KR20150079637A - 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법 및 관련 고압 수지 전이 성형 공구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다: 고압 수지 전이 성형 공구(1)를 제공하는 단계로서, 이 공구는 제 1 몰드 절반(3), 제 2 몰드 절반(5) 그리고 하나 이상의 제 1 밀봉 장치(37) 및 제 2 밀봉 장치(41)를 구비하며, 이들 밀봉 장치는, 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 폐쇄 위치에서 2개의 몰드 절반(3, 5)을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있으며; 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행하는 단계로서, 이 예비 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 진공화될 수 있도록, 제 2 밀봉 장치(41)가 제 1 몰드 절반(3)과 제 2 몰드 절반(5) 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉하며; 제 2 밀봉 장치(41)를 이용해서 기밀 방식으로 밀봉된 공동(11)으로부터 공기를 펌핑함으로써, 공동(11)을 진공화하는 단계; 및 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 이 최종 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있도록, 제 1 밀봉 장치(37)가 제 1 몰드 절반(3)을 제 2 몰드 절반(5)에 대하여 밀봉한다. 본 발명은 또한 관련 고압 수지 전이 성형 공구(1)와도 관련이 있다.
Description
본 발명은, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 몰드 부품, 특히 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법 및 관련 고압 수지 전이 성형 공구에 관한 것으로서, 이 성형 공구는 제 1 몰드 절반, 제 2 몰드 절반 및 하나 이상의 제 1 밀봉 장치를 구비하며, 이 밀봉 장치는, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있는 고압 수지 전이 성형 공구의 최종 폐쇄 위치에서, 2개의 몰드 절반을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있다.
독일 공개 특허 출원서 DE 10 2011 051 391 A1호는, 특히 통합 부품을 제조하기 위한 수지 전이 성형(RTM: R esin T ransfer M oulding) 방법을 실시하기 위한 장치를 기술하며, 이때 이 장치는 주입 유닛 및 몰드 공동부가 제공된 폐쇄 가능한 공구를 구비하고, 이 주입 유닛은, 주입 수지가 공구 내부로 삽입될 수 있도록 공구에 결합 될 수 있으며, 이 경우 이 공구는 수지 흐름 폐쇄 유닛에 의해서 폐쇄될 수 있는 그리고 몰드 공동부에 연결된 하나 이상의 수지 배출구를 구비하며, 몰드를 채운 후에는 이 수지 배출구로부터 주입 수지가 배출될 수 있다.
독일 공개 특허 출원서 DE 10 2009 010 692 A1호는, 구조 부품을 제조하기 위한 방법을 기술하며, 이때에는 이 방법을 실시하기 위하여 관련 장치가 사용되며, 이 경우 이 방법은 공구를 개방하는 단계, 특히 직물, 코어(core), 샌드위치 코어 및/또는 금속 삽입물 형태의 섬유를 삽입하는 단계, 공구를 폐쇄하는 단계, 공구를 진공화하는 단계, 주입 설비를 이용해서 수지계, 특히 수지 경화제 혼합물을 정압으로 분사하는 단계, 및 수지계를 경화한 후에 생성된 섬유 복합 부품을 제거하는 단계를 포함한다. 독일 공개 특허 출원서 DE 10 2005 053 691 A1호는, 수지 전이 성형 방법을 위한 공구와 관련이 있고, 이 공구는 공동부, 수지 트랩(trap) 및 전이 영역을 구비하며, 이 경우 공동부는 자신 내부에 하나의 부품이 수용될 수 있도록 설계되어 있고, 이 경우 수지 트랩은 공구 내부에 통합되어 있으며, 그리고 이 경우 전이 영역은, 이 전이 영역에 의해서 공동부와 수지 트랩 사이에 연결부가 만들어질 수 있도록 설계되어 있다.
본 발명의 과제는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 개선된 방법 및 개선된 관련 고압 수지 전이 성형 공구를 제공하는 것이다.
상기 과제는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 몰드 부품, 특히 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법에 의해서 해결되며, 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:
- 고압 수지 전이 성형 공구를 제공하는 단계로서, 이 공구는 제 1 몰드 절반, 제 2 몰드 절반 그리고 하나 이상의 제 1 밀봉 장치 및 제 2 밀봉 장치를 구비하며, 이들 밀봉 장치는, 고압 수지 전이 성형 공구의 폐쇄 위치에서 2개의 몰드 절반을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있으며;
- 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행하는 단계로서, 이 예비 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 진공화될 수 있도록, 제 2 밀봉 장치가 제 1 몰드 절반과 제 2 몰드 절반 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉하며;
- 제 2 밀봉 장치를 이용해서 기밀 방식으로 밀봉된 공동으로부터 공기를 펌핑함으로써, 공동을 진공화하는 단계; 및
- 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 이 최종 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있도록, 제 1 밀봉 장치가 제 1 몰드 절반을 제 2 몰드 절반에 대하여 밀봉한다.
RTM( R esin T ransfer M oulding)-방법으로서도 언급되는 고압 수지 전이 성형은 몰드 부품, 특히 듀로 플라스틱 및/또는 탄성 중합체 몰드 물질을 함유하는 몰드 부품을 제조하기 위한 제조 방법이며, 이 방법에서는 수지로서도 언급되는 반응성 몰드 물질이 폐쇄된 몰드 공구의 공동 내부로 삽입된다. 수지가 몰드 공구 내부로 분사되면, 이 방법은 고압 수지 전이 분사 성형으로서도 명명될 수 있다. 수지가 폐쇄된 몰드 공구 내에서 체류 시간의 기간 동안 머무름으로써, 결과적으로 수지는 반응할 수 있고/있거나 경화될 수 있다. 체류 시간이 끝난 후에는 몰드 공구가 개방될 수 있고, 완전히 경화된 몰드 부품이 빼내질 수 있다. 성형 과정에서 그리고 경우에 따라서는 추후 성형 과정에서 몰드 공구 내부로 삽입된 수지의 양은 일반적으로, 몰드 부품이 완전히 형성되도록 보장하기 위하여 최종 몰드 부품의 용적을 완전히 채우기 위해 필요한 것보다 크다. 완성된 몰드 부품의 빼낸 후에는 - 잔류 쿠기(residual cookie)로서도 언급되는 - 초과분의 남아 있는 몰드 재료가 새로운 사이클이 시작되기 전에 제거되어야만 한다.
일반적으로, 고압 수지 전이 성형 방법에서 제조된 몰드 부품들은 예를 들어 섬유 보강된 복합 몰드 부품들일 수 있다. 이 목적을 위하여, 공동은 예를 들어 층을 이루고 있는 그리고/또는 짜인(woven) 섬유 매트와 같은 코어로 형성될 수 있다. 이러한 섬유 매트는 예를 들어 탄소 섬유, 유리 섬유 또는 다른 종류의 섬유를 함유할 수 있다.
고압 수지 전이 성형 공구는 제 1 및 제 2 몰드 절반 이외에, 경우에 따라서는 완성된 몰드 부품의 언더컷을 몰드로부터 분리할 수 있기 위하여 추가의 몰든 절반들을 구비할 수도 있다. 공동을 개방 및 폐쇄하기 위하여, 선택적으로 몰드 절반들 중에서 단 하나의 몰드 절반만 이동될 수 있거나 2개의, 다수의 또는 전체의 몰드 절반이 시간에 걸쳐서 차례로 또는 동시에 이동될 수 있다. 공동은 몰드 절반들 사이에 둘러싸여 있는 공동부로서, 몰드 부품을 형성하기 위해 수지로 채워진다.
제 2 밀봉 장치가 제 1 몰드 절반과 제 2 몰드 절반 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉시키는 예비 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 진공화될 수 있다. 이 예비 폐쇄 위치에서는, 전단 에지 간극(shearing edge gap) 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 아직까지 확대되지 않거나 적어도 아직까지는 현저하게 확대되지 않을 정도의 폭만큼, 기존의 전단 에지 간극이 개방될 수 있다. 예비 폐쇄 위치에서는, 몰드 절반들이 이미 최종 폐쇄 위치 - 이 최종 폐쇄 위치에서는 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 이미 확대되었음 - 로 이동된 경우보다 더 쉽게 그리고/또는 더 완전하게 공동의 진공화가 이루어질 수 있다. 이때, 경우에 따라서는 유입되는 수지 내부에 혹은 수지에 의해 형성된 몰드 부품 내부에 공기 봉입량이 남게 될 위험이 줄어들 수 있다. 그럼으로써, 공동 내부에 삽입된 코어의 특히 완전한 관통 침지 상태도 개선될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제 2 밀봉 장치에 의해서는, 공동의 진공화가 시간상 더 일찍 시작될 수 있는데, 말하자면 2개의 몰드 절반이 최종 폐쇄 위치에 도달하기 전에 이미 시작될 수 있다. 따라서, 사이클 시간도 줄어들 수 있고, 이와 더불어 몰드 부품의 제조도 더 효과적으로, 특히 더 경제적으로 이루어질 수 있다.
예비 폐쇄 위치에서는, 제 1 밀봉 장치가 아직까지 마주 놓인 몰드 절반에 밀봉 방식으로 인접하지 않는다.
더 상세하게 말하자면, 제 2 밀봉 장치 또는 예를 들어 중공 챔버를 갖춘 밀봉 끈일 수 있는 유연한 밀봉부는, 특히 간극 주입시에 공동이 아직까지 완전하게 폐쇄되지 않은 경우에도 이 공동을 진공화할 수 있게 해준다. 완전히 압축된 상태, 즉 최종 폐쇄 위치에서 몰드가 폐쇄된 상태에서는, 이 제 2 밀봉 장치가, 몰드 내부 압력을 조절 파라미터로서 평가할 수 있기 위하여, 이와 같은 몰드 내부 압력을 일정하고 재생 가능하게 보장해줄 수 있는 추가의 안전 수단이 된다.
본 발명에 따른 방법의 추가의 일 실시 예에서, 적어도 부분적인 또는 완전한 진공화는, 폐쇄 동작이 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 계속 진행되는 것과 동시에 실시될 수 있다. 그럼으로써, 공동의 진공화는 시간상 더 일찍 시작될 수 있는데, 말하자면 2개의 몰드 절반이 최종 폐쇄 위치에 도달하기 전에 이미 시작될 수 있다. 따라서, 사이클 시간도 줄어들 수 있고, 이와 더불어 몰드 부품의 제조도 더 효과적으로, 특히 더 경제적으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 대안적인 일 실시 예에서, 적어도 부분적인 또는 완전한 진공화는, 예비 폐쇄 위치에서 폐쇄 동작이 계속 진행되기 전에 실시될 수 있다.
모든 실시 예들에서, 이 방법은 다음과 같은 추가의 단계들을 포함할 수 있다:
- 전단 에지 간극을 추가로 구비하는 고압 수지 전이 성형 공구를 제공하는 단계로서, 이때 전단 에지 간극의 간극 폭은 제 2 몰드 절반으로부터 제 1 몰드 절반까지의 간격을 조정함으로써 변경될 수 있으며,
- 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 이 예비 폐쇄 위치에서 전단 에지 간극은, 공기가 공동으로부터 전단 에지 간극을 통해서 진공화될 수 있을 정도의 간극 폭을 가지며,
- 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 이 최종 폐쇄 위치에서 전단 에지 간극은, 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대된, 예비 폐쇄 위치에 비해 줄어든 간극 폭을 갖는다.
이때, 전단 에지 간극의 간극 폭은, 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 한 가지 폐쇄 동작을 실행한 후에 전단 에지 간극이, 공기가 공동으로부터 전단 에지 간극을 통해서 진공화될 수 있을 정도의 간극 폭을 갖도록, 제 2 몰드 절반으로부터 제 1 몰드 절반까지의 간격을 조정함으로써 변경될 수 있으며, 그리고 이때 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항은 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 아직까지 확대되지 않았거나 적어도 아직까지는 현저하게 확대되지 않았으며, 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 더 실행한 후에 전단 에지 간극은, 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대된, 예비 폐쇄 위치에 비해 줄어든 간극 폭을 갖는다.
이때, 전단 에지 간극은 편향부를 가질 수 있으며, 이와 관련하여 소멸 구간도 형성할 수 있다. 이 편향부는, 특별히 스트랜드 증착(strand depositing) 방법에서 코어의 위치 설정을 용이하게 해주는 평면 오프셋을 발생한다. 예를 들어 폐쇄 압력이 과도하거나 지나치게 적은 경우와 같이 오작동이 발생할 수 있는 경우에, 이 편향부는, 수지 혹은 모재(母材)(matrix)가 계속해서 공구로부터 직접 배출되는 상황을 방지해줄 수 있으며, 이와 같은 직접 배출 상황은 손상의 위험을 야기할 수 있다.
편향부 내에 있는 간극은, 주입 마지막에 이 영역에 도달하는 수지 혹은 모재가 소멸 될 정도로 이 편향부의 전체 길이에 걸쳐서 또는 부분적으로 좁게 형성될 수 있는데, 다시 말해 이 간극은 배기를 위해 충분한 정도의 폭을 갖는다. 하지만, 점성의 모재에 의해서는, 유동 선단(flow front)을 정지시킬 정도로 높은 배압이 발생한다. 편향 구간의 일 부분이 분리 평면에 대하여 90°의 각도만큼 편향되면, 이 간극 범위는 간극 주입시에도, 즉 공구가 아직까지 완전히 폐쇄되지 않은 경우에도 작용을 한다.
대안적으로 또는 보완적으로, 본 발명에 따른 방법은 다음과 같은 추가의 단계들을 포함할 수 있다:
- 핀치 에지(pinch edge)를 추가로 구비하는 고압 수지 전이 성형 공구를 제공하는 단계로서, 상기 핀치 에지는, 공동 내에 배치된 코어를 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반 사이에 위치 올바르게 고정하도록 형성되어 있으며,
- 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행하는 단계로서, 이 예비 폐쇄 위치에서 코어는 핀치 에지에 의해 한 편으로는 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반 사이에 위치 올바르게 고정되어 있고, 다른 한 편으로는 공동의 진공화를 위하여 공기를 충분히 통과시킬 수 있는 상태로 유지되며,
- 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 이 최종 폐쇄 위치에서 코어는 핀치 에지에 의해 손상 없이 단단히 고정되어 있고, 이때 핀치 에지의 영역에 있는 코어를 관통하는 수지 흐름의 유동 저항은, 특히 핀치 에지에 의해서 영향을 받지 않은 코어 섹션 내에서도, 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대되어 있다.
핀치 에지는 특히 전체 공동 주변을 둘러싸면서 진행할 수 있다. 핀치 에지는 코어과 관련하여, 이 코어가 주변을 둘러싸면서 핀치 에지 상에 혹은 핀치 에지 위에 놓이도록 진행할 수 있다. 몰드의 폐쇄 상태에서 코어가 충분히 고정되기는 하지만 지나치게 강하게 압착되지 않도록, 핀치 에지의 높이가 공동의 높이와 관련하여 선택될 수 있음으로써, 결과적으로 부분적으로 코어로 채워져 있는 남아 있는 간극에 걸쳐서 진공화 혹은 배기 상태가 보장된다. 핀치 에지의 기하학적인 구조는, 코어가 손상됨이 없이 그리고/또는 핀치 에지가 반드시 필요한 추가의 폐쇄 압력을 발생하지 않으면서도, 이 코어가 충분히 고정되도록 선택될 수 있다.
더 상세하게 말하자면, 핀치 에지의 기능은 특히 코어를 고정시키는 것, 진공화 혹은 배기 기능을 가능케 하는 것 그리고 모재를 위한 정체 단계를 형성하는 것일 수 있다. 이와 같은 기능들에 의해서, 모재가 코어로 채워진 공동으로부터 점 형태로 조기에 배출되어, 내부 유동 선단의 외부 영역에 먼저 도달함으로써, 공동의 배기를 방해하는 상황이 방지될 수 있다.
본 발명에 따른 과제는 또한 고압 수지 전이 성형 공구에 의해서, 특히 전술된 방법을 실시하도록 설계된 고압 수지 전이 성형 공구에 의해서 해결되며, 이 공구는 제 1 몰드 절반, 제 2 몰드 절반 그리고 하나 이상의 제 1 밀봉 장치 및 제 2 밀봉 장치를 구비하며, 이때 제 1 밀봉 장치는, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있는 고압 수지 전이 성형 공구의 최종 폐쇄 위치에서, 2개의 몰드 절반을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있으며, 그리고 이때 제 2 밀봉 장치는, 고압 수지 전이 성형 공구의 예비 폐쇄 위치에서, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 진공화될 수 있도록, 제 1 몰드 절반과 제 2 몰드 절반 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉하도록 형성되어 있다.
고압 수지 전이 성형 공구는 제 1 및 제 2 몰드 절반 이외에, 경우에 따라서는 예를 들어 완성된 몰드 부품의 언더컷을 몰드로부터 분리할 수 있기 위하여 추가의 몰든 절반들을 구비할 수도 있다. 공동을 개방 및 폐쇄하기 위하여, 선택적으로 몰드 절반들 중에서 단 하나의 몰드 절반만 이동될 수 있거나 2개의, 다수의 또는 전체의 몰드 절반이 시간에 걸쳐서 차례로 또는 동시에 이동될 수 있다. 공동은 몰드 절반들 사이에 둘러싸여 있는 공동부로서, 몰드 부품을 형성하기 위해 수지로 채워진다.
제 2 밀봉 장치가 제 1 몰드 절반과 제 2 몰드 절반 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉시키는 예비 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반에 의해 둘러싸인 공동이 진공화될 수 있다. 이 예비 폐쇄 위치에서는, 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 아직까지 확대되지 않거나 적어도 아직까지는 현저하게 확대되지 않을 정도의 폭만큼, 기존의 전단 에지 간극이 개방될 수 있다. 예비 폐쇄 위치에서는, 몰드 절반들이 이미 최종 폐쇄 위치 - 이 최종 폐쇄 위치에서는 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 이미 확대되었음 - 로 이동된 경우보다 더 쉽게 그리고/또는 더 완전하게 공동의 진공화가 이루어질 수 있다. 이때, 경우에 따라서는 유입되는 수지 내부에 혹은 수지에 의해 형성된 몰드 부품 내부에 공기 봉입량이 남게 될 위험이 줄어들 수 있다. 그럼으로써, 공동 내부에 삽입된 코어의 특히 완전한 관통 침지 상태도 개선될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 제 2 밀봉 장치에 의해서는, 공동의 진공화가 시간상 더 일찍 시작될 수 있는데, 말하자면 2개의 몰드 절반이 최종 폐쇄 위치에 도달하기 전에 이미 시작될 수 있다. 따라서, 사이클 시간도 줄어들 수 있고, 이와 더불어 몰드 부품의 제조도 더 효과적으로, 특히 더 경제적으로 이루어질 수 있다.
예비 폐쇄 위치에서는, 제 1 밀봉 장치가 아직까지 마주 놓인 몰드 절반에 밀봉 방식으로 인접하지 않는다.
제 2 밀봉 장치 또는 예를 들어 중공 챔버를 갖춘 밀봉 끈일 수 있는 유연한 밀봉부는, 특히 간극 주입시에 공동이 아직까지 완전하게 폐쇄되지 않은 경우에도 이 공동을 진공화할 수 있게 해준다. 완전히 압축된 상태, 즉 최종 폐쇄 위치에서 몰드가 폐쇄된 상태에서는, 이 제 2 밀봉 장치가, 몰드 내부 압력을 조절 파라미터로서 평가할 수 있기 위하여, 이와 같은 몰드 내부 압력을 일정하고 재생 가능하게 보장해줄 수 있는 추가의 안전 수단이 된다.
고압 수지 전이 성형 공구에서, 제 2 밀봉 장치는 공동 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는 밀봉 밴드를 구비할 수 있으며, 이 밀봉 밴드는 2개의 몰드 절반 중에 하나의 몰드 절반에 고정되어 있고, 이 밀봉 밴드가 예비 폐쇄 위치에서는 2개 몰드 절반 중에 다른 하나의 몰드 절반에 기밀 방식으로 인접하도록 형성되어 있으며, 그리고 최종 폐쇄 위치에서는 제 1 밀봉 장치가 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 2개 몰드 절반 중에 이 다른 하나의 몰드 절반에서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있게 밀봉되면서 접하도록, 압축 가능하게 형성되어 있다.
이때, 최종 폐쇄 위치는 제로 지지부에 상응할 수 있다. 이와 같은 제조 지지부는 주변을 둘러싸도록 형성될 수 있고, 공동이 항상 최적으로 폐쇄되어 일정한 높이를 갖도록 보장해준다. 제로 지지부가 채워질 공동으로부터 공간상 상대적으로 멀리 떨어져 있으면, 코어 혹은 모재에 의해서 이 제로 지지부가 오염되거나 손상될 위험이 매우 적어진다. 이때, 고정된 밀봉부는 공동의 용적을 명확하게 그리고 일정하게 제한할 수 있다. 그럼으로써, 몰드 내부 압력의 파형이 명확하게 그리고 확실하게 재생될 수 있다. 이로써, 이 몰드 내부 압력의 파형은 명확한 품질 특징이 되고, 충전 공정을 조절하기 위해 사용될 수 있다. 이 고정된 밀봉부는 후속하는 유연한 밀봉부가 모재와 접촉되는 상황을 막아줄 수 있으며, 이로써 경우에 따라서는 유연한 밀봉부의 수명을 수 배까지 연장해준다.
고압 수지 전이 성형 공구의 제 1 몰드 절반은 특수한 일 실시 예에서 공동 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는 그루브(groove)를 구비할 수 있으며, 이 그루브 내부에는 제 2 밀봉 장치, 특히 밀봉 밴드가 삽입되어 있다.
이와 같은 주변을 둘러싸는 그루브는 진공 채널 및 모재 트랩 또는 수지 트랩을 형성할 수 있다. 이 주변을 둘러싸는 그루브는 진공 유닛에 대한 연결부를 구비한다. 이러한 주변을 둘러싸는 채널에 의해서는, 진동이 최적으로, 주변에 걸쳐서 공동을 진공화하도록 보장되었다. 이 그루브의 용적이 초과량의 모재를 수용함으로써, 결과적으로 모재는 압력 피크를 발생할 수 없게 된다. 그루브의 기하학적 구조는, 예를 들어 발열 반응으로 인해 코어의 연소를 발생시킬 수 있는 모재 벽 두께가 생성되지 않도록 형성되어 있다.
밀봉 밴드는 특히 탄성적인 제 1 섹션 및 특히 탄성적인 제 2 섹션을 구비할 수 있으며, 이때 제 1 섹션은 주변을 둘러싸는 그루브 내부에 삽입되어 있고, 제 2 섹션은 고압 수지 전이 성형 공구의 개방 위치에서 그루브로부터 제 2 몰드 절반의 방향으로 돌출한다.
대안적으로 또는 보완적으로, 밀봉 밴드는 하나 이상의 중공 챔버, 특히 탄성적인 제 1 섹션 내에 있는 제 1 중공 챔버 및 탄성적인 제 2 섹션 내에 있는 제 2 중공 챔버를 갖춘 탄성적인 밀봉 끈으로서 형성될 수 있다.
고압 수지 전이 성형 공구의 모든 실시 예들에서, 제 1 밀봉 장치는 공동과 제 2 밀봉 장치, 특히 밀봉 밴드 사이에 공동 주변을 폐쇄된 상태로 둘러싸면서 배치될 수 있다.
고압 수지 전이 성형 공구는 전단 에지 간극을 구비할 수 있으며, 이 전단 에지의 간극 폭은, 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 한 가지 폐쇄 동작을 실행한 후에 전단 에지 간극이, 공기가 공동으로부터 전단 에지 간극을 통해서 진공화될 수 있을 정도의 간극 폭을 갖도록, 제 2 몰드 절반으로부터 제 1 몰드 절반까지의 간격을 조정함으로써 변경될 수 있으며, 그리고 특히 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항은 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 아직까지 확대되지 않았으며, 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 더 실행한 후에 전단 에지 간극은, 전단 에지 간극 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대된, 예비 폐쇄 위치에 비해 줄어든 간극 폭을 갖는다.
상기와 같은 전단 에지 간극에 대하여 대안적으로 또는 보완적으로, 고압 수지 전이 성형 공구는 핀치 에지를 구비할 수 있으며, 이 핀치 에지는, 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행한 후에는, 코어가 핀치 에지에 의해 한 편으로는 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반 사이에 위치 올바르게 고정되어 있고, 다른 한 편으로는 공동의 진공화를 위하여 공기를 충분히 통과시킬 수 있는 상태로 유지되게끔, 그리고 2개의 몰드 절반 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행한 후에는, 코어가 핀치 에지에 의해 손상 없이 단단히 고정되어 있고, 이때 핀치 에지의 영역에 있는 코어를 관통하는 수지 흐름의 유동 저항이, 특히 핀치 에지에 의해서 영향을 받지 않은 코어 섹션 내에서도, 공동 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대되게끔, 공동 내에 배치된 코어가 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반 사이에 위치 올바르게 고정되도록 형성되어 있다.
고압 수지 전이 성형 공구는 또한 공동 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는, 특히 2개의 몰드 절반 중에 하나의 몰드 절반 내에, 특히 제 2 밀봉 장치를 구비하는 제 1 몰드 절반 내에 주변을 둘러싸는 그루브로서 형성된 수지 트랩도 구비할 수 있으며, 이때 수지 트랩에는, 이 수지 트랩의 형상에 의해 주변을 둘러싸는 진공 채널을 형성하기 위하여, 진공화 펌프를 연결하기 위한 흡인 채널이 연통되어 있다.
본 발명의 일 실시 예는 첨부된 개략적인 도면들에 예로서 도시되어 있다. 도면에 대한 설명:
도 1은 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구를 개방 위치에서 도시한 개략적인 부분 단면도이고;
도 2는 도 1에 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구를 예비 폐쇄 위치에서 도시한 개략적인 부분 단면도이며;
도 3은 도 1에 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구를 최종 폐쇄 위치에서 도시한 개략적인 부분 단면도이고;
도 4는 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구의 제 1 몰드 절반을 도시한 평면도로서, 이때 제 1 몰드 절반은 공동 및 이 공동 주변을 둘러싸는 수지 트랩을 구비하며; 그리고
도 5는 도 4에 도시된 제 1 몰드 절반을 절단선 A-A를 따라 전달하여 도시한 단면도이다.
도 1은 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구를 개방 위치에서 도시한 개략적인 부분 단면도이고;
도 2는 도 1에 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구를 예비 폐쇄 위치에서 도시한 개략적인 부분 단면도이며;
도 3은 도 1에 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구를 최종 폐쇄 위치에서 도시한 개략적인 부분 단면도이고;
도 4는 예로서 제시된 고압 수지 전이 성형 공구의 제 1 몰드 절반을 도시한 평면도로서, 이때 제 1 몰드 절반은 공동 및 이 공동 주변을 둘러싸는 수지 트랩을 구비하며; 그리고
도 5는 도 4에 도시된 제 1 몰드 절반을 절단선 A-A를 따라 전달하여 도시한 단면도이다.
도 1에는, 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 일 부분이 횡단면도로 도시되어 있다. 고압 수지 전이 성형 공구(1)는 제 1 몰드 절반(3) 및 제 2 몰드 절반(5)을 구비한다. 도면에 도시된 실시 예에서, 제 2 몰드 절반(5)은 혼합 헤드(7)를 구비하며, 이 혼합 헤드는 노즐 출구(9)를 포함하고, 이 노즐 출구를 통해서 모재, 즉 액체 상태의 또는 가소화된 수지가 제 1 몰드 절반(3) 및 제 2 몰드 절반(5)에 의해 제한된 공동(11) 내부로 삽입될 수 있다. 노즐 출구(9)는 제 2 몰드 절반(5)의 상부 공동 벽(13)과 동일한 높이에서 끝난다. 상부 공동 벽(13) 내에는 또한 상부 전단 에지(15) 및 예를 들어 도면에 상세하게 도시되어 있지 않고 당업자에 기본적으로 공지되어 있는, 진공화 펌프(19)를 연결하기 위한 흡인 채널(17)이 설치되어 있다.
도면에 도시된 실시 예에서, 제 1 몰드 절반(3)은 하부 공동 벽(21)을 구비한다. 공동(11) 내부에서 하부 공동 벽(21)은 핀치 에지(23)를 구비한다. 핀치 에지(23)는, 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 도 1에 따른 개방 위치로부터 도 2에 따른 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행한 후에는, 코어(27)가 핀치 에지(23)에 의해 한 편으로는 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반(3, 5) 사이에 위치 올바르게 고정되어 있고, 다른 한 편으로는 공동(11)의 진공화를 위하여 공기를 충분히 통과시킬 수 있는 상태로 유지되게끔, 그리고 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 도 2에 따른 예비 폐쇄 위치로부터 도 3에 따른 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행한 후에는, 코어(27)가 핀치 에지(23)에 의해 손상 없이 단단히 고정되어 있고, 이때 핀치 에지(23)의 영역에 있는 코어(27)를 관통하는 수지 흐름의 유동 저항이, 특히 핀치 에지(23)에 의해서 영향을 받지 않은 코어 섹션 내에서도, 공동(11) 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대되게끔, 공동(11) 내에 배치된 코어(27)가 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반(3, 5) 사이에 위치 올바르게 고정되도록 형성될 수 있다.
핀치 에지(23)는 주변을 둘러싸면서 폐쇄된 상태로 공동(11) 내부에서 연장되고, 특히 도시된 실시 예에서는 코어(27)의 가장자리 영역(25) 주변을 둘러싸면서 연장된다. 코어(27)는 예를 들어 모재 혹은 수지로 관통 침지되고, 둘레에 사출되며 그리고/또는 압축되는 섬유 직물 매트일 수 있다. 전단 에지 갭(29)(도 3)을 형성하기 위하여, 제 1 몰드 절반(3)은 상부 전단 에지(15)에 상응하는 하부 전단 에지(31)를 구비한다.
전단 에지 간극(29)의 간극 폭(T)은, 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 도 1에 따른 개방 위치로부터 도 2에 따른 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실시한 후에는, 전단 에지 간극(29)이, 공기가 공동(11)으로부터 전단 에지 간극(29)을 통해서 진공화될 수 있을 정도의 간극 폭(T)을 갖고, 이때 전단 에지 간극(29) 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동(11) 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 아직까지는 확대되지 않도록, 그리고 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 도 2에 따른 예비 폐쇄 위치로부터 도 3에 따른 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행한 후에는, 전단 에지 간극(29)이, 전단 에지 간극(29) 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동(11) 내에서의 이 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대된, 도 2에 따른 예비 폐쇄 위치에 비해 줄어든 간극 폭(S)을 갖도록, 제 2 몰드 절반(5)으로부터 제 1 몰드 절반(3)까지의 간격을 조정함으로써 변경될 수 있다.
수지 트랩(33)은 공동(11)으로부터 출발해서 외부로 하부 전단 에지(31)를 뒤따라 간다. 수지 트랩(33)은 제 1 몰드 절반(3) 내에 형성되어 있다.
도 4에 더 상세하게 도시되어 있는 바와 같이, 수지 트랩(33)은 자신의 형상에 의해서 동시에 주변을 둘러싸는 진공 채널(35)을 형성한다. 진공 채널(35)에는 흡인 채널(17)(도 1)이 연결되어 있다. 수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35)은 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸도록 형성되어 있다. 도면에 도시된 실시 예에서, 수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35)은 제 1 몰드 절반(3) 내에 주변을 둘러싸는 그루브로서 구현되어 있다.
수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35)은 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는, 제 1 몰드 절반(3) 내에 있는 그루브를 형성하며, 이 그루브에는, 수지 트랩(33)의 형상에 의해 주변을 둘러싸는 진공 채널(35)을 형성하기 위하여 진공화 펌프(19)에 연결하기 위한 흡인 채널(17)(도 1)이 연통된다. 수지 트랩(33), 특히 주변을 둘러싸는 그루브는, 도 5에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이, 제 1 깊이(T1)의 제 1 영역(55)에서는, 제 2 깊이(T2)의 제 2 영역(57) 내에서의 경우보다 더 많은 양의 수지가 더 짧은 시간 안에 수용되거나 흡인될 수 있도록 치수 설계될 수 있다. 깊이(T1)보다 더 낮은 깊이(T2)의 제 2 영역(57)에서는, 그루브가 유동 브레이크와 같은 작용을 한다. 다시 말해, 깊이(T2)를 갖는 그루브의 제 2 영역(57)은 간극 폭(T)의 전단 에지 간극(29)과 유사하게 작용을 한다. 깊이(T2)를 갖는 제 2 영역(57) 내부로 유입되는 수지가, 깊이(T1)를 갖는 제 1 영역(55)으로 유입되는 수지보다 더 강하게 제동됨으로써, 결과적으로 특히 전단 에지 간극(29) 내에서도 수지가 이 제 2 영역(57) 내부로 먼저 유입되는 상황이 방지되거나 적어도 명확하게 줄어든다. 따라서, 도면에 도시된 실시 예에서, 수지가 섹션 방식으로 예를 들어 직사각형 공동(11)의 세로 에지 영역으로 먼저 유입되는 상황이 방지되거나 적어도 명확하게 줄어들게 되며, 이와 달리 수지가 예로 제시된 직사각형 공동(11)의 모서리 영역에서 대각선 방향으로 신속하게 흐르는 동작은 제동되지 않는다. 제 1 영역(55) 및 제 2 영역(57)이 공동(11)을 통과하는 수지 흐름을 둘레에 걸쳐서 균일하거나 적어도 거의 균일하게 유지할 수 있도록 형성되어 있는 한, 공동(11)의 형상, 크기, 형태 및/또는 외부 윤곽에 따라서 제 1 영역(55) 및 제 2 영역(57)의 개수, 형상, 크기, 형태 및/또는 외부 윤곽, 특히 깊이가 다르게 형성될 수 있다. 수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35)이 완전히 채워질 때까지는, 수지가 바람직하게 않게 앞서는 상황이 방지되어야만 하는데, 그 이유는 수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35)의 완전한 충전이 공동(11)의 적절한 충전을 방해할 수 있기 때문이다.
전단 에지(31)에 마주 놓여 있는 수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35)의 일 측에서 제 1 몰드 절반(3) 내에는 제 1 밀봉 장치(37)가 배치되어 있다. 제 1 밀봉 장치(37)는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있는 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 최종 폐쇄 위치(도 3)에서, 2개의 몰드 절반을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있다. 제 1 밀봉 장치(37)가 도 1에서는 흑색으로 도시된, 주변을 둘러싸는 별도의 릿지(ridge)로서 도시되어 있지만, 제 1 밀봉 장치(37)는 제 1 몰드 절반(3)과 일체로 형성될 수 있다. 이 목적을 위하여, 제 1 밀봉 장치(37)는 예를 들어 제 1 몰드 절반(3)의 하부 몰드 절반 벽(39) 내에서는 돌출부에 의해서 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 제 1 밀봉 장치(37)는 제 1 몰드 절반(3)의 금속 재료에 의해서 형성될 수 있다. 도시된 실시 예에서, 제 1 밀봉 장치(37)는 폐쇄된 상태에서 수지 트랩(33) 혹은 진공 채널(35) 및 공동(11) 주변을 포괄적으로 둘러싼다. 제 1 밀봉 장치(37)에 의해서는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있도록, 공동(11)이 최종 폐쇄 위치(도 3)에서 밀봉된다.
제 1 밀봉 장치(37)의 외부 둘레에서도 마찬가지로 제 2 밀봉 장치(41)가 폐쇄된 상태에서 주변을 포괄적으로 둘러싼다.
제 2 밀봉 장치(41)는, 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 예비 폐쇄 위치(도 2)에서, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 진공화될 수 있게끔, 제 1 몰드 절반(3)과 제 2 몰드 절반(5) 사이의 개방 간극(S)을 기밀 방식으로 밀봉하도록 형성되어 있다.
제 2 밀봉 장치(41)는, 도시된 실시 예에 나타나 있는 바와 같이, 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는 밀봉 밴드(43)를 구비할 수 있으며, 이 밀봉 밴드는 제 1 몰드 절반(3)에 고정되어 있고, 이 밀봉 밴드(43)가 도 2에 따른 예비 폐쇄 위치에서는 제 2 몰드 절반(5)에 기밀 방식으로 인접하도록 형성되어 있으며, 그리고 도 3에 따른 최종 폐쇄 위치에서는 제 1 밀봉 장치(37)가 고압 수지 전이 성형 방법에 의해 제 2 몰드 절반(5)에서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있게 밀봉되면서 접하도록, 압축 가능하게 형성되어 있다.
제 2 밀봉 장치(41)를 제 1 몰드 절반(3)에 고정 혹은 지지하기 위하여, 제 1 몰드 절반(3)은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는 그루브(45)를 구비할 수 있으며, 이 그루브 내부에는 제 2 밀봉 장치(41), 특히 밀봉 밴드(43)가 삽입되어 있다.
도면에 도시되어 있는 바와 같이, 구체적인 일 실시 예에서는, 밀봉 밴드(43)가 특히 탄성적인 제 1 섹션(47) 및 특히 탄성적인 제 2 섹션(49)을 구비하며, 이때 제 1 섹션은 주변을 둘러싸는 그루브(45) 내부에 삽입되어 있고, 제 2 섹션은 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 개방 위치에서 그루브(45)로부터 완전히 제 2 몰드 절반(5)의 방향으로 돌출한다.
각각의 도면에 도시되어 있는 바와 같이, 밀봉 밴드(43)는 탄성적인 제 1 섹션(47) 내에 있는 제 1 중공 챔버(51) 및 탄성적인 제 2 섹션(49) 내에 있는 제 2 중공 챔버(53)를 갖춘 탄성적인 밀봉 끈으로서 형성될 수 있다.
1: 고압 수지 전이 성형 공구
3: 제 1 몰드 절반
5: 제 2 몰드 절반
7: 혼합 헤드
9: 노즐 출구
11: 공동
13: 상부 공동 벽
15: 상부 전단 에지
17: 흡인 채널
19: 진공화 펌프
21: 하부 공동 벽
23: 핀치 에지
25: 가장자리 영역
27: 코어
29: 전단 에지 간극
31: 하부 전단 에지
33: 수지 트랩
35: 진공 채널
37: 제 1 밀봉 장치
39: 하부 몰드 절반 벽
41: 제 2 밀봉 장치
43: 밀봉 밴드
45: 그루브
47: 제 1 섹션
49: 제 2 섹션
51: 제 1 중공 챔버
53: 제 2 중공 챔버
55: 제 1 영역
57: 제 2 영역
S, T, T1, T2: 간극 폭
3: 제 1 몰드 절반
5: 제 2 몰드 절반
7: 혼합 헤드
9: 노즐 출구
11: 공동
13: 상부 공동 벽
15: 상부 전단 에지
17: 흡인 채널
19: 진공화 펌프
21: 하부 공동 벽
23: 핀치 에지
25: 가장자리 영역
27: 코어
29: 전단 에지 간극
31: 하부 전단 에지
33: 수지 트랩
35: 진공 채널
37: 제 1 밀봉 장치
39: 하부 몰드 절반 벽
41: 제 2 밀봉 장치
43: 밀봉 밴드
45: 그루브
47: 제 1 섹션
49: 제 2 섹션
51: 제 1 중공 챔버
53: 제 2 중공 챔버
55: 제 1 영역
57: 제 2 영역
S, T, T1, T2: 간극 폭
Claims (14)
- 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 몰드 부품, 특히 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법으로서,
- 고압 수지 전이 성형 공구(1)를 제공하는 단계로서, 상기 공구가 제 1 몰드 절반(3), 제 2 몰드 절반(5) 그리고 하나 이상의 제 1 밀봉 장치(37) 및 제 2 밀봉 장치(41)를 구비하며, 상기 밀봉 장치는, 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 폐쇄 위치에서 2개의 몰드 절반(3, 5)을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있는 단계;
- 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행하는 단계로서, 상기 예비 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 진공화될 수 있도록, 상기 제 2 밀봉 장치(41)가 제 1 몰드 절반(3)과 제 2 몰드 절반(5) 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉하는 단계;
- 제 2 밀봉 장치(41)를 이용해서 기밀 방식으로 밀봉된 공동(11)으로부터 공기를 펌핑함으로써, 공동(11)을 진공화하는 단계; 및
- 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 상기 최종 폐쇄 위치에서는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있도록, 제 1 밀봉 장치(37)가 제 1 몰드 절반(3)을 제 2 몰드 절반(5)에 대하여 밀봉하는 단계를 포함하는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항에 있어서,
적어도 부분적인 또는 완전한 진공화를, 폐쇄 동작이 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 계속 진행되는 것과 동시에 실시하는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
적어도 부분적인 또는 완전한 진공화를, 예비 폐쇄 위치에서 폐쇄 동작이 계속 진행되기 전에 실시하는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 전단 에지 간극(29)을 추가로 구비하는 고압 수지 전이 성형 공구(1)를 제공하는 단계로서, 상기 전단 에지 간극의 간극 폭(T)은 제 2 몰드 절반(5)으로부터 제 1 몰드 절반(3)까지의 간격을 조정함으로써 변경될 수 있는 단계;
- 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행하는 단계로서, 상기 예비 폐쇄 위치에서 전단 에지 간극(29)은, 공기가 공동(11)으로부터 전단 에지 간극(29)을 통해서 진공화될 수 있을 정도의 간극 폭(T)을 갖는 단계; 및
- 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 상기 최종 폐쇄 위치에서 전단 에지 간극(29)은, 상기 전단 에지 간극(29) 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동(11) 내에서의 상기 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대되는, 예비 폐쇄 위치에 비해 줄어든 간극 폭(T)을 갖는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
- 핀치 에지(23)를 추가로 구비하는 고압 수지 전이 성형 공구(1)를 제공하는 단계로서, 상기 핀치 에지(23)가 공동(11) 내에 배치된 코어(27)를 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반(3, 5) 사이에 위치 올바르게 고정하도록 형성되어 있는 단계;
- 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행하는 단계로서, 상기 예비 폐쇄 위치에서는 코어(27)가 핀치 에지(23)에 의해 한 편으로는 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반(3, 5) 사이에 위치 올바르게 고정되어 있고, 다른 한 편으로는 공동(11)의 진공화를 위하여 공기를 충분히 통과시킬 수 있는 상태로 유지되는 단계; 및
- 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행하는 단계로서, 상기 최종 폐쇄 위치에서는 코어(27)가 핀치 에지(23)에 의해 손상 없이 단단히 고정되어 있고, 이때 핀치 에지(23)의 영역에 있는 코어(27)를 관통하는 수지 흐름의 유동 저항은, 특히 상기 핀치 에지(23)에 의해서 영향을 받지 않은 코어 섹션 내에서도, 공동(11) 내에서의 상기 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대되어 있는 단계를 추가로 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공정에 의해 플라스틱으로 이루어진 복합 재료 부품을 제조하기 위한 방법. - 고압 수지 전이 성형 공구, 특히 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 실시하도록 설계된 고압 수지 전이 성형 공구(1)로서, 제 1 몰드 절반(3), 제 2 몰드 절반(5) 그리고 하나 이상의 제 1 밀봉 장치(37)를 구비하며, 상기 제 1 밀봉 장치는, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 고압 수지 전이 성형 방법에 의해 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있는 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 최종 폐쇄 위치에서, 2개의 몰드 절반(3, 5)을 서로에 대하여 밀봉하도록 형성되어 있는, 고압 수지 전이 성형 공구에 있어서,
상기 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 예비 폐쇄 위치에서, 2개의 몰드 절반(3, 5)에 의해 둘러싸인 공동(11)이 진공화될 수 있도록, 제 1 몰드 절반(3)과 제 2 몰드 절반(5) 사이의 개방 간극을 기밀 방식으로 밀봉하도록 형성되어 있는 제 2 밀봉 장치(41)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 6 항에 있어서,
제 2 밀봉 장치(41)는 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는 밀봉 밴드(43)를 구비하며, 상기 밀봉 밴드는 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나의 몰드 절반에 고정되어 있고, 상기 밀봉 밴드(43)가 예비 폐쇄 위치에서는 2개 몰드 절반(3, 5) 중에 다른 하나의 몰드 절반에 기밀 방식으로 인접하도록 형성되어 있으며, 그리고 최종 폐쇄 위치에서는 제 1 밀봉 장치(37)가 고압 수지 전이 성형 방법에 의해서 2개 몰드 절반(3, 5) 중에 상기 다른 하나의 몰드 절반에서 누출 없이 수지로 완전히 채워질 수 있게 밀봉되면서 접하도록, 압축 가능하게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
제 1 몰드 절반(3)은 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는 그루브(45)를 구비하며, 상기 그루브 내부에는 제 2 밀봉 장치(41), 특히 밀봉 밴드(43)가 삽입되어 있는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 8 항에 있어서,
밀봉 밴드(43)는 특히 탄성적인 제 1 섹션(47) 및 특히 탄성적인 제 2 섹션(49)을 구비하며, 상기 제 1 섹션은 주변을 둘러싸는 그루브(45) 내부에 삽입되어 있고, 상기 제 2 섹션은 고압 수지 전이 성형 공구(1)의 개방 위치에서 상기 그루브(45)로부터 제 2 몰드 절반(5)의 방향으로 돌출하는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
밀봉 밴드(43)는 하나 이상의 중공 챔버(51, 53), 특히 탄성적인 제 1 섹션(47) 내에 있는 제 1 중공 챔버(51) 및 탄성적인 제 2 섹션(49) 내에 있는 제 2 중공 챔버(53)를 갖춘 탄성적인 밀봉 끈으로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
제 1 밀봉 장치(37)는 공동(11)과 제 2 밀봉 장치(41), 특히 밀봉 밴드(43) 사이에 공동(11) 주변을 폐쇄된 상태로 둘러싸면서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
전단 에지 간극(29)을 구비하며, 상기 전단 에지의 간극 폭(T)은, 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행한 후에 전단 에지 간극(29)이, 공기가 공동(11)으로부터 전단 에지 간극(29)을 통해서 진공화될 수 있을 정도의 간극 폭(T)을 갖도록, 제 2 몰드 절반(5)으로부터 제 1 몰드 절반(3)까지의 간격을 조정함으로써 변경될 수 있으며, 특히 전단 에지 간극(29) 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항은 공동(11) 내에서의 상기 수지 흐름의 유동 저항에 비해 아직까지 확대되지 않았으며, 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 실행한 후에 전단 에지 간극(29)은, 상기 전단 에지 간극(29) 내부로 유입되는 수지 흐름의 유동 저항이 공동(11) 내에서의 상기 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대된, 예비 폐쇄 위치에 비해 줄어든 간극 폭(T)을 갖는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
핀치 에지(23)를 구비하며, 상기 핀치 에지는, 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 개방 위치로부터 예비 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 실행한 후에는, 코어(27)가 핀치 에지(23)에 의해 한 편으로는 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반(3, 5) 사이에 위치 올바르게 고정되어 있고, 다른 한 편으로는 공동(11)의 진공화를 위하여 공기를 충분히 통과시킬 수 있는 상태로 유지되게끔, 그리고 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나 이상의 몰드 절반을 예비 폐쇄 위치로부터 최종 폐쇄 위치로 조정함으로써 폐쇄 동작을 계속 진행한 후에는, 코어(27)가 핀치 에지(23)에 의해 손상 없이 단단히 고정되어 있고, 상기 핀치 에지(23)의 영역에 있는 코어(27)를 관통하는 수지 흐름의 유동 저항이, 특히 핀치 에지(23)에 의해서 영향을 받지 않은 코어 섹션 내에서도, 공동(11) 내에서의 상기 수지 흐름의 유동 저항에 비해 확대되게끔, 공동(11) 내에 배치된 코어(27)가 수지로 관통 침지하기 위한 2개의 몰드 절반(3, 5) 사이에 위치 올바르게 고정되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구. - 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
공동(11) 주변을 폐쇄된 상태에서 둘러싸는, 특히 2개의 몰드 절반(3, 5) 중에 하나의 몰드 절반 내에, 특히 제 2 밀봉 장치(41)를 구비하는 제 1 몰드 절반(3) 내에 주변을 둘러싸는 그루브로서 형성된 수지 트랩(33)을 구비하며, 상기 수지 트랩에는, 상기 수지 트랩(33)의 형상에 의해 주변을 둘러싸는 진공 채널(35)을 형성하기 위하여, 진공화 펌프(19)를 연결하기 위한 흡인 채널(17)이 연통되는 것을 특징으로 하는, 고압 수지 전이 성형 공구.
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