KR20220092400A - 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치 - Google Patents

탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220092400A
KR20220092400A KR1020210183623A KR20210183623A KR20220092400A KR 20220092400 A KR20220092400 A KR 20220092400A KR 1020210183623 A KR1020210183623 A KR 1020210183623A KR 20210183623 A KR20210183623 A KR 20210183623A KR 20220092400 A KR20220092400 A KR 20220092400A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
carbon fiber
fiber composite
base mold
mold
base
Prior art date
Application number
KR1020210183623A
Other languages
English (en)
Inventor
김시환
윤용훈
김재인
Original Assignee
(주)엘엑스하우시스
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 (주)엘엑스하우시스 filed Critical (주)엘엑스하우시스
Publication of KR20220092400A publication Critical patent/KR20220092400A/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
    • B29C70/06—Fibrous reinforcements only
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
    • 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
    • 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
    • B29C70/34—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 and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation
    • 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
    • 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
    • B29C70/42—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C70/44—Shaping or impregnating by compression not applied for producing articles of definite length, i.e. discrete articles using isostatic pressure, e.g. pressure difference-moulding, vacuum bag-moulding, autoclave-moulding or expanding rubber-moulding
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • B29K2105/0872—Prepregs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2307/00—Use of elements other than metals as reinforcement
    • B29K2307/04—Carbon
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/40—Weight reduction

Landscapes

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

Abstract

본 발명의 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치는 탄소섬유복합재 프리프레그가 적층되고, 탄소섬유복합재 부품에 대응되는 형상으로 이루어진 베이스금형; 상기 베이스금형 및 베이스금형에 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그를 열 전도에 의해 가열하기 위한 가열유체유동부를 포함하는 가열유닛; 상기 베이스금형에 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그을 가압하기 위해 상기 베이스금형과 마주보는 방향에서 상기 베이스금형에 대향되도록 위치하는 가압금형;을 포함한다.

Description

탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치{Manufacturing Machine and Method for Carbon Fiber Composite Material Component}
본 발명은 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치에 관한 것이다.
탄소섬유복합재는 종래의 항공기용 날개와 같은 대형 구조용 부품(end-to-end가 큰 부품)뿐만 아니라 자동차의 코스메틱(cosmetic)부품으로 다양하게 활용되고 있다.
탄소섬유복합재를 이용한 부품을 대량으로 생산하기 위해, 오토클레이브(Autoclave) 공법이나 Prepreg Compression Molding(PCM)과 High Pressure Resin Transfer Molding(HP-RTM) 이 이용되고 있다.
이중 종래의 오토클레이브 공법(등록특허 제 1990414호)은 도 1에 도시한 바와 같이, 탄소섬유-에폭시 프리프레그를 준비하는 단계와, 탄소섬유-에폭시 프리프레그를 다수 겹 적층하는 단계와, 예열해 놓은 금형에 안치하여 성형하는 단계와, 탈형하여 가공하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 성형하는 단계는 오토 클레이브에서 고온 및 고압으로 성형하는 단계이다.
보다 구체적으로 오토클레이브 공법은 제품면을 성형하는 금형에 프리프레그를 적층한 후, 브리더를 비롯하여 진공 배깅(bagging) 작업을 시행하여 오토클래이브 장비(예를 들면 챔버) 내부를 진공으로 한 후 가압하고, 경화온도까지 가열하여 프리프레그를 경화시킨다.
그러나 종래의 오토클레이브 공법에서는 공기를 이용한 대류를 이용하여 금형과 프리프레그를 가열하기 때문에 가열과 냉각속도가 느리다.
특히 부품의 부피가 큰 경우, 대류를 이용한 종래의 가열 방식은 부품 내에서도 온도 편차가 커져서 균일한 가열이 어렵다는 문제가 있다.
나아가 대류를 이용한 종래의 가열 방식은 부품의 크기에 상관없이 금형과 부품 사이의 온도 편차가 발생할 수 밖에 없다. 왜냐하면 금형은 통상적으로 열전도도가 높은 금속을 이용하는 반면 프리프레그의 주요 성분인 섬유와 레진은 연전도가 금속보다 현저히 낮기 때문이다.
결국 종래의 대류를 이용한 오토클레이브 공법은 상기와 같은 온도 편차로 인해 승온속도를 높일 수 없는 근본적인 문제를 가진다.
따라서 오토클레이브 공법은 금형 제작 비용이 저렴하다는 장점에도 불구하고 승온속도의 한계로 인해 성형기간이 오래 소요되는 문제점을 지니고 있다.
한편 오토클레이브 공법은 오토클레이브 장비에 성형재료를 최대한으로 채워서 성형해야 생산성이 확보된다.
왜냐하면 오토클레이브는 일종의 고온과 고압을 이용하는 용기이고 나아가 진공 배깅 공정을 포함하므로 오토클레이브를 이용하는 공정의 시간이 길기 때문이다.
그러나 핸드 레이업의 특성상 작업자 별 부품 별 핸드 레이업(hand lay-up) 공정을 수행하는 시간이 차이가 날 수 밖에 없다.
그 결과 부품 별로 대기 시간에 발생하게 되고, 이는 오토 클레이브 공정에 소요되는 시간(리드타임, lead time)을 증가시키게 되는 문제로 이어진다.
나아가 오토클레이브는 고온과 고압을 이용하는 일종의 용기 또는 챔버(chamber)를 이용하는 설비 또는 공법이므로 고압을 견디기 위한 내압의 구조 및 부품이 요구된다.
이에 더하여 고압을 이용하는 오토클레이브의 특성 상 폭발 등의 사고 위험이 대단히 높으므로, 오토클레이브 장비의 제작과 운영에는 고압 설비에 요구되는 인증뿐만 아니라 안전 승인 내지는 형식 승인이 필요하다.
그 결과 기존의 오토클레이브는 장비 자체가 매우 고가일 뿐만 아니라 제작 자체가 매우 까다롭고 운용이 위험하다는 단점을 가진다.
한편, Prepreg Compression Molding(PCM)과 High Pressure Resin Transfer Molding(HP-RTM)은 탄소섬유복합재의 대량생산을 구현하기 위한 방법이다.
그러나 상기 PCM이나 HP-RTM 공정들도 생산성을 향상시키기 위해 핸드 레이업 공정이 자동화 되어야 한다.
또한, 상기 PCM이나 HP-RTM 공정들은 그 명칭에서도 알 수 있듯이 고압을 이용한다.
따라서 상기 PCM이나 HP-RTM 공정들은 내구성 확보와 많은 유틸리티를 포함하기 때문에 금형 제작에 있어 많은 비용이 소요된다.
다시 말하면, Prepreg Compression Molding(PCM)과 High Pressure Resin Transfer Molding(HP-RTM)은 실재적인 장비투자비용 이외에 부품 별로 제조를 위해 일반적으로 프리포밍 금형과 성형 금형이 필요하고, 상기 금형의 제작에 소요되는 비용이 고가이기 때문에 생산비용이 크게 증가되는 문제점을 지니고 있다.
한편, 탄소섬유복합재는 자동차 시장의 경우 주로 고성능의 코스메틱 부품에 적용되므로, 연 10,000대 이하의 다품종 소량생산 방식이 요구된다.
결국, Prepreg Compression Molding(PCM)과 High Pressure Resin Transfer Molding(HP-RTM)의 제조 공정은 고가의 비용이 요구되고, 종래의 오토클레이브 공법은 초기 생산비용이 증가될 뿐만 아니라 공정시간이 많이 소요되고 온도편차에 따른 제품신뢰성이 저하되므로, 상기의 종래의 제조 방법들은 자동차의 코스케틱 부품과 다품종 소량생산에는 부적합한 문제점을 가진다.
본 발명의 목적은 전술한 오토클레이브 공정과 자동화 공정의 단점을 보완함과 동시에 생산성 및 제품 신뢰성이 향상된 탄소섬유복합재 부품 제조방법 및 그의 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다품종 소량생산에 적합한 탄소섬유복합재 부품 제조방법 및 그의 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 승온속도를 빠르게 구현하여, 소량 다품종을 생산하고 소형 부품을 개별로 성형할 수 있는 탄소섬유복합재 부품 제조방법 및 그의 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 고압의 챔버를 이용하지 않으면서도 오토클레이브 공정을 적용할 수 있는 탄소섬유복합재 부품 제조방법 및 그의 제조장치를 제공하기 위한 것이다.
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.
본 발명의 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치는 탄소섬유복합재 프리프레그가 적층되고, 탄소섬유복합재 부품에 대응되는 형상으로 이루어진 베이스금형; 상기 베이스금형 및 베이스금형에 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그를 열 전도에 의해 가열하기 위한 가열유체유동부를 포함하는 가열유닛; 상기 베이스금형에 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그을 가압하기 위해 상기 베이스금형과 마주보는 방향에서 상기 베이스금형에 대향되도록 위치하는 가압금형;을 포함할 수 있다.
상기 가열유체유동부는 상기 베이스금형의 내부에 위치할 수 있다.
상기 가열유체유동부는 상기 베이스금형의 외부에 위치하고, 상기 베이스금형의 하부에서 상기 베이스금형과 물리적으로 접촉할 수 있다.
상기 베이스금형은 상기탄소섬유복합재 프리프레그를 내부에 안착시키기 위한 탄소섬유복합재 안착부를 포함할 수 있다.
상기 베이스금형은 상기 베이스금형과 상기 가압금형을 클램핑하기 위한 베이스금형 클램핑부를 포함할 수 있다.
상기 베이스금형은 베이스금형과 상기 가압금형을 클램핑하기 위한 베이스금형 클램핑부를 포함하고, 상기 베이스금형 클램핑부는 상기 탄소섬유복합재 안착부 밖에 위치할 수 있다.
상기 가압금형이 상기 베이스금형과 마주하는 일면에는 상기 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압하기 위한 탄성변형부가 위치할 수 있다.
상기 가압금형에는 상기 탄성변형부에 에어를 공급하기 위한 에어유동홀이 위치할 수 있다.
상기 에어유동홀은 상기 가압금형의 중앙부에 위치할 수 있다.
상기 베이스금형과 상기 가압금형이 마주보는 면 상에 위치하는 가스켓을 더 포함할 수 있다.
상기 베이스금형과 상기 가압금형이 마주보는 면 상에 위치하는 가스켓을 더 포함하고, 상기 가스켓은 상기 베이스금형 클램핑부 상에 위치할 수 있다.
상기 베이스금형 클램핑부와 상기 가압금형의 외주 부분을 클램핑하는 클램핑 기구를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 생산성 및 제품 신뢰성이 향상되고, 다품종 소량생산에 적합한 탄소섬유복합재 부품 제조방법 및 그의 제조장치를 얻을 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 종래기술에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조방법을 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 탄소섬유복합재의 제조방법을 구현하기 위한 일 실시예에 따른 제조장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 탄소섬유복합재의 제조방법을 구현하기 위한 다른 실시예에 따른 제조장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 4a 내지 도 4b는 도 2에 도시한 탄소섬유복합재 부품의 제조장치의 개략적인 사용 상태도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정도이다.
이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 탄소섬유복합재 부품의 제조방법을 구현하기 위한 일실시예에 따른 제조장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 2에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치(1000)는 가열 콘트롤러(1100), 베이스금형(1200) 및 가압금형(1300)을 포함한다.
비한정적이고 구체적인 예로써 상기 베이스금형(1200)은 상기 제조장치(1000)의 최하부에 위치할 수 있다.
상기 베이스금형(1200)의 상부에는 후술할 가압금형(1300)이 위치할 수 있고, 상기 베이스금형(1200)과 상기 가압금형(1300)의 사이에는 탄성변형부(1400)가 위치할 수 있다.
본 발명의 제조장치(1000) 는 탄소섬유복합재 프리프레그가 종래의 공기의 대류에 의한 열전달로 금형이 가열되어 성형되는 방식이 아닌 베이스금형(1200)의 자체 가열을 통해 직접적인 열 전도도 프리프레그를 가열하여 성형하게 된다.
이에 따라 본 발명의 상기 베이스금형(1200)은 가압금형(1300)의 하부에 위치하며 상기 탄소섬유복합재 프리프레그를 가열할 수 있는 금형이다.
본 발명의 제조장치(1000)에서 상기 베이스금형(1200)은 가열의 기능도 수행할 수 있으므로, 상기 베이스금형(1200)은 가열을 위한 가열유닛으로 가열유체유동부(1210)를 포함하거나 가열을 위한 전기발열체(1211)를 포함할 수 있다.
비한정적인 예로써, 상기 가열유체유동부(1210)는 상기 베이스금형(1200)의 형상에 맞추어 상기 베이스금형(1200)의 내부에 위치할 수 있다.
비한정적이고 구체적이고 예로써, 상기 베이스금형(1200)은 상기 가열유체유동부(1210)가 그 내부에 내장된(embedded) 형태로 제공될 수 있다.
비한정적이고 보다 구체적인 예로써, 가열유체유동부(1210)는 상기 베이스금형(1200)이 상기 탄소섬유복합재 프리프레그와 서로 맞닿는 표면을 기준으로 상기 표면 또는 상기 프리프레그와 일정한 거리로 이격되도록 상기 베이스금형(1200)에 위치할 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다만 가열유체유동부(1210)가 상기와 같이 프리프레그와 일정한 간격을 유지하는 경우, 프리프레그를 균일하게 가열할 수 있는 효과가 있다.
한편 이와는 달리 전기발열체(1211)를 이용하는 경우, 전기 신호에 의한 가열 제어를 할 수도 있다.
이 경우 전기발열체(1211)는 상기 베이스금형(1200) 내에 내장되도록 제조되거나(embedded)되거나 또는 베이스금형(1200)과는 별도의 독립적인 구성으로 상기 베이스금형(1200)의 외부에서 제공될 수도 있다.
상기 전기발열체(1211)가 상기 베이스금형(1200)의 외부에서 제공되는 경우에 대한 비한정적이고 구체적인 예로써, 상기 전기발열체(1211)는 상기 베이스금형(1200)의 내부에 위치한 삽입공과 같은 삽입구조를 통해 베이스금형(1200)의 내부로 삽입될 수 있다.
또한 만일 상기 베이스금형(1200)의 내부에 별도의 삽입공 등이 없는 경우, 상기 전기발열체(1211)는 상기 베이스금형(1200)의 외부에 별도로 독립적으로 위치할 수 있다.
이 때 상기 전기발열체(1211)의 위치는 베이스금형(1200)이 상기 가압금형(1300)과 마주보는 면의 반대 면일 수 있다.
상기 베이스금형(1200)은 상기 가열유닛으로부터 발생한 열을 상기 프리그레그로 효율적으로 전달하기 위해 알루미늄이나 CFRP(carbon fiber reinforced plastic, 탄소섬유복합재 또는 탄소섬유강화 플라스틱)로 제조될 수 있다.
알루미늄이나 CFRP은 상대적으로 무게가 가볍기 때문에 작업자가 상기 금형을 이동시키기에 유리한 부수적인 효과도 있다.
특히 베이스금형(1200)이 CFRP인 경우, 알루미늄 대비 얇은 두께로 기계적 성능 구현이 가능하므로 상기 전기발열체(1211)는 상기 베이스금형(1200) 내로 통합하여 제작될 수 있다.
이 경우 상기 CFRP의 낮은 열용량과 높은 열전도로 인해, 상기 전기발열체(1211)는 입력되는 전기 신호 변화에 대해 높은 민감도를 가질 수 있어서 보다 정밀한 온도 제어가 가능할 수 있다.
반면 베이스금형(1200)이 알루미늄인 경우, 가열유체유동부(1210)와 전기발열체(1211)가 모두 구별없이 사용이 가능하다.
알루미늄은 CFRP와는 달리 베이스금형과 전기발열체(1211)를 통합하지 않고도 제작이 가능하다.
다만 알루미늄은 CFRP에 비해 높은 열용량을 가지므로 그로 인해 응답성은 빠르지 않은 특성을 가진다.
상기 가열유체유동부(1210)와 상기 전기발열체(1211)는 상기 베이스금형(1200)의 외부에 위치한 가열 콘트롤러(1100)와 연결될 수 있다.
상기 가열 콘트롤러(1100)은 탄소섬유복합재 프리프래그 및 베이스금형(1200)의 가열을 위해 상기 가열유체유동부(1210) 또는 전기발열체(1211)를 포함한 가열유닛의 온도를 제어하는 기능을 수행한다.
비한정적이고 구체적인 예로써, 상기 가열 콘트롤러(1100)은 열전쌍(thermo-couple) 등을 이용하여 가열유체유동부(1210)의 온도를 체크할 수 있고, 필요한 경우 전기발열체(1211)의 가열을 위한 전원을 공급 및/또는 제어하거나 또는 가열유체의 유동을 제어할 수 있다.
가열유체의 유동을 제어하는 경우, 유체의 종류와 온도는 다양하게 선택될 수 있으며 나아가 2종 이상의 유체를 변환하며 사용할 수도 있다.
상기 베이스금형(1200)에는 탄소섬유복합재 프리프레그가 적재된다. 이 때, 상기 프리프레그는 상기 베이스금형(1200)에 핸드 레이업(hand lay-up)공법으로 적재될 수 있다.
상기 베이스금형(1200)은 탄소섬유복합재 부품과 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다.
이를 위해 베이스금형(1200)에는 탄소섬유복합재 안착부(1220)가 위치할 수 있다.
또한 상기 베이스금형(1200)에는 후술할 가압금형(1300)과의 체결(클램핑)을 위한 베이스금형 클램핑부(1230)가 위치할 수 있다.
이 때 상기 베이스금형 클램핑부(1230)는 베이스금형(1200)의 외곽부에 위치하여, 베이스금형(1200)의 중앙부에 위치하는 탄소섬유복합재 안착부(1220)의 적어도 일부와 구조적으로 직접 연결되는 형상을 가질 수 있다.
상기 베이스금형 클램핑부(1230)는 가압공정 동안 후술할 클램핑기구 및 가스켓과 함께 본 발명의 탄소섬유복합재 제조장치(1000)의 내부의 압력을 일정하게 유지시키는 기능을 수행할 수 있다.
가압금형(1300)은 상기 베이스금형(1100)에 적재된 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압하는 기능을 수행할 수 있다.
이를 위해, 가압금형(1300)은 상기 베이스금형(1200)의 상부에서 베이스금형(1200)에 대향되도록 위치된다.
베이스금형(1200)과 대향하는 가압금형(1300)의 일면에는 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압하기 위한 탄성변형부(1400)가 결합될 수 있다.
다시 말하면, 상기 탄성변형부(1400)는 상기 가압금형(1300)과 상기 베이스금형(1200)의 사이에 위치할 수 있다.
상기 탄성변형부(1400)는 상기 가압금형(1300)과 상기 베이스금형(1200)의 사이에 위치하여, 상기 가압금형(1300)을 통과하여 공급된 에어를 베이스금형(1200) 내에 위치하는 탄소섬유복합재 프리프레그에 전달하는 기능을 수행한다.
상기 탄성변형부(1400)는 멤브레인 형상으로 이루어질 수 있다.
상기 가압금형(1300)에는 상기 탄성변형부(1400)에 에어를 공급하기 위한 에어유동홀(1310)이 위치하고, 상기 에어유동홀(1310)에 공기를 공급하기 위한 에어공급부(미도시)가 더 포함될 수 있다.
상기 에어유동홀(1310)과 상기 에어공급부는 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 사용되는 결합 방식을 통해 상호 결합될 수 있다.
상기 에어유동홀(1310)은 상기 프리프레그에 균일한 압력을 제공하기 위해 가압금형(1300)의 중앙부에 형성될 수 있다.
다만, 부품 생산을 위해 멀티 캐비티를 사용할 경우 각 캐비티에 별도의 에어유동홀(1310)이 위치할 수도 있다.
한편 탄성변형부(1400)를 이용하여 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압할 경우, 강성이 큰 가압금형(1300)만을 이용하여 프리프레그를 가압하는 경우보다 가압효율을 증가시킬 수 있다.
나아가 다양한 부품을 형성하는 경우, 탄성변형부(1400)의 채용은 보다 정밀한 가압 및 균일한 압력제어를 가능하게 된다.
탄성변형부(1400)는 통상 높은(예를 들면 600% 이상) 신율과 가열금형의 가열온도 보다 높은 열에도 견딜 수 있는 내열성을 가지는 것이 요구된다.
이를 위해 상기 실리콘 또는 고분자필름이 탄성변형부(1400)로 사용될 수 있다.
한편 본 발명의 제조장치에서의 상기 베이스금형(1200)은 냉각금형을 포함하지 않을 수도 있다.
일반적인 탄소섬유복합재용 프리프레그는 가열 경화 후 냉각과정이 필요하다.
이와는 달리 스냅 경화 프리프레그와 하이 Tg(glass transition temperature) 제품의 경우, 냉각과정이 생략되고 로봇 등으로 탄소섬유복합재용 프리프레그를 탈형시킬 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치(1000)는 상기 상기 가압금형(1300)과 상기 베이스금형(1200) 사이에 위치하는 가스켓(1500)을 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 가스켓(1500)은 가압금형(1300)과 상기 베이스금형(1200)이 서로 맞닿은 면에 위치할 수 있다.
상기 가스켓(1500)은 가압공정 중에 상기 가압금형(1300)의 외부에 위치하는 에어공급부(미도시)로부터 공급된 공기가 본 발명의 제조장치(1000)의 내부(보다 구체적으로는 가압금형(1300)과 베이스금형(1000) 사이의 공간)에서 외부로 빠져나가지 않도록 유지시키는 기능을 수행한다.
이를 위해 상기 가스켓(1500)은 베이스금형(1200)의 상기 베이스금형 클램핑부(1230) 상면(도 2를 기준)에 위치하는 것이 바람직하다. 만일 상기 가스켓(1500)은 베이스금형(1200)의 탄소섬유복합재 안착부(1220)에 위치하게 되면, 상기 탄소섬유복합재 안착부(1220)의 일부는 상기 가스켓(1500)에 의해 고압의 에어에 의한 가압이 어렵기 때문이다.
한편 상기 가압금형(1300)의 최외곽 부분은 상기 가스켓(1500)의 외곽의 둘레 보다 커야 한다. 만일 상기 가압금형(1300)의 최외곽의 어느 일부라도 상기 가스켓(1500)의 외곽보다 작게 되면, 상기 가압금형(1300)과 상기 베이스금형(1200)이 상기 가스켓(1500)을 클램핑하지 못하게 되어 에어의 유출이 발생하여 고압을 유지하기가 불가능해지기 때문이다.
또한 상기 탄성변형부(1400)의 최외곽 부분은 상기 가스켓(1500)이 공간적으로 규정하는 영역의 내부에 위치하여야 한다. 만일 상기 탄성변형부(1400)의 최외곽의 어느 일부라도 상기 가스켓(1400)이 규정하는 영역과 겹치게 되면, 상기 겹치는 영역에서는 에어의 유출이 발생할 가능성이 높아지게 되어 고압을 유지하기가 어려워지기 때문이다.
앞에서 설명한 바와 같이 본 발명의 탄소섬유복합재 제조 장치(1000)는 비행기의 날개 등의 부품이 아닌 주로 자동차의 드레스업 부품과 같은 상대적으로 크기가 작은 부품의 제조에 적용된다.
따라서 본 발명의 탄소섬유복합재 제조 장치(1000)는 오토클레이브 공정을 이용함에도 종래의 3~7 bar 정도의 압력을 사용하는 규모가 큰 챔버와 같은 오토클레이브 장치보다 상대적으로 낮은 2~5 bar 정도의 공정압력을 사용할 수 있고 장비의 크기도 작아질 수 있다.
그로 인해 본 발명의 탄소섬유복합재 제조 장치(1000)는 별도의 오토클레이브용 챔버를 사용하지 않고 금형 내부에서 고온 고압의 오토클레이브 공정을 적용할 수 있다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치(1000)는 상기 상기 가압금형(1300)과 상기 베이스금형(1200) 사이의 공간에서 고압을 유지하기 위해 클램핑기구(1600)를 추가로 포함할 수 있다.
구체적으로 상기 클램핑기구(1600)는 상기 베이스금형 클램핑부(1230)와 상기 가압금형(1300)의 외주부를 기계적으로 클램핑하여 상기 제조장치(1000)의 내부에 공급된 고압의 에어를 손실(또는 리크, leak) 없이 유지할 수 있게 하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로 상기 클램핑기구(1600)는 상기 베이스금형 클램핑부(1230)와 상기 가압금형(1300)의 외주부를 기계적으로 클램핑함으로써 상기 베이스금형(1200)/가스켓(1500)/가압금형(1400) 사이의 계면에서 고압의 에어가 누출되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 제조 장치(1000)에서 사용되는 고압이 상대적으로 낮기 때문에, 상기 클램핑기구(1600)는 고가의 내압 장비일 필요는 없다.
비한정적이고 구체적인 예로써, 상기 클램핑기구(1600)는 통상의 기계 설비나 압력 용기 분야에서 사용되는 클램프(clamp) 등이 사용될 수 있다.
도 3는 본 발명의 탄소섬유복합재 부품의 제조방법을 구현하기 위한 다른 실시예에 따른 제조장치를 개략적으로 도시한 구성도이다.
도 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치(1000')는 도 2에서의 탄소섬유복합재 부품 제조장치(1000)와 대비하여 가열을 위한 가열유체유동부(1210')를 포함한 가열유닛의 위치가 상이한 차이가 있다.
이하 도 2와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품 제조장치(1000')는 가열유체유동부(1210')를 포함한 가열유닛이 베이스금형(1200)과 공간적으로 분리되어 위치할 수 있다.
비한정적이고 구체적인 예로써 상기 가열유체유동부(1210')를 포함한 가열유닛은 상기 베이스금형(1200)의 하부에 독립되어 위치할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 가열유체유동부(1210')를 포함한 가열유닛은 상기 베이스금형(1200)의 하부에 히팅 플레이트(heating plate) 형태로 제공될 수 있다.
따라서 상기 히팅 플레이트(1210')로부터 발생한 열이 상부의 베이스금형(1200) 및 상기 베이스금형(1200) 내에 장입된 탄소섬유복합재 프리프레그와 직접적인 접촉을 통한 열전도에 의해 전달되고, 이를 통해 상기 프리프레그가 빠르게 가열될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시한 탄소섬유복합재 부품의 제조장치의 개략적인 사용 상태도이다.
도시한 바와 같이, 도 4a는 베이스금형(1200)에 상기 탄소섬유복합재 프리프레그(C)가 적재된 상태를 도시한 것이다.
이때 베이스금형(1200)은 가열유체유동부(1210) 또는 전기발열체(1211)를 포함한 가열유닛에 고온의 가열유체가 유동되어 가열된 상태이다.
베이스금형(1200)은 가열유체유동부(1210)와 접촉되고 대류가 아닌 전도에 의해 열전달되어 가열되고, 베이스금형(1200)에 적재된 탄소섬유복합재(C)는 베이스금형(1200)에 의해 전도 방식으로 열전달되어 접촉가열된다.
도 4b는 탄소섬유복합재(C)의 가압공정을 도시한 것으로서, 베이스금형(1200)에 대향된 가압금형(1300)은 베이스금형(1200)의 적재된 탄소섬유복합재(C)를 가압한다.
구체적으로 베이스금형(1200)에 대향되는 가압금형(1300)의 일면에 결합된 탄성변형부(1400)에 에어가 공급되는 경우, 화살표로 도시한 바와 같이 탄성변형부(1400)는 팽창되고 입체적으로 베이스금형(1200)에 적재된 탄소섬유복합재(C)는 상기 고압의 에어에 의해 가압된다.
이 때 상기 베이스금형(1200)과 상기 가압금형(1300) 사이에 위치한 가스켓(1500)에 의해, 상기 베이스금형(1200)과 상기 가압금형(1300)에 의해 형성된 금형 내부 공간은 에어의 손실없이 고압의 상태가 유지될 수 있다.
상기 가열 및 가압된 탄소섬유복합재는 냉각을 위한 별도의 금형이나 장치없이 냉각될 수 있다.
구체적으로 상기 고온 가압된 탄소섬유복합재는 가열 콘트롤러(1100)에서 가열유체유동부(1210)의 가열을 중단시킴으로써 냉각이 시작될 수 있다.
특히 본 발명의 탄소섬유복합재 제조 장치(1000)는 별도의 오토클레이브용 챔버 없이 일종의 금형 형태로 고온과 고압으로 탄소섬유복합재 프리프레그를 고온 가압할 수 있다.
나아가 본 발명의 탄소섬유복합재 제조 장치(1000)에서의 베이스금형(1200)은 열전도가 상대적으로 우수한 알루미늄이나 CFRP 소재를 이용함으로써 별도의 냉매 또는 냉각용 금형 없이도 대기(atmosphere) 중에서 냉각이 가능하다.
구체적으로 베이스금형(1200)은 주위의 환경에 그대로 노출되어서 냉각되고, 베이스금형(1200)에 적재된 탄소섬유복합재(C)는 상기 베이스금형(1200)과 직접적인 접촉에 의한 전도 방식을 통해 냉각된다.
한편, 냉각공정 동안에도 탄성변형부(1400)에 에어를 공급하여 탄소섬유복합재(C)를 가압함으로써 탄소섬유복합재(C)가 냉각되는 동안 발생할 수 있는 수축이 방지되도록 구현할 수 있다.
결국 본 발명의 실시예들에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조장치에서는 가열유체유동부(1210)를 포함한 가열유닛과 베이스금형(1200) 그리고 베이스금형(1200)과 탄소섬유복합재의 직접적인 접촉에 의한 열전도에 의해 탄소섬유복합재의 가열이 수행될 수 있다.
그 결과 본 발명 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조장치는 전도 방식을 이용한 열전달 방식을 사용함으로써 가열과 냉각에 소요되는 공정시간을 획기적으로 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조장치는 종래의 오토클레이브 장치와 비교하여 진공 Bagging 공정이 삭제되어 제조방법 시간이 단축될 수 있다.
또한, 본 발명 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조장치에서는 별도의 오토클레이브용 챔버 등을 사용하지 않고 오토클레이브 공정에서 필수적인 고압의 환경을 금형 내에서도 유지할 수 있으므로 대용량의 오토클레이브 없이도 오토클레이브 공정을 경제적으로 이용할 수 있다.
나아가 가열공정과 냉각공정이 전체 제조장치(1000)를 개조하거나 이동시키지 않고 수행됨으로써 공정시간과 비용이 크게 줄어들게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조방법을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도시한 바와 같이, 탄소섬유복합재 부품의 제조방법(S1000)은 재단단계(S1100), 적층단계(S1200) 및 경화단계(S1300)를 포함한다.
보다 구체적으로, 재단단계(S1100)는 탄소섬유복합재 프리프레그를 부품의 형상에 대응되도록 재단하는 단계이다.
적층단계(S1200)는 부품 형상으로 재단된 탄소섬유복합재 프리프레그를 금형에 적층하는 단계이다.
이때, 탄소섬유복합재 프리프레그는 열전도도가 높은 재료로 이루어진 베이스금형에 핸드 레이업(hand lay-up) 방식으로 적층되거나 자동화 공정을 통한 자동 적층 방식으로도 구현될 수 있다.
또한, 베이스금형은 탄소섬유복합재 부품과 대응되는 형상으로 이루어진다.
경화단계(S1300)는 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그를 가열 및 가압(S1310)하고, 냉각(S1320)하여 탄소섬유복합재 부품으로 경화시키는 단계이다.
이를 위해, 탄소섬유복합재 프리프레그가 적층된 베이스금형과 상기 프리프레그는 고온으로 가열된 가열유체유동부(1210)와의 직접적인 접촉에 의한 열 전도를 통해 가열된다.
이 때, 베이스금형의 온도범위는 자동자 부품용으로 적용되기 위해 120°C 내지 160°C의 범위로 설정될 수 있다.
또한, 베이스금형에 적층되고 가열된 탄소섬유복합재 프리프레그는 가압되어 부품형상으로 형성된다.
구체적으로, 에어 공급에 의해 팽창되는 탄성변형부를 통해 탄소섬유복합재 프리프레그는 가압되어 부품형상으로 형성될 수 있다.
이 경우, 프레스 가압에 의한 큰 압력으로 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압하지 않고 균일한 압력으로 압력 증가 속도를 제어하여 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압함에 따라, 탄소섬유복합재 프리프레그의 수지 유동에 따라 발생하는 외관상의 결함이 최소화되고 제품의 신뢰성이 향상된다.
다음으로 탄소섬유복합재 프리프레그의 냉각은 고온의 베이스금형를 대기 중에서 자연 냉각시킴으로써 별도의 장비 없이도 수행될 수 있다.
한편 상기 냉각과정은 경화된 탄소섬유복합제 제품의 온도를 유리화 온도보다 낮추어 탈형함으로 상기 제품의 변형을 최소화 하기 위한 과정으로, 사용되는 프리프레그의 유리화 온도가 높을 경우 냉각과정은 생략될 수 있다.
보다 구체적으로, 일반적인 탄소섬유복합재용 프리프레그의 경우 가열 경화 후 냉각이 필요하나 스냅 경화 프리프레그와 하이 Tg 제품의 경우 냉각과정을 생략하고, 로봇 등으로 탄소섬유복합재용 프리프레그를 탈형할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 탄소섬유복합재 부품의 제조방법(S1000)이 상기한 바와 같이 이루어짐에 따라, 탄소섬유복합재 프리프레그는 금형의 가열에 의해 직접적으로 열전도되고 금형 및 클램핑기구에 의해 금형 내부에서 고압이 유지될 수 있다. 그 결과 생산성 및 제품신뢰성이 향상된다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1000, 1000': 탄소섬유복합재 부품 제조장치
1100: 온도 컨트롤러
1200: 베이스금형
1210, 1210': 가열유체유동부
1211: 전기발열체
1220: 탄소섬유복합재 안착부
1230: 베이스금형 클램핑부
1300: 가압금형
1310: 에어유동홀
1400: 탄성변형부
1500: 가스켓
1600: 클램핑기구

Claims (12)

  1. 탄소섬유복합재 프리프레그가 적층되고, 탄소섬유복합재 부품에 대응되는 형상으로 이루어진 베이스금형;
    상기 베이스금형 및 베이스금형에 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그를 열 전도에 의해 가열하기 위한 가열유체유동부를 포함하는 가열유닛;
    상기 베이스금형에 적층된 탄소섬유복합재 프리프레그을 가압하기 위해 상기 베이스금형과 마주보는 방향에서 상기 베이스금형에 대향되도록 위치하는 가압금형;을 포함하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열유체유동부는 상기 베이스금형의 내부에 위치하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가열유체유동부는 상기 베이스금형의 외부에 위치하고, 상기 베이스금형의 하부에서 상기 베이스금형과 물리적으로 접촉하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스금형은 상기탄소섬유복합재 프리프레그를 내부에 안착시키기 위한 탄소섬유복합재 안착부를 포함하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스금형은 상기 베이스금형과 상기 가압금형을 클램핑하기 위한 베이스금형 클램핑부를 포함하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 베이스금형은 베이스금형과 상기 가압금형을 클램핑하기 위한 베이스금형 클램핑부를 포함하고, 상기 베이스금형 클램핑부는 상기 탄소섬유복합재 안착부 밖에 위치하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압금형이 상기 베이스금형과 마주하는 일면에는 상기 탄소섬유복합재 프리프레그를 가압하기 위한 탄성변형부가 위치하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가압금형에는 상기 탄성변형부에 에어를 공급하기 위한 에어유동홀이 위치하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 에어유동홀은 상기 가압금형의 중앙부에 위치하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 베이스금형과 상기 가압금형이 마주보는 면 상에 위치하는 가스켓을 더 포함하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 베이스금형과 상기 가압금형이 마주보는 면 상에 위치하는 가스켓을 더 포함하고, 상기 가스켓은 상기 베이스금형 클램핑부 상에 위치하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11항 에 있어서,
    상기 베이스금형 클램핑부와 상기 가압금형의 외주 부분을 클램핑하는 클램핑 기구를 포함하는,
    탄소섬유복합재 부품 제조장치.
KR1020210183623A 2020-12-24 2021-12-21 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치 KR20220092400A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20200182873 2020-12-24
KR1020200182873 2020-12-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220092400A true KR20220092400A (ko) 2022-07-01

Family

ID=82396820

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210183622A KR20220092399A (ko) 2020-12-24 2021-12-21 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치
KR1020210183623A KR20220092400A (ko) 2020-12-24 2021-12-21 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210183622A KR20220092399A (ko) 2020-12-24 2021-12-21 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치

Country Status (1)

Country Link
KR (2) KR20220092399A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102659798B1 (ko) * 2023-10-25 2024-04-23 (주)테라엔지니어링 가열 및 냉각 기능을 갖는 cfrp 금형

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220092399A (ko) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2662476C (en) Forming-molding tool and process for producing preforms and fiber reinforced plastics with the tool
CA2699387C (en) Method and apparatus for resin transfer molding composite parts
KR102037237B1 (ko) 열처리 강화 시스템 및 방법
CN107187078B (zh) 一种碳纤维预浸料快速模压成型工艺
US5380480A (en) Process of making a consolidated part
CN106335191A (zh) 真空装袋的改进的方法和系统
KR20220092400A (ko) 탄소섬유복합재 부품의 제조방법 및 제조장치
JP2018187935A (ja) 熱処理及び固化システム並びにその方法
JP2013046978A (ja) 賦形成形方法、繊維強化樹脂成形品及び賦形成形型
US8309009B2 (en) Thermoplastics forming process for molding articles with complex shapes
CN110884168B (zh) 一种非热压罐液体成型装置
JP5809484B2 (ja) 賦形成形方法
KR101794331B1 (ko) 내압성형공법용 몰드유닛 및 이를 이용한 내압성형공법
JP5791365B2 (ja) Ｒｔｍ成形方法及びｒｔｍ成形装置
US9302433B2 (en) Method and apparatus for moulding parts made from composite materials
KR102529929B1 (ko) 복합 소재 제조 시스템 및 방법
JP6432750B2 (ja) 繊維強化複合部材の成形装置
WO2012170015A1 (en) Thermoplastic forming process and system for molding articles with complex shapes
JP5603149B2 (ja) 繊維強化樹脂成形品及び賦形成形方法
NL2021878B1 (en) System and method for manufacturing composite structures
KR20210081791A (ko) 복합재 제작용 프리폼 성형 장치 및 복합재 제작용 프리폼 성형 방법
KR20240003220A (ko) 기공도가 낮은 복합 소재 제조방법
JP2017105062A (ja) 繊維強化プラスチック製造装置および製造方法