KR20190140149A - 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법 - Google Patents

섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190140149A
KR20190140149A KR1020180066550A KR20180066550A KR20190140149A KR 20190140149 A KR20190140149 A KR 20190140149A KR 1020180066550 A KR1020180066550 A KR 1020180066550A KR 20180066550 A KR20180066550 A KR 20180066550A KR 20190140149 A KR20190140149 A KR 20190140149A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fiber
flow path
weft
warp
reinforced composite
Prior art date
Application number
KR1020180066550A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102070596B1 (ko
Inventor
이동우
장용수
장두찬
장두철
Original Assignee
장용수
장두찬
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 장용수, 장두찬 filed Critical 장용수
Priority to KR1020180066550A priority Critical patent/KR102070596B1/ko
Publication of KR20190140149A publication Critical patent/KR20190140149A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102070596B1 publication Critical patent/KR102070596B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28Shaping operations therefor
    • B29C70/40Shaping or impregnating by compression not applied
    • B29C70/42Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/46Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs
    • B29C70/48Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using matched moulds, e.g. for deforming sheet moulding compounds [SMC] or prepregs and impregnating the reinforcements in the closed mould, e.g. resin transfer moulding [RTM], e.g. by vacuum
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/06Fibrous reinforcements only
    • B29C70/10Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres
    • B29C70/16Fibrous reinforcements only characterised by the structure of fibrous reinforcements, e.g. hollow fibres using fibres of substantial or continuous length
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/02Yarns or threads characterised by the material or by the materials from which they are made
    • D02G3/16Yarns or threads made from mineral substances
    • D02G3/18Yarns or threads made from mineral substances from glass or the like
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02GCRIMPING OR CURLING FIBRES, FILAMENTS, THREADS, OR YARNS; YARNS OR THREADS
    • D02G3/00Yarns or threads, e.g. fancy yarns; Processes or apparatus for the production thereof, not otherwise provided for
    • D02G3/22Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre
    • D02G3/26Yarns or threads characterised by constructional features, e.g. blending, filament/fibre with characteristics dependent on the amount or direction of twist
    • D02G3/28Doubled, plied, or cabled threads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Abstract

본 발명은 진공 RTM 방법에 따른 섬유 강화 복합재의 성형에 사용되는 유로매체와 이를 사용한 섬유 강화 복합재의 성형 방법으로서, 상기 유로매체는 유리섬유로 이루어진 얀(yarn)이 일정한 패턴으로 꼬여져 형성된 익조직이며, 상기 익조직은 복수개의 열을 이루며 쌍으로 형성된 복수개의 경사와, 상기 복수개의 경사의 사이로 끼워지면서 복수개의 행을 이루는 복수개의 위사를 포함할 수 있고, 상기 유로매체는 섬유층의 중간영역에 배치된 상태로 섬유 강화 복합재의 성형 과정이 이루어질 수 있다.

Description

섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 사용한 진공성형 방법{Flow Medium for Fabricating Fiber Reinforced Plastic and Vacuum Assisted Molding Process Using for the Same}
본 발명은 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 사용한 진공성형공법에 관한 것으로, 수지가 섬유층에 균일하게 함침되도록 하는 유로매체와 이를 사용하여 공정을 간소화할 수 있는 진공성형공법에 관한 것이다.
섬유강화 수지(FRP)는 경량이면서 높은 기계적 특성을 갖는 복합 재료로, 여러 분야에서 이용이 이루어지고 있다. FRP를 성형하는 방법으로는 미리 강화 섬유 기재에 수지를 함침시킨 중간 재료인 프리프레그를 성형틀 상에 적재하고, 오토클레이브 내에서 강화 섬유 기재에 함침되어 있는 수지를 고화시키는 방법이 알려져 있다.
그러나, 최근에는 성형틀 상에 강화 섬유 직물 등으로 이루어지는 강화 섬유 기재를 적재하고, 성형틀을 폐쇄한 후에 성형틀 내를 감압하고, 유동성을 가진 상태에 있는 열경화성 수지, 또는 유동성을 가진 상태에 있는 열가소성 수지를 성형틀의 캐비티에 주입하고, 상기 수지를 강화 섬유 기재에 함침시켜, 상기 수지를 고화시키는 RTM 성형 방법이 짧은 성형 싸이클로 고품질의 성형품을 얻을 수 있어 널리 사용되고 있다.
그러나, 이러한 RTM 성형 방법에서는 성형된 FRP제품을 금형에서 분리하고, 성형된 FRP의 상층부위에 설치된 유로매체와 이형직물을 제거하는 과정을 포함하는데, 이 과정에서 유로매체(플라스틱 망류)와 이형직물(플라스틱 직물)을 폐기하여야 하며, 폐기물 처리비용과 수지의 잔류 부착에 따른 수지의 폐기 등이 제조비용의 상승의 큰 원인이 되고 있다.
또한, 유로매체는 섬유층과 이종질로 이루어져 있어 열경화성 수지를 사용하여 섬유강화 복합재를 형성하는 경우 층간전단강도(ILSS)가 일정하지 않으므로 층간박리가 발생하게 되는 문제가 발생하게 되며, 유로매체의 직경이 변화되는 경우에는 섬유층으로 수지가 함침되는 속도가 지연되어 최종생산물의 제작속도에 영향을 미치는 문제가 있다.
본 발명은 섬유강화 복합재를 성형할 시 섬유층에 함침되는 수지가 균일하게 이루어지고 외압에 의해서 미세유로의 크기가 변동되지 않아 일정한 함침속도를 이룰 수 있는 유로매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 섬유강화 복합재를 성형할 시 균일한 함침속도를 가지도록 형성된 유로매체를 섬유층의 중간 영역에 포함되도록 하여 성형이 완료된 후에 추가적인 폐기 공정을 생략할 수 있는 진공성형공법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예는 진공 RTM 방법에 따른 섬유 강화 복합재의 성형에 사용되는 유로매체로서, 유리섬유로 이루어진 얀(yarn)이 일정한 패턴으로 꼬여져 형성된 익조직이며, 상기 익조직은 복수개의 열을 이루며 쌍으로 형성된 복수개의 경사와, 상기 복수개의 경사의 사이로 끼워지면서 복수개의 행을 이루는 복수개의 위사를 포함하며, 상기 경사 중 제1 경사는 복수개로 배열된 위사의 하면에 접촉하며, 제2 경사는 복수개로 배열된 위사의 상면에 접촉하고, 상기 제1 경사와 제2 경사는 좌우가 서로 교차하도록 꼬여진 상태로 상기 위사에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 경사는 유리섬유 얀 2가닥을 1가닥으로 합사한 제1 경사와 제2 경사를 포함하고, 상기 위사는 유리섬유 얀 4가닥을 1가닥으로 합사하여 형성되며, 상기 경사와 위사의 꼬임은 2.8 S(2.8: 1인치당 꼬임횟수, S: 좌측 꼬임)이며, 직경은 0.15㎜이고, 상기 익조직의 직조 밀도는 5(가로, 세로 각각 1인치당 경사와 위사의 가닥수량)이며, 경사와 위사의 직조 폭은 1040mm, 중량은 230g/㎡로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 진공 RTM 방법에 따른 섬유 강화 복합재 성형 방법으로, 적어도 하나 이상의 섬유층을 마련하고, 상기 섬유층의 사이에 수지의 흐름을 확보하는 유로매체를 배치하고, 상기 섬유층과 유로매체가 결합된 복합매트를 성형몰들에 안치하여 진공 비닐로 밀폐한 후에, 진공에 의해 수지를 섬유층에 함침시켜 섬유강화 복합재를 성형하는 과정을 포함하며, 상기 유로매체는 유리섬유로 이루어지고, 한쌍의 경사와 하나의 위사가 일정한 패턴으로 꼬여져 행열 방향으로 확장되어 형성된 익조직으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 복합매트는 유리섬유 매트, 직물, 다축직물, 탄소섬유 직물이 최소 하나 이상 재봉되어 부착될 수 있다.
그리고, 상기 유리섬유 매트는 바람직하게 촙매트 380 1매, 우븐로빙 580 1매, 유로매체 1매, 촙매트 380 1매, 우븐로빙 580 1매가 순차적으로 적층될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 섬유 강화 복합재를 성형하는 과정에 있어서, 섬유층에 수지를 공급하는 유로를 제공하는 유로매체를 섬유층의 사이에 배치하여 성형 후에 성형물의 조직이 되도록 함으로써, 성형 후에 이형제 및 유로매체를 제거해야 하는 공정을 생략할 수 있으므로 폐기물을 처리해야 하는 시간을 줄이고 공정비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 실시예에 따른 섬유 강화 복합재에 사용되는 유로매체는 진공 성형시 외압에 의한 직경의 변화가 거의 없기 때문에 수지가 신속하게 유입되도록 미세 유로를 유지할 수 있으므로, 섬유 강화 복합재의 무수한 모세관에 수지가 흡수되어 균일한 함침이 될 수 있게 하는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공수지함침의 성형 방법에 따른 층간 결합상태를 나타낸 단면도
도 2는 실시예에 따른 섬유층을 제조하는 방법을 나타낸 공정 흐름도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유로매체를 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유로매체의 실사를 나타낸 도면
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 실시예에 대하여 상세하게 설명하지만, 본 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 의해 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위해 생략될 수 있다.
섬유강화플라스틱(Flber Reinforced Plastic)의 제조에서 성형공법의 하나로 비개방형 금형(Closed Mould)의 진공성형공법(Vacuum Assited Molding)으로 Va-RTM, L-RTM, RIF 등이 있다.
본 발명은 상기와 같은 진공성형공법에 따른 바람직한 실시예에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 진공수지함침의 성형 방법에 따른 층간 결합상태를 나타낸 단면도이다. 도 1을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 진공수지함침의 성형 방법을 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 따른 섬유 강화 복합재 성형 방법은 섬유층(4) 사이에 수지의 흐름을 확보하는 유로매체(5)를 적층하고, 적층된 섬유층(4)과 유로매체(5)를 상부 및 하부 성형몰드(6, 1) 사이에 배치시킨 후에 가압, 가열하여 성형몰드와 대응되는 형상을 가지도록 성형하는 과정을 수행할 수 있다.
이어서, 성형된 섬유층(4)과 유로매체(5)를 성형몰드에 배치하고, 진공 비닐(7)로 밀폐한 후에 진공에 의해 수지(8)를 섬유층(4)에 함침시켜 섬유강화 복합재를 성형하는 과정을 수행할 수 있다. 각 과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.
종래의 성형 방법에서는 섬유층을 적층하고, 섬유층 상에 이형제와 유로매체를 적층한 후에 진공비닐을 덮은 후에 성형을 시작하였다. 이러한 과정에서는 섬유층에 수지를 함침시켜 성형을 마친 후, 이형제와 플로메쉬를 제거하는 공정이 필요하였다.
본 발명은 유로매체(5)가 섬유층(4)의 사이에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 유로매체(5)는 복수개로 이루어진 섬유층(4)의 중간 영역에 배치될 수 있다. 섬유층(4)-유로매체(5)-섬유층(4)으로 이루어진 적층물을 하부 성형몰드에 배치한 후에, 상부 성형몰드를 하강시켜 가압하면 적층물이 성형몰드의 형상으로 변형될 수 있다. 이어서, 가압되어 변형된 적층물을 가열하면 유로매체는 영구적인 변형이 이루어질 수 있다.
도 2는 실시예에 따른 섬유층을 제조하는 방법을 나타낸 공정 흐름도이다. 도 2를 참조하면, 제1 공정에서 2개에서 4개로 이루어진 다층의 섬유롤 중간에 유로매체가 감겨진 롤을 회전베어링이 설치된 거치대에 설치한 후에, 각 섬유 롤의 가장자리를 한 쪽에 일치시켜 거치대에 설치하여 회전시킨다.
이어서, 제2 공정에서 공기압 실린더 롤러 장치로 한쪽으로 가장자리가 정렬된 다층의 섬유를 밀착하여 정렬 통과시켜 섬유를 합지하는 과정을 수행한다.
그리고, 제 3 공정에서 재봉실이 설치된 퀼팅 장치에서 합지된 다층섬유를 재봉결속하며, 바람직하게 뜸은 5mm, 좌우 재봉간격은 50~300mm로 다층섬유가 상하좌우로 움직이지 않도록 재봉실로 단단히 결속하는 섬유 퀼팅 과정을 수행한다.
제 4 공정에서는 재봉실로 결속된 다층 섬유인 복합매트를 지관에 감아서 일정 수량으로 절단하여 방습비닐로 포장하는 과정을 수행할 수 있다.
상기와 같이 본 발명의 섬유층은 유로매체가 포함된 다층의 복합매트로 조립 및 재단될 수 있으며, 상기 복합매트는 유리섬유 매트, 직물, 다축직물, 탄소섬유 직물이 최소 하나 이상 재봉되어 부착될 수 있다. 바람직한 예시로, 상기 복합매트는 5매의 유리섬유를 포함할 수 있다.
상기 유리섬유는 바람직하게 촙매트 380 1매, 우븐로빙 580 1매, 유로매체 1매, 촙매트 380 1매, 우븐로빙 580 1매가 순차적으로 적층된 형태일 수 있다. 이에, 종래 한매씩 적층할 때보다 실시예에 따른 복합매트는 적층공수가 기존에 비해 절감될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유로매체를 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 유로매체는 유리섬유의 재질로 이루어지며, 그물망을 형성하도록 서로 꼬인 형태로 제조될 수 있다.
실시예에 따른 유로매체는 유리섬유인 얀(Yarn)이 네모형상의 개구를 갖는 그물망 패턴으로 꼬여져 합사하여 제조된 익조직(Leno)으로 형성될 수 있다. 유로매체의 익조직을 살펴보면, 2개의 경사(Warp)가 서로 쌍을 형성하여 고리를 형성하고 상기 고리에 위사(Filling)가 끼워지는 형태이다.
상기 익조직은 복수개의 열을 이루며 쌍으로 형성된 복수개의 경사(10)와, 상기 복수개의 경사의 사이로 끼워지면서 복수개의 행을 이루는 복수개의 위사(20)를 포함하며, 상기 경사 중 제1 경사(11)는 복수개로 배열된 위사(20)의 하면에 접촉하며, 제2 경사(12)은 복수개로 배열된 위사의 상면에 접촉하고, 상기 제1 경사(11)와 제2 경사(12)는 좌우가 서로 교차하도록 꼬여진 상태로 상기 위사(20)에 고정될 수 있다.
구체적으로, 2개의 경사 중에 제1 경사(11)는 1행의 위사(21)의 하면과 접하고 제2 경사(11)는 1행의 위사(21)의 상면과 접하게 된다. 제1 경사(11)는 2행의 위사(22)의 하면에 접하면서 제2 경사(12)와 좌우 방향이 변경될 수 있다. 즉, 제1 경사(11)는 하방향으로 연장되면서 1행 위사(21)의 하면과 접촉하고, 제2 경사(12)는 하방향으로 연장되면서 2행 위사(22)의 상면과 접촉할 수 있다. 제1 경사(11)와 제2 경사(12)는 하방향에 배치된 위사로 연장시 그 위치가 서로 교차될 수 있다. 따라서, 제1 경사(11)와 제2 경사(12)는 연속적으로 배치되는 위사에서 계속적으로 교차하도록 배치될 수 있으며, 제1 경사(11) 하부에 제2 경사(12)가 포개지는 형태로 연장될 수 있다. 상기와 같은 직조 운동이 반복적으로 형성되어 익조직(Leno) 직물인 유로매체가 형성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유로매체의 실사를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 유로매체에 사용되는 유리섬유인 경사(10)와 위사(20)는 합연사된 얀(Yarn)이 사용되었으며, 도시된 바와 같이 여러개의 실이 합연사되어 소정의 두께를 가지도록 제조되었다.
상기 경사와 위사의 규격은 다음의 표 1과 같다.
명세 경사 위사
사용원사(합연사) (37 1/2)*2 (37 1/4)*1
원사꼬임(회전수/inch) 2.8 S 2.8 S
원사직경(㎜) 0.15 0.15
직조밀도 5 5
직조조직 Leno(익조직)
직조 폭(㎜) 1040
직조 중량(g/㎡) 230
표 1과 같이, 본 발명의 유로매체는 유리섬유인 얀(Yarn)을 적당히 꼬아서 합사하여 편직한 익조직(Leno)일 수 있다. 얀(Yarn)을 일방향으로 꼬임을 가한 것을 단사라고 하며, 단사에 다시 꼬임을 준 것을 합연사(Plied yarn)이라고 한다.
도 3을 함께 참조하면, 경사(10)는 얀(품명 37) 2가닥을 1가닥으로 합사하여 제1 경사(11)와 제2 경사(11)를 형성하였고, 상기 제1 경사(11)와 제2 경사(11) 두가닥으로 합사하여 이루어진 것으로, 상기 경사(10)는 유로매체에서 각각의 열에 배치될 수 있다.
위사(20)는 얀(품명 37) 4가닥을 1가닥으로 합사하여 형성한 제1 위사(21)와 제2 위사(22)에 해당되며, 상기 위사(20)는 유로매체에서 각각의 행에 배치될 수 있다.
바람직하게, 본 발명의 유로매체에서 경사와 위사를 이루는 원사의 직경은 0.15mm로 형성될 수 있으며, 원사의 꼬임은 경사와 위사 모두 2.8 S 로 이루어질 수 있다. 유로매체를 이루는 경사와 위사는 2. 8 회전에서 외압에 의해 직경이 변하지 않는 특성을 가장 잘 나타내었으며, 2. 8 회전을 넘어서는 경우에는 유리섬유 얀이 끊어지게 되는 탄성한계를 나타내었다. 2.8은 1인치당 꼬임횟수를 나타내며, S는 꼬임방향을 의미한다. (S: 좌측 꼬임)
경사와 위사의 직조밀도는 5이며, 상기 직조밀도는 가로/세로 각각 1인치당 경사와 위사의 가닥수량을 나타내는 것으로, 유로매체의 1인치*1인치 내부에는 가로 5가닥 세로 5가닥으로 경사와 위사가 직조되는 것을 의미한다.
그리고, 직조의 폭은 경사와 위사 모두 바람직하게 1040mm, 중량은 230g/㎡로 형성될 수 있다.
상기와 같이 제작된 유로매체가 섬유층 사이에 배치되어 가압 및 가열된 상태에서, 이를 성형몰들에 안치하고 수지를 함침시켜 섬유 강화 복합재를 성형하는 과정이 수행될 수 있다.
성형몰드와 대응하는 형태로 변형된 성형물을 성형몰드에 안치한 후에, 진공성형이 가능하도록 진공 비닐을 덮어 성형물을 밀폐시킨다. 실시예에서는 성형몰드의 형상에 맞게 미리 섬유층을 성형하는 과정을 거쳤기 때문에 섬유층이 성형몰드에 안정적으로 밀착될 수 있다.
섬유층이 성형몰드에 안착되면, 진공펌프에 의해 수지를 진공백 내부로 주입시키며, 주입된 수지는 유로매체를 통해 이동하여 섬유층에 함침될 수 있다. 수지가 섬유층 내부로 충분히 함침되어 성형이 완료되면 일정시간 냉각한 후에 성형몰드로부터 성형물을 분리하는 과정을 수행할 수 있다. 본 발명의 실시예는 유로매체가 성형 후 성형물의 조직이 되기 때문에, 성형 후 유로매체를 성형물로부터 분리하는 과정을 실시할 필요가 없으며 이형제 또한 사용하지 않았기 때문에 이를 제거하는 공정이 필요치 않다.
또한, 본 발명의 유로매체는 경사와 위사가 일정한 패턴으로 꼬인 익조직 직물을 사용하였으며, 사용된 경사와 위사의 직경은 0.15㎜으로 진공성형시 외압(대기압, 가압)에 의한 직경의 변화가 거의 일어나지 않는다. 액상 고분자인 수지의 점도는 200~1000cps로, 만약 유로매체를 이루는 경사와 위사가 외압에 의해 납작해지면, 경사와 위사 사이에 공간에 해당되는 미세유로의 면적이 작아져서 점성 수지의 흐름 저항이 발생하게 되고, 수지의 흡수 시간이 길어져 섬유강화 플라스틱의 생산시간에 큰 영향을 미치게 된다.
그러나, 본 발명의 유로매체는 쌍을 이루는 경사가 서로 교차하면서 꼬여진 형태로 위사에 고정되며, 표 1에 도시된 바람직한 규격으로 형성되기 때문에 섬유층의 내부에서 외압을 받아도 일정한 형상을 유지할 수 있다.
이에 본 발명의 유로매체는 경사와 위사의 사이에 형성되는 미세유로의 크기가 변화되지 않으며, 미세유로의 크기가 일정하게 유지됨에 따라 섬유층으로 수지가 균일하게 함침되며, 경사와 위사를 이루는 섬유 속의 잔류 공기도 미세 유로를 통해 신속하게 배출되고 액상 고분자인 수지가 경사와 위사를 따라 섬유속의 미세유로에 균일하게 흡수되는 이점을 가질 수 있다.
또한, 본 발명의 유로매체는 섬유층과 동종질을 사용하였기 때문에 열경화성 수지로 섬유강화플라스틱을 제조하는 경우에도 층간전단강도(ILSS)가 일정하게 유지되어 층간박리가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같이 실시예에 따른 유로매체는 진공 성형시 외압에 의한 직경의 변화가 거의 없기 때문에 수지가 섬유층에 균일하게 함침이 되게 하며, 진공성형공법에서 이러한 유로매체를 섬유층의 사이에 배치하여 성형 후에 성형물의 조직이 되도록 함으로써, 성형 후에 이형제 및 유로매체를 제거해야 하는 공정을 생략할 수 있으므로 폐기물의 발생이 거의 없기 때문에 공정에 필요한 원가를 현저히 줄일 수 있는 이점이 있다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 하부 성형몰드
2: 이형제
3: 표면색제
4: 섬유층
5: 유로매체
6: 상부 성형몰드
7: 진공비닐
8: 수지

Claims (5)

  1. 진공 RTM 방법에 따른 섬유 강화 복합재의 성형에 사용되는 유로매체로서,
    유리섬유로 이루어진 얀(yarn)이 일정한 패턴으로 꼬여져 형성된 익조직이며,
    상기 익조직은 복수개의 열을 이루며 쌍으로 형성된 복수개의 경사와, 상기 복수개의 경사의 사이로 끼워지면서 복수개의 행을 이루는 복수개의 위사를 포함하며,
    상기 경사 중 제1 경사는 복수개로 배열된 위사의 하면에 접촉하며, 제2 경사는 복수개로 배열된 위사의 상면에 접촉하고, 상기 제1 경사와 제2 경사는 좌우가 서로 교차하도록 꼬여진 상태로 상기 위사에 고정되는 섬유 강화 복합재의 성형에 사용되는 유로매체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 경사는 유리섬유 얀 2가닥을 1가닥으로 합사한 제1 경사와 제2 경사를 포함하고, 상기 위사는 유리섬유 얀 4가닥을 1가닥으로 합사하여 형성되며,
    상기 경사와 위사의 꼬임은 2.8 S(2.8: 1인치당 꼬임횟수, S: 좌측 꼬임)이며, 직경은 0.15㎜이고,
    상기 익조직의 직조 밀도는 5(가로, 세로 각각 1인치당 경사와 위사의 가닥수량)이며, 경사와 위사의 직조 폭은 1040mm, 중량은 230g/㎡로 형성되는 섬유 강화 복합재의 성형에 사용되는 유로매체.
  3. 진공 RTM 방법에 따른 섬유 강화 복합재 성형 방법에 있어서,
    적어도 하나 이상의 섬유층을 마련하고, 상기 섬유층의 사이에 수지의 흐름을 확보하는 유로매체를 배치하고,
    상기 섬유층과 유로매체가 결합된 복합매트를 성형몰들에 안치하여 진공 비닐로 밀폐한 후에, 진공에 의해 수지를 섬유층에 함침시켜 섬유강화 복합재를 성형하는 과정을 포함하며,
    상기 유로매체는 유리섬유로 이루어지고, 한쌍의 경사와 하나의 위사가 일정한 패턴으로 꼬여져 행열 방향으로 확장되어 형성된 익조직으로 이루어진 것을 특징으로 하는 섬유 강화 복합재의 진공성형 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 복합매트는 유리섬유 매트, 직물, 다축직물, 탄소섬유 직물이 최소 하나 이상 재봉되어 부착된 섬유 강화 복합재의 진공성형 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유리섬유 매트는 바람직하게 촙매트 380 1매, 우븐로빙 580 1매, 유로매체 1매, 촙매트 380 1매, 우븐로빙 580 1매가 순차적으로 적층되는 섬유 강화 복합재의 진공성형 방법.
KR1020180066550A 2018-06-11 2018-06-11 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법 KR102070596B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180066550A KR102070596B1 (ko) 2018-06-11 2018-06-11 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180066550A KR102070596B1 (ko) 2018-06-11 2018-06-11 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190140149A true KR20190140149A (ko) 2019-12-19
KR102070596B1 KR102070596B1 (ko) 2020-01-29

Family

ID=69056210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180066550A KR102070596B1 (ko) 2018-06-11 2018-06-11 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102070596B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230119948A (ko) * 2022-02-08 2023-08-16 도레이첨단소재 주식회사 유로를 갖는 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090091104A (ko) * 2006-11-22 2009-08-26 후쿠이 켄 열가소성 수지 다층 보강 시트재 및 그 제조 방법, 및 열가소성 수지 복합 재료 성형품의 성형 방법
KR20120028946A (ko) * 2012-01-27 2012-03-23 박상구 도전성 코팅 섬유와 그의 직물
KR20120064779A (ko) * 2010-12-10 2012-06-20 이상철 유로망을 가진 보강재 및 이를 이용한 성형물의 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090091104A (ko) * 2006-11-22 2009-08-26 후쿠이 켄 열가소성 수지 다층 보강 시트재 및 그 제조 방법, 및 열가소성 수지 복합 재료 성형품의 성형 방법
KR101321651B1 (ko) * 2006-11-22 2013-10-23 후쿠이 켄 열가소성 수지 복합 재료 성형품의 성형 방법
KR20120064779A (ko) * 2010-12-10 2012-06-20 이상철 유로망을 가진 보강재 및 이를 이용한 성형물의 제조방법
KR20120028946A (ko) * 2012-01-27 2012-03-23 박상구 도전성 코팅 섬유와 그의 직물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230119948A (ko) * 2022-02-08 2023-08-16 도레이첨단소재 주식회사 유로를 갖는 탄소섬유 직물 및 그의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR102070596B1 (ko) 2020-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK2662480T3 (en) Textile part, composite material element with textile part and method for making the same
US11173687B2 (en) Reinforced substrate for composite material, composite material, and method for manufacturing reinforced substrate for composite material
WO2016144971A1 (en) Composite product formed of a seamless continuous knit preform and method of making the same
KR102307989B1 (ko) 중공단면을 가진 섬유강화복합재료 및 이의 제조방법
WO2017212835A1 (ja) 複合材部品用の強化基材、複合材部品およびそれらの製造方法
EP0426158A2 (en) Unidirectionally fiber reinforced thermoplastic composites and method of manufacture
JP5707734B2 (ja) 繊維強化プラスチック用一方向性の強化繊維織編物及びその繊維基材と、同繊維基材の製造方法及び同繊維基材を使った繊維強化プラスチックの成形方法
CN109843529B (zh) 用于复合部件的纤维结构和3d预制件
KR102070596B1 (ko) 섬유강화수지를 제조하기 위한 유로매체와 이를 포함한 복합매트 및 이를 사용한 진공성형 방법
GB2093768A (en) Composite woven fabric laminate
JP2014100911A (ja) プリフォームおよびその製造方法
KR102204244B1 (ko) 섬유강화 복합재료 제조용 복합섬유 원단 및 이를 이용한 섬유강화 복합재료의 성형방법
JP6855889B2 (ja) 繊維構造体、及び繊維強化複合材の製造方法
KR102656324B1 (ko) 샌드위치 형태의 복합 재료의 제조를 위한 방법
TWI724236B (zh) 纖維強化塑膠成形體之製造方法
JP4135180B2 (ja) 多方向繊維強化熱可塑性樹脂板及びその製造法並びに製造システムと加圧成形装置
RU2804425C2 (ru) Способ получения композиционного материала в виде «сэндвич»-структуры
CN110312614B (zh) 用于生产复合产品的方法和半成品以及由此获得的产品
CN113242783B (zh) 布预浸料、布预浸料的制造方法、纤维增强树脂成型品、纤维增强树脂成型品的制造方法
US11203178B2 (en) Reinforced substrate for composite material, composite material, and method for manufacturing reinforced substrate for composite material
JP6706743B2 (ja) 炭素繊維強化プラスチックの製造方法及び炭素繊維強化プラスチック

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
GRNT Written decision to grant