KR20180035005A - 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 (ⅰ) 맨드렐에 프리프레그들을 감아 프리프레그 적층체를 형성하는 공정, (ⅱ) 맨드렐 상에 형성된 프리프레그 적층체 내 수지를 1차 진공압착하는 공정, (ⅲ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착된 프리프레그 적층체를 몰드의 요홈 내에 넣은 상태에서 상기 프리프레그 적층체내 수지를 2차 진공압착하는 공정, (ⅳ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착된 프리프레그 적층체를 오토클레이브 내에 넣어 상기 프리프레그 적층체 내 수지를 3차 진공압착 하면서 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하는 공정 및 (ⅴ) 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하는 공정들을 차례로 거쳐 골프채 샤프트를 제조한다.
본 발명으로 제조된 골프채 샤프트는 물성 편차가 감소하기 때문에 종래 물성 편차를 줄이기 위해 실시해온 연마공정을 생략할 수 있고, 그로 인해 연마공정 중 보강섬유가 절단되는 것을 원천적으로 방지할 수 있어서 골프채 샤프트는 물성이 크게 향상된다.
본 발명으로 제조된 골프채 샤프트는 내부에 기공층이 현저히 감소되고 프리프레그층들 사이의 접착력이 크게 향상되기 때문에 우수한 파단강도, 치수안정성 및 휨 발생 방지 성능을 구비한다.
본 발명으로 제조된 골프채 샤프트는 물성 편차가 감소하기 때문에 종래 물성 편차를 줄이기 위해 실시해온 연마공정을 생략할 수 있고, 그로 인해 연마공정 중 보강섬유가 절단되는 것을 원천적으로 방지할 수 있어서 골프채 샤프트는 물성이 크게 향상된다.
본 발명으로 제조된 골프채 샤프트는 내부에 기공층이 현저히 감소되고 프리프레그층들 사이의 접착력이 크게 향상되기 때문에 우수한 파단강도, 치수안정성 및 휨 발생 방지 성능을 구비한다.
Description
본 발명은 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 오토클레이브(Autoclave) 내에서 가압 및 열처리하여 골프채 샤프트를 성형하는 공정과 프리프레그 적층체내 수지를 3단계에 걸쳐 진공압착하는 공정을 포함하여 별도의 연마공정 없이도 골프채 샤프트의 물성편차를 감소시킬 수 있고 골프채 샤프트의 내부에 존재하는 기공층을 현저하게 감소시키고 프리프레그층들 사이의 접착력을 개선시킴으로서 골프채 샤프트의 파단강도, 치수안정성, 휨 방지성능 등과 같은 물성을 크게 향상시킬 수 있는 골프채 샤프트의 제조방법에 관한 것이다.
탄소섬유, 유리섬유 또는 아라미드 등과 같은 보강섬유와 상기 보강섬유에 함침, 경화된 수지로 구성되는 섬유강화 복합재료(섬유강화 플라스틱)는 항공기 부품용 소재, 테니스 라켓용 소재, 골프채 샤프트 소재, 낚시대용 소재 등으로 널리 사용되고 있다.
섬유강화 복합재료로 골프채 샤프트를 제조하는 종래방법으로는 (ⅰ) 골프채 샤프트 제조용 맨드렐(Mandrel)에 보강섬유와 보강섬유에 함침, 미경화된 수지로 이루어진 프리프레그(Prepreg) 2매 이상을 감아 프리프레그를 적층하는 공정; (ⅱ) 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체 위에 폴리프로필렌 필름 테이프를 감아주는 공정; (ⅲ) 외부에 폴리프로필렌 필름 테이프가 감겨진 상기 프리프레그 적층체에 열을 가하여 골프채 샤프트를 성형하는 공정; 및 (ⅳ) 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하는 공정; 들을 차례로 거쳐서 골프채 샤프트를 제조하는 방법이 사용되어 왔다.
상기 종래방법에서는 프리프레그 적층체 위에 감겨진 폴리프로필렌 필름 테이프가 성형공정 중에 가해지는 열에 의해 수축되면서 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 진공압착시켜 성형된 골프채 샤프트 내부에 공기층이 발생되지 않도록 하는 방법을 채택하고 있다.
그러나, 상기 종래방법에서는 폴리프로필렌 필름 테이프가 열수축하면서 가해지는 진공가압(진공도)이 0.01~0.5바(bar) 수준으로 매우 약하기 때문에 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 고르게 진공압착하기 어려워 성형된 골프채 샤프트 내부에 공기층이 발생되는 것을 완벽하게 차단할 수 없었다.
그 결과, 종래 방법으로 제조된 골프채 샤프트 내부에는 공기층이 존재하여 물성편차가 심하고, 골프채 샤프트의 파단강도, 치수안정성, 휨 방지 성능 등과 같은 물성이 저하되는 문제가 있었고, 골프채 샤프트의 물성편차를 줄이기 위해서 성형된 골프채 샤프트를 연마하는 공정을 실시할 경우 골프채 샤프트를 구성하는 보강섬유가 절단되어 물성이 저하되는 문제도 발생되었다.
본 발명의 과제는 별도의 연마공정 없이도 골프채 샤프트의 물성편차를 감소시킬 수 있고 골프채 샤프트의 내부에 존재하는 기공층을 현저하게 감소시키고 프리프레그층들 사이의 접착력을 개선시키므로서 골프채 샤프트의 파단강도, 치수안정성, 휨방지성능 등과 같은 물성을 크게 향상시킬 수 있는 골프채 샤프트의 제조방법을 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 달성하기 위해서, 본 발명에서는 맨드렐 상에 형성된 프리프레그 적층체내 수지를 3차에 걸쳐 진공압착하고, 오토클레이브(Autoclave) 내에서 5~9kgf/㎠의 압력으로 가압 및 열처리하여 골프채 샤프트를 성형한다.
이때, 2차 진공압착 프리프레그 적층체를 몰드내 형성된 요홈 내에 삽입한 상태로 실시하고, 3차 진공압착은 오토클레이브 내에서 실시한다.
구체적으로, 본 발명은 (ⅰ) 맨드렐에 프리프레그들을 감아 프리프레그 적층체를 형성하는 공정, (ⅱ) 맨드렐 상에 형성된 프리프레그 적층체 내 수지를 1차 진공압착하는 공정, (ⅲ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착된 프리프레그 적층체를 몰드의 요홈 내에 넣은 상태에서 상기 프리프레그 적층체내 수지를 2차 진공압착하는 공정, (ⅳ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착된 프리프레그 적층체를 오토클레이브 내에 넣어 상기 프리프레그 적층체 내 수지를 3차 진공압착 하면서 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하는 공정 및 (ⅴ) 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하는 공정들을 차례로 거쳐 골프채 샤프트를 제조한다.
본 발명은 1차 진공압착공정, 몰드에 형성된 요홈 내에 프리프레그 적층체를 삽입한 상태로 실시하는 2차 진공압착 공정, 오토클레이브 내에서 실시하는 3차 진공압착 공정 및 오토클레이브 내에서 높은 압력을 가하면서 열처리하는 성형공정들을 포함하기 때문에 프리프레그 적층체 내 수지를 고르게 진공압착할 수 있어서 골프채 샤프트 내에 공기층이 발생되는 것을 완벽하게 방지할 수 있게 된다.
그 결과, 본 발명으로 제조된 골프채 샤프트는 물성 편차가 감소하기 때문에 종래 물성 편차를 줄이기 위해 실시해온 연마공정을 생략할 수 있고, 그로 인해 연마공정 중 보강섬유가 절단되는 것을 원천적으로 방지할 수 있어서 골프채 샤프트는 물성이 크게 향상된다.
본 발명으로 제조된 골프채 샤프트는 내부에 기공층이 현저히 감소되고 프리프레그층들 사이의 접착력이 크게 향상되기 때문에 우수한 파단강도, 치수안정성 및 휨 발생 방지 성능을 구비한다.
도 1은 맨드렐에 프리프레그들을 감아 프리프레그 적층체를 형성하는 공정 모식도.
도 2는 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 상태를 나타내는 모식도.
도 3은 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내로 삽입하는 상태를 나타내는 모식도.
도 2는 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 상태를 나타내는 모식도.
도 3은 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내로 삽입하는 상태를 나타내는 모식도.
이하, 첨부한 도면 등을 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 골프채 샤프트의 제조방법은 (ⅰ) 롤링프레스를 사용하여 골프샤프트 제조용 맨드렐(Mandrel)에 보강섬유와 상기 보강섬유에 함침, 미경화된 수지로 이루어진 프리프레그(Prepreg) 2매 이상을 감아 프리프레그 적층체를 형성하는 공정; (ⅱ) 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착하는 공정; (ⅲ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착 공정을 거친 상기 프레프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내에 넣은 후 상기 몰드를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 2차 진공압착 하는 공정; (ⅳ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착 공정을 거친 상기 프리프레그 적층체를 몰드와 분리 후 오토클레이브(Autoclave)에 넣은 다음, 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 3차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하는 공정; 및 (ⅴ) 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하는 공정;을 포함한다.
구체적으로, 본 발명은 먼저 도 1에 도시된 바와 같이 롤링프레스를 사용하여 골프샤프트 제조용 맨드렐(Mandrel)에 보강섬유와 상기 보강섬유에 함침, 미경화된 수지로 이루어진 프리프레그(Prepreg) 2매 이상을 감아 프리프레그 적층체를 형성한다.
이때, 맨드렐에 감아주는 프리프레그 매수는 2~10매로 하는 것이 바람직하고, 롤링프레스를 사용하여 맨드렐에 프리프레그들을 감아주는 것이 프리프레그 각층마다 공기층(기공층)이 발생되는 것을 방지해 주는데 바람직하다.
상기 프리프레그를 이루는 보강섬유로는 탄소섬유, 아라미드 섬유 또는 유리섬유 등을 사용할 수 있다.
상기 프리프레그 형태는 직물형태 이거나 경편물 형태일 수도 있으나, 보강섬유들이 일방향으로 나란히 배열되어 있는 일방향성(Uni-Directional) 프리프레그, 즉 UD 프리프레그인 것이 경량화 및 물성 향상에 바람직하다.
맨드렐 상에 UD 프리프레그를 감아주는 경우에는 UD 프리프레그 내의 보강섬유 배열방향이 맨드렐의 축방향과 평행하게 되도록 하는 것이 물성개선에 바람직하다.
맨드렐의 선단부로부터 약 50㎝ 거리 구간에는 상기 UD 프리프레그의 보강섬유 배열방향이 맨드럴 축방향과 경사지게, 상기 UD 프리프레그를 추가로 더 감아주는 것이 골프채 샤프트의 물성향상에 바람직하다.
다음으로는, 도 2에 도시된 바와 같이 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착시켜 프리프레그 적층체 내에 공기층이 발생되는 것을 방지해 준다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.5 바(bar) 내지 -0.2바(bar)로 설정해 주는 것이 프리프레그 적층체내 수지를 고르게 진공압착하여 공기층 발생을 방지하는데 바람직하다.
다음으로는 도 3에 도시된 바와 같이 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착 공정을 거친 상기 프레프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내에 넣은 후 상기 몰드를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 2차 진공압착시켜 프리프레그 적층체 내에 공기층이 발생되는 것과 물성편차가 일어나는 것을 방지해 준다.
이때 진공가압(진공도)를 -0.7바(bar) 내지 -0.3바(bar)로 설정해 주는 것이 프리프레그 적층체내 수지를 고르게 진공압착하여 공기층 발생을 방지하는데 바람직하다.
다음으로는 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착 공정을 거친 상기 프리프레그 적층체를 몰드와 분리 후 오토클레이브(Autoclave)에 넣은 다음, 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 3차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형한다.
이때, 진공가압(진공도)를 -0.4바(bar) 내지 -0.1바(bar)로 유지하고, 열처리는 110~160℃에서 1~2시간동안 실시하고, 5~9kgf/㎠의 압력으로 가압해 주는 것이 프리프레그 적층체내 수지를 고르게 진공압착하여 공기층 발생을 방지하는데 바람직하다.
본 발명은 1차 진공압착공정, 몰드에 형성된 요홈 내에 프리프레그 적층체를 삽입한 상태로 실시하는 2차 진공압착 공정, 오토클레이브 내에서 실시하는 3차 진공압착 공정 및 오토클레이브 내에서 높은 압력을 가하면서 열처리하는 성형공정들을 포함하기 때문에 프리프레그 적층체 내 수지를 고르게 진공압착할 수 있어서 골프채 샤프트 내에 공기층이 발생되는 것을 완벽하게 방지할 수 있게 된다.
이하, 실시예 및 비교실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 살펴본다.
그러나, 본발명의 보호범위가 하기 실시예만으로 한정되게 해석되어서는 안된다.
실시예
1
롤링프레스를 사용하여 맨드렐에 탄소섬유 중량이 125g/㎡이고 에폭시수지 함침량이 프리프레그 전체중량 대비 33중량%이고, 상기 탄소섬유들이 일방향으로 나란히 배열되어 있는 탄소섬유 UD 프리프레그 3매를 탄소섬유들이 맨드렐의 축방향과 평행하도록 감은 후 다음, 맨드렐의 선단부로부터 50㎝ 거리인 구역에는 탄소섬유 UD 프리프레그 1매를 탄소섬유들이 맨드렐의 축방향과 45°의 경사각으로 배열되게 추가로 감아 프리프레그 적층체를 제조하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착 하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.3바(bar)로 유지하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착 공정을 거친 상기 프레프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내에 넣은 후 상기 몰드를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 2차 진공압착 하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.4바(bar)로 유지하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착 공정을 거친 상기 프리프레그 적층체를 몰드와 분리 후 오토클레이브(Autoclave)에 넣은 다음, 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 3차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.2바(bar)로 유지하였고, 열처리는 150℃에서 90분간 실시하였고, 7kgf/㎠의 압력으로 가압하였다.
다음으로는 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하여 골프채 샤프트를 제조하였다.
제조된 골프채 샤프트는 직선형태로 휘어짐 현상이 없었고, 직경도 균일하였고, 표면 일부에만 깊이가 0.03㎜이하인 핀홀이 보였으나 상기 핀홀의 깊이가 얕아 골프채 샤프트의 물성저하에는 영향을 미치지 않았다.
실시예
2
롤링프레스를 사용하여 맨드렐에 아라미드섬유 중량이 125g/㎡이고 에폭시수지 함침량이 프리프레그 전체중량 대비 33중량%이고, 상기 아라미드섬유들이 일방향으로 나란히 배열되어 있는 아라미드섬유 UD 프리프레그 3매를 아라미드 섬유들이 맨드렐의 축방향과 평행하도록 감은 후 다음, 맨드렐의 선단부로부터 50㎝ 거리인 구역에는 아라미드섬유 UD 프리프레그 1매를 아라미드섬유들이 맨드렐의 축방향과 45°의 경사각으로 배열되게 추가로 감아 프리프레그 적층체를 제조하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착 하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.3바(bar)로 유지하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착 공정을 거친 상기 프레프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내에 넣은 후 상기 몰드를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 2차 진공압착 하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.4바(bar)로 유지하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착 공정을 거친 상기 프리프레그 적층체를 몰드와 분리 후 오토클레이브(Autoclave)에 넣은 다음, 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 3차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.2바(bar)로 유지하였고, 열처리는 150℃에서 90분간 실시하였고, 7kgf/㎠의 압력으로 가압하였다.
다음으로는 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하여 골프채 샤프트를 제조하였다.
제조된 골프채 샤프트는 직선형태로 휘어짐 현상이 없었고, 직경도 균일하였고, 표면에는 핀홀이 전혀 발생되지 않아 골프채 샤프트의 물성저하가 없었다.
비교실시예
1
롤링프레스를 사용하여 맨드렐에 탄소섬유 중량이 125g/㎡이고 에폭시수지 함침량이 프리프레그 전체중량 대비 33중량%이고, 상기 탄소섬유들이 일방향으로 나란히 배열되어 있는 탄소섬유 UD 프리프레그 3매를 탄소섬유들이 맨드렐의 축방향과 평행하도록 감은 후 다음, 맨드렐의 선단부로부터 50㎝ 거리인 구역에는 탄소섬유 UD 프리프레그 1매를 탄소섬유들이 맨드렐의 축방향과 45°의 경사각으로 배열되게 추가로 감아 프리프레그 적층체를 제조하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있는 상기 프리프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내에 넣은 후 상기 몰드를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착 하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.4바(bar)로 유지하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착 공정을 상기 프리프레그 적층체를 몰드와 분리 후 오토클레이브(Autoclave)에 넣은 다음, 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 2차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.2바(bar)로 유지하였고, 열처리는 150℃에서 90분간 실시하였고, 7kgf/㎠의 압력으로 가압하였다.
다음으로는 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하여 골프채 샤프트를 제조하였다.
제조된 골프채 샤프트는 선단부 부분에서 휨 현상이 심하게 발생되었고, 표면이 울퉁불퉁하여 원심도가 일정하지 않아 연마공정도 어려웠다.
비교실시예
2
롤링프레스를 사용하여 맨드렐에 탄소섬유 중량이 125g/㎡이고 에폭시수지 함침량이 프리프레그 전체중량 대비 33중량%이고, 상기 탄소섬유들이 일방향으로 나란히 배열되어 있는 탄소섬유 UD 프리프레그 3매를 탄소섬유들이 맨드렐의 축방향과 평행하도록 감은 후 다음, 맨드렐의 선단부로부터 50㎝ 거리인 구역에는 탄소섬유 UD 프리프레그 1매를 탄소섬유들이 맨드렐의 축방향과 45°의 경사각으로 배열되게 추가로 감아 프리프레그 적층체를 제조하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착 하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.3바(bar)로 유지하였다.
다음으로는, 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착공정을 거친 상기 프리프레그 적층체를 오토클레이브에 넣은 후 진공을 걸어 2차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하였다.
이때, 진공가압(진공도)을 -0.2바(bar)로 유지하였고, 열처리는 150℃에서 90분간 실시하였고, 7kgf/㎠의 압력으로 가압하였다.
다음으로는 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하여 골프채 샤프트를 제조하였다.
제조된 골프채 샤프트는 휨 현상이 심하게 발생하였고, 표면이 균일하지 않아 원심도가 일정하지 않았고, 표면에는 직경이 0.1㎜ 수준으로 골프채 샤프트의 물성을 저하시키는 핀홀들이 관찰되었다.
1 : 맨드렐 2 : 프리프레그
3 : 필름 4 : 맨드렐에 형성된 프리프레그 적층체
5 : 몰드 5a : 몰드에 형성된 요홈
3 : 필름 4 : 맨드렐에 형성된 프리프레그 적층체
5 : 몰드 5a : 몰드에 형성된 요홈
Claims (7)
- (ⅰ) 롤링프레스를 사용하여 골프샤프트 제조용 맨드렐(Mandrel)에 보강섬유와 상기 보강섬유에 함침, 미경화된 수지로 이루어진 프리프레그(Prepreg) 2매 이상을 감아 프리프레그 적층체를 형성하는 공정;
(ⅱ) 맨드렐 상에 형성되어 있는 프리프레그 적층체를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 1차 진공압착하는 공정;
(ⅲ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 1차 진공압착 공정을 거친 상기 프레프레그 적층체를 몰드에 형성된 요홈 내에 넣은 후 상기 몰드를 필름으로 감싸서 밀폐시킨 다음, 밀폐된 공간에 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 2차 진공압착 하는 공정;
(ⅳ) 맨드렐 상에 형성되어 있으며 2차 진공압착 공정을 거친 상기 프리프레그 적층체를 몰드와 분리 후 오토클레이브(Autoclave)에 넣은 다음, 진공을 걸어 상기 프리프레그 적층체 내에 있는 수지를 3차 진공압착함과 동시에 열처리 및 가압하여 골프채 샤프트를 성형하는 공정; 및
(ⅴ) 성형된 골프채 샤프트와 맨드렐을 분리하는 공정;을 포함하는 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법. - 제1항에 있어서, 맨드렐에 프리프레그 2매 ~ 10매를 감아 주는 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 상기 프리프레그는 보강섬유들이 일방향으로 나란히 배열되어 있는 일방향성(Uni-Directional:UD) 프리프레그인 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 1차 진공 압착 공정에서 진공가압(진공도)을 -0.5바(bar) 내지 -0.2바(bar)로 유지하는 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 2차 진공압착 공정에서 진공가압(진공도)을 -0.7바(bar) 내지-0.3바(bar)로 유지하는 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 3차 진공압착 및 성형공정에서 진공가압(진공도)을 -0.4바(bar) 내지 -0.1바(bar)로 유지하고, 열처리는 110~160℃에서 1~2시간 동안 실시하고, 5~9kgf/㎠의 압력으로 가압해 주는 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 프리프레그를 이루는 보강섬유는 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 중에서 선택된 1종의 섬유인 것을 특징으로 하는 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법.
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KR1020160124938A KR102294301B1 (ko) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020160124938A KR102294301B1 (ko) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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KR20180035005A true KR20180035005A (ko) | 2018-04-05 |
KR102294301B1 KR102294301B1 (ko) | 2021-08-25 |
Family
ID=61977356
Family Applications (1)
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KR1020160124938A KR102294301B1 (ko) | 2016-09-28 | 2016-09-28 | 오토클레이브를 이용한 골프채 샤프트의 제조방법 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102591305B1 (ko) * | 2022-12-12 | 2023-10-20 | 신규식 | 탄소 섬유를 이용한 선박 구조체 및 제조 방법 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130105876A (ko) * | 2010-12-27 | 2013-09-26 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 성형형, 성형 지그, 및 성형 방법 |
KR20140113636A (ko) * | 2011-12-26 | 2014-09-24 | 도레이 카부시키가이샤 | 탄소 섬유 기재, 프리프레그 및 탄소 섬유 강화 복합 재료 |
KR20150015552A (ko) * | 2012-07-25 | 2015-02-10 | 도레이 카부시키가이샤 | 프리프레그 및 탄소 섬유 강화 복합 재료 |
-
2016
- 2016-09-28 KR KR1020160124938A patent/KR102294301B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20130105876A (ko) * | 2010-12-27 | 2013-09-26 | 카와사키 주코교 카부시키 카이샤 | 성형형, 성형 지그, 및 성형 방법 |
KR20140113636A (ko) * | 2011-12-26 | 2014-09-24 | 도레이 카부시키가이샤 | 탄소 섬유 기재, 프리프레그 및 탄소 섬유 강화 복합 재료 |
KR20150015552A (ko) * | 2012-07-25 | 2015-02-10 | 도레이 카부시키가이샤 | 프리프레그 및 탄소 섬유 강화 복합 재료 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102591305B1 (ko) * | 2022-12-12 | 2023-10-20 | 신규식 | 탄소 섬유를 이용한 선박 구조체 및 제조 방법 |
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