KR20190069902A - Apparatus and method of manufacturing fiber reinforced composite - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 설정 단면 형상을 갖는 부재를 성형함에 있어 굴곡물성을 향상시키고 복잡한 표면 형상까지 구현이 가능한 섬유강화 복합재 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. Embodiments of the present invention relate to an apparatus and a method for manufacturing a fiber-reinforced composite material capable of improving flexural properties and complicated surface shapes when forming a member having a predetermined cross-sectional shape by using a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material.
섬유강화 복합재는 자동차, 항공, 전자, 건설, 스포츠 레저 및 국방 산업 등과 관련하여 산업재료로서 각광을 받고 있으며, 성형 공정에서 그 조성을 비교적 자유롭게 변화시킬 수 있는 장점이 있다.Fiber-reinforced composites have been attracting attention as industrial materials in automobile, aviation, electronics, construction, sports leisure and defense industries, and have the advantage of being able to change the composition relatively freely in the molding process.
구체적으로는 섬유강화 복합재는 두 가지 이상 소재가 복합적으로 이루어진 재료로서, 예를 들어 Glass, Carbon Fiber 등의 강화재가 고분자 수지 등의 모재에 둘러 쌓여 있는 구조를 갖는다.Specifically, the fiber-reinforced composite material is a composite material composed of two or more materials. For example, a reinforcing material such as glass or carbon fiber is surrounded by a base material such as a polymer resin.
섬유강화 복합재는 섬유 길이에 따라 단섬유, 장섬유, 연속섬유복합재로 구분될 수 있다. 섬유 길이가 길어질수록 복합재 물성이 향상되나 가공이 어려우며 형태의 자유도가 낮아진다. 그래서 일방향 연속섬유강화 복합재는 테이프 형태로 많이 제공되는데, 이를 'UD 테이프(Unidirectional Tape)'라 한다. UD 테이프는 열가소성 수지에 강화재를 일방향으로 함침시켜 테이프 형태로 감아 제작된다. Fiber-reinforced composites can be classified into short, long, and continuous fiber composites according to fiber length. The longer the fiber length, the better the physical properties of the composite, but it is difficult to process and the degree of freedom of shape is lowered. Therefore, unidirectional continuous fiber reinforced composite materials are often provided in the form of a tape, which is called "UD tape (Unidirectional Tape)". UD tapes are fabricated by impregnating a thermoplastic resin with a reinforcement in one direction and winding it in a tape form.
이러한 일방향 연속섬유강화 복합재는 기계적 물성이 우수하여 구조강성을 보강하기 위한 용도로 활용도가 크다.Such unidirectional continuous fiber reinforced composite materials are excellent in mechanical properties and thus are utilized for reinforcing structural rigidity.
다만, 일방향 연속섬유강화 복합재는 테이프 또는 시트 형태로 제공되고 있으며, 중공을 갖는 다양한 단면 형상(예: 사각형, 원형 등)의 제품 또는 중공이 없는 중실의 단면 형상을 갖는 제품(이하, '프로파일 부재'라 함)으로 재성형하는 기술에 관심이 높아지고 있다. However, the one-way continuous fiber reinforced composite material is provided in the form of a tape or a sheet, and may be a product having various cross-sectional shapes (e.g., rectangular, circular, etc.) (Hereinafter referred to as " molds ").
일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 성형되는 프로파일 부재의 경우 인발 공정을 통해 제조될 수 있다. 그런데 이렇게 제조된 프로파일 부재는 장비방향(machine direction, MD)을 따라 섬유가 배향되어 우수한 물성을 보이지만, 축방향(transverse direction, TD)으로는 섬유의 배열이 없어 물성이 현저히 저하되는 문제가 있다. In the case of a profile member molded using a unidirectional continuous fiber-reinforced composite, it can be produced through a drawing process. However, the profile member manufactured in this way exhibits excellent physical properties due to the orientation of the fibers along the machine direction (MD), but has a disadvantage in that physical properties are significantly deteriorated in the transverse direction (TD) due to absence of fibers.
이러한 문제점을 해결하기 위해 프로파일 부재의 횡방향 물성을 강화시키는 방법으로 편조(braiding)법이 소개되어 있지만, 고가의 장비가 필요하며 공정이 어렵고 공정속도가 느린 단점이 있다.In order to solve such a problem, a braiding method has been introduced as a method of enhancing the lateral property of the profile member, but expensive equipment is required, and the process is difficult and the process speed is slow.
본 발명과 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0009888호(2013.01.23. 공개)가 있으며, 상기 선행문헌에는 열가소성 수지 복합 재료 성형품의 성형 방법에 관한 기술이 개시되어 있다.A prior art related to the present invention is Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0009888 (published on March 23, 2013), which discloses a technique for molding a molded article of a thermoplastic resin composite material.
본 발명의 목적은 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 프로파일 부재를 성형함에 있어 굴곡물성을 향상시키면서 복잡한 표면 형상까지 구현이 가능한 섬유강화 복합재 연속 제조 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a continuous fiber-reinforced composite material manufacturing apparatus capable of realizing complex surface shapes while improving flexural properties in forming a profile member by using a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material.
본 발명의 다른 목적은 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 프로파일 부재를 성형함에 있어 굴곡물성을 향상시키면서 복잡한 표면 형상까지 구현이 가능한 섬유강화 복합재 연속 제조 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a method for continuously manufacturing a fiber-reinforced composite material which can realize a complicated surface shape while improving flexural properties in forming a profile member by using a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention which are not mentioned can be understood by the following description and more clearly understood by the embodiments of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
본 발명의 일 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치는, 일방향 연속섬유강화 복합재를 권출하여 공급하는 공급부, 상기 공급부에서 공급된 일방향 연속섬유강화 복합재를 예열하는 예열부, 상기 예열부에서 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 공급받아 프로파일 부재를 성형하는 몰딩부, 상기 몰딩부에서 성형된 프로파일 부재를 공급받으며, 장섬유 복합재를 이용하여 프로파일 부재에 표면 형상부를 형성하는 압출부, 및 상기 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 커팅하는 커팅부를 포함한다.The apparatus for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention includes a supply unit for supplying and supplying a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material, a preheating unit for preheating the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material supplied from the supply unit, An extrusion portion for receiving a continuous fiber-reinforced composite material and forming a profile member, a extrusion portion for receiving a profile member formed by the molding portion and forming a surface portion on the profile member by using a long fiber composite material, And a cutting portion for cutting the formed profile member.
이때, 상기 몰딩부와 상기 압출부의 사이에 위치하며, 상기 몰딩부에서 성형된 프로파일 부재를 인취하는 제1 인취부를 더 포함한다.At this time, a first touched portion positioned between the molding portion and the extrusion portion and pulling the formed profile member from the molding portion is further included.
또한, 상기 압출부와 상기 커팅부의 사이에 위치하며, 상기 압출부를 거쳐 제공되는 상기 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 인취하는 제2 인취부를 더 포함한다. The apparatus further includes a second pulling portion located between the extrusion portion and the cutting portion and pulling the profile member coated with the surface shape portion provided through the extrusion portion.
또한, 상기 공급부는, 상기 예열부로 공급되는 일방향 연속섬유강화 복합재의 장력을 조절할 수 있다. In addition, the supply unit may adjust the tension of the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material supplied to the preheating unit.
또한, 상기 예열부는, 일방향 연속섬유강화 복합재를 상기 몰딩부에 적절히 투입하기 위한 가이드를 포함할 수 있다.The preheating unit may include a guide for appropriately feeding the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material to the molding portion.
또한, 상기 몰딩부는, 상기 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 가열하여 상기 프로파일 부재로 성형하는 히팅부, 및 상기 성형된 프로파일 부재를 냉각하는 쿨링부를 포함한다.The molding unit may include a heating unit for heating the preheated unidirectional continuous fiber-reinforced composite material to form the preheated continuous fiber-reinforced composite material into the profile member, and a cooling unit for cooling the formed profile member.
또한, 상기 압출부는, 섬유와 열가소성 수지를 혼합하는 혼합부, 및 상기 혼합부에서 혼합된 섬유와 고분자 수지를 공급받아 장섬유 복합재를 형성하되, 상기 프로파일 부재에 표면에 장섬유 복합재를 도포하여 상기 표면 형상부를 형성하는 금형부를 포함한다.The extruding portion may include a mixing portion that mixes the fibers and the thermoplastic resin, and a long fiber composite material that is supplied with the mixed fibers and the polymer resin in the mixing portion, wherein the long fiber composite material is applied to the surface of the profile material, And a mold portion for forming a surface shape portion.
본 발명의 다른 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 방법은, (a) 일방향 연속섬유강화 복합재를 권출하여 공급하는 공급단계, (b) 상기 공급된 일방향 연속섬유강화 복합재를 예열하는 예열단계, (c) 상기 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 공급받아 프로파일 부재를 성형하는 몰딩단계, (d) 장섬유 복합재를 이용하여 상기 성형된 프로파일 부재의 표면에 표면 형상부를 형성하는 압출단계, 및 (e) 상기 표면 형상부가 형성된 프로파일 부재를 커팅하는 커팅단계를 포함한다.The method for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to another embodiment of the present invention includes the steps of (a) feeding and supplying a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material, (b) preheating the supplied unidirectional continuous fiber- (D) an extrusion step of forming a surface part on the surface of the formed profiled member by using a long fiber composite, and (e) a step of extruding the unidirectional continuous fiber- And a cutting step of cutting the profile member having the surface shape portion formed thereon.
상기 (a) 단계에서, 상기 일방향 연속섬유강화 복합재는, 유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 중 적어도 하나인 섬유와, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나인 열가소성 수지를 포함한다.In the step (a), the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material may be formed of at least one fiber selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and basalt fiber, and polypropylene, polyamide, polyester , A polyol resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and a polymethyl methacrylate resin.
또한, 상기 (c) 단계 이후에, 상기 성형된 프로파일 부재를 인취하는 제1 인취단계를 더 포함할 수 있다.Further, after the step (c), the method may further include a first take-in step of pulling the formed profile member.
또한, 상기 (d) 단계 이후에, 상기 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 인취하는 제2 인취단계를 더 포함할 수 있다. Further, after the step (d), the method may further include a second drawing step of drawing the profile member coated with the surface shape portion.
또한, 상기 (d) 단계에서, 상기 장섬유 복합재는, 유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 중 적어도 하나인 섬유와, 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나인 열가소성 수지를 포함한다. In the step (d), the long fiber aggregate may be formed of at least one fiber selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, and basalt fiber, and at least one fiber selected from the group consisting of polypropylene, polyamide, polyester , A polyol resin, an acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and a polymethyl methacrylate resin.
본 발명의 실시예에 의하면 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 프로파일 부재를 성형함에 있어 굴곡물성을 향상시키면서 복잡한 표면 형상까지 구현이 가능한 장점이 있다. According to the embodiment of the present invention, when forming the profile member using the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material, it is possible to realize a complicated surface shape while improving the flexural properties.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면 편조(braiding)법에 비해 고가의 장비가 요구되지 않아 비용이 저렴하며, 비교적 공정이 간단하며 연속공정이기 때문에 비연속공정인 편조(braiding)과 비교해 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the embodiment of the present invention, since expensive equipment is not required compared to the braiding method, the cost is low, the process is relatively simple, and the process is continuous. Therefore, productivity is improved compared with the braiding process There is an advantage that can be made.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치를 간략히 도시한 개념도이다.
도 2 내지 도 4는 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 성형한 프로파일 부재의 다양한 단면 형상을 보여주는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치에 의해 제조된 섬유강화 복합재를 간략히 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치에 의해 제조된 섬유강화 복합재의 표면보강부의 복잡한 형상을 보여주는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다. 1 is a conceptual view briefly showing an apparatus for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 2 to 4 are views showing various cross-sectional shapes of a profile member formed using a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material.
5 is a cross-sectional view briefly showing a fiber-reinforced composite material produced by the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing a complicated shape of a surface reinforcement portion of the fiber-reinforced composite material manufactured by the apparatus for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.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. Further, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, the terms first, second, A, B, (a), (b), and the like can be used. These terms are intended to distinguish the components from other components, and the terms do not limit the nature, order, order, or number of the components. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; intervening "or that each component may be" connected, "" coupled, "or " connected" through other components.
또한, 본 발명을 구현함에 있어서 설명의 편의를 위하여 구성요소를 세분화하여 설명할 수 있으나, 이들 구성요소가 하나의 장치 또는 모듈 내에 구현될 수도 있고, 혹은 하나의 구성요소가 다수의 장치 또는 모듈들에 나뉘어져서 구현될 수도 있다.The present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. As shown in FIG.
이하의 설명에서, '일방향 연속섬유강화 복합재'는 테이프 형태로 제공되는 UD 테이프(Unidirectional Tape)를 의미하며, 이는 열가소성 수지에 보강용 섬유를 일방향으로 함침시켜 제공되는 중간재를 말한다.In the following description, 'unidirectional continuous fiber reinforced composite material' refers to a UD tape (Unidirectional Tape) provided in the form of a tape, which means an intermediate material provided by impregnating a reinforcing fiber into a thermoplastic resin in one direction.
또한, 이하의 설명에서 '프로파일 부재'는 테이프 형태로 제공되는 일방향 연속섬유강화 복합재를 다양한 단면 형상(예: 사각형, 원형 등)의 제품으로 성형한 제품을 의미한다.In the following description, the term 'profile member' refers to a product obtained by molding a one-way continuous fiber-reinforced composite material provided in a tape form into a product having various cross-sectional shapes (for example, rectangular, circular, etc.).
다만, 이와 같이 제공된 프로파일 부재는 장비방향(machine direction, MD)을 따라 섬유가 배향되어 물성이 우수하나, 축방향(transverse direction, TD)으로는 섬유의 배열이 없어 물성이 현저히 낮은 단점이 있었다.However, the profile member provided in this manner has disadvantages in that the fiber is oriented along the machine direction (MD), and the physical properties are excellent, but the fiber direction is not arranged in the transverse direction (TD).
이하에서 설명될 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치 및 제조 방법은 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 프로파일 부재를 성형함에 있어 굴곡물성을 향상시키고 복잡한 표면 형상까지 구현이 가능하다.The apparatus and method for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention to be described below can improve the bending property and realize a complex surface shape when forming the profile member using the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치를 간략히 도시한 개념도이다.1 is a conceptual view briefly showing an apparatus for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 장치(1000)는 공급부(100), 예열부(200), 몰딩부(300), 인취부(이하, '제1 인취부'라 함)(400) 압출부(500), 그리고 커팅부(600)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an
공급부(100)는 일방향 연속섬유강화 복합재를 권출하여 공급하도록 구성될 수 있다.The
여기서, 일방향 연속섬유강화 복합재(1)는 UD 테이프(Unidirectional Tape)를 말하는데, 열가소성 수지에 보강용 섬유를 일방향으로 함침시켜 제공되는 중간재를 의미한다.Here, the uni-directional continuous fiber-reinforced
이러한 일방향 연속섬유강화 복합재(1)는 프로파일 부재(3)의 원재료로 이용되는데, 공급부(100)에 구성되는 크릴(creel) 등의 장치를 통해 권출되어 예열부(200)로 공급될 수 있다. The continuous unidirectional fiber-reinforced
이때, 공급부(100)는 예열부(200)로 공급되는 일방향 연속섬유강화 복합재(1)의 장력을 조절할 수 있는데, 바람직하게는 일정한 장력이 유지될 수 있도록 제어해줄 수 있다. At this time, the
일방향 연속섬유강화 복합재(1)(즉, UD 테이프)는 보강용 섬유에 열가소성 수지가 함침되어 제조된 소재일 수 있다. 예를 들어, 이때의 섬유는 유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 중 적어도 하나인 것이 좋다. 다만, 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 관용적으로 알려진 보강용 섬유라면 제한 없이 이용할 수 있다. 그리고 이때의 열가소성 수지는 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나일 수 있다. 일 예로서, 일방향 연속섬유강화 복합재(1)는 전체 중량 대비 섬유의 중량비가 50 중량% 내지 70 중량%인 것이 좋으며, 이에 한정되지 않는다.The unidirectional continuous fiber-reinforced composite material 1 (i.e., UD tape) may be a material produced by impregnating a reinforcing fiber with a thermoplastic resin. For example, the fiber may be at least one of glass fiber, carbon fiber, and basalt fiber. However, the present invention is not limited thereto, and any reinforcing fiber known as necessity may be used without limitation. The thermoplastic resin may be at least one of polypropylene, polyamide, polyester, polyol, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and polymethyl methacrylate. As one example, the unidirectional continuous fiber-reinforced
예열부(200)는 공급부(100)에서 공급된 일방향 연속섬유강화 복합재(1)를 소정의 예열온도로 예열하도록 구성될 수 있다. 예열부(200)의 예열온도는 특정 온도 범위로 제한되지 않으며, 후술할 몰딩부(300)의 가열온도보다 상대적으로 낮은 온도 범위 내에서 정해질 수 있다. The preheating
예열부(200)에서 소정의 예열온도로 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재(1)는 몰딩부(300)로 투입된다. The unidirectional continuous fiber-reinforced
구체적으로는, 예열부(200)는 일방향 연속섬유강화 복합재를 후술할 몰딩부(300)에 적절히 투입하기 위한 가이드를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 예열부(200)의 말단 부분에는 몰딩부(300) 금형에 대해 위치별로 원하는 양을 투입할 수 있도록 조절하는 수단이 구비되는데 이를 가이드라 지칭한다.Specifically, the preheating
몰딩부(300)는 예열부(300)에서 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재(1)를 공급받아 프로파일 부재(3)를 성형하도록 구성될 수 있다. The
몰딩부(300)에서는, 예열부(300)에서 소정의 예열온도로 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재(1)를 통과시키며 사용자가 목표하는 형상(이하, '설정 단면 형상'이라 함)을 갖는 프로파일 부재로 성형한다. In the
구체적으로는, 몰딩부(300)는 히팅부(310)와 쿨링부(330)를 포함한다. Specifically, the
히팅부(310)는 예열부(200)에서 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재(1)를 가열하여 형상을 잡아주는(즉, 프로파일 부재로 성형하는) 작업을 수행한다.The
또한, 쿨링부(330)는 히팅부(310)의 가열에 의해 성형된 프로파일 부재를 냉각하여 형태 안정성을 확보하는 작업을 수행한다. In addition, the
몰딩부(300)에서 성형 가능한 설정 단면 형상의 실시 형태들은 도 2 내지 도 4에 도시된다. 도 2는 사각형 중공(3a)을 갖는 사각형 단면 형상의 중공 프로파일 부재(3)를 보여주며, 도 3은 원형 중공(3a)을 갖는 원형 단면 형상의 중공 프로파일 부재(3)를 보여준다. 그리고 도 4는 네 모서리가 라운드 진 사각형 중공(3a)을 갖는 중공 프로파일 부재(3)를 보여주는데, 이때 중공 프로파일 부재(3)의 네 모서리 역시 라운드 진 형상을 가진다. 이와 같이 다양한 형상의 중공(3a)을 갖는 다양한 단면 형상의 중공 프로파일 부재(3)를 성형할 수 있다. 또한, 도 2 내지 도 4를 통해 도시되진 않았으나, 중공이 없는 단면, 즉 다양한 중실 단면을 갖는 여러 형태의 프로파일 부재를 성형할 수 있다.Embodiments of the set cross-sectional shape that can be formed in the
한편, 몰딩부(300)를 통해 성형된 프로파일 부재(3)는 장비방향(machine direction, MD)을 따라 섬유가 배향되어 물성이 우수하나, 축방향(transverse direction, TD)으로는 섬유의 배열이 없어 횡방향 물성이 낮다. 이에 따라, 프로파일 부재(3)의 횡방향 물성(이를 '굴곡물성'이라 함)을 향상시키고자 후술될 압출부(500)에서는 프로파일 부재(3)의 보강을 위해 표면 형상부(4, 도 5 참조)를 도포한다. On the other hand, the
한편, 몰딩부(300)와 압출부(500) 사이에는 몰딩부(300)에서 성형된 프로파일 부재(3)를 인취(Haul-off)하는 인취부(이를 '제1 인취부'라 함)(400)가 배치된다. 여기서, 제1 인취부(400)는 성형된 프로파일 부재(3)를 몰딩부(300) 출구 쪽으로 이송하기 위한 장비로서 전체 공정 라인의 구동력(driving force)을 제공하는 역할을 담당한다.Meanwhile, between the
또한, 필요에 따라 후술할 압출부(500)와 커팅부(600)의 사이에도 다른 하나의 인취부(이를 '제2 인취부'라 함)(미도시)를 더 배치할 수 있다. 이를 통해 섬유강화 복합재(5)의 이송에 필요한 구동력(driving force)을 더 제공할 수 있다.In addition, another pulling portion (also referred to as a 'second pulling portion') (not shown) may be further disposed between the
압출부(500)는 몰딩부(300)에서 성형된 프로파일 부재(3)를 공급받으며, 장섬유 복합재를 이용하여 프로파일 부재(3)에 표면 형상부(4, 도 5 참조)를 형성하도록 구성될 수 있다.The
여기서, 몰딩부(300)에서 성형된 프로파일 부재(3)의 표면에 장섬유 복합재를 이용하여 표면 형상부(4, 도 5 참조)를 도포하여 성형된 제품을 '섬유강화 복합재(5)'라 지칭한다.Here, a product formed by applying the surface shape portion 4 (see FIG. 5) to the surface of the
압출부(500)는 프로파일 부재(3)의 표면에 장섬유 복합재를 이용하여 표면 형상부(4, 도 5 참조)를 도포하기 위한 압출장치(extruder)를 말한다. The
이러한 압출부(500)는 혼합부(510)와 금형부(530)를 포함한다. 구체적으로는, 혼합부(510)는 장섬유 복합재를 조성하는 섬유와 열가소성 수지를 혼합하는 트윈 스크류(twin screw) 장비를 이용하거나 장섬유가 열가소성 수지에 미리 혼합되어 있는 LFT-G (Long Fiber-reinforced Thermoplastic Granule) 또는 SFT (Short Fiber-reinforced Thermoplastic) resin을 사용할 수 있다. 그리고 금형부(530)는 혼합부(510)에서 혼합된 섬유와 고분자 수지를 공급받아 프로파일 부재(3)의 표면에 장섬유 복합재를 이용하여 표면 형상부(4, 도 5 참조)를 도포하는 금형(die)을 말한다.The
이와 같이, 프로파일 부재(3)의 굴곡물성을 보강하기 위하여 표면에 장섬유 복합재를 도포하는 방식을 이용하는데, 프로파일 부재(3)를 성형하는 몰딩부(300)의 후미에 압출부(500)를 추가 배치할 수 있다.As described above, a method of applying the long fiber composite material to the surface is used in order to reinforce the bending property of the
이때, 장섬유 복합재를 이용하는 까닭은 일방향 연속섬유강화 복합재(1)로 성형된 프로파일 부재(3)의 표면에 랜덤 배향(random orientation) 된 섬유를 도포할 경우 횡방향 물성의 증대가 가능하기 때문이다. 이와 함께, 다소 복잡한 형태의 표면 형상 제조가 가능한 장점도 있다. At this time, the long fiber composite material is used because the lateral property can be increased when the randomly oriented fibers are applied to the surface of the
여기서, 장섬유 복합재는, 일방향 연속섬유강화 복합재(1)와 동일한 섬유 및 열가소성 수지를 포함할 수 있다. 예를 들어, 이때의 섬유는 유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 등을 이용할 수 있다. 그리고 이때의 열가소성 수지는 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나일 수 있다. 일 예로서, 장섬유 복합재는 전체 중량 대비 섬유의 중량비가 20 중량% 내지 30 중량%인 것이 좋으며, 10 중량% 내지 40중량%의 함량도 사용 가능하다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 일방향 연속섬유강화 복합재로 성형된 중공 프로파일 부재(3)와, 이의 표면에 장섬유 복합재를 이용하여 도포된 표면 형상부(4)를 포함하는 섬유강화 복합재(5)의 단면 형상을 보여준다.Here, the long fiber composite material may include the same fiber and thermoplastic resin as the one-way continuous fiber-reinforced
도 5에 도시된 바와 같이 표면 형상부(4)는 일정한 두께로 도포되어 중공 프로파일 부재(3)의 횡방향 물성을 보강할 수 있다. As shown in Fig. 5, the surface-shaped
이에 더하여, 도 6에 도시된 바와 같이 표면 형상부(4)는 사용자의 목적에 따라 다수의 돌기들이 외측으로 돌출된 다소 복잡한 형상을 가질 수 있는데, 이와 같이 다양한 표면 형상을 손쉽게 성형할 수 있는 장점이 있다. In addition, as shown in FIG. 6, the
커팅부(600)는 압출부(500)를 거쳐 완성된 섬유강화 복합재(5)를 원하는 길이로 절단하는 장치이다. 즉, 표면 형상부(4, 도 5 참조)가 도포된 중공 프로파일 부재(3)를 설정 길이로 절단한다. The cutting
한편, 전술한 바와 같이, 압출부(500)와 커팅부(600)의 사이에 제2 인취부(미도시)를 더 배치할 수 있는데, 이를 통해 부족한 인취력을 추가로 제공할 수 있다.Meanwhile, as described above, the second inserting portion (not shown) can be additionally disposed between the
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 방법을 간략히 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart briefly showing a method of manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 섬유강화 복합재 제조 방법은 일방향 연속섬유강화 복합재 공급단계(S110), 예열단계(S120), 몰딩단계(S130), 압출단계(S140), 그리고 커팅단계(S150)를 포함한다.Referring to FIG. 7, a method for manufacturing a fiber-reinforced composite material according to an exemplary embodiment of the present invention includes a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material supplying step S110, a preheating step S120, a molding step S130, an extrusion step S140, Step S150.
일방향One direction 연속섬유강화 복합재 공급단계(S110) The continuous fiber-reinforced composite material supply step (S110)
이 단계는 일방향 연속섬유강화 복합재 공급단계로서, 일방향 연속섬유강화 복합재를 권출하여 공급하는 공급단계에 해당한다. This step corresponds to the supply step of supplying unidirectional continuous fiber-reinforced composite material by feeding unidirectionally continuous fiber-reinforced composite material.
이 단계에서, 일방향 연속섬유강화 복합재는 UD 테이프(Unidirectional Tape)를 말하는데, 열가소성 수지에 보강용 섬유를 일방향으로 함침시켜 제공되는 중간재를 의미한다.At this stage, the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material refers to a UD tape (Unidirectional Tape), which means an intermediate material provided by impregnating a reinforcing fiber with a thermoplastic resin in one direction.
또한, 이 단계에서는 공급되는 일방향 연속섬유강화 복합재의 장력 제어가 가능할 수 있다. 바람직하게는 일정한 장력이 유지될 수 있도록 제어해줄 수 있다. In this step, it is also possible to control the tension of the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material to be fed. Preferably, a constant tension can be maintained.
일방향 연속섬유강화 복합재(즉, UD 테이프)는 보강용 섬유에 열가소성 수지가 함침되어 제조된 소재일 수 있다. 예를 들어, 이때의 섬유는 유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 중 적어도 하나인 것이 좋다. 다만, 이에 한정되지 않으며 필요에 따라 관용적으로 알려진 보강용 섬유라면 제한 없이 이용할 수 있다. 그리고 이때의 열가소성 수지는 폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나일 수 있다. The unidirectional continuous fiber reinforced composite material (i.e., UD tape) may be a material produced by impregnating reinforcing fibers with a thermoplastic resin. For example, the fiber may be at least one of glass fiber, carbon fiber, and basalt fiber. However, the present invention is not limited thereto, and any reinforcing fiber known as necessity may be used without limitation. The thermoplastic resin may be at least one of polypropylene, polyamide, polyester, polyol, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer, and polymethyl methacrylate.
예열단계(S120)In the preheating step S120,
이 단계는 예열단계로서, 이전 단계에서 공급된 일방향 연속섬유강화 복합재를 예열하는 단계에 해당한다.This step corresponds to a step of preheating the one-way continuous fiber-reinforced composite material supplied in the previous step as a preheating step.
이 단계에서는, 일방향 연속섬유강화 복합재를 소정의 예열온도로 예열할 수 있는데, 이때의 예열온도는 후술할 몰딩단계에서의 가열온도보다 상대적으로 낮은 온도 범위 내에서 정해질 수 있다. In this step, the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material can be preheated to a predetermined preheat temperature, wherein the preheat temperature can be set within a temperature range that is relatively lower than a heating temperature in a molding step to be described later.
한편, 예열단계를 수행하는 예열부(200, 도 1 참조)는 일방향 연속섬유강화 복합재를 몰딩부(300, 도 1 참조)에 적절히 투입하기 위한 가이드를 포함할 수 있다. 구체적으로는 가이드는 예열부(200, 도 1 참조)의 말단에 구비되어 몰딩부(300) 금형에 대해 위치별로 원하는 양을 투입할 수 있도록 조절하는 기능을 제공할 수 있다.Meanwhile, the preheating unit 200 (see FIG. 1) for performing the preheating step may include a guide for appropriately feeding the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material to the molding part 300 (see FIG. 1). Specifically, the guide may be provided at a distal end of the pre-heating unit 200 (see FIG. 1) to provide a function of adjusting a desired amount of the mold to the
몰딩단계Molding step (S130)(S130)
이 단계는 몰딩단계로서, 이전 단계에서 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 공급받아 프로파일 부재를 성형하는 단계에 해당한다.This step corresponds to the molding step, in which the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material preheated in the previous step is supplied to form the profile member.
이 단계에서는, 소정의 예열온도로 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 프로파일 부재로 성형한다. In this step, the unidirectional continuous fiber-reinforced composite preheated to a predetermined preheating temperature is formed into a profile member.
다만, 이 단계를 거쳐 성형된 프로파일 부재는 장비방향(machine direction, MD)을 따라 섬유가 배향되어 물성이 우수하나, 축방향(transverse direction, TD)으로는 섬유의 배열이 없어 횡방향 물성이 낮다. 따라서, 프로파일 부재의 횡방향 물성(즉, 굴곡물성)을 향상시키기 위해 후술될 압출단계(S140)에서 장섬유 복합재로 형성되는 표면 형상부를 도포할 수 있다.However, the profile members formed through this step have excellent physical properties due to the orientation of the fibers along the machine direction (MD), but the lateral properties are low due to the absence of fiber arrangement in the transverse direction (TD) . Therefore, in order to improve the lateral physical properties (i.e., flexural properties) of the profile member, the surface features formed of the long fiber composite material can be applied in the extrusion step (S140) to be described later.
한편, 몰딩단계 이후에는 프로파일 부재를 인취(Haul-off)하는 제1 인취단계가 더 포함될 수 있다. 제1 인취단계는 성형된 프로파일 부재를 이송하기 위한 공정으로서, 복합재의 이송에 필요한 구동력(driving force)을 제공할 수 있다. 그리고 만일 구동력이 부족할 경우 후술할 압출단계(S140)와 커팅단계(S150) 사이에 제2 인취단계를 더 추가할 수 있는데, 이를 통해 부족한 인취력을 보충할 수 있다. On the other hand, after the molding step, the first retrieving step of hauling off the profile member may be further included. The first retrieval step is a process for conveying the formed profiled member, which can provide the driving force necessary for conveying the composite. If the driving force is insufficient, the second take-in step may be further added between the extrusion step S140 and the cutting step S150, which will be described later.
압출단계Extrusion step (S140)(S140)
이 단계는 압출단계로서, 이전 단계에서 성형된 프로파일 부재의 표면에 장섬유 복합재를 이용하여 표면 형상부를 도포하는 단계에 해당한다.This step corresponds to a step of extruding the surface feature by applying a long fiber composite material to the surface of the profile member formed in the previous step.
이 단계에서는 이전의 몰딩단계에서 성형된 프로파일 부재를 공급받으며, 장섬유 복합재를 이용하여 프로파일 부재에 표면 형상부를 형성한다. In this step, the formed profile member is supplied in the previous molding step, and the surface feature is formed on the profile member using the long fiber composite material.
이 단계는 트윈 스크류 장비 등을 이용하여 장섬유 복합재를 조성하는 섬유와 열가소성 수지를 혼합하는 단계와, 혼합된 섬유와 고분자 수지를 이용하여 프로파일 부재의 표면에 표면 형상부를 도포하는 단계를 포함한다. 다만, 이 단계에서 트윈 스크류 장비 등을 이용하여 직접 혼합하지 않을 경우, LFT-G, SFT resin 등 미리 혼합된 수지(예: 펠렛 등)을 사용할 수 있다. This step includes the step of mixing the fibers constituting the long fiber composite material with the thermoplastic resin by using a twin screw apparatus or the like and the step of applying the surface features to the surface of the profile member by using the mixed fibers and the polymer resin. However, premixed resins such as LFT-G and SFT resin (eg, pellets) can be used if they are not directly mixed at this stage using twin screw equipments.
여기서, 장섬유 복합재를 이용하는 까닭은 일방향 연속섬유강화 복합재로 성형된 프로파일 부재의 표면에 랜덤 배향(random orientation) 된 섬유를 도포할 경우 횡방향 물성의 증대가 가능하기 때문이다. 이와 함께, 다소 복잡한 형태의 표면 형상 제조가 가능한 장점도 있다. 이때, 장섬유 복합재는, 일방향 연속섬유강화 복합재와 동일한 섬유 및 열가소성 수지를 포함할 수 있다. The reason for using the long fiber composite material is that the lateral property can be increased when the randomly oriented fiber is applied to the surface of the profile member formed of the unidirectional continuous fiber reinforced composite material. In addition, there is also an advantage in that a somewhat complicated surface shape can be produced. At this time, the long fiber composite material may include the same fiber and the thermoplastic resin as the one-way continuous fiber reinforced composite material.
커팅단계Cutting step (S150)(S150)
이 단계는 커팅단계로서, 이전 단계에서 표면 형상부가 형성된 프로파일 부재, 즉 섬유강화 복합재를 커팅하는 단계에 해당한다.This step is a cutting step, which corresponds to the step of cutting the profile member, i.e., the fiber-reinforced composite, having the surface features formed in the previous step.
이 단계에서는, 압출단계를 거쳐 제조된 섬유강화 복합재(5)를 원하는 길이로 절단한다. 즉, 장섬유 복합재로 형성된 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 설정 길이로 절단한다. In this step, the fiber-reinforced
상술한 바와 같이, 본 발명의 구성 및 작용에 따르면, 일방향 연속섬유강화 복합재를 이용하여 프로파일 부재를 성형함에 있어 굴곡물성을 향상시키면서 복잡한 표면 형상까지 구현이 가능한 장점이 있다. As described above, according to the structure and function of the present invention, it is possible to realize a complicated surface shape while improving flexural properties in forming a profile member by using the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material.
아울러, 편조(braiding)법에 비해 고가의 장비가 요구되지 않아 공정 비용이 저렴한 장점이 있으며, 비교적 공정이 간단하며 연속공정이기 때문에 비연속공정인 편조(braiding)과 비교해 비약적으로 생산성 향상에 도움을 줄 수 있다.In addition, it does not require expensive equipment compared with braiding method, and it has advantages of low process cost. Because it is relatively simple process and continuous process, it helps dramatically increase productivity compared with non-continuous braiding process. You can give.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the scope of the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is obvious that a transformation can be made.
S110: 일방향 연속섬유강화 복합재 공급단계
S120: 예열단계
S130: 몰딩단계
S140: 압출단계
S150: 커팅단계
1: 일방향 연속섬유강화 복합재(또는 UD 테이프)
3: 프로파일 부재
3a: 중공
4: 표면 형상부
5: 섬유강화 복합재
100: 공급부
200: 예열부
300: 몰딩부
310: 히팅부
330: 쿨링부
400: 인취부(또는 제1 인취부)
500: 압출부
510: 혼합부
530: 금형부
600: 커팅부
1000: 섬유강화 복합재 제조 장치S110: Supplying one-way continuous fiber reinforced composite material
S120: preheating step
S130: molding step
S140: Extrusion step
S150: Cutting step
1: Unidirectional continuous fiber reinforced composite material (or UD tape)
3: Profile member
3a: hollow
4:
5: Fiber reinforced composites
100:
200: preheating part
300: Molding part
310:
330: Cooling section
400: pull-in (or first-in)
500: Extrusion part
510:
530: mold part
600:
1000: Fiber reinforced composite material manufacturing equipment
Claims (11)
상기 공급부에서 공급된 일방향 연속섬유강화 복합재를 예열하는 예열부;
상기 예열부에서 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 공급받아 프로파일 부재를 성형하는 몰딩부;
상기 몰딩부에서 성형된 프로파일 부재를 공급받으며, 장섬유 복합재를 이용하여 프로파일 부재에 표면 형상부를 형성하는 압출부; 및
상기 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 커팅하는 커팅부;
를 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
A supply part for feeding and supplying the unidirectional continuous fiber-reinforced composite material;
A preheating unit for preheating the one-way continuous fiber-reinforced composite material supplied from the supply unit;
A molding part for receiving the unidirectional continuous fiber-reinforced composite preheated by the preheating part and forming a profile member;
An extruding portion that receives the formed profile member from the molding portion and forms a surface portion on the profile member using the long fiber composite material; And
A cutting part for cutting the profile member having the surface shape applied thereto;
Wherein the fiber reinforced composite material is a fiber reinforced composite material.
상기 몰딩부와 상기 압출부의 사이에 위치하며, 상기 몰딩부에서 성형된 프로파일 부재를 인취하는 제1 인취부;
를 더 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
The method according to claim 1,
A first pulling part located between the molding part and the extrusion part and pulling the profile member formed in the molding part;
Further comprising a fiber-reinforced composite material.
상기 압출부와 상기 커팅부의 사이에 위치하며, 상기 압출부를 거쳐 제공되는 상기 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 인취하는 제2 인취부;
를 더 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
3. The method of claim 2,
A second pulling part located between the extrusion part and the cutting part and pulling the profile member coated with the surface shape part provided through the extrusion part;
Further comprising a fiber-reinforced composite material.
상기 공급부는,
상기 예열부로 공급되는 일방향 연속섬유강화 복합재의 장력을 조절하는
섬유강화 복합재 제조 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the supply unit includes:
And controlling the tension of the one-way continuous fiber-reinforced composite material supplied to the preheating part
Fiber reinforced composite material manufacturing apparatus.
상기 몰딩부는,
상기 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 가열하여 상기 프로파일 부재로 성형하는 히팅부; 및
상기 성형된 프로파일 부재를 냉각하는 쿨링부;
를 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
The method according to claim 1,
The molding unit may include:
A heating unit for heating the preheated one-way continuous fiber-reinforced composite material to form the preheated unidirectional continuous fiber-reinforced composite material into the profile member; And
A cooling unit for cooling the formed profile member;
Wherein the fiber reinforced composite material is a fiber reinforced composite material.
상기 압출부는,
섬유와 열가소성 수지를 혼합하는 혼합부; 및
상기 혼합부에서 혼합된 섬유와 고분자 수지를 공급받아 장섬유 복합재를 형성하되, 상기 프로파일 부재에 표면에 장섬유 복합재를 도포하여 상기 표면 형상부를 형성하는 금형부;
를 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
The method according to claim 1,
The extrusion portion
A mixing part for mixing the fiber and the thermoplastic resin; And
A mold part for receiving the mixed fibers and the polymer resin in the mixing part to form a long fiber composite material, and applying a long fiber composite material to the surface of the profile material to form the surface shape part;
Wherein the fiber reinforced composite material is a fiber reinforced composite material.
(b) 상기 공급된 일방향 연속섬유강화 복합재를 예열하는 예열단계;
(c) 상기 예열된 일방향 연속섬유강화 복합재를 공급받아 프로파일 부재를 성형하는 몰딩단계;
(d) 장섬유 복합재를 이용하여 상기 성형된 프로파일 부재의 표면에 표면 형상부를 형성하는 압출단계; 및
(e) 상기 표면 형상부가 형성된 프로파일 부재를 커팅하는 커팅부;
섬유강화 복합재 제조 방법.
(a) a feeding step of feeding and supplying a unidirectional continuous fiber-reinforced composite material;
(b) a preheating step of preheating the supplied one-way continuous fiber-reinforced composite material;
(c) molding the preformed unidirectional continuous fiber-reinforced composite material to form a profile member;
(d) an extrusion step of forming a surface feature on the surface of the formed profiled member using a long fiber composite; And
(e) a cutting portion for cutting the profile member having the surface shape portion formed thereon;
A method for manufacturing a fiber reinforced composite material.
상기 (a) 단계에서,
상기 일방향 연속섬유강화 복합재는,
유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 중 적어도 하나인 섬유와,
폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나인 열가소성 수지를 포함하는
섬유강화 복합재 제조 방법.
8. The method of claim 7,
In the step (a)
The continuous unidirectional fiber-reinforced composite material is characterized in that,
A fiber which is at least one of glass fiber, carbon fiber and basalt fiber,
A thermoplastic resin which is at least one of polypropylene, polyamide, polyester, polyolinfin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and polymethyl methacrylate,
A method for manufacturing a fiber reinforced composite material.
상기 (c) 단계 이후에,
상기 성형된 프로파일 부재를 인취하는 제1 인취단계;
를 더 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
8. The method of claim 7,
After the step (c)
A first drawing step of drawing the formed profile member;
Further comprising a fiber-reinforced composite material.
상기 (d) 단계 이후에,
상기 표면 형상부가 도포된 프로파일 부재를 인취하는 제2 인취단계;
를 더 포함하는 섬유강화 복합재 제조 장치.
10. The method of claim 9,
After the step (d)
A second picking step of picking up the profile member to which the surface feature is applied;
Further comprising a fiber-reinforced composite material.
상기 (d) 단계에서,
상기 장섬유 복합재는,
유리섬유 (glass fiber), 탄소섬유 (carbon fiber), 현무암 섬유 (basalt fiber) 중 적어도 하나인 섬유와,
폴리프로필렌, 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리올리핀, 아크릴로나이트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 폴리메틸메타아클릴레이트 중 적어도 하나인 열가소성 수지를 포함하는
섬유강화 복합재 제조 방법.8. The method of claim 7,
In the step (d)
The long-
A fiber which is at least one of glass fiber, carbon fiber and basalt fiber,
A thermoplastic resin which is at least one of polypropylene, polyamide, polyester, polyolinfin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer and polymethyl methacrylate,
A method for manufacturing a fiber reinforced composite material.
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