KR20140027333A - 다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더를 도포하기 위한 방법, 시스템 및 장치 - Google Patents

다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더를 도포하기 위한 방법, 시스템 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20140027333A
KR20140027333A KR1020137031299A KR20137031299A KR20140027333A KR 20140027333 A KR20140027333 A KR 20140027333A KR 1020137031299 A KR1020137031299 A KR 1020137031299A KR 20137031299 A KR20137031299 A KR 20137031299A KR 20140027333 A KR20140027333 A KR 20140027333A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
binder
layer
preform
layers
hot
Prior art date
Application number
KR1020137031299A
Other languages
English (en)
Inventor
토비아스 퓨르스트
Original Assignee
디펜바허 게엠베하 마쉬넨- 운트 안라게바우
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 디펜바허 게엠베하 마쉬넨- 운트 안라게바우 filed Critical 디펜바허 게엠베하 마쉬넨- 운트 안라게바우
Publication of KR20140027333A publication Critical patent/KR20140027333A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/105—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcement of definite length with a matrix in solid form, e.g. powder, fibre or sheet form
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B11/00—Making preforms
    • B29B11/14—Making preforms characterised by structure or composition
    • B29B11/16—Making preforms characterised by structure or composition comprising fillers or reinforcement
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B15/00—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00
    • B29B15/08—Pretreatment of the material to be shaped, not covered by groups B29B7/00 - B29B13/00 of reinforcements or fillers
    • B29B15/10—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step
    • B29B15/12—Coating or impregnating independently of the moulding or shaping step of reinforcements of indefinite 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
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/543—Fixing the position or configuration of fibrous reinforcements before or during moulding
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
    • D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
    • D04H3/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length
    • D04H3/08—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating
    • D04H3/12—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of yarns or like filamentary material of substantial length characterised by the method of strengthening or consolidating with filaments or yarns secured together by chemical or thermo-activatable bonding agents, e.g. adhesives, applied or incorporated in liquid or solid form
    • 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
    • B29C70/48—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 the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

본 발명은 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하기 위해 다층 예비형성체의 적어도 하나의 층에 바인더를 도포하는 방법, 시스템 및 장치에 관한 것으로서, 상기 예비형성체(24)는 적어도 2개의 층들(7,7',7'',7''')을 포함하고 상기 바인더(1,9)는 조립 중에 층의 적어도 하나의 표면에 도포된다. 상기 바인더(1,9)는 상기 층(7,7',7'',7''') 상에 공압식으로 분무되고, 상기 분무 중에, 활성화된 바인더(9)의 적어도 하나의 표면이 상기 층(7,7',7'',7''')에 대해서 접착 효과를 갖는 방식으로 상기 바인더(1)의 적어도 하나의 표면이 활성화되고 상기 활성화된 바인더(9)의 상당한 부분이 상기 층(7,7',7'',7''')과 접촉한 후에 상기 층과 접착된 상태로 잔류한다.

Description

다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더를 도포하기 위한 방법, 시스템 및 장치{METHOD, SYSTEM, AND DEVICE FOR APPLYING A BINDER TO AT LEAST ONE LAYER OF A MULTI-LAYER PREFORM}
본 발명은 특히 청구항 1의 서두에 따라 예비형성체로써 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하는 중에, 다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더(binder)를 도포하기 위한 방법, 청구항 9의 서두에 따른 시스템 및 청구항 13의 서두에 따른 장치에 관한 것이다.
또한 섬유 복합 구성요소로서 공지된 섬유 보강 플라스틱 구성요소의 제조 도중에, RTM 방법(수지 이송 성형 방법;resin transfer molded method)은 특히 산업 적용에서 일반적으로 사용된다. 유용한 플라스틱 구성요소까지의 전체 제조 공정은 연속으로 이루어지는 여러개의 개별 공정들로 구성된다. 반-마무리 섬유 제품(예비형성체/수지침투 가공재;prepreg)은 제 1 방법 단계에서 제조된다. 이러한 예비형성 공정에서, 다층 직물 또는 섬유 구조체들은 대체로 2D(2차원) 즉, 실질적으로 하나의 평면에서 결합되므로, 예비형성체는 이미 실질적으로 필요한 외부 윤곽부 및 부분적으로 이미 특수한 및/또는 다중의 층들 또는 층의 두께를 가진다. 양호하게는, 바인더는 본질적으로 개별 평면들 또는 구조체 안으로 도입되고, 그 활성화 및/또는 경화 후에 서로에 대해서 층들을 고정되게 하고 따라서 성형 공구(성형 다이, 드래핑(draping) 공구 등)에서 예비형성 공정의 추가 진행으로 형성되는 고정된 3D 형태를 결정하게 한다. 예비형성체는 더욱 정확한 윤곽을 얻기 위하여 필요한 소정 지점들에서 차후에 컷팅 또는 펀칭된다. 예비형성체를 프레스 몰드에 삽입한 후에, 몰드의 절반부들은 폐쇄되고 필요한 수지는 몰드의 캐비티 안으로 주입되고, 상기 수지는 예비형성체의 섬유 구조체로 주입되고 섬유들을 둘러싸고 섬유들을 매트릭스 안으로 접합시킨다. 섬유 보강 플라스틱 구성요소는 수지의 경화 후에 몰드로부터 제거될 수 있다.
RTM 공정 자체에 추가하여, 예비형성체의 제조는 이미 플라스틱 구성요소의 연속 제조를 위한 토대를 놓는다. 이는 완전 자동으로 그리고 신뢰가능한 자동 방식으로 RTM 프레스의 몰드 안으로 배치되기 위하여 또는 또한 수송되어서 차후 사용까지 적층되기 위하여 충분히 강성인 유연성(limp) 재료로부터 예비형성체의 성형 후에 예비형성체를 얻는 것이 목적이다. 관련 당 기술에서 예비형성체를 제조, 성형 및 고정하기 위한 많은 가능성들이 있다.
직조 직물들로부터 다층의 이차원 절취부들을 3D 형성하기 위한 다음 방법 단계들이 공지되어 있다: 직조 직물들 또는 구조체들은 롤러로부터 풀려지고 여러 상이한 직물들 또는 구조체들, 형상들 및 크기부들로부터 필요할 때 직조 직물 적층체 내로 배치된다. 예비형성체 또는 성형 플라스틱 부품의 절취 패턴에 따라서 윤곽부 외부 및 선택적으로 윤곽부 내부를 가공 또는 절취하는 것이 필요할 수 있다. 절취 패턴은 예비형성체 또는 최종 구성요소의 개발 관점에서 제조된다. 양호하게는, 실질적으로 평탄한 제조된 직조 직물 적층체는 드래핑 장치에 의해서 장식되거나 또는 3차원 예비형성체로 형성된다. 유연성 직조 직물로부터 실질적인 강성 예비형성체를 얻기 위하여, 대부분은 개별 층들 사이에 바인더가 도입되고 차후에 경화되는 것이 필요하다.
고형 또는 용융 접착제 및 액체 접착제를 위한 적용 기법들은 다음과 같이 구별된다:
고형 형태의 바인더의 도포를 위한 하나의 가능성은 비직조 바인더이다. 상기 주 플라스틱 랜덤(random)-섬유 매트들은 원하는 형태로 절취되고 수동으로 또는 로봇에 의해서 층 구조로 통합되고, 섬유들의 접합을 보장하기 위하여 예비형성 공정에서 필요한 시간에 용융된다.
분말 바인더 또는 바인더 입자들(주로 열가소성 성질의 에폭시 수지들, 또한 종래의 열가소성 재료들)은 고형 또는 용융 형태로 적용될 수 있다. 고형 상태에서 처리될 때, 바인더는 적당한 분산 기법에 의해서 예비형성체에 도포되고 차후 용융에 의해서 기판에 고정된다. 이러한 방식으로 제조된 예비형성체 재료는 릴 재료(reel material)로서 반-마무리된 제품의 대부분의 제조업자들에 의해서 공급될 수 있다. 층 구조체를 권취해제, 절취 및 형성한 후에 가열되고, 개별 층들에 접착되는 접착제들은 서로에 대한 층들을 결합시킨다.
분말 바인더들을 처리하기 위한 다른 가능성은 고온-용융 도포이다. 이러한 경우에, 미가공 재료는 용융되고 펌프에 의해서 가열 튜브를 경유하여 투여 유닛으로 운송되고 차후에 다른 튜브에 의해서 노즐을 통하여 (예로서 연속 실의 형태로) 분무된다. 도포는 적층 중에 마무리된 예비형성체 절취부 상에 직접 실행될 수 있다.
이와는 대조적으로, 액체 접착제들은 살포식으로 분무되거나 또는 용매 접착제들은 점도에 따라서(저-점도) 또는 비드(고-점도) 형태로 노즐을 통해서 분무된다. 층 구조체 및 3D 형태로의 형성은 접착제의 경화 이전에 행해져야 한다.
각각의 처리 및 사용을 위한 상술한 가능성들은 그들의 자체 특수한 단점들을 가진다.
예로서, 오프-컷트(off-cut)는 접착제로 분산된 예비형성체(비직조 롤러)를 사용할 때 접착제로 오염되고, 특수한 폐기물을 처리할 필요가 있으며 단지 재활용에 어려울 수 있다. 액체 바인더의 고온-용해 도포 또는 분무는 대체로 필요한 노즐을 사용할 때, 오염, 막힘 및/또는 비재생 처리 변수들에 의해서 심각한 단점을 나타낼 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술과는 대조적으로 제조될 다층 직물 구조체의 한 층의 적어도 하나의 부분 표면이 정확한 방식으로 투여 및 재생산될 수 있는 간단한 방식으로 바인더 또는 접착제로 코팅될 수 있는, 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
특히 예비형성체에 의한 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하는 도중에, 다층 예비형성체의 적어도 하나의 층에 바인더를 도포하는 방법, 시스템 및 장치로서, 상기 예비형성체는 적어도 2개의 층들로 구성되고 특히 적어도 하나의 층은 반-마무리된 섬유 제품으로 구성되고, 바인더가 상기 층들의 조립 중에 층의 적어도 하나의 표면 상에 도포되는, 상기 방법, 시스템 및 장치가 제공된다.
상기 방법의 목적은 상기 바인더가 반-마무리된 섬유 제품 상으로 공압식으로 분무되고, 상기 분무 중에, 활성화된 바인더의 적어도 하나의 표면이 상기 층에 대해서 접착식으로 작용하는 방식으로 상기 바인더의 적어도 하나의 표면이 활성화(activate)되고, 활성화된 바인더의 적당한 단편이 상기 층과 접촉한 후에 상기 층에 접착되는 방식으로 달성된다.
상기 시스템의 목적은 바인더를 적어도 하나의 층에 도포하기 위한, 적어도 하나의 도포 장치, 특히 가동성 장치가 상기 시스템 내에 배열되고, 상기 층들을 예비형성체 안으로 조작 및 조립하기 위한 적어도 하나의 조작 장치가 제공되고, 상기 도포 장치는 상기 바인더를 공급하기 위한 수단과 층으로의 상기 바인더의 공압식 운송을 위한 수단을 포함하고, 상기 공압식 운송 중에 상기 바인더의 적어도 하나의 표면을 활성화된 바인더로 활성화시키기 위한 수단이 배열된다.
특히 예비형성체에 의한 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하는 도중에, 다층 예비형성체의 적어도 하나의 층에 바인더를 도포하는 장치의 목적은, 상기 장치가 양호하게는 가동성 도포 장치로서 배열되고 바인더를 공급하기 위한 수단과 층으로의 상기 바인더의 공압식 운송을 위한 수단을 포함하고, 공압식 운송 중에 상기 바인더의 적어도 하나의 표면을 활성화된 바인더로 활성화시키기 위한 수단이 배열되는 것이다.
투여 유닛은 압축 공기 호스 내의 운송 이젝터(ejector)를 통해서 분말 상태로 시간 단위 당 소정량의 바인더를 투여하는 하나의 장점을 가진다. 이는 매우 정확한 그리고 특히 낮은 투여 속도를 허용한다. 밑에 위치한 전달 및 계량 스크류를 갖는 펀넬 튜브(funnel tube)가 예로서 투여 유닛으로서 사용될 수 있다. 압축 공기 호스 내의 공기 유동은 압축기에 의해서 제공되고 스로틀 밸브를 통해서 운송 이젝터로 공급된다. 압축기로부터의 압축 공기는 압축기 및 도포 장치 사이에서 예열될 수 있거나 또는 예열된다. 압축-공기 호스는 바인더를 양호하게는 분말 형태로 공압식으로 상기 도포 장치 상의 접속부까지 운송하고 따라서 작동식으로 그에 연결된다. 바인더는 실질적으로 접착될 반-마무리된 제품의 방향으로 도포 장치의 바인더 노즐에 의해서 상기 접속부에서 출력되고, 그 일부에서 고온-공기 소스에 작동식으로 연결되는, 양호하게는 고온-공기 노즐로부터의 고온-공기 유동과 접촉한다. 바인더 노즐은 고온-공기 유동에 직접 배열되거나 또는 고온-공기 유동으로부터 이격되고 바인더를 장치 내의 공압 공기 유동에 의해서 전달한다. 실시예에 따라서, 고온-공기 유동은 바인더의 운동 벡터를 큰 또는 작은 범위로 변화시키고 양호하게는 가열될 바인더와 고온-공기 사이의 최적의 열 전달을 보장하기 위하여 바인더를 소용돌이치게 한다. 바인더는 제 2 수송 섹션에서 적어도 부분적으로 용융 상태로 변화될 때까지 제 1 수송 섹션에서 고온-공기 유동 내에 가열된다. 바인더의 운동 정렬은 접착될 반-마무리된 섬유 제품을 향하는 방향으로, 양호하게는 그에 수직으로 제 2 수송 섹션에서 가장 마지막에 실질적으로 정렬된다. 처음에 또는 완전하게 용융된 바인더는 그때 반-마무리된 섬유 제품과 만나고 표면의 적어도 용융 응집 상태의 결과로 인하여 동시에 접착된다.
본 발명의 교시에 따라서, 하기 장점들이 당기술(비직조 바인더, 분말 분산, 바인더를 갖는 반-마무리된 섬유 제품, 고온 용해 분무 도포)과 비교할 때 분말 바인더의 고온 공기 분무 도포에 의해서 얻어진다. 비직조 바인더(바인더를 수용하는 재료의 개별 중간층)의 사용과 비교할 때, 비직조된 추가 바인더(개별층)의 취급 또는 분리 절취부가 필요하지 않다. 비직조된 추가 접착제는 대체로 열경화성 매트릭스와 제한된 호환성을 갖는 열가소성 재료로 구성되고 따라서 제한 조건 내에서만 적합할 수 있다.
예비형성체를 제조하는 도중에 절취층 상으로 입자 또는 분말을 (비록 단지 하나의 평면에) 분산시키는 것은 어려운데, 이는 소정량의 분말을 분산시키는 것을 실행하기 어렵기 때문이다. 또한, 피할 수 없는 먼지의 형성은 대체로 소형 입자 크기의 경우에 작업 영역의 결과적인 오염과 조합하여 발생한다. 또한, 분산 중에 공기 이동에 민감한 분말은 일반적이지는 않게 또는 충분하지 않게 비직조물에 부착되고, 부분적으로 차후 수송 조작 중에 예측하지 못하는 상태에서 잃어지게 된다. 따라서, 특히 대량 제조에서, 재생가능한 제조는 제공되지 않는다.
바인더 수용 반-마무리된 섬유 제품은 접착제의 단위 면적 당 일정한 질량을 가지며 단위 면적 당 다르게 원하는 바인더 질량에 대해서는 단지 추가적인 노력으로 조정될 수 있다. 반-마무리된 섬유 제품 절취부는 그때 바인더로 오염되고 재활용하기가 어렵다. 덮개층들을 위하여 개별적인 반-마무리된 섬유 제품을 구매하고 처리할 필요가 있는데, 이는 임의의 바인더를 포함하지 않아야 하기 때문이다. 요약하자면, 전체 재료 및 또한 바인더 수용 반-마무리된 섬유 제품을 구매하는 것은 반-마무리된 섬유 제품의 개별적인 접착보다 더욱 비싸다.
고온-용해 분무 도포(연속적인 실)와 비교할 때, 소량의 바인더의 더욱 정확한 투여, 단위 면적 당 작은 질량 및 가변적인 도포 깊이는 본 발명에 따른 교시에 의해서 설정될 수 있다. 바인더의 작은 열 부하의 결과로서, 고온 용해 처리와 비교할 때 더욱 주의 깊게 처리된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 교시에 따라서, 고온-공기 유동 및/또는 복사 에너지(마이크로파, 고주파, 적외선, 대류 복사)와 같은 다른 형태들을 특징으로 하는 본 발명은 양호하게는 바인더를 활성화된 바인더로 활성화시키기 위하여 사용된다. 바인더의 표면은 이 공정에서 활성화에 의해서 용융되지만, 특히 분말형(초소형) 바인더의 경우에 완전한 용해가 제공될 수 있다. 바인더는 활성화 전에 투여될 수 있고, 공압 또는 기계적인 방식, 특히 투여된 방식에서 바인더를 고온-공기 유동 안으로 도입하는 것이 더욱 가능하다. 이 목적을 위하여, 바인더는 바인더 노즐에 의해서 미립자화될 수 있고 그리고/또는 고온-공기 유동 안으로 도입될 수 있다. 예로서, 운송 및/또는 투여 장치로부터의 바인더의 전달은 또한 통과하는 공압 수송 공기의 벤추리 효과를 통해서 또한 가능할 수 있다. 바인더는 양호하게는 실질적으로 분말로서 고온-공기 유동 안으로 도입되고, 이는 큰 표면 및 소형 입자 크기에 의해서 가열 효과가 극대화되기 때문에 수송 섹션을 최소화할 수 있다.
압축기 및/또는 고온-공기 소스는 층의 방향으로 공압 수송을 위한 수단으로서 고온-공기 유동을 형성하기 위하여 배열될 수 있다. 수송 공기는 양호하게는 기판 또는 반-마무리된 섬유 제품이 각각 손상되지 않는 그러한 신속한 방식으로 당업자에 의해서 설정될 수 있다. 바인더를 활성화시키기 위한 가능한 수단은 마이크로파, 고주파 및/또는 적외선 복사를 위한 복사 에너지원과, 바인더(1)가 시스템 내의 활성화된 바인더(9)로 변환되는 고온-공기 유동을 형성하기 위한 고온-공기 소스이다. 대류 복사기가 대안으로 제공될 수 있다.
활성화 지원을 목적으로, 바인더는 이미 투여 중에 및/또는 수송 수단 또는 활성화 수단으로의 전달 직전에 예열될 수 있으므로, 활성화는 예로서 더욱 신속하고 효과적인 방식으로 공압 수송 중에 짧은 수송 섹션에 걸쳐 실행될 수 있다.
도포 장치는 접착될 가동 흡인 플레이트 또는 층에 대해서 고정식으로 배열되고, 접착될 층은 양호하게는 소정 접착 패턴으로 그리고/또는 접착 리듬으로 도포 장치를 지나서 이동하는 것으로 실질적으로 제공된다. 이는 바인더를 절약하는 최적의 접착을 보장한다. 예로서 순환 시간을 개선하고 및/또는 다른 적용 범위를 가능하게 하기 위하여, 접착 중에 층에 대해서 도포 장치를 이동시키도록 또한 제공될 수 있다. 양자의 적용예들의 조합이 가능하다.
본 발명은 그 과정에서 바인더가 활성화되는 2개의 공기 유동들 즉, 투여 바인더와 함께 투여 장치로부터 도포 장치로의 공기 유동 그리고 양호하게는 도포 장치로부터 접착될 층으로 고온 또는 가열 공기 유동 사이를 실질적으로 구별한다. 이들 2개의 공기 유동은 도포 장치 내에서 혼합된다. 접속부 및/또는 바인더 노즐은 바인더를 제 1 공압 수송 섹션으로 공급하기 위한 수단으로서 배열된다.
본 발명의 주제의 추가 유리한 조치 및 실시예들은 종속 청구항 및 하기 도면과 함께 다음 설명에 제공된다.
도 1은 개략적인 측면도에서 큰 비율의 산업화된 적용을 위한 본 발명에 따른 시스템을 도시하는 도면.
도 2는 제 1 실시예에서 기판 상의 바인더를 위한 본 발명에 따른 도포 장치를 도시하는 도면.
도 3은 제 2 실시예에서 기판 상의 바인더를 위한 본 발명에 따른 도포 장치를 도시하는 도면.
도 1은 개략적인 측면도에서 큰 비율의 산업화된 적용을 위한 본 발명에 따른 시스템을 도시한다. 바인더(19)는 투여 유닛(14)으로 전달된 원료 형태로 공급되고 양호하게는 분쇄 또는 분말 형태로 투여된 바인더(20)로서 운송 이젝터(13)로 전달된다. 운송 이젝터(13)는 작동식으로 연결된 압축기(11) 및 스로틀 밸브(12)를 경유하여 압축 공기를 공급 받고, 양호하게는 가요성 압축 공기 호스로서 배열된, 압축 공기 라인(17)(제 2 투여 제어 장치로서 임의의 주변 환경 아래에서 사용될 수 있음)을 통하여 투여 유닛(14)에 의해서 도포 장치(6) 상의 접속부(18)로 투여된 바인더(20)를 운송한다. 압축 공기 저장 시스템(도시생략)은 압축기(11) 대신에 배열될 수 있다.
도포 장치(6)는 하기에 더욱 상세하게 기술된 바와 같이, 양호하게는 2개의 실시예들에 따라 다른 방식으로 배열될 수 있다. 대안 실시예에서, 특히 바인더의 표면에서 더욱 빠르게 용해점에 도달하기 위하여 바인더(19)는 비투여 방식으로 예열되거나 또는 투여된 바인더(20)는 상술한 제어 섹션 및 배열체에서 예열될 수 있다. 양호하게는, 바인더가 아직 그 표면에서 접착 상태로 되지 않고 따라서 각각의 공급 라인을 차단하지 않거나 또는 거의 "발사체" 형태로 기판을 손상시킬 수 있는 큰 체적의 응집물로 응집되지 않는 예열 온도가 채택된다.
바인더의 투여에 관하여 양호하게는, 스크류 컨베이어에 의한 중력 방식으로 그리고 특히 압축 공기 라인(17)에서 바인더(20) 형태로 운송 이젝터(13)의 일정한 공기 스트림을 도달하게 함으로써 무한하게 작은 방식으로 투여 유닛(14)에서 바인더(19)가 투여되는 것이 바람직하다. 이는 평방 미터당 매우 작은 분말을, 예로서 평방 미터당 바인더의 1g을 층에 도포할 수 있게 한다. 이는 종래 시스템과 비교할 때 바인더의 입력에서 대량 감소를 유발한다.
고온-공기 소스(5)는 접속부(10)에 의해서 도포 장치(6)에 직접 작동식으로 연결될 수 있거나 또는 가요성 호스가 가동 도포 장치(6)에 개재될 수 있으므로, 적당한 조작기(예로서, 산업용 로봇 또는 임의의 다른 적당한 이동 공구)가 또한 고온-공기 소스(5)를 자체 조작할 필요가 없다.
도 2에 따라서, 고온-공기 유동(4)은 적당한 고온-공기 소스(5)에 의해서 도포 장치(6)에서 생성되고 바인더(1)는 양호하게는, 실질적으로 접착될 층(7) 상으로 지향된, 양호하게는, 그에 수직으로 바인더 노즐(2)에 의해서 고온-공기 유동(4) 내로 도입된다. 수송 섹션은 추상적인 방식으로 제 1 및 제 2 수송 섹션(21,22)으로 분할되고, 도 2에 도시된 제 1 수송 섹션(21)은 양호하게는, 케이싱 내에 있으며 바인더(1)를 보호 환경에서 가열할 수 있고, 제 2 수송 섹션(22)에서 바인더는 이미 접착면을 가지며 차후에 층(7)과 만나고 그에 접착 상태로 잔류한다.
도 1에 따른 본 예에서, 층(7)은 조작 장치(15)(예로서, 산업용 로봇 또는 임의의 다른 적당한 이동 공구)의 흡인 플레이트 상에 매달리고 소정 패턴(접착 이미지)에서 도포 장치(6)에 의해서 변위된다. 조작 장치(15)는 완전한 접착 후에 층(7)을 드래핑 장치(3) 상에 놓는다. 본 예에서, 층(7)은 예비형성체(24)의 마지막(외부) 층이고, 제 1 층은 드래핑 장치(3)에 접착되지 않거나 또는 직접 드래핑 몰드(23) 상에 그러나 다시 이미 적층된 층(7n+1) 상에 놓여지는 차후 층들 상에 적층된다. N+1은 최외부(저부) 층이고, 층(7)은 마지막 층으로서 접착되는 최상위 층이므로, 바인더는 단지 층들(7,7',7'',7n+1) 사이에서 단지 배열만 된다. 마지막 층(7)을 배치하고 예비형성체(24)를 완성한 후에, 매트릭스로서 드래핑 몰드(23)와 정합하는 수형 몰드는 드래핑 몰드 상으로 가압되고 3차원 예비형성체(24)는 압력 및/또는 열에 의해서 경화되고, 다른 개별 방법에서 그후에 적당한 기법들, 양호하게는 RTM 공정(신속 이송 성형)에 의해서 섬유 보강 플라스틱 성형 부품으로 처리된다.
도 3은 바인더(1)가 바인더 노즐로부터 기판 또는 층(7)을 향하는 방향으로 직접 운송되는 양호하게는, 가동 도포 장치(6)에 대한 다른 예를 도시한다. 고온-공기 유동(4)은 고온-공기 노즐(8)에 의해서 양호하게는 2개의 측부들로부터 바인더(1)를 활성화된 바인더(9)로 가열하기 위하여 사용된다. 제 1 수송 섹션을 통과한 후에, 바인더(1)는 이 경우에는 또한 접착 활성화된 바인더(9)로 전환되고 만난 후에 층으로 접착 상태로 잔류한다. 고온-공기 노즐(8)의 정렬에 따라서, 고온-공기 유동(4)은 또한 바인더(1,9)를 분할하는데 추가로 사용될 수 있다.
이러한 예시는 노즐의 수송을 위한 개별 수단 또는 특히 바인더(1)를 활성하기 위한 수단의 잠재적인 변형예로의 실시예들의 조정을 나타내는 것이 아니다.
시스템 또는 장치는 특히 본 방법을 실행하는데 적합하지만 또한 개별적으로 작동될 수 있다.
1. 바인더
2. 바인더 노즐
3. 드래핑 장치
4. 고온-공기 유동
5. 고온-공기 소스
6. 도포 장치
7. 층들(7,7',7'',7''')
8. 고온-공기 노즐
9. 활성화된 바인더(가열된 및 접착면을 갖는)
10. 접속부(5 내지 6)
11. 압축기
12. 스로틀 밸브
13. 운송 이젝터
14. 투여 유닛
15. 조작 장치
16. 흡인 플레이트
17. 압축 공기 라인
18. 접속부(17 라인 6)
19. 바인더
20. 바인더(투여된)
21. 제 1 수송 섹션
22. 제 2 수송 섹션
23. 드래핑 몰드
24. 예비형성체

Claims (13)

  1. 특히 예비형성체에 의한 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하는 도중에, 다층 예비형성체의 적어도 하나의 층에 바인더(binder)를 도포하는 방법으로서, 상기 예비형성체(24)는 적어도 2개의 층들(7,7',7'',7n+1)로 구성되고 특히 적어도 하나의 층(7,7',7'',7n+1)은 반-마무리된 섬유 제품으로 구성되고, 바인더(1,9)가 상기 층들(7,7',7'',7n+1)의 조립 중에 층(7,7',7'',7n+1)의 적어도 하나의 표면 상에 도포되는, 상기 바인더 도포 방법에 있어서,
    상기 바인더(1,9)는 상기 층(7,7',7'',7n+1) 상에 공압식으로 분무되고,
    상기 분무 중에, 활성화된 바인더(9)의 적어도 하나의 표면이 상기 층(7,7',7'',7n+1)에 대해서 접착식으로 작용하는 방식으로 상기 바인더(1)의 적어도 하나의 표면이 활성화(activate)되고,
    상기 활성화된 바인더(9)의 적당한 단편이 상기 층(7,7',7'',7n+1)과 접촉한 후에 접착되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 바인더(1)의 적어도 하나의 표면은 상기 활성화에 의해서 용융되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    고온-공기 유동(4) 및/또는 복사 에너지가 상기 바인더(1)를 활성화된 바인더(9)로 활성화시키기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더(1)는 상기 활성화 전에 투여되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더(1)는 특히 투여 방식으로 상기 고온-공기 유동(4) 내로 공압식으로 또는 기계식으로 도입되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더(1)는 바인더 노즐(2)에 의해서 상기 고온-공기 유동(4) 내로 미립자화되거나 또는 도입되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더(1)는 상기 고온-공기 유동(4) 내로 분말로서 실질적으로 도입되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 바인더(19)는 양호하게는 스크류 컨베이어에 의해서, 상기 투여 유닛(14)에서 중력 방식으로, 그리고 운송 이젝터(13)의 일정한 공기 스트림을 바인더(20)의 형태로 상기 압축-공기 라인(17) 내에 도달하게 함으로써 특히 무한정 작은 방식으로, 투여되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 방법.
  9. 특히 예비형성체에 의한 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하는 도중에, 다층 예비형성체의 적어도 하나의 층에 바인더를 도포하는 시스템으로서,
    상기 예비형성체(24)는 적어도 2개의 층들(7,7',7'',7n+1)로 구성되고 특히 적어도 하나의 층(7,7',7'',7n+1)은 반-마무리된 섬유 제품으로 구성되고, 바인더(1,9)를 적어도 하나의 층(7,7',7'',7n+1)에 도포하기 위한, 적어도 하나의 도포 장치(6), 특히 가동성 장치가 상기 시스템 내에 배열되고, 상기 층들(7,7',7'',7n+1)을 예비형성체(24) 안으로 조작 및 조립하기 위한 적어도 하나의 조작 장치(15)가 제공되고, 상기 도포 장치(6)는 상기 바인더(1,9)를 공급하기 위한 수단과 상기 층(7,7',7'',7n+1)으로의 상기 바인더(1,9)의 공압식 운송을 위한 수단을 포함하고, 공압식 운송 중에 상기 바인더(1)의 적어도 하나의 표면을 활성화된 바인더(9)로 활성화시키기 위한 수단이 배열되는 바인더 도포 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    접속부(18) 및/또는 바인더 노즐(2)이 상기 바인더(1)를 제 1 공압 운송 섹션(21)으로 공급하기 위한 수단으로서 배열되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 시스템.
  11. 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
    고온-공기 유동(4)을 형성하기 위한 압축기 및/또는 고온-공기 소스(5)가 상기 층(7,7',7'',7n+1)을 향한 상기 공압식 운송을 위한 수단으로서 상기 도포 장치(6) 상에 배열되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 시스템.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    마이크로파, 고주파 및/또는 적외선 복사를 위한 복사 소스, 고온-공기 유동(4)을 형성하기 위한 고온-공기 소스(5) 또는 대류 복사기가 상기 바인더(1)를 활성화시키기 위한 수단으로서 제공되는 것을 특징으로 하는 바인더 도포 시스템.
  13. 특히 예비형성체에 의한 섬유 보강 플라스틱 성형 부품들을 제조하는 도중에, 다층 예비형성체의 적어도 하나의 층에 바인더를 도포하는 장치로서,
    상기 예비형성체(24)는 적어도 2개의 층들(7,7',7'',7n+1)로 구성되고 특히 적어도 하나의 층(7,7',7'',7n+1)은 반-마무리된 섬유 제품으로 구성되고, 상기 장치는 도포 장치(6), 특히 가동성 장치로서 배열되고, 상기 바인더(1)를 공급하기 위한 적어도 하나의 수단과 층(7,7',7'',7n+1)으로의 상기 바인더(1,9)의 공압식 운송을 위한 수단을 포함하고, 상기 공압식 운송 중에 상기 바인더(1)의 적어도 하나의 표면을 활성화된 바인더(9)로 활성화시키기 위한 수단이 배열되는 바인더 도포 장치.
KR1020137031299A 2011-05-19 2012-05-19 다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더를 도포하기 위한 방법, 시스템 및 장치 KR20140027333A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011076150A DE102011076150A1 (de) 2011-05-19 2011-05-19 Verfahren, Anlage und Vorrichtung zum Auftragen eines Bindemittels auf zumindest eine Schicht eines mehrschichtigen Vorformlings
DE102011076150.0 2011-05-19
PCT/EP2012/059314 WO2012156523A1 (de) 2011-05-19 2012-05-19 Verfahren, anlage und vorrichtung zum auftragen eines bindemittels auf zumindest eine schicht eines mehrschichtigen vorformlings

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140027333A true KR20140027333A (ko) 2014-03-06

Family

ID=46146873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137031299A KR20140027333A (ko) 2011-05-19 2012-05-19 다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더를 도포하기 위한 방법, 시스템 및 장치

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP2709809B1 (ko)
JP (1) JP6099633B2 (ko)
KR (1) KR20140027333A (ko)
CN (1) CN103547420B (ko)
DE (1) DE102011076150A1 (ko)
WO (1) WO2012156523A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093403A1 (ko) * 2014-12-11 2016-06-16 주식회사 탑피온 구리 분말 스크류 공압 도포 장치

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013103039A1 (de) 2013-03-25 2014-09-25 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren, Vorrichtung und Vorformling zur mehrstufigen Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen
DE102013014902B4 (de) 2013-09-06 2018-08-23 Audi Ag Verfahren zur Modifizierung eines flächigen Endlosfaserhalbzeugs
WO2015079917A1 (ja) * 2013-11-29 2015-06-04 東レ株式会社 強化繊維織物基材、プリフォームおよび繊維強化複合材料
DE202016100440U1 (de) 2016-01-29 2017-05-05 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Werkzeug zum Drapieren eines Faserzuschnitts zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings
DE102016101610A1 (de) 2016-01-29 2017-08-03 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Werkzeug zum Drapieren eines Faserzuschnitts und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings
DE202016100796U1 (de) 2016-02-16 2017-05-17 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Vorformlingen im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen und Vorformling
DE102016102689B4 (de) 2016-02-16 2021-02-25 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Vorformlingen im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Formteilen und Vorformling
DE102016208687B4 (de) 2016-05-20 2024-06-27 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung eines Faser-Halbzeugs und eines Faserverbundbauteils, Faserverbundbauteil sowie Werkzeug
DE102016116418A1 (de) 2016-09-02 2018-03-08 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Verfahren und Drapiervorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings
DE202016104843U1 (de) 2016-09-02 2017-11-03 Dieffenbacher GmbH Maschinen- und Anlagenbau Drapiervorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Vorformlings
CN109795137A (zh) * 2017-11-16 2019-05-24 中国商用飞机有限责任公司 用于在树脂材料工件的模制中固定加强纤维的方法及装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5935917A (ja) * 1982-08-25 1984-02-27 Nippon Glass Seni Kk プリフオ−ム、マツトの製造方法
JPH0735631B2 (ja) * 1986-04-15 1995-04-19 日本バイリ−ン株式会社 不織布積層体の製造方法
DE3640906C2 (de) * 1986-11-29 1995-05-24 Utp Schweismaterial Gmbh & Co Verfahren zum Aufbringen von im Ausgangszustand pulverförmigen, lösungsmittelfreien Klebstoffen
US5227113A (en) * 1988-06-13 1993-07-13 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Process for the high speed production of fiber reinforced plastic
CA2098567C (en) * 1991-10-21 1999-12-28 James Harold Barron Method for making preforms
JP4232489B2 (ja) * 2003-03-10 2009-03-04 東レ株式会社 バインダー組成物、強化繊維基材、プリフォームおよび繊維強化複合材料の製造方法
US20050148266A1 (en) * 2003-12-30 2005-07-07 Myers David L. Self-supporting pleated electret filter media
JP2005219373A (ja) * 2004-02-06 2005-08-18 Murata Mach Ltd 強化繊維の自動積層装置及び強化繊維プリフォームの製造方法
US20060137799A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Enamul Haque Thermoplastic composites with improved sound absorbing capabilities
EP1994213B1 (de) * 2006-03-03 2015-08-12 Toho Tenax Europe GmbH Verfahren zum herstellen von verfestigten gelegten strukturen
CN101395316B (zh) * 2006-03-03 2012-01-18 东邦泰纳克丝欧洲有限公司 粘合型无纬结构的制造方法
US9062203B2 (en) * 2009-09-16 2015-06-23 Tory Industries Inc. Binder composition, reinforcing-fiber base material, preform, fiber-reinforced composite material, and manufacturing method therefor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016093403A1 (ko) * 2014-12-11 2016-06-16 주식회사 탑피온 구리 분말 스크류 공압 도포 장치

Also Published As

Publication number Publication date
JP6099633B2 (ja) 2017-03-22
EP2709809B1 (de) 2018-04-04
WO2012156523A1 (de) 2012-11-22
CN103547420A (zh) 2014-01-29
EP2709809A1 (de) 2014-03-26
JP2014515996A (ja) 2014-07-07
DE102011076150A1 (de) 2012-11-22
CN103547420B (zh) 2016-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20140027333A (ko) 다층 예비형성체의 적어도 한층으로 바인더를 도포하기 위한 방법, 시스템 및 장치
CN108422682B (zh) 制造热塑性复合结构的方法及用于其中的预浸料带
US7597760B2 (en) Apparatus and method for making preforms in mold
JP5901518B2 (ja) 高度複合構成要素の製造方法
CN108025483B (zh) 复合材料的制造方法、复合材料的制造装置、复合材料用预制件以及复合材料
CN102837434A (zh) 用于树脂灌注的自动树脂和纤维沉积
JPS62113550A (ja) 繊維条片強化された、特にガラスマツト強化された合成樹脂積層品の製造装置
CN108025462B (zh) 复合材料的制造方法以及复合材料的制造装置
EP2439054A1 (en) Apparatus and process for automatic continuous production of preforms
CN108025512A (zh) 三维高强度纤维复合材料组件及其制造方法
CN103934456A (zh) 一种同步喷涂粘接的增材制造方法
RU2715662C1 (ru) Способ и устройство для производства композитного материала
AU2002237770B2 (en) Method of making preforms
AU2002237770A1 (en) Method of making preforms
CN106272871B (zh) 木塑复合定向刨花板的喷塑法制备工艺
CN106335108B (zh) 一种基于喷塑方式制备木塑复合定向刨花板的方法
KR102036600B1 (ko) 3차원 입체물 제조 로봇 시스템을 위한 오븐 유닛
CN105960322A (zh) 带敷设装置以及用于构造层叠物的方法
TW201511929A (zh) 複合材料及其製造設備與製造方法
DE102011076151A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Umformen und/oder Aushärten eines mehrschichtigen Vorformlings, insbesondere im Zuge der Herstellung von faserverstärkten Kunststoff-Formteilen mit einem derartigen Vorformling

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
WITB Written withdrawal of application