KR810001582B1 - 저압실에서 보강 또는 비보강된 열경화성 수지의 적층을 제조하는 방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

저압실에서 보강 또는 비보강된 열경화성 수지의 적층을 제조하는 방법

제1도는 본 발명에 따른 방법을 수행하기 위한 장치의 요부를 종단한 측면도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3도는 대기압에 노출되기전, 주형내의 유리섬유 보강 폴리에스테르 적층의 단면도.

제4도는 대기압에 노출된 후의 제3도적층의 단면도.

본 발명은 보강 또는 비보강된 열경화성 수지제품의 제조방법에 관한 것으로, 특히 섬유류가 사용되는 경우 분무장치에 의하여 유형(mould)의 벽에 합성수지 및 보강섬류들을 분무하므로서 합성수지 및 보강섬유의 적층판을 형성하여 유리섬유로 보강된 폴리에스테르 제품을 제조하는 방법에 관한 것이다.

현재, 폴리에스테르 및 유리섬유를 포함하는 적층은 대기압에서 분무에 의해 제조되고 있다. 본 발명에 따른 방법은 바람직하게는 산업용 로봇트의 도움으로 부분 진공에서의 조절된 분무적용을 기초로 한다.

대기압에서 수행된 종래의 분무적용방법의 한가지 문제점은 적층내에 상당량의 공기가 혼합된다는 것이다. 결과적으로, 길고 수동의 조작이 좀 더 균질의 각층 제조에 요구되었다. 이런 작업에도 불구하고, 그 방법에 의해 제조된 적층 내에 아직도 많은 양의 공기가 잔류하게 되어 적층내의 수분의 침투를 야기시키며, 적층의 화학적 및 기계적 강도를 약화시킨다.

소위젤(gel) 피복이라 불리우는 분무적용이 널리 사용되며, 이 경우는 상기한 수분침투 및 퇴화를 방지하도록 공기 및 기공(pore)을 없게 하기 위해 외부 코팅하는 것이 중요하다.

그 방법은 균일한 성질, 즉 적층에서 공기를 추방하는 것을 달성하기 위하여 로울링(rolling)을 행하는 것을 포함하는데, 이 로울링 작업은 많은 시간의 낭비 및 비효율성을 초래한다. 최종 제품들은 균일하지 않으며, 따라서 양모(wood) 및 금속의 제품과 비교하여 아주 낮은 경쟁력을 갖는다.

균질화 목적을 위해 금속 로울러를 사용하여 적층을 처리하는 방법에 있어서, 유리섬유는 그 섬유를 구부리거나 또는 파괴하는 기계적 응력을 받는다. 그 결과, 완성된 적층의 기계적 강도는 감소된다. 또한, 섬유는 단단하고 강력한 로울링을 받을 때 적층의 저부로 이동하며, 적층두께의 대략 20-25%를 포함하는 적층의 상부는 폴리에스터를 매우 많이 함유하고, 즉 낮은 유리섬유 성분을 갖는다. 따라서, 이것은, 표면층의 기계적 성질이 감소되기 때문에 바람직하지 못한다.

상기한 시간이 많이 걸리는 로울링 조작을 감소하기 위하여, 산업분야에서 많은 시행착오를 범했다.

예를들면, 많은 경우, 3∼4㎜ 두께의 층들이 매로울링 조작사이에 적용되었다. (실제로 요구되는 두께는 1-2㎜이다)

주형으로부터 공기의 재순환 및 공기저항 때문에, 유리섬유는 종래방법을 사용할 때 쉽게 올라간다. 그 결과, 부분 적층효과가 증가되어, 낮은 장력 및 굴곡 강도를 갖는다. 그 문제가 대부분의 제조업자들이 종래 방법을 사용할 때 해결하는데 어려움을 갖는 것이다.

공기의 재순환에 관련된 그러한 현상 때문에, 좁은 지역 및 킬(keel) 구조와 같은 복합형태의 물체를, 겔피복 및 유리섬유/폴리에스테르의 경우 종래방법에 의해 분무하는 것은 불가능하다. 이러한 경우들에서, 겔피복은 수동으로 적용되어야 하며, 적층은 손으로 적층되어야 한다. 이러한 방법은 작업시간을 연장시키며 비용을 증가시킨다.

상기한 바와같이, 산업용 로봇트의 도움없이 부분 진공을 사용하지 않고서 행하는 폴리에스테르/유리섬유의 분무는 상당한 결점들을 내포하며, 그 효율을 또한 감소시킨다. 이러한 결점들은, 방법을 수행하기 위하여 전체장치를 포위하고 부분진공을 유지하는 거실에서 수행되는 것을 특징으로 하는 본 발명 방법에 의하여 제거된다.

본 발명의 신규점 및 특징은, 필요할 때 완전자동 로봇트의 도움으로 부분진공에서 조절된 방식으로 분무를 수행하는 것에 있으며 그것은 종래 사용된 조작방법과 비교하여, 그 종래의 방법을 사용할 때 요구되는 시간의 약 10-25% 정도로 생산시간을 단축시킨다.

상기 조작의 잇점들은 개량된 경제성을 제공하며, 하기하는 추가 잇점들을 또한 제공한다.

(1) 폴리에스테르 및 유리섬유로 구성된 적층은, 가격의 문제 때문에 그 물질들이 경쟁적이 되지 못하던 분야에서도 더욱 경쟁적인 것으로 된다.

(2) 본 발명의 결과로서, 얻어진 적층의 품질개선에 의해 물의 흡수에 대한 개량된 저항성 및 개량된 물리적 특성들이 제공된다. 라미나(lamina)구조가 부분 진공에서 로봇트의 도움으로 또는 조절된 분무에 의해 형성될 때, 최종 적층들은 만족스럽게 공기 및 기공을 갖지 않게 된다. 이것은 예를들어, 요구된 연속조정 조작의 비용을 절감시킨다.

(3) 전체공정이 부분 진공(95% 이상)의 밀봉된 제조실내에서 자동화 장치에 의해 수행되므로 모든 수동조작이 제거된다.

(4) 환경적인 면으로 볼 때, 본 방법은 작업자들이 적층을 형성하는 제조장치에 접촉할 필요가 없기 때문에 매우 유익하며, 방출물내 고농도의 스틸렌 때문에 외부 환경의 개량도 용이하게 되며, 그 방출물의 세척에 대한 경제적인 조건도 개량된다.

(5) 매주형당 주조능력이, 균질화 조작이 다양하게 되므로 본 발명에 의하여 약 75-150% 증가된다. 또한, 이 방법은 겔팅(gelling) 시간과 무관하다. 이것은 경화가 주형에의 물질의 적용 후 즉시 일어날 수 있다는 것을 의미한다.

(6) 사용되는 주형의 수가 적용시간의 단축에 의해 감소될 수 있기 때문에 주형 비용이 감소되고 또한 요구되는 공간이 상당히 감소되며, 실제 그 공간이 대략 50% 감소될 수 있다.

(7) 본 발명의 분무 방법기술은 예를 들면, 선박용 킬(keel) 구조와 같은 잘 알려진 만곡부 및 요입부에 사용될 수 있다.

(8) 모든 적층들은 똑같이 양호하게 제조되며 그 결과 두께들이 보다 균일하게 된다. 종래방법에 의해 제조되는 적층들은 두께가 다양하게 된다. 많은 결점 및 난점들이 균일한 적층들의 제조가 가능함으로서 제거된다.

본 발명을 첨부 도면에 의해 좀더 자세히 설명한다.

제1도에 도시된 장치는 록크(lock) 4,5,6,7을 통해 상호 연결된 3개의 분리된 거실 1,2,3으로 구성된다. 격실 1,2,3은 작동시 95%까지의 부분진공하에 있게 된다. 그 격실들은 부분 진공의 응력에 견디도록 하는 칫수로 되어있다.

적용은 중간 격실 2에서 일어나며, 그 격실 2내에는, 필요한 경우 산업용 로봇트 9(고가 크레인 10에 설치되는 것이 바람직함)가 설치된 분무장치 8이 배치되어 있다.

격실 1-3의 록크 4-7은 압력이 록크 4-7의 각 측면에서 동일하게 개폐된다. 출입구 11이 제조품 손상을 정정하기 위하여 중간 격실 2에 설치되어 있다.

중간격실 2내의 로봇트 9는 예를들어 폐인트 분무조작에 현재 사용되는 형태의 것이다. 그러나, 그것은 종래의 5번 이동하는 대신에 6번의 이동을 수행하도록 장치될 수 있다.

로봇트 9는 수직 및 수평으로 이동 가능한 고가 크레인 10에 설치되어 있다. 고가 크레인 10의 모든 운동은 로봇트 9의 컴퓨터 장치에 공급되고 로봇트 의 운동과 동시에 행해진다. 그 결과, 완전자동화된 로봇트 9가 9번 이동을 수행한다. 이러한 구조는 기타 공지된 장치보다 30% 이상의 이동 증가를 제공하며 모든 만곡 부작업 조작을 담당한다.

로봇트 9에, 폴리에스테르 및 유리섬유 분무장치 8이 장치되어 있다. 이 분무장치 8은 유리섬유 및 폴리에스테르와 같은 하나 또는 두 개의 성분을 분무할 수 있는 기계장치로 구성되며, 절단기 수단 및 겔피복 적용장치를 포함하고 있다.

본 발명의 방법에 의하면, 모든 재료 성분들은 조작중 부분 진공에 유지되어야 한다.

전체원료물질의 소모는 로봇트 9의 컴퓨터 장치에 의해 조작중 점검되어야 하고 또 교정되어야 한다.

유리섬유의 부분 절단에 기인한 작업물의 결함을 피하기 위하여 2개의 유리섬유 절단수단이 분무 총(gun) 8에 장착되어 있으며, 그 중에 하나는 여분이다.

제조 과정을 시각적으로 점검하기 위하여, 2대의 감시용 TV가 설치되고, 그 중에 하나는 분무작동을 자세히 나타내며, 다른 하나는 전체적인 작동을 나타낸다.

바퀴들을 구비한 주형들이, 록크 4-7과 독립된 3개의 레일장치에서 강제로 안내된다. 주형들은 격실 1-3의 각각에 하나씩 있는 수압실린더에 의해 운반된다. 중간격실 2의 내부에서, 그 주형이 로봇트 9에 대하여 조심스럽게 조정되는 임펄스(impulse)신호에 의하여 정지된다.

제조 과정은 입구의 저압실 1의 내부에 위치한 준비된 주형에 의해 시작되며, 그후 록크 4가 폐쇄되며 격실 1은 부분진공으로 된다.

중앙격실 2는 부분진공에 계속적으로 유지되기 때문에, 저압실 1과 로봇트 스테이숀(station), 즉 중앙격실 2와의 사이의 배출록크 5는 개방된다. 다음, 주형들이 자동적으로 운반된 후 분무조작이 시작된다.

주형이 배출 록크 6에 도달하기 전에, 배출실 3은 부분 진공으로 되며, 중앙격실 2와 배출격실 3사이에 있는 록크 6은 개방되고 주형은 격실 3으로 이동된다. 다음, 록크 6이 폐쇄된 후, 대기압의 공기가 이곳으로 도입된다. 록크7이 개방되고, 적층을 가진 주형이 또 다른 처리를 위해 그곳으로부터 제거된다. 제조과정의 마지막 부분에서, 연속주기가 시작된다.

유리섬유/폴리에스테르의 라미나구조를 형성하는 방법은 하기와 같다.

제3도에 나타난 바와같이, 폴리에스테르 12 및 유리섬유 13이 부분 진공에서 주형 14에 적용될 때, 90%의 부분진공에서 작은 기공 15가 적층내에 형성된다. 종래의 방법을 사용할 때, 이들 가공은 통상적인 대기압의 공기를 포함한다.

바람직한 적층두께가 얻어졌을 때, 바람직하게는 기밀(氣密)의 최종층 16에 분무가 행해진다. 이러한 층은 여분의 상부피복층을 형성하는데 그것은 그 층이 경화후 완전한 비점착성을 나타내기 때문이다. 이러한 층의 목적은 공기가 저압실 3내로 들어갈때(제4도에서 화살표로 나타냄), 적층내로 공기가 침투하는 것을 막기 위한 것이다. 다음, 적층에서 부분 진공하에 있는 기포들이 완전히 압축되며, 그리하여 제4도에서 나타난 것과 같이 만족할만한 공기가 없는 적층이 얻어진다.

Claims (1)

1. 합성수지의 적층을 형성하고, 보강섬유가 사용될때는 분무장치를 사용하여 주형의 벽에 합성수지 및 보강섬유를 분부시켜서 보강 및 비보강된 열경화성 제품, 즉 유리섬유 보강폴리에스테르 제품을 제조하는 방법에 있어서, 주형을, 이 방법을 수행하는 전체장치를 둘러싸는 격실내에 배치하고, 그 격실을 부분진공으로 유지하고, 그 부분진공을 유지한체 격실내 주형에 수지를 분부하고, 공기의 침투를 방지하도록 상기적층에 기밀표면층을 분무하고, 공정중 형성된 기공 및 기포들이, 그 적층의 형성후 그 적층이 대기압의 공기에 의해 영향을 받자마자 와해되게 하도록 주형, 적층 및 표면층을 대기압에 노출시키는 단계들로 이루어진 것을 특징으로 하는 보강 및 비보강된 열경화성수지의 적층을 제조하는 방법.

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