KR20180072391A - 복합소재의 성형장치, 및 성형방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치는 상면에 섬유부재를 성형하기 위한 하부 성형면이 형성된 하형, 하면에 상기 섬유부재를 성형하기 위한 상부 성형면이 형성되며, 상기 하형과의 사이에서 성형된 섬유부재에 수지를 주입하는 제1 주입통로가 형성된 상형, 상기 하형의 둘레에 배치되어 쿠션 실린더를 통하여 승하강 하도록 설치되는 홀더, 상기 홀더 상에 구성되어 상기 섬유부재에 안착된 별도의 성형부품에 대하여 상기 섬유부재의 양 단부를 헤밍 성형한 후, 제2 주입통로를 통하여 헤밍부에 수지를 주입하도록 구성되는 헤밍유닛을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 섬유부재에 수지를 함침시키고, 이를 성형품에 헤밍시켜 이들을 서로 견고하게 결합할 수 있는 복합소재의 성형장치, 및 성형방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차의 외판 중 후드는 엔진룸을 개폐하는 것으로서, 다른 자동차나 고정체와의 충돌 시 충격도 흡수함으로써 탑승자의 안전도 도모할 수 있게 한다.
이러한, 상기 후드는 강도를 높일 경우 중량과 비용이 급증하고, 중량 및 비용을 줄이게 되면 강도가 낮아져 안전 기능을 충분히 발휘할 수 없게 된다.
더불어, 상기 후드와 같은 자동차 외판은 금속재의 아웃패널과 이너패널로 구성된 상태에서 아웃패널의 플랜지 부분을 이너패널에 접어 헤밍가공하게 된다.
금속제는 경제성 면에서 수지에 비해 불리한 입장에 있으며, 자동차의 경우 무거운 재질 특성으로 인해 경량화 대상이다.
이러한, 후드와 같은 자동차의 외판에 사용할 수 있는 수지조성으로서는 탄소섬유 열가소성수지 프리프레그(CFRP)가 있는데, 탄소섬유 열가소성 프리프 레그는 수지(PP)에 유리섬유를 길이방향으로 보강한 복합소재로서, 높은 인장강도를 지닐뿐 아니라 다층 적층을 통해 우수한 고속 충격강도를 가지게 할 수 있다.
그러나, 상기 탄소섬유 열가소성 프리프레그를 자동차의 외판으로 사용할 경우, 성형성이 없어 단순한 평판 형상 외에 다른 형상 구현이 어렵다.
즉, 상기 탄소섬유 열가소성 프리프레그로 상기 후드와 같은 자동차의 외판을 제조 시, 종래의 헤밍장치로는 가공이 어렵다. 종래의 자동차 금속 외판을 가공하기 위한 헤밍장치는 공지기술로 제시되었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 복합섬유소재에 수지를 함침시키는 공정과, 섬유복합소재를 성형부품에 헤밍시키는 작업을 동시에 수행하여, 생산성을 향상시킬 수 있고, 섬유복합소재와 성형부품 사이의 결합 강도와 외관 품질도 함께 향상시킬 수 있는 복합소재의 성형장치, 및 성형방법을 제공하는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치는 상면에 섬유부재를 성형하기 위한 하부 성형면이 형성된 하형, 하면에 상기 섬유부재를 성형하기 위한 상부 성형면이 형성되며, 상기 하형과의 사이에서 성형된 섬유부재에 수지를 주입하는 제1 주입통로가 형성된 상형, 상기 하형의 둘레에 배치되어 쿠션 실린더를 통하여 승하강 하도록 설치되는 홀더, 상기 홀더 상에 구성되어 상기 섬유부재에 안착된 별도의 성형부품에 대하여 상기 섬유부재의 양 단부를 헤밍 성형한 후, 제2 주입통로를 통하여 헤밍부에 수지를 주입하도록 구성되는 헤밍유닛을 포함할 수 있다.
상기 상형은 상기 하형의 하부 성형면의 양측 가장자리에 대응하여 상부 성형면의 양측 가장자리에 실링부재가 설치될 수 있다.
상기 하형은 상기 하부 성형면에 대응하여 내부에 히팅 카트리지가 내설될 수 있다.
상기 헤밍유닛은 상기 홀더의 상면에 내외측 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 내부에는 상기 제2 주입통로가 형성되는 이동 블록, 상기 이동 블록의 내측면에 대응하여 승하강 가능하게 배치되는 실링 블록, 상기 이동 블록의 상면에 슬라이더 가능하게 설치되며, 선단은 상기 실링 블록의 상측과 캠 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더, 상기 하형의 외측방에 구비되는 지지 프레임 상에 고정되며, 상기 이동 블록을 전후진 구동시키는 헤밍 실린더, 및 상기 슬라이더를 전후진 구동시키는 실링 실린더를 포함할 수 있다.
상기 헤밍 실린더는 작동로드의 선단에 연결판이 고정되고, 상기 연결판은 연결축을 통하여 상기 이동블록과 연결될 수 있다.
상기 실링 실린더는 상기 연결판에 고정된 상태로 작동로드의 선단에 상기 슬라이더가 연결될 수 있다.
상기 성형부품은 플라스틱 또는 금속 재질의 판재로 이루어질 수 있다.
상기 상형을 상기 하형과 합형시키거나 상기 하형과 이형시키는 금형 구동부, 상기 제1 주입통로로 열경화성수지를 공급하도록 설정된 열경화성 수지공급부, 및 상기 제2 주입통로로 열가소성수지를 주입하도록 설정된 열가소성 수지공급부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형방법은 상형과 하형 사이로 섬유부재를 투입하고, 상기 상형과 하형이 합형되어 상기 섬유부재를 일정한 형상으로 성형하되, 상기 섬유부재의 양측 단부는 홀더 상의 양측 헤밍유닛에 의해 상향 절곡되는 플랜지부를 형성하는 단계, 상기 상형과 하형이 합형된 상태에서, 상기 상형의 내부에 형성된 제1 주입통로를 통해서 상기 플랜지부를 제외한 섬유부재에 열경화성 수지를 주입하여 함침시키는 단계, 상기 하형의 내부에 구성된 히팅 카트리지의 열을 이용하여 상기 열경화성 수지를 경화하여 복합섬유판재로 성형하는 단계, 상기 상형을 하형으로부터 이형시킨 후, 상기 복합섬유판재의 상면에 동일 형상의 성형부품을 부착시키는 단계, 상기 헤밍유닛이 상기 플랜지부를 절곡 성형하여 상기 성형부품의 양측 가장자리에 헤밍 성형하여 헤밍부를 형성하는 단계, 및 상기 헤밍유닛의 내부에 구성되는 제2 주입통로를 통하여 상기 헤밍부에 열가소성수지를 주입하여 함침시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 플랜지부는 상기 상형의 상부 성형면의 양측 단부에 구성된 실링부재에 의해 실링되어 상기 열경화성 수지가 함침되지 않을 수 있다.
상기 실링부재는 내열성 패드로 형성되어 상기 상형의 상부 성형면 양측 단부에 접착되어 구성될 수 있다.
상기 성형부품은 상기 복합섬유판재의 상면에 접착제를 통하여 접착될 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 섬유복합소재에 수지를 함침시키는 공정과, 섬유복합소재를 성형부품에 헤밍시키는 작업을 하나의 금형유닛에서 수행하여, 생산성을 향상시킬 수 있다.
따라서, 섬유복합소재를 헤밍하고, 수지를 함침하는 공정을 하나의 금형유닛에서 수행하여, 섬유복합소재와 성형부품 사이의 결합 강도와 외관 품질도 함께 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치의 개략적인 단면도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 상형과 하형이 합형되어 섬유부재를 성형하고 수지를 함침하는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따라서 섬유부재에 함침된 열경화성 수지를 경화시키는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수지가 함침된 섬유부재 위에 성형부품을 안착시키는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형부품이 안착된 상태에서 헤밍유닛의 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 성형부품이 안착된 상태에서 헤밍유닛의 작동단계를 보여주는 일부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치에 의해서 제조된 성형품의 전체적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형시스템을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 상형과 하형이 합형되어 섬유부재를 성형하고 수지를 함침하는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따라서 섬유부재에 함침된 열경화성 수지를 경화시키는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수지가 함침된 섬유부재 위에 성형부품을 안착시키는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형부품이 안착된 상태에서 헤밍유닛의 일부 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 성형부품이 안착된 상태에서 헤밍유닛의 작동단계를 보여주는 일부 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치에 의해서 제조된 성형품의 전체적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형시스템을 보여주는 개략적인 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.
하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참조하면, 섬유강화플라스틱 성형장치는 주요 구성요소로써 하형(120), 히팅 카트리지(140), 쿠션 실린더(135), 홀더(130), 헤밍유닛(125), 실링 실린더(430), 헤밍 실린더(425), 실린더 구동부(170), 섬유부재(115), 상형(105), 실링부재(110), 제1 주입통로(100), 열경화성 수지공급부(150), 및 금형 구동부(160)를 포함한다.
상기 상형(105)의 하부면에는 제1성형면이 형성되고, 상기 상형(105) 내부에는 상기 제1성형면으로 열경화성수지를 주입하는 제1 주입통로(100)가 형성되며, 상기 제1 주입통로(100)는 상기 열경화성 수지공급부(150)와 연결된다. 그리고, 상기 상형(105)은 상기 금형 구동부(160)에 의해서 상하로 이동가능하게 배치된다.
상기 하형(120)의 상부면에는 상기 제1성형면과 대응하여 제2성형면이 형성되고, 상기 제2성형면의 내측에는 상기 히팅 카트리지(140)가 내설되며, 상기 히팅 카트리지(140)는 상기 제1,2성형면이 형성된 공간으로 열을 가할 수 있으며, 상기 히팅 카트리지(140) 일측에 냉각부(미도시)가 형성될 수 있다.
상기 하형(120)의 양측 하부에는 상기 쿠션 실린더(135)가 배치되고, 상기 쿠션 실린더(135)의 상부에 상기 홀더(130)가 배치되며, 상기 홀더(130) 위에 상기 헤밍유닛(125)가 배치되며, 상기 쿠션 실린더(135)는 상기 홀더(130)를 통해서 상기 헤밍유닛(125)를 상부측으로 설정된 힘으로 지지할 수 있다.
상기 헤밍유닛(125)는 헤밍 블록을 포함하고, 상기 헤밍 블록은 하부에 배치되는 이동 블록(410), 상기 이동 블록(410)의 전면에 배치되는 실링 블록(415), 및 상기 이동 블록(410)의 상부에 배치되는 슬라이더(417)을 포함한다.
상기 이동 블록(410)은 상기 헤밍 실린더(425)에 의해서 앞뒤로 이동가능하게 배치되고, 상기 슬라이더(417)은 상기 실링 실린더(430)에 의해서 앞뒤로 이동가능하게 배치된다.
상기 실린더 구동부(170)는 상기 실링 실린더(430)와 상기 헤밍 실린더(425)를 구동시킬 수 있다. 여기서, 상기 헤밍유닛(125)의 작동구조는 도 4를 참조하여 설명된다.
먼저, 본 발명의 실시예에서, 상기 상형(105)과 상기 하형(120)의 성형면 사이에 상기 섬유부재(115)가 배치되고, 상기 섬유부재(115)는 상기 하형(120)의 성형면 위에 안착된다.
아울러, 본 발명의 실시예에서, 상기 실링부재는 내열성 패드로 형성되어 상기 상형의 상부 성형면 양측 단부에 접착될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 상형과 하형이 합형되어 섬유부재를 성형하고 수지를 함침하는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2a를 참조하면, 상기 상형(105)이 상기 하형(120)과 합형되고, 상기 상형(105)과 상기 하형(120)이 상기 섬유부재(115)를 성형하고, 상기 헤밍유닛(125)는 상기 섬유부재(115)의 가장자리의 플랜지부를 상부측으로 밴딩시킨다.
또한, 상기 상형(105)의 상기 제1 주입통로(100)로 열경화성수지가 주입되고, 상기 섬유부재(115)로 열경화성수지가 주입되고, 상기 상형(105)의 성형면에서 가장자리에 장착된 실링부재(110)가 열경화성수지의 이동을 차단하여, 상기 섬유부재(115)의 플랜지부에는 열경화성수지가 함침되지 않는다.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따라서 섬유부재에 함침된 열경화성 수지를 경화시키는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 2b를 참조하면, 상기 히팅 카트리지(140)가 작동되어 함침된 열경화성수지에 열을 가해서, 복합섬유판재(222)를 형성한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수지가 함침된 섬유부재 위에 성형부품을 안착시키는 단계를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 상형(105)이 상승하여 상기 하형(120)과 이형되고, 열경화성수지가 함침된 상기 복합섬유판재(222) 위에 성형부품(300)이 배치된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 복합섬유판재(222)와 상기 성형부품(300)은 서로 접착재를 통해서 접착될 수 있으며, 상기 성형부품(300)은 금속재 또는 플라스틱일 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 성형부품이 안착된 상태에서 헤밍유닛의 일부 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 헤밍유닛(125)는 주요 구성요소들로써 이동 블록(410), 제2 주입통로(450), 실링 블록(415), 슬라이더(417), 실링 실린더(430), 헤밍 실린더(425)를 포함하고, 열가소성 수지를 공급하는 열가소성 수지공급부(155)가 구성된다.
상기 이동 블록(410)의 앞면에 상기 실링 블록(415)이 배치되고, 상기 이동 블록(410) 및 상기 실링 블록(415)은 상기 헤밍 실린더(425)에 의해서 전후진되도록 배치되며, 상기 슬라이더(417)는 상기 이동 블록(410)의 상부면에 배치되어 상기 실링 실린더(430)에 의해서 전후진되도록 배치된다.
상기 이동 블록(410) 내부에는 제2 주입통로(450)가 형성되고, 상기 제2 주입통로(450)는 상기 열가소성 수지공급부(155)와 연결된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 이동 블록(410), 상기 실링 블록(415), 및 상기 슬라이더(417)은 하나의 헤밍 블록(420)으로 통칭될 수 있다.
그리고, 상기 상형(105)이 하강하면서, 상기 헤밍 블록(420)은 상기 섬유부재(115)의 가장자리의 플랜지부(400)를 상부로 성형하고, 상기 섬유부재(115)에서 상기 하형(120)에 밀착된 부분은 중심부 또는 중앙부(405)로 지칭될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 헤밍 실린더(425)의 작동로드 선단에는 연결판(427)이 배치되고, 상기 연결판(427)은 연결축을 통해서 상기 이동 블록(410)과 연결된다. 그리고, 상기 연결판(427)에는 상기 실링 실린더(430)가 고정되고, 상기 실링 실린더(430)는 작동로드를 통해서 상기 슬라이더(417)를 앞뒤로 움직일 수 있다.
아울러, 상기 슬라이더(417)의 선단부에는 캠경사면(440)이 형성되고, 상기 슬라이더(417)와 상기 실링 블록(415)은 상기 캠경사면(440)을 따라서 형성된 캠을 통해서 서로 결합되어, 상기 슬라이더(417)는 상기 실링 블록(415)을 승하강 시킬 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 성형부품이 안착된 상태에서 헤밍유닛의 작동단계를 보여주는 일부 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 이동 블록(410), 상기 실링 블록(415), 및 상기 슬라이더(417)은 상기 헤밍 실린더(425)와 상기 실링 실린더(430)에 의해서 전진되어, 가장자리 플랜지부(400)를 상기 성형부품(300)에 헤밍시킨다.
상기 실링 실린더(430)가 상기 슬라이더(417)을 더 전진시키고, 상기 슬라이더(417)의 선단부에 형성된 캠경사면(440)이 상기 실링 블록(415)을 하강시켜, 상기 실링 블록(415)이 상기 섬유부재(115)의 단부에 대응하는 출구를 폐쇄하고, 실링한다.
또한, 상기 열가소성 수지공급부(155)는 상기 제2 주입통로(450)를 통해서 열가소성수지를 상기 섬유부재(115)의 플랜지부(400)로 압송하고, 상기 섬유부재(115)의 플랜지부(400)는 열가소성수지로 함침되며, 경화과정을 거친다.
그리고, 상기 실링 실린더(430)와 상기 헤밍 실린더(425)가 후퇴하고, 상기 상형(105)과 상기 하형(120)이 서로 이형된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형장치에 의해서 제조된 성형품의 전체적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 완성품(600)은 열경화성수지와 열가소성수지가 함침된 섬유부재(115), 및 상기 섬유부재(115)에 부착되어 상기 섬유부재(115)의 헤밍부(610)를 통해서 고정되는 성형부품(300)을 포함하며, 이들은 서로 견고하게 결합되어 하나의 부품을 구성한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형방법을 보여주는 플로우차트이다.
도 7을 참조하면, S700에서 상기 하형(120) 위로 섬유부재(115)가 투입된다. S710에서 상기 상형(105)과 상기 하형(120)이 합형되고, 상기 헤밍유닛(125)가 상기 섬유부재(115)의 가장자리 플랜지부를 밴딩시킨다.
S720에서 상기 실링부재(110)가 상기 섬유부재(115)의 가장자리 측으로 흐르는 열경화성수지를 차단하고, 상기 제1 주입통로(100)를 통해서 열경화성수지를 공급하여 상기 섬유부재(115)의 중심부에 열경화성수지를 함침시킨다.
S725에서 상기 히팅 카트리지가 작동되어 상기 섬유부재에 함침된 열경화성수지를 경화시킬 수 있으며, S725는 공정에 따라서 삭제될 수 있다.
S730에서 상기 섬유부재(115) 위에 상기 성형부품(300)을 안착한다. 여기서, 상기 성형부품(300)은 상기 섬유부재(115)에서 가장자리의 플랜지부를 제외한 상기 복합섬유판재(222)상면의 중심부에 배치된다.
S740에서 상기 헤밍유닛(125)를 작동시켜, 상기 섬유부재(115)의 가장자리 플랜지부를 밴딩시켜 상기 섬유부재(115)의 가장자리를 상기 성형부품(300)에 헤밍시킨다.
S750에서 상기 열가소성 수지공급부(155)는 상기 이동 블록(410)의 상기 제2 주입통로(450)를 통해서 열가소성수지를 상기 섬유부재(115)의 가장자리부로 주입한다. 여기서, 상기 헤밍유닛(125)의 상기 실링 블록(415)이 열가소성수지가 주입되는 공간을 실링하여 열가소성수지가 누출되는 것을 방지한다.
그리고, S760에서 열가소성수지를 경화시키고, 상기 이동 블록(410)과 상기 실링 블록(415)을 후퇴시키며, 상기 하형(120)과 상기 상형(105)을 서로 이형시키며, 완성된 완성품을 언로딩시킨다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 복합소재의 성형시스템을 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 8을 참조하면, 복합소재의 성형시스템은 금형 구동부(160), 열경화성 수지공급부(150), 열가소성 수지공급부(155), 실린더 구동부(170), 및 제어부(800)를 포함한다.
상기 제어부(800)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
상기 금형 구동부(160)는 상기 상형(105)을 상하로 이동시켜 하형과 합형시키거나 이형시키며, 상기 열경화성 수지공급부(150)는 상기 제1 주입통로(100)를 통해서 열경화성수지를 상기 상형(105)과 하형(120) 사이의 성형공간으로 주입하여, 상기 섬유부재(115)의 중심부로 함침시킨다.
상기 열가소성 수지공급부(155)는 상기 헤밍유닛(125)의 상기 이동 블록(410)의 상기 제2 주입통로(450)를 통해서 상기 섬유부재(115)의 가장자리로 함침시킨다. 여기서, 상기 실링 블록(415)은 열가소성수지가 외부로 누출되는 것을 방지한다.
상기 실린더 구동부(170)는 상기 쿠션 실린더(135), 상기 실링 실린더(430), 및 상기 헤밍 실린더(425)를 각각 제어하여, 상기 홀더(130)의 높이, 상기 이동 블록(410)과 상기 실링 블록(415)의 전후진 위치, 및 상기 슬라이더(417)의 전후진 위치를 각각 제어할 수 있다.
상기 제어부(800)는 미리 설정된 알고리즘을 이용하여 상기 금형 구동부(160), 상기 열경화성 수지공급부(150), 상기 열가소성 수지공급부(155), 및 상기 실린더 구동부(170)를 각각 제어할 수 있다.
아울러, 상기 제어부(800)는 상기 상형(105) 또는 상기 하형(120)의 성형면 내부에 배치되는 히팅 카트리지와 냉각부의 온도도 제어할 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 제1 주입통로 105: 상형
110: 실링부재 115: 섬유부재
120: 하형 125: 헤밍유닛
130: 홀더 135: 쿠션 실린더
140: 히팅 카트리지 150: 열경화성 수지공급부
155: 열가소성 수지공급부 160: 금형 구동부
170: 실린더 구동부 300: 성형부품
400: 플랜지부 405: 중앙부
410: 이동 블록 417: 슬라이더
415: 실링 블록 420: 헤밍 블록
430: 실링 실린더 425: 헤밍 실린더
440: 캠경사면 450: 제2 주입통로
600: 완성품 610: 헤밍부
800: 제어부
110: 실링부재 115: 섬유부재
120: 하형 125: 헤밍유닛
130: 홀더 135: 쿠션 실린더
140: 히팅 카트리지 150: 열경화성 수지공급부
155: 열가소성 수지공급부 160: 금형 구동부
170: 실린더 구동부 300: 성형부품
400: 플랜지부 405: 중앙부
410: 이동 블록 417: 슬라이더
415: 실링 블록 420: 헤밍 블록
430: 실링 실린더 425: 헤밍 실린더
440: 캠경사면 450: 제2 주입통로
600: 완성품 610: 헤밍부
800: 제어부
Claims (12)
- 상면에 섬유부재를 성형하기 위한 하부 성형면이 형성된 하형;
하면에 상기 섬유부재를 성형하기 위한 상부 성형면이 형성되며, 상기 하형과의 사이에서 성형된 섬유부재에 수지를 주입하는 제1 주입통로가 형성된 상형;
상기 하형의 둘레에 배치되어 쿠션 실린더를 통하여 승하강 하도록 설치되는 홀더;
상기 홀더 상에 구성되어 상기 섬유부재에 안착된 별도의 성형부품에 대하여 상기 섬유부재의 양 단부를 헤밍 성형한 후, 제2 주입통로를 통하여 헤밍부에 수지를 주입하도록 구성되는 헤밍유닛;
을 포함하는 복합소재의 성형장치. - 제1항에 있어서,
상기 상형은
상기 하형의 하부 성형면의 양측 가장자리에 대응하여 상부 성형면의 양측 가장자리에 실링부재가 설치되는 복합소재의 성형장치. - 제1항에 있어서,
상기 하형은
상기 하부 성형면에 대응하여 내부에 히팅 카트리지가 내설되는 복합소재의 성형장치. - 제1항에 있어서,
상기 헤밍유닛은
상기 홀더의 상면에 내외측 방향으로 이동 가능하게 설치되며, 내부에는 상기 제2 주입통로가 형성되는 이동 블록;
상기 이동 블록의 내측면에 대응하여 승하강 가능하게 배치되는 실링 블록;
상기 이동 블록의 상면에 슬라이더 가능하게 설치되며, 선단은 상기 실링 블록의 상측과 캠 슬라이딩 가능하게 결합되는 슬라이더;
상기 하형의 외측방에 구비되는 지지 프레임 상에 고정되며, 상기 이동 블록을 전후진 구동시키는 헤밍 실린더; 및
상기 슬라이더를 전후진 구동시키는 실링 실린더;
를 포함하는 복합소재의 성형장치. - 제4항에 있어서,
상기 헤밍 실린더는
작동로드의 선단에 연결판이 고정되고, 상기 연결판은 연결축을 통하여 상기이동블록과 연결되는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형장치. - 제5항에 있어서,
상기 실링 실린더는
상기 연결판에 고정된 상태로 작동로드의 선단에 상기 슬라이더가 연결되는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형장치. - 제1항에 있어서,
상기 성형부품은 플라스틱 또는 금속 재질의 판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형장치. - 제4항에 있어서,
상기 상형을 상기 하형과 합형시키거나 상기 하형과 이형시키는 금형 구동부;
상기 제1 주입통로로 열경화성수지를 공급하도록 설정된 열경화성 수지공급부; 및
상기 제2 주입통로로 열가소성수지를 주입하도록 설정된 열가소성 수지공급부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형장치. - 상형과 하형 사이로 섬유부재를 투입하고, 상기 상형과 하형이 합형되어 상기 섬유부재를 일정한 형상으로 성형하되, 상기 섬유부재의 양측 단부는 홀더 상의 양측 헤밍유닛에 의해 상향 절곡되는 플랜지부를 형성하는 단계;
상기 상형과 하형이 합형된 상태에서, 상기 상형의 내부에 형성된 제1 주입통로를 통해서 상기 플랜지부를 제외한 섬유부재에 열경화성 수지를 주입하여 함침시키는 단계;
상기 하형의 내부에 구성된 히팅 카트리지의 열을 이용하여 상기 열경화성 수지를 경화하여 복합섬유판재로 성형하는 단계;
상기 상형을 하형으로부터 이형시킨 후, 상기 복합섬유판재의 상면에 동일 형상의 성형부품을 부착시키는 단계;
상기 헤밍유닛이 상기 플랜지부를 절곡 성형하여 상기 성형부품의 양측 가장자리에 헤밍 성형하여 헤밍부를 형성하는 단계; 및
상기 헤밍유닛의 내부에 구성되는 제2 주입통로를 통하여 상기 헤밍부에 열가소성수지를 주입하여 함침시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형방법. - 제9항에 있어서,
상기 플랜지부는
상기 상형의 상부 성형면의 양측 단부에 구성된 실링부재에 의해 실링되어 상기 열경화성 수지가 함침되지 않는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형방법. - 제10항에 있어서,
상기 실링부재는
내열성 패드로 형성되어 상기 상형의 상부 성형면 양측 단부에 접착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형방법. - 제9항에 있어서,
상기 성형부품은 상기 복합섬유판재의 상면에 접착제를 통하여 접착되는 것을 특징으로 하는 복합소재의 성형방법.
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2016
- 2016-12-21 KR KR1020160175900A patent/KR101932636B1/ko active IP Right Grant
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