KR20160057839A - Method for manufacturing prepreg of finished product - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a manufacturing method which enables processes of manufacturing, cutting, and stacking prepreg to automatically proceed in one process, wherein the processes conventionally and individually proceed, thereby having advantages in consistency of products and process control in accordance with automation. According to the present invention, a method for manufacturing prepreg of a finished product comprises the following steps of: manufacturing prepreg; temporarily solidifying the prepreg; loading the prepreg on a cutting plate; cutting and stacking the prepreg; and stacking the cut prepreg.

Description

완성품 형태의 프리프레그의 제조방법{Method for manufacturing prepreg of finished product}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a prepreg,

본 발명은 프리프레그의 제조방법 및 장치에 관한 것으로서, 구체적으로 프리프레그의 제조 공정, 제품 생산을 위한 재단 공정 및 적층 공정을 일련의 한 공정 내에서 수행하여, 소정의 완성품 형태를 가지는 프리프레그를 제조하는 방법 및 장치에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a prepreg manufacturing process, a cutting process for producing a prepreg, and a lamination process in a series of processes, thereby obtaining a prepreg having a predetermined finished product shape The present invention relates to a method and an apparatus for manufacturing a semiconductor device.

섬유 강화 복합재는 섬유에 수지를 함침시킨 중간 기재인 프리프레그를 제조하고, 다방향을 가진 완제품이 되도록 이를 재단 및 적층하여 원하는 형태로 가열 압착하여 수지를 경화시켜 성형하는 방법에 의해 주로 제조되고 있다. The fiber-reinforced composite material is mainly manufactured by a method of preparing a prepreg which is an intermediate substrate impregnated with a resin in a fiber, cutting and laminating the prepreg so as to be a multi-directional finished product, heating and pressing in a desired form to cure the resin .

프리프레그 제조에는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 모두 이용되고 있다. 열경화성 수지가 함침된 프리프레그는 통상, 열경화성 수지가 액상으로 담겨 있는 욕조에 원사나 원단을 함침하고, 이를 폭 방향으로 겹친 후, 건조하여 롤상으로 권취하여 제조된다. 열가소성 수지가 함침된 프리프레그는 열가소성 수지 펠렛이 담긴 욕조에 열을 가하여 용융을 시키고 여기에 원사나 원단을 함침하는 것과 같은 용융법이나, 필름법 등 열가소성 수지 공급 방식에 따라 다양한 방식으로 제조될 수 있다. 다양한 방식 중 경제성, 생산 용이성, 성형물의 품질 등을 고려할 때, 만족도가 가장 높은 필름법이 널리 이용되고 있다. 필름법에 따르면, 열가소성 수지가 함침된 프리그레그는 열가소성 수지 필름을 원사나 원단에 가열/가압하여 함침시킨 후 롤상으로 권취하여 제조된다. 이와 같이, 종래기술은 프리프레그를 반경화 상태인 B-스테이지의 롤 형태로만 제작하여, 사용자가 목적에 따라 이를 재단하고 적층하는 공정을 추가로 진행해 왔다. A thermosetting resin or a thermoplastic resin is used for preparing the prepreg. A prepreg impregnated with a thermosetting resin is usually prepared by impregnating a raw yarn or a fabric into a bath in which a thermosetting resin is contained in a liquid phase, laminating it in the width direction, and then drying and winding into a roll. The prepreg impregnated with the thermoplastic resin can be produced in various ways depending on the melting method such as melting the thermoplastic resin pellet by heating the bath containing the thermoplastic resin pellet and impregnating the raw material or the cloth with the thermoplastic resin pellet or the thermoplastic resin feeding method such as the film method have. Considering economical efficiency, ease of production, and quality of molding materials among various methods, the film method having the highest satisfaction is widely used. According to the film method, a pregreg which is impregnated with a thermoplastic resin is produced by impregnating a thermoplastic resin film with a raw yarn or a raw material by heating / pressing and winding it into a roll. Thus, in the prior art, the prepreg is manufactured only in the roll form of the semi-cured B-stage, and the user further cuts and stacks the prepreg in accordance with the purpose.

열가소성 수지나 열경화성 수지를 이용하여 롤 형태로 제조된 프리프레그는 재단 공정에서 소정의 형태로 제작되는데, 최종 제품의 물성 보강을 위하여 섬유 방향이 원래 형태에서 0도, 90도, 45도, -45도 등이 되도록 변경하면서 재단이 된다. 다방향으로 재단된 시트상의 프레프레그는 적층된 후, 가열 압착하여 프리프레그 완제품으로서 제조된다. Preforms prepared in roll form using thermoplastic resin or thermosetting resin are manufactured in a predetermined form in the cutting process. In order to reinforce the physical properties of the final product, the fiber direction is 0 degree, 90 degree, 45 degree, -45 And so on. A multi-directionally cut sheet of prepregs on a sheet is laminated and then heat pressed to produce a prepreg article.

적층 공정은 재단 공정에서 만들어진 시트상의 프리프레그를 원하는 두께와 물성을 갖도록 하는 것으로, 열경화성 또는 열가소성 프리프레그는 접착력이 없어, 열을 가해 열경화성 수지나 열가소성 수지를 살짝 용융시킨 상태에서 압착시키게 된다. 통상 이와 같은 적층 공정은 수작업으로 진행되는 경우가 많은데, 상당한 시간과 인력이 소요되고 생산성도 낮은 문제점이 있다. 또한, 기포 발생, 적층 각도의 이상 등으로 적층 정확도가 높지 않으며, 물성도 이론치보다 낮은 경우가 많았다.In the lamination process, the sheet-like prepreg made in the cutting process is made to have a desired thickness and physical properties. The thermosetting or thermoplastic prepreg has no adhesive force, and the thermosetting resin or the thermoplastic resin is pressed in a slightly melted state by applying heat. In general, such a lamination process is often carried out manually, which requires considerable time and manpower, and low productivity. In addition, the lamination accuracy was not high due to bubble generation and an abnormality in the stacking angle, and the physical properties were often lower than the theoretical value.

따라서 섬유 강화 복합재가 고품질화와 함께 대량생산을 하기 위해서는 기존 수작업 위주로 진행되었던 공정들을 자동화하고, 공정 시간을 단축시킬 필요가 있다.Therefore, in order to mass-produce the fiber-reinforced composite material with high quality, it is necessary to automate the processes which have been mainly performed in the conventional hand-made process, and shorten the process time.

이에 본 발명은 섬유 복합재를 제조함에 있어, 중간 기재인 프리프레그를 제조할 때, 최종 완성품 형태의 모양으로 재단하는 공정과 적층하는 공정을 한번에 자동화 공정으로 진행하는 방법과 장치를 제공하려고 한다. Accordingly, the present invention provides a method and apparatus for manufacturing a prepreg which is an intermediate substrate in the production of a fiber composite material, wherein the step of cutting into a final finished product shape and the step of laminating are automated.

상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제1 실시 형태로서 (a) 원사 또는 원단을 로딩하여 수지가 함침된 프리프레그를 제조하는 단계; (b) 상기 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계; (c) 상기 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에 로딩하는 단계; In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides, as a first embodiment, (a) a step of preparing a prepreg impregnated with a resin by loading a yarn or a fabric; (b) temporary solidifying the prepared prepreg; (c) loading the temporarily solidified prepreg onto a cutting board;

(d) 상기 재단판에 로딩된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치를 이용하여 재단하고 재단판에 그대로 적층하는 단계; 및 (e) 상기 재단 및 적층된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계~(d) 단계를 반복 실시하여 재단된 프리프레그를 적층하는 단계를 포함하는 완제품 형태의 프리프레그의 제조방법을 제공한다. (d) cutting the prepreg loaded on the cutting board into a predetermined shape using a cutting device, and laminating the prepreg on the cutting board as it is; And (e) repeating the steps (a) to (d) on the cut and stacked prepregs to form a cut-off prepreg.

또한 본 발명은 제2 실시 형태로서 (a) 원사 또는 원단을 로딩하여 수지가 함침된 프리프레그를 제조하는 단계; (b) 상기 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계; (c) 상기 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에 로딩하는 단계; (d) 상기 재단판에 로딩된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계~(c) 단계를 반복 실시하여 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에서 적층하는 단계; 및 (e) 상기 재단판에 다층으로 적층된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치를 이용하여 재단하는 단계를 포함하는 완제품 형태의 프리프레그의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing a prepreg comprising the steps of: (a) preparing a prepreg impregnated with a resin by loading a yarn or a fabric; (b) temporary solidifying the prepared prepreg; (c) loading the temporarily solidified prepreg onto a cutting board; (d) repeating the steps (a) to (c) on the prepreg loaded on the cutting board to laminate the temporarily solidified prepreg on the cutting board; And (e) a step of cutting the prepreg laminated in multiple layers on the cutting plate in a predetermined shape using a cutting device.

바람직하게, 함침되는 수지는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지이다. Preferably, the impregnated resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.

바람직하게, 임시 고형화는 50~100℃ 온도에서 가열 압착하는 공정으로 할 수 있다. Preferably, the temporary solidification may be a step of hot-pressing at a temperature of 50 to 100 캜.

바람직하게, 임시 고형화는 상온에서 1~2일 건조시키는 공정으로 할 수 있다. 바람직하게, 임시 고형화된 프리프레그는 10m/sec 이하의 이송속도로 재단판에 로딩될 수 있다. Preferably, the temporary solidification may be a step of drying at room temperature for 1 to 2 days. Preferably, the temporarily solidified prepreg can be loaded onto the cutting board at a feed rate of 10 m / sec or less.

바람직하게, 제1 실시 형태에서 재단판은 0°~360°까지 회전 구동할 수 있으며, 상기 (a)~(d) 단계가 1회 실시될 때마다 기설정된 각도로 (d) 단계 후에 회전하게 된다.Preferably, in the first embodiment, the cutting plate can be rotationally driven from 0 ° to 360 °, and the steps (a) to (d) are rotated once after the step (d) do.

바람직하게, 제2 실시 형태에서 재단판은 0°~360°까지 회전 구동할 수 있으며, 상기 (a) 단계~(c) 단계가 1회 실시될 때마다 기설정된 각도로 (c) 단계 후에 회전하게 된다. Preferably, in the second embodiment, the cutting plate can be rotationally driven from 0 ° to 360 °, and each time the steps (a) to (c) are performed once, .

바람직하게, 제1 실시 형태의 (d) 단계에서 재단판이 회전 구동하면, 재단을 위한 제어시스템의 도면도 재단판과 동일하게 회전하여, 매회 동일한 형태의 프리프레그가 재단될 수 있다. Preferably, when the cutting plate is rotationally driven in the step (d) of the first embodiment, the control system for cutting can be rotated in the same manner as the cut plate, and the same type of prepreg can be cut each time.

바람직하게, 재단판은 제1 실시 형태의 (a) 단계~(d) 단계가 1회 실시될 때마다 지면쪽으로 수평 하향 이동한다. Preferably, the cutting plate moves horizontally downward toward the ground every time the steps (a) to (d) of the first embodiment are performed once.

바람직하게, 재단판은 제2 실시 형태의 (a) 단계~(c) 단계가 1회 실시될 때마다 지면쪽으로 수평 하향 이동한다. Preferably, the cutting plate moves horizontally downward toward the ground every time the steps (a) to (c) of the second embodiment are performed once.

바람직하게, 재단판이 지면쪽으로 수평 하향 이동할 때마다, 재단부 이외 부분이 박리될 수 있다. Preferably, each time the cutting plate moves horizontally downward toward the paper, the portion other than the cut portion may be peeled off.

바람직하게, 재단판은 지면에 대해 -90°~90°까지 기울어질 수 있다. Preferably, the trim plate can be inclined from -90 [deg.] To 90 [deg.] With respect to the ground.

바람직하게, 재단은 레이저, 초음파, 열 또는 절단 도구에 의해 이루어질 수 있다. Preferably, the cutting can be done by laser, ultrasonic, thermal or cutting tools.

바람직하게, 적층이 된 프리프레그의 처음 층과 마지막 층은 폴리우레탄, 폴리에스테르, 나일론, 폴리아라미드, 폴리이미드, 폴리에틸린, 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온과 같은 화학 섬유 또는 필름; 면, 마, 모, 견과 같은 천연섬유; 알루미늄, 철, 은, 금, 아연 또는 이의 합금으로 이루어진 호일로 처리되어 있을 수 있다. Preferably, the first layer and the last layer of the laminated prepreg are selected from the group consisting of chemical fibers or films such as polyurethane, polyester, nylon, polyaramid, polyimide, polyethylen, polypropylene, acrylic, rayon; Natural fibers such as cotton, hemp, wool, nuts; Aluminum, iron, silver, gold, zinc, or an alloy thereof.

바람직하게, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서 반복 실시는 1회~1000회 실시할 수 있다. Preferably, the repetitive execution in the first embodiment and the second embodiment can be performed once to 1000 times.

바람직하게, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태에서 상기 (e) 단계 후에 제조된 프리프레그에 형태 구현을 위한 재단 공정을 더 실시할 수 있다. Preferably, in the first embodiment and the second embodiment, the prepreg produced after the step (e) may further be subjected to a cutting process for form implementation.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 형태 구현을 위한 재단 공정은 상기 프리프레그의 적어도 일 측면에 경사면을 형성시키는 공정 또는 상기 프리프레그 상에 홈을 형성시키는 공정이 될 수 있다. According to an embodiment of the present invention, a cutting process for forming a shape may be a process of forming a slope on at least one side of the prepreg, or a process of forming a groove on the prepreg.

본 발명의 일 실시 형태에 따르면, 제1 실시 형태의 (d) 단계에서 재단 및 적층은 3D 도면을 슬라이스 처리하여 매층이 설계된 도면에 따라 이루어질 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the cutting and lamination in the step (d) of the first embodiment can be performed according to the drawing in which each layer is designed by slicing the 3D drawing.

본 발명은 또한 완성품 형태를 갖는 적층 프리프레그를 제공할 수 있다.The present invention can also provide a laminated prepreg having a finished product form.

본 발명은 또한 프리프레그가 로딩되는 판재; 상기 판재에 연결되고, 상기 판재를 지면에 대해 수평으로 ~360°회전시키며, 지면에 대해 수직으로 -90°~90°까지 틸트하게 하고, 그리고 지면 쪽으로 수평 하향 이동하게 하는 모터를 포함하여 이루어지는 프리프레그 제조용 재단 및 적층판을 제공할 수 있다.The present invention also relates to a plate material on which a prepreg is loaded; A motor connected to the plate and rotating the plate about 360 degrees horizontally with respect to the ground, tilting from -90 degrees to 90 degrees perpendicular to the ground, and moving the plate horizontally downward toward the ground; A cut for manufacturing legs and a laminated board can be provided.

본 발명에 따르면, 섬유복합재를 제조함에 있어 프리프레그 제작, 재단 및 적층을 한번에 할 수 있어 생산성의 향상과 적층의 정확도가 뛰어난 섬유복합재를 제조할 수 있고 다른 모재와 접합하기 위한 볼트 및 너트의 홈도 제공할 수 있다. 또한, 자동화에 따른 제품의 일관성과 공정 관리상 유리한 장점을 가진다. 최종적으로 마감을 위한 필름이나 원단을 추가 공정 없이 부착할 수도 있다.According to the present invention, in producing a fiber composite material, it is possible to manufacture a prepreg, cut and laminate in one step, thereby making it possible to produce a fiber composite material having improved productivity and excellent lamination accuracy, Can also be provided. In addition, it has advantages in terms of product consistency and process control due to automation. Finally, a film or fabric for finishing may be attached without further processing.

도 1은 종래 열경화성 수지인 에폭시 수지를 함침한 프리프레그로 섬유복합재를 성형하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 따라, 열경화성 수지를 함침시킨 완성품 형태의 프리프레그를 제조하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따라, 열가소성 수지를 함침시킨 완성품 형태의 프리프레그를 제조하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 따라, 45°로 재단판이 회전 구동되면서 프리프레그를 적층하는 경우를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 섬유복합재의 측면을 경사지게 제조하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 섬유복합재 내에 볼트를 삽입하기 홈을 형성시킨 후 볼트가 결합된 프리프레그를 제조하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 따라, 수지를 함침시킨 완성품 형태의 프리프레그를 제조하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a step of molding a fiber composite material with a prepreg impregnated with an epoxy resin, which is a conventional thermosetting resin.
Fig. 2 is a view schematically showing a step of producing a prepreg of a finished product impregnated with a thermosetting resin according to a first embodiment of the present invention. Fig.
3 is a view schematically showing a step of manufacturing a prepreg in the form of a finished product impregnated with a thermoplastic resin according to the first embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a view schematically showing a case where prepregs are stacked while the cutting board is rotationally driven at 45 占 according to the first embodiment of the present invention. Fig.
FIG. 5 is a schematic view illustrating a process of slanting a side face of a fiber composite material according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view illustrating a process of manufacturing a prepreg having a bolt inserted therein after forming a groove for inserting a bolt in a fiber composite material according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
7 is a view schematically showing a step of manufacturing a prepreg in the form of a finished product impregnated with a resin according to a second embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 도면과 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도 1은 종래 열경화성 수지인 에폭시 수지를 함침한 프리프레그로 섬유복합재를 성형하는 공정을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 1에 따르면, 강화 섬유재인 원사 또는 원단(11)에 에폭시 수지(12)를 함침시켜 프리프레그를 롤상(13)으로 제조하고, 제조된 프리프레그는 다방향으로 재단 및 적층하고(14), 사전 성형 공정(15), 압축 성형 공정(16) 및 경화 공정(17)을 거쳐 섬유복합재가 제조된다(18). 이 제조 공정은 각 단계별로 별도의 공정으로 진행되고 있으며, 특히 롤 형태의 프리프레그의 재단과 적층은 별도의 단계로 수작업으로 진행되고 있는 경우가 대부분이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view schematically showing a step of molding a fiber composite material with a prepreg impregnated with an epoxy resin, which is a conventional thermosetting resin. 1, a yarn or a fabric 11 made of reinforcing fibers is impregnated with an epoxy resin 12 to prepare a prepreg as a roll 13, the prepared prepreg is cut and laminated 14 in multiple directions, A fiber composite is produced through a pre-forming step (15), a compression molding step (16) and a curing step (17) (18). This manufacturing process is proceeding as a separate step for each step. In most cases, the cutting and laminating of the prepreg in the form of a roll is carried out manually by a separate step.

본 발명자들은 종래 프리프레그 제조시 수작업으로 주로 이루어지던 재단 및 적층 공정의 문제점을 개선하고자 프리프레그를 재단하고 적층하는 공정을 한번에 이루어지게 하는 자동화 공정에 관해 연구하여 본 발명을 완성하였다. 본 발명에 따르면, 프리프레그 제조에서부터 재단 및 적층이 하나의 자동화 공정에서 이루어지게 되어, 섬유복합재의 품질과 생산성을 향상시킬 수 있다.The inventors of the present invention completed the present invention by studying an automation process for cutting and laminating a prepreg at one time in order to solve the problems of the cutting and laminating process which is mainly performed manually by hand during the production of the prepreg. According to the present invention, it is possible to improve the quality and productivity of the fiber composite material by making the prepreg, cutting and laminating in one automated process.

도 2와 도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 프리프레그의 제조 공정을 간략하게 나타낸 도면이다. 도 2는 열경화성 수지를 함침시킨 프리프레그의 제조방법에 관한 것이고, 도 3은 열가소성 수지를 함침시킨 프리프레그의 제조방법에 관한 것이다. 도 2 및 도 3에 따르면, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 완성품 형태의 프리프레그의 제조방법은 (a) 원사 또는 원단(21, 31)을 로딩하고 수지(22, 32)가 함침된 프리프레그를 제조하는 단계(S1); (b) 상기 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계(S2); (c) 상기 임시 고형화된 프리프레그를 재단판(23, 33)에 로딩하는 단계(S3); (d) 상기 재단판에 로딩된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치(24, 34)를 이용하여 재단하고 재단판에 그대로 적층하는 단계(S4); 및 (e) 상기 재단 및 적층된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계~(d) 단계를 반복 실시하여 재단된 프리프레그를 적층하는 단계(S5)를 포함한다. FIGS. 2 and 3 are views schematically showing the steps of manufacturing the prepreg according to the first embodiment of the present invention. Fig. 2 relates to a process for producing a prepreg impregnated with a thermosetting resin, and Fig. 3 relates to a process for producing a prepreg impregnated with a thermoplastic resin. 2 and 3, the prepreg manufacturing method according to the first embodiment of the present invention comprises the steps of (a) loading a yarn or fabric 21, 31, (S1) of manufacturing a leg; (b) temporarily solidifying the prepared prepreg (S2); (c) loading (S3) the temporarily solidified prepreg onto the cutting plates (23, 33); (d) a step (S4) of cutting the prepreg loaded on the cutting board into a predetermined shape using the cutting units (24, 34) and stacking the prepreg on the cutting board as it is; And (e) repeating the steps (a) to (d) on the cut and laminated prepregs to form a laminated prepreg (S5).

본 명세서에서 "완성품 형태의 프리프레그"란 종래 프리프레그 제조 공정에서 재단과 적층이 완료되어 가열 및 가압 성형에 바로 제공될 수 있는 상태의 프리프레그를 의미한다.The term "prepreg of the finished product" in the present specification means a prepreg in a state in which cutting and laminating are completed in the conventional prepreg manufacturing process and can be provided immediately after heating and press forming.

본 발명의 제1 실시 형태에 따른 제조방법에 대해서 각 단계별로 상세히 설명한다.The manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described in detail for each step.

(a) 원사 또는 원단을 로딩하여 프리프레그를 제조하는 단계는 기존의 프리프레그 제조에서 일반적으로 사용되는 방법을 특별한 제한없이 이용할 수 있다. (a) The step of preparing a prepreg by loading a yarn or a fabric may use a method generally used in the conventional prepreg production without any particular limitation.

원사 또는 원단의 구성 성분은 탄소 섬유, 아라미드 섬유, 유리 섬유, 폴리에스테르 섬유, 폴리프로필렌 섬유, 폴리에틸렌 섬유, 폴리우레탄 섬유, 나일론 섬유, PET 섬유, 셀룰로이드 섬유 및 마 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 섬유가 될 수 있으며, 이 때, 원사는 미합사 또는 플랫얀(flat yarn)인 것이 바람직하며, 원단은 능직, 주자직, 샤틴 등의 직물 형태가 바람직하다.The composition of the yarn or fabric is selected from the group consisting of carbon fiber, aramid fiber, glass fiber, polyester fiber, polypropylene fiber, polyethylene fiber, polyurethane fiber, nylon fiber, PET fiber, celluloid fiber, And the yarn is preferably an unpaired yarn or a flat yarn, and the fabric is preferably a twill type yarn, a twill yarn, or a shirting yarn.

수지는 이 기술분야에서 공지된 열경화성 수지 또는 열가소성 수지가 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 열경화성 수지로는 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 불포화에스테르 수지, 에폭시 수지, 폴리이미드 수지, 폴리우레탄 수지 및 실리콘 수지로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 수지가 사용될 수 있다. 또 열가소성 수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리페닐설폰, 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN), 폴리에틸렌, 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 나일론, 아라미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리비닐알코올(PVA) 및 폴리우레탄(PU)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택된 수지가 사용될 수 있으며, 이때, 펠렛, 파우더, 부직포, 원사, 원단 또는 필름 형상 중에서 선택하여 사용될 수 있다.The resin may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin known in the art without any particular limitation. As the thermosetting resin, a resin selected from the group consisting of a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, an unsaturated ester resin, an epoxy resin, a polyimide resin, a polyurethane resin and a silicone resin may be used. Examples of the thermoplastic resin include polyethylene, polypropylene, polyphenyl sulfone, polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polyvinylidene fluoride (PVDF), nylon, aramid, polyethylene terephthalate (PET), polyvinyl alcohol Polyurethane (PU) may be used. In this case, the resin may be selected from pellets, powder, nonwoven fabric, yarn, fabric or film.

프리프레그 제조를 위해, 수지가 함침될 각각의 플랫한(flat) 원사나 원단을 임의의 폭으로 겹치게 하여 제공하여, 원하는 물성과 섬유복합재 시트의 두께를 조절할 수 있다. 수지를 욕조에서 함침시키거나 필름상으로 함침시키는 공정 등의 수지 함침 공정 역시 기존의 프리프레그 제조 방식과 동일하게 이용할 수 있다. In order to prepare the prepreg, it is possible to provide each flat flat yarn or fabric to be impregnated with a resin by overlapping with an arbitrary width, thereby controlling the desired physical properties and the thickness of the fiber composite sheet. A resin impregnation process such as a process of impregnating a resin in a bath or impregnating with a film may be used in the same manner as the conventional prepreg manufacturing method.

다만, 함침 공정 후에 재단 공정에 원활하게 도입시키기 위하여, 임시 고형화하는 단계를 거치게 된다.However, in order to smoothly introduce it into the cutting process after the impregnation process, a temporary solidification step is performed.

(b) 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계는 재봉, 50~100℃ 온도에서 가열 압착하거나 상온에서 1~2일 건조하는 공정을 이용할 수 있으며, 임시 고형화 공정을 통해서 프리프레그를 재단판에 원활하게 로딩할 수 있다. 임시 고형화를 위한 가열 압착 공정은 열고정기(25, 35) 및/또는 롤이나 금형을 이용할 수 있다. (b) Temporary solidification of the prepared prepreg can be performed by a step of sewing, heating at 50-100 ° C. or drying at room temperature for 1-2 days, and the prepreg can be smoothly . The hot pressing process for temporary solidification can use the heat fixers 25 and 35 and / or a roll or a mold.

(c) 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에 로딩하는 단계에 대해 설명한다. 재단판에 로딩하는 단계에서는 일정한 속도로 수지가 함침되어 있는 원사나 원단을 재단판까지 이송시키며, 이송속도를 10m/sec 이하로 진행하여 원사나 원단의 잔류 응력를 최소화하는 것이 바람직하다. 잔류 응력은 완제품에서 섬유 복합재의 변형을 야기할 수 있기 때문이다. 재단판에의 로딩을 위한 이송은 일방향 로봇, 롤링 장치나 다각형 형태의 이송장치와 같은 공지의 수단을 이용할 수 있다.(c) Loading the temporarily solidified prepreg onto the cutting board will be described. In the step of loading on the cutting board, it is desirable to transfer the yarn or fabric impregnated with the resin at a constant speed to the cutting board, and to minimize the residual stress of the yarn or fabric by advancing the conveying speed to 10 m / sec or less. This is because the residual stress may cause deformation of the fiber composite in the finished product. The feeding for loading onto the cutting board can be performed by a known means such as a one-way robot, a rolling device, or a polygonal transfer device.

(d) 재단판에 로딩된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치를 이용하여 재단하고 재단판에 그대로 적층하는 단계에 대해 설명한다. 재단 단계에서는 재단판에 로딩된 수지 함침 원사나 원단에 대해 초음파, 레이저, 또는 칼, 톱, 가위와 같은 절단도구 중 어느 하나의 재단 장치를 이용하여 컴퓨터 소프트웨어로 구현되는 제어시스템에 의해 기설정된 도면대로 재단이 이루어진다. 재단된 부분은 상부 압착 롤러(26, 36)가 진행하면서 재단판 위에 압착하여 점착하는 것과 같은 방법으로 적층되어 다시 (c) 단계에서 제조된 프리프레그가 적층될 때까지 대기하게 되며, 기설정된 형태로 재단된 부분 이외 부분은 재단판을 아래로 이동시키는 것과 같은 방법으로 박리시켜 폐기 처리하는 것이 바람직하다. 또는 재단된 부분 이외 부분도 같이 재단판 위에 점착되었다가 추후에 따로 박리와 같은 형태로 드러내어 폐기될 수도 있다. 폐기 처리되는 부분은 도 2, 3에 나타낸 것처럼, 공정 마지막에 폐기함에 수집되게 할 수 있다.(d) A step of cutting the prepreg loaded on the cutting board into a predetermined shape using a cutting device and laminating the prepreg on the cutting board as it is. In the cutting step, the resin-impregnated yarn or fabric loaded on the cutting board is cut by a control system implemented by computer software using a cutting device such as ultrasonic waves, a laser, or a cutting tool such as a knife, The Foundation is established. The cut portion is stacked in such a manner that the upper pressing rollers 26 and 36 are pressed and adhered to the cutting board while the upper pressing rollers 26 and 36 are advanced, and then the prepregs prepared in the step (c) Is preferably peeled and discarded in the same manner as the cutting plate is moved downward. Or cut parts other than the cut part may be adhered on the cutting board and then exposed to the form of peeling separately and discarded. The parts to be disposed of may be collected in the disposal at the end of the process, as shown in Figs.

(e) 재단 및 적층된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계에서 (d) 단계까지를 반복 실시하여 재단된 프리프레그를 재단판에서 적층하는 단계에 대해 설명한다. 본 발명은 재단 후 적층이 이루어진 완성품 형태의 프리프레그를 제조하기 위해서, (a) 프리프레그 제조 단계에서부터 (d) 재단 및 적층 단계까지를 기설정된 적층이 이루어져서 소정의 두께가 될 때까지 반복 실시한다. (a) 단계~(d) 단계의 반복 실시를 통해서 소정의 형태로 재단된 프리프레그를 여러 매 만들 수 있으며, (a) 단계~(d) 단계가 1회 실시될 때마다, 앞선 실시에서 재단된 프리프레그상에 당해 실시에서 재단된 프리프레그가 적층되게 된다. (e) Repetition of steps (a) to (d) above on the cut and stacked prepregs to laminate the cut prepregs on the cut board will be described. In order to produce a finished prepreg in which the lamination is carried out after being cut, (a) from the prepreg producing step to (d) the cutting and laminating step is repeatedly carried out until predetermined thickness is obtained by predetermined lamination . it is possible to make a plurality of prepregs cut in a predetermined shape through repeating the steps (a) to (d), and each time the steps (a) to (d) are performed once, The prepregs cut in the above-described embodiment are laminated on the prepreg.

적층을 위해서 재단판은 지면에 대해 상하로 이동이 가능하며, (a) 단계~(d) 단계가 1회 실시될 때마다 지면쪽으로 수평 하향 이동되게 조절된다. For stacking, the cutting board can be moved up and down with respect to the ground, and is adjusted to move horizontally downward toward the ground every time step (a) to step (d) is performed.

또한 재단판은 ~360°까지 회전 구동할 수 있으며, 다방향 적층을 위해서 (a) 단계~(d) 단계가 1회 실시될 때마다 제어시스템에 의해 기설정된 각도로 (d) 단계 후에 회전하게 된다. 이때, 제어시스템에서도 다음 층의 슬라이스 도면이 읽혀지며, 재단판의 회전과 같이 소정의 설계 도면도 회전시켜, 재단판의 모양과 정확히 일치되게 한다. 이를 통해, 매회 동일한 형태의 프리프레그가 재단되게 된다.In addition, the cutting plate can be driven to rotate up to 360 °, and the multi-directional lamination is rotated after step (d) by a predetermined angle by the control system every time steps (a) to (d) do. At this time, also in the control system, the slice drawing of the next layer is read, and the predetermined design drawing such as the rotation of the cutting plate is rotated so that it exactly coincides with the shape of the cutting plate. Thus, the same type of prepreg is cut each time.

본 발명의 제1 실시 형태에 따라, 45°로 재단판이 회전 구동되면서 적층하는 경우를 도 4에 간략하게 나타내었다. 도 4에 따르면, (d) 단계에서 프리프레그가 십자가 모양으로 정방향(0°) 재단된 후 재단판에 제1층 프리프레그(401)가 점착되어 있으며, 다시 (a) 단계에서부터 (d) 단계까지 2회째 실시될 때, 1회째 실시 후 45° 회전된 재단판에 프리프레그가 로딩되고 재단판 회전과 동일하게 회전된 설계 도면에 의해 45° 회전된 형태로 재단 장치에 의해 재단이 되면서, 동시에 점착되어 있던 제1층 프리프레그(401) 상에 제2층 프리프레그(402)로서 적층되게 된다. 다음으로, 다시 (a) 단계에서부터 (d) 단계까지 3회째 실시될 때, 2회째 실시 후 다시 45° 회전된 재단판에 프리프레그가 로딩되어 다시 제어시스템에서 45° 회전된 설계 도면에 따라 재단이 되면서, 동시에 점착되어 있던 제2층 프리프레그(402) 상에 제3층 프리프레그(403)로서 적층되게 된다. 이와 같은 공정을 통해서 재단과 적층이 한번에 이루어진 다방향의 완성품 형태의 프리프레그를 얻을 수 있게 된다. A case where the cutting board is rotated and driven at 45 degrees according to the first embodiment of the present invention is shown in Fig. 4, in step (d), the prepreg is cross-cut in the normal direction (0 °) and then the first layer prepreg 401 is adhered to the cutting board, and again from step (a) , The prepreg is loaded on the cutting plate rotated 45 ° after the first time and cut by the cutting device in the form of being rotated by 45 ° by the design drawing rotated in the same manner as the cutting plate rotation, And the second layer prepreg 402 is laminated on the first layer prepreg 401 which is adhered. Next, when the third time from the step (a) to the step (d) is carried out, the prepreg is loaded again on the cutting board rotated 45 degrees again after the second execution, And the third layer prepreg 403 is laminated on the second layer prepreg 402 which is simultaneously adhered. Through such a process, it is possible to obtain a multi-directional prepreg in which the cutting and lamination are performed at once.

(a) 단계~(d) 단계는 소정의 형태와 물성이 확보될 때까지 반복 실시될 수 있으며, 일례로 1~1000회 정도 실시될 수 있다. The steps (a) to (d) may be repeatedly carried out until a predetermined form and physical properties are secured, for example, about 1 to 1000 times.

또한 본 발명은 상술한 (e) 단계 후에, 소정의 형상을 얻기 위해서 재단 공정을 더 실시할 수 있다. 이를 통해서, 도 5에 나타낸 것처럼 경사진 면을 가지는 완성품 형태의 프리프레그를 제조할 수 있으며, 또는 도 6에 나타낸 것처럼 필요에 따라 섬유복합재를 다른 모재에 결합시킬 수 있도록 볼트나 너트와 같은 결합부재용 홈이 형성된 프리프레그를 제조할 수 있다. 경사진 면을 가지는 프리프레그는 일명 '틸트(tilt) 공정'이라는 공정에 의해 제조될 수 있다. 도 5에 나타낸 것처럼 압착 공정으로 재단판에 점착이 된 원사나 원단을 일정한 모양으로 자른 후, 재단판을 기울인 상태에서 작업하고, 재단판을 다시 지면과 평행하게 하면 경사를 갖는 측면이 제작될 수 있다. 이를 위해, 재단판은 지면에 대해 최대 -90°~90°의 범위 내에서 기울어질 수 있도록 설계된다. 또는 3D 도면을 슬라이스 처리하여 재단 및 적층하는 방식을 통해서도 입체적인 모양을 구현할 수도 있다.Further, according to the present invention, after the step (e), a cutting step may be further performed to obtain a predetermined shape. As a result, a finished prepreg having a sloped surface as shown in FIG. 5 can be manufactured. Alternatively, as shown in FIG. 6, a coupling member such as a bolt or a nut It is possible to manufacture a prepreg having a groove for use. A prepreg having a sloped surface can be produced by a process called a " tilt process ". As shown in FIG. 5, after cutting a raw material or cloth adhering to the cutting plate to a predetermined shape by a pressing process, working the cutting plate in a tilted state, and making the cutting plate parallel to the ground again, have. To this end, the trim plate is designed to be tilted within a range of -90 ° to 90 ° with respect to the ground. Alternatively, a stereoscopic shape can be implemented by a method of slicing a 3D drawing and cutting and laminating it.

또 도 6에 나타낸 바와 같은 프리프레그에 홈을 형성하는 공정은 본 발명의 재단 장치를 그대로 활용할 수 있다. In the step of forming the grooves in the prepreg as shown in Fig. 6, the cutting apparatus of the present invention can be used as it is.

적층 공정에서는 중간에 허니콤 형태의 보강재를 둘 수 있고, 최종적으로는 마감재 역할을 하는 필름이나 원단을 적층할 수 있다. 특히, 적층 구조의 처음과 최종 적층 처리는 폴리우레탄, 폴리에스테르, 나일론, 폴리아라미드, 폴리이미드, 폴리에틸린, 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온과 같은 화학 섬유 또는 필름; 면, 마, 모, 견과 같은 천연섬유; 알루미늄, 철, 은, 금, 아연 또는 이의 합금으로 이루어진 호일로 하는 것이 바람직하다. In the lamination step, a honeycomb-type reinforcing material can be disposed in the middle, and finally, a film or a fabric serving as a finishing material can be laminated. In particular, the initial and final lamination treatment of the laminated structure may be carried out using chemical fibers or films such as polyurethane, polyester, nylon, polyaramid, polyimide, polyethylen, polypropylene, acrylic, rayon; Natural fibers such as cotton, hemp, wool, nuts; And a foil made of aluminum, iron, silver, gold, zinc or an alloy thereof.

위와 같은 프리프레그의 로딩, 재단 및 적층 공정을 여러 번 반복하면 원하는 두께 또는 물성을 가지는 소정의 완성품 형태를 가진 섬유복합재의 중간재를 제조할 수 있으며, 추후 편리하게 프레스, 오토크레이브 등의 장비에서 압력과 열을 가하여 형태를 최종 고정하는 공정을 거칠 수 있게 된다.By repeating the loading, cutting and laminating steps of the prepreg as described above several times, it is possible to manufacture an intermediate material of a fiber composite material having a predetermined finished product shape having a desired thickness or physical properties, And heat is applied to finally fix the shape.

한편, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 프리프레그의 제조방법을 설명한다. On the other hand, a method of manufacturing the prepreg according to the second embodiment of the present invention will be described.

열경화성 수지를 함침하여 제2 실시 형태에 따라 프리프레그를 제조하는 방법을 나타낸 도 7에 따르면, 소정의 크기를 가지며 임시 고형화된 프리프레그를 원하는 두께로 미리 적층한 후에 최종적으로 재단하는 공정을 통해 완성품 형태의 프리프레그를 제조하는 것도 가능하다. 이에 따르면, (a) 원사 또는 원단(71)을 로딩하여 수지(72)가 함침된 프리프레그를 제조하는 단계(S1'; (b) 상기 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계(S2'; (c) 상기 임시 고형화된 프리프레그를 재단판(73)에 로딩하고, 그대로 재단판에 적층하는 단계(S3'; (d) 상기 재단판에 적층된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계~(c) 단계를 반복 실시하여 임시 고형화된 프리프레그를 적층하는 단계(S4'); 및 (e) 상기 재단판에 다층으로 적층된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치(74)를 이용하여 재단하는 단계(S5')를 포함하는 방법에 의해 완성품 형태 프리프레그가 제조될 수 있다. 7 showing a method of manufacturing a prepreg according to the second embodiment by impregnating a thermosetting resin, a preliminarily solidified prepreg having a predetermined size is laminated in advance to a desired thickness, and finally, It is also possible to produce prepregs of the type described in Fig. According to the method, (a) preparing a prepreg impregnated with a resin 72 by loading a yarn or a fabric 71 (S1 '; (b) temporarily solidifying the prepared prepreg S2'; (c) loading the temporarily solidified prepreg onto the cutting board (73) and stacking it on the cutting board as it is (S3 ' (S4 ') of stacking temporarily solidified prepregs by repeating the steps of (a) to (c); (e) cutting the prepregs laminated on the cutting board in a predetermined shape using a cutting device 74 Lt; RTI ID = 0.0 > (S5 '). ≪ / RTI >

이때 재단판은 ~360°까지 회전 구동할 수 있으며, 재단판은 (a) 단계~(c) 단계가 1회 실시될 때마다 제어시스템에 의해 기설정된 각도로 (c) 단계 후에 회전하게 된다. 이를 통해 다방향 적층이 실행될 수 있으며, 원하는 물성을 확보할 수 있다. 또한 적층을 위해서 (c) 단계에서 재단판은 (a)~(c) 단계가 1회 실시될 때마다 지면쪽으로 수평 하향 이동되게 조절된다. At this time, the cutting plate can be rotated to ~ 360 °, and the cutting plate is rotated after step (c) by a predetermined angle by the control system every time the step (a) to step (c) is performed once. Through this, the multi-directional lamination can be carried out and desired physical properties can be secured. Also, in step (c) for the lamination, the cutting board is adjusted to move horizontally downward toward the ground every time the steps (a) to (c) are performed once.

(e) 재단 단계에서는 재단 장치에 의해, 제어시스템에 의해 기설정된 형태 대로 재단이 이루어진다. (e) In the cutting step, cutting is performed by the cutting device in a predetermined form by the control system.

제1 실시 형태와 마찬가지로, 입체적 형상 구현을 위한 틸트 공정이나 3D 도면 구현 공정, 볼트나 너트 형성 위한 공정을 추가로 더 실시할 수 있다. As in the first embodiment, a tilt process, a 3D drawing process, and a process for forming a bolt or a nut may be further performed to realize a three-dimensional shape.

그 외 설명하지 않은 공정은 제1 실시 형태와 동일하게 적용된다.The other unexplained processes are applied in the same manner as in the first embodiment.

한편, 본 발명은 완성품 형태의 프리프레그를 제조할 수 있는 재단 및 적층 장치를 제공한다. 본 재단 및 적층 장치는 재단과 적층을 동시에 할 수 있도록 프리프레그가 로딩되는 판재; 상기 판재에 연결되고, 상기 판재를 지면에 대해 수평으로 ~360° 회전시키며, 지면에 대해 수직으로 -90°~90°까지 틸트하게 하고, 그리고 지면 쪽으로 수평 하향 이동하게 하는 모터를 포함하여 이루어지는 재단 및 적층판과 재단 장치로 이루어진다. 재단 장치는 초음파, 레이저, 또는 칼, 톱, 가위와 같은 절단도구로 이루어질 수 있다. On the other hand, the present invention provides a cutting and laminating apparatus capable of producing a prepreg in a finished product form. The present cutting and laminating apparatus includes a plate on which a prepreg is loaded so that cutting and laminating can be simultaneously performed; A cutter comprising a motor connected to the plate and rotating the plate about 360 degrees horizontally with respect to the ground, tilting from -90 degrees to 90 degrees perpendicular to the ground, and moving the plate horizontally downward toward the ground, And a laminating plate and a cutting device. The cutting device may be an ultrasonic, laser, or cutting tool such as a knife, saw, or scissors.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation in the present invention. Various changes and modifications will be possible.

21, 31, 71: 원사 또는 원단
22, 32, 72: 수지
23, 33, 73: 재단판
24, 34, 74: 재단 장치
25, 35, 75: 열 고정기
26, 36, 76: 압착 롤러
21, 31, 71: yarn or fabric
22, 32, 72: Resin
23, 33, 73: Cutting board
24, 34, 74: Cutting device
25, 35, 75: Thermal fixture
26, 36, 76: pressure roller

Claims (21)

(a) 원사 또는 원단을 로딩하여 수지가 함침된 프리프레그를 제조하는 단계;
(b) 상기 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계;
(c) 상기 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에 로딩하는 단계;
(d) 상기 재단판에 로딩된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치를 이용하여 재단하고 재단판에 그대로 적층하는 단계; 및
(e) 상기 재단 및 적층된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계~(d) 단계를 반복 실시하여 재단된 프리프레그를 적층하는 단계를 포함하는 완제품 형태의 프리프레그의 제조방법.
(a) preparing a prepreg impregnated with a resin by loading a yarn or a fabric;
(b) temporary solidifying the prepared prepreg;
(c) loading the temporarily solidified prepreg onto a cutting board;
(d) cutting the prepreg loaded on the cutting board into a predetermined shape using a cutting device, and laminating the prepreg on the cutting board as it is; And
(e) repeating the steps (a) to (d) on the cut and laminated prepregs to form a laminate of the cut prepregs.
(a) 원사 또는 원단을 로딩하여 수지가 함침된 프리프레그를 제조하는 단계;
(b) 상기 제조된 프리프레그를 임시 고형화하는 단계;
(c) 상기 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에 로딩하는 단계;
(d) 상기 재단판에 로딩된 프리프레그 상에 상기 (a) 단계~(c) 단계를 반복 실시하여 임시 고형화된 프리프레그를 재단판에서 적층하는 단계; 및
(e) 상기 재단판에 다층으로 적층된 프리프레그를 소정의 형태로 재단 장치를 이용하여 재단하는 단계를 포함하는 완제품 형태의 프리프레그의 제조방법.
(a) preparing a prepreg impregnated with a resin by loading a yarn or a fabric;
(b) temporary solidifying the prepared prepreg;
(c) loading the temporarily solidified prepreg onto a cutting board;
(d) repeating the steps (a) to (c) on the prepreg loaded on the cutting board to laminate the temporarily solidified prepreg on the cutting board; And
(e) a step of cutting the prepreg laminated on the cutting plate in a multilayer structure to a predetermined shape using a cutting device.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (a) 단계에서 수지는 열경화성 수지 또는 열가소성 수지인 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the resin in step (a) is a thermosetting resin or a thermoplastic resin.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 임시 고형화는 50~100℃ 온도에서 가열 압착하는 공정인 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the temporary solidification in the step (b) is a step of hot-pressing at a temperature of 50 to 100 ° C.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (b) 단계에서 임시 고형화는 상온에서 1~2일 건조시키는 공정인 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the temporary solidification in the step (b) is a step of drying at room temperature for 1 to 2 days.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (c) 단계에서 임시 고형화된 프리프레그는 10m/sec 이하의 이송속도로 재단판에 로딩되는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the temporarily solidified prepreg in the step (c) is loaded on the cutting board at a feed speed of 10 m / sec or less.
제1항에 있어서,
상기 재단판은 0°~360°까지 회전 구동할 수 있으며, 상기 (a)~(d) 단계가 1회 실시될 때마다 기설정된 각도로 (d) 단계 후에 회전하는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
The method according to claim 1,
Characterized in that the cutting plate is rotatably driven from 0 ° to 360 ° and rotates after step (d) at a predetermined angle every time the steps (a) to (d) are performed once. Gt;
상기 재단판은 0°~360°까지 회전 구동할 수 있으며, 상기 (a) 단계~(c) 단계가 1회 실시될 때마다 기설정된 각도로 (c) 단계 후에 회전하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
Wherein the cutting plate is rotatable from 0 ° to 360 °, and the step is rotated after step (c) at a predetermined angle every time the steps (a) to (c) are performed once. .
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 재단판이 회전 구동하면, 재단을 위한 제어시스템의 도면도 재단판과 동일하게 회전하여, 매회 동일한 형태의 프리프레그가 재단되는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
The method according to claim 1,
If the cutting plate is rotationally driven in the step (d), the control system for the cutting operation rotates in the same manner as the cut plate, and the same type of prepreg is cut each time.
제1항에 있어서,
상기 재단판은 상기 (a) 단계~(d) 단계가 1회 실시될 때마다 지면쪽으로 수평 하향 이동하는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cutting plate moves horizontally downward toward the ground every time the steps (a) to (d) are performed once.
제2항에 있어서,
상기 재단판은 상기 (a) 단계~(c) 단계가 1회 실시될 때마다 지면쪽으로 수평 하향 이동하는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the cutting plate moves horizontally downward toward the ground every time the steps (a) to (c) are performed once.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 재단판이 지면쪽으로 수평 하향 이동할 때마다, 재단부 이외 부분이 박리되는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
The method according to claim 10 or 11,
Wherein a portion other than the cut portion is peeled off every time the cutting plate moves horizontally downward toward the paper surface.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 재단판은 지면에 대해 -90°~90°까지 기울어질 수 있는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cutting plate can be inclined from -90 DEG to 90 DEG with respect to the paper surface.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 재단은 레이저, 초음파, 열 또는 절단 도구에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the cutting is performed by means of laser, ultrasonic, thermal or cutting tools.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 적층이 된 프리프레그의 처음 층과 마지막 층은 폴리우레탄, 폴리에스테르, 나일론, 폴리아라미드, 폴리이미드, 폴리에틸린, 폴리프로필렌, 아크릴, 레이온과 같은 화학 섬유 또는 필름; 면, 마, 모, 견과 같은 천연섬유; 알루미늄, 철, 은, 금, 아연 또는 이의 합금으로 이루어진 호일로 처리되어 있는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The first layer and the last layer of the laminated prepreg may be formed of a chemical fiber or film such as polyurethane, polyester, nylon, polyaramid, polyimide, polyethylen, polypropylene, acrylic, rayon; Natural fibers such as cotton, hemp, wool, nuts; Wherein the foil is treated with a foil made of aluminum, iron, silver, gold, zinc or an alloy thereof.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 반복 실시는 1회~1000회 실시하는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the repetition is performed once to 1000 times.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 (e) 단계 후에 제조된 프리프레그에 형태 구현을 위한 재단 공정을 더 실시하는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the step (e) further comprises a cutting step for forming the prepreg.
제17항에 있어서,
상기 형태 구현을 위한 재단 공정은 상기 프리프레그의 적어도 일 측면에 경사면을 형성시키는 공정 또는 상기 프리프레그 상에 홈을 형성시키는 공정인 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
18. The method of claim 17,
Wherein the cutting step for forming the shape is a step of forming a slope on at least one side of the prepreg or a step of forming a groove on the prepreg.
제1항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 재단 및 적층은 3D 도면을 슬라이스 처리하여 매층이 설계된 도면에 따라 이루어지는 것을 특징으로 하는 프리프레그의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the cutting and laminating in the step (d) is performed according to a drawing in which each layer is designed by slicing the 3D drawing.
제1항 또는 제2항에 따라 제조된 완성품 형태를 갖는 적층 프리프레그.
A laminated prepreg having a finished product shape produced according to claim 1 or 2.
프리프레그가 로딩되는 판재;
상기 판재에 연결되고, 상기 판재를 지면에 대해 수평으로 ~360° 회전시키며, 지면에 대해 수직으로 -90°~90°까지 틸트하게 하고, 그리고 지면 쪽으로 수평 하향 이동하게 하는 모터를 포함하여 이루어지는 프리프레그 제조용 재단 및 적층판.
A plate on which the prepreg is loaded;
A motor connected to the plate and rotating the plate about 360 degrees horizontally with respect to the ground, tilting from -90 degrees to 90 degrees perpendicular to the ground, and moving the plate horizontally downward toward the ground; Cuts and laminates for making legs.
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Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05208396A (en) * 1992-01-30 1993-08-20 Toshiba Mach Co Ltd Prepreg cutting/editing apparatus
JPH05269873A (en) * 1992-01-30 1993-10-19 Nikkiso Co Ltd Production of lattice like structure
JPH09155863A (en) * 1995-12-08 1997-06-17 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Prepreg producing apparatus
JP2004017633A (en) * 2002-06-20 2004-01-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Automatic lamination method for prepregs and apparatus therefor
JP2004017370A (en) * 2002-06-13 2004-01-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacturing method for composite panel for airplane, and apparatus therefor
JP2004322442A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Toray Ind Inc Method and apparatus for producing frp preform
JP2006076158A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Toray Ind Inc Method for producing preform, apparatus for producing preform, and preform
JP2008538094A (en) * 2005-03-03 2008-10-09 コリオリ コンポジテ Fiber coating machine
JP2009070938A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Cmk Corp Component-equipped multilayer printed wiring board and its manufacturing method
KR20110086510A (en) * 2010-01-22 2011-07-28 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 Method for laminating prepreg, method for producing printed wiring board and prepreg roll
JP2013525140A (en) * 2010-04-16 2013-06-20 コンポジテンス ゲーエムベーハー Non-crimp fabric manufacturing apparatus and method
WO2014007505A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 에스케이케미칼 주식회사 Thermoplastic prepreg and preparation method thereof
JP2014087963A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd Method for producing molded part
KR101407215B1 (en) * 2013-01-26 2014-06-13 주식회사 효성 Manufacturing method of oneway prepreg and apparatus thereof
JP2014113714A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Mitsubishi Rayon Co Ltd Prepreg laminate
KR101449204B1 (en) * 2012-12-27 2014-10-13 주식회사 포스코 Method of Preparing Continuous Carbon Fiber-reinforced Thermoplastic Prepreg

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05208396A (en) * 1992-01-30 1993-08-20 Toshiba Mach Co Ltd Prepreg cutting/editing apparatus
JPH05269873A (en) * 1992-01-30 1993-10-19 Nikkiso Co Ltd Production of lattice like structure
JPH09155863A (en) * 1995-12-08 1997-06-17 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd Prepreg producing apparatus
JP2004017370A (en) * 2002-06-13 2004-01-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Manufacturing method for composite panel for airplane, and apparatus therefor
JP2004017633A (en) * 2002-06-20 2004-01-22 Kawasaki Heavy Ind Ltd Automatic lamination method for prepregs and apparatus therefor
JP2004322442A (en) * 2003-04-24 2004-11-18 Toray Ind Inc Method and apparatus for producing frp preform
JP2006076158A (en) * 2004-09-10 2006-03-23 Toray Ind Inc Method for producing preform, apparatus for producing preform, and preform
JP2008538094A (en) * 2005-03-03 2008-10-09 コリオリ コンポジテ Fiber coating machine
JP2009070938A (en) * 2007-09-12 2009-04-02 Cmk Corp Component-equipped multilayer printed wiring board and its manufacturing method
KR20110086510A (en) * 2010-01-22 2011-07-28 스미토모 베이클리트 컴퍼니 리미티드 Method for laminating prepreg, method for producing printed wiring board and prepreg roll
JP2013525140A (en) * 2010-04-16 2013-06-20 コンポジテンス ゲーエムベーハー Non-crimp fabric manufacturing apparatus and method
WO2014007505A1 (en) * 2012-07-03 2014-01-09 에스케이케미칼 주식회사 Thermoplastic prepreg and preparation method thereof
JP2014087963A (en) * 2012-10-30 2014-05-15 Mitsubishi Rayon Co Ltd Method for producing molded part
JP2014113714A (en) * 2012-12-07 2014-06-26 Mitsubishi Rayon Co Ltd Prepreg laminate
KR101449204B1 (en) * 2012-12-27 2014-10-13 주식회사 포스코 Method of Preparing Continuous Carbon Fiber-reinforced Thermoplastic Prepreg
KR101407215B1 (en) * 2013-01-26 2014-06-13 주식회사 효성 Manufacturing method of oneway prepreg and apparatus thereof

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