KR20180068792A - Complex materials forming device and method - Google Patents

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Abstract

A device for molding composite materials is disclosed. The disclosed device for molding the composite materials comprises: i) a resin supply part injecting a resin and transporting the resin to a set transfer path; ii) an impregnation chamber connected to the resin supply part; iii) a fiber supply part supplying continuous fibers to the impregnation chamber; iv) a material applying part connected to the impregnation chamber and applying mixed materials in which the continuous fibers and the resin are mixed in the impregnation chamber in the direction set by a robot; and v) a material forming part compressing and molding the mixed materials applied by the material applying part. Embodiments of the present invention can form a composite material molded article having various shapes by impregnating the continuous fibers into the resin by simple constitution and processes.

Description

복합소재 성형장치 및 방법 {COMPLEX MATERIALS FORMING DEVICE AND METHOD}[0001] COMPLEX MATERIALS FORMING DEVICE AND METHOD [0002]

본 발명의 실시 예는 복합소재 성형장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속섬유에 수지를 함침하여 설정된 형상으로 성형하는 복합소재 성형장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite material forming apparatus, and more particularly, to a composite material forming apparatus and method in which continuous fibers are impregnated with a resin to form a predetermined shape.

최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 또는 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) 등과 같은 강화 플라스틱 복합소재의 판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다. [0002] In recent years, as the body of a vehicle has been made lighter and lighter, it has become increasingly sophisticated to use a steel plate such as ultra high tensile strength steel, a nonferrous metal plate such as aluminum or magnesium as well as carbon fiber reinforced plastics (CFRP) : GLASS FIBER REINFORCED PLASTICS) have been frequently applied.

여기서, 강화 플라스틱 복합소재는 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 항공 분야나 자동차 분야에서 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 당 업계에서는 플라스틱 복합소재의 향후 사용이 더욱 확대되고, 제조량 또한 비약적으로 증가될 것으로 기대하고 있다.Since reinforced plastic composite materials are excellent in strength, elastic modulus, light weight and stability, they are widely regarded as one of important materials in the aviation field and automobile field. In the field of plastic composite materials, It is expected to increase dramatically.

이와 같은 강화 플라스틱 복합소재는 유리섬유나 탄소섬유 등의 보강재(연속섬유)를 단섬유 형태로 수지에 분산시킨 컴파운드 소재를 사출 또는 압축 성형하며, 설정된 형상의 성형체로서 제조되고 있다.Such a reinforced plastic composite material is produced by injection or compression molding a compound material in which a reinforcing material (continuous fiber) such as glass fiber or carbon fiber is dispersed in a resin in the form of a short fiber, and is molded as a molded article having a predetermined shape.

그러나, 이와 같은 강화 플라스틱 복합소재의 성형 방식은 유리섬유나 탄소섬유 등의 보강재를 단섬유 형태로 수지에 분산시킨 컴파운드 소재를 사출 또는 압축 성형함에 따라, 일 방향으로 섬유가 배향된 2D 형상의 판재 또는 봉재 부품의 성형에 국한되며, 연속섬유의 절단으로 인하여 성형체의 기계적 물성이 감소할 수 있다.However, in the molding method of the reinforced plastic composite material, a compound material in which a reinforcing material such as glass fiber or carbon fiber is dispersed in a resin in a short fiber form is injection-molded or compression-molded, Or the molding of the bar component, and the mechanical properties of the formed body may be reduced due to the cutting of the continuous fibers.

상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the above background section are intended to enhance understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those having ordinary skill in the art to which the present invention belongs.

본 발명의 실시 예들은 단순한 구성 및 공정으로 수지에 연속섬유를 함침하며, 다양한 형상의 복합소재 성형체를 성형할 수 있고, 연속섬유를 사용하여 기계적 물성을 증대시킨 복합소재 성형체를 성형할 수 있도록 한 복합소재 성형장치 및 방법을 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are directed to a method of molding a composite material molded body in which continuous fibers are impregnated into a resin by a simple constitution and a process, a composite material molded body of various shapes can be molded, And to provide a composite material forming apparatus and method.

본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치는, ⅰ)수지를 주입하며 그 수지를 설정된 이송경로로 압송하는 수지 공급부와, ⅱ)상기 수지 공급부와 연결되는 함침 챔버와, ⅲ)상기 함침 챔버로 연속섬유를 공급하는 섬유 공급부와, ⅳ)상기 함침 챔버와 연결되며 그 함침 챔버에서 연속섬유와 수지를 혼합한 혼합소재를 로봇에 의해 설정된 방향으로 도포하는 소재 도포부와, ⅴ)상기 소재 도포부에 의해 도포된 혼합소재를 압축 성형하는 소재 성형부를 포함할 수 있다.The composite material forming apparatus according to the embodiment of the present invention comprises: i) a resin supply section for injecting a resin and press-feeding the resin through a set transfer path, ii) an impregnation chamber connected to the resin supply section, and iii) A material applying unit for applying a continuous material and a mixed material, which is connected to the impregnation chamber, and mixed with continuous fibers and resin in a predetermined direction by a robot, and v) And a material forming unit for compressing and molding the mixed material applied by the mold.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치에 있어서, 상기 수지 공급부는 상기 수지를 주입하기 위한 수지 주입구를 가지며 상기 함침 챔버의 전방 측과 연결되는 수지 공급관과, 상기 수지 공급관 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 수지 주입구를 통해 주입된 수지를 전방에서 후방으로 압송하는 스크류부재를 포함할 수 있다.Further, in the composite material forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the resin supply unit may include a resin supply pipe having a resin injection port for injecting the resin and connected to the front side of the impregnation chamber, And may include a screw member for pushing the resin injected through the resin injection port from front to back.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치에 있어서, 상기 섬유 공급부는 롤 형태로 감긴 상기 연속섬유를 풀어내는 섬유 언와인더와, 상기 함침 챔버의 전방 측에 구비되며, 상기 연속섬유를 상기 함침 챔버로 투입하는 섬유 투입구를 포함할 수 있다.Further, in the composite material forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the fiber supply unit may include a fiber unwinder for loosening the continuous fibers wound in a roll form, and a fiber unwinder provided on the front side of the impregnation chamber, To the impregnation chamber.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치에 있어서, 상기 소재 도포부는 상기 로봇의 아암 선단에 장착될 수 있다.Further, in the composite material forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the material applying unit may be mounted on the arm tip of the robot.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치에 있어서, 상기 함침 챔버는 연결 관로를 통하여 상기 소재 도포부와 연결될 수 있다.Further, in the composite material forming apparatus according to an embodiment of the present invention, the impregnation chamber may be connected to the material applying unit through a connection pipe.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치에 있어서, 상기 소재 성형부는 상기 소재 도포부로부터 도포되는 혼합소재가 안착되는 설정된 형상의 성형 면을 상부 면에 형성하는 하부 다이와, 상기 하부 다이의 성형 면에 대응하는 성형 면을 하부 면에 형성하고, 상기 하부 다이의 상측에서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이를 포함할 수 있다.Further, in the composite material forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the material forming unit may include a lower die for forming a molding surface having a predetermined shape on which the mixed material to be applied from the material applying unit is seated, on the upper surface, And an upper die formed on a lower surface of the lower die so as to be movable in a vertical direction on the upper side of the lower die.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치에 있어서, 상기 하부 다이 및 상부 다이는 3차원 형상의 성형 면을 형성할 수 있다.In the composite material forming apparatus according to the embodiment of the present invention, the lower die and the upper die may form a three-dimensional molding surface.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형방법은, 수지 공급부, 함침 챔버, 섬유 공급부, 소재 도포부 그리고 소재 성형부를 포함하는 복합소재 성형장치를 이용하여 복합소재 성형체를 성형하는 것으로서, (a) 상기 수지 공급부를 통해 수지를 상기 함침 챔버로 공급하는 과정과, (b) 상기 수지의 공급과 동시에 상기 섬유 공급부를 통해 연속섬유를 상기 함침 챔버로 공급하며, 상기 함침 챔버에서 연속섬유와 수지를 혼합하는 과정과, (c) 상기 함침 챔버에서 수지를 연속섬유에 함침한 혼합소재를 로봇에 장착된 상기 소재 도포부로 공급하는 과정과, (d) 상기 소재 도포부를 상기 로봇을 통해 설정된 방향으로 이동시키며, 상기 소재 도포부를 통하여 혼합소재를 상기 소재 성형부에 도포하는 과정과, (e) 상기 소재 성형부에 도포된 혼합소재를 그 소재 성형부를 통해 압축 성형하는 과정을 포함할 수 있다.A composite material forming method according to an embodiment of the present invention is to form a composite material forming body using a composite material forming apparatus including a resin supplying unit, a impregnating chamber, a fiber supplying unit, a material applying unit, and a material forming unit. (B) supplying continuous fibers to the impregnation chamber through the fiber supply portion at the same time as the supply of the resin, and supplying continuous fibers and resin in the impregnation chamber (C) feeding a mixed material impregnated with a continuous fiber into the impregnation chamber to the material application unit mounted on the robot, (d) moving the material application unit in a predetermined direction through the robot, Applying a mixed material to the material forming unit through the material applying unit, and (e) Through the molding material it may include the step of compression molding.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (a) 과정에서는 상기 수지 공급부의 수지 공급관으로 수지를 주입하고, 구동원에 의해 회전하는 스크류부재를 통해 수지를 상기 함침 챔버로 압송할 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, in the step (a), resin is injected into the resin supply pipe of the resin supply unit, and the resin is injected into the impregnation chamber It can be pushed.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (b) 과정에서는 상기 스크류부재의 후방에서 상기 합침 챔버로 연속섬유를 공급할 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, in the step (b), continuous fibers may be supplied from the rear of the screw member to the merging chamber.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (c) 과정에서는 혼합소재를 연결 관로를 통해 상기 함침 챔버에서 상기 소재 도포부로 공급하되, 상기 수지 공급부의 수지 이송 압력으로서 혼합소재를 상기 소재 도포부로 공급할 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, in the step (c), the mixed material is supplied from the impregnation chamber to the material applying unit through a connection pipe, The material can be supplied to the material coating unit.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (d) 과정에서는 상기 로봇에 의해 이동하는 상기 소재 도포부를 통하여 상기 소재 성형부의 하부 다이에 혼합소재를 도포하되, 그 하부 다이의 3차원 형상의 성형 면에 혼합소재를 도포할 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, in the step (d), the mixed material is applied to the lower die of the material forming unit through the material applying unit moved by the robot, It is possible to apply the mixed material to the molding surface of the three-dimensional shape.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 상기 하부 다이에 대하여 상부 다이를 하강시키며 상기 혼합소재를 압축 성형할 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, in the step (e), the upper die may be lowered with respect to the lower die, and the mixed material may be compression molded.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)으로서의 복합소재 성형체를 성형할 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, in the step (e), a composite material molding as a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) can be molded.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 (e) 과정에서는 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic)으로서의 복합소재 성형체를 성형할 수 있다.In addition, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, the composite material molded body as the glass fiber reinforced plastic (GFRP) may be molded in the step (e).

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형방법에 있어서, 상기 수지는 열 가소성 수지로 이루어질 수 있다.Further, in the composite material forming method according to the embodiment of the present invention, the resin may be made of a thermoplastic resin.

본 발명의 실시 예들은 수지와 연속섬유를 동시에 공급하며, 수지를 연속섬유에 함침한 혼합소재를 3차원으로 도포하고, 혼합소재를 압축성형하며, 복합소재 성형체를 제조할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a composite material molded body by simultaneously applying a resin and a continuous fiber, applying a mixed material impregnated with a continuous fiber to a resin in three dimensions, and compressing and molding the mixed material.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 3차원 형상 등 다양한 형상의 복합소재 성형체를 성형할 수 있고, 전체적인 공정 설비 및 공정을 단순화시킬 수 있으며, 복합소재 성형체의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to mold a composite material molding of various shapes such as a three-dimensional shape, simplify the entire process equipment and process, and further improve the productivity of the composite material molding.

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 수지와 연속섬유를 사용하여 복합소재 성형체를 성형하기 때문에, 복합소재 성형체의 연속 생산이 가능하고, 복합소재 성형체의 기계적인 물성 및 강도를 높일 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, since the composite material compact is formed by using the resin and the continuous fiber, the composite material compact can be continuously produced, and the mechanical properties and strength of the composite compact can be increased.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, effects obtainable or predicted by the embodiments of the present invention will be directly or implicitly disclosed in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects to be predicted according to the embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치에 적용되는 소재 성형부를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형방법을 설명하기 위한 소재 성형부의 합형 상태도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a composite material forming apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a view showing a material forming unit applied to a composite material forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a process diagram for explaining a composite material forming method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a state in which a material forming unit is assembled to explain a composite material forming method according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of components are categorized into the first, second, and so on in order to distinguish them from each other in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.It should be noted that terms such as " ... unit ", "unit of means "," part of item ", "absence of member ", and the like denote a unit of a comprehensive constitution having at least one function or operation it means.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view schematically showing a configuration of a composite material forming apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치(100)는 수지를 연속섬유에 함침한 복합소재 성형체(1)(당 업계에서는 "Long Fiber reinforced Thermoplastic: LFT" 라고도 한다)를 성형하는 복합소재 성형 시스템에 적용될 수 있다.1, a composite material forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a composite material formed body 1 (referred to as "Long Fiber Reinforced Thermoplastic (LFT)") in which a resin is impregnated with continuous fibers The present invention can be applied to a complex material forming system for molding.

여기서, 상기 복합소재 성형체(1)는 예를 들어, 차체의 경량화를 도모하기 위해 차체 패널과 같은 차체 조립용 부품으로 사용될 수 있다. 그러나 상기 복합소재 성형체(1)는 차체용 패널에 적용되는 것에 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수도 있다.Here, the composite molded work 1 may be used as a part for assembling a body, such as a body panel, in order to reduce the weight of the body. However, the composite material formed body 1 is not limited to a body panel, and may be applied to various body structures such as a body member, a frame, and the like.

더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체에 조립되는 차체 부품으로서의 복합소재 성형체(1)를 성형하는 것으로 한정하여 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 적용되는 부품으로서의 복합소재 성형체(1)를 성형하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.Further, it should be understood that the scope of protection of the present invention is not limited to the molding of the composite workpiece 1 as a body part to be assembled to the vehicle body, and the composite workpiece 1 ), The technical idea of the present invention can be applied.

상기와 같은 복합소재 성형체(1)는 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있고, 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있다.The composite material forming body 1 may include a carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or a glass fiber reinforced plastic (GFRP).

이러한 복합소재 성형체(1)는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성이 있다.The composite material formed body (1) is excellent in strength and elastic modulus, excellent in repetition fatigue, small in thermal expansion coefficient, excellent in dimensional stability, and excellent in electric conductivity, corrosion resistance and vibration damping performance.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치(100)는 단순한 구성 및 공정으로 수지를 연속섬유에 함침하며, 다양한 형상의 복합소재 성형체(1)를 성형할 수 있는 구조로 이루어진다. 또한, 본 발명의 실시 예는 연속섬유를 사용하여 기계적 물성을 증대시킨 복합소재 성형체(1)를 성형할 수 있는 복합소재 성형장치(100)를 제공한다.The composite material forming apparatus 100 according to the embodiment of the present invention has a structure in which a resin is impregnated with a continuous fiber by a simple constitution and a process and a composite material molded body 1 having various shapes can be molded. Further, an embodiment of the present invention provides a composite material forming apparatus 100 capable of forming a composite material formed body 1 in which mechanical properties are increased by using continuous fibers.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치(100)는 기본적으로, 수지 공급부(10), 함침 챔버(30), 섬유 공급부(50), 소재 도포부(70) 그리고 소재 성형부(90)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.The composite material forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention basically includes a resin supply unit 10, an impregnation chamber 30, a fiber supply unit 50, a material application unit 70, 90), which will be described below.

본 발명의 실시 예에서, 상기 수지 공급부(10)는 수지 탱크(도면에 도시되지 않음)에 저장된 수지(3), 예를 들면 열 가소성 수지를 주입하며, 그 수지(3)를 설정된 이송경로로 압송하기 위한 것이다. 여기서, 상기 설정된 이송경로라 함은 도면을 기준으로 좌측의 전방에서 우측의 후방으로 수지(3)를 이송하는 경로를 의미한다.In the embodiment of the present invention, the resin supply portion 10 injects the resin 3, for example, a thermoplastic resin stored in a resin tank (not shown), and transfers the resin 3 to the set transport path To send it. Here, the set transport path refers to a path for transporting the resin 3 from the front side to the rear side of the right side on the basis of the drawing.

이러한 수지 공급부(10)는 수지 공급관(11) 및 스크류부재(13)를 포함한다. 상기 수지 공급관(11)은 전후 방향으로 배치된다. 상기 수지 공급관(11)은 위에서 언급한 바 있는 수지의 이송경로를 내부에 형성한다. 상기 수지 공급관(11)은 수지(3)를 주입하기 위한 수지 주입구(15)를 전방 측에 형성하고 있다.The resin supply portion 10 includes a resin supply pipe 11 and a screw member 13. [ The resin supply pipe 11 is arranged in the front-rear direction. The resin supply pipe 11 forms a transfer path of the above-mentioned resin inside. The resin supply pipe (11) has a resin inlet (15) for injecting the resin (3) on the front side.

상기 스크류부재(13)는 수지 주입구(15)를 통해 수지 공급관(11)의 내부로 주입된 수지(3)를 이송경로를 따라 전방 측에서 후방 측으로 압송하기 위한 것이다. 상기 스크류부재(13)는 수지 공급관(11)의 내부에 회전 가능하게 설치된다.The screw member 13 is for pushing the resin 3 injected into the resin supply pipe 11 through the resin injection port 15 from the front side to the rear side along the transfer path. The screw member (13) is rotatably installed inside the resin supply pipe (11).

여기서, 상기 수지 공급관(11)의 전방 측에는 스크류부재(13)에 회전력을 제공하는 구동원(21)이 설치된다. 예를 들면, 상기 구동원(21)은 스크류부재(13)와 연결되는 서보 모터를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 수지 공급관(11)의 후방 측에는 뒤에서 더욱 설명될 함침 챔버(30)의 전방 측과 연결된다.Here, a drive source 21 for providing a rotational force to the screw member 13 is provided on the front side of the resin supply pipe 11. For example, the driving source 21 may include a servo motor connected to the screw member 13. The rear side of the resin supply pipe 11 is connected to the front side of the impregnation chamber 30 to be described later.

본 발명의 실시 예에서, 상기 함침 챔버(30)는 수지 공급부(10)의 수지 공급관(11)과 연결된다. 상기 함침 챔버(30)는 내부에 챔버 공간을 형성하며 그 챔버 공간은 수지 공급관(11)의 수지 이송경로와 연결된다.In the embodiment of the present invention, the impregnation chamber 30 is connected to the resin supply pipe 11 of the resin supply portion 10. The impregnation chamber 30 forms a chamber space therein, and the chamber space is connected to the resin transfer path of the resin supply pipe 11.

상기 함침 챔버(30)는 수지 공급관(11)의 내부에서 스크류부재(13)에 의해 이송경로를 따라 압송되는 수지(3)를 유입하며, 그 스크류부재(13)의 후방 측에서 이의 전방 측이 수지 공급관(11)의 후방 측에 연결된다.The impregnation chamber 30 introduces the resin 3 fed by the screw member 13 along the feed path inside the resin supply pipe 11 and the front side of the screw member 13 from the rear side thereof Is connected to the rear side of the resin supply pipe (11).

본 발명의 실시 예에서, 상기 섬유 공급부(50)는 함침 챔버(30)의 내부로 연속섬유(5)를 공급하기 위한 것이다. 상기 연속섬유(5)는 섬유 소재가 일 방향으로 방향성을 갖고 있는 탄소 또는 유리 보강섬유로 이루어질 수 있다.In the embodiment of the present invention, the fiber supply part 50 is for supplying the continuous fiber 5 into the impregnation chamber 30. The continuous fibers 5 may be made of carbon or glass reinforced fibers whose fiber material has a directionality in one direction.

이러한 섬유 공급부(50)는 적어도 하나의 섬유 언와인더(51) 및 섬유 투입구(53)를 포함한다. 상기 섬유 언와인더(51)는 롤 형태로 감긴 연속섬유(5)를 풀어내는 것이다. 상기 섬유 투입구(53)는 연속섬유(5)를 함침 챔버(30)의 내부로 투입하기 위한 것으로, 함침 챔버(30)의 전방 측에 구비된다. The fiber supply portion 50 includes at least one fiber unwinder 51 and a fiber inlet 53. The fiber unwinder 51 unwinds the continuous fibers 5 wound in a roll form. The fiber inlet 53 is for introducing the continuous fibers 5 into the impregnation chamber 30 and is provided on the front side of the impregnation chamber 30.

여기서, 상기 함침 챔버(30)는 수지 공급관(11)으로부터 스크류부재(13)에 의해 압송되어 유입되는 수지(3)와, 섬유 투입구(53)를 통해 투입되는 연속섬유(5)를 혼합하며 그 수지(3)를 연속섬유(5)에 함침한 혼합소재(7)를 형성할 수 있다.The impregnation chamber 30 mixes the resin 3 fed by the screw member 13 from the resin supply pipe 11 and the continuous fiber 5 injected through the fiber inlet 53, The mixed material 7 in which the resin 3 is impregnated with the continuous fibers 5 can be formed.

본 발명의 실시 예에서, 상기 소재 도포부(70)는 함침 챔버(30)에서 수지(3)와 연속섬유(5)를 혼합한 혼합소재(7)를 설정된 방향으로 도포(분사)하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the material applying unit 70 is for applying (spraying) the mixed material 7 in which the resin 3 and the continuous fiber 5 are mixed in the impregnation chamber 30 in a predetermined direction .

상기 소재 도포부(70)는 함침 챔버(30)와 연결되며, 로봇(R)의 아암 선단에 장착된다. 상기 소재 도포부(70)는 로봇(R)의 설정된 티칭 경로를 따라 이동되며, 뒤에서 더욱 설명될 소재 성형부(90)에 혼합소재(7)를 도포할 수 있다.The material applying unit 70 is connected to the impregnation chamber 30 and mounted on the arm tip of the robot R. [ The material applying unit 70 is moved along the set teaching path of the robot R and can apply the mixed material 7 to the material forming unit 90 to be described later.

상기 소재 도포부(70)는 연결 관로(71)를 통하여 함침 챔버(30)의 후방 측과 연결된다. 여기서, 상기 함침 챔버(30) 내부의 혼합소재(7)는 위에서 언급한 바 있는 스크류부재(13)의 수지 이송 압력에 의해 연결 관로(71)를 따라 소재 도포부(70)로 공급될 수 있다. 상기 소재 도포부(70)는 스크류부재(13)의 수지 이송 압력에 의해 혼합소재(7)를 분사할 수 있고, 별도의 압축수단을 통해 혼합소재(7)를 분사할 수도 있다.The material applying unit 70 is connected to the rear side of the impregnation chamber 30 through the connection pipe 71. The mixed material 7 in the impregnation chamber 30 can be supplied to the material applying unit 70 along the connection pipe 71 by the resin feeding pressure of the screw member 13 . The material applying unit 70 may inject the mixed material 7 by the resin feeding pressure of the screw member 13 and may spray the mixed material 7 through another compressing means.

본 발명의 실시 예에서, 상기 소재 성형부(90)는 소재 도포부(70)에 의해 도포된 혼합소재(7)를 압축 성형하는 것으로, 하부 다이(91)와 상부 다이(95)를 가진 압축 금형을 포함한다.In the embodiment of the present invention, the material forming portion 90 is formed by compression-molding the mixed material 7 applied by the material applying portion 70 and compressing the material having the lower die 91 and the upper die 95 Includes molds.

도 2에서와 같이, 상기 하부 다이(91)는 소재 도포부(70)로부터 도포되는 혼합소재(7)가 안착되는 것으로, 복합소재 성형체(1)로서의 성형 제품 하단면 형상에 대응하는 성형 면(93)을 상부 면에 형성하고 있다. 상기 성형 면(93)은 성형 제품의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 하형 스틸의 상부 면에 형성된다. 그리고 상기 성형 면(93)은 복합소재 성형체(1)의 설정된 형상에 상응하는 성형돌기 및 성형홈을 형성하고 있다.2, the lower die 91 is formed by placing a mixed material 7 applied from a material applying unit 70, and a molding surface (not shown) corresponding to the lower end surface shape of the molded product as the composite material forming body 1 93 are formed on the upper surface. The molding surface 93 is formed on the upper surface of the lower steel steel corresponding to the design shape, thickness and area of the molded product. The molding surface 93 forms molding protrusions and molding grooves corresponding to the set shape of the composite workpiece 1.

상기 상부 다이(95)는 하부 다이(91)의 상측에서 구동수단을 통해 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성된다. 상기 상부 다이(95)는 복합소재 성형체(1)로서의 성형 제품 상단면 형상에 대응하는 성형 면(97)을 하부 면에 형성하고 있다. 상기 성형 면(97)은 성형 제품의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 상형 스틸의 하부 면에 형성된다. 상기 성형 면(97)은 복합소재 성형체(1)의 설정된 형상에 상응하는 성형돌기 및 성형홈을 형성하고 있다.The upper die 95 is configured to be reciprocally movable in the vertical direction through the driving means on the upper side of the lower die 91. The upper die 95 forms a molding surface 97 on the lower surface corresponding to the top surface shape of the molded product as the composite workpiece 1. The molding surface 97 is formed on the lower surface of the upper mold steel corresponding to the design shape, thickness and area of the molded product. The molding surface 97 forms molding projections and molding grooves corresponding to the set shape of the composite workpiece 1.

여기서, 상기한 바와 같은 하부 다이(91)의 성형 면(93) 및 상부 다이(95)의 성형 면(97)은 3차원 형상으로 구비될 수 있다.Here, the molding surface 93 of the lower die 91 and the molding surface 97 of the upper die 95 as described above may be provided in a three-dimensional shape.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치(100)를 이용한 복합소재 성형방법을 앞서 개시한 도면들 및 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a composite material forming method using the composite material forming apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings and the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형방법을 설명하기 위한 공정도이다.3 is a process diagram for explaining a composite material forming method according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 수지 공급부(10)를 통해 수지(3)를 함침 챔버(30)로 공급한다. 이 과정에서는 수지 공급관(11)의 수지 주입구(15)를 통해 수지(3)를 그 수지 공급관(11)의 내부로 주입한다. 이 때, 상기 수지 공급관(11) 내부의 스크류부재(13)는 구동원(21)에 의해 회전하는 상태에 있다.3, the resin 3 is supplied to the impregnation chamber 30 through the resin supply unit 10 in the embodiment of the present invention. In this process, the resin 3 is injected into the resin supply pipe 11 through the resin injection port 15 of the resin supply pipe 11. At this time, the screw member 13 in the resin supply pipe 11 is in a state of being rotated by the driving source 21.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 상기 수지 주입구(15)를 통해 수지 공급관(11)의 내부로 주입되는 수지(3)를 스크류부재(13)의 회전으로서 이송경로를 따라 압송하며 함침 챔버(30)로 공급한다.Therefore, in the embodiment of the present invention, the resin 3 injected into the resin supply pipe 11 through the resin injection port 15 is transported along the transport path as the rotation of the screw member 13, .

상기한 바와 같이 수지(3)를 함침 챔버(30)로 공급함과 동시에, 본 발명의 실시 예에서는 섬유 공급부(50)를 통해 연속섬유(5)를 함침 챔버(30)로 공급한다. 이 과정에서는 롤 형태로 감긴 연속섬유(5)를 섬유 언와인더(51)를 통해 풀어내며, 함침 챔버(30)의 전방 측에서 섬유 투입구(53)를 통해 연속섬유(5)를 함침 챔버(30)의 내부로 공급한다. 즉, 본 발명의 실시 예에서는 수지 공급부(10)의 스크류부재(13) 후방 측에서 섬유 투입구(53)를 통해 연속섬유(5)를 함침 챔버(30)의 내부에 연속적으로 공급한다.The continuous fibers 5 are supplied to the impregnation chamber 30 through the fiber supply unit 50 in the embodiment of the present invention while supplying the resin 3 to the impregnation chamber 30 as described above. In this process, the continuous fibers 5 wound in a roll form are unwound through the fiber unwinder 51 and the continuous fibers 5 are fed from the front side of the impregnation chamber 30 through the fiber inlet 53 to the impregnation chamber 30). That is, in the embodiment of the present invention, the continuous fibers 5 are continuously supplied to the interior of the impregnation chamber 30 through the fiber inlet 53 at the rear side of the screw member 13 of the resin supply unit 10.

상기한 바와 같이 수지 공급부(10)를 통해 수지(3)를 함침 챔버(30)로 공급함과 동시에 섬유 공급부(50)를 통해 연속섬유(5)를 함침 챔버(30)로 공급함에 따라, 함침 챔버(30)에서는 수지(3)와 연속섬유(5)를 혼합하며 그 수지(3)를 연속섬유(5)에 함침한 혼합소재(7)를 형성할 수 있다.The resin 3 is supplied to the impregnation chamber 30 through the resin supply unit 10 and the continuous fiber 5 is supplied to the impregnation chamber 30 through the fiber supply unit 50 as described above, The mixed material 7 in which the resin 3 and the continuous fiber 5 are mixed and the resin 3 is impregnated into the continuous fiber 5 can be formed.

이 후, 본 발명의 실시 예에서는 상기 함침 챔버(30)에서 수지(3)를 연속섬유(5)에 함침한 혼합소재(7)를 로봇(R)의 아암 선단에 장착되어 있는 소재 도포부(70)로 공급한다. 이 과정에서는 상기 혼합소재(7)를 연결 관로(71)를 통하여 함침 챔버(30)에서 소재 도포부(70)로 공급한다. 이 때 본 발명의 실시 예에서는 상기 수지 공급부(10)의 스크류부재(13)에 의한 수지 이송 압력으로서 혼합소재(7)를 함침 챔버(30)에서 소재 도포부(70)로 공급할 수 있다.Thereafter, in the embodiment of the present invention, the mixed material 7 in which the resin 3 is impregnated in the continuous fiber 5 in the impregnation chamber 30 is applied to the material applying portion 70). In this process, the mixed material 7 is supplied from the impregnation chamber 30 to the material applying unit 70 through the connecting pipe 71. The mixed material 7 can be supplied from the impregnation chamber 30 to the material applying unit 70 as the resin feeding pressure by the screw member 13 of the resin supplying unit 10. [

그런 다음, 본 발명의 실시 예에서는 소재 도포부(70)를 로봇(R)을 통해 설정된 방향으로 이동시키며, 그 소재 도포부(70)를 통해 혼합소재(7)를 소재 성형부(90)의 하부 다이(91) 상으로 도포한다. 이 때 상부 다이(95)는 구동수단에 의해 상측 방향으로 이동된 상태에 있다.Then, in the embodiment of the present invention, the material applying unit 70 is moved in a predetermined direction through the robot R, and the mixed material 7 is transferred to the material forming unit 90 through the material applying unit 70 Onto the lower die 91. At this time, the upper die 95 is moved upward by the driving means.

여기서, 본 발명의 실시 예에서는 로봇(R)에 의해 이동하는 소재 도포부(70)를 통하여 소재 성형부(90)의 하부 다이(91)에 혼합소재(7)를 도포하는데, 3차원의 형상을 지닌 성형 면(93)에 혼합소재(7)를 3차원으로 도포한다.Here, in the embodiment of the present invention, the mixed material 7 is applied to the lower die 91 of the material forming unit 90 through the material applying unit 70 moved by the robot R, The mixed material 7 is applied in three dimensions to the molding surface 93 having the shape shown in Fig.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 4에서와 같이, 성형 면(93)에 혼합소재(7)가 도포된 하부 다이(91)에 대하여 구동수단을 통해 상부 다이(95)를 하강시킨다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 하부 다이(91)의 성형 면(93)과 상부 다이(95)의 성형 면(97)이 합형되면서 이들 성형 면(93, 97) 사이의 혼합소재(7)를 설정된 형상으로 압축 성형한다.4, in the embodiment of the present invention, the upper die 95 is lowered through the driving means with respect to the lower die 91 to which the mixed material 7 is applied on the molding surface 93 . Accordingly, in the embodiment of the present invention, the molding surface 93 of the lower die 91 and the molding surface 97 of the upper die 95 are combined to form the mixed material 7 between these molding surfaces 93 and 97 And compression-molded in a predetermined shape.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 구동수단을 통해 상부 다이(95)를 상승시키며 그 상부 다이(95)를 하부 다이(91)로부터 이형시킨다. 그 후, 본 발명의 실시 예에서는 상기 하부 다이(91)의 성형 면(93)과 상부 다이(95)의 성형 면(97) 사이에 있는 성형 제품을 별도의 언로딩 장치(도면에 도시되지 않음)를 이용하여 취출하면, 원하는 형상의 복합소재 성형체(1)의 성형이 완료된다.Then, in the embodiment of the present invention, the upper die 95 is lifted through the driving means, and the upper die 95 is released from the lower die 91. Thereafter, in the embodiment of the present invention, the molded product between the molding surface 93 of the lower die 91 and the molding surface 97 of the upper die 95 is transferred to a separate unloading device ), The molding of the composite material formed body 1 having a desired shape is completed.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치(100) 및 방법에 의하면, 수지(3)와 연속섬유(5)를 동시에 공급하며, 수지(3)를 연속섬유(5)에 함침한 혼합소재(7)를 3차원으로 도포하고, 혼합소재(7)를 압축 성형하며, 복합소재 성형체(1)를 제조할 수 있다.According to the composite material forming apparatus 100 and method according to the embodiment of the present invention as described so far, the resin 3 and the continuous fiber 5 are simultaneously supplied and the resin 3 is fed to the continuous fiber 5 The composite material molded body 1 can be manufactured by applying the impregnated mixed material 7 in three dimensions and compressing and molding the mixed material 7.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 3차원 형상 등 다양한 형상의 복합소재 성형체(1)를 성형할 수 있고, 전체적인 공정 설비 및 공정을 단순화시킬 수 있으며, 복합소재 성형체(1)의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to form the composite workpiece 1 having various shapes such as a three-dimensional shape, to simplify the entire process equipment and process, and to further improve the productivity of the composite workpiece 1 .

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 수지(3)와 연속섬유(5)를 사용하여 복합소재 성형체(1)를 성형하기 때문에, 복합소재 성형체(1)의 연속 생산이 가능하고, 복합소재 성형체(1)의 기계적인 물성 및 강도를 높일 수 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, since the composite material formed body 1 is formed by using the resin 3 and the continuous fiber 5, the composite material formed body 1 can be continuously produced, 1) can be increased.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Other embodiments may easily be proposed by adding, changing, deleting, adding, etc., but this is also within the scope of the present invention.

1... 복합소재 성형체
3... 수지
5... 연속섬유
7... 혼합소재
10... 수지 공급부
11... 수지 공급관
13... 스크류부재
15... 수지 주입구
21... 구동원
30... 함침 챔버
50... 섬유 공급부
51... 섬유 언와인더
53... 섬유 투입구
70... 소재 도포부
71... 연결 관로
90... 소재 성형부
91... 하부 다이
93, 97... 성형 면
95... 상부 다이
R... 로봇1 ... composite material molding
3 ... resin
5 ... continuous fiber
7 ... mixed material
10 ... resin supply part
11 ... resin pipe
13 ... screw member
15 ... resin inlet
21 ... driving source
30 ... impregnation chamber
50 ... fiber supply unit
51 ... fiber-free winder
53 ... fiber inlet
70 ... material dispensing part
71 ... connection channel
90 ... Material forming section
91 ... lower die
93, 97 ... molding surface
95 ... upper die
R ... Robots

Claims (16)

수지를 주입하며 그 수지를 설정된 이송경로로 압송하는 수지 공급부;
상기 수지 공급부와 연결되는 함침 챔버;
상기 함침 챔버로 연속섬유를 공급하는 섬유 공급부;
상기 함침 챔버와 연결되며 그 함침 챔버에서 연속섬유와 수지를 혼합한 혼합소재를 로봇에 의해 설정된 방향으로 도포하는 소재 도포부; 및
상기 소재 도포부에 의해 도포된 혼합소재를 압축 성형하는 소재 성형부;
를 포함하는 복합소재 성형장치.A resin supply unit injecting a resin and feeding the resin through a set transfer path;
An impregnation chamber connected to the resin supply unit;
A fiber supply unit for supplying continuous fibers to the impregnation chamber;
A material applying unit connected to the impregnation chamber and applying a mixed material obtained by mixing continuous fibers and resin in the impregnation chamber in a direction set by a robot; And
A material forming unit for compression-molding the mixed material applied by the material applying unit;
And a molding die. 제1 항에 있어서,
상기 수지 공급부는,
상기 수지를 주입하기 위한 수지 주입구를 가지며 상기 함침 챔버의 전방 측과 연결되는 수지 공급관과,
상기 수지 공급관 내부에 회전 가능하게 구비되며, 상기 수지 주입구를 통해 주입된 수지를 전방에서 후방으로 압송하는 스크류부재
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치.The method according to claim 1,
The resin supply portion
A resin supply pipe having a resin injection port for injecting the resin and connected to the front side of the impregnation chamber,
A screw member rotatably provided in the resin supply pipe for feeding the resin injected through the resin injection port from the front to the rear,
And a plurality of molds. 제2 항에 있어서,
상기 섬유 공급부는,
롤 형태로 감긴 상기 연속섬유를 풀어내는 섬유 언와인더와,
상기 함침 챔버의 전방 측에 구비되며, 상기 연속섬유를 상기 함침 챔버로 투입하는 섬유 투입구
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치.3. The method of claim 2,
Wherein the fiber supply unit includes:
A fiber unwinder for loosening the continuous fibers wound in a roll form,
A fiber inlet disposed in a front side of the impregnation chamber for introducing the continuous fibers into the impregnation chamber,
And a plurality of molds. 제1 항에 있어서,
상기 소재 도포부는,
상기 로봇의 아암 선단에 장착되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치.The method according to claim 1,
Wherein the material applying unit includes:
Is mounted on an arm tip of the robot. 제1 항에 있어서,
상기 함침 챔버는 연결 관로를 통하여 상기 소재 도포부와 연결되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치.The method according to claim 1,
And the impregnation chamber is connected to the material applying unit through a connection pipe. 제1 항에 있어서,
상기 소재 성형부는,
상기 소재 도포부로부터 도포되는 혼합소재가 안착되는 설정된 형상의 성형 면을 상부 면에 형성하는 하부 다이와,
상기 하부 다이의 성형 면에 대응하는 성형 면을 하부 면에 형성하고, 상기 하부 다이의 상측에서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치.The method according to claim 1,
The above-
A lower die forming an upper surface of a molding surface of a predetermined shape on which the mixed material to be applied from the material applying unit is seated,
A lower die having a forming surface corresponding to a forming surface of the lower die formed on a lower surface thereof and being movable upward and downward from an upper side of the lower die,
And a plurality of molds. 제6 항에 있어서,
상기 하부 다이 및 상부 다이는 3차원 형상의 성형 면을 형성하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형장치.The method according to claim 6,
Wherein the lower die and the upper die form a three-dimensional shaped molding surface. 수지 공급부, 함침 챔버, 섬유 공급부, 소재 도포부 그리고 소재 성형부를 포함하는 청구항 1의 복합소재 성형장치를 이용하여 복합소재 성형체를 성형하는 복합소재 성형방법으로서,
(a) 상기 수지 공급부를 통해 수지를 상기 함침 챔버로 공급하는 과정;
(b) 상기 수지의 공급과 동시에 상기 섬유 공급부를 통해 연속섬유를 상기 함침 챔버로 공급하며, 상기 함침 챔버에서 연속섬유와 수지를 혼합하는 과정;
(c) 상기 함침 챔버에서 수지를 연속섬유에 함침한 혼합소재를 로봇에 장착된 상기 소재 도포부로 공급하는 과정;
(d) 상기 소재 도포부를 상기 로봇을 통해 설정된 방향으로 이동시키며, 상기 소재 도포부를 통하여 혼합소재를 상기 소재 성형부에 도포하는 과정; 및
(e) 상기 소재 성형부에 도포된 혼합소재를 그 소재 성형부를 통해 압축 성형하는 과정;
을 포함하는 복합소재 성형방법.A composite material forming method for forming a composite material compact by using the composite material compacting apparatus of claim 1 including a resin supply section, an impregnation chamber, a fiber supply section, a material application section,
(a) feeding resin into the impregnation chamber through the resin supply portion;
(b) supplying continuous fibers to the impregnation chamber through the fiber supply portion simultaneously with the supply of the resin, and mixing the continuous fibers and the resin in the impregnation chamber;
(c) feeding the mixed material, in which the resin is impregnated into the continuous fibers in the impregnation chamber, to the material application unit mounted on the robot;
(d) moving the material applying unit in a predetermined direction through the robot and applying the mixed material to the material forming unit through the material applying unit; And
(e) compression molding the mixed material applied to the material forming unit through the material forming unit;
Wherein the composite material forming method comprises: 제8 항에 있어서,
상기 (a) 과정에서는,
상기 수지 공급부의 수지 공급관으로 수지를 주입하고, 구동원에 의해 회전하는 스크류부재를 통해 수지를 상기 함침 챔버로 압송하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형방법.9. The method of claim 8,
In the step (a)
Wherein the resin is injected into the resin supply pipe of the resin supply portion and the resin is transported to the impregnation chamber through the screw member rotated by the drive source. 제8 항에 있어서,
상기 (b) 과정에서는,
상기 스크류부재의 후방에서 상기 합침 챔버로 연속섬유를 공급하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형방법.9. The method of claim 8,
In the step (b)
And the continuous fibers are fed from the rear of the screw member to the merging chamber. 제8 항에 있어서,
상기 (c) 과정에서는,
혼합소재를 연결 관로를 통해 상기 함침 챔버에서 상기 소재 도포부로 공급하되, 상기 수지 공급부의 수지 이송 압력으로서 혼합소재를 상기 소재 도포부로 공급하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형방법.9. The method of claim 8,
In the step (c)
Wherein the mixed material is supplied from the impregnation chamber to the material application unit via a connection pipe, and the mixed material is supplied to the material application unit as the resin transfer pressure of the resin supply unit. 제8 항에 있어서,
상기 (d) 과정에서는,
상기 로봇에 의해 이동하는 상기 소재 도포부를 통하여 상기 소재 성형부의 하부 다이에 혼합소재를 도포하되, 그 하부 다이의 3차원 형상의 성형 면에 혼합소재를 도포하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형방법.9. The method of claim 8,
In the step (d)
Wherein a mixed material is applied to a lower die of the material forming unit through the material applying unit moved by the robot, and a mixed material is applied to a forming surface of a three-dimensional shape of the lower die. 제8 항에 있어서,
상기 (e) 과정에서는,
상기 하부 다이에 대하여 상부 다이를 하강시키며 상기 혼합소재를 압축 성형하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형방법.9. The method of claim 8,
In the step (e)
And lowering the upper die with respect to the lower die, and compressing and molding the mixed material. 제13 항에 있어서,
상기 (e) 과정에서는,
탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)으로서의 복합소재 성형체를 성형하는 것을 특징으로 복합소재의 성형방법.14. The method of claim 13,
In the step (e)
A method of forming a composite material by molding a composite material molding as a carbon fiber reinforced plastic (CFRP). 제13 항에 있어서,
상기 (e) 과정에서는,
유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic)으로서의 복합소재 성형체를 성형하는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형방법.14. The method of claim 13,
In the step (e)
A molding method of a composite material, which comprises molding a composite material molding as a glass fiber reinforced plastic (GFRP). 제8 항에 있어서,
상기 수지는 열 가소성 수지인 것을 특징으로 하는 복합소재 성형방법.9. The method of claim 8,
Wherein the resin is a thermoplastic resin.
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