KR20180099340A - 선박용 샌드위치 패널 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 합성수지제의 제1 시트와 제2 시트 및 제1시트와 제2 시트 사이에 배치되어 이들 제1 및 제2 시트와 각각 접합되는 발포 수지제의 코어로 이루어지는 샌드위치 패널에 관한 것으로서, 본 발명의 샌드위치 패널은, 샌드위치 패널에 물품을 고정하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하기 위한 패널형 구조재를 더 포함하고, 구조재는, 제1 시트와 제2 시트 사이에 삽입되어 고정되는 삽입부와 제1 시트의 외측 표면으로부터 돌출되어 물품이 고정되거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하는 부분이 되는 장착부로 이루어지고, 삽입부는 제1 시트의 표면과 수직을 이루도록 배치되며, 제1 시트의 일부는 제2 시트를 향하여 함몰되는 형태로 연장되어 구조재의 삽입부를 둘러싸서 고정하는 고정부를 형성하고, 이 고정부는 제1시트의 내측 표면에 해당하는 부분이 제2 시트의 내측 표면에 맞닿아 접합되고, 제1 시트의 외측 표면에 해당하는 부분이 구조재의 삽입부를 둘러싸서 삽입부와 접합되고, 코어에는 제2 시트의 고정부가 구조재가 삽입되는 수용 공간이 마련되는 것이다.
Description
본 발명은 선박용 샌드위치 패널에 관한 것으로, 구체적으로는 수지제의 시트 사이에 발포제 코어가 개재되고 샌드위치 패널을 선박의 구조물에 결합하거나 샌드위치 패널에 선박의 구조물을 결합하기 위한 결합 부재가 마련되어 고정되는 샌드위치 패널에 관한 것이다.
표면을 이루는 합성수지제의 시트 사이에 발포 소재나 벌집 구조의 소재를 배치하여 구성하는 샌드위치 패널은 높은 강도와 강성을 가지면서도 중량이 작기 때문에 건축용 구조재나 전자기기의 구조 소재를 비롯하여 다방면에 이용되고 있다.
해양 분야에 있어서도 해양 환경 보전 및 온실 가스 배출 저감을 위한 각종 규제의 강화로 인하여 유해 가스 배출 및 연료 소모의 감소를 위한 대응이 요구되며, 그러한 연료 소모 감소 대책의 일환으로서 선박을 경량화하기 위한 각종의 기술 개발이 이루어지고 있다.
선박의 경량화를 위한 기술적 대응책의 하나로서, 샌드위치 패널을 선박의 구조재로서 이용하는 것에 대한 다양한 모색이 이루어지고 있다.
샌드위치 패널은 표면을 이루는 시트를 합성수지 시트로 구성하고, 표면 시트 사이에 발포성 소재나 벌집 구조의 소재와 같은 경량 소재를 배치한다. 표면 시트로서 섬유강화 플라스틱(FRP)과 같은 고강도의 합성수지제 시트를 이용함으로써 높은 강도를 얻을 수 있고, 표면 시트 사이의 소재를 발포성 소재로 구성함으로써 경량을 달성할 수 있으며, 표면 시트 사이의 간격을 충분히 넓게 함으로써 구조재로서의 강성을 얻을 수 있다.
이러한 구성의 샌드위치 패널을 선박의 내장재나 외장재 또는 선박의 구조재로서 사용하기 위해서는 샌드위치 패널에 물품을 고정하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물 등에 고정하기 위하여 샌드위치 패널에 금속 또는 수지제의 결합 부재를 삽입하거나 고정하여야 한다.
종래에는 샌드위치 패널에 결합 부재를 고정하는 경우에 한쪽의 합성수지 시트와 발포성 소재 사이에 금속제의 패널 형태의 결합 부재를 삽입하여 발포성 소재의 외면 일부를 덮도록 배치하고 합성수지 시트에 통공을 형성하여 외부로부터 이 통공을 통하여 내측의 결합 부재에 나사를 체결하는 방식을 사용하였다.
그러나, 패널 형태의 결합 부재를 샌드위치 패널의 내부에 설치하기 때문에 결합 작업에 이용되는 나사를 시트의 바깥쪽으로부터 결합 부재에 통과시켜 나사를 체결할 때에 외부에서 결합 부재의 위치나 결합 부재에 형성하는 나사 결합 위치를 확인할 수 없다는 문제가 있고, 이를 해결하기 위해 결합 부재의 크기를 크게 하면 샌드위치 패널의 중량이 증대하고 시트에 형성하는 통공의 크기를 크게 하면 샌드위치 패널의 강도가 저하하는 문제가 있다.
다른 구성의 종래 기술에 따른 샌드위치 패널의 구조가 도 1에 도시되어 있다.
도 1에 도시되어 있는 샌드위치 패널은 양측의 표면을 이루는 합성수지제 시트(101, 105) 사이에 발포재의 코어(106)가 배치되어 있다. 일측의 시트(101)에는 결합 부재(110)를 수용하는 수용부(102)가 형성되어 있다. 결합 부재(110)를 다른 물품을 고정하기 위한 홀(112)이 형성된 결합부(111)가 시트(101)의 외측으로 돌출되고, 고정부(113)가 시트(101)에 매립되어 있다.
이러한 종래 기술의 샌드위치 패널에서는 결합 부재에 작용하는 하중이 일측의 시트에만 작용하는데, 1매의 시트의 강도가 결합 부재에 작용하는 하중을 지지하여야 하지만, 시트의 강도나 강성은 샌드위치 패널에 물품을 고정하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 결합하였을 때에 작용하는 하중을 견디기에 충분한 것이 아니라는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 샌드위치 패널을 선박의 구조재나 내외장재로 이용할 때에 샌드위치 패널에 물품을 부착하거나 샌드위치 패널을 선박의 다른 구조물에 부착할 때에 이용되는 결합 부재를 샌드위치 패널에 고정하는 구조를 제공하려는 것이다.
특히, 본 발명은 결합 부재를 샌드위치 패널에 고정하기 위해 샌드위치 패널의 중량을 증대시키는 일이 없이 결합 부재를 고정하는 구조의 샌드위치 패널을 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명은 결합 부재에 작용하는 하중을 견디기에 충분한 강성과 강도를 갖는 구조의 샌드위치 패널을 제공하려는 것이고, 충분한 강성과 강도를 가지면서도 그 중량이 크게 증가되지 않는 구성의 샌드위치 패널을 제공하려는 것이다.
전술한 본 발명의 해결 과제는, 합성수지제의 제1 시트와 제2 시트 및 제1시트와 제2 시트 사이에 배치되어 이들 제1 및 제2 시트와 각각 접합되는 발포 수지제의 코어로 이루어지는 것인 본 발명에 따른 샌드위치 패널에 의해 달성된다.
본 발명의 샌드위치 패널은, 샌드위치 패널에 물품을 고정하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하기 위한 결합 부재를 더 포함하고, 결합 부재는, 제1 시트와 제2 시트 사이에 삽입되어 고정되는 삽입부와 제2 시트의 외측 표면으로부터 돌출되어 물품이 고정되거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하는 부분이 되는 장착부로 이루어지고, 고정부와 삽입부는 일체로서 패널 형태로 형성되는 것이며, 삽입부는 제2 시트의 표면과 수직을 이루도록 배치되고, 제2 시트의 일부는 제1 시트를 향하여 함몰되는 형태로 연장되어 구조재의 삽입부를 둘러싸서 고정하는 고정부를 형성하며, 이 고정부는 제2 시트의 내측 표면에 해당하는 부분이 제1 시트의 내측 표면에 맞닿아 접합되고, 제2 시트의 외측 표면에 해당하는 부분이 구조재의 삽입부를 둘러싸서 삽입부와 접합되고, 코어에는 제2 시트의 고정부가 구조재가 삽입되는 수용 공간이 마련되는 것이다.
이러한 본 발명의 샌드위치 패널에서 결합 부재는 일부가 샌드위치 패널에 매립되고 일부는 노출되어, 이 노출된 부분, 즉 장착부에 다른 물품이 고정되거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하는 데에 이용된다.
샌드위치 패널에 삽입되어 고정되는 결합 부재의 삽입부는 제2 시트로 둘러싸여 접합됨으로써 제1 시트에 고정되는데, 결합 부재의 삽입부를 고정하는 제2 시트의 고정부는 제1 시트의 내측 표면과 맞닿아 접합되므로, 결국 본 발명의 샌드위치 패널에서는 결합 부재가 제1 시트와 제2 시트의 양측에 고정되어 결합 부재에 작용하는 하중은 제1 시트와 제2 시트 모두에 전달된다.
이와 같이, 본 발명의 샌드위치 패널은 결합 부재가 제1 시트와 제2 시트에 걸쳐 고정되므로, 결합 부재가 어느 하나의 시트에 고정되는 도 1에 도시한 종래 기술의 샌드위치 패널에 대비하여 결합 부재를 샌드위치 패널에 확고하게 고정할 수 있고, 결합 부재에 작용하는 하중에 의해 시트가 휘어지거나 파손되는 문제가 없다.
또한, 본 발명의 샌드위치 패널은 그 제조가 매우 용이하다.
예컨대, 본 발명에 따른 샌드위치 패널은 인서트 사출 성형에 의해 결합 부재가 제2 시트에 둘러싸인 상태로 형성할 수 있다. 이어서 발포 수지제의 코어를 배치하여 제2 시트와 접합하고 제1 시트를 발포 수지제의 코어 이면에 부착할 때에 제2 시트의 고정부의 표면이 제1 시트에 맞닿아 접합된다.
이와 같이, 본 발명의 샌드위치 패널은 비교적 간단한 제조 방법에 의해 제조될 수 있고, 결합 부재를 본 발명에 따른 구조로서 샌드위치 패널에 배치하기 위해 특별하고도 복잡한 공정을 요하지 않는다.
한편, 본 발명의 부가적 특징으로서, 본 발명의 샌드위치 패널에서, 결합 부재의 삽입부에는 일측 표면으로 타측 표면까지 관통하는 관통공이 형성되며, 제2 시트의 고정부는 이 관통공에서 서로 맞닿아 접합되는 것으로 구성할 수 있다.
이와 같이 구성하는 경우, 결합 부재의 삽입부를 관통하여 제1 시트끼리 서로 접합되므로, 결합 부재와 제2 시트의 결합 상태가 확고하게 된다. 특히 패널 형태인 결합 부재에 제1 시트의 표면에 수직인 방향으로 당겨지는 하중이 작용할 때에 이 하중에 대한 지지가 확고하게 된다.
본 발명의 다른 부가적 특징으로서, 본 발명의 샌드위치 패널에서, 제1 시트에서 제2 시트의 고정부와 맞닿아 접합되는 부분은 제1 시트를 향하여 오목하게 형성될 수 있다.
이러한 구조에 따르면, 제2 시트의 고정부와 맞닿아 접합됨으로써 결합 부재에 작용하는 하중이 제2 시트에 전달되는 부분의 강도와 강성이 증대된다.
도 1은 종래 기술에 따른 샌드위치 패널의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드위치 패널의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 a-a 선에 따라 절단한 단면도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드위치 패널에 장착되는 결합 부재의 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드위치 패널의 제조 공정을 단계적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드위치 패널의 일부를 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 2에서 a-a 선에 따라 절단한 단면도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드위치 패널에 장착되는 결합 부재의 사시도이다.
도 5 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 샌드위치 패널의 제조 공정을 단계적으로 보여주는 단면도이다.
본 발명에 따른 수지제 샌드위치 패널 및 이러한 샌드위치 패널의 제조 방법을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예의 구성과 작용을 상세하게 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 샌드위치 패널(10)은 선박의 내장재 또는 외장재로서 이용할 수 있고, 또한, 소형 선박의 경우에는 선박의 구조재로서 이용되는 것이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 샌드위치 패널(10)은 외부로 노출되는 앞면 측을 이루는 제1 시트(12A)와 이면을 이루는 제2 시트(12B) 및 양 시트(12A,12B) 사이에 개재되는 수지 발포제의 코어(13), 그리고 제2 시트의 표면에 부착되는 장식용 시트(14)로 구성되어 있다.
코어(13)는 발포제를 첨가한 수지에 의해 형성된다. 코어(13)를 형성하는 수지로서는 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀류의 단독 중합체 혹은 공중합체인 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리아크릴로니트릴, 에틸렌-에틸아크릴레이트 공중합체 등의 아크릴 유도체, 폴리카보네이트, 에틸렌-초산비닐 공중합체 등의 초산비닐 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체, ABS 수지, 폴리페닐렌 옥사이드, 폴리아세탈, 페놀 수지, 폴리메타크릴이미드, 폴리에테르이미드 등이 있다. 코어(13)는 이들 재료를 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 형성할 수 있다.
코어(13) 소재의 발포에는 첨가제로서는 실리카, 마이카, 탈크, 탄산칼슘, 유리 섬유, 카본섬유 등의 무기 필러, 가소제, 안정제, 착색제, 대전 방지제, 난연제, 발포제 등이 함유될 수 있다.
발포제로서는 물리 발포제, 화학 발포제 및 그 혼합물을 이용할 수 있다. 물리 발포제로서는 공기, 탄산가스, 질소 가스, 물 등의 무기계 물리 발포제 및 부탄, 펜탄, 헥산, 디클로로메탄, 디클로로에탄 등의 유기계 물리 발포제 등이 이용될 수 있다.
제1 및 제2 시트(12A, 12B)는 폴리프로필렌, 엔지니어링 플라스틱, 올레핀계 수지 등으로 형성된 시트로 구성된다. 구체적으로는 에틸렌, 프로필렌 등의 올레핀류의 단독 중합체 또는 공중합체인 폴리올레핀, 또는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 공중합체, 폴리스티렌, 아크릴로니트릴 스티렌 공중합체로 형성될 수 있다.
제1 및 제2 시트(12A,12B)는 충격에 의해 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 수소 첨가 스틸렌계 열가소성 엘라스토머가 30 중량% 미만, 바람직하게는 15 중량% 미만의 범위에서 첨가되는 것이 바람직하다.
또한 제1 및 제2 시트(12A, B)에는 코어(13)과 같이 실리카, 마이카, 탈크, 탄산칼슘, 유리 섬유, 카본섬유 등의 무기 필러, 가소제, 안정제, 착색제, 대전 방지제, 난연제, 발포제 등이 첨가될 수 있다. 구체적으로는 실리카, 마이카, 유리 섬유 등을 성형 수지에 대해서 50 중량% 이하, 바람직하게는 30~40 중량%를 함유한다.
장식용 시트(14)는 샌드위치 패널(10)의 외관을 장식하거나 샌드위치 패널을 보호하는 목적에서 부착되는 것으로서, 그 용도와 목적에 맞는 다양한 소재가 이용될 수 있다.
이상으로, 발포제 코어(13)와 제1 시트 및 제2 시트(12A, B)의 소재를 열거하였으며, 이들을 동일 재질로 형성하는 경우에 용제를 사용하는 일이 없이 열융착에 의해 서로 접합할 수 있어서 유리하다.
이러한 구조의 샌드위치 패널(10)에는 패널 형태의 결합 부재(40)가 고정되는데, 결합 부재(40)는 샌드위치 패널(10)에 고정되어 샌드위치 패널에 다른 구조물을 결합하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 결합하는 데에 이용되는 것이다.
도 3은 샌드위치 패널(10)에 결합되기 전의 결합 부재(40)를 보여주는데, 결합 부재(40)는 금속제의 패널로 형성되고, 결합 부재(40)가 직접 결합되는 제2 시트(12B)의 측면에서 돌출되는 장착부(42)와 제2 시트(12B)가 함몰되는 형태로 형성되는 고정부(44) 내에 삽입되는 삽입부(46)로 이루어져 있다.
결합 부재(40)는 고정부(44)를 형성하는 제2 시트(12B)의 외측 표면(41)에 밀착하는 형태로 제2 시트(12B)의 외측 표면(41)에 직교하는 방향으로 삽입되어 있다. 장착부(42)에는 샌드위치 패널(10)에 다른 구조물을 고정하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하는 데 사용되는 구멍(48)이 마련되어 있다.
본 실시예에서 장착부(42)에는 구멍(48)이 마련되어 있으나, 샌드위치 패널(10)과 결합 부재(40)의 용도에 따라 결합을 위한 다양한 요소가 장착부(42)에 마련될 수 있다.
결합 부재의 삽입부(46)에는 관통공(52)이 형성되어 있어서, 고정부(44)를 구성하는 제2 시트(12B)의 대향하는 표면이 관통공(52)을 통하여 서로 접합되어 있고, 이에 따라 결합 부재(40)가 제2 시트(12B)에 대해서 견고하게 고정되어 있다. 관통공(52)의 형상이나 크기는 결합 부재(40)의 두께나 제2 시트(12B)의 두께 등을 고려하여, 제2 시트(12B)가 관통공(52)을 통하여 서로 잘 접합될 수 있도록 결정될 수 있다.
삽입부(46)는 샌드위치 패널(10)의 성형 시에 형성되는 고정부(44)가 제1 시트(12A)의 내측 표면(43)에 맞대어져 접합될 수 있는 길이를 갖는다.
삽입부(46)는 제2 시트의 고정부(44) 내에 매설되고 고정부(44)를 구성하는 제2 시트(12B)의 대응하는 부분에 의해 고정부(44)가 폐쇄되고 결합 부재의 장착부(42)는 샌드위치 패널 10의 측벽에서 돌출되도록 설치되어 있으므로, 제1 시트(12A)나 제2 시트(12B)에 장식용 시트(14)를 접착할 수 있다.
이상과 같이 결합 부재(40)은 고정부(44)를 구성하는 제2 시트(12B)의 외측 표면에 밀착하는 형태로 제2 시트(12B)의 외측에서 삽입되는 형태로 되어 있다.
발포 수지제 코어(13)에서 결합 부재(40)에 상응하는 위치에는 결합 부재(40)가 접촉하지 않는 정도의 크기를 갖는 공간인 관통 구멍(50)이 그 두께 방향에 걸쳐 마련되어 있고, 이 관통 구멍(50)을 통하여 제2 시트의 고정부(44)의 저면을 형성하는 제2 시트(12B)의 내측 표면(47)의 부분이 제1 시트(12A)의 내측 표면(43)에 접합되어 있다.
변형예로서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 시트(12A)에서 고정부(44)에 대응하는 위치의 외측 표면(47)에는 제2 시트(12B) 쪽을 향하여 연장되는 오목부(48)을 설치되어 고정부(44)와 오목부(48)가 마주하여 접합되어 있다.
발포제 코어(13)의 두께가 두꺼운 경우에, 제2 시트(12B)에만 발포제 코어(13)의 두께 전체에 이르는 고정부(44)를 설치하면, 제2 시트(12B)에 결합 부재(40)를 인서트 성형할 때에 제2 시트를 이루는 소재가 결합 부재(40)를 둘러싸는 부분에서 지나치게 얇게 되어 강성과 강도가 저하하게 되지만, 제1 시트(12A) 쪽에 오목부(48)를 설치함으로써 고정부(44)가 지나치게 길게 형성되어 얇게 되어 버리는 문제가 발생하지 않고, 아울러 제1 시트(12A)에서 제2 시트의 고정부(44)와 맞닿는 부분의 강성과 강도가 증대되어 결합 부재(40)를 통하여 전달되는 하중을 지지하는 성능이 증대된다.
다음으로 이상의 구성을 가지는 샌드위치 패널(10)을 성형하는 방법에 대해서 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 샌드위치 패널(10)의 성형 장치(60)는 압출 장치(62)와 압출 장치(62)의 아래쪽 배치되어 있는 몰드 클램핑 장치(64)를 갖추고 있고, 압출 장치(62)에서 압출된 용융 상태의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)를 몰드 클램핑 장치(64)에 보내어 몰드 클램핑 장치(64)에 의해 용융상태의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)를 형성한다.
압출 장치(62)는 통상적인 것이 사용되므로 그 상세한 설명은 생략하지만, 호퍼(65A,B)가 부설된 실린더(66A,B), 실린더 내에 설치된 스크류(미도시), 스크류에 연결된 유압 모터(68A,B), 실린더(66A,B)와 내부가 연통하는 어큐뮬레이터(70A,B) 및 어큐뮬레이터(70) 내에 설치되는 플런저(72)를 갖추고 있고, 호퍼(65A,B)에서 투입되는 수지 펠릿이 실린더(66A,B) 내에서 유압 모터(68A,B)에 의한 스크류의 회전에 의해 용융 및 혼련되고 용융 상태의 수지가 어큐뮬레이터로 이송되어 일정량 저장되고 플런저(72A,B)의 구동에 의해 T다이(71A,B)을 향해서 용융 수지를 보내어, 다이 슬릿(미도시)을 통해서 연속적인열가소성 수지제 시트(P1, P2)가 압출되어 간격을 두고 배치된 한 쌍의 롤러(79A,B)에 의해 하방을 향해 송출되어 금형(73A,B) 사이에 공급되어 배치된다.
2개의 분할 형식의 금형(73A,B)은 그 공동(74A,B)을 대향시킨 상태로 배치되어 각각 공동(74A,B)이 대략 수직 방향을 향하도록 배치되어 있다. 각각의 공동(74A,B)의 표면에는 용융 상태의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)에 기초하여 성형되는 제1 및 제2 시트(12A, 12B)의 외형 및 표면 형상에 따라 요철부가 설치된다.
2개의 금형(73A,B) 각각에서 주형 공동(74A,B)의 주위에는 핀치 오프부(76A,B)가 형성되고 이 핀치 오프부(76A,B)는 공동(74A,B) 주위에 고리형으로 형성되고 대향하는 금형(73A,B)을 향하여 돌출되어 있다. 이로써 2개의 금형(73A,B)을 클램핑할 때, 각각의 핀치 오프부(76A,B)의 선단이 맞닿아 용융 상태의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)의 테두리에 분할선이 형성된다.
일측의 열가소성 수지제 시트(P1)를 형성하는 한 쪽 금형(73A)의 공동(74A)에는 결합 부재(40)의 장착부(42)를 끼워 넣는 오목부(75)가 형성되어 있고 이 오목부(75)는 제2시트(12B)를 형성하는 용융 상태의 열가소성 수지제 시트(P1)를 공동(74A)를 향하여 흡인 성형할 때, 시트형 열가소성 수지제 시트(P1)가 공동(74A)에서 돌출되는 결합 부재의 삽입부(46)의 외주면에 대해서 눌려서 고정부(44)를 형성한다.
일측 금형(73A)의 외주부에는 거푸집(81A)이 슬라이드 가능하게 장착되어 있어서, 도시하지 않는 거푸집 이동 기구에 의해 거푸집(81A)이 금형(73A)에 대해서 상대적으로 이동 가능하게 구성하고 있다.
도 8에 도시한 바와 같이, 분할 금형(73A)의 내부에는 진공 흡인실(85)이 설치되어 있고, 진공 흡인실 (85)은 흡인 구멍(87)을 통하여 공동(74A)에 연통되어 진공 흡인실(85)에서 흡인 구멍(87)을 통해 흡인함으로써, 공동(74A)를 향하여 열가소성 수지제 시트(P1)를 흡착하여 공동(74A)의 외측 표면을 따른 형상에 맞추어 성형한다.
각각의 금형(73A,B)은 금형 구동 기구(미도시)에 의해 구동되고 개방 위치에서 2개의 분할되어 있는 금형(73A,B) 사이에 2매의 용융 상태의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)가 서로 간격을 두고 배치 가능하게 구성되어, 한쪽의 폐쇄 위치에서 2개의 분할 금형(73A,B)의 핀치 오프부(76A,B)가 맞닿아서 금형(73A,B) 내에 밀폐 공간이 형성된다.
다음으로 이러한 구성의 성형 장치를 이용한 샌드위치 패널 10의 성형 방법에 대해서 설명한다.
미리 관통 구멍(50)을 형성한 발포제 코어(13)를 마련하여 두고, 결합 부재(40)를 금형의 공동(74A)의 오목부(75)에 끼워 넣어, 결합 부재(40)의 삽입부(46)가 다른 한쪽의 금형(73B)를 향하여 공동(74A)에서 돌출되도록 배치하여 둔다. 또한 장식용 시트(14)를 공동(74B)에 배치하여 놓는다.
이어서 도 6에 도시한 바와 같이, 용융상태의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)를 대응하는 다이 슬릿에서 아래쪽으로 압출하고, 2매의 열가소성 수지제 시트(P1, 2)를 2개의 분할 금형(73) 사이에 공급한다.
이어서, 도 7에 도시한 바와 같이, 분할 금형(73A)의 거푸집(81A)을 금형(73A)에 대하여 열가소성 수지제 시트(P1)를 향하여 이동시킴으로써 열가소성 수지제 시트(P1)의 측면(83)에 맞닿게 한다. 이로써 열가소성 수지제 시트(P1)의 측면(83), 거푸집(81)의 내면 및 분할 금형(73A)에 의해 밀폐 공간(84)이 형성된다.
이어서 도 8에 도시한 바와 같이, 밀폐 공간(84) 내의 공기를 흡인함으로써, 열가소성 수지제 시트(P1)는 공동(74A)에 대해서 흡착되어 공동(74A)의 표면 형상에 따라 형성된다.
보다 구체적으로 설명하면, 미리 오목부(75)에 끼워넣어져 공동(74A)에서 돌출되는 결합 부재(40)에 열가소성 수지제 시트(P1)가 씌워지면서 다른 쪽의 분할 금형(73B)를 향하는 방향으로 제2 시트(12B)의 고정부(44)가 형성되며, 고정부(44)를 형성하는 열가소성 수지제 시트(P1)의 부분은 삽입부(46)의 관통공(52)에서 서로 맞닿아 융착된다.
이어서 발포제 코어(13)를 열가소성 수지제 시트(P1, P2) 사이에 평행하게 배치하고, 발포제 코어(13)의 관통 구멍(50)의 위치를 형성된 고정부(44)의 위치에 대해서 조정하여, 고정부(44)가 관통 구멍(50)와 간섭되지 않게 통과시키고, 발포제 코어(13)의 표면을 열가소성 수지제 시트(P1)의 내측 표면에 대해서 가압하여 융착 고정한다.
이어서 도 7에 도시한 바와 같이, 열가소성 수지제 시트(P1)의 외측 표면(83)에 맞닿는 거푸집(81A)을 그 위치에 지지하고 열가소성 수지제 시트(P1)를 흡인 지지한 상태에서 각각의 핀치 오프부(76A, 76B)가 서로 맞닿을 때까지 양 금형(73A, 73B)를 근접시켜 클램핑한다.
보다 구체적으로 설명하면, 한 쌍의 금형(73A,B)을 클램핑 위치까지 이동하고, 2매의 열가소성 수지제 시트(P1, P2)의 내측 표면을 서로 용착시켜 그 둘레가 일체화되어 결합됨과 동시에, 열가소성 수지제 시트(P2)의 내측 표면과 수지제 코어(13)의 대응하는 표면을 용착함과 동시에, 장식용 시트(14)가 열가소성 수지제 시트(P2)에 융착되면서, 고정부(44)의 저면을 관통 구멍(50)을 통하여 다른 쪽의 열가소성 수지제 시트(P2)의 내측 표면에 융착된다.
이상의 공정이 완료되면, 금형(73A,B)을 개방하여 완성된 샌드위치 패널(10)을 주형 공동(74)에서 분리함으로써 제조 공정이 완료된다..
이와 같이 제조되는 샌드위치 패널(10)은, 2매의 합성수지제의 제1 및 제2 시트(12A. B)와 양 시트 사이에 개재되는 발포 수지제 코어(13)을 가지는데, 2매의 시트 중에서 제2 시트(12B)의 외측 표면에는 제1 시트(12A)를 향하여 연장되는 고정부(44)가 형성되고, 이 고정부(44)를 구성하는 제2 시트(12B)의 외측 표면 부분에 밀착하는 형태로 제2 시트(12B)의 외측 표면에 대해서 직교하는 방향으로 삽입되는 결합 부재(40)가 설치된다. 또한, 결합 부재(40)를 둘러싸서 고정하는 제2 시트의 고정부(44)의 저면은 제1 시트(12A)에 융착되어 일체화한다.
이상, 본 발명의 실시예들에 따른 샌드위치 패널과 그 제조 방법을 설명했지만, 당업자라면 청구범위에 기재한 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 범위에서 수정 혹은 변경이 가능하다.
예컨대, 또한 전술한 실시예에서는 하나의 패널형 결합 부재를 샌드위치 패널에 고정하는 구조를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 복수의 패널형 결합 부재를 간격을 두고 정렬 배치하여 고정할 수도 있다.
10: 샌드위치 패널
12A: 제1 시트
12B: 제2 시트 40: 결합 부재
60: 성형 장치 62: 압출 장치
64: 몰드 클램핑 장치
12B: 제2 시트 40: 결합 부재
60: 성형 장치 62: 압출 장치
64: 몰드 클램핑 장치
Claims (3)
- 합성수지제의 제1 시트와 제2 시트 및 제1시트와 제2 시트 사이에 배치되어 이들 제1 및 제2 시트와 각각 접합되는 발포 수지제의 코어로 이루어지는 샌드위치 패널로서,
샌드위치 패널에 물품을 고정하거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하기 위한 패널형 구조재를 더 포함하고,
구조재는, 제1 시트와 제2 시트 사이에 삽입되어 고정되는 삽입부와 제2 시트의 외측 표면으로부터 돌출되어 물품이 고정되거나 샌드위치 패널을 다른 구조물에 고정하는 부분이 되는 장착부로 이루어지고, 삽입부는 제2 시트의 표면과 수직을 이루도록 배치되며,
제2 시트의 일부는 제1 시트를 향하여 함몰되는 형태로 연장되어 구조재의 삽입부를 둘러싸서 고정하는 고정부를 형성하고,
이 고정부는 제2 시트의 내측 표면에 해당하는 부분이 제1 시트의 내측 표면에 맞닿아 접합되고, 제2 시트의 외측 표면에 해당하는 부분이 구조재의 삽입부를 둘러싸서 삽입부와 접합되고,
코어에는 제2 시트의 고정부가 구조재가 삽입되는 수용 공간이 마련되는 것인 샌드위치 패널. - 청구항 1에 있어서,
구조재의 삽입부에는 일측 표면으로 타측 표면까지 관통하는 관통공이 형성되며, 제2 시트의 고정부는 이 관통공에서 서로 맞닿아 접합되는 것인 샌드위치 패널. - 청구항 1에 있어서,
제1 시트에서 제2 시트의 고정부와 맞닿아 접합되는 부분은 제2 시트를 향하여 오목하게 형성되는 것인 샌드위치 패널.
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| KR1020170026664A KR20180099340A (ko) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 선박용 샌드위치 패널 |
Publications (1)
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|---|---|
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ID=63594895
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| KR1020170026664A KR20180099340A (ko) | 2017-02-28 | 2017-02-28 | 선박용 샌드위치 패널 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100367459B1 (ko) | 2000-01-19 | 2003-01-14 | 주식회사 한국화이바 | 페놀 폼 샌드위치 패널 |
-
2017
- 2017-02-28 KR KR1020170026664A patent/KR20180099340A/ko not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100367459B1 (ko) | 2000-01-19 | 2003-01-14 | 주식회사 한국화이바 | 페놀 폼 샌드위치 패널 |
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