금형을 진공흡착하는 단계; 섬유강화 플라스틱 주입장치와 제 3 호스로 연결된 제 3 밸브를 오픈하여 상부 및 하부 금형의 내부에 형성된 공간에 섬유강화 플라스틱을 주입하는 단계; 상기 진공 흡입장치와 제 4 호스로 연결된 제 4 밸브를 오픈하여, 상기 섬유강화 플라스틱이 주입된 공간부의 공기와 주입된 수지의 일부를 흡입하는 단계; 제 3 및 제 4 밸브를 단아 섬유강화 플라스틱의 주입을 종료하는 단계; 상기 제 1 내지 제 4 호스와 제 1 내지 제 4 밸브를 분리하는 단계; 상부 및 하부 금형으로 구성된 단위금형을 개별적으로 가열/건조 하는 단계; 및 섬유강화 플라스틱으로 성형된 제품을 상부 및 하부 금형으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법{LIGHT-RESIN TRANSFER MOLDING for Fiber-reinforced plastic}
본 발명은 섬유강화 플라스틱을 수지 이송 성형하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 한 쌍의 상부 및 하부 금형을 이용하여, 최소한의 후가공 만으로 제품을 생산할 수 있는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법에 관한 것이다.
지속적인 유가 상승과 환경오염의 문제로 인해, 최근에는 고연비 차량에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 특히 휘발류나 경유를 사용하는 내연기관 차량에 비해, 현저하게 오염물질의 배출 비율이 낮은 전기자동차는 차세대 운송수단으로 각광을 받고 있다.
이러한 전기자동차의 개발은 물론, 기존 차량의 연비 향상에 있어서 가장 중요한 부분은, 강성은 최대한 유지하면서 무게는 가벼운 재질로 차체 외관을 형성하여, 차체 자중에 의한 구동원의 동력소모를 최소화하는 것에 있다.
특히, 현재 사용 중인 스틸 기반의 차체 재료는 경량화에 한계가 있기 때문에, 최근에는 가볍고 질기며 가공성이 우수한 섬유강화 플라스틱 수지(FRP)를 이용하여 차체 및 자동차에 사용되는 각종 부품을 생산하는 방법에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.
상기한 바와 같이, 스틸 대체재로서의 복합소재는, 섬유강화 플라스틱(FRP)이 대표적으로 제안되고 있는데, 이러한 복합소재를 이용한 차량 부품의 제조에는, 폴리에스터, 비닐에스터, 에폭시 수지 등을 활용한 핸드 레이업(HAND LAY UP) 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 이는 제품의 외형 형상의 반쪽 형틀 위에 드라이 촙 스트랜드 매트를 한장 씩 놓고, 그 위에 액체로된 수지를 부은 후 롤러를 이용하여 섬유매트에 수지를 함침시킨 후 경화시켜 성형하는 방법으로, 주로 수작업으로 이루어진다. 이 공법은 수작업에 의한 것이다 보니 제품의 내구성, 표면 불량과 같은 품질 문제를 내포하고 있으며, 대량 생산의 어려움으로 인한 부품단가 상승문제를 유발한다. 또한 작업자의 숙련도에 따라 제품의 질이 좌우되므로, 균일한 품질 확보가 어렵고, 생산량에 한계가 있다는 문제가 있다.
이러한 문제를 개선하기 위해 개발된 공법이, 수지 이송 성형(RESIN TRANSFER MOLDING) 방법이다. RTM 공법은 제품의 외부 형상을 지닌 금형 사이의 공간 내에 강화섬유로 된 제품 형상의 예비 성형체를 위치시킨 후, 상하 금형을 닫고 수지주입기를 이용하여 고압으로 수지를 주입함으로써, 예비 성형체에 액체 수지가 주입된 상태로 경화시켜 원하는 형상의 섬유강화 플라스틱을 제조하는 방법이다.
이러한 RTM 공법은, 수작업의 핸드 레이업 공법에 비해 균일한 제품 생산이 가능하다는 장점이 있으나, 상하 형상 형성 재질로 금속이나 목형의 딱딱한 재질을 사용하기 때문에 탈형시에 형틀에 걸리는 부분이 파손되거나 변형될 수밖에 없는 언더컷 현상을 갖게 된다. 따라서 어느 한 방향으로 깊게 내입 되거나 돌출되는 형상의 성형물을 제작하기가 곤란하다.
또한, 수지 주입 후에 금형을 가열로 속에 넣어 가열 건조하는 공정이 필요한데, 이 공정 중에는 다른 작업을 전혀 수행하지 못하므로, 생산성이 떨어질 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 기존의 RTM 공법에 비해 생산성이 향상될 수 있으며, 하나의 금형을 이용하여 다양한 두께의 섬유강화 플라스틱 제품을 성형할 수 있는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법은, 상부 및 하부 금형의 제품성형 부분에 이형처리를 하는 단계; 진공 흡입장치와 제 1 및 제 2 호스로 연결된 제 1 및 제 2 밸브를 오픈하여, 상기 하부 금형에 형성된 제 1 및 제 2 진공홈과 상기 상부 금형에 의해 형성된 공간부를 진공이 되도록 하여, 상기 상부 및 하부 금형을 진공흡착하는 단계; 섬유강화 플라스틱 주입장치와 제 3 호스로 연결된 제 3 밸브를 오픈하여 상부 및 하부 금형의 내부에 형성된 공간에 섬유강화 플라스틱을 주입하는 단계; 상기 진공 흡입장치와 제 4 호스로 연결된 제 4 밸브를 오픈하여, 상기 섬유강화 플라스틱이 주입된 공간부의 공기와 주입된 수지의 일부를 흡입하는 단계; 제 3 및 제 4 밸브를 단아 섬유강화 플라스틱의 주입을 종료하는 단계; 상기 제 1 내지 제 4 호스와 제 1 내지 제 4 밸브를 분리하는 단계; 상부 및 하부 금형으로 구성된 단위금형을 개별적으로 가열/건조 하는 단계; 및 섬유강화 플라스틱으로 성형된 제품을 상부 및 하부 금형으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 이형처리 단계는, 필름 형태의 이형제를 적층하는 단계로 마련될 수도 있고, 스프레이나 붓 등을 이용하여 액상의 이형제를 도포하는 단계로 마련될 수도 있다.
상기 제 4 밸브를 오픈하는 단계는, 상기 제 3 밸브를 오픈한 이후, 상기 제 3 밸브를 폐쇄하기 이전 단계에 오픈 되는 것이 좋다.
또한, 상기 진공흡착하는 단계는, 상기 제 1 밸브를 열어 제 1 진공홈을 진공상태로 만드는 단계; 및 상기 제 2 밸브를 열어 제 2 진공홈을 진공상태로 만드는 단계;를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 제 1 진공홈은 상기 제 2 진공홈 보다 먼저 진공이 되도록 제어될 수도 있고, 상기 제 2 진공홈이 상기 제 1 진공홈 보다 먼저 진공이 되도록 제어될 수도 있다.
상기 진공흡착 단계는, 상기 하부 금형에 서로 다른 재질의 제 1 및 제 2 실링부재를 삽입하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 1 실링부재가 상기 제 2 실링부재 보다 더 단단하게 마련되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제 3 밸브가 폐쇄된 후에 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 것이 좋다.
또한, 상기 제 1 내지 제 4 밸브의 개폐동작은 소정의 제어부에 의해 자동 제어될 수도 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따르면, 상부 및 하부 금형을 이용하여 섬유강화 플라스틱을 성형하기 때문에, 금형과 마주보는 면을 매끄럽게 형성할 수 있어, 기존의 핸드 레이업 공정에 비해 제품 후가공에 소요되는 시간을 줄일 수 있다.
또한, 기존의 RTM 공법과 비교하여, 진공흡착을 통해 상부 및 하부 금형을 밀착시킨 상태를 유지할 수 있기 때문에, 상부 및 하부 금형을 하나의 모듈로 구성하여, 복수 개를 마련하면, 개별 모듈의 상부 및 하부 금형만을 가열 및 건조 공정에 투입할 수 있기 때문에, 1개의 금형만을 사용하는 공정에 비해 생산 속도 및 생산량을 증가시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱 수지 이송 성형방법에 의해 성형된 제품의 일 예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 제품 성형을 위한 상부 및 하부 금형의 단면도,
도 3은 도 2의 개략적인 사시도,
도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 복수 개의 단위 금형들을 순차적으로 가열/건조하는 과정을 도시한 도면, 그리고,
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱 주시 이송 성형방법을 도시한 흐름도 이다.
이하, 본 발명에 의한 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법을 도면을 참고하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 의한 본 발명에 의한 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱 수지 이송 성형방법에 의해 성형된 제품의 일 예를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 제품 성형을 위한 상부 및 하부 금형의 단면도, 도 3은 도 2의 개략적인 사시도, 도 4는 도 2 및 도 3에 도시된 복수 개의 단위 금형들을 순차적으로 가열/건조하는 과정을 도시한 도면, 그리고, 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱 주시 이송 성형방법을 도시한 흐름도 이다.
도 1은 일반적으로 차량에 많이 사용되는 사이드 미러를 도시한 도면으로, 이와 같은 사이드 미러와 같은 차량 부품 등은 플라스틱을 이용한 사출 성형 등으로 많이 생산한다. 하지만, 일반적인 플라스틱 사출물은 직사광선과 고온 환경에 빈번하게 노출될 경우, 재질의 변형이 우려되고, 강도 또한 높지 않아 최근에는 섬유강화 플라스틱(FRP)를 사용한 제품들이 각광을 받고 있다. 이와 같은 섬유강화 플라스틱은, 상기한 사이드 미러는 물론, 스포일러, 범퍼, 몰딩 등 다양한 차량 부품에 적용 가능하며, 최근에는 1인승 전기자동차와 같이 소형 경량 차량의 차체 외관을 형성하는 재질로도 사용범위가 점차 넓어지고 있는 추세이다.
도 2는 이와 같은 섬유강화 플라스틱을 이용한 제품 성형을 위하여 상부 및 하부 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱 이송 성형방법을 위한 장치의 개략적인 구성도를 도시한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 섬유강화 플라스틱 성형장치는 하부금형(10), 상부금형(20)을 마련하여 그 사이 틈새에 수지를 흘려 넣어 제품을 성형한다.
상부 및 하부 금형(20)(10)의 재질은 다양하게 구성될 수 있으나, 일반적으로 성형할 제품의 모델을 수작업으로 작업한 후, 이를 실리콘 등을 이용하여 금형을 성형하는 것이 일반적이지만, 이를 한정하는 것은 아니며, 필요에 따라 NC 머신 등을 이용한 가공을 수행하여 구성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 하부 금형(10)의 제품 형상이 형성되는 면에는 제 1 이형층(101)이 적층되고, 상기 상부 금형(20)의 제품 형상이 형성되는 면에는 제 2 이형층(102)이 적층될 수 있다. 상기 제 1 및 제 2 이형층(101)(102)은 필름 등으로 적층될 수도 있고, 스프레이나 붓 등을 이용하여 P.V.A(포리비닐알콜)과 같은 액상의 수용성 이형액이나, 왁스와 같은 반고체 상태의 이형제를 도포하여 형성하는 것도 가능하다. 상기 제 1 및 제 2 이형층(101)(102)은 상부 및 하부 금형(20)(10)의 결합에 의해 형성된 공간(100)에 채워진 섬유강화 플라스틱이, 상기 상부 및 하부 금형(20)(10)으로부터 손쉽게 이탈될 수 있도록 마련된 것이다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 하부 금형(10)에는 적어도 2개 이상의 진공 흡착을 위한 제 1 진공홈(V1)과 제 2 진공홈(V2)이 마련되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제 1 진공홈(V1)의 폭은 제 2 진공홈(V2)의 폭보다 좁게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제 1 진공홈(V1)과 제 2 진공홈(V2) 사이에는 제 1 실링부재(S1)가 개재될 수 있으며, 상기 제 2 진공홈(V2)의 바깥쪽에는 제 2 실링부재(S2)가 설치될 수 있다.
상기 제 1 및 제 2 실링부재(S1)(S2)는 서로 다른 재질로 형성되는 것이 좋은데, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 제 1 실링부재(S1)는 실리콘 재질로 형성되는 것이 좋고, 제 2 실링부재(S2)는 발포성 수지재질로 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같이 제 1 및 제 2 실링부재(S1)(S2)의 재질을 서로 다른 재질로 구성하는 이유는, 이들이 하는 역할의 차이와 제품성형에 사용하는 섬유강화 플라스틱의 재질 특성에 따른 것이다.
즉, 섬유강화 플라스틱 재질의 원료는 가압 전 상태에서는 부풀어져 있는 상태이기 때문에, 상부 및 하부 금형(20)(10)의 가압 및 밀착을 통해 공간(100)(도 2 참조)을 일정한 부피로 유지하는 것이 중요하다. 그런데, 기존의 Light RTM 공정에서와 같이 진공흡착을 위해 주변의 한 라인 정도의 진공홈을 구성할 경우, 상부 및 하부 금형(20)(10)이 충분하게 밀착되기 어려우며, 경우에 따라, 주입된 섬유강화 플라스틱이 넘쳐 흐를 수도 있다는 문제점이 있다. 특히, 필름과 같은 재질로 제 1 및 제 2 이형층(101)(102)을 형성할 경우, 이 필름층들(101)(102)의 구성으로 인해, 상부 및 하부 금형(20)(10)이 완전히 밀착되지 못할 수도 있기 때문에 이러한 경우에는 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2)의 진공도를 충분히 유지하는 것이 어려울 수도 있다.
하지만, 상기한 바와 같이 서로 다른 재질의 제 1 및 제 2 실링부재(S1)(S2)를 구성하여 이중으로 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2)을 구성하면, 상부 및 하부 금형(20)(10)의 밀착성을 문제 없이 유지하는 것이 가능하다.
한편, 상기 제 1 진공홈(V1)에는 제 1 유로(21)로 제 1 밸브(31)가 연결되고, 제 2 진공홈(V2)에는 제 2 유로(22)로 제 2 밸브(32)가 연결될 수 있다. 제 1 및 제 2 밸브(31)(32)는 미도시된 진공 흡입장치에 연결되어, 상기 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2) 내부의 공기를 흡입하여, 상기 제 1 및 제 2 금형(20)(10)을 밀착시킬 수 있다. 상기 제 1 밸브(31)와 제 2 밸브(32)는 도 3에 도시된 바와 같이, 미도시된 진공 흡입장치와 제 1 및 제 2 호스(41)(42)로 연결되는 것이 좋다.
한편, 상기 상부 및 하부 금형(20)(10) 사이에 형성된 공간부에는 도 1에 도시된 성형제품(1)이 형성될 수 있도록 공간(100)이 형성된다. 이 공간(100)은 제 3 유로(23)를 통해 외부로부터 섬유강화 플라스틱이 주입될 수 있다. 상기 제 3 유로(23)의 입구단에는 제 3 밸브(33)가 설치되어, 미도시된 섬유강화 플라스틱 주입장치와 제 3 파이프로 연결될 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 제 3 유로(23)와 같이 추가로 하나의 유로를 더 형성하여, 도 3과 같이, 제 4 밸브(34)와 연결하여, 상기 제 3 유로(23)를 통해 주입된 섬유강화 플라스틱이 상기 제 4 밸브(34)와 연결된 제 4 호스(44)로 일부 배출될 수 있도록 구성될 수 있다. 이때, 상기 제 4 호스(44)는 투명 또는 반투명 재질로 형성되는 것이 좋은데, 이는 상기 제 4 호스(44)를 통해 상기 섬유강화 플라스틱이 취출되는지의 여부를 작업자가 용이하게 확인하기 위함이다.
상기 제 4 밸브(34)는 제 1 및 제 2 밸브(31)(32)와 같이 진공 흡입장치와 연결되었을 경우 오픈되어, 상기 상부 및 하부 금형(20)(10) 내부 공간의 공기를 배출할 수 있도록 구성될 수 있으며, 공기가 모두 빠져나간 이후에는 폐쇄되어, 상기 공간(100)과, 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2) 내부의 진공상태를 유지할 수 있도록 한다.
이와 같은 구성에 따르면, 상기 제 1 내지 제 4 밸브(41~44)를 모두 폐쇄한 상태에서, 상기 상부 및 하부 금형(20)(10)의 내부 진공상태를 그대로 유지할 수 있어, 별도의 고정유닛 없이도 상기 상부 및 하부 금형(20)(10)의 밀착 상태를 유지하는 것이 가능하다.
하지만, 본 발명의 경우, 금형장치의 안정성 확보를 위해, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 별도의 고정부재(50)를 상부 및 하부 금형(20)(10)의 외부에 복수 개를 마련하여, 이들의 고정을 통해 2중으로 상부 및 하부 금형(20)(10)의 밀착 상태를 유지하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 의한 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법을 도 5의 흐름도와 함께 설명한다.
우선, L-RTM 공법을 통하여 제조할 제품의 외형을 클레이 모델, 석고, 실리콘, 레진 등과 같은 성형성이 좋은 재질로 깍아서 만들어 프로토 타입의 제품을 형성한 후, 이를 이용하여 상부 금형(20)과 하부 금형(10)을 준비한다. 이때, 상기 상기 상부 및 하부 금형(20)(10)의 제품면과 마주보는 면에는 성형 후, 제품이 용이하게 분리될 수 있도록 이형처리를 수행하여 제 1 및 제 2 이형층(101)(102)을 형성한다. 상기한 바와 같이, 상기 제 1 및 제 2 이형층(101)(102)은 필름 등으로 적층될 수도 있고, 스프레이나 붓 등을 이용하여 액상의 이형제를 도포하여 형성하는 것도 가능하다(S10).
상부 및 하부 금형(20)(10)의 준비가 끝나면, 상기 상부 및 하부 금형(20)(10)을 밀착시키고, 미도시된 진공 흡입장치와 제 1 및 제 2 호스(41)(42)로 연결된 상기 제 1 및 제 2 밸브(31)(32)를 오픈하여, 상기 하부 금형(10)에 형성된 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2) 내부의 공기를 제거하여, 상기 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2)을 진공상태로 만들어 준다(S20).
그리고, 상기 제 3 밸브(33)를 오픈하여, 섬유강화 플라스틱을 상기 공간(100)에 주입하여, 상기 공간(100)에 빈틈없이 가득 채울 수 있다. 이때, 일정 압력 이상으로 상기 섬유강화 플라스틱을 주입하는 것이 중요한데, 주입 압력이 낮을 경우, 상기 공간(100)을 제품 성형에 충분한 밀도로 채우지 못할 수 있기 때문이다. 주입 압력은 금형의 크기에 따라 가변 가능한데, 금형의 크기가 커질수록 큰 주입 압력을 가지는 것이 일반적이다(S30).
한편, 상기 S30단계에서 섬유강화 플라스틱 재질을 주입하는 과정 중에, 제 제 4 호스(44)와 연결된 제 4 밸브(34)를 오픈하여, 상기 공간(100) 내부의 공기를 제거하면서, 섬유강화 플라스틱이 보다 손쉽게 상기 공간(100)을 채울 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다. 상기 제 4 밸브(34)의 오픈 시점은 상기 제 3 밸브(33)의 오픈 이후, 상기 제 3 밸브(33)의 폐쇄 이전 중 어느 하나의 시점에 오픈 및 폐쇄되는 것이 바람직하며, 상기 제 3 밸브(33)가 폐쇄된 이후에는 오픈되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 제 4 밸브(34)의 폐쇄 시점은 작업자나 감지센서에 의해 공기가 아닌, 주입된 섬유강화 플라스틱 재료가 상기 제 4 호스(44)를 통해 배출되는 시점으로 정하는 것이 좋다(S40).
상기한 바와 같이 섬유강화 플라스틱의 주입이 끝다면, 상기 제 3 및 제 4 밸브를 폐쇄하여, 완전히 재료 주입을 종료하고(S50), 제 1 내지 제 4 밸브(31~34)와 연결되어 있는 제 1 내지 제 4 호스(41~44)를 상기 밸브들(31~34)로 분터 분리한다(S60).
그러면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 상부 및 하부 금형(20)(10)은 이동 가능한 하나의 모듈화 되므로, 상부 및 하부 금형(20)(10)이 밀착된 상태로 개별적으로 가열 및 건조 공정에 투입하는 것이 가능하다. 이때, 도 4와 같이 복수 개의 모듈화된 상부 및 하부 금형(20)(10)으로 구성된 단위금형(A1 ~ An)을 구성한다면, 각각의 단위금형 별로 L-RTM 공정을 통해 순차적으로 섬유강화 플라스틱의 주입과 가열/건조 공정을 수행하여 생산성을 향상시킬 수 있다(S70).
S70 단계에서, 가열 및 건조가 종료되면, 상부 및 하부 금형(20)(10)을 분리하여 성형된 제품을 분리한다. 이때, 상부 및 하부 금형(20)(10)의 밀착 상태를 해소하기 위해서는, 제 1 내지 제 4 밸브(31~34)를 모두 오픈하여 대기 중의 공기가 금형 내부로 유입될 수 있도록 하고, 추가적으로 설치된 고정장치(50)의 록킹도 해제하여, 손쉽게 상부 및 하부 금형(20)(10)을 분리할 수 있도록 한다(S80).
이상과 같은 본 발명에 따르면, 제 1 및 제 2 실링부재(S1)(S2)를 이용하여 이중으로 진공상태를 유지할 수 있도록 제 1 및 제 2 진공홈(V1)(V2)을 구성할 수 있으므로, 보다 단단하게 상부 및 하부 금형(20)(10)의 결합을 유지할 수 있다.
또한, 제 1 내지 제 4 밸브(31~34)의 오픈 및 폐쇄를 통해, 단위금형(A1~An)의 내부 공간을 외부 공간과 고립시킬 수 있기 때문에, 제 1 내지 제 4 호스(41~44)를 제거한 단위금형(A1~An) 별로 가열 및 건조 공정이 가능하여, 제품의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1; 성형제품 10; 하부 금형
20; 상부 금형 21; 제 1 유로
22; 제 2 유로 23; 제 3 유로
31; 제 1 밸브 32; 제 2 밸브
33; 제 3 밸브 34; 제 4 밸브
41; 제 1 호스 42; 제 2 호스
43; 제 3 호스 44; 제 4 호스
V1; 제 1 진공홈 V2; 제 2 진공홈
S1; 제 1 실링부재 S2; 제 2 실링부재
50; 고정부재

Claims (10)

  1. 상부 및 하부 금형의 제품성형 부분에 이형처리를 하는 단계;
    진공 흡입장치와 제 1 및 제 2 호스로 연결된 제 1 및 제 2 밸브를 오픈하여, 상기 하부 금형에 형성된 제 1 및 제 2 진공홈과 상기 상부 금형에 의해 형성된 공간부를 진공이 되도록 하여, 상기 상부 및 하부 금형을 진공흡착하는 단계;
    섬유강화 플라스틱 주입장치와 제 3 호스로 연결된 제 3 밸브를 오픈하여 상부 및 하부 금형의 내부에 형성된 공간에 섬유강화 플라스틱을 주입하는 단계;
    상기 진공 흡입장치와 제 4 호스로 연결된 제 4 밸브를 오픈하여, 상기 섬유강화 플라스틱이 주입된 공간부의 공기와 주입된 수지의 일부를 흡입하는 단계;
    제 3 및 제 4 밸브를 단아 섬유강화 플라스틱의 주입을 종료하는 단계;
    상기 제 1 내지 제 4 호스와 제 1 내지 제 4 밸브를 분리하는 단계;
    상부 및 하부 금형으로 구성된 단위금형을 개별적으로 가열/건조 하는 단계; 및
    섬유강화 플라스틱으로 성형된 제품을 상부 및 하부 금형으로부터 분리하는 단계;를 포함하는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 이형처리 단계는,
    필름 형태의 이형제를 적층하는 단계로 마련되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이형처리 단계는,
    스프레이나 붓 등을 이용하여 액상의 이형제를 도포하는 단계로 마련되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 밸브를 오픈하는 단계는,
    상기 제 3 밸브를 오픈한 이후, 상기 제 3 밸브를 폐쇄하기 이전 단계에 오픈되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 진공흡착하는 단계는,
    상기 제 1 밸브를 열어 제 1 진공홈을 진공상태로 만드는 단계; 및
    상기 제 2 밸브를 열어 제 2 진공홈을 진공상태로 만드는 단계;를 포함하는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 진공홈은 상기 제 2 진공홈 보다 먼저 진공이 되도록 제어되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 2 진공홈은 상기 제 1 진공홈 보다 먼저 진공이 되도록 제어되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  8. 제 1 항에 있어서, 상기 진공흡착 단계는,
    상기 하부 금형에 서로 다른 재질의 제 1 및 제 2 실링부재를 삽입하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제 1 실링부재가 상기 제 2 실링부재 보다 더 단단하게 마련되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 밸브가 폐쇄된 후에 상기 제 4 밸브를 폐쇄하는 것을 특징으로 하는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 4 밸브의 개폐동작은 소정의 제어부에 의해 자동 제어되는 상하 금형을 이용한 섬유강화 플라스틱의 수지 이송 성형방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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