KR20180113759A - 연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치 - Google Patents

연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180113759A
KR20180113759A KR1020170045257A KR20170045257A KR20180113759A KR 20180113759 A KR20180113759 A KR 20180113759A KR 1020170045257 A KR1020170045257 A KR 1020170045257A KR 20170045257 A KR20170045257 A KR 20170045257A KR 20180113759 A KR20180113759 A KR 20180113759A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
continuous composite
composite fiber
pipe
continuous
monolayer
Prior art date
Application number
KR1020170045257A
Other languages
English (en)
Inventor
김상운
김용훈
김경
Original Assignee
이엔컴퍼지트 주식회사
김경
김용훈
이수향
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이엔컴퍼지트 주식회사, 김경, 김용훈, 이수향 filed Critical 이엔컴퍼지트 주식회사
Priority to KR1020170045257A priority Critical patent/KR20180113759A/ko
Publication of KR20180113759A publication Critical patent/KR20180113759A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/40—Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/50—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of indefinite length, e.g. prepregs, sheet moulding compounds [SMC] or cross moulding compounds [XMC]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/22—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length
    • B29C43/28—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of indefinite length incorporating preformed parts or layers, e.g. compression moulding around inserts or for coating articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/54—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations, e.g. feeding or storage of prepregs or SMC after impregnation or during ageing
    • B29C70/545—Perforating, cutting or machining during or after moulding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D23/00—Producing tubular articles
    • B29D23/001—Pipes; Pipe joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/34—Feeding the material to the mould or the compression means
    • B29C2043/3483—Feeding the material to the mould or the compression means using band or film carriers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

본 발명은 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속 복합섬유를 롤 압착방식으로 길이방향으로 공급하여 상기 연속 복합섬유의 파이프 성형구간을 파이프 형태로 성형한 다음, 이를 롤 압착상태로 연속하여 배출하여서, 연속 복합섬유로 이루어진 파이프를 연속적으로 성형하여 배출하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 관한 것이다.

Description

연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치{Hollow pipe forming apparatus using continuous composite fiber}
본 발명은 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 연속 복합섬유를 롤 압착방식으로 길이방향으로 공급하여 상기 연속 복합섬유의 파이프 성형구간을 파이프 형태로 성형한 다음, 이를 롤 압착상태로 연속하여 배출하여서, 연속 복합섬유로 이루어진 파이프를 연속적으로 성형하여 배출하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 복합 수지관의 제조시에는 철판을 와인더 장치에 공급시키면서 수지에 함침된 섬유를 공급시켜 상기 철판의 외부를 감싸도록 한 후 가열 경화시키고, 상기 철판을 섬유로부터 분리시킨 후 리턴하여 수지관을 연속 성형하도록 하고 있다.
그러나, 상기와 같이 와인딩 공법을 이용한 수지관은 대구경의 수지관을 제조하는데 이용되는 공법으로서, 소구경의 복합수지관의 제조시에는 와인더 장치의 구경이 작아짐에 따라 연속적으로 공급되는 철판을 리턴시키는 작업이 어려워 소구경의 복합 수지관을 제조하는 경우에는 상기 연속 와인딩 공법 대신에 다른 공법을 통해 제조하고 있는 실정이다.
따라서, 연속적으로 소구경의 복합수지관을 제조하지 못하였고 연속성형방법으로는 유리섬유(실)를 약 55~70도 헬리컬로 감지 못하고 80~89도정되는 후프형식으로만 감게되어 일정압력을 필요로하는 압력관에는 사용하지 못하고 있다.
한편, 최근 적층된 연속 복합섬유 원단을 길이방향으로 연속하여 이동시키면서, 열간 압착을 실시하여 적층된 연속 복합섬유 원단들을 열간 융착시킨 복합섬유 패널을 성형하는 기술의 시도가 활발히 이루어지고 있다.
그런데, 상기 파이프는 특성상, 평면구조의 복합섬유 패널과 달리 내부에 중공부가 형성되고 입체적인 형상을 갖는 관계로, 핫스탬핑 등의 열간 압착방식을 통해 중공부를 형성하는 것이 어렵고, 또 롤 압착방식을 통해 배출이 어려운 한계성을 갖는다.
따라서, 현재 상기 연속 복합섬유 원단을 통해 중공의 파이프를 형성하는 기술과, 파이프가 형성된 연속 복합섬유 원단을 연속적으로 배출하는 관련기술은 전무한 실정이고, 연속 복합섬유 원단을 이용한 파이프의 성형은 전무한 실정이다.
KR 10-0292274 B1 KR 10-1056965 B1 KR 10-0175521 B1 KR 10-0568576 B1 KR 10-0606333 B1
상기한 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 연속 복합섬유 원단들을 롤 이송방식을 통해 연속하여 이동시키면서, 독특한 성형코어의 삽입 및 취출구조와, 열간 압착구조를 통해 파이프 성형구간을 중공형태의 파이프 형상으로 성형하여 배출하고, 결과적으로 파이프의 성형에 따른 신속성과 연속성의 확보가 가능하도록 한 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치를 제공함에 있다.
상기한 목적은, 본 발명에서 제공되는 하기 구성에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치는,
상하 이격된 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층 사이에 성형코어를 진입시킨 다음, 상기 성형코어가 개재된 연속 복합섬유 원단층을 열간 압착시켜 성형코어가 삽입된 중공 파이프를 성형하는 압착 성형부와;
하부 성형층을 형성하는 하부 연속 복합섬유 원단층과; 상부 성형층을 형성하는 상부 연속 복합 섬유층을 압착 성형부에 상하 이격된 상태로, 압착 성형부에 길이방향으로 연속하여 공급하는 공급롤러부; 및
상기 압착 성형부에 의해 파이프 성형구간의 외측에 형성된 변사 처리구간을 롤 압착시켜, 파이프 성형구간과 함께 길이방향으로 연속하여 배출하는 배출 롤러부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 압착 성형부는 상부 연속 복합섬유 원단층을 지지하는 지지 베이스와;
상기 지지 베이스의 상부에 승강구조로 배치되는 승강 베이스와;
상기 승강 베이스와 지지 베이스 사이에 설치되어, 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층을 열간 압착하는 열간 압착금형; 및
상기 열간 압착금형에 의해 열간 압착되는 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층 사이에 성형코어를 진입시켜, 열간 압착에 의해 성형되는 파이프 내에 중공부를 형성하고, 파이프의 성형이 완료되면 파이프에서 성형코어를 제거하는 성형코어 삽입유닛을 포함하여 구성된다.
보다 바람직하게는, 상기 각 열간 압착금형은, 상기 각 열간 압착금형은, 상기 승강 베이스, 또는 지지 베이스, 또는 이들 양자에 각각 고정되는 압착블록과;
상기 압착블록에 이격하여 설치되어, 연속 복합섬유 원단층을 면상 압착하는 방열 압착판과;
상기 방열 압착판을 탄지하여 압착블록의 압착면에서 방열 압착판을 탄력적으로 이격시키는 탄지부재; 및
상기 방열 압착판의 압착면에 형성되어 압착된 연속 복합섬유 원단층에 전열을 발산하는 발열판을 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 성형코어 삽입유닛은 성형코어를 종방향으로 진퇴시켜, 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층 사이에 성형코어를 진입시키고, 성형이 완료된 파이프의 중공부에서 성형코어를 종방향으로 후퇴시켜 배출하는 진퇴형으로 구성된다.
또한, 상기 공급롤러부의 전방에는 연속 복합섬유 원단층을 형성하는 연속 복합섬유 원단을 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지가 저장된 함침조를 통과시켜서 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지에 함침하는 함침 처리부가 형성된다.
전술한 바와 같이 본 발명에서는, 적층된 연속 복합섬유를 길이방향으로 이동시키면서, 상기 연속 복합섬유를 중공의 파이프 형태로 성형한 다음 이를 연속적으로 배출하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치를 제공하고 있다.
이와 같이 구성하면, 종래 중공 파이프의 성형에 따른 중공부의 형성과 중공부가 형성된 파이프의 연속적인 배출이 가능하므로, 종래 기술적인 한계성에 의해 구현이 어려웠던 연속 복합섬유로 이루어진 파이프의 연속적인 성형 제작이 구현 가능하다.
그리하여, 본 발명은 연속 복합섬유 원단(F)들을 롤 이송방식을 통해 연속적으로 이동 및 배출시키면서, 열간 압착부에 마련된 독특한 성형코어의 삽입 및 취출구조와, 열간 압착구조를 통해 파이프 성형구간을 중공형태의 파이프 형상으로 성형하여 배출하고, 결과적으로 파이프의 성형에 따른 신속성과 연속성의 확보가 가능한 특이성을 갖는다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치의 전체 구성을 보여주는 것이고,
도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치를 통한 파이프의 성형상태를 보여주는 사용상태도이고,
도 4 내지 도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 있어, 열간 압착부에 의한 파이프의 성형과정을 순차적으로 보여주는 작용 상태도이고,
도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 있어, 제단부를 통한 파이프 성형구간과 변사구간 사이를 길이방향으로 제단하고, 제단된 변사구간을 배출롤러부가 견인하여 이동시키는 과정을 보여주는 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치의 전체 구성을 보여주는 것이고, 도 2와 도 3은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치를 통한 파이프의 성형상태를 보여주는 사용상태도이고, 도 4 내지 도 7은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 있어, 열간 압착부에 의한 파이프의 성형과정을 순차적으로 보여주는 작용 상태도이고, 도 8은 본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치에 있어, 제단부를 통한 파이프 성형구간과 변사구간 사이를 길이방향으로 제단하고, 제단된 변사구간을 배출롤러부가 견인하여 이동시키는 과정을 보여주는 것이다.
본 발명에서 바람직한 실시예로 제안하고 있는 연속 복합섬유 원단을 이용한 파이프 성형장치(1)는, 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이 적층된 연속 복합섬유 원단(F)을 길이방향으로 이동시키면서 열간 압축과정을 통해 연속 복합섬유 원단들이 중공의 관체로 성형된 연속 복합섬유 파이프(P)를 연속하여 성형하는 전용 장치이다.
상기 연속 복합섬유 원단을 이용한 파이프 성형장치(1)는, 기본적으로 상하 이격된 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL) 사이에 하나 이상의 성형코어(24b)를 진입시킨 다음, 상기 성형코어(24b)가 삽입된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)들을 열간 압착시켜 중공 파이프(P)를 성형하고, 상기 중공 파이프(P) 내에서 성형코어(24b)를 취출하는 압착 성형부(20)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 압착 성형부(20)의 전방에, 복수의 연속 복합섬유 원단(F)들이 적층하여 형성된 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)과, 복수의 연속 복합섬유 원단(F)이 적층하여 형성된 상부 연속 복합 섬유층(HFL)을 각각 상하 이격된 상태로 압착 성형부(20)에 길이방향으로 공급하는 공급롤러부(10)를 배치한다.
그리고, 상기 압착 성형부(20)의 후방에는 상기 압착 성형부(20)에 의해 파이프 성형구간(PA)의 외측에 형성된 변사 처리구간(SA)을 배출롤러(31, 32)들을 통해 롤압착된 상태로 이동시켜, 변사 처리구간(SA) 사이에 형성된 파이프 성형구간(PA)이 변사 처리구간(SA)과 함께 길이방향으로 연속하여 배출시키는 배출롤러부(30)를 배치한다.
따라서, 상기 상부 공급롤러(11)와 하부 공급롤러(12)를 포함하는 공급롤러부(10)의 이송 공급작용과, 배출 롤러부(30)를 통한 견인 배출작용에 의해, 압착 성형부(20)에는 상하 이격된 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)과 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)은 상하 이격된 상태로 연속하여 공급되고, 상기 공급된 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)과 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)은 연속 복합섬유 파이프(P)로 성형된 다음 외부로 배출된다.
여기서, 상기 연속 복합섬유 파이프(P)로 성형되는 연속 복합섬유 원단(F)은, 탄소 섬유사나, 아라미드사, 또는 유리 섬유사, 세라믹 섬유사, 금속 섬유사, 광물 섬유사, 폴리머 섬유사 등으로 이루어진 보강사를 길이방향으로 배열하고 이를 열가소성 수지, 또는 열경화성 수지로 이루어진 액상형 기지재, 또는 필름형 기지재를 통해 고착시킨 UD 필름 등이 채택된다.
그 밖에, 상기 연속 복합섬유 원단은 PP 필름사를 백화현상이 발생될 때까지 연신하여 강도를 강화시킨 SRPP(자기 강화 PP) 필름사를 직조한 연속 복합섬유 원단이나, 프레 프레그된 복합 섬유 필름, 상기 보강사를 기지재를 통해 고착시켜 형성된 복합 필름사를 직조한 연속 복합섬유 원단 등이 채택될 수도 있다.
본 발명의 제 1 실시형태에서는, 도 2와 같이 상기 공급롤러부(10)의 전방에 보빈(B)에서 전개되는 연속 복합섬유 원단(F)들을, 액상 기지재인 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지가 저장된 함침조(41)를 통과시켜서 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지에 함침하는 함침 처리부(40)를 형성한다.
그리고, 상기 함침 처리부(40)와 공급롤러부(10) 사이에는, 액상 기지재인 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지가 함침 처리된 연속 복합섬유 원단(F)들의 양면을 롤 압착하여, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지가 연속 복합섬유 원단(F)에 균일하게 침투 및 잔류되도록 하고 있다.
그리고, 본 발명의 제 2 실시형태에서는 도 3과 같이 별도의 함침과정 없이 기지재를 혼입하여 직조된 연속 복합섬유 원단(F)들을 직접 공급롤러부(10)를 통해 압착 성형부(20)에 공급하는 형태를 예시하고 있다.
한편, 상기 압착 성형부(20)는 도 1 내지 도 7에서 보는 바와 같이 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)을 지지하는 지지 베이스(21)와; 상기 지지 베이스(21)의 상부에 승강구조로 배치되는 승강 베이스(22)와;
상기 승강 베이스(22)와 지지 베이스(21) 사이에 설치되어, 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층을 열간 압착하는 열간 압착금형(23); 및 상기 이격된 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL) 사이에 성형코어(24b)를 진입시킨 다음, 열간 압착에 의해 적층된 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)의 파이프 성형구간(PA)을 열간 압착시켜 중공의 파이프(P)를 형성하고, 파이프(P)의 성형이 완료되면 성형코어(24b)를 제거하는 성형코어 삽입유닛(24)을 포함한다.
상기 성형코어 삽입유닛(24)은, 성형코어(24b)를 종방향으로 진퇴시켜, 상하 이격된 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL) 사이에 성형코어(24b)를 종방향으로 진입시키고, 파이프의 성형이 완료되면 성형코어(24b)를 후퇴시켜 배출하게 된다.
여기서, 상기 성형코어(24b)는 공압 실린더나, 랙과 피니언을 구동모터 등 다양한 구동유닛(24a)으로부터 진퇴력을 제공받아 , 열간 압착되는 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)에 종방향으로 전진하여 성형되는 파이프(P)의 중공부를 형성하고, 또 파이프(P)의 성형이 완료되면 종방향으로 후퇴하여 파이프(P)의 중공부 내에서 배출된다.
본 실시예에서는 도 9와 같이 상기 성형코어 삽입유닛(24)을 지지 스프링이나 지지 실린더 등의 승강부재(24c)에 의해 탄력적으로 승강하도록 구성하여, 성형 코어 (24b) 는 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층 ( LFL ) 사이에 삽입된 상태에서 열간 압착과정에, 열간 압착금형(23)의 가압에 의해 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)과 함께 하강된 다음, 열간 압착금 형(23)에 의한 가압이 해제되면 열간 압착하여 성형된 파이프(P)와 함께 상승한 다음 후퇴하면서, 성형된 파이프(P)의 중공부에서 후퇴하여 배출되도록 한다.
본 발명에서는 이러한 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치를 구현함에 있어, 상기 열간 압착부(20)를 구성하는 열간 압착금형(23)을 개량하여, 열간 압착과정에서는 강한 압착력에 의해 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)의 성형구간이 열간 압착되어 파이프 형상으로 성형되고, 급속으로 냉각되어 고형화되어서, 열간 압착을 통한 파이프(P)의 성형에 따른 정밀도와 고속 생산성이 향상된다.
이를 위해, 본 실시예에서는 상기 각 열간 압착금형(23)을, 상기 승강 베이스(22)에 고정되는 압착블록(23a)과; 상기 압착금형(23a)의 하부에 이격하여 설치되어, 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)을 면상 압착하는 방열 압착판(23b)과; 상기 방열 압착판(23b)을 탄지하여 압착금형(23a)의 압착면에서 방열 압착판(23b)을 탄력적으로 이격시키는 탄지부재(23c); 및 상기 방열 압착판(23b)의 압착면에 형성되어 면상 압착된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)에 전열을 발산하는 발열판(23b-a)을 포함한다.
상기 방열 압착판(23b)의 압착면에 마련된 발열판(23b-a)은 고주파 통전식, 저주파 통전식, 전열 카트리지식, 또는 저항 발열식으로 이루어져, 발열판(23b-a)은 급속으로 면상 발열되어 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)을 열간 융착하도록 구성된다.
따라서, 상기 열간 압착금형(23)은 연속 복합섬유 원단층((HFL, LFL)의 열간 압착공정시에는, 도 5와 같이 방열 압착판(23b)은 압착금형(23a)의 압착면에 밀착된 상태로 가압된 상태에서 발열판(23b-a)에서 발산되는 전열에 의해 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)의 파이프 성형구간(PA)을 열간 압착하여 파이프(P) 형상으로 성형한다.
이때, 압착금형(23a)는 적층된 연속 복합섬유 원단층((HFL, LFL)의 열간 압착공정시에는 방열 압착판에 밀착되어 가압하고, 방열 압착판을 통한 열간 압착된 연속 복합섬유 원단층((HFL, LFL)의 냉각시에는 방열 압착판과 상하 이격되게 분리되는 관계로, 냉각시 방열 압착판과 분리되어 함께 냉각되지 아니하므로 열 보존성이 확보되어 열손실이 최소화되고, 또 추후 열간 압착시 가열 시간의 단축이 가능하다.
그리고, 상기 파이프 형상으로 열간 압축된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)의 냉각 압착공정시에는, 도 6과 같이 방열 압착편(23b)은 압착금형(23a)의 압착면에서 설정간격으로 이격된 상태에서, 탄지부재(23c)를 통해 제공되는 탄지력에 의해 파이프 형상으로 열간 압축된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)을 냉각하게 된다.
본 실시예에서는 상기 냉간 압착공정시, 방열 압착판(23b) 내에 냉매를 순환시켜, 파이프 형상으로 열간 압축된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)과 밀착된 방열 압착판(23b)을 냉각하는 냉매 순환관로(23b-c)와, 방열 압착판(23b)에 냉풍을 토출시켜 방열 압착판(23b)을 냉각하는 공냉식 냉각구조를 마련한다.
여기서, 상기 공냉식 냉각구조는 상기 압착금형(23a) 내에 형성된 냉풍 순환관로(23a-aa)와, 상기 방열 압착판(23b)의 이면과 마주하는 압착금형(23a)의 압착면에 형성되며, 냉풍 순환관로(23a-aa)를 따라 이동하는 냉풍을 하부에 형성된 방열 압착판(23b)의 이면으로 토출하는 복수의 분사공(23a-ab)을 포함한다.
또한, 상기 방열 압착판(23b)의 이면에는 복수의 방열편(23b-b)들이 형성되어 방열편(23b-b)들을 통해 냉풍과의 접촉면적을 증대시켜서, 파이프 형상으로 열간 압축된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)과 밀착된 방열 압착판(23b)이 보다 신속히 냉각되어 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)의 열기를 배출하도록 한다.
따라서, 상기 열간 압착부(20)는 도 5와 같이 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)의 열간 압착과정에서는 압착블록(23a)과 방열 압착판(23b)이 함께 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)을 열간 압착시켜 파이프 형상으로 안정되게 가압 성형한다.
그리고, 냉간 압착공정시 도 6과 같이 방열 압착판(23b) 만이 파이프 형상으로 성형된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)에 밀착되어 파이프 형상으로 성형된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)의 안정적인 냉각과 냉각과정에 연속 복합섬유 원단층의 조직이 흐트려지는 현상을 방지하고, 또 급속 냉각된 방열 압착판(23b)의 열교환작용에 의해 파이프의 급속 냉각이 도모된다.
한편, 상기 상부 연속 복합섬유 원단층(HFL)과 하부 연속 복합섬유 원단층(LFL)은 평면에서 볼 때, 도 7c와 도 8에서 보는 바와 같이 맨 내측구간에는 성형코어(24b)를 진입시켜 열간 압착금형(23a)에 의해 열간 압착되어 파이프(P)로 성형되는 파이프 성형구간(PA)이 형성되고, 양측 가장자리에는 변사구간(SA)이 형성된다.
본 실시예에서는 상기 압착 성형부(20)와 배출 롤러부(30) 사이에는 열간 압착에 의해 파이프(P)가 성형된 파이프 성형구간(PA)과, 상기 파이프 성형구간(PA)의 양편에 형성된 변사구간(SA) 사이를 길이방향으로 제단하는 제단부(60)를 형성한다.
본 실시예에 따르면, 상기 제단부(60)는 제단날(61)을 고속 회전시켜 배출롤러부(30)에 의해 길이방향으로 견인하여 이동하며, 지지롤러(62)에 의해 지지된 연속 복합섬유 원단층(HFL, LFL)의 파이프 성형구간(PA)과 변사구간(SA) 사이를 길이방향으로 제단한다.
이때, 상기 변사구간(SA)은 롤 압착 이송이 가능한 평면구조를 갖고, 상기 변사구간(SA)에서 제단된 파이프 성형구간(PA)은 복수의 파이프(P)들이 성형하여 형성된 입체적인 형태를 갖는다.
그리고, 상기 파이프 성형구간(PA)에서 제단된 변사구간(SA)은 배출롤러부(30)의 배출롤러(30)에 의해 롤 압착된 상태로 길이방향으로 이송되어, 도 2와 도 3과 같이 하부에 형성된 수집함(W)에 수집되고, 파이프(P)들이 성형된 파이프 성형구간(SA)은 일측에 형성된 배출 컨베이어부(C)로 이동하여 배출된다.
그리고, 상기 파이프 성형구간(SA)에 성형된 파이프(P)들은 추후 절단장치를 통해 절단되어서, 낱개의 파이프로 분할 구성된다.
그리하여, 본 실시예에 따른 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치(1)는 연속 복합섬유 원단(F)들을 롤 이송방식을 통해 연속적으로 이동 및 배출시키면서, 열간 압착부(20)에 마련된 독특한 성형코어의 삽입 및 취출구조와, 열간 압착구조를 통해 파이프 성형구간을 중공형태의 파이프 형상으로 성형하여 배출하고, 결과적으로 파이프의 성형에 따른 신속성과 연속성의 확보가 가능하다.
1. 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치
10. 공급롤러부 11. 상부 공급롤러
12. 하부 공급롤러
20. 열간 압착부 21. 하부 베이스
22. 승강 베이스 23. 열간 압착금형
23a. 압착블록 23a-aa. 냉풍 순환관로
22a-ab. 토출구
23b. 방열 압착판 23b-a. 발열판
23b-b. 방열편 23b-c. 냉매 순환관로
23c. 탄지부재
24. 성형코어 진퇴유닛 24a. 구동유닛
24b. 성형코어 24c. 승강부재
30. 배출롤러부 31. 배출롤러
40. 함침처리부
50. 압착롤러부 51, 52. 압착롤러
60. 제단부 61, 제단날
62. 지지롤러
HFL. 상부 연속 복합섬유원단 LFL. 하부 연속 복합섬유원단
P. 파이프
PA. 파이프 성형구간 SA. 변사구간

Claims (7)

  1. 상하 이격된 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층 사이에 성형코어를 진입시킨 다음, 상기 성형코어가 개재된 연속 복합섬유 원단층을 열간 압착시켜 성형코어가 삽입된 중공 파이프를 성형하는 압착 성형부와;
    하부 성형층을 형성하는 하부 연속 복합섬유 원단층과; 상부 성형층을 형성하는 상부 연속 복합 섬유층을 압착 성형부에 상하 이격된 상태로, 압착 성형부에 길이방향으로 연속하여 공급하는 공급롤러부; 및
    상기 압착 성형부에 의해 파이프 성형구간의 외측에 형성된 변사 처리구간을 롤 압착시켜, 파이프 성형구간과 함께 길이방향으로 연속하여 배출하는 배출 롤러부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 압착 성형부는 상부 연속 복합섬유 원단층을 지지하는 지지 베이스와;
    상기 지지 베이스의 상부에 승강구조로 배치되는 승강 베이스와;
    상기 승강 베이스와 지지 베이스 사이에 설치되어, 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층을 열간 압착하는 열간 압착금형; 및
    상기 열간 압착금형에 의해 열간 압착되는 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층 사이에 성형코어를 진입시켜, 열간 압착에 의해 성형되는 파이프 내에 중공부를 형성하고, 파이프의 성형이 완료되면 파이프에서 성형코어를 제거하는 성형코어 삽입유닛을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 각 열간 압착금형은, 상기 승강 베이스, 또는 지지 베이스, 또는 이들 양자에 각각 고정되는 압착블록과;
    상기 압착블록에 이격하여 설치되어, 연속 복합섬유 원단층을 면상 압착하는 방열 압착판과;
    상기 방열 압착판을 탄지하여 압착블록의 압착면에서 방열 압착판을 탄력적으로 이격시키는 탄지부재; 및
    상기 방열 압착판의 압착면에 형성되어 압착된 연속 복합섬유 원단층에 전열을 발산하는 발열판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 성형코어 삽입유닛은 성형코어를 종방향으로 진퇴시켜, 상부 연속 복합섬유 원단층과 하부 연속 복합섬유 원단층 사이에 성형코어를 진입시키고, 성형이 완료된 파이프의 중공부에서 성형코어를 종방향으로 후퇴시켜 배출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 공급롤러부의 전방에는 연속 복합섬유 원단층을 형성하는 연속 복합섬유 원단을 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지가 저장된 함침조를 통과시켜서 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지에 함침하는 함침 처리부가 형성되는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 함침 처리부와 공급롤러부 사이에는, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지가 함침 처리된 연속 복합섬유 원단을 압착하는 압착롤러부가 배치된 것을 특징으로 하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 압착 성형부와 배출 롤러부 사이에는, 열간 압착에 의해 파이프가 성형된 파이프 성형구간과 상기 파이프 성형부의 양편에 형성된 변사구간 사이를 길이방향으로 제단하는 제단부가 형성된 구성된 것을 특징으로 하는 연속 복합섬유를 이용한 파이프 성형장치.
KR1020170045257A 2017-04-07 2017-04-07 연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치 KR20180113759A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170045257A KR20180113759A (ko) 2017-04-07 2017-04-07 연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170045257A KR20180113759A (ko) 2017-04-07 2017-04-07 연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180113759A true KR20180113759A (ko) 2018-10-17

Family

ID=64099460

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170045257A KR20180113759A (ko) 2017-04-07 2017-04-07 연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20180113759A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113043568A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种预浸料热熔浸润模具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113043568A (zh) * 2019-12-26 2021-06-29 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种预浸料热熔浸润模具
CN113043568B (zh) * 2019-12-26 2022-05-17 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 一种预浸料热熔浸润模具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101933915B1 (ko) 복합 섬유 시트의 열간 압착 성형장치
US8678809B2 (en) Apparatus for producing reinforcing fiber molding
CN109228408B (zh) 纤维强化的树脂基材或树脂成形体的制造方法以及该制造方法中使用的塑化吐出机
CN103781619B (zh) 纤维强化树脂片的制造方法及其制造装置
JPS61220803A (ja) 薄肉の長尺パーティクルボードの連続製造装置
CN104943196A (zh) 连续纤维热塑性预浸带的生产设备
CN113183492B (zh) 一种不锈钢/碳纤维/不锈钢层合板辊压工艺
KR20180113759A (ko) 연속 복합섬유를 이용한 중공 파이프 성형장치
CN111196062A (zh) 用连续压缩模塑法形成的具有多孔芯的复合材料层压结构
CN108248074A (zh) 一种连续纤维增强热塑性复合材料的生产系统及工艺
US5549773A (en) Woven preform/magnetic press process for thermoplastic honeycomb cores
JP5322594B2 (ja) 断面の異なる複合材型材の連続成形方法
CA2911697C (en) System for forming stacks of composite materials
WO2021193268A1 (ja) 複合材料成形品の製造方法及び製造装置
JP3876276B2 (ja) 熱可塑性樹脂プリプレグシート材の製造装置及びその製造方法
KR101517477B1 (ko) 직접함침법 및 더블 벨트 프레스 장치를 이용한 연속 섬유 강화 폴리유산 복합소재의 제조방법 및 제조장치
KR101757166B1 (ko) 복합시트 제조 장치 및 제조 방법
JP3402481B2 (ja) プリプレグ材料の成形装置
CN107475982B (zh) 一种高性能纤维混纺机织布边缘处理装置
KR20120007858A (ko) 수지복합강판의 제조장치 및 그 제조방법
KR20070060710A (ko) 마이크로웨이브를 이용한 열간 압축장치
CN105946252A (zh) 蜂窝状织物复合热塑片材及压塑成型拉杆箱箱壳加工方法
EP4299273A1 (en) Heat transfer system with improved efficiency for composite panel production
US20230249419A1 (en) Armor preparation method and system
TWI765151B (zh) 防止打皺的喇叭振動片之製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right