KR20180056913A - Manufacturing method of product using carbon fiber reinforced plastic prepreg - Google Patents

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Abstract

The present invention can form products having various shapes without being restricted by direction due to having quasi-isotropic properties by molding products using quasi-isotropic CFRP prepregs in which carbon fibers are randomly arranged. In addition, since quasi-isotropic CFRP prepregs are produced by mixing, pressing, and heating pieces cut from the directional CFRP prepregs, the carbon fibers can be evenly dispersed as compared with the case where the prepregs are formed by cutting the carbon fibers so that the quasi-isotropic CFRP prepregs are easy to manufacture and have excellent quality.

Description

CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법{Manufacturing method of product using carbon fiber reinforced plastic prepreg}Technical Field [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a molded article using a CFRP prepreg,

본 발명은 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방향성에 제약을 받지 않고 복잡한 형상으로도 성형이 가능한 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 제공하는 데 있다.The present invention relates to a method for producing a molded article using a CFRP prepreg, and more particularly, to a method for producing a molded article using a CFRP prepreg which can be formed into a complicated shape without being restricted by orientation.

탄소섬유강화복합재(CFRP)는, 탄소섬유와 수지를 복합하여 성형한 것이며, 금속을 대체하는 경량화 소재로써, 항공 우주, 스포츠/레저, 풍력발전 블레이드, 자동차, 전자제품 등 다양한 부품이나 건축토목 구조물의 보강재 등의 용도로 사용되고 있다. 상기 탄소섬유복합재는, 연속섬유를 이용한 레이업(Lay-up) 성형이나 오토클레이브(Autoclave) 성형 방식을 주로 사용하여 성형된다. Carbon fiber reinforced composites (CFRP) is a composite of carbon fiber and resin, and is a lightweight material that replaces metals. It is used for various parts such as aerospace, sports / leisure, wind power blades, And the like. The carbon fiber composite material is molded mainly using lay-up molding or autoclave molding using continuous fibers.

그러나, 연속섬유로 제작된 CFRP 프리프레그(Prepreg)로 제품을 성형할 경우, 연속섬유의 방향성을 고려해야하므로 성형에 제약이 따르며 시트 형상으로 이루어지기 때문에 복잡하고 다양한 형상을 갖는 부품의 성형이 불가능하며, 성형시간이 길어 생산성이 매우 낮은 단점이 있다. However, when a product is molded with a CFRP prepreg made of continuous fiber, the orientation of the continuous fiber must be taken into consideration, so that molding is restricted. Since it is formed in a sheet shape, it is impossible to mold a complicated and various- , There is a disadvantage in that productivity is very low due to a long molding time.

또한, 탄소섬유를 특정 길이의 단섬유로 절단하여 프리프레그를 형성할 경우, 수지의 유동성으로 인해 수지 내에서 단섬유들이 고르게 분사되는 것이 매우 까다롭기 때문에 등방적인 역학 특성을 얻기 어려운 문제점이 있다. In addition, when carbon fibers are cut into short fibers of a specific length to form prepregs, it is difficult to uniformly inject the short fibers in the resin due to the fluidity of the resin, so that it is difficult to obtain isotropic mechanical properties.

한국등록특허 10-1307627Korean Patent No. 10-1307627

본 발명의 목적은, 방향성에 제약을 받지 않고 복잡한 형상의 제품을 성형할 수 있는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 제공하는 데 있다. An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a molded article using a CFRP prepreg, which is capable of molding a product having a complicated shape without being restricted by the directionality.

본 발명에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법은, 탄소섬유가 일방향으로 배열되어 있는 방향성 CFRP 프리프레그를 형성하는 단계와; 상기 방향성 CFRP 프리프레그를 절단하는 초핑(Chopping)단계와; 상기 초핑단계에서 절단된 CRPP 프리프레그 조각들을 혼합하는 단계와; 상기 CFRP 프리프레그 조각들을 가압 및 가열하여, 상기 CFRP 프리프레그 조각들에 포함된 탄소섬유가 랜덤하게 배열된 준등방성(Quasi-isotropic) CFRP 프리프레그를 형성하는 단계와; 상기 준등방성 CFRP 프리프레그를 이용하여 준등방성(Quasi-isotropic)의 물성을 갖는 CFRP제품을 성형하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a molded article using a CFRP prepreg according to the present invention includes the steps of forming a directional CFRP prepreg in which carbon fibers are arranged in one direction; A chopping step of cutting the directional CFRP prepreg; Mixing the cut CRPP prepreg pieces in the chopping step; Pressing and heating the CFRP prepreg pieces to form quasi-isotropic CFRP prepregs wherein the carbon fibers contained in the CFRP prepreg pieces are randomly arranged; And molding the CFRP product having quasi-isotropic properties using the quasi-isotropic CFRP prepreg.

본 발명은, 탄소섬유가 랜덤하게 배열된 준등방성 CFRP 프리프레그를 이용하여 제품을 성형함으로써, 준등방성의 물성을 가지기 때문에 방향성에 제약을 받지 않고 다양한 형상의 제품을 성형할 수 있는 이점이 있다.The present invention is advantageous in that products are molded using a quasi-isotropic CFRP prepreg in which carbon fibers are randomly arranged, thereby having products of various shapes without being restricted by orientation, since they have quasi-isotropic properties.

또한, 준등방성 CFRP 프리프레그는, 방향성 CFRP 프리프레그를 절단한 조각들을 혼합, 가압 및 가열하여 만들기 때문에, 탄소섬유를 절단하여 프리프레그를 형성하는 경우에 비해 탄소섬유가 고르게 분산될 수 있으므로, 제조가 용이하며 품질이 우수한 이점이 있다. In addition, since quasi-isotropic CFRP prepregs are produced by mixing, pressing, and heating the pieces cut from the directional CFRP prepreg, the carbon fibers can be evenly dispersed as compared with the case where the prepreg is formed by cutting the carbon fibers. And it is advantageous in quality.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제8실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제9실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 보강재를 삽입하여 적층한 상태를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제10실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 보강시트를 삽입하여 적층한 상태를 나타낸 도면이다.1 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a first embodiment of the present invention.
2 is a flowchart showing the manufacturing method shown in Fig.
3 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a second embodiment of the present invention.
4 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a third embodiment of the present invention.
5 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a fourth embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a fifth embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a sixth embodiment of the present invention.
8 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a seventh embodiment of the present invention.
9 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to an eighth embodiment of the present invention.
10 is a view showing a state in which a reinforcing material is inserted and laminated in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a ninth embodiment of the present invention.
11 is a view showing a state in which a reinforcing sheet is inserted and laminated in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a tenth embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대해 설명하면, 다음과 같다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a first embodiment of the present invention. 2 is a flowchart showing the manufacturing method shown in Fig.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastic) 프리프레그(Prepreg)를 이용한 성형품의 제조방법을 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIGS. 1 and 2, a method of manufacturing a molded article using a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) prepreg according to a first embodiment of the present invention will be described.

먼저, 도 1a를 참조하면, 탄소섬유를 적어도 일방향으로 배열하고 수지에 예비함침하여 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 형성한다.(S1)1A, carbon fibers are arranged in at least one direction and pre-impregnated in a resin to form a directional CFRP prepreg 10. (S1)

상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)는, 상기 탄소섬유의 배열 방향에 따라 방향성이 결정된다. 상기 탄소섬유의 배열 방향은 1개 이상으로 설정될 수 있으며, 본 실시예에서는 일방향으로 방향성을 갖도록 형성된 것으로 예를 들어 설명한다. The directionality of the directional CFRP prepreg 10 is determined according to the arrangement direction of the carbon fibers. The arrangement direction of the carbon fibers may be set to one or more, and in this embodiment, the carbon fibers are formed to have a directionality in one direction.

도 1b를 참조하면, 상기 방향성 CFRP 프레프레그(10)를 절단하는 초핑(Chopping) 단계를 수행한다. (S2)Referring to FIG. 1B, a chopping step for cutting the directional CFRP prepreg 10 is performed. (S2)

상기 초핑단계에서는, 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 절단기(2) 등의 기구를 이용하여, 원하는 길이로 절단한다. 상기 절단 방향이나 절단 길이는 실험 등에 의해 미리 설정된다. In the chopping step, the directional CFRP prepreg 10 is cut to a desired length using a mechanism such as a cutter 2. The cutting direction and the cutting length are preset by experiment or the like.

상기 초핑단계에서 절단된 CFRP 프리프레그 조각(12)들을 무작위로 혼합한다. (S3) 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 무작위로 혼합되면, 더 이상 방향성을 갖지 않는다. The chopped CFRP prepreg pieces 12 are randomly mixed in the chopping step. (S3) If the CFRP prepreg pieces 12 are randomly blended, they are no longer directional.

도 1c를 참조하면, 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 가압 및 가열하여, 준등방성(Quasi-isotropic) CFRP 프리프레그(20)를 형성한다.(S4)1C, the CFRP prepreg pieces 12 are pressed and heated to form a quasi-isotropic CFRP prepreg 20. (S4)

상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)는 시트 형상으로 형성된다. 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)는, 복수의 CFRP 프리프레그 조각들(12)로 형성되며, 상기 복수의 CFRP 프리프레그 조각들(12)에 포함된 탄소섬유들은 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20) 내에서 특정한 방향으로 배열되지 않고 랜덤한 방향으로 분산되어 배열될 수 있다. 따라서, 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 가압, 가열하여 형성함으로써, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)는 준등방성의 물성을 갖게 된다. 탄소섬유를 절단한 후 프리프레그를 형성할 경우 절단된 탄소섬유를 수지에 고르게 분산시키는 것이 어려우나, 본 발명에서는 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 가열 가압하기 때문에 탄소섬유가 고르게 분산되어 배열될 수 있다. The quasi-isotropic CFRP prepreg 20 is formed in a sheet form. Wherein the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 is formed of a plurality of CFRP prepreg pieces 12, wherein the carbon fibers contained in the plurality of CFRP prepreg pieces 12 are in contact with the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 In a random direction without being arranged in a specific direction. Therefore, by forming the CFRP prepreg pieces 12 by pressurization and heating, the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 has quasi-isotropic properties. When the prepreg is formed after cutting the carbon fibers, it is difficult to uniformly disperse the cut carbon fibers in the resin. In the present invention, since the CFRP prepreg pieces 12 are heated and pressed, the carbon fibers are uniformly dispersed and arranged .

한편, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 형성하기 위해 가압 및 가열할 때, 예비함침된 수지가 완전히 녹지 않도록 압력과 온도를 적절하게 조절한다. On the other hand, when pressurizing and heating to form the quasi-isotropic CFRP prepreg 20, the pressure and temperature are appropriately adjusted so that the pre-impregnated resin is not completely dissolved.

도 1d 및 도 1e를 참조하면, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 이용하여 준등방성의 물성을 갖는 CFRP 제품(30)을 성형한다.(S5)1D and 1E, a CFRP product 30 having quasi-isotropic physical properties is formed using the quasi-isotropic CFRP prepreg 20. (S5)

상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)는, 금형(40)을 이용하여 원하는 형상으로 제조할 수 있다. 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)는 일방향이 아닌 복수의 방향으로 강한 소재이나, 특정 방향으로 강도를 보다 보강하고자 할 경우 상기 강도 보강 방향으로 리브를 형성할 수 있다. 상기 금형(40)은, 상기 강도 보강 방향으로 리브홈(41a)을 형성된 상부 금형(41)과, 하부 금형(42)을 포함한다. The quasi-isotropic CFRP prepreg 20 can be formed into a desired shape by using the metal mold 40. The quasi-isotropic CFRP prepreg 20 is a material strong in a plurality of directions rather than in one direction, but it can form ribs in the direction of reinforcing strength in order to reinforce the strength in a specific direction. The mold 40 includes an upper mold 41 and a lower mold 42 having rib grooves 41a formed in the direction of reinforcing the strength.

도 1d를 참조하면, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 복수개 적층한 후, 상기 상부 금형(41)과 상기 하부 금형(42) 사이에 배치한 후, 가압 및 가열한다.1D, a plurality of the quasi-isotropic CFRP prepregs 20 are stacked and then placed between the upper mold 41 and the lower mold 42, and then pressurized and heated.

본 실시예에서는, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 3장 적층하는 것으로 예를 들어 설명하나, 적층 개수는 성형하고자 하는 제품의 형상이나 강도에 따라 미리 설정될 수 있다.In the present embodiment, three quasi-isotropic CFRP prepregs 20 are stacked, but the number of stacks can be set in advance according to the shape and strength of the product to be molded.

또한, 본 실시예에서는, 상기 상부 금형(41)에 상기 리브홈(41a)이 일방향으로 길게 형성된 형상이고, 3개의 리브홈(41a)이 서로 소정간격 이격되게 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 상기 리브홈(41a)의 개수나 모양은 성형하고자 하는 제품의 형상이나 강도 보강 방향에 따라 미리 설정된다. 본 실시예에서는, 상기 리브(32)가 직선 형상으로 길게 형성된 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 곡선 형상이나 중공의 원형 또는 중공의 다각형 형상 등 다양한 형상으로 형성될 수 있다. In the present embodiment, the upper mold 41 has the rib groove 41a formed in a long direction and the three rib grooves 41a are spaced apart from each other by a predetermined distance. The number and shape of the rib grooves 41a are set in advance in accordance with the shape of the product to be molded or the strength reinforcement direction. In the present embodiment, the rib 32 is formed to be long and straight, but it is not limited thereto and may be formed in various shapes such as a curved shape, a hollow circular shape, or a hollow polygonal shape.

도 1e를 참조하면, 상기 금형(40)에서 탈거하면, 상기 리브(32)가 형성된 CFRP 제품(30)을 성형할 수 있다. 상기 리브(32)가 형성됨으로써, 상기 리브(32)가 상기 CFRP 제품(30)에 작용하는 힘을 받게 되므로, 상기 리브(32)가 형성된 방향으로 강도가 보완될 수 있다.Referring to FIG. 1E, when the mold 40 is detached, the CFRP product 30 having the ribs 32 formed therein can be formed. Since the ribs 32 are received by the CFRP product 30, the ribs 32 can be reinforced in the direction in which the ribs 32 are formed.

따라서, 상기와 같은 방법으로 제조된 상기 CFRP 제품(30)은, 상기 리브(32)가 특정 방향으로 힘을 지지할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 리브(32)를 제외한 나머지 부분은 준등방성의 물성을 가지기 때문에 여러 방향으로 강성이 확보될 수 있다. 즉, 일방향으로 배열되어 일방향으로만 강한 CFRP 제품보다 강성이 향상될 수 있다. Therefore, in the CFRP product 30 manufactured by the above-described method, not only the rib 32 can support the force in a specific direction, but the rest of the CFRP product 30 except for the rib 32 has a quasi-isotropic property The rigidity can be secured in various directions. That is, the rigidity of the CFRP product can be improved compared with the CFRP product, which is arranged in one direction and only in one direction.

또한, 본 발명은, 상기 탄소섬유(1)가 랜덤하게 배열된 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 이용하여 제품을 성형함으로써, 준등방성의 물성을 가지기 때문에 방향성에 제약을 받지 않고 다양한 형상의 제품을 성형할 수 있는 이점이 있다. 즉, 기존에는 특정한 일 방향으로 방향성을 갖기 때문에, 제품에서 충분한 강성이 요구되는 방향으로 탄소섬유의 방향이 배열되도록 방향성을 고려하여 제품을 성형해야 하므로 복잡한 형상의 구현이 어려웠으나, 본 발명은 여러 방향으로 강성이 확보될 수 있으므로 방향성에 제약을 받지 않고 금형을 이용하여 다양한 형상의 제조가 가능하다.
Further, since the product is formed by using the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 in which the carbon fibers 1 are randomly arranged, the present invention has quasi-isotropic properties, so that the product of various shapes Can be formed. That is, since the product has a directionality in a specific direction in the past, it is difficult to realize a complicated shape because the product must be formed taking into consideration the directionality so that the direction of the carbon fibers is arranged in a direction in which sufficient rigidity is required in the product. Rigidity can be ensured in the direction, so that it is possible to manufacture various shapes using a mold without being restricted by the directionality.

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.3 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법은, 탄소섬유(1)를 적어도 일방향으로 배열하고 수지에 예비함침하여 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 형성하는 단계와, 상기 방향성 CFRP 프레프레그(10)를 절단하는 초핑(Chopping) 단계와, 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 가압 및 가열하여, 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 복수의 탄소섬유들(1)을 삽입하여 적층한 후, 가열 가압하여 CFRP 제품을 성형하는 것이 상기 제1실시예와 상이하며 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상이한 구성에 대해서 상세히 설명한다.Referring to FIG. 3, a method of manufacturing a molded article using a CFRP prepreg according to a second embodiment of the present invention comprises arranging carbon fibers 1 in at least one direction and preliminarily impregnating the resin to form a directional CFRP prepreg 10 A chopping step of cutting the directional CFRP prepreg 10 and pressing and heating the CFRP prepreg pieces 12 to form a quasi-isotropic CFRP prepreg 20 Wherein a plurality of carbon fibers (1) are inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs (20), laminated, and then heated and pressed to form a CFRP product. The rest of the configuration and operation are similar, so that the same reference numerals are used for the similar configurations and different configurations will be described in detail.

상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 이용하여 준등방성의 물성을 갖는 CFRP 제품(30)을 성형하는 단계에서, 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 복수개 적층하되, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 보강섬유들을 삽입할 수 있다. In the step of molding the CFRP product (30) having quasi-isotropic physical properties by using the quasi-isotropic CFRP prepregs (20), a plurality of the quasi-isotropic CFRP prepregs (20) The reinforcing fibers can be inserted between the CFRP prepregs 20.

본 실시예에서는, 상기 보강섬유는 복수의 탄소섬유들(1)인 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 복수의 아라미드 섬유들을 삽입하거나, 복수의 유리섬유들을 삽입하거나, 상기 탄소섬유, 상기 아라미드 섬유 및 유리섬유 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 삽입하는 것도 물론 가능하다. In the present embodiment, the reinforcing fiber is a plurality of carbon fibers 1, for example. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of aramid fibers may be inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, a plurality of glass fibers may be inserted, or at least one of the carbon fibers, the aramid fibers, It is of course possible to mix and insert.

상기 탄소섬유(1)는, 미리 설정된 방향으로 방향성을 갖도록 배열한다. 즉, 상기 탄소섬유들(1)은 모두 동일한 방향으로 배열되어 하나의 층을 이루되, 강도를 보강하고 싶은 방향으로 배열한다.The carbon fibers 1 are arranged so as to be oriented in a predetermined direction. That is, the carbon fibers 1 are arranged in the same direction to form a single layer, and the carbon fibers 1 are arranged in a direction to strengthen the strength.

한편, 상기 탄소섬유들(1)이 일정한 방향으로 배열되어 하나의 층을 이룰 때, 서로 다른 층의 탄소섬유들(1)끼리는 서로 다른 방향으로 배열되는 것도 물론 가능하다. 예를 들어, 제1층에 배열된 탄소섬유들은 제1방향으로 배열되고, 상기 제1층 위에 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)가 적층되고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)위에 적층된 제2층에 배열된 탄소섬유들은 제1방향에 수직 또는 소정각도로 경사진 방향으로 배열되는 것도 물론 가능하다. Meanwhile, when the carbon fibers 1 are arranged in a certain direction to form one layer, it is of course possible that the carbon fibers 1 of different layers are arranged in different directions. For example, the carbon fibers arranged in the first layer are arranged in a first direction, the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 is laminated on the first layer, and the carbon fibers arranged on the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 It is of course possible that the carbon fibers arranged in the second layer are arranged in a direction perpendicular to the first direction or inclined at an angle.

본 실시예에서는, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이마다 상기 탄소섬유들(1)을 삽입하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 2장 이상씩 적층한 후, 그 사이에 탄소섬유들(1)을 삽입하는 것도 물론 가능하다. In this embodiment, the insertion of the carbon fibers 1 between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20 will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and it is of course possible to insert two or more quasi-isotropic CFRP prepregs 20 and then insert the carbon fibers 1 therebetween.

상기와 같이, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)과 상기 탄소섬유가 이루는 층을 적층한 후, 상기 금형(40)을 이용하여 CFRP 제품을 성형한다.As described above, the CFRP prepreg 20 is formed by laminating the layers of the quasi-isotropic CFRP prepregs 20 and the carbon fibers, and then molding the CFRP product using the mold 40.

한편, 상기 금형(40)을 이용하여 원하는 형상으로 제조할 때, 특정 방향으로 강도를 보다 보강하고자 할 경우 상기 강도 보강 방향으로 리브를 형성할 수 있다. 상기 금형(40)은, 상기 강도 보강 방향으로 리브홈(41a)을 형성된 상부 금형(41)과, 하부 금형(42)을 포함한다. 상기 금형(40)을 이용하여 가열, 가압한 후 상기 금형(40)으로부터 탈거하면, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형할 수 있다.On the other hand, when the metal mold 40 is manufactured into a desired shape, it is possible to form ribs in the direction of reinforcing the strength in order to reinforce the strength in a specific direction. The mold 40 includes an upper mold 41 and a lower mold 42 having rib grooves 41a formed in the direction of reinforcing the strength. When the mold 40 is heated and pressurized and then removed from the mold 40, the CFRP product having the ribs can be molded.

상기와 같이 본 발명의 제2실시예에 따른 제조방법으로 제조된 CFRP 제품은, 중간에 삽입되어 적층된 탄소섬유(1)로 인해 특정 방향으로의 강성이 보완될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 탄소섬유(1)이외의 나머지 부분은 준등방성의 물성을 갖기 때문에 여러 방향으로 강성도 확보될 수 있다.
As described above, in the CFRP product manufactured by the manufacturing method according to the second embodiment of the present invention, the stiffness in a specific direction can be complemented by the carbon fibers 1 inserted in the middle, Since the remaining portion other than (1) has quasi-isotropic physical properties, rigidity can be secured in various directions.

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.4 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a third embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법은, 탄소섬유(1)를 적어도 일방향으로 배열하고 수지에 예비함침하여 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 형성하는 단계와, 상기 방향성 CFRP 프레프레그(10)를 절단하는 초핑(Chopping) 단계와, 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 가압 및 가열하여, 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 보강시트를 삽입하여 적층한 후 가열 및 가압하여 CFRP 제품(30)을 성형하는 것이 상기 제1실시예와 상이하며 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상이한 구성에 대해서 상세히 설명한다.Referring to FIG. 4, a method of manufacturing a molded article using a CFRP prepreg according to a third embodiment of the present invention includes arranging carbon fibers 1 in at least one direction and preliminarily impregnating the resin to prepare a directional CFRP prepreg 10 A chopping step of cutting the directional CFRP prepreg 10 and pressing and heating the CFRP prepreg pieces 12 to form a quasi-isotropic CFRP prepreg 20 Wherein the reinforcing sheet is inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20 and laminated, and then the CFRP product 30 is molded by heating and pressing to form the CFRP product 30, And operations are similar, so that the same reference numerals are used for similar components and different configurations will be described in detail.

상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 이용하여 준등방성의 물성을 갖는 CFRP 제품(30)를 성형하는 단계에서, 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 복수개 적층하되, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 상기 방향성 CFRP 프리프레그들(10)을 삽입한다.Wherein a plurality of the quasi-isotropic CFRP prepregs (20) are stacked in a step of forming a CFRP product (30) having quasi-isotropic physical properties by using the quasiisotropic CFRP prepregs (20) And inserts the directional CFRP prepregs (10) between the CFRP prepresses (20).

상기 보강시트는, 보강섬유가 설정된 방향으로 방향성을 갖도록 탄소섬유들이 배열된 후 수지에 예비함침된 방향성 CFRP 프리프레그(10)이다. 여기서, 상기 보강섬유는, 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 본 실시예에서는 탄소섬유인 것으로 예를 들어 설명한다. The reinforcing sheet is a directional CFRP prepreg 10 preliminarily impregnated in the resin after the carbon fibers are arranged such that the reinforcing fibers are oriented in a predetermined direction. Here, the reinforcing fiber may include at least one of carbon fiber, aramid fiber, and glass fiber. In the present embodiment, the reinforcing fiber is carbon fiber.

상기 방향성 CFRP 프리프레그들(10)은, 미리 설정된 방향으로 방향성을 갖도록 탄소섬유들이 배열된 후 수지에 예비함침된 상태이다. 이 때, 상기 탄소섬유의 배열방향은, 상기 CFRP 제품(30)에서 강도를 보강하고 싶은 방향으로 배열한다.The directional CFRP prepregs 10 are preliminarily impregnated with the resin after arranging the carbon fibers so as to have a directivity in a predetermined direction. At this time, the arrangement direction of the carbon fibers is arranged in a direction to strengthen the strength in the CFRP product (30).

본 실시예에서는, 1장의 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)위에 1장의 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 적층한 후, 다시 2장의 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 연이어 적층하는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 방향성 CFRP 프리프레그들(10)은, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이마다 삽입되는 것도 가능하고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 2장 이상씩 적층한 후, 그 사이에 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 삽입하는 것도 물론 가능하다. 또한, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)사이에 2장 이상의 방향성 CFRP 프리프레그들(10)을 적층하는 것도 물론 가능하다. 또한, 서로 다른 층을 이루는 복수의 방향성 CFRP 프리프레그들(10)은, 상기 탄소섬유의 배열방향이 서로 다르게 배열될 수 도 있다. In the present embodiment, one rectangular CFRP prepreg 10 is laminated on one quasi-isotropic CFRP prepreg 20, and then two quasi-isotropic CFRP prepregs 20 are laminated successively For example, The directional CFRP prepregs 10 may be inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, and the semiaromatic CFRP prepregs 20 may be inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, It is of course possible to insert the directional CFRP prepreg 10 therebetween. It is of course also possible to laminate two or more directional CFRP prepregs 10 between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20. Further, in the plurality of directional CFRP prepregs 10 constituting different layers, the arranging directions of the carbon fibers may be arranged differently from each other.

상기와 같이, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)과 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)가 이루는 층을 적층한 후, 상기 금형(40)을 이용하여 CFRP 제품을 성형한다.As described above, the CFRP prepreg 20 and the directional CFRP prepreg 10 are laminated to each other, and the CFRP product is formed using the mold 40.

한편, 상기 금형(40)을 이용하여 원하는 형상으로 제조할 때, 특정 방향으로 강도를 보다 보강하고자 할 경우 상기 강도 보강 방향으로 리브를 형성할 수 있다. 상기 금형(40)은, 상기 강도 보강 방향으로 리브홈(41a)을 형성된 상부 금형(41)과, 하부 금형(42)을 포함한다. 상기 금형(40)을 이용하여 가열, 가압한 후 상기 금형(40)으로부터 탈거하면, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형할 수 있다.On the other hand, when the metal mold 40 is manufactured into a desired shape, it is possible to form ribs in the direction of reinforcing the strength in order to reinforce the strength in a specific direction. The mold 40 includes an upper mold 41 and a lower mold 42 having rib grooves 41a formed in the direction of reinforcing the strength. When the mold 40 is heated and pressurized and then removed from the mold 40, the CFRP product having the ribs can be molded.

상기와 같이 본 발명의 제3실시예에 따른 제조방법으로 제조된 CFRP 제품은, 중간에 삽입되어 적층된 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)로 인해 특정 방향으로의 강성이 보완될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10) 이외의 나머지 부분은 준등방성의 물성을 갖기 때문에 여러 방향으로 강성도 확보될 수 있다.
As described above, in the CFRP product manufactured by the manufacturing method according to the third embodiment of the present invention, rigidity in a specific direction can be complemented by the directional CFRP prepreg 10 inserted in the middle and laminated, Since the remaining portion other than the directional CFRP prepreg 10 has quasi-isotropic physical properties, rigidity in various directions can be secured.

도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법을 나타낸 도면이다.5 is a view illustrating a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a fourth embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법은, 탄소섬유(1)를 적어도 일방향으로 배열하고 수지에 예비함침하여 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 형성하는 단계와, 상기 방향성 CFRP 프레프레그(10)를 절단하는 초핑(Chopping) 단계와, 상기 CFRP 프리프레그 조각들(12)을 가압 및 가열하여, 준등방성 CFRP 프리프레그(20)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)과 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)들이 동일 평면상에서 서로 이웃하도록 모자이크 배열한 후, 가열 및 가압하여 CFRP 제품(30)을 성형하는 것이 상기 제1실시예와 상이하며 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 유사 구성에 대해 동일 부호를 사용하고 상이한 구성에 대해서 상세히 설명한다.Referring to FIG. 5, a method of manufacturing a molded article using a CFRP prepreg according to a fourth embodiment of the present invention comprises arranging carbon fibers 1 in at least one direction and preliminarily impregnating the resin to form a directional CFRP prepreg 10 A chopping step of cutting the directional CFRP prepreg 10 and pressing and heating the CFRP prepreg pieces 12 to form a quasi-isotropic CFRP prepreg 20 Molding the CFRP product (30) by heating and pressing the quasi-isotropic CFRP prepreg (20) and the directional CFRP prepreg (10) in a mosaic arrangement so that they are adjacent to each other on the same plane, Since the remaining configurations and operations are different from those of the first embodiment, the same reference numerals are used for similar configurations and different configurations will be described in detail.

상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)을 이용하여 준등방성의 물성을 갖는 CFRP 제품(30)을 성형하는 단계에서, 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)과 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)가 서로 이웃하도록 모자이크 배열하여 하나의 모자이크 시트(50)를 형성한다. Wherein the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs (20) and the directional CFRP prepregs (10) are molded in a step of molding the CFRP product (30) having quasi-isotropic physical properties by using the quasiisotropic CFRP prepregs Are arranged so as to be adjacent to each other to form one mosaic sheet 50.

상기 모자이크 시트(50)에 포함되는 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20)과 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)의 개수는, 상기 CFRP 제품(30)의 형상이나 강도 등에 따라 미리 설정된다.The number of the quasi-isotropic CFRP prepregs 20 and the directional CFRP prepregs 10 included in the mosaic sheet 50 is set in advance according to the shape and strength of the CFRP product 30. [

본 실시예에서는, 상기 한 장의 모자이크 시트(50)에 포함되는 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)는 2개이고, 2개의 상기 방향성 CFRP 프리프레그들(10)은 서로 동일한 방향성을 갖는 것으로 예를 들어 설명한다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 한 장의 모자이크 시트(50)에 포함되는 복수의 방향성 CFRP 프리프레그(10)는 서로 다른 방향성을 갖도록 제작되는 것도 물론 가능하다.In this embodiment, the number of the directional CFRP prepregs 10 included in the one mosaic sheet 50 is two, and the two directional CFRP prepregs 10 have the same directionality. For example, do. However, the present invention is not limited to this, and the plurality of directional CFRP prepregs 10 included in the single sheet of mosaic sheet 50 may be manufactured to have different orientations.

상기 모자이크 시트(50)는, 상기 금형(40)을 이용하여 CFRP 제품으로 성형할 수 있다.The mosaic sheet 50 can be formed into a CFRP product by using the mold 40.

한편, 상기 금형(40)을 이용하여 원하는 형상으로 제조할 때, 특정 방향으로 강도를 보다 보강하고자 할 경우 상기 강도 보강 방향으로 리브를 형성할 수 있다. 상기 금형(40)은, 상기 강도 보강 방향으로 리브홈(41a)을 형성된 상부 금형(41)과, 하부 금형(42)을 포함한다. 상기 금형(40)을 이용하여 가열, 가압한 후 상기 금형(40)으로부터 탈거하면, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형할 수 있다.On the other hand, when the metal mold 40 is manufactured into a desired shape, it is possible to form ribs in the direction of reinforcing the strength in order to reinforce the strength in a specific direction. The mold 40 includes an upper mold 41 and a lower mold 42 having rib grooves 41a formed in the direction of reinforcing the strength. When the mold 40 is heated and pressurized and then removed from the mold 40, the CFRP product having the ribs can be molded.

한편, 상기 실시예에 한정되지 않고, 상기 모자이크 시트(50)를 복수개 적층한 후, 상기 금형(40)을 이용하여 상기 CFRP 제품을 성형하는 것도 가능하다.It is also possible to form the CFRP product by using the mold 40 after a plurality of the mosaic sheets 50 are stacked.

상기와 같이 본 발명의 제4실시예에 따른 제조방법으로 제조된 CFRP 제품은, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)와 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10)가 모자이크 방식으로 배열됨으로써, 특정 방향으로의 강성이 보완될 수 있을 뿐만 아니라, 상기 방향성 CFRP 프리프레그(10) 이외의 나머지 부분은 준등방성의 물성을 갖기 때문에 여러 방향으로 강성도 확보될 수 있다.
As described above, in the CFRP product manufactured by the manufacturing method according to the fourth embodiment of the present invention, the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 and the directional CFRP prepreg 10 are arranged in a mosaic manner, Not only stiffness can be compensated but also the remaining portions other than the directional CFRP prepreg 10 have quasi-isotropic properties, so that rigidity can be secured in various directions.

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.6 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a fifth embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제5실시예에 따른 CFRP 제품의 제조방법은, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20)와 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 모자이크 배열하여 상기 모자이크 시트(50)를 형성하는 단계까지는 상기 제4실시예와 유사하고, 복수의 상기 모자이크 시트들(50)을 복수의 층으로 상하방향으로 적층하되, 각 층에 포함된 상기 방향성 CFRP 프리프레그(11)(12)의 방향성이 서로 다르게 배열된 것이 상기 제4실시예와 상이하므로, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.6, a method of manufacturing a CFRP product according to a fifth embodiment of the present invention includes the steps of arranging the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 and the directional CFRP prepreg 10 in a mosaic arrangement to form the mosaic sheet 50 Are similar to those of the fourth embodiment, and a plurality of the mosaic sheets (50) are stacked in a vertical direction with a plurality of layers, and the directional CFRP prepregs (11) and (12) Since different arrangements are different from those of the fourth embodiment, only different configurations will be described.

본 발명의 제5실시예에서는, 2개의 제1,2모자이크 시트들(51)(52)을 적층하되, 상기 제1모자이크 시트(51)에 포함된 제1방향성 CFRP 프리프레그(11)와 상기 제2모자이크 시트(52)에 포함된 제2방향성 CFRP 프리프레그(12)의 탄소섬유 배열 방향이 서로 다르게 배열된다.In the fifth embodiment of the present invention, the first directional CFRP prepreg 11 included in the first mosaic sheet 51 and the first directional CFRP prepreg 11 included in the first mosaic sheet 51 are stacked on the two first and second mosaic sheets 51 and 52, The orientation directions of the carbon fibers of the second directional CFRP prepreg 12 included in the second mosaic sheet 52 are arranged differently from each other.

따라서, 보다 많은 방향으로의 강성이 보완될 수 있다.
Therefore, the stiffness in more directions can be compensated.

도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.7 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a sixth embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제6실시예에 따른 CFRP 제품의 제조방법은, 준등방성 CFRP 프리프레그(20)와 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 모자이크 배열하여 상기 모자이크 시트(50)를 형성하는 단계까지는 상기 제4실시예와 유사하고, 복수의 상기 모자이크 시트들(50)을 복수의 층으로 적층하되, 상기 복수의 모자이크 시트들(50) 사이에 별도로 형성된 방향성 CFRP 프리프레그(60)가 상하방향으로 적층되어 형성된 것이 상기 제4실시예와 상이하므로, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.7 is a view illustrating a method of manufacturing a CFRP product according to a sixth embodiment of the present invention. The process of forming the mosaic sheet 50 by arranging the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 and the directional CFRP prepreg 10 in a mosaic arrangement A directional CFRP prepreg 60 formed separately from the plurality of mosaic sheets 50 is stacked in a plurality of layers such that the mosaic sheets 50 are vertically stacked And the second embodiment is different from the fourth embodiment in that only different configurations are described.

이 때, 상기 모자이크 시트(50)에 포함된 방향성 CFRP 프리프레그(10)의 탄소섬유 방향과, 상기 모자이크 시트(50)사이에 적층된 상기 방향성 CFRP프리프레그(60)의 탄소섬유 방향이 서로 다르게 배열되는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 동일한 방향으로 배열되는 것도 물론 가능하다.At this time, the carbon fiber direction of the directional CFRP prepreg 10 included in the mosaic sheet 50 and the direction of the carbon fibers of the directional CFRP prepreg 60 stacked between the mosaic sheets 50 are different from each other But the present invention is not limited thereto, and it is of course possible to arrange them in the same direction.

본 실시예에서는, 상기 2장의 모자이크 시트들(50)사이에 1장의 방향서 CFRP 프리프레그(60)가 적층되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 상기 방향성 CFRP 프리프레그(60)의 적층 개수는 만들고자 하는 CFRP 제품의 형상이나 강도에 따라 미리 설정될 수 있다. In the present embodiment, a single directional standing CFRP prepreg 60 is laminated between the two mosaic sheets 50. However, the number of stacked directional CFRP prepregs 60 is not limited to Can be set in advance according to the shape or strength of the CFRP product.

상기와 같이 적층한 후, 상기 금형(40)을 이용해 가열,가압하여 원하는 CFRP 제품을 성형할 수 있다.
After stacking as described above, the desired CFRP product can be formed by heating and pressing using the mold 40.

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.8 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a seventh embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제7실시예에 따른 CFRP 제품의 제조방법은, 준등방성 CFRP 프리프레그(20)와 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 모자이크 배열하여 상기 모자이크 시트(50)를 형성하는 단계까지는 상기 제4실시예와 유사하고, 복수의 상기 모자이크 시트들(50)을 복수의 층으로 적층하되, 상기 복수의 모자이크 시트들(50) 사이에 탄소섬유(1)가 일방향으로 배열되어 적층된 것이 상기 제4실시예와 상이하므로, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.8 shows a method of manufacturing a CFRP product according to a seventh embodiment of the present invention, wherein the step of forming the mosaic sheet 50 by arranging the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 and the directional CFRP prepreg 10 in a mosaic arrangement A plurality of the mosaic sheets 50 are stacked in a plurality of layers and the carbon fibers 1 are stacked in one direction between the plurality of mosaic sheets 50 Since the fourth embodiment is different from the fourth embodiment, only different configurations will be described.

이 때, 상기 모자이크 시트(50)에 포함된 방향성 CFRP 프리프레그(10)의 탄소섬유 방향과, 상기 모자이크 시트(50)사이에 적층된 상기 탄소섬유(1)의 방향이 서로 다르게 배열되는 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 동일한 방향으로 배열되는 것도 물론 가능하다.The direction of the carbon fibers of the directional CFRP prepreg 10 included in the mosaic sheet 50 and the direction of the carbon fibers 1 stacked between the mosaic sheets 50 are different from each other But the present invention is not limited thereto, and it is of course possible to arrange them in the same direction.

상기와 같이 적층한 후, 상기 금형(40)을 이용해 가열,가압하여 원하는 CFRP 제품을 성형할 수 있다. After stacking as described above, the desired CFRP product can be formed by heating and pressing using the mold 40.

본 실시예에서는, 상기 모자이크 시트들(50)사이에 탄소섬유(1)를 삽입하여 적층하는 것으로 예를 들어 설명하였다. 다만, 이에 한정되지 않고, 상기 모자이크 시트들(50)사이에 복수의 아라미드 섬유들을 삽입하거나, 상기 탄소섬유와 상기 아라미드 섬유를 혼합하여 삽입하는 것도 물론 가능하다.
In the present embodiment, carbon fibers 1 are inserted between the mosaic sheets 50 and stacked. However, the present invention is not limited thereto. It is also possible to insert a plurality of aramid fibers between the mosaic sheets 50, or to insert the carbon fibers and the aramid fibers by mixing.

도 9는 본 발명의 제8실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 모자이크 시트의 적층 방법을 나타낸 도면이다.9 is a view illustrating a method of laminating a mosaic sheet in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to an eighth embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 제8실시예에 따른 CFRP 제품의 제조방법은, 준등방성 CFRP 프리프레그(20)와 방향성 CFRP 프리프레그(10)를 모자이크 배열하여 상기 모자이크 시트(50)를 형성하는 단계까지는 상기 제4실시예와 유사하고, 복수의 상기 모자이크 시트들(50)을 복수의 층으로 적층하되, 상기 모자이크 시트들(50) 사이에 별도로 형성된 준등방성 CFRP 프리프레그(70)가 상하방향으로 적층된 것이 상기 제4실시예와 상이하므로, 상이한 구성에 대해서만 설명한다.9 shows a method of manufacturing a CFRP product according to an eighth embodiment of the present invention. The process of forming the mosaic sheet 50 by arranging the quasi-isotropic CFRP prepreg 20 and the directional CFRP prepreg 10 in a mosaic arrangement A quasi-isotropic CFRP prepreg 70 formed separately between the mosaic sheets 50 is laminated in the vertical direction, and a plurality of the mosaic sheets 50 are stacked in a plurality of layers, similar to the fourth embodiment, Is different from the above-described fourth embodiment, and therefore only different configurations will be described.

본 실시예에서는, 상기 2장의 모자이크 시트들(50)사이에 1장의 준등방성 CFRP 프리프레그(70)가 적층되는 것으로 예를 들어 설명하였으나, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(70)의 적층 개수는 만들고자 하는 CFRP 제품의 형상이나 강도에 따라 미리 설정될 수 있다. In the present embodiment, one quasi-isotropic CFRP prepreg 70 is laminated between the two mosaic sheets 50. However, the number of stacked quasi-isotropic CFRP prepregs 70 is not limited thereto. The shape and strength of the CFRP product can be set in advance.

다만, 이에 한정되지 않고, 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들(70)사이에 상기 모자이크 시트들(50)이 적층되는 것도 물론 가능하다. However, it is also possible that the mosaic sheets 50 are laminated between the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs 70.

상기와 같이 적층한 후, 상기 금형(40)을 이용해 가열,가압하여 원하는 CFRP 제품을 성형할 수 있다.
After stacking as described above, the desired CFRP product can be formed by heating and pressing using the mold 40.

도 10은 본 발명의 제9실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 보강재를 삽입하여 적층한 상태를 나타낸 도면이다.10 is a view showing a state in which a reinforcing material is inserted and laminated in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a ninth embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 본 발명의 제9실시예에 따른 CFRP 제품의 제조방법에서는, 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 보강재(101)를 삽입하여 적층하는 것이 상기 제1실시예와 상이하며, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명한다.10, in the method of manufacturing a CFRP product according to the ninth embodiment of the present invention, the reinforcing member 101 is inserted between a plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs 20, And the remaining structures and operations are similar to each other. Therefore, only different configurations will be described in detail.

상기 보강재(101)는, 볼, 파우더 및 플레이크(flake) 형상의 금속 소재들을 포함한다. 상기 보강재(101)를 삽입하는 경우, 방향성은 없지만 전기 전도성과 방열성이 확보될 수 있다.The stiffener 101 includes metal materials in the form of balls, powders, and flakes. When inserting the reinforcing member 101, there is no directionality, but electrical conductivity and heat radiation can be ensured.

상기 보강재(101)를 삽입하여 적층한 후, 상기 리브홈(41a)이 형성된 상기 금형(40)을 이용하여 상기 CFRP 제품을 성형할 수 있다.After the reinforcing member 101 is inserted and laminated, the CFRP product can be molded using the mold 40 having the rib groove 41a formed therein.

본 실시예에서는, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20) 사이에 상기 보강재(101)를 삽입한 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 대신 상기 제4실시예에 개시된 상기 모자이크 시트들(50)사이에 상기 보강재(101)를 삽입하는 것도 물론 가능하다.
In this embodiment, the stiffener 101 is inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, but the present invention is not limited thereto. Instead of the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, It is of course possible to insert the reinforcing member 101 between the mosaic sheets 50 disclosed in the embodiment.

도 11은 본 발명의 제10실시예에 따른 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법에서 보강시트를 삽입하여 적층한 상태를 나타낸 도면이다.11 is a view showing a state in which a reinforcing sheet is inserted and laminated in a method of manufacturing a molded product using a CFRP prepreg according to a tenth embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 제10실시예에 따른 CFRP 제품의 제조방법에서는, 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 사이에 보강시트(102)를 삽입하여 적층하는 것이 상기 제1실시예와 상이하며, 그 외 나머지 구성 및 작용은 유사하므로, 상이한 구성에 대해서만 상세히 설명한다.11, in the method of manufacturing a CFRP product according to the tenth embodiment of the present invention, it is preferable that a reinforcing sheet 102 is inserted between a plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs 20 and laminated, And the rest of the configuration and operation are similar to each other. Therefore, only different configurations will be described in detail.

상기 보강시트(102)는, 볼, 파우더 및 플레이크(flake) 형상의 금속 소재들을 포함하는 보강재가 수지에 함침되어 형성된 프리프레그이다. 상기 보강시트(102)를 삽입하는 경우, 방향성은 없지만 전기 전도성과 방열성이 확보될 수 있다.The reinforcing sheet 102 is a prepreg formed by impregnating resin with a reinforcing material containing metal materials in the form of balls, powder, and flakes. When the reinforcing sheet 102 is inserted, there is no directionality, but electrical conductivity and heat radiation can be ensured.

상기 보강시트(102)를 삽입하여 적층한 후, 상기 리브홈(41a)이 형성된 상기 금형(40)을 이용하여 상기 CFRP 제품을 성형할 수 있다.After the reinforcing sheet 102 is inserted and laminated, the CFRP product can be molded using the mold 40 having the rib groove 41a formed therein.

본 실시예에서는, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그(20) 사이에 상기 보강시트(102)를 삽입한 것으로 예를 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고, 상기 준등방성 CFRP 프리프레그들(20) 대신 상기 제4실시예에 개시된 상기 모자이크 시트들(50)사이에 상기 보강시트(102)를 삽입하는 것도 물론 가능하다.
In the present embodiment, the reinforcement sheet 102 is inserted between the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, but the present invention is not limited thereto. Instead of the quasi-isotropic CFRP prepregs 20, It is of course possible to insert the reinforcing sheet 102 between the mosaic sheets 50 disclosed in the fourth embodiment.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10: 방향성 CFRP 프리프레그 20: 준등방성 CFRP 프리프레그
30: CFRP 제품10: Directional CFRP prepreg 20: Quasi-isotropic CFRP prepreg
30: CFRP products

Claims (16)

탄소섬유가 일방향으로 배열되어 있는 방향성 CFRP 프리프레그를 형성하는 단계와;
상기 방향성 CFRP 프리프레그를 절단하는 초핑(Chopping)단계와;
상기 초핑단계에서 절단된 CRPP 프리프레그 조각들을 혼합하는 단계와;
상기 CFRP 프리프레그 조각들을 가압 및 가열하여, 상기 CFRP 프리프레그 조각들에 포함된 탄소섬유가 랜덤하게 배열된 준등방성(Quasi-isotropic) CFRP 프리프레그를 형성하는 단계와;
상기 준등방성 CFRP 프리프레그를 이용하여 준등방성의 물성을 갖는 CFRP제품을 성형하는 단계를 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.Forming a directional CFRP prepreg in which carbon fibers are arranged in one direction;
A chopping step of cutting the directional CFRP prepreg;
Mixing the cut CRPP prepreg pieces in the chopping step;
Pressing and heating the CFRP prepreg pieces to form quasi-isotropic CFRP prepregs wherein the carbon fibers contained in the CFRP prepreg pieces are randomly arranged;
And molding the CFRP product having quasi-isotropic physical properties using the quasi-isotropic CFRP prepreg. 청구항 1에 있어서,
상기 CFRP제품을 성형하는 단계는,
상기 준등방성 CFRP 프리프레그를 복수개 적층한 후, 미리 설정된 강도 보강 방향으로 리브홈이 형성된 금형을 이용하여 가압 및 가열 성형하여, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein molding the CFRP product comprises:
A method of producing a molded article using a CFRP prepreg, wherein a plurality of said quasi-isotropic CFRP prepregs are laminated, followed by pressurization and heat molding using a mold having rib grooves formed in a predetermined strength reinforcing direction to form a rib-formed CFRP product. 청구항 1에 있어서,
상기 CFRP제품을 성형하는 단계는,
상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들 사이에 보강섬유를 삽입하여 적층하는 과정과,
상기 적층 후, 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정을 포함하고,
상기 보강섬유는, 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 중 적어도 하나를 포함하고, 설정된 방향으로 방향성을 갖도록 복수개 배열되는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein molding the CFRP product comprises:
Inserting reinforcing fibers between the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs,
And molding the CFRP product using the mold after the lamination,
Wherein the reinforcing fiber comprises at least one of carbon fiber, aramid fiber and glass fiber, and a plurality of CFRP prepregs are arranged so as to be oriented in a predetermined direction. 청구항 3에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 보강섬유들이 삽입된 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들을 리브홈이 형성된 금형을 이용하여 가압 및 가열 성형하여, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 3,
And molding the CFRP product using the mold.
Wherein the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs in which the reinforcing fibers are inserted are pressed and thermoformed using a mold having rib grooves to mold a CFRP product formed with ribs. 청구항 1에 있어서,
상기 CFRP제품을 성형하는 단계는,
상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들 사이에 보강시트를 삽입하여 적층하는 과정과,
상기 적층 후, 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품을 성형하는 과정을 포함하고,
상기 보강시트는, 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 중 적어도 하나를 포함하는 보강섬유들이 설정된 방향으로 배열되어 수지에 예비 함침되어 형성된 방향성 CFRP 프리프레그를 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein molding the CFRP product comprises:
Inserting a reinforcing sheet between the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs,
And molding the CFRP product using the mold after the lamination,
Wherein the reinforcing sheet comprises a directional CFRP prepreg formed by preliminarily impregnating a reinforcing fiber comprising at least one of carbon fiber, aramid fiber and glass fiber in a predetermined direction. 청구항 5에 있어서,
상기 금형을 이용하여 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 방향성 CFRP 프리프레그가 삽입된 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들을 리브홈이 형성된 금형을 이용하여 가압 및 가열 성형하여, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 5,
The process of molding the CFRP product using the mold is as follows.
Wherein the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs into which the directional CFRP prepreg is inserted are pressed and thermoformed using a mold having a rib groove, thereby forming a CFRP product having ribs formed thereon. 청구항 1에 있어서,
상기 CFRP제품을 성형하는 단계는,
상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들 사이에 보강재를 삽입하여 적층하는 과정과,
상기 보강재가 삽입된 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들을 리브홈이 형성된 금형을 이용하여 가압 및 가열 성형하여, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형하는 과정을 포함하고,
상기 보강재는, 볼, 파우더 및 플레이크(flake) 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 금속 소재들을 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein molding the CFRP product comprises:
Inserting a reinforcing material between the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs,
Molding the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs into which the reinforcing material is inserted by pressing and thermoforming them using a mold having rib grooves,
Wherein the reinforcing material comprises metal materials having a shape of a ball, a powder, and a flake. 청구항 1에 있어서,
상기 CFRP제품을 성형하는 단계는,
상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들 사이에 보강시트를 삽입하여 적층하는 과정과,
상기 보강시트가 삽입된 상기 복수의 준등방성 CFRP 프리프레그들을 리브홈이 형성된 금형을 이용하여 가압 및 가열 성형하여, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형하는 과정을 포함하고,
상기 보강 시트는, 볼, 파우더 및 플레이크(flake) 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 금속 소재들이 수지에 함침되어 형성된 프리프레그를 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein molding the CFRP product comprises:
Inserting a reinforcing sheet between the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs,
Molding the CFRP prepregs having the ribs by pressing and thermoforming the plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs into which the reinforcing sheet is inserted using a mold having a rib groove,
Wherein the reinforcing sheet comprises a prepreg formed by impregnating resin with metal materials having any one of a ball, a powder, and a flake shape. 청구항 1에 있어서,
상기 CFRP제품을 성형하는 단계는,
상기 탄소섬유들이 설정된 방향으로 배열되어 형성된 방향성 CFRP 프리프레그들과, 상기 복수의 준등방성 CFRP프리프레그들이 동일 평면상에서 서로 이웃하도록 모자이크 배열하여 한 장의 모자이크 시트를 형성하는 과정과,
상기 모자이크 시트를 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정을 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein molding the CFRP product comprises:
Forming a plurality of quasi-isotropic CFRP prepregs in a mosaic arrangement so that they are adjacent to each other on the same plane, thereby forming a single mosaic sheet;
And molding the mosaic sheet into the CFRP product using a mold. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 모자이크 시트를 리브홈이 형성된 금형을 이용하여 가압 및 가열 성형하여, 리브가 형성된 CFRP 제품을 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
Wherein the mosaic sheet is pressed and heat-molded using a mold having a rib groove to mold a CFRP product having ribs formed thereon. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 모자이크 시트를 상하방향으로 복수의 층으로 적층한 후 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
Wherein the mosaic sheet is laminated in a plurality of layers in the vertical direction and then molded. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 복수의 모자이크 시트들 사이에 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 중 적어도 하나의 섬유를 설정된 방향으로 방향성을 갖도록 복수개 배열하여 삽입하고 적층한 후 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
Wherein at least one fiber of carbon fiber, aramid fiber and glass fiber is arranged between the plurality of mosaic sheets so as to be oriented in a predetermined direction, inserted, laminated, and then formed into a molded product by using a CFRP prepreg. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 복수의 모자이크 시트들 사이에 탄소섬유, 아라미드 섬유 및 유리섬유 중 적어도 하나의 섬유들이 설정 방향으로 배열되고 수지에 예비 함침되어 형성된 방향성 CFRP 프리프레그를 삽입하여 적층한 후 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
At least one fiber of carbon fiber, aramid fiber and glass fiber is arranged in the set direction between the plurality of mosaic sheets, and a directional CFRP prepreg formed by preliminarily impregnating the resin is inserted, laminated and then molded using a CFRP prepreg A method of manufacturing a molded article. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 복수의 모자이크 시트들 사이에 상기 준등방성 CFRP 프리프레그를 삽입하여 적층한 후 성형하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
And inserting the quasi-isotropic CFRP prepreg between the plurality of mosaic sheets and stacking them, and then molding the CFRP prepreg. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 복수의 모자이크 시트들 사이에 보강재를 삽입하여 적층한 후 성형하고,
상기 보강재는, 볼, 파우더 및 플레이크(flake) 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 금속 소재들을 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
A reinforcing member is inserted between the plurality of mosaic sheets,
Wherein the reinforcing material comprises metal materials having a shape of a ball, a powder, and a flake. 청구항 9에 있어서,
상기 금형을 이용하여 상기 CFRP 제품으로 성형하는 과정은.
상기 복수의 모자이크 시트들 사이에 보강시트를 삽입하여 적층한 후 성형하고,
상기 보강 시트는, 볼, 파우더 및 플레이크(flake) 형상 중 어느 하나의 형상을 갖는 금속 소재들이 수지에 함침되어 형성된 프리프레그를 포함하는 CFRP 프리프레그를 이용한 성형품의 제조방법.The method of claim 9,
And molding the CFRP product using the mold.
A reinforcing sheet is inserted between the plurality of mosaic sheets,
Wherein the reinforcing sheet comprises a prepreg formed by impregnating resin with metal materials having any one of a ball, a powder, and a flake shape.
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일본 공표특허공보 특표2013-510013호(2013.03.21.) 1부. *

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