KR20170133769A - Resin trasferring mold forming method and device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 강화 섬유부재를 성형하는 공정과 상기 강화 섬유부재에 수지를 함침시켜 경화시키는 공정을 동시에 수행함으로써 전체적인 생산성을 향상시키고, 비용을 절감할 수 있는 RTM 성형 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an RTM molding method and apparatus capable of improving the overall productivity and reducing the cost by simultaneously performing a step of molding a reinforcing fiber member and a step of curing the resin by impregnating the reinforcing fiber member.
일반적으로 강화섬유와 수지로 이루어지는 섬유 강화 플라스틱(FRP: FIBER REINFORCED PLASTICS)은 기계적 특성, 경량성, 내부식성 등이 우수하기 때문에, 항공기, 자동차, 선박, 풍차, 스포츠용구 등, 다양한 용도를 대상으로 한 부재를 제조하는 재료로서 널리 사용되고 있다.Fiber reinforced plastic (FRP), which is generally made of reinforcing fibers and resin, is excellent in mechanical properties, light weight, and corrosion resistance. Therefore, it is suitable for various applications such as aircraft, automobiles, ships, windmills, And is widely used as a material for manufacturing a member.
이러한 강화 섬유로는 아마리드 섬유, 고강도 폴리에틸렌 섬유 등의 유기 섬유, 그리고 탄소 섬유, 유리 섬유, 금속 섬유 등의 무기 섬유가 이용되며, 높은 기계 특성이 요구되는 용도로는 탄소 섬유가 이용되는 경우가 많다.As such reinforcing fibers, organic fibers such as amade lead fibers and high-strength polyethylene fibers, and inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers and metal fibers are used, and in the case where high mechanical properties are required, carbon fibers are used many.
특히, 탄소섬유를 이용한 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS)은 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 높은 성능이 요구되는 항공이나 자동차 분야에서는 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있다. Particularly, carbon fiber reinforced plastics (CFRP) using carbon fibers are excellent in strength, elastic modulus, light weight, and stability, and therefore, they are widely regarded as one of the main materials in the aviation and automobile fields requiring high performance.
특히, 자동차 산업에서의 CFRP는 탄소섬유를 주로 에폭시나 플라스틱 등의 수지의 심으로 제조하여 많이 사용하는 추세이다. 즉, CFRP는 탄소섬유를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 수지류에 함침하여 경화시킨 것으로서, 고강도, 고탄성의 경량소재로 주목 받고 있는 첨단 복합 재료이다.Particularly, CFRP in the automobile industry is a tendency to use carbon fiber mainly made of resin such as epoxy or plastic. In other words, CFRP is a state-of-the-art composite material that is made of carbon fiber in the form of a winding or fabric, then cured by impregnation with resin streams, and is attracting attention as a lightweight material with high strength and high elasticity.
이러한 CFRP에서 수지류의 경도가 우수한 반면, 인장강도가 약해 쉽게 끊어지고, 탄소섬유는 인장강도가 높지만 굽힘 반발력이 없기 때문에 이 둘을 결합하는 것이다. In CFRP, the hardness of the resin stream is excellent, while the tensile strength is weak and easily broken, and the carbon fiber has a high tensile strength, but has no bending repulsion.
최근에는 섬유원단(예를 들어, 카본원단)를 바인더를 통해서 여러 겹 적층하여 강화 섬유부재를 제작하고, 이렇게 제작된 강화 섬유부재를 미리 설정된 형태로 프리 성형하고, 이렇게 성형된 프리폼을 금형 내에 배치한 상태에서, 금형 내부로 수지를 주입하고, 함침시키는 RTM(Resin Transfer molding)공법이 소개되었다. Recently, a plurality of layers of a fiber fabric (for example, carbon fabric) are laminated through a binder to prepare a reinforcing fiber member. The reinforcing fiber member thus produced is preformed in a predetermined form, and the preform thus molded is placed in a mold An RTM (Resin Transfer molding) method of injecting and impregnating a resin into a mold was introduced.
그러나 이러한 RTM(Resin Transfer Molding) 공법에 사용되는 강화 섬유부재를 프리 성형을 하기 위해서는 별도의 프리 성형장치가 이용되고, 프리 성형된 프리폼에 수지를 함침시키기 위해서 다른 성형장치가 필요하다. 따라서, 전체적인 RTM 공정이 복잡해지고, 생산성이 저하될 수 있다. However, a separate preforming apparatus is used for preforming the reinforcing fiber member used in the RTM (Resin Transfer Molding) method, and another molding apparatus is required to impregnate the preform with the resin. Therefore, the overall RTM process becomes complicated and productivity may be reduced.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다. The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.
본 발명의 목적은 강화 섬유부재를 프리 성형하는 공정과 프리 성형된 프리폼에 수지를 함침시켜 경화시키는 프로세스를 하나의 금형을 통해서 수행함으로써 전체적인 생산성을 향상시키고, 비용을 절감할 수 있는 RTM 성형 방법 및 장치를 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an RTM molding method capable of improving the overall productivity and reducing the cost by performing the preforming process of the reinforcing fiber member and the process of hardening the preform by impregnating the preform with the resin through one die, Device.
본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 방법은 하형의 안착면에 수지필름을 안착시키고, 상기 수지필름 위에 강화 섬유부재를 배치하는 로딩단계, 상기 수지필름과 상기 강화 섬유부재가 상기 하형의 안착면에 배치된 상태에서, 성형면을 갖는 상형을 상기 하형과 합형하는 합형단계, 상기 상형과 하형이 합형된 상태에서, 상기 하형의 내부를 통하여 성형가스를 공급하여 상기 수지필름과 함께 상기 강화 섬유부재가 상기 상형의 성형면의 형상을 따라서 성형되도록 하는 블로우 성형단계, 상기 성형가스의 공급압을 유지하면서, 상기 상형의 내부를 통하여 액상수지를 주입하여, 상기 강화 섬유부재에 상기 액상수지가 함침되도록 하는 수지 주입단계, 및 상기 상형과 하형의 내부에 구성되는 히팅부재를 통해서 상기 상형과 하형을 가열하여 상기 강화 섬유부재에 함침된 액상수지를 경화시키는 경화단계를 포함할 수 있다. A method for molding an RTM according to an embodiment of the present invention includes a loading step of placing a resin film on a seating surface of a lower mold and placing a reinforcing fiber member on the resin film and placing the resin film and the reinforcing fiber member on a seating surface of the lower mold A molding step of assembling the upper mold having the molding surface with the lower mold while the upper mold and the lower mold are combined with each other; A blow molding step of molding the reinforcing fiber member in accordance with the shape of the upper mold, a liquid resin injected through the inside of the upper mold while maintaining the supply pressure of the molding gas to impregnate the reinforcing fiber member with the liquid resin The upper mold and the lower mold are heated through a resin injecting step and a heating member formed inside the upper mold and the lower mold, And a curing step of curing the liquid resin impregnated in the member.
상기 강화 섬유부재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착될 수 있다. The reinforcing fiber member may be formed by selectively laminating one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, and metal fiber, .
상기 액상수지는 열경화성 수지일 수 있다. The liquid resin may be a thermosetting resin.
상기 블로우 성형단계는 상기 성형가스가 상기 수지필름과 상기 하형의 안착면 사이로 공급될 수 있다. The blow molding step may supply the molding gas between the resin film and the seating surface of the lower mold.
상기 수지 주입단계는 상기 액상수지가 상기 수지필름강화 섬유부재와 상기 상형의 성형면 사이로 되는 주입될 수 있다. The resin injecting step may be performed such that the liquid resin is between the resin film reinforcing fiber member and the molding surface of the upper mold.
상기 히팅부재는 상기 상형과 하형의 내부에 내설되는 히팅 카트리지로 이루어질 수 있다. The heating member may include a heating cartridge mounted inside the upper and lower molds.
상기 상형과 하형의 가장자리를 따라서 실링구조가 형성되어 상기 상형과 하형의 합형 시, 상기 상형과 하형의 내부를 밀폐할 수 있다. A sealing structure may be formed along edges of the upper and lower molds to seal the upper and lower molds when the upper and lower molds are assembled.
상기 실링구조는 서로 대응하는 형상의 실링돌기와 실링홈으로 이루어질 수 있다. The sealing structure may include sealing protrusions and sealing grooves having shapes corresponding to each other.
본 발명의 실시예에 따라서 강화 섬유부재를 금형 안에 배치하고, 상기 금형의 성형공간에 수지를 주입하여 상기 강화 섬유부재에 수지를 합침시키는 RTM 성형장치는 상부면에 안착면이 형성되고, 상기 안착면 측으로 성형가스를 공급하는 가스 공급통로가 내부에 형성되는 하형, 상기 하형의 상부에 배치되고, 상기 하형의 안착면과 대응하여 성형면이 형성되며, 상기 성형면 측으로 액상수지를 공급하는 수지 공급통로가 형성되는 상형, 상기 상형의 상부에 구성되어 상기 하형에 대하여 상기 상형을 전,후진시켜 합형 또는 이형시키는 가압기, 상기 가스 공급통로를 통하여 일정압의 성형가스를 공급하는 가스공급기, 상기 수지 공급통로를 통하여 액상수지를 공급하는 수지공급기, 및 상기 하형의 안착면과 상기 상형의 성형면을 따라서 상기 하형과 상형의 내부에 내설되는 복수개의 히팅부재들을 포함할 수 있다. An RTM molding apparatus in which a reinforcing fiber member is disposed in a mold, a resin is injected into a molding space of the mold, and a resin is mixed with the reinforcing fiber member according to an embodiment of the present invention has a seating surface formed on an upper surface thereof, A lower mold having a gas supply passage for supplying a molding gas to the side of the mold, a lower mold disposed on the lower mold, a molding surface corresponding to a seating surface of the lower mold, and a resin supply A gas feeder for supplying a molding gas of a predetermined pressure through the gas supply passage, a gas supply device for supplying the molding gas to the resin supply device, A resin supply device for supplying the liquid resin through the passage, and a resin supply device for supplying the liquid resin through the passage to the lower mold along the seating surface of the lower mold and the molding surface of the upper mold, It may comprise a plurality of heating members naeseol in the interior of the mold.
상기 강화 섬유부재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착될 수 있다. The reinforcing fiber member may be formed by selectively laminating one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, and metal fiber, .
상기 액상수지는 열경화성 수지일 수 있다. The liquid resin may be a thermosetting resin.
상기 상형과 하형의 가장자리를 따라서 실링구조가 형성되어 상기 상형과 하형의 합형 시, 상기 상형과 하형의 내부를 밀폐할 수 있다. A sealing structure may be formed along edges of the upper and lower molds to seal the upper and lower molds when the upper and lower molds are assembled.
상기 실링구조는 서로 대응하는 형상의 실링돌기와 실링홈으로 이루어질 수 있다. The sealing structure may include sealing protrusions and sealing grooves having shapes corresponding to each other.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따라서 RTM 성형 방법 및 장치에 의하면, 강화 섬유부재를 프리 성형하는 공정과 프리 성형된 프리폼에 수지를 함침시켜 경화시키는 프로세스를 하나의 금형을 통해서 수행함으로써 전체적인 생산성을 향상시키고, 비용을 절감할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, there is provided an RTM molding method and apparatus, wherein a step of preforming a reinforcing fiber member and a process of impregnating a preformed preform with a resin to cure the resin are performed through a single mold Improve overall productivity, and reduce costs.
특히, 하나의 금형 내부에 수지필름과 강화 섬유부재를 배치하고, 블로우 성형을 이용하여 수지필름과 강화 섬유부재를 프리 성형하며, 동일 금형 내부로 액상수지를 주입하여 강화 섬유부재에 수지를 함침시켜 경화시킬 수 있다. Particularly, a resin film and a reinforcing fiber member are disposed in a single mold, a resin film and a reinforcing fiber member are preformed by blow molding, a liquid resin is injected into the same mold, and the reinforcing fiber member is impregnated with resin It can be cured.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 상형과 하형이 결합된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 블로우 성형 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 수지 공급 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 상형과 하형이 분리된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 방법을 보여주는 프로우차트이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an upper mold and a lower mold combined in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view showing a blow molding step in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic cross-sectional view showing a resin supplying step in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an upper mold and a lower mold are separated in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart showing an RTM molding method according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the illustrated embodiments, and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. .
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.In order to clearly illustrate the embodiments of the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the entire specification.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the components are denoted by the first, second, etc. in order to distinguish them from each other because the names of the components are the same and are not necessarily limited to the order.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, RTM 성형 장치는 가압기(100), 상형(115), 하형(130), 수지 공급통로(105), 가스 공급통로(135), 히팅 부재(110), 수지 공급기(150), 가스 공급기(140), 및 제어부(160)를 포함하고, 성형될 부재로써 강화 섬유부재(120), 및 수지필름(125)을 포함한다. 1, the RTM molding apparatus includes a
상기 강화 섬유부재(120)는 별도의 섬유원사를 적층하고, 바인더로 접착된 복합 재료로써, 상기 섬유원사는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속섬유는 스틸사를 포함할 수 있다. The reinforcing
상기 수지필름(125)은 열경화성 또는 열가소성 수지로써, 설정된 두께의 필름 형태를 가질 수 있으며, 온도에 따라서 상기 상형(115)이나 상기 하형(130)의 형태에 따라서 변형되는 유연한 성질을 갖는다. The
본 발명의 실시예에서, 상기 수지필름(125)은 상기 하형(130)의 안착면(170) 위에 배치되고, 상기 강화 섬유부재(120)가 상기 수지필름(125) 위에 배치된다. In the embodiment of the present invention, the
상기 하형(130)은 하부 베이스(미도시)에 고정되어 배치되고, 상기 상형(115)은 상기 하형(130) 위에 배치되며, 상기 상형(115)은 상기 가압기(100)에 의해서 상하로 움직이고, 상기 하형(130)과 결합되는 구조를 갖는다. The
상기 하형(130)의 상부면 중심부에는 안착면(170)이 설정된 형태를 가지고 형성되고, 상기 상형(115)의 하부면 중심부에는 상기 안착면(170)과 함께 성형공간을 형성하는 상형 성형면(175)이 형성된다. A
상기 안착면(170)의 가장자리와 상기 상형 성형면(175)의 가장자리에는 실링구조가 형성되는데, 상기 실링구조는 돌기(180)와 홈(185) 구조를 가질 수 있다. 상기 돌기(180)는 상기 하형(130)의 안착면(170)의 가장자리에 형성되고, 상기 홈(185)은 상기 상형(115)의 상형 성형면(175)의 가장자리에 형성될 수 있으며, 반대로 상기 돌기(180)는 상기 상형(115)에 형성되고, 상기 홈(185)은 상기 하형(130)에 형성될 수 있다. A sealing structure is formed at an edge of the
상기 하형(130)의 상기 안착면(170)의 내부와 상기 상형(115)의 상기 상형 성형면(175)의 내부에는 각각 히팅 부재(110)가 배치될 수 있다. A
아울러, 상기 하형(130)에는 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이의 성형공간으로 블로우 가스를 공급하는 가스 공급통로(135)가 설정된 루트를 따라서 형성되고, 상기 상형(115)에는 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이의 성형공간으로 열경화성 또는 열가소성 액상수지를 공급하는 수지 공급통로(105)가 설정된 루트를 따라서 형성된다. A
상기 수지 공급기(150)는 상기 수지 공급통로(105)의 입구와 연결되고, 상기 가스 공급기(140)는 상기 가스 공급통로(135)의 입구와 연결된다. The
본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(160)는 상기 가압기(100), 상기 수지 공급기(150), 및 상기 가스 공급기(140)를 제어하여, 상기 상형(115)의 위치를 제어하고, 성형공간으로 블로우 가스 또는 액상수지를 공급할 수 있다. The
상기 히팅 부재(110)는 상기 하형(130)의 안착면(170)과 상기 상형(115)의 상형 성형면(175)의 내부에 배치되어 상기 상형(115)과 상기 하형(130)을 가열할 수 있고, 상기 제어부(160)는 상기 히팅 부재(110)를 제어하여 온도를 설정범위로 제어할 수 있다. The
상기 제어부(160)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법 등을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다. The
본 발명의 실시예에서, 상기 강화 섬유부재(120)와 상기 수지필름(125)이 상기 상형 성형면(175)을 따라서 프리 성형되는 것으로 설명하였으나, 상기 안착면(170)을 따라서 프리 성형될 수 있다. The reinforcing
그리고, 상기 가스 공급통로(135)는 상기 상형(115)에 형성되고, 상기 수지 공급통로(105)는 상기 하형(130)에 형성되며, 상기 섬유강화부재() 위에 상기 수지필름(125)이 배치될 수 있다. The
아울러, 본 발명의 실시예에서, 상기 상형(115)이 상기 하형(130)의 상부에 배치되는 것으로 설명하였으나, 설명의 편의를 위해서 상기 상형(115)과 상기 하형(130)이 상하로 배치되었고, 이에 한정하는 것은 아니다. Although the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 상형과 하형이 결합된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an upper mold and a lower mold combined in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 가압기(100)가 상기 상형(115)을 하강시키고, 상기 상형(115)과 상기 하형(130)은 서로 결합된다. 여기서, 상기 하형(130)의 돌기(180)가 상기 상형(115)의 홈(185)에 삽입되어 실링구조를 형성한다. Referring to FIG. 2, the
그리고, 상기 강화 섬유부재(120)와 상기 수지필름(125)은 상기 하형(130)의 안착면(170)을 따라서 유연하게 변형된다. The reinforcing
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 블로우 성형 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다. 3 is a schematic cross-sectional view showing a blow molding step in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 상기 제어부(160)는 상기 히팅부재(110)로 인가되는 전원을 제어하여, 상기 상형과 상기 하형의 온도를 약 섭씨 130도로 유지한 상태에서, 상기 가스 공급기(140)를 제어하여 블로우 가스를 상기 가스 공급통로(135)를 통해서 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이에 형성된 성형공간의 하부로 공급한다. 3, the
따라서, 성형가스는 상기 수지필름(125)과 상기 강화 섬유부재(120)를 상기 상형(115)의 상형 성형면(175)을 따라서 블로우 성형하여, 프리폼을 형성한다. 이때, 상기 수지필름(125)은 상기 강화 섬유부재(120)의 하부면에 밀착된다. Accordingly, the molding gas blows the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 수지 공급 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다. 4 is a schematic cross-sectional view showing a resin supplying step in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 상기 제어부(160)는 상기 수지 공급기(150)를 제어하여 액상수지를 상기 수지 공급통로(105)를 통해서 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이에 배치되는 프리폼의 상부로 공급한다. 4, the
따라서, 상기 액상수지는 상기 상형(115)의 상형 성형면(175)과 상기 하형(130)의 안착면(170) 사이에 충진되고, 상기 강화 섬유부재(120)에 함침된다. 그리고, 주입된 액상수지는 설정된 온도에서 설정된 시간 동안 상기 상형(115)과 상기 하형(130)이 합형된 상태에서 경화된다. The liquid resin is filled between the
본 발명의 실시예에서 상기 액상수지가 경화되는 온도 및 조건에 대해서는 공지기술을 참조하며, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. The temperature and conditions at which the liquid resin is cured in the embodiment of the present invention are well known in the art, and a detailed description thereof will be omitted.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 장치에서 상형과 하형이 분리된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which an upper mold and a lower mold are separated in an RTM molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 상기 상형(115)이 상기 가압기(100)에 의해서 상승하여, 상기 상형(115)과 상기 하형(130)이 서로 이형되고, 상기 하형(130) 위에 경화된 성형제품이 배치된다. 5, the
별도의 언로딩 장치(미도시)를 이용하여 성형이 완료된 성형제품을 상기 하형(130)에서 분리되고, 상기 성형제품에서 상기 수지필름은 제거되고, 수지가 함침된 상기 강화섬유부재만 사용될 수 있다. The molded product that has been molded using a separate unloading device (not shown) is separated from the
그리고, 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이에는 다른 성형제품을 만들기 위해서 섬유강화부재와 수지필름이 다시 로딩된다. Further, the fiber reinforced member and the resin film are loaded again between the
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 방법을 보여주는 프로우차트이다. 6 is a flowchart showing an RTM molding method according to an embodiment of the present invention.
도 6을 참조하면, S600은 로딩단계로써, 상기 제어부(160)는 별도의 로딩장치(미도시)를 이용하여 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이에 상기 수지필름(125)을 배치하고, 상기 수지필름(125) 위에 상기 강화 섬유부재(120)를 배치한다. 6, S600 is a loading step in which the
S610은 합형단계로써, 상기 제어부(160)는 상기 가압기(100)를 제어하여 상기 상형(115)을 하강시켜 상기 하형(130)과 결합시킨다. 이때, 상기 수지필름(125)과 상기 강화 섬유부재(120)는 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이에 배치되고, 양단은 실링구조인 상기 홈(185)과 상기 돌기(180) 사이에서 압착된다. In step S610, the
S620은 블로우 성형단계로써, 상기 상형(115)과 상기 하형(130)이 결합된 상태에서, 상기 제어부(160)는 상기 수지필름(125)과 상기 강화 섬유부재(120)가 상기 상형 성형면(175)을 따라서 블로우 성형되도록, 상기 하형(130)의 가스 공급통로(135)를 통해서 성형가스를 공급하여 프리폼을 성형한다. S620 is a blow molding step in which the
S630은 수지공급단계로써, 상기 제어부(160)는 상기 수지 공급기(150)를 제어하여 상기 상형(115)의 상기 수지 공급통로(105)를 통해서 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이의 프리폼의 상부로 액상수지를 주입한다. S630 is a resin supplying step in which the
이와 같이 주입된 액상수지는 상기 상형(115)의 상형 성형면(175)과 상기 하형(130)의 안착면(170)을 따라서 성형공간을 채우고, 상기 강화 섬유부재(120)의 내부에 함침(침투, impregnation)된다. The injected liquid resin fills the molding space along the
S640은 경화단계로써, 상기 제어부(160)는 상기 상형(115)과 상기 하형(130) 사이에 상기 액상수지가 주입된 상태에서, 상기 히팅 부재(110)에 인가되는 전원을 제어하고, 상기 상형(115)과 상기 하형(130)의 온도를 설정된 온도범위로 제어하고, 액상수지를 서서히 경화시킨다. S640 is a curing step in which the
그리고, S650은 취출단계로써, 상기 제어부(160)는 액상수지가 경화된 상태에서, 상기 가압기(100)를 제어하여 상기 상형(115)을 상승시켜 상기 상형(115)과 상기 하형(130)을 서로 이형시키고, 별도의 언로딩장치(미도시)를 이용하여 경화된 성형제품을 외부로 배출한다. In step S650, the
본 발명의 실시예에서, 플로우차트에 나온 순서는 설명의 편의를 위해서 한정하였으며, 이 순서와 단계는 설계사양에 따라서 가변적으로 변경될 수 있으며, 순서가 한정되어야 할 부분에 대해서만 순서가 한정된다.In the embodiment of the present invention, the order in the flowchart is limited for the convenience of description, and the order and steps may be variably changed according to the design specification, and the order is limited only to the parts to be sequenced.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다. While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
100: 가압기 105: 수지 공급통로
110: 히팅부재 115: 상형
120: 강화 섬유부재 125: 수지필름
130: 하형 135: 가스 공급통로
140: 가스 공급기 150: 수지 공급기
160: 제어부 170: 안착면
175: 성형면 180: 돌기
185: 홈100: pressurizer 105: resin supply passage
110: heating member 115: upper mold
120: reinforcing fiber member 125: resin film
130: Lower mold 135: Gas supply passage
140: gas feeder 150: resin feeder
160: controller 170: seat face
175: molding surface 180: projection
185: Home
Claims (13)
상기 수지필름과 상기 강화 섬유부재가 상기 하형의 안착면에 배치된 상태에서, 성형면을 갖는 상형을 상기 하형과 합형하는 합형단계;
상기 상형과 하형이 합형된 상태에서, 상기 하형의 내부를 통하여 성형가스를 공급하여 상기 수지필름과 함께 상기 강화 섬유부재가 상기 상형의 성형면의 형상을 따라서 성형되도록 하는 블로우 성형단계;
상기 성형가스의 공급압을 유지하면서, 상기 상형의 내부를 통하여 액상수지를 주입하여, 상기 강화 섬유부재에 상기 액상수지가 함침되도록 하는 수지 주입단계; 및
상기 상형과 하형의 내부에 구성되는 히팅부재를 통해서 상기 상형과 하형을 가열하여 상기 강화 섬유부재에 함침된 액상수지를 경화시키는 경화단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. A loading step of placing a resin film on a seating surface of a lower mold and disposing a reinforcing fiber member on the resin film;
A step of assembling the upper mold having the molding surface with the lower mold in a state where the resin film and the reinforcing fiber member are disposed on the seating surface of the lower mold;
A blow molding step of supplying a molding gas through the inside of the lower mold in a state where the upper mold and the lower mold are combined to form the reinforcing fiber member together with the resin film according to the shape of the upper molding surface;
Injecting a liquid resin through the interior of the upper mold while maintaining the supply pressure of the molding gas so that the liquid resin is impregnated into the reinforcing fiber member; And
A curing step of curing the liquid resin impregnated in the reinforcing fiber member by heating the upper and lower molds through a heating member formed inside the upper and lower molds;
Wherein the RTM molding method comprises the steps of:
상기 강화 섬유부재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착한 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. The method according to claim 1,
The reinforcing fiber member may be formed by selectively laminating one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, and metal fiber, Wherein the RTM molding method comprises the steps of:
상기 액상수지는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. The method according to claim 1,
Wherein the liquid resin is a thermosetting resin.
상기 블로우 성형단계는 상기 성형가스가 상기 수지필름과 상기 하형의 안착면 사이로 공급되는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. The method according to claim 1,
Wherein the blow molding step is carried out between the resin film and the seating surface of the lower mold.
상기 수지 주입단계는 상기 액상수지가 상기 수지필름강화 섬유부재와 상기 상형의 성형면 사이로 되는 주입되는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. The method according to claim 1,
Wherein the resin injecting step is carried out such that the liquid resin is between the resin film reinforcing fiber member and the molding surface of the upper mold.
상기 히팅부재는 상기 상형과 하형의 내부에 내설되는 히팅 카트리지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. The method according to claim 1,
Wherein the heating member comprises a heating cartridge mounted inside the upper mold and the lower mold.
상기 상형과 하형의 가장자리를 따라서 실링구조가 형성되어 상기 상형과 하형의 합형 시, 상기 상형과 하형의 내부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. The method according to claim 1,
Wherein a sealing structure is formed along edges of the upper mold and the lower mold to seal the inside of the upper mold and the lower mold when the upper mold and the lower mold are combined.
상기 실링구조는 서로 대응하는 형상의 실링돌기와 실링홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the sealing structure comprises sealing projections and sealing grooves having shapes corresponding to each other.
상부면에 안착면이 형성되고, 상기 안착면 측으로 성형가스를 공급하는 가스 공급통로가 내부에 형성되는 하형;
상기 하형의 상부에 배치되고, 상기 하형의 안착면과 대응하여 성형면이 형성되며, 상기 성형면 측으로 액상수지를 공급하는 수지 공급통로가 형성되는 상형;
상기 상형의 상부에 구성되어 상기 하형에 대하여 상기 상형을 전,후진시켜 합형 또는 이형시키는 가압기;
상기 가스 공급통로를 통하여 일정압의 성형가스를 공급하는 가스공급기;
상기 수지 공급통로를 통하여 액상수지를 공급하는 수지공급기; 및
상기 하형의 안착면과 상기 상형의 성형면을 따라서 상기 하형과 상형의 내부에 내설되는 복수개의 히팅부재들;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 장치. An RTM molding machine in which a reinforcing fiber member is disposed in a mold, a resin is injected into the molding space of the mold, and the resin is mixed with the reinforcing fiber member,
A lower mold having a seating surface formed on an upper surface thereof and a gas supply passage formed therein for supplying a molding gas to the seating surface side;
An upper mold disposed on an upper portion of the lower mold and having a molding surface corresponding to a seating surface of the lower mold and a resin supply passage for supplying the liquid resin to the molding surface side;
A pusher provided on an upper portion of the upper mold and causing the upper mold to advance and retract with respect to the lower mold so as to join or release the upper mold;
A gas supplier for supplying a molding gas at a predetermined pressure through the gas supply passage;
A resin supply device for supplying the liquid resin through the resin supply passage; And
A plurality of heating members inserted into the lower mold and the upper mold along the seating surface of the lower mold and the molding surface of the upper mold;
Wherein the RTM molding machine comprises:
상기 강화 섬유부재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber), 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착한 것을 특징으로 하는 RTM 성형 장치. 10. The method of claim 9,
The reinforcing fiber member may be formed by selectively laminating one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, and metal fiber, Wherein the RTM molding machine comprises:
상기 액상수지는 열경화성 수지인 것을 특징으로 하는 RTM 성형 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein the liquid resin is a thermosetting resin.
상기 상형과 하형의 가장자리를 따라서 실링구조가 형성되어 상기 상형과 하형의 합형 시, 상기 상형과 하형의 내부를 밀폐하는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 장치. 10. The method of claim 9,
Wherein a sealing structure is formed along edges of the upper and lower molds to seal the inside of the upper mold and the lower mold when the upper mold and the lower mold are combined.
상기 실링구조는 서로 대응하는 형상의 실링돌기와 실링홈으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 RTM 성형 장치. 13. The method of claim 12,
Wherein the sealing structure comprises sealing projections and sealing grooves having shapes corresponding to each other.
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|---|---|---|---|
| KR1020160064977A KR20170133769A (en) | 2016-05-26 | 2016-05-26 | Resin trasferring mold forming method and device |
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| KR20200016047A (en) * | 2018-08-06 | 2020-02-14 | 주식회사 성우하이텍 | Complex materials forming method and device |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |