KR20180029883A - Apparatus for manufacturing prepreg using mesh screen and method thereof - Google Patents

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KR20180029883A
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Abstract

An apparatus and a method for manufacturing prepreg using a mesh screen are disclosed. The apparatus for manufacturing the prepreg using the mesh screen comprises: a hopper supplying an epoxy resin or a carbon nanotube; a mesh screen passing the epoxy resin or the carbon nanotube supplied from the hopper; a first roller moving the epoxy resin or a release film supplied with the carbon nanotube; and a second roller impregnating opened carbon fiber with the epoxy resin or the carbon nanotube using the release film. Therefore, it is possible to manufacture the prepreg of uniform quality by supplying the epoxy resin or carbon nanotube having constant viscosity through the mesh screen, and by supplying the resin of constant viscosity with precise control of the resin.

Description

메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치 및 그 방법{APPARATUS FOR MANUFACTURING PREPREG USING MESH SCREEN AND METHOD THEREOF}[0001] APPARATUS FOR MANUFACTURING PREPREG USING MESH SCREEN AND METHOD THEREOF [0002]

본 발명은 프리프레그 제조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메쉬스크린을 이용하여 프리프레그를 제조하는 장치 및 방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to an apparatus and a method for manufacturing a prepreg using a mesh screen.

섬유강화 복합재료는 고강도 및 고강성, 우수한 피로특성을 가지고 이방성의 기계적 물성을 가지기 때문에 제품 설계 시 요구되는 강도, 강성 등에 맞추어 설계가 가능한 설계 유연성을 가지므로 경량화가 요구되는 우주항공 산업, 방위산업, 자동차 산업 등의 제조업 전반에 걸쳐 널리 이용되고 있다.Since fiber-reinforced composite materials have high strength and high rigidity, excellent fatigue properties, and mechanical properties of anisotropy, they have design flexibility that can be designed according to the strength and rigidity required in product design. Therefore, , The automobile industry, and the like.

스포츠 산업에서의 복합재료의 이용은 세계적으로 빠르게 증가하는 추세로 국내에서도 2004년부터 단계적으로 시행에 들어간 주 5일 근무제의 영향으로 레저 스포츠 산업이 크게 성장하면서 복합재료를 이용한 고성능의 경량화 스포츠 용품 시장에 대한 요구가 커지고 있는 실정이다.Since the use of composite materials in the sports industry has been rapidly increasing worldwide, the leisure sports industry has grown significantly due to the five-day workweek, which has been gradually implemented since 2004, and the high-performance, lightweight sports goods market There is a growing demand for such devices.

특히, 탄소강화 복합재료 제조기술을 이용한 소재의 초경량화, 에너지 친화성, 복합기능화는 매우 중요하며, 특히 탄소섬유의 나노화는 높은 비표면적과 aspect ratio에 따른 우수한 기계적 및 열적 특성, 경량성으로 인해 우주항공 산업뿐만 아니라 첨단 전자 정보 산업 등과 같은 여러 최첨단 산업분야에서 국제 경쟁력을 확보할 수 있는 것이다.In particular, ultra-lightweight, energy-affinity, and multi-functionalization of materials using carbon composite material manufacturing technology are very important. Especially, because of excellent mechanical and thermal properties and light weight due to high specific surface area and aspect ratio, carbon fiber nano- It can secure international competitiveness in various cutting-edge industries such as aerospace industry and advanced electronic information industry.

최근, 자전거 시장은 지속되는 고유가의 영향과 웰빙 열풍의 영향으로 빠르게 성장하고 있으며, 자전거 시장의 성장과 더불어 자전거 경량화에 대한 관심이 커지며 자전거 중량의 많은 부분을 차지하는 자전거 프레임 및 구동계의 경량화에 대한 연구가 요구되고 있다.In recent years, the bike market has been growing rapidly due to the influence of high oil prices and the well-being craze, and with the growth of the bicycle market, interest in bike lightening has increased and the weight of the bicycle frame and driveline .

도로 경기용 사이클 자전거의 경기력 향상을 위하여, 나노카본 복합재료 기반 경량 자전거 구동계 관련 부품 소재 개발을 위한 고내열성 프리프레그(Prepreg) 및 고탄성 카본 소재 개발과 이를 활용한 구동계 관련 핵심 부품(크랭크 셋, 휠 림 등) 개발의 필요성이 시급하다.For the improvement of performance of cycling bicycle of road race, we developed high heat resistant prepreg and high elastic carbon material for development of parts material related to nano-carbon composite material based lightweight bicycle driving system and core parts related to driveline using it (crankset, wheel Etc.) is urgently needed.

그러나 국내 자전거 산업은 생산기반 및 부품 등에 대하여 수요를 충족시키지 못 하고 전량 수입에 의존하고 있기 때문에, 자전거 산업의 국내 설계 및 제조 기반 확보가 필요하며, 자체 개발을 통한 부품 국산화가 필요한 상황이다.However, since the domestic bicycle industry can not meet the demand for the production base and parts, and it is dependent on the whole import, it is necessary to secure the domestic design and manufacturing base of the bicycle industry.

특히 카본 자전거의 경우 전량 수입에 의존함으로써 관련된 부품 산업조차 제대로 활성화되어 있지 못하며, 부품개발을 위한 소재 분야도 침체되어 있으므로, 국내 스포츠산업의 고도화 및 발전을 위하여 국내 자체 기술력으로 특성화된 소재 개발 및 부품개발이 필요하다.In particular, the carbon bike is not fully activated due to its dependence on imports, and the material field for component development is also stagnant. Therefore, in order to upgrade and develop the domestic sports industry, Development is needed.

자전거 부품이나 프레임 또는 림, 안장 등 특히 크랭크 셋의 바(고탄성율 프리프레그를 사용)를 제조 생산하기 위해 프리프레그를 먼저 제조해야 한다.Prepregs must first be made to manufacture and produce bike parts, frames or rims, saddles, especially crankset bars (using high modulus prepregs).

종래의 핫멜트법으로 에폭시 수지를 공급하여 용매 증발을 위한 에너지가 필요로 하지 않고 폐기물 처리가 편리하여 경제적이나, 높은 점도를 가지는 용융수지 시스템 공정을 위한 복잡한 장비가 필요하며, 조성물 또는 충진재 입자가 전체적으로 균일하게 표면에 접착하는 것이 아니라 직물 내에 불균일하게 분포하는 문제점이 있다.It is necessary to provide complicated equipment for a molten resin system process which is economical and has a high viscosity by supplying an epoxy resin by a conventional hot melt method and does not require energy for evaporation of solvent and is easy to dispose of waste, There is a problem that it is not uniformly adhered to the surface but is distributed unevenly in the fabric.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 메쉬스크린을 이용하여 프리프레그를 제조하는 장치를 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides an apparatus for manufacturing a prepreg using a mesh screen.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 메쉬스크린을 이용하여 프리프레그를 제조하는 방법을 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a prepreg using a mesh screen.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치는, 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 호퍼(Hopper)와; 상기 호퍼로부터 공급되는 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 통과시키는 메쉬스크린과; 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브가 공급된 이형필름을 이동시키는 제1 롤러와; 개섬된 탄소섬유에 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 상기 이형필름을 이용하여 함침시키는 제2 롤러를 포함한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for manufacturing a prepreg using a mesh screen, comprising: a hopper for supplying an epoxy resin or carbon nanotube; A mesh screen for passing the epoxy resin or the carbon nanotubes supplied from the hopper; A first roller for moving the epoxy resin or the release film supplied with the carbon nanotubes; And a second roller for impregnating the opened carbon fiber with the epoxy resin or the carbon nanotube using the release film.

여기에서, 상기 메쉬스크린은, 상기 제1 롤러의 상단에 위치할 수 있다. Here, the mesh screen may be positioned at an upper end of the first roller.

여기에서, 상기 메쉬스크린은, 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키는 히터 기능을 수행할 수 있다. Here, the mesh screen may perform a heater function of keeping the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state.

여기에서, 상기 장치는, 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키기 위하여 상기 메쉬스크린에 열을 가하는 히터를 더 포함할 수 있다. Here, the apparatus may further include a heater for applying heat to the mesh screen to maintain the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법은, 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 단계와; 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계와; 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브가 공급된 이형필름을 이동시키는 단계와; 개섬된 탄소섬유에 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 상기 이형필름을 이용하여 함침시키는 단계를 포함한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a prepreg using a mesh screen, the method including: supplying an epoxy resin or carbon nanotube; Passing the epoxy resin or the carbon nanotube through a mesh screen; Moving the release film supplied with the epoxy resin or the carbon nanotube; And impregnating the opened carbon fiber with the epoxy resin or the carbon nanotube using the release film.

여기에서, 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계는, 상기 메쉬스크린은 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시킬 수 있다. Here, in the step of passing the epoxy resin or the carbon nanotube through the mesh screen, the mesh screen may maintain the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state.

여기에서, 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계는, 상기 메쉬스크린의 온도를 제어하여 용융 상태의 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브의 온도를 제어할 수 있다. Here, the step of passing the epoxy resin or the carbon nanotube through the mesh screen may control the temperature of the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state by controlling the temperature of the mesh screen.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 메쉬스크린을 통해 일정한 점도의 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하고, 수지의 점도 정밀제어가 가능하여 일정한 점도의 수지 등을 공급하여 균일한 품질의 프리프레그 제조할 수 있다.According to the present invention, epoxy resin or carbon nanotube having a predetermined viscosity can be supplied through a mesh screen, the viscosity of the resin can be precisely controlled, and a resin having a predetermined viscosity can be supplied to prepare a uniform quality prepreg have.

또한, 탄소나노튜브가 첨가되면 열발산력이 높아서 고속으로 회전하는 바퀴에 브레이크를 잡을 때 발생하는 열이 외부로 발산되어 온도가 낮아지고, 접착강도, 진동감쇄 및 충격흡수 등의 물성이 증가하게 되기 때문에, 고성능의 자전거 림에 활용될 수 있다.In addition, when carbon nanotubes are added, the heat dissipating power is high, so that the heat generated when the brake is applied to the wheel rotating at a high speed is diverted to the outside to lower the temperature, and the physical properties such as adhesive strength, vibration damping and shock absorption are increased Therefore, it can be used for high-performance bicycle rim.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프리프레그 제조 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining a prepreg manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining a prepreg manufacturing apparatus using a mesh screen according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a prepreg manufacturing method using a mesh screen according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 프리프레그 제조 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram for explaining a prepreg manufacturing method according to an embodiment of the present invention.

프리프레그(Prepreg)를 제조하는 방법은, 모재인 수지를 액상으로 하고 보강재인 Fiber/Fabrics를 함침시키는 Solvent Prepreg Process와 수지를 Film 형태로 만든 후 보강재에 함침시키는 Hot Melt Prepreg Process로 구분할 수 있다. Prepregs can be prepared by a solvent prepreg process, which is a process of impregnating fiber / fabric, which is a base material, with resin, which is a base material, and a Hot Melt Prepreg Process, which is a process of impregnating a resin into a film and then impregnating into a stiffener.

도 1을 참조하여 Hot Melt Prepreg Process를 설명한다. The hot melt prepreg process will be described with reference to FIG.

Hot Melt Prepreg Process는 Fiber Creel로부터 Fiber Yarn을 직접 단일방향으로 가닥가닥 놓이게 하고, 수지의 공급은 Resin Hopper에서 이루어 지는데, 혼합된 수지와 경화제는 용제에 녹여져 있는 상태가 아닌 열에 의해 점도가 낮은 상태로 존재하며 종이 한쪽 면 위에 공급 접착된다. 이렇게 일방향으로 배열된 fiber 위에 한쪽 면에 수지가 접착된 종이가 부착되면서 진행된다. 이 때 종이에 접착된 수지와 섬유가 효과적으로 함침이 되도록 열과 압력을 가하여 압착하게 된다. The Hot Melt Prepreg Process allows fiber yarn to be stranded directly in a single direction from the fiber creel, and the resin feed is done in the Resin Hopper. The mixed resin and curing agent are not dissolved in the solvent, And is fed and adhered on one side of the paper. This is done by attaching a resin-bonded paper to one side of the fibers arranged in one direction. At this time, heat and pressure are applied so that the resin and the fiber adhered to the paper are effectively impregnated.

상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 프리프레그 제조 방법은, Fiber Creel, Spreader, Resin Hopper, Guide Roll 및 Compaction Roll 등을 포함하여 구성된 장치에 의해 수행될 수 있다. In detail, the method of manufacturing a prepreg according to an embodiment of the present invention may be performed by an apparatus including a fiber creel, a spreader, a resin hopper, a guide roll, a compaction roll, and the like.

먼저, 탄소섬유는 Fiber Creel에서 해사(unwinding)되고, Fiber Creel에서 해사된 탄소섬유는 Spreader에 의해 개섬(開纖, opening)될 수 있다. First, the carbon fiber is unwound from the fiber creel, and the carbon fiber from the fiber creel can be opened by the spreader.

Top Paper과 Bottom Paper는 각각 이형지(이형필름)를 공급할 수 있고, Top Paper에 의해 공급되는 이형지 상에는 (에폭시) 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)가 공급될 수 있다. 상세하게는, Resin Hopper는 Top Paper에 의해 공급되는 이형지 상에 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)를 공급할 수 있고, Knife는 이형지 상에 공급되는 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)의 두께 등을 조절할 수 있다. Top paper and bottom paper can supply release paper (release film), respectively, and (epoxy) resin or carbon nanotube (CNT) can be supplied on release paper supplied by Top Paper. In detail, Resin Hopper can supply resin or carbon nanotube (CNT) on the release paper supplied by Top Paper, and Knife can regulate the thickness of resin or carbon nanotube (CNT) supplied on the release paper have.

Top Paper과 Bottom Paper에서 공급되는 이형지는 Guide Roll에 의해 가이드되어 복수의 Compaction Roll를 통과할 수 있다. The release paper supplied from Top Paper and Bottom Paper is guided by guide roll and can pass through multiple compaction rolls.

또한, Spreader에 의해 개섬된 탄소섬유는 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)가 공급된 이형지와 함께 복수의 Compaction Roll를 통과함으로써 탄소섬유에 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)가 함침될 수 있다. 상세하게는, Compaction Roll는 압력과 열을 가하여 탄소섬유에 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)를 함침시킬 수 있다. In addition, the carbon fibers opened by the spreader may be impregnated with resin or carbon nanotube (CNT) by passing through multiple compaction rolls together with resin or release paper supplied with carbon nanotubes (CNTs). Specifically, the Compaction Roll can impregnate carbon fibers with resin or carbon nanotubes (CNTs) by applying pressure and heat.

수지 또는 탄소나노튜브(CNT)가 함침된 탄소섬유는 Slitter 및 Takeup 장치를 거치고 난 후, 후처리를 통해 프리프레그로 산출될 수 있다. 또한, 산출된 프리프레그에 대한 표면 처리가 수행될 수 있다.The carbon fiber impregnated with a resin or carbon nanotube (CNT) can be produced as a prepreg after post-treatment after passing through a slitter and a takeup device. Further, the surface treatment for the calculated prepreg can be performed.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치를 설명하기 위한 예시도이다. 2 is an exemplary view for explaining a prepreg manufacturing apparatus using a mesh screen according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치는, 제1 롤러(11, 12, 13), 히터(20), 제2 롤러(31, 32), 호퍼(40) 및 메쉬스크린(50)을 포함한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1을 참조하여 더욱 명확히 이해될 수 있다. Referring to FIG. 2, an apparatus for manufacturing a prepreg using a mesh screen according to an embodiment of the present invention includes first rollers 11, 12 and 13, a heater 20, second rollers 31 and 32, 40 and a mesh screen 50. FIG. 2 is a schematic view of a prepreg manufacturing apparatus using a mesh screen according to an embodiment of the present invention, and can be more clearly understood with reference to FIG.

제1 롤러(11, 12, 13)은 개섬된 탄소섬유 또는 이형필름을 이동시킬 수 있다. The first rollers 11, 12 and 13 can move the carded carbon fiber or the release film.

호퍼(Hopper)(40)는 이형필름에 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급할 수 있다. 즉, 호퍼(40)는 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 저장할 수 있고, 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 이형필름에 공습할 수 있다. The hopper 40 can supply an epoxy resin or a carbon nanotube to the release film. That is, the hopper 40 can store the epoxy resin or the carbon nanotube, and the epoxy resin or the carbon nanotube can be air-conditioned on the release film.

또한, 본 발명은 제2 롤러(31, 32)를 통과함으로써 탄소섬유에 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브(CNT)를 함침시킬 수 있고, 히터(20)는 탄소섬유에 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브가 함침되도록 온도를 가할 수 있다. In the present invention, epoxy resin or carbon nanotube (CNT) can be impregnated into the carbon fiber by passing through the second rollers 31 and 32, and the heater 20 can be impregnated with the epoxy resin or carbon nanotube The temperature can be applied as much as possible.

특히, 본 발명의 실시예에 따르면, 호퍼(40)에 의해 공급되는 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브는 메쉬스크린(50)을 통과하게 되고, 메쉬스크린(50)은 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브가 일정한 점도를 유지하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 메쉬스크린(50)은, 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키는 히터 기능을 수행하거나, 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키기 위하여 메쉬스크린에 열을 가하는 히터를 더 포함할 수 있다. Particularly, according to the embodiment of the present invention, the epoxy resin or the carbon nanotube supplied by the hopper 40 passes through the mesh screen 50, and the mesh screen 50 is formed such that the epoxy resin or the carbon nanotube has a constant viscosity As shown in Fig. For example, the mesh screen 50 may include a heater for heating the mesh screen to perform a heater function to maintain the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state, or to maintain the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state .

또한, 탄소나노튜브가 첨가되면 열발산력이 높아서 열이 외부로 발산되어 온도가 낮아지고, 접착강도, 진동감쇄 및 충격흡수 등의 물성이 증가하게 된다In addition, when carbon nanotubes are added, heat is dissipated to the outside because the heat is dissipated to the outside, and the properties such as adhesion strength, vibration damping and impact absorption are increased

더 나아가, 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치에 의해 제조되는 탄소섬유 복합재는 탄소나노튜브가 별도 첨가되어 에폭시 수지와 탄소나노튜브의 혼합 조성물의 형태로 공급되어 물성을 향상시킬 수 있다. Furthermore, the carbon fiber composite material produced by the apparatus for manufacturing a prepreg using the mesh screen according to the embodiment of the present invention is supplied in the form of a mixed composition of an epoxy resin and a carbon nanotube, .

일반적으로, 자전거용 프리프레그의 경우, 접착력, 충격흡수 및 진동감쇄, 열발산력이 가장 중요한 요인으로 이러한 요건을 갖추는 탄소나노튜브의 경우 물성향상의 기능보다는 접착력 향상, 진동감쇄 및 충격흡수가 주 목적으로 기계적 강도에 전혀 영향을 주지 않으나 자연적으로 강도가 향상되는 효과가 있다.In general, adhesive strength, shock absorption, vibration damping, and heat dissipation are the most important factors in the case of bicycle prepregs. Carbon nanotubes having such requirements are more likely to exhibit improved adhesion, vibration damping and shock absorption But it has the effect of naturally increasing the strength although it does not affect the mechanical strength at all.

특히, 에폭시 수지와의 접착력 향상을 위해 사용되는 여러 가지 입자 중에서 침상 형태의 물질이 가장 효과가 좋으며, 침상의 물질 중 탄소나노튜브가 가격이 하락 중이고 경량으로 상대적으로 효과가 높음(침상물질 중 SiC는 탄소나노튜브보다 고가이며, 무거움)으로 인해, 탄소나노튜브를 도입하는 것이 효과적이다. Particularly, among the various particles used for improving the adhesion with epoxy resin, the needle-shaped material is most effective, and the carbon nanotubes among the needle-shaped materials are falling in price and relatively effective at light weight (SiC Is more expensive and heavier than carbon nanotubes), it is effective to introduce carbon nanotubes.

상세하게는, 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치는, 탄소섬유에 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 함침시키는 경우, 고화된 수지를 용융시켜 일정한 용융상태를 유지시키기 위하여, 메쉬스크린(50) 상부에 고화수지를 공급하는 호퍼(40)를 배치하고, 메쉬스크린(50)을 히팅하여 용융 상태의 수지를 유지시킬 수 있다. In detail, when the epoxy resin or the carbon nanotube is impregnated into the carbon fiber, the apparatus for manufacturing the prepreg using the mesh screen according to the embodiment of the present invention is characterized in that, in order to melt the solidified resin and maintain a constant molten state, A hopper 40 for supplying a solidified resin to the upper portion of the screen 50 may be disposed and the mesh screen 50 may be heated to hold the molten resin.

제1 롤러(11, 12, 13) 상부에 열 컨트롤이 가능한 메쉬스크린(50)을 설치하여 일정 흐름의 수지 조성물을 공급하고자 하는 것이다. 즉, 메쉬스크린(50)의 상부에 고화수지를 공급하고 메쉬스크린(50)을 히팅(가열)하여 수지를 용융상태를 유지하며 일정하게 수지를 공급하도록 할 수 있다. A mesh screen (50) capable of heat control is provided on the first rollers (11, 12, 13) to supply a resin composition of a constant flow. That is, the solidified resin is supplied to the upper portion of the mesh screen 50, and the mesh screen 50 is heated (heated) to keep the resin in a molten state and supply the resin uniformly.

본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치는, 이형 필름에 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 경우, 액상의 상태를 유지시키기 위해 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 관의 상부를 메쉬스크린(50) 형태로 제작하고, 메쉬스크린(50) 부분을 일정 온도로 히팅하여 일정 조건의 수지 등을 공급할 수 있다. The apparatus for manufacturing a prepreg using a mesh screen according to an embodiment of the present invention is characterized in that when an epoxy resin or a carbon nanotube is supplied to a release film, an epoxy resin or a carbon nanotube May be formed in the form of a mesh screen 50 and the portion of the mesh screen 50 may be heated to a predetermined temperature to supply the resin under a predetermined condition.

따라서, 본 발명은 에폭시 수지의 저장 공간의 온도 제어를 통해 용융상태의 에폭시 수지를 공급하는 경우, 높은 점도를 가지는 용융수지 시스템 공정을 위한 복잡한 장비를 필요로 하는 문제점을 해결할 수 있다. Accordingly, the present invention can solve the problem of requiring complicated equipment for a molten resin system process having a high viscosity when supplying the molten epoxy resin through temperature control of the storage space of the epoxy resin.

또한, 메쉬스크린(50)의 상부에 고화 수지를 배치하고, 메쉬스크린(50)을 히팅하여 수지의 점도를 정밀 제어할 수 있다. Further, it is possible to precisely control the viscosity of the resin by disposing a solidified resin on the mesh screen 50 and heating the mesh screen 50.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a prepreg manufacturing method using a mesh screen according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법은, 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 단계(S310)와; 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계(S320)와; 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브가 공급된 이형필름을 이동시키는 단계(S330)와; 개섬된 탄소섬유에 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 이형필름을 이용하여 함침시키는 단계(S340)를 포함한다. Referring to FIG. 3, a method of manufacturing a prepreg using a mesh screen according to an embodiment of the present invention includes: (S310) supplying epoxy resin or carbon nanotube; Passing the epoxy resin or carbon nanotube through the mesh screen (S320); A step (S330) of moving the release film supplied with the epoxy resin or the carbon nanotube; And impregnating the opened carbon fiber with an epoxy resin or a carbon nanotube using a release film (S340).

본 발명의 실시예에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법은, 상술한 도 2에 따른 메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치에 의해 수행될 수 있다. The prepreg manufacturing method using the mesh screen according to the embodiment of the present invention can be performed by the prepreg manufacturing apparatus using the mesh screen according to the above-described FIG.

특히, 메쉬스크린이 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시킬 수 있다. 즉, 메쉬스크린의 온도를 제어하여 용융 상태의 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브의 온도를 제어할 수 있다. Particularly, the mesh screen can keep the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state. That is, the temperature of the molten epoxy resin or carbon nanotube can be controlled by controlling the temperature of the mesh screen.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 상술한 도2에 따른 제조 장치에 의해 제조된 프리프레그를 제공하고, 상술한 도 2에 따른 제조 장치에 의해 제조된 프리프레그를 이용한 자전거 림을 제공할 수 있다. Further, according to the embodiment of the present invention, it is possible to provide the prepreg manufactured by the manufacturing apparatus according to the above-described FIG. 2 and to provide the bicycle rim using the prepreg manufactured by the manufacturing apparatus according to the above- have.

상술한 본 발명은 메쉬스크린을 통해 일정한 점도의 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하고, 수지의 점도 정밀제어가 가능하여 일정한 점도의 수지 등을 공급하여 균일한 품질의 프리프레그 제조할 수 있다.In the present invention, epoxy resin or carbon nanotube having a predetermined viscosity can be supplied through a mesh screen, the viscosity of the resin can be precisely controlled, and a resin having a predetermined viscosity can be supplied to produce a prepreg of uniform quality.

또한, 탄소나노튜브가 첨가되면 열발산력이 높아서 고속으로 회전하는 바퀴에 브레이크를 잡을 때 발생하는 열이 외부로 발산되어 온도가 낮아지고, 접착강도, 진동감쇄 및 충격흡수 등의 물성이 증가하게 되기 때문에, 고성능의 자전거 림에 활용될 수 있다. In addition, when carbon nanotubes are added, the heat dissipating power is high, so that the heat generated when the brake is applied to the wheel rotating at a high speed is diverted to the outside to lower the temperature, and the physical properties such as adhesive strength, vibration damping and shock absorption are increased Therefore, it can be used for high-performance bicycle rim.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

11, 12, 13: 제1 롤러
20: 히터
31, 32: 제2 롤러
40: 호퍼
50: 메쉬스크린11, 12, 13: a first roller
20: Heater
31, 32: second roller
40: Hopper
50: Mesh screen

Claims (7)

에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 호퍼(Hopper);
상기 호퍼로부터 공급되는 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 통과시키는 메쉬스크린;
상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브가 공급된 이형필름을 이동시키는 제1 롤러; 및
개섬된 탄소섬유에 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 상기 이형필름을 이용하여 함침시키는 제2 롤러를 포함하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치.A hopper for supplying an epoxy resin or a carbon nanotube;
A mesh screen passing the epoxy resin or the carbon nanotubes supplied from the hopper;
A first roller for moving the epoxy resin or the release film supplied with the carbon nanotubes; And
And a second roller for impregnating the opened carbon fiber with the epoxy resin or the carbon nanotube using the release film.
Apparatus for manufacturing prepreg using mesh screen. 청구항 1에 있어서,
상기 메쉬스크린은, 상기 제1 롤러의 상단에 위치하는 것을 특징으로 하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치.The method according to claim 1,
Characterized in that the mesh screen is located at the top of the first roller.
Apparatus for manufacturing prepreg using mesh screen. 청구항 1에 있어서,
상기 메쉬스크린은, 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키는 히터 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치.The method according to claim 1,
Wherein the mesh screen performs a heater function to maintain the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state.
Apparatus for manufacturing prepreg using mesh screen. 청구항 1에 있어서,
상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키기 위하여 상기 메쉬스크린에 열을 가하는 히터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 장치.The method according to claim 1,
Further comprising a heater for applying heat to the mesh screen to maintain the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state.
Apparatus for manufacturing prepreg using mesh screen. 에폭시 수지 또는 탄소나노튜브를 공급하는 단계;
상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계;
상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브가 공급된 이형필름을 이동시키는 단계; 및
개섬된 탄소섬유에 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 상기 이형필름을 이용하여 함침시키는 단계를 포함하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법.Supplying an epoxy resin or a carbon nanotube;
Passing the epoxy resin or the carbon nanotube through a mesh screen;
Moving the release film supplied with the epoxy resin or the carbon nanotubes; And
And impregnating the opened carbon fiber with the epoxy resin or the carbon nanotube using the release film.
Method for manufacturing prepreg using mesh screen. 청구항 5에 있어서,
상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계는,
상기 메쉬스크린은 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 용융 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법.The method of claim 5,
The step of passing the epoxy resin or the carbon nanotube through the mesh screen comprises:
Wherein the mesh screen holds the epoxy resin or the carbon nanotube in a molten state.
Method for manufacturing prepreg using mesh screen. 청구항 5에 있어서,
상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브를 메쉬스크린에 통과시키는 단계는,
상기 메쉬스크린의 온도를 제어하여 용융 상태의 상기 에폭시 수지 또는 상기 탄소나노튜브의 온도를 제어하는 것을 특징으로 하는,
메쉬스크린을 이용한 프리프레그 제조 방법.The method of claim 5,
The step of passing the epoxy resin or the carbon nanotube through the mesh screen comprises:
And controlling the temperature of the mesh screen to control the temperature of the epoxy resin or the carbon nanotubes in a melted state.
Method for manufacturing prepreg using mesh screen.
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