KR20190102943A - 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치 - Google Patents

선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20190102943A
KR20190102943A KR1020180043022A KR20180043022A KR20190102943A KR 20190102943 A KR20190102943 A KR 20190102943A KR 1020180043022 A KR1020180043022 A KR 1020180043022A KR 20180043022 A KR20180043022 A KR 20180043022A KR 20190102943 A KR20190102943 A KR 20190102943A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mold
hull
reinforced composite
composite material
fiber reinforced
Prior art date
Application number
KR1020180043022A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102036184B1 (ko
Inventor
김현득
윤선희
Original Assignee
주식회사 하이인텍
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 주식회사 하이인텍 filed Critical 주식회사 하이인텍
Publication of KR20190102943A publication Critical patent/KR20190102943A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102036184B1 publication Critical patent/KR102036184B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B63B9/06—
    • 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
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/38—Automated lay-up, e.g. using robots, laying filaments according to predetermined patterns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/30—Vehicles, e.g. ships or aircraft, or body parts thereof
    • B29L2031/3067—Ships
    • B29L2031/307—Hulls

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치는 선체 형상 몰드, 상기 선체 형상 몰드를 상부에 고정하는 몰드 거치 유닛, 상기 선체 형상 몰드 거치 유닛의 양 끝단에 연결되어 좌우로 회전시켜 기 설정된 각도로 고정하는 포지셔너 및 상기 몰드 거치 유닛에 고정된 몰드 상에서 3축 이동하여 몰드의 표면에 섬유강화 복합재료를 적층하는 적층 유닛을 포함하며, 상기 몰드 거치 유닛은 베이스 및 상기 베이스의 상면에서 수직 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 선체 형상 몰드를 내부에서 지지하여 고정하는 소정의 간격으로 배치된 둘 이상의 보강 프로파일을 포함한다.

Description

선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치{FIBER REINFORCED COMPOSITE MATERIAL LAMINATING APPARATUS FOR SHIP BUILDING}
본 발명은 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 FRP와 같은 섬유강화 복합재료를 이용하여 선박을 건조할 때, 몰드의 표면에 섬유강화 복합재료를 자동으로 적층하는 장치에 관한 것이다.
경제 성장과 소득 증가에 따른 생활의 질적 향상과 더불어 다양한 레저 스포츠 시장이 성장하고 있다. 뿐만 아니라 세계적으로 국민소득이 3만 불 이상이 되면 육상레저활동에서 해양레저활동으로 여가패턴이 변화되는 양상을 보이고 있다. 이에 부응해서 이미 국내에서도 레저용 고속선의 일종인 중소형 크루저(cruiser) 등이 대표적인 차세대 레저용 선박으로 주목 받는 가운데 해당 선박의 항해범위 또한 평수해역을 넘어서 연근해와 대양에 이르기까지 점차 확대되고 있고, 그 제조방식에 있어서는 대량생산이 가능한 몰드(mold) 타입의 섬유강화 플라스틱(Fiber Glass reinforced Plastic, FRP) 선박이 관심을 끌고 있다.
FRP 선박이란 선체(hull) 등이 섬유강화 복합재료로 이루어진 선박을 총칭하며, 달리 GRP(Glass Reinforced Plastics) 선박이라고 불리기도 한다. 여기서 FRP란 유리섬유, 탄소섬유, 케블라 등의 방향족(芳香族) 나일론섬유와 불포화 폴리에스테르, 에폭시수지 등의 열경화성수지를 결합한 공지의 소재이며, 내구성, 내충격성, 내마모성이 우수하고 녹슬지 않으며 가공성이 뛰어나다는 장점을 보이고 있다. 이에 따라 FRP 선박은 강선 또는 목선과 비교해서 동일수준의 강도를 유지하면서도 한층 더 가볍게 설계 및 건조가 가능하고, 썩거나 부식되지 않아 수리 및 유지에 소모되는 비용이 적으며, 이음매(seam 또는 butt)가 없어 외관이 미려한 것은 물론 선체저항이 작아 선속면에서도 유리한 장점을 보인다.
종래 FRP선박을 제조하기 위해서는 목형 몰드(mold)가 사용되고 있으며, 통상 축소된 설계를 1:1로 설계 목형몰드를 제작하기 위한 전단계인 현도공정, 선체 및 하우스를 성형하기 위하여 금형틀과 같이 목형틀을 제작하는 단계인 목형 몰드 공정, 선박의 표면을 보호하고 외관의 미감을 주기 위하여 선박색상을 선택하여 몰드에 먼저 도포하는 도장공정, 도장을 끝낸 몰드 표면에 섬유강화 복합재료선박의 주 재료인 화이버글라스(fiberglass), 위빙클로스(woven cloth) 및 수지(resin)를 사용하여 기준에 적합한 두께와 강도 따라 섬유강화 복합재료를 적층하는 적층공정, 적층된 선체 외형의 내부에 구조적 지지를 위하여 고정 프레임 또는 섀시 등으로 보강골조를 짜는 골조공정 및 선체의 상하부 갑판을 형성하고 거주설비, 엔진탑재, 전기시설, 항해장비, 편의시설 등을 설치하여 제품을 완성하는 내장공정으로 이루어지는 일련의 건조공정을 통하여 건조되어 왔다.
하지만 종래의 FRP 적층 장치는 고정된 대상에 FRP를 적층하는 구조를 가진다. 하지만, 선박의 경우 유선형의 굴곡과 곡선을 가지기 때문에 몰드 표면에 FRP를 적층할 때, 고정되어 있는 경우 FRP를 몰드의 표면에 밀착되게 부착시기기 어렵다. 대한민국 등록특호공보 제10-1187456호는 FRP 선박을 제조하기 위한 몰드를 명시하고 있으나, 고정된 몰드 상에서 FRP를 적층하기 때문에, 유선형의 굴곡 적층 시 밀착하여 적층하기 어렵다.
대한민국 등록특허공보 제10-1187456호(2012. 9. 25)
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 몰드 표면에 FRP와 같은 섬유강화 복합재료를 적층할 때 몰드가 좌우로 회전되는 섬유강화 복합재료 자동 적층 구조를 활용하여 굴곡진 선박 형태를 제조할 수 있는 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 보다 분명해 질 것이다.
상기 목적은, 선체 형상 몰드, 상기 선체 형상 몰드를 상부에 고정하는 몰드 거치 유닛, 상기 선체 형상 몰드 거치 유닛의 양 끝단에 연결되어 좌우로 회전시켜 기 설정된 각도로 고정하는 포지셔너 및 상기 몰드 거치 유닛에 고정된 몰드 상에서 3축 이동하여 몰드의 표면에 섬유강화 복합재료를 적층하는 적층 유닛을 포함하며, 상기 몰드 거치 유닛은 베이스 및 상기 베이스의 상면에서 수직 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 선체 형상 몰드를 내부에서 지지하여 고정하는 소정의 간격으로 배치된 둘 이상의 보강 프로파일을 포함하는, 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치에 의해 달성된다.
여기서 상기 보강 프로파일은 상단부가 상기 고정된 선체 형상 몰드의 내부 형상에 대응하도록 형성되며, 상기 고정된 선체 형상 몰드의 형상 및 크기를 고려하여 개수가 조절되는 구조를 가질 수 있다.
바람직하게는, 상기 포지셔너는 상기 몰드 거치 유닛의 베이스의 일단에 결합된 구동부, 상기 몰드 거치 유닛의 베이스의 타단에 결합된 베어링부 및 상기 몰드 거치 유닛의 회전을 저지하고, 기 설정된 각도로 고정하는 앵글락을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 상기 선체 형상 몰드는 몰드를 구성하는 각 섹션의 골격을 나열하고, 가이드 섹션의 골격을 용접한 후 몰드 표면을 가압하여 곡률을 주어 섹션부에 붙이는 과정을 통해 제작될 수 있다.
바람직하게는, 상기 몰드 거치 유닛은 상기 베이스의 양 측단에 소정의 간격으로 배치되며, 상기 선체 형상 몰드를 고정하는 둘 이상의 유압 지그를 더 포함하여 구성될 수 있다.
본 발명에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치는 선체 형상의 몰드 표면에 섬유강화 복합재료를 적층하는 과정에서 몰드가 좌우로 자유롭게 회전하기 때문에 몰드의 유선형 표면에도 섬유강화 복합재료를 밀착하여 적층할 수 있어 섬유강화 복합재료 기반 선박의 내구성을 강화할 수 있다.
그리고 본 발명에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치는 둘 이의 보강 프로파일을 통해 선체 형상 몰드를 내부의 여러 위치에서 고정시켜 몰드의 뒤틀림 및 변형을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛, 포지셔너 및 수평 가이드를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 측면도이다.
도 5은 본 발명의 일 실시예에 따른 박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛의 다른 일례를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어 및 단어들은 실시예에서의 기능을 고려하여 선택된 용어들로서, 그 용어의 의미는 발명의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서 후술하는 실시예에서 사용된 용어는, 본 명세서에 구체적으로 정의된 경우에는 그 정의에 따르며, 구체적인 정의가 없는 경우는 당업자들이 일반적으로 인식하는 의미로 해석되어야 할 것이다.
본 발명에서 말하는 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치란 FRP(Fiber Reinforced Plastic)나 GRP(Glass Reinforced Plastic)같은 섬유강화 복합재료로 이루어진 선박을 건조하기 위하여 몰드의 표면에 섬유강화 복합재료를 자동으로 적층하는 장치를 말한다. 몰드는 선박을 건조하기 위해 선박과 동일한 형태를 가진 틀로서, 일반적으로 나무로 만들어진다. 구체적으로 섬유강화 복합재료선박 건조용 목조형틀을 제작하는 방법을 살펴보면 한판, 판재, 각목, 못, FRP판재 등으로, 만들고자 하는 제품의 형상과 동일한 목조형들(몰드)을 수작업 혹은 CNC 및 다축 가공로봇으로 만들고 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛, 포지셔너 및 수평 가이드를 도시한 도면이다.
도 3은 도 1의 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치는 몰드(M), 몰드 거치 유닛(10), 포지셔너(20) 및 적층 유닛(30)을 포함한다.
몰드(M)는 선체 형상을 가지며, 몰드 거치 유닛(10)의 상부에 고정되어 적층 유닛(30)에 의해 표면에 섬유강화 복합재료가 적층된다.
몰드 거치 유닛(10)은 선체 형상 몰드(M)를 상부에 고정하여, 적층 유닛(30)이 선체 형상 몰드(M) 표면에 섬유강화 복합재료를 적층 하도록 하는 구조로서, 보강 프로파일(11) 및 베이스(12)를 포함한다. 베이스(12)는 상단이 편평한 판 형태를 가진다. 그리고 베이스(12)는 선체 형상 몰드(M)와의 무게 비율을 맞추기 위해 복합소재 몰드 제작으로 설계될 수 있다.
보강 프로파일(11)은 베이스(12)의 상면에 수직 방향으로 연장되어 형성되며, 선체 형상 몰드(M)를 내부에서 지지하여 고정한다. 보강 프로파일(11)의 상단부(몰드와 접촉하는 부분)는 선체 형상 몰드(M) 내부의 형상에 대응하도록 형성되어, 보강 프로파일(11)의 상단부가 선체 형상 몰드(M) 내부를 접촉하여 지지한다. 그리고 둘 이상의 보강 프로파일(11)은 베이스(12)의 상면에서 소정의 간격을 두고 위치한다. 보강 프로파일(11)은 상부에 고정된 몰드(M)의 변형이 생기는 것을 방지하기 위한 구조이다. 바람직하게는, 보강 프로파일(11)은 몰드(M)의 내부 형상에 대응하는 역U자형태일 수 있다.
둘 이상의 보강 프로파일(11)이 선체 형상 몰드(M) 내부를 하부에서 지지하여, 몰드(M) 표면에 섬유강화 복합재료가 적층 될 때 섬유강화 복합재료의 하중에 의해 몰드의 변형이 생기는 것을 방지한다. 보강 프로파일(11)의 개수 및 간격은 몰드(M)의 형상 및 크기를 고려하여 조절될 수 있으며, 몰드(M) 표면에 적층된 섬유강화 복합재료의 하중을 고려하여 조절될 수 있다. 일례로서, 보강 프로파일(11)은 알루미늄(AL) 소재일 수 있다.
보강 프로파일(11)은 몰드(M)를 고정하기 위한 지그 또는 클램프 구조를 더 포함할 수 있다. 보강 프로파일(11)은 선체 형상의 몰드(M) 내부에서 지그 또는 클램프 구조를 통해 몰드를 고정한다.
포지셔너(20)는 몰드 거치 유닛(10)을 회전시켜 기 설정된 각도로 고정한다. 포지셔너(20)는 구동부(21) 및 베어링부(22)를 포함하며, 앵글락(미도시)을 더 포함할 수 있다.
포지셔너(20)는 몰드 거치 유닛(10)의 베이스(12)의 일단에 결합된 구동부(21)와 베이스(12)의 타단에 결합된 베어링부(22)로 이루어져 몰드 거치 유닛(10)을 좌우로 회전시킨다. 구동부(21)는 베이스(12)를 좌우 방향으로 회전시켜 고정 프로파일(11) 상에 고정된 선체 형상 몰드(M)를 여러 각도로 회전시킨다.
앵글락(미도시)은 구동부(21)에 의해 회전된 몰드 거치 유닛(10)의 각도를 고정하여 유지시킨다. 이 경우, 몰드 거치 유닛(10)을 원하는 각도로 회전시킨 상태에서 고정시킴으로써 몰드(M)의 원하는 부위에 섬유강화 복합재료를 적층할 수 있게 된다. 이때 앵글락(미도시)에는 큰 하중이 걸리지 않으며, 대부분의 최대 응력은 구동부(21) 및 베어링부(22)의 하우징에 발생한다. 이때 구동부(21) 및 앵글락(미도시)에 의해 몰드 거치 유닛(10)은 기 설정된 각도로 고정될 수 있다. 일례로서, 몰드 거치 유닛(10)은 -45도, 0도, 45도로 고정될 수 있다.
구동부(21) 및 베어링부(22)는 수평 가이드(40)를 통해 서로 연결될 수 있다. 구동부(21)와 베어링부(22)가 수평 가이드(40)를 통해 서로 연결된 경우, 구동부(21)와 베어링부(22)에 결합되어 회전하게 되는 몰드(M) 및 몰드 거치 유닛(10)을 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
여기서, 회전력을 발생시키는 구동부(21)는 전기 모터를 포함하는 것일 수도 있다. 그리고 더 큰 토크를 발생시키기 위하여 구동부에는 윔기어가 결합되어 있을 수 있다. 이러한 전기 모터를 이용하는 구동부(21)는 건조하고자 하는 선체가 소형인 경우 효과적일 수 있다. 또한, 구동부(21)는 유압 실린더를 포함하는 것일 수도 있다. 구동부(21)가 유압 실린더를 포함하는 경우 큰 동력을 얻을 수 있으므로 건조하고자 하는 선박이 길이가 길고 무거운 경우 효과적이다.
적층 유닛(30)은 몰드(M)의 상부에서 전후 좌우로 이동하면서 몰드(M)의 표면에 섬유강화 복합재료를 적층한다. 적층 유닛(30)은 그 선단에서 섬유강화 복합재료가 인출되는 헤드부(31)와 해당 헤드부(31)를 전후 좌우로 이동시키는 직교로봇으로 이루어질 수 있다.
헤드부(31)는 몰드 거치 유닛 상에 고정된 선체 형상 몰드를 상부에서 제1 방향으로 왕복하며 몰드의 표면에 복합 재료를 적층한다. 이때 헤드부(31)는 직교로봇에 의해 제1 방향에 수직 방향으로 왕복 이동시킨다. 헤드부(31)는 이동 레일 모듈에 의해 선체 형상의 긴 방향으로 왕복운동을 하고, 직교로봇의 레일에 연결된 축을 따라 선체 형상의 짧은 방향으로 왕복운동을 하며 선체 형상 몰드 표면에 복합 재료를 적층한다.
헤드부(31)는 연결축과 배출부를 포함하며, 압착롤러 및 제거롤러를 더 포함할 수 있다. 연결축은 직료로봇의 레일에 수직 방향으로 연결되어 있으며, 이동 레일 모듈에 의해 몰드의 긴 방향으로 왕복운동을 한다. 배출부는 연결축 상에 위치하며 연결축을 따라 몰드의 짧은 방향으로 왕복운동을 하며 복합 재료를 몰드의 표면으로 배출한다. 압착롤러는 연결축 상에 위치하거나 연결축에 수직으로 연장하여 연결될 수 있으며, 몰드의 표면에 적층된 복합 재료에 압력을 가한다. 제거롤러는 연결축 상에 위치하거나 연결축에 수직으로 연장하여 연결될 수 있으며, 적층된 복합 재료의 필름을 제거한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치는 몰드 거치 유닛(10)의 보강 프로파일(11) 상부에 선체 형상 몰드(M)를 고정하고 적층 유닛(30)를 통해 선체 형상 몰드(M) 표면에 섬유강화 복합재료를 적층하여 선체를 제조한다.
선체 형상 몰드(M)는 자동적층 작업에서 적층 유닛(30)와 몰드형상 작업 시 간섭 동작을 최소화할 수 있도록 숫 몰드 형태로 제작하는 것이 바람직하다. 특히 곡면으로 이루어진 선형의 플랜지(Flange) 부분에서 간섭의 영역이 커질 수 있으므로, 작업 전 헤드부(31)의 예상 형상과 선체 형상 몰드(M)에서 최적의 작업을 할 수 있는 몰드 형상이 될 수 있도록 선체 형상 몰드(M)를 설계한다. 그리고 선체 형상 몰드(M)는 몰드 프레임을 샌드위치 제작 공법으로 제작하여 변형을 최소화 시키고, 고온용 몰드용 겔코트로 제작하여 적층 후 히팅 챔버 안에 넣어서 경화를 하는 공정에서도 몰드의 변형이 없도록 하는 것이 바람직하다.
일례로서, 적층 유닛(30)은 섬유강화 복합재료를 선체 형상 몰드(M)의 표면에 적층하는 과정에서 섬유강화 복합재료의 흐트러짐을 방지하기 위해 헤드부(31)에 히터를 더 포함할 수 있다. 헤드부(31)는 섬유강화 복합재료를 적층할 때 장착된 히터를 통해 섬유강화 복합재료를 적층할 수 있다. 이에 대응하여 선체 형상 몰드(M)는 적층 유닛(30)의 헤드부(31)의 히터에 의한 열 변형을 최소화하기 위하여 고온용 몰드 전용 겔코트 소재로 형성할 수 있다. 또한, 선체 형상 몰드(M)의 표면과 골격은 모재를 직접 가열하여 붙이는 용접 방식을 사용할 수 있으며, 각 섹션의 골격을 나열하고, 가이드 섹션의 골격을 용접한 후, 몰드 표면을 가압하여 곡률을 주어 섹션부에 붙이는 작업을 통해 제조할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 측면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치에서 선박을 건조하는 과정은 다음과 같다. 몰드 거치 유닛(10)에 선체 형상 몰드(M)를 안착시킨 상태에서, 적층 유닛(30)의 헤드부(31)가 전후좌우로 이동하면서 선체 형상 몰드(M)의 표면에 섬유강화 복합재료를 인출한 후 힘을 가하여 적층한다. 측면이나 곡면과 같이 헤드부(31)가 섬유강화 복합재료를 적층하기 힘든 곳을 작업하고자 할 때에는 포지셔너(20)가 몰드 거치 유닛(10)을 회전시켜 선체 형상 몰드(M)의 표면이 헤드부(31)와 직각이 되도록 한 상태에서 섬유강화 복합재료를 몰드의 표면에 인출한 후 힘을 가하여 적층함으로써 적층 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛의 다른 일례를 나타내는 개략도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 일례에 따른 박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치의 몰드 거치 유닛(610)은 베이스(611), 보강 프로파일(612) 및 유압 지그(613)를 포함한다. 도 1 내지 도 3에 개시된 내용과 동일한 설명의 반복은 생략한다.
유압 지그(613)는 베이스(611)의 양 선단에 둘 이상이 소정의 간격으로 배치되어 선체 형상 몰드(M)를 고정한다. 유압 지그(613)는 1축의 관절을 포함하여 몰드(M) 방향으로 굽혀져 몰드(M)를 고정할 수 있으며, 바깥 방향으로 젖혀져 몰드(M) 고정을 해제할 수 있다. 이때 유압 지그(613)가 선체 형상 몰드(M)를 고정할 수 있도록, 유압 지그(613)는 관절(흰지)의 움직임을 잠그는 구조를 포함할 수 있다. 유압 지그(613)의 관절을 회전시켜 선체 형상 몰드(M) 상에 위치시킨 후, 관절을 잠구어 유압 지그(613)의 움직임을 고정하고 유압을 통해 선체 형상 몰드(M)를 고정한다.
유압 지그(613)는 보강 프로파일(612)이 고정한 선체 형상 몰드(M)를 더욱 강하게 고정하여, 강화섬유를 적층하는 과정에서 적층된 강화섬유의 무게에 의한 변형을 방지하고, 적층 시 발생하는 열에 의한 변형을 방지하고, 적층할 때 가해지는 압력에 의한 변형 및 처짐을 방지한다. 또한, 선체 형상을 제조하는 과정에서 추가적으로 용접 공정을 수행하는 경우 용접 과정에서의 열 및 인장 응역에 의한 변형을 방지할 수 있다. 특히, 용접 공정은 고열이 발생하기 때문에 유압 지그(613)를 통해 선체 형상 몰드(M)를 강하게 고정하여 변형을 강제로 방지할 수 있다.
그리고 베이스(611)의 동일한 선단에 위치한 둘 이상의 유압 지그(613)는 수평 바(미도시)를 통해 상호 연결될 수 있다. 사용자는 수평 바(미도시)를 통해 동일한 선상의 유압 지그(613)를 굽히거나 펼 수 있다.
이상 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
M: 선체 형상 몰드
10: 몰드 거치 유닛 11: 보강 프로파일
12: 베이스
20: 포지셔너 21: 구동부
22: 베어링부 23: 앵글락
30: 적층 유닛 31: 헤드부
40: 수평 가이드
613: 유압 지그

Claims (5)

  1. 선체 형상 몰드;
    상기 선체 형상 몰드를 상부에 고정하는 몰드 거치 유닛;
    상기 선체 형상 몰드 거치 유닛의 양 끝단에 연결되어 좌우로 회전시켜 기 설정된 각도로 고정하는 포지셔너; 및
    상기 몰드 거치 유닛에 고정된 몰드 상에서 3축 이동하여 몰드의 표면에 섬유강화 복합재료를 적층하는 적층 유닛;
    을 포함하며,
    상기 몰드 거치 유닛은,
    베이스; 및
    상기 베이스의 상면에서 수직 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 선체 형상 몰드를 내부에서 지지하여 고정하는 소정의 간격으로 배치된 둘 이상의 보강 프로파일;
    을 포함하는, 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보강 프로파일은 상단부가 상기 고정된 선체 형상 몰드의 내부 형상에 대응하도록 형성되며, 상기 고정된 선체 형상 몰드의 형상 및 크기를 고려하여 개수가 조절되는, 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 포지셔너는 상기 몰드 거치 유닛의 베이스의 일단에 결합된 구동부;
    상기 몰드 거치 유닛의 베이스의 타단에 결합된 베어링부; 및
    상기 몰드 거치 유닛의 회전을 저지하고, 기 설정된 각도로 고정하는 앵글락;
    을 포함하는, 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 선체 형상 몰드는 몰드를 구성하는 각 섹션의 골격을 나열하고, 가이드 섹션의 골격을 용접한 후 몰드 표면을 가압하여 곡률을 주어 섹션부에 붙이는 과정을 통해 제작되는, 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 거치 유닛은 상기 베이스의 양 측단에 소정의 간격으로 배치되며, 상기 선체 형상 몰드를 고정하는 둘 이상의 유압 지그;
    를 더 포함하는, 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치.
KR1020180043022A 2018-02-27 2018-04-13 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치 KR102036184B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20180023751 2018-02-27
KR1020180023751 2018-02-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190102943A true KR20190102943A (ko) 2019-09-04
KR102036184B1 KR102036184B1 (ko) 2019-10-24

Family

ID=67950438

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180043022A KR102036184B1 (ko) 2018-02-27 2018-04-13 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102036184B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113788123A (zh) * 2021-08-18 2021-12-14 华中科技大学 一种船模任意浮态下静水力性能检测装置及方法
CN114735160A (zh) * 2022-04-14 2022-07-12 青岛杰瑞工控技术有限公司 一种玻璃钢船艇糊制装置及船艇糊制工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187456B1 (ko) 2011-01-12 2012-10-02 이경준 에프알피 선박 제조용 몰드
KR101422129B1 (ko) * 2013-05-16 2014-07-22 재단법인 중소조선연구원 회전식 몰드를 이용한 고속 적층성형 장치
KR20140137186A (ko) * 2013-05-22 2014-12-02 주식회사 누리텍 플라스틱 선체 회전 성형 장치
KR20170000957A (ko) * 2015-06-25 2017-01-04 최준영 카누제조방법
KR101712617B1 (ko) * 2015-11-13 2017-03-06 군산대학교산학협력단 자동용접시스템 기반 선박 회전성형 제작장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187456B1 (ko) 2011-01-12 2012-10-02 이경준 에프알피 선박 제조용 몰드
KR101422129B1 (ko) * 2013-05-16 2014-07-22 재단법인 중소조선연구원 회전식 몰드를 이용한 고속 적층성형 장치
KR20140137186A (ko) * 2013-05-22 2014-12-02 주식회사 누리텍 플라스틱 선체 회전 성형 장치
KR20170000957A (ko) * 2015-06-25 2017-01-04 최준영 카누제조방법
KR101712617B1 (ko) * 2015-11-13 2017-03-06 군산대학교산학협력단 자동용접시스템 기반 선박 회전성형 제작장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113788123A (zh) * 2021-08-18 2021-12-14 华中科技大学 一种船模任意浮态下静水力性能检测装置及方法
CN113788123B (zh) * 2021-08-18 2022-07-05 华中科技大学 一种船模任意浮态下静水力性能检测装置及方法
CN114735160A (zh) * 2022-04-14 2022-07-12 青岛杰瑞工控技术有限公司 一种玻璃钢船艇糊制装置及船艇糊制工艺

Also Published As

Publication number Publication date
KR102036184B1 (ko) 2019-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101187456B1 (ko) 에프알피 선박 제조용 몰드
CN101678865B (zh) 运输车辆用复合材料整体式车身及其制备方法
EP1134069A1 (en) Hollow structure of fiber-reinforced resin and method of manufacturing the same
KR102036184B1 (ko) 선박 건조를 위한 섬유강화 복합재료 적층 장치
US20090084932A1 (en) Wind turbine blade molds
US4665678A (en) Lightweight constructions of increased strength and dimensional stability
Critchfield et al. Low-cost design and fabrication of composite ship structures
US20120321479A1 (en) Method for production of a rotor blade for a wind turbine generator and a rotor blade
KR101931705B1 (ko) 복합재료 선박 건조용 자동 적층 장치
CN211810067U (zh) 具有平衡装置的平板型复合材料划艇
WO2005030483A2 (en) High strength composite material geometry and methods of manufacture
KR101290372B1 (ko) 오축가공기를 이용한 선박몰드 제조방법
US4913079A (en) Yacht
JP2008195122A (ja) 大型ｆｒｐ船の建造方法およびそれによる大型ｆｒｐ船
JP5398110B2 (ja) 自動車用ボンネット
CN110803251A (zh) 具有平衡装置的平板型复合材料划艇
US11878445B2 (en) Unitary boat hull and methods of manufacture
CN1110657A (zh) 夹层玻璃钢船体的制造方法
KR100419363B1 (ko) Ｆｒｐ 성형용 간이몰드
KR20190094051A (ko) 수륙양용 보트 조립을 위한 가변형 부재 세트
KR20030008963A (ko) 조립식 ｆｒｐ보트
TWI837536B (zh) 結構性殼體
Gölpınar Comparative analysis of materials in recreational boat design: fiber reinforced plastic boat in serial production
KR101122147B1 (ko) 합성수지 선박용 가변형 성형틀 및 이를 이용한 선박의 제조방법
JPH07228291A (ja) 水中翼

Legal Events

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