KR20170110938A - 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법 - Google Patents

하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170110938A
KR20170110938A KR1020160035382A KR20160035382A KR20170110938A KR 20170110938 A KR20170110938 A KR 20170110938A KR 1020160035382 A KR1020160035382 A KR 1020160035382A KR 20160035382 A KR20160035382 A KR 20160035382A KR 20170110938 A KR20170110938 A KR 20170110938A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fiber
hybrid material
strand
forming
hybrid
Prior art date
Application number
KR1020160035382A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101926822B1 (ko
Inventor
얀-안데르스 에드빈 만손
만손 퀸 창
Original Assignee
이이엘씨이이주식회사
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 이이엘씨이이주식회사 filed Critical 이이엘씨이이주식회사
Priority to KR1020160035382A priority Critical patent/KR101926822B1/ko
Publication of KR20170110938A publication Critical patent/KR20170110938A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101926822B1 publication Critical patent/KR101926822B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
    • 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
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/22—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed
    • B32B5/24—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by the presence of two or more layers which are next to each other and are fibrous, filamentary, formed of particles or foamed one layer being a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/08—Interconnection of layers by mechanical means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드(hybrid material strand)를 형성하고, 섬유층을 형성하며, 코팅층을 형성한다. 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성된다. 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성된다. 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성된다.

Description

하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법{METHOD OF MANUFACTURING HYBRID MATERIAL AND METHOD OF FORMING OBJECT}
본 발명은 조형 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 강성, 내구성 및 충격성 등의 성능 조절이 가능한 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법에 관한 것이다.
하이브리드 몰딩(hybrid molding) 기술 및 적층 가공(Additive Manufacturing)의 이용이 증대하면서, 내부 골격이나 그 원재료에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 원재료 사용량은 줄이면서 성능(강도, 내구성 등)을 향상시킬 수 있는 3D 프린팅이나 3D 몰딩이 대표적인 예로, 적층 가공 속도도 전에 비해 상당히 개선되었다.
적층 가공은 자동차, 항공기, 전자제품, 가전제품(consumer electronics), 스포츠 용품(sporting goods), 건축소재 등 다양한 분야에서 이용되고 있지만, 제조의 정교성, 원가 절감, 제조 공정과 설비의 단순화 등 선결해야 할 과제가 아직 많다. 특히, 3D 프린팅이나 3D 몰딩에 의한 제품의 성능을 좌우하는 원재료의 강성과 내구성 향상에 대한 연구가 매우 필요한 상황이다.
적층 가공 장치(3D 프린터 등)는 가늘고 기다란 원재료의 토출 방향, 각도 및 위치를 제어하면서 원하는 형상의 제품을 형성한다. 제품의 정교한 형성을 위해서는 원재료가 적층 가공 장치에 의해 자유롭게 제어(투입에서 토출까지)될 수 있어야 한다. 또한, 최종 형성되는 제품의 성능을 위해, 원재료의 강성과 내구성이 뛰어나야 한다. 하지만, 상술한 선결 과제를 해결하면서, 강성과 내구성까지 확보할 수 있는 원재료에 대한 연구나 개발이 아직은 미진한 상태이다.
아래 선행기술문헌은 원재료의 성질을 개선하기 위해 원재료에 세라믹 소재를 첨가한다는 내용을 설명하고 있다. 그러나, 여기서 설명되는 선행 기술은 원재료의 질감을 향상시킬 뿐 원재료의 강성 등을 향상시키지 않는다는 문제점이 있다.
한국 공개특허 10-2015-0042660(공개일자 2015년 04월 21일)
본 발명의 일 목적은 강성, 내구성 및 충격성이 높은 하이브리드 재료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 하이브리드 재료에 기초하여 강성, 내구성 및 충격성이 높은 물체를 조형하는 방법을 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 목적은 상기 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(hybrid material strand)를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계 및 상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산(PolyLactic Acid; PLA), 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene; PP), 폴리아미드(PolyAmide; PA), 에이비에스(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene; ABS), 폴리메타크릴산메칠(Poly Methyl MethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이드(PolyButylene Terephthalate; PBT), 폴리에테르이미드(PolyEtherImide; PEI), 폴리페닐렌설파이드(PolyPhenylene Sulfide; PPS), 폴리에텔에텔케톤(PolyEtherEtherKetone; PEEK), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 폴리우레탄(PolyUrethane; PU), 에폭시(EPoxy; EP), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester; UP), 폴리이미드(PolyImide; PI), 페놀릭(PHenolic; PF) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 제1 섬유재 및 상기 제2 섬유재 각각은 유리 섬유(Glass Fiber; GF), 탄소 섬유(Carbon Fiber; CF), 천연 섬유(Natural Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber; AF), 세라믹 섬유, 점조화 유체(Shear Thickening Fluid; STF) 섬유, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy; SMA) 섬유, 광 섬유, 압전(piezoelectric) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계는 상기 제1 고분자 화합물 또는 상기 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드를 예열 위치에 연속적으로 공급하는 단계, 상기 예열 위치에서 상기 재료 스트랜드를 기 설정된 온도로 예열하는 단계 및 상기 예열된 재료 스트랜드를 압밀(consolidate)하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 섬유층을 형성하는 단계는 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 코팅층을 형성하는 단계는 상기 섬유층 상에 상기 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드를 형성하는 단계 및 상기 코팅 스트랜드를 소정의 압력/힘/속도로 인계(deliver)하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 재료 제조 방법은 상기 코팅층이 형성된 상기 하이브리드 재료 스트랜드의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우(tow)를 형성하는 단계 및 상기 온도 조절된 토우를 소정의 속도로 인취(haul-off)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계 및 상기 코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 섬유층을 형성하는 단계는 상기 코팅층 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 하이브리드 재료 제조 방법은 상기 섬유층 상에 제3 고분자 화합물을 포함하는 외부 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 조형 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계, 상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료를 형성하는 단계, 상기 하이브리드 재료를 기 설정된 온도로 가열하는 단계 및 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출(discharge)하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 의하면, 상기 섬유층을 형성하는 단계는 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는 복수의 관절들에 기초하여 공간 상의 동작이 제어되는 로봇암을 따라 상기 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계하이브리드 재료를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는 2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능한 핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계 및 높낮이 조절이 가능한 베이스 상에 상기 가열된 하이브리드 재료를 적층시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예에 의하면, 상기 조형 방법은 상기 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물을 인서트물로 활용하여 인서트 사출을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법은 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계 및 상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들에 따라 제조된 하이브리드 재료는 하이브리드 재료 스트랜드, 섬유층 및 코팅층 사이의 물리적 상호작용에 기초하여 높은 강성, 내구성 및 충격성을 가질 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 조형된 물체는 상기 하이브리드 재료를 원재료로 하여 형성되므로 높은 강성, 내구성 및 충격성을 가질 수 있다.
다만, 본 발명의 효과는 상기 효과들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 4는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이다.
도 6은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 조형 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 2는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드(hybird material strand, 120)를 형성(S110)할 수 있고, 섬유층(140)을 형성(S130)할 수 있으며, 코팅층(160)을 형성(S150)할 수 있다. 실시예에 따라, 하이브리드 재료 제조 방법은 온도 조절된 토우(tow)를 형성(S170)할 수 있고, 온도 조절된 토우를 인취(haul-off, S190)할 수 있다. 또한, 하이브리드 재료 제조 방법은 형성된 하이브리드 재료(hybrid product, 100)를 와인딩할 수 있고, 형성된 하이브리드 재료(100)를 절단할 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 형성(S110)될 수 있다. 여기서 하이브리드 재료 스트랜드(120)의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드(band) 형태 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드(120)의 형태는 연속적으로 이어진 스트랜드, 얀(yarn), 토우(tow), 번들(bundle), 밴드, 테이프(tape) 등의 형태와 실질적으로 동일할 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 최종 생성물인 하이브리드 재료(100)의 기계적 성능(강성, 내구성, 충격성 등)을 결정하는 주요 구성일 수 있다.
제1 고분자 화합물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산(PolyLactic Acid; PLA), 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene; PP), 폴리아미드(PolyAmide; PA), 에이비에스(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene; ABS), 폴리메타크릴산메칠(Poly Methyl MethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이드(PolyButylene Terephthalate; PBT), 폴리에테르이미드(PolyEtherImide; PEI), 폴리페닐렌설파이드(PolyPhenylene Sulfide; PPS), 폴리에텔에텔케톤(PolyEtherEtherKetone; PEEK), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 폴리우레탄(PolyUrethane; PU), 에폭시(EPoxy; EP), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester; UP), 폴리이미드(PolyImide; PI), 페놀릭(PHenolic; PF) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 섬유재는 유리 섬유(Glass Fiber; GF), 탄소 섬유(Carbon Fiber; CF), 천연 섬유(Natural Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber; AF), 세라믹 섬유, 점조화 유체(Shear Thickening Fluid; STF) 섬유, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy; SMA) 섬유, 광 섬유, 압전(piezoelectric) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 고분자 화합물과 혼합되었을 때 제1 섬유재는 제1 고분자 화합물의 보강재일 수 있다. 어떤 제1 섬유재는 캡슐화(capsulated)될 수 있다. 예를 들어, 제1 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블(cable)의 구조를 가질 수 있다.
더욱이, 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 섬유, 발포 물질(foaming material), 튜브 등과 같은 상이한 종류의 물질들로 이루어질 수 있다. 이는 종래의 섬유 매트릭스 합성물(fiber-matrix composite)을 포함할 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드(120)가 형성(S110)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀(consolidate)될 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.
재료 스트랜드는 크릴 유닛(210)이 구비한 적어도 하나의 보빈(bobbin)에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛(220)의 예열 위치로 공급될 수 있다.
예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축(compact) 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛(220)에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛(230)에 공급될 수 있다.
예열된 재료 스트랜드는 압밀될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛(230)에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드(unidirectional strand)인 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 형성(S110)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층(140)이 형성(S130)될 수 있다. 여기서, 제2 섬유재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 점조화 유체 섬유, 형상 기억 합금 섬유, 광 섬유, 압전 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 제2 섬유재는 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 제2 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제2 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블의 구조를 가질 수 있다. 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 서로 동일할 수 있지만, 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 상이할 수 있다.
섬유층(140)은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유층(140)은 폴리 젖산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에이비에스, 폴리메타크릴산메칠, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에텔에텔케톤, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 폴리이미드, 페놀릭 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
섬유층(140)이 형성(S130)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛(240)에 의해 하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 편조될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛(240)은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 하이브리드 재료 스트랜드(120) 상에 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층(140)은 하이브리드 재료 스트랜드(120)가 방사상으로 가하는 압력(strain)이나 부하(load)를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층(160)이 형성(S150)될 수 있다. 여기서 코팅층(160)은 코팅 유닛(250)에 의해 형성될 수 있다. 제2 고분자 화합물은 코팅 폴리머(coating polymer)일 수 있다. 코팅 폴리머는 향후 하이브리드 재료(100)를 기초로 형성될 입체물이 적절한 결합(suitable bonding)을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 하이브리드 재료(100)에 기초하여 입체물을 생성하는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛이 사용하는 물질의 종류에 따라 코팅 폴리머는 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 형성된 하이브리드 재료(100)의 표면에 코팅층(160)이 위치하는 실시예에서 고점성(high viscosity)을 갖는 코팅 폴리머가 선택될 수 있다.
코팅층(160)이 형성(S150)됨에 있어서, 섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 인계될 수 있다.
섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있다. 예를 들어, 섬유층(140)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(120)는 코팅 유닛(250)을 통과할 수 있고, 코팅 유닛(250)은 섬유층(140) 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.
코팅 스트랜드는 소정의 압력으로 인계될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(160)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(160)이 형성될 수 있다.
코팅층(160)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(120)의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우가 형성(S170)될 수 있다. 여기서 온도 조절된 토우는 온도 조절 유닛(260)에 의해 형성될 수 있다. 온도 조절 유닛(260)은 내부에서 이동하는 하이브리드 재료 스트랜드(120), 섬유층(140) 및 코팅층(160)의 온도를 균일하게 조절할 수 있다. 이 과정을 통해 하이브리드 재료 스트랜드(120), 섬유층(140) 및 코팅층(160) 중 적어도 하나 이상이 적절한 온도를 가질 수 있다.
온도 조절된 토우는 소정의 속도로 인취(S190)될 수 있다. 인취 유닛(270)이 인취 속도를 조절함으로써 온도 조절된 토우가 소정의 속도로 인취될 수 있다. 이를 위해 인취 유닛(270)은 적절한 힘으로 온도 조절된 토우를 끌어당길 수 있다. 인취 속도는 섬유층(140)이 형성되는 속도 및/또는 온도 조절된 토우의 두께에 기초하여 설정될 수 있다. 실시예에 따라, 인취 유닛(270)은 벨트(belt)에 기초하여 온도 조절된 토우를 인취할 수 있다. 이 경우 인취 속도는 벨트의 이동 속도에 비례할 수 있다.
형성된 하이브리드 재료(100)는 와인딩될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(100)는 인취 유닛(270)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(100)는 와인더(280)에 의해 와인딩될 수 있다. 여기서 와인더(280)는 하이브리드 재료(100)를 와인딩하기에 적절한 직경을 가질 수 있다. 와인더(280)에 의해 와인딩된 하이브리드 재료(100)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.
형성된 하이브리드 재료(100)는 절단될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(100)는 인취 유닛(270)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(100)는 절단 유닛(290)에 의해 소정의 길이로 절단될 수 있다. 소정의 길이로 절단된 하이브리드 재료(100)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 제조된 하이브리드 재료(100)는 하이브리드 재료 스트랜드(120), 섬유층(140) 및 코팅층(160) 사이의 물리적 상호작용에 기초하여 높은 강성, 내구성, 충격성을 가질 수 있다.
나아가, 바람직한 실시예에 있어서 덕트 유닛이 상이한 서브유닛들 사이에 배치될 수 있다. 덕트 유닛은 재료들의 적정 온도를 유지시킬 수 있다. 덕트 유닛은 재료들을 둘러싸는 튜브일 수 있고, 튜브는 재료들의 온도 변동폭을 제한할 수 있다. 이를 위해 덕트 유닛의 온도 또한 조절될 수 있다.
도 4는 도 1의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드를 형성(S210)할 수 있고, 섬유층을 형성(S230)할 수 있으며, 코팅층을 형성(S250)할 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S210)될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S210)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S212)될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열(S214)될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀(S216)될 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S212)될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.
재료 스트랜드는 크릴 유닛이 구비한 적어도 하나의 보빈에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛의 예열 위치로 공급될 수 있다.
예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열(S214)될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛에 공급될 수 있다.
예열된 재료 스트랜드는 압밀(S216)될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드인 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S210)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S230)될 수 있다. 섬유층이 형성(S230)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재가 편조(S232)될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛에 의해 하이브리드 재료 스트랜드 상에 편조(S232)될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 하이브리드 재료 스트랜드 상에 편조(S232)될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성(S250)될 수 있다. 코팅층이 형성(S250)됨에 있어서, 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S252)될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력으로 인계(S254)될 수 있다.
섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S252)될 수 있다. 예를 들어, 섬유층이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드는 코팅 유닛을 통과할 수 있고, 코팅 유닛은 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.
코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도로 인계(S254)될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계(S254)함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법을 나타내는 순서도이고, 도 6은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 형성된 하이브리드 재료의 일 예를 나타내는 사시도이며, 도 7은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법에 따라 하이브리드 재료를 제조하는 시스템의 일 예를 나타내는 블록도이다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드(320)를 형성(S310)할 수 있고, 코팅층(360)을 형성(S330)할 수 있으며, 섬유층(340)을 형성(S350)할 수 있다. 실시예에 따라, 하이브리드 재료 제조 방법은 온도 조절된 토우를 형성(S370)할 수 있고, 온도 조절된 토우를 인취(S390)할 수 있다. 또한, 하이브리드 재료 제조 방법은 섬유층 상에 외부 코팅층을 형성할 수 있고, 형성된 하이브리드 재료(300)를 와인딩할 수 있으며, 형성된 하이브리드 재료(300)를 절단할 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 형성(S310)될 수 있다. 여기서 하이브리드 재료 스트랜드(320)의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드(320)의 형태는 연속적으로 이어진 스트랜드, 얀, 토우, 번들, 밴드, 테이프 등의 형태와 실질적으로 동일할 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드(320)는 최종 생성물인 하이브리드 재료(300)의 기계적 성능(강성, 내구성, 충격성 등)을 결정하는 주요 구성일 수 있다.
제1 고분자 화합물은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에이비에스, 폴리메타크릴산메칠, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에텔에텔케톤, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 폴리이미드, 페놀릭 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
제1 섬유재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 점조화 유체 섬유, 형상 기억 합금 섬유, 광 섬유, 압전 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 제1 고분자 화합물과 혼합되었을 때 제1 섬유재는 제1 고분자 화합물의 보강재일 수 있다. 어떤 제1 섬유재는 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 제1 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제1 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블의 구조를 가질 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드(320)가 형성(S310)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀될 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.
재료 스트랜드는 크릴 유닛(410)이 구비한 적어도 하나의 보빈에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛(420)의 예열 위치로 공급될 수 있다.
예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛(420)에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛(430)에 공급될 수 있다.
예열된 재료 스트랜드는 압밀될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛(430)에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드인 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 형성(S310)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(320)는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층(360)이 형성(S330)될 수 있다. 여기서 코팅층(360)은 코팅 유닛(450)에 의해 형성될 수 있다. 제2 고분자 화합물은 코팅 폴리머일 수 있다. 코팅 폴리머는 향후 하이브리드 재료(300)를 기초로 형성될 입체물이 적절한 결합을 갖도록 할 수 있다. 따라서, 하이브리드 재료(300)에 기초하여 입체물을 생성하는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛이 사용하는 물질의 종류에 따라 코팅 폴리머는 적절히 선택될 수 있다. 예를 들어, 형성된 하이브리드 재료(300)의 표면에 섬유층(340)이 위치하는 실시예에서 섬유층(340)이 코팅층의 블리딩(bleeding)을 방지할 수 있으므로 저점성(low viscosity)을 갖는 코팅 폴리머가 선택될 수 있다.
코팅층(360)이 형성(S330)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 인계될 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드(320)는 코팅 유닛(450)을 통과할 수 있고, 코팅 유닛(450)은 하이브리드 재료 스트랜드(320) 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.
코팅 스트랜드는 소정의 압력으로 인계될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(360)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층(360)이 형성될 수 있다.
코팅층(360) 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층(340)이 형성(S350)될 수 있다. 여기서, 제2 섬유재는 유리 섬유, 탄소 섬유, 천연 섬유, 아라미드 섬유, 세라믹 섬유, 점조화 유체 섬유, 형상 기억 합금 섬유, 광 섬유, 압전 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 제2 섬유재는 캡슐화될 수 있다. 예를 들어, 제2 섬유재는 몇몇의 층들로 코팅될 수 있다. 이 경우, 제2 섬유재는 작은 직경을 갖는 케이블의 구조를 가질 수 있다. 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 서로 동일할 수 있지만, 제1 섬유재와 제2 섬유재는 실질적으로 상이할 수 있다.
섬유층(340)은 열가소성 수지 또는 열경화성 수지 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 섬유층(340)은 폴리 젖산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리아미드, 에이비에스, 폴리메타크릴산메칠, 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에텔에텔케톤, 에틸렌비닐아세테이트, 폴리우레탄, 에폭시, 불포화 폴리에스터, 폴리이미드, 페놀릭 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
섬유층(340)이 형성(S350)됨에 있어서, 코팅층(360) 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛(440)에 의해 코팅층(360) 상에 편조될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛(440)은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 코팅층(360)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 코팅층(360) 상에 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층(340)은 하이브리드 재료 스트랜드(320)가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
섬유층(340) 상에 제3 고분자 화합물을 포함하는 외부 코팅층이 형성될 수 있다. 두께가 실질적으로 균일하지 않은 섬유층(340) 상에 외부 코팅층이 형성됨으로써 형성된 하이브리드 재료(300)의 표면이 실질적으로 균일해질 수 있다.
제3 고분자 화합물은 코팅 폴리머일 수 있다. 제2 고분자 화합물과 제3 고분자 화합물은 실질적으로 서로 동일할 수 있지만, 제2 고분자 화합물과 제3 고분자 화합물은 실질적으로 상이할 수 있다. 예를 들어, 제2 고분자 화합물은 저점성을 갖는 코팅 폴리머일 수 있지만, 제3 고분자 화합물은 고점성을 갖는 코팅 폴리머일 수 있다.
섬유층(340)이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드(320)의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우가 형성(S370)될 수 있다. 여기서 온도 조절된 토우는 온도 조절 유닛(460)에 의해 형성될 수 있다. 온도 조절 유닛(460)은 내부에서 이동하는 하이브리드 재료 스트랜드(320), 섬유층(340) 및 코팅층(360)의 온도를 균일하게 조절할 수 있다. 이 과정을 통해 하이브리드 재료 스트랜드(320), 섬유층(340) 및 코팅층(360) 중 적어도 하나 이상이 적절한 온도를 가질 수 있다.
온도 조절된 토우는 소정의 속도로 인취(S390)될 수 있다. 인취 유닛(470)이 인취 속도를 조절함으로써 온도 조절된 토우가 소정의 속도로 인취될 수 있다. 이를 위해 인취 유닛(470)은 적절한 힘으로 온도 조절된 토우를 끌어당길 수 있다. 인취 속도는 섬유층(340)이 형성되는 속도 및/또는 온도 조절된 토우의 두께에 기초하여 설정될 수 있다. 실시예에 따라, 인취 유닛(470)은 벨트에 기초하여 온도 조절된 토우를 인취할 수 있다. 이 경우 인취 속도는 벨트의 이동 속도에 비례할 수 있다.
형성된 하이브리드 재료(300)는 와인딩될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(300)는 인취 유닛(470)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(300)는 와인더(480)에 의해 와인딩될 수 있다. 여기서 와인더(480)는 하이브리드 재료(300)를 와인딩하기에 적절한 직경을 가질 수 있다. 와인더(480)에 의해 와인딩된 하이브리드 재료(300)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.
형성된 하이브리드 재료(300)는 절단될 수 있다. 형성된 하이브리드 재료(300)는 인취 유닛(470)에 의해 배출될 수 있고, 배출된 하이브리드 재료(300)는 절단 유닛(490)에 의해 소정의 길이로 절단될 수 있다. 소정의 길이로 절단된 하이브리드 재료(300)는 3D 프린터 또는 몰딩 유닛에 공급될 수 있고, 3D 프린터 또는 몰딩 유닛의 원재료로 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 제조된 하이브리드 재료(300)는 하이브리드 재료 스트랜드(320), 섬유층(340) 및 코팅층(360) 사이의 물리적 상호작용에 기초하여 높은 강성, 내구성 및 충격성을 가질 수 있다.
도 8은 도 5의 하이브리드 재료 제조 방법의 일 실시예를 나타내는 순서도이다.
도 8을 참조하면, 하이브리드 재료 제조 방법은 하이브리드 재료 스트랜드를 형성(S410)할 수 있고, 코팅층을 형성(S430)할 수 있으며, 섬유층을 형성(S450)할 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S410)될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S410)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S412)될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열(S414)될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀(S416)될 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급(S412)될 수 있다. 여기서 재료 스트랜드의 형태는 스트랜드 형태뿐만 아니라 밴드 형태 등을 포함할 수 있다.
재료 스트랜드는 크릴 유닛이 구비한 적어도 하나의 보빈에 감길 수 있다. 실시예에 따라, 서로 다른 물질을 포함하는 2 이상의 재료 스트랜드들이 하나의 보빈에 감길 수 있다. 보빈은 재료 스트랜드를 정렬시킬 수 있고, 재료 스트랜드를 보관할 수 있다. 재료 스트랜드는 보빈에서 풀려나올 수 있고, 풀려나온 재료 스트랜드는 예열 유닛의 예열 위치로 공급될 수 있다.
예열 위치에서 재료 스트랜드는 기 설정된 온도로 예열(S414)될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 재료 스트랜드가 압축 및 압밀되기에 충분한 온도일 수 있다. 재료 스트랜드는 예열 유닛에 의해 기 설정된 온도로 예열될 수 있고, 예열된 재료 스트랜드는 압축 유닛에 공급될 수 있다.
예열된 재료 스트랜드는 압밀(S416)될 수 있다. 기 설정된 온도를 갖는 재료 스트랜드는 압축 유닛에 의해 2 이상이 함께 압축 및 압밀될 수 있다. 예열 및 압밀 과정을 거치는 동안, 재료 스트랜드는 2 이상이 서로 합쳐질 수 있다. 그 결과, 일방향 스트랜드인 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S410)될 수 있다. 실시예에 따라, 구성 물질이 서로 다른 재료 스트랜드가 서로 합쳐질 수 있다. 이 경우, 형성된 하이브리드 재료 스트랜드는 2 이상의 물질을 포함할 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성(S430)될 수 있다. 코팅층이 형성(S430)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S432)될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력으로 인계(S434)될 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성(S432)될 수 있다. 예를 들어, 하이브리드 재료 스트랜드는 코팅 유닛을 통과할 수 있고, 코팅 유닛은 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포할 수 있다.
코팅 스트랜드는 소정의 압력으로 인계(S434)될 수 있다. 도포된 제2 고분자 화합물의 두께는 실질적으로 균일하지 않을 수 있다. 따라서, 소정의 압력/힘/속도를 가해 코팅 스트랜드를 인계(S434)함으로써, 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다. 예를 들어, 코팅 스트랜드는 소정의 압력/힘/속도를 받아 구멍을 통과할 수 있고, 이를 통해 실질적으로 균일한 두께를 갖는 코팅층이 형성될 수 있다.
코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S450)될 수 있다. 섬유층이 형성(S450)됨에 있어서, 코팅층 상에 제2 섬유재가 편조(S452)될 수 있다. 제2 섬유재는 편조 유닛에 의해 코팅층 상에 편조(S452)될 수 있다. 예를 들어, 편조 유닛은 제2 섬유재를 감고 있는 다수의 보빈을 구비할 수 있고, 보빈은 동일 원주 상에 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다. 코팅층이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드가 원주 상의 중심을 통과할 때, 다수의 보빈은 회전함과 동시에 원주를 따라 이동할 수 있다. 이 때, 제2 섬유재는 보빈으로부터 풀려나올 수 있고, 풀려나온 제2 섬유재는 코팅층 상에 편조(S452)될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예들에 따른 조형 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9를 참조하면, 조형 방법은 하이브리드 재료 스트랜드를 형성(S510)할 수 있고, 섬유층을 형성(S530)할 수 있으며, 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료를 형성(S550)할 수 있다. 또한, 조형 방법은 하이브리드 재료를 기 설정된 온도로 가열(S570)할 수 있고, 가열된 하이브리드 재료를 토출(S590)할 수 있다.
제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S510)될 수 있다. 하이브리드 재료 스트랜드가 형성(S510)됨에 있어서, 재료 스트랜드가 예열 위치에 연속적으로 공급될 수 있고, 예열 위치에서 재료 스트랜드가 기 설정된 온도로 예열될 수 있으며, 예열된 재료 스트랜드가 압밀될 수 있다.
일 실시예에서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S530)될 수 있고, 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료가 형성(S550)될 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성(S530)될 수 있다. 섬유층이 형성(S530)됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료가 형성(S550)될 수 있다. 하이브리드 재료가 형성(S550)됨에 있어서, 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 토출될 수 있다.
다른 실시예에서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있고, 코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성함으로써 하이브리드 재료가 형성될 수 있다.
하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층이 형성될 수 있다. 코팅층이 형성됨에 있어서, 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드가 형성될 수 있고, 코팅 스트랜드가 소정의 압력/힘/속도로 토출될 수 있다.
코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층이 형성될 수 있다. 섬유층이 형성됨에 있어서, 코팅층 상에 제2 섬유재가 편조될 수 있다. 이렇게 편조된 섬유층은 하이브리드 재료 스트랜드가 방사상으로 가하는 압력이나 부하를 견딜 수 있는 충분한 강성을 가질 수 있다.
실시예에 따라, 코팅층이 형성된 하이브리드 재료 스트랜드의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우가 형성될 수 있고, 온도 조절된 토우는 소정의 속도로 인취될 수 있다.
형성된 하이브리드 재료는 기 설정된 온도로 가열(S570)될 수 있다. 여기서 기 설정된 온도는 하이브리드 재료가 토출되어 입체물을 형성하기에 충분한 활성화 온도보다 상대적으로 더 높을 수 있다. 하이브리드 재료를 충분히 높은 온도로 가열함으로써, 추후 토출(S590)될 때까지 하이브리드 재료에 굳어짐, 경화 또는 열화가 발생하지 않을 수 있다.
가열된 하이브리드 재료는 토출(S590)될 수 있다. 가열된 하이브리드 재료가 토출되어 적층됨으로써 입체물이 형성될 수 있다. 예를 들어, 가열된 하이브리드 재료는 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있고, 3D 프린터에 포함된 핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있다.
일 실시예에서, 복수의 관절들에 기초하여 공간 상의 동작이 제어되는 로봇암을 따라 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구로 가열된 하이브리드 재료가 운반될 수 있다. 여기서 로봇암은 관절들을 포함함으로써 정밀하게 동작이 제어될 수 있다. 운반된 하이브리드 재료는 로봇핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있고, 토출된 하이브리드 재료는 적층됨으로써 입체물이 형성될 수 있다.
다른 실시예에서, 2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능한 핸드의 토출구로 가열된 하이브리드 재료가 운반될 수 있고, 높낮이 조절이 가능한 베이스 또는 베이스 상에 형성되는 입체물 중 적어도 하나에 가열된 하이브리드 재료가 적층될 수 있다. 예를 들어, 3D 프린터에 포함된 핸드는 2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능할 수 있고, 핸드에 운반된 하이브리드 재료는 핸드의 토출구를 통해 토출될 수 있다. 토출된 하이브리드 재료는 높낮이 조절이 가능한 베이스 상에 적층됨으로써 입체물이 형성될 수 있다.
한편, 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물을 인서트물로 활용하여 인서트 사출이 수행될 수 있다. 인서트 사출은 몰딩 유닛(molding unit)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 몰딩 유닛은 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물에 기초하여 사출을 수행함으로써 사출물을 형성할 수 있다. 강성과 내구성 등을 조절할 수 있는 입체물에 기초하여 형성되었으므로 사출물의 강성, 내구성 등도 조절될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따라 조형된 물체는 강성과 내구성 등을 조절할 수 있는 하이브리드 재료를 원재료로 하여 형성되므로 강성과 내구성 등이 조절될 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법에 대하여 도면을 참조하여 설명하였지만, 상기 설명은 예시적인 것으로서 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 및 변경될 수 있을 것이다. 예를 들어, 상기에서는 3D 프린터의 동작을 2차원 상에 고정된 핸드와 높낮이 조절이 가능한 베이스로 설명하였으나, 3D 프린터의 종류는 이에 한정되는 것이 아니다.
본 발명은 제조 산업 전반에 다양하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명은 시제품 제조 시스템, 간이 제조 시스템, 다품종 소량 생산 시스템 등에 적용될 수 있다.
상기에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.
S110, S210, S310, S410, S510: 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계
S130, S230, S350, S450, S530: 섬유층을 형성하는 단계
S150, S250, S330, S430, S550: 코팅층을 형성하는 단계
S170, S370: 냉각된 토우를 형성하는 단계
S190, S390: 토우를 인취하는 단계
S212, S412: 재료 스트랜드를 예열 위치에 공급하는 단계
S214, S414: 재료 스트랜드를 예열하는 단계
S216, S416: 재료 스트랜드를 압밀하는 단계
S232, S452: 제2 섬유재를 편조하는 단계
S252, S432: 코팅 스트랜드를 형성하는 단계
S254, S434: 코팅 스트랜드를 인계하는 단계
S570: 하이브리드 재료를 가열하는 단계
S590: 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계

Claims (16)

  1. 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드(hybrid material strand)를 형성하는 단계;
    상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계; 및
    상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계;를 포함하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 고분자 화합물은 폴리 젖산(PolyLactic Acid; PLA), 폴리에틸렌(PolyEthylene; PE), 폴리프로필렌(PolyPropylene; PP), 폴리아미드(PolyAmide; PA), 에이비에스(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene; ABS), 폴리메타크릴산메칠(Poly Methyl MethAcrylate; PMMA), 폴리카보네이트(PolyCarbonate; PC), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PolyEthylene Terephthalate; PET), 폴리부틸렌테레프탈레이드(PolyButylene Terephthalate; PBT), 폴리에테르이미드(PolyEtherImide; PEI), 폴리페닐렌설파이드(PolyPhenylene Sulfide; PPS), 폴리에텔에텔케톤(PolyEtherEtherKetone; PEEK), 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate; EVA), 폴리우레탄(PolyUrethane; PU), 에폭시(EPoxy; EP), 불포화 폴리에스터(Unsaturated Polyester; UP), 폴리이미드(PolyImide; PI), 페놀릭(PHenolic; PF) 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 섬유재 및 상기 제2 섬유재 각각은 유리 섬유(Glass Fiber; GF), 탄소 섬유(Carbon Fiber; CF), 천연 섬유(Natural Fiber), 아라미드 섬유(Aramid Fiber; AF), 세라믹 섬유, 점조화 유체(Shear Thickening Fluid; STF) 섬유, 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy; SMA) 섬유, 광 섬유, 압전(piezoelectric) 섬유 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계는
    상기 제1 고분자 화합물 또는 상기 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 재료 스트랜드를 예열 위치에 연속적으로 공급하는 단계;
    상기 예열 위치에서 상기 재료 스트랜드를 기 설정된 온도로 예열하는 단계; 및
    상기 예열된 재료 스트랜드를 압밀(consolidate)하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 섬유층을 형성하는 단계는
    상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 코팅층을 형성하는 단계는
    상기 섬유층 상에 상기 제2 고분자 화합물을 도포하여 코팅 스트랜드를 형성하는 단계; 및
    상기 코팅 스트랜드를 소정의 압력으로 인계하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 코팅층이 형성된 상기 하이브리드 재료 스트랜드의 온도를 조절하여 온도 조절된 토우(tow)를 형성하는 단계; 및
    상기 온도 조절된 토우를 소정의 속도로 인취(haul-off)하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  8. 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계;
    상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성하는 단계; 및
    상기 코팅층 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계;를 포함하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 섬유층을 형성하는 단계는
    상기 코팅층 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 섬유층 상에 제3 고분자 화합물을 포함하는 외부 코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 재료 제조 방법.
  11. 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계;
    상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계;
    상기 섬유층 상에 제2 고분자 화합물을 포함하는 코팅층을 형성함으로써 하이브리드 재료를 형성하는 단계;
    상기 하이브리드 재료를 기 설정된 온도로 가열하는 단계; 및
    상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계;를 포함하는 조형 방법.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 섬유층을 형성하는 단계는
    상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 상기 제2 섬유재를 편조하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는
    복수의 관절들에 기초하여 공간 상의 동작이 제어되는 로봇암을 따라 상기 로봇암에 연결된 로봇핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 가열된 하이브리드 재료를 토출하는 단계는
    2차원 평면 상에서 자유롭게 이동 가능한 핸드의 토출구로 상기 가열된 하이브리드 재료를 운반시키는 단계; 및
    높낮이 조절이 가능한 베이스 상에 상기 가열된 하이브리드 재료를 적층시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 토출된 하이브리드 재료가 형성한 입체물을 인서트물로 활용하여 인서트 사출을 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 조형 방법.
  16. 제1 고분자 화합물 또는 제1 섬유재 중 적어도 하나를 포함하는 하이브리드 재료 스트랜드를 형성하는 단계; 및
    상기 하이브리드 재료 스트랜드 상에 제2 섬유재를 포함하는 섬유층을 형성하는 단계;를 포함하는 하이브리드 재료 제조 방법.
KR1020160035382A 2016-03-24 2016-03-24 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법 KR101926822B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160035382A KR101926822B1 (ko) 2016-03-24 2016-03-24 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160035382A KR101926822B1 (ko) 2016-03-24 2016-03-24 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170110938A true KR20170110938A (ko) 2017-10-12
KR101926822B1 KR101926822B1 (ko) 2018-12-07

Family

ID=60141337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160035382A KR101926822B1 (ko) 2016-03-24 2016-03-24 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101926822B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220009166A (ko) * 2020-07-15 2022-01-24 이이엘씨이이주식회사 3차원 구조체와 이의 제조 방법

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253573A (ja) * 2006-03-25 2007-10-04 Teijin Techno Products Ltd 表面平滑性に優れたハイブリッド複合材料とその成形方法。

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5437899A (en) * 1992-07-14 1995-08-01 Composite Development Corporation Structural element formed of a fiber reinforced thermoplastic material and method of manufacture
KR101394119B1 (ko) 2013-11-04 2014-05-14 화인케미칼 주식회사 3차원 프린터 필라멘트용 조성물

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007253573A (ja) * 2006-03-25 2007-10-04 Teijin Techno Products Ltd 表面平滑性に優れたハイブリッド複合材料とその成形方法。

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220009166A (ko) * 2020-07-15 2022-01-24 이이엘씨이이주식회사 3차원 구조체와 이의 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR101926822B1 (ko) 2018-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108068337B (zh) 用于增材制造复合零件的系统与方法
US10836091B2 (en) Extruded deposition of fiber reinforced polymers
JP6718101B2 (ja) 繊維強化樹脂シート材の製造方法
US10118375B2 (en) Extruded deposition of polymers having continuous carbon nanotube reinforcements
CN102958657B (zh) 片状预浸料的制造方法和装置
EP0271026A2 (en) Pultrasion apparatus, process and product
US10626235B2 (en) Flexible composite prepreg materials
KR102334459B1 (ko) 연속섬유 보강 열가소성 수지 복합재료 및 그 제조방법
CN105073394A (zh) 用于由多部件制造复合产品的设备和方法
KR101926822B1 (ko) 하이브리드 재료 제조 방법 및 조형 방법
US20200114544A1 (en) Method and Apparatus for Manufacturing Fiber Composite Parts Utilizing Direct, Continuous Conversion of Raw Materials
US20220126532A1 (en) System and method for in-situ impregnation of continuous fiber tows with thermoplastic resin
KR101914699B1 (ko) 기계적 및 기능적 성능의 조절이 가능한 하이브리드 재료
JP6773397B2 (ja) 複合物における透過性及び繊維体積率を制御するためのポリマーナノ粒子
KR102202381B1 (ko) 섬유강화 복합재 제조 장치 및 제조 방법
KR102185872B1 (ko) 섬유 강화 복합재료 성형체를 제조하는 수지 압출적층장치 및 이를 이용한 수지 압출적층방법
KR101879686B1 (ko) 편조 하이브리드 재료 제조 시스템
KR101914705B1 (ko) 고분자 복합 재료를 활용한 3d 입체물 제조 로봇 시스템
KR101944748B1 (ko) 고분자 복합 재료를 활용한 3d 입체물 및 이의 제조 로봇 시스템
CN116323129A (zh) 纤维增强树脂拉拔成型体及其制造方法
KR101975936B1 (ko) 고분자 복합 재료를 활용한 3d 입체물의 제조 로봇 시스템
IT201900015297A1 (it) Apparecchiatura e metodo per la stampa tridimensionale di materiali compositi a fibra continua
KR20190054694A (ko) 헤드 유닛
JP2013193243A (ja) 繊維強化樹脂成形体の製造方法
KR20190075568A (ko) 섬유-열가소성 수지 복합재의 제조 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
R401 Registration of restoration