WO2024058531A1 - Sandwich structure pipe with link structure of fiber reinforced composite and lightweight foam and manufacturing method thereof - Google Patents

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WO2024058531A1
WO2024058531A1 PCT/KR2023/013677 KR2023013677W WO2024058531A1 WO 2024058531 A1 WO2024058531 A1 WO 2024058531A1 KR 2023013677 W KR2023013677 W KR 2023013677W WO 2024058531 A1 WO2024058531 A1 WO 2024058531A1
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WO
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pipe
foam
link structure
reinforced composite
fiber
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Application number
PCT/KR2023/013677
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Korean (ko)
Inventor
유성환
김재필
송영현
김완호
장호중
최승희
이정권
허준
김강호
Original Assignee
한국광기술원
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    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/12—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement
    • F16L9/121—Rigid pipes of plastics with or without reinforcement with three layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16L9/00—Rigid pipes
    • F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups

Definitions

  • the present invention relates to a method of manufacturing a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a pipe with a sandwich structure filled with foam to improve bending rigidity and high weight through a fiber-reinforced composite material and a sandwich structure. This relates to a method of manufacturing a sandwich-structured pipe with a link structure of lightweight foam applied.
  • a material suitable for these conditions is aluminum-based aluminum alloy pipe.
  • Aluminum alloy pipes are lightweight and have excellent corrosion resistance, so they are widely used as members exposed to the air, and recently, magnesium alloys have gradually begun to be used as lightweight automobile parts.
  • lightweight pipes made of aluminum alloy or magnesium alloy have the disadvantage of being easily bent or deformed by external pressure.
  • the present invention was devised to solve the above-described problem.
  • the pipe of the sandwich structure to which the link structure of the fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to the present invention is applied is located in the space supported by the link structure between the inner pipe and the outer pipe. It is a sandwich structure filled with foam, and is intended to provide bending rigidity and high weight, which are difficult to provide in conventional pipe structures.
  • a pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to an embodiment of the present invention is applied includes an external pipe 110; an inner pipe 120 formed inside the outer pipe 110; A link structure 130 that connects and supports the outer pipe 110 and the inner pipe 120 in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120; and an expanded foam (Foam: 140) formed to fill the space between the external pipe (110) and the internal pipe (120).
  • the plurality of link structures 130 may be arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
  • the plurality of link structures 130 may be formed radially from the outer surface portion of the inner pipe 120 toward the inner surface portion of the outer pipe 110.
  • the outer pipe 110 and the inner pipe 120 are composed of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and are made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave. It can be configured.
  • the foam 140 may be composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer material foam.
  • the external pipe 110 and the internal pipe 120 are interconnected, and on the inside, the external pipe 110 and the internal pipe 120 are interconnected. It may further include a machined link structure 135 in which a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 is formed.
  • a method of manufacturing a sandwich-structured pipe using a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam includes a first step of forming an external pipe 110 and an internal pipe 120; A second step of inserting the inner pipe 120 into the outer pipe 110; A third step of filling the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120 with foam 140, wherein the second step is to fill the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120 with foam 140. It may further include forming a link structure 130 that connects and supports the external pipe 110 and the internal pipe 120 in the space between the pipes 120 .
  • the step of forming the link structure 130 includes placing a plurality of the link structures 130 at regular intervals in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be placed as .
  • forming the link structure 130 includes connecting a plurality of the link structures 130 from the outer surface of the inner pipe 120 to the inner surface of the outer pipe 110. It can be formed radially toward wealth.
  • a machined link structure connecting the outer pipe 110 and the inner pipe 120 to each other ( forming 135); and forming a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 inside the machining link structure 135.
  • a method of manufacturing a sandwich-structured pipe using a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam includes a first step of forming an internal pipe 120; A second step of spraying and applying foam 140 on the inner pipe 120; A third step of inserting the inner pipe 120 coated with the foam 140 into the outer pipe 120, wherein the second step is formed on the outer surface of the inner pipe 120.
  • the expanded foam 140 is sprayed and applied onto the link structure 130 that interconnects the external pipe 110 and the internal pipe 120.
  • the pipe of the sandwich structure to which the link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to the present invention is applied is a sandwich structure filled with foam in the space supported by the link structure between the inner pipe and the outer pipe. It can provide bending rigidity and high weight that are difficult to provide in pipe structures.
  • Figure 1 is a perspective view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a front view of a pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view of a pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a cross-sectional view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
  • Figures 5 to 8 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
  • Figures 9 and 10 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 11 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 12 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 1 is a perspective view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of a fiber-reinforced composite and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a link structure of a fiber-reinforced composite and lightweight foam according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a side view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a view of a pipe with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the A-A' cross section of the pipe of FIG. 3.
  • the pipe 100 of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to an embodiment of the present invention is applied includes an external pipe 110, an internal pipe 120, a link structure 130, and foam: 140).
  • the external pipe 110 and the internal pipe 120 can be formed by being processed into a pipe shape through a 3D printer or thermoforming.
  • outer pipe 110 and the inner pipe 120 are made of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and may be made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
  • An internal pipe 120 is formed inside the external pipe 110.
  • a link structure 130 is formed in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
  • the link structure 130 connects and supports the outer pipe 110 and the inner pipe 120 in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be configured to do so.
  • the plurality of link structures 130 may be arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, and may be arranged from the outer surface of the internal pipe 120 to the external pipe 110. It may be formed radially toward the inner surface of the pipe 110.
  • the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120 configured in this way is filled with foam 140.
  • the foam 140 is formed to fill the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
  • the foam 140 may be composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer material foam.
  • a cavity H is formed inside the inner pipe 120, making it possible to reduce the weight of the pipe 100.
  • the pipe 100 according to the present invention allows wire insertion into the cavity H of the inner pipe 120, and improves strength and structural rigidity through various arrangements of the column-shaped link structure 130. It is possible to improve bending strength or reduce weight depending on the thickness of the inner pipe 120.
  • Figures 5 to 8 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
  • the pipe 100 according to another embodiment of the present invention has a plurality of link structures 130 arranged at irregular intervals in the radial direction in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. can be placed.
  • the pipe 100 has a plurality of link structures 130 arranged vertically or horizontally in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be placed at regular intervals.
  • the pipe 100 has a plurality of link structures 130 regularly positioned at crossing positions in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be configured to be placed as .
  • the pipe 100 has a plurality of link structures 130 arranged irregularly at positions crossing each other in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120. It can be configured as follows.
  • Figures 9 and 10 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
  • the pipe 100 may be configured to further include a machined link structure 135.
  • a link structure 135 is formed.
  • a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 may be formed inside the machining link structure 135.
  • the thickness of the machined link structure 135 may be formed to be larger than the thickness of the link structure 130, and the machined link structure 135 formed in this way may be hole-processed or tapped to form the through hole ( 136) can be formed.
  • Figure 11 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention.
  • the external pipe 110 and the internal pipe 120 are formed (S210).
  • the outer pipe 110 and the inner pipe 120 are made of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and may be made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
  • a link structure 130 may be formed to connect and support the external pipe 110 and the internal pipe 120.
  • a plurality of the link structures 130 may be arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, A plurality of the link structures 130 may be formed radially from the outer surface of the inner pipe 120 toward the inner surface of the outer pipe 110.
  • a machining link structure 135 can be formed to interconnect the outer pipe 110 and the inner pipe 120.
  • a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 may be formed inside the machining link structure 135 configured in this way.
  • the pipe 100 is completed by filling the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120 with foam 140 (S230).
  • the foam 140 may be composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer material foam.
  • Figure 12 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
  • the inner pipe 120 is formed (S310), and foam 140 is sprayed and applied on the inner pipe 120 (S320).
  • the foam 140 is sprayed onto the link structure 130 formed on the outer surface of the inner pipe 120 and interconnecting the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be applied.
  • the inner pipe 120 coated with the foam 140 is inserted into the outer pipe 120 (S330).
  • outer pipe 110 and the inner pipe 120 are made of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and may be made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
  • the plurality of link structures 130 are arranged at irregular intervals in the radial direction in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, or the plurality of link structures 130 are arranged at irregular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120. It may be arranged at regular intervals in the vertical or horizontal direction in the space between and the internal pipe 120.
  • a plurality of the link structures 130 are configured to be regularly arranged at crossing positions in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, or It may be configured to be arranged irregularly at intersecting positions in the space between (120).
  • the sandwich structure pipe to which the link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to the present invention is applied is a sandwich structure filled with foam in the space supported by the link structure between the inner pipe and the outer pipe, It can provide bending rigidity and high weight that are difficult to provide in the pipe structure of the prior art.
  • the pipe according to the present invention can increase compressive strength through the link structure and provides lightening of the external skin,
  • the link structure of the internal core it has the advantage of being able to perform general processing such as hole processing in pipes used in drones, etc., like conventional structures.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Rigid Pipes And Flexible Pipes (AREA)

Abstract

The present invention relates to a sandwich structure pipe to which a link structure of a fiber reinforced composite and a lightweight foam is applied, and a manufacturing method thereof. The sandwich structure pipe to which a link structure of a fiber reinforced composite and a lightweight foam is applied includes: an outer pipe (110); an inner pipe (120) formed inside the outer pipe (110); a link structure part (130) for connecting and supporting the outer pipe (110) and the inner pipe (120) to each other in a space between the outer pipe (110) and the inner pipe (120); and a foaming foam (140) formed to fill the space between the outer pipe (110) and the inner pipe (120).

Description

섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프 그 제조 방법Method of manufacturing a sandwich-structured pipe with a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam
본 발명은 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발포 폼(Foam)을 채운 샌드위치 구조를 통해 굽힘 강성과 고경량화를 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied. More specifically, the present invention relates to a method of manufacturing a pipe with a sandwich structure filled with foam to improve bending rigidity and high weight through a fiber-reinforced composite material and a sandwich structure. This relates to a method of manufacturing a sandwich-structured pipe with a link structure of lightweight foam applied.
최근 건축분야 외에 레져산업, 조립식 천막산업 등 각종 구조물 산업의 시장이 증대되면서 고강도, 고경량 파이프에 대한 수요가 증가하고 있다. 이와 같이 파이프는 주로 야외에서 사용되므로 눈이나 비에 의해 쉽게 녹이 슬지 말아야 하며, 운반이 용이하도록 가벼워야 한다.Recently, as the market for various structural industries such as the leisure industry and prefabricated tent industry has increased in addition to the construction field, demand for high-strength, high-light pipes is increasing. As pipes are mainly used outdoors, they must not easily rust due to snow or rain, and must be light for easy transportation.
이러한 조건에 적합한 재료로서 알루미늄을 기반으로 한 알루미늄 합금 파이프가 있다.A material suitable for these conditions is aluminum-based aluminum alloy pipe.
알루미늄 합금 파이프는 가볍고 내식성이 우수하여 공기 중에 노출되는 부재로 많이 사용되고 있고, 최근에는 마그네슘 합금 등이 자동차 경량화 부품으로 점차 사용되기 시작하고 있다. 그러나, 알루미늄 합금이나 마그네슘 합금 등으로 제작된 경량 파이프는 외부 압력에 쉽게 휘어지거나 변형되는 단점이 있다.Aluminum alloy pipes are lightweight and have excellent corrosion resistance, so they are widely used as members exposed to the air, and recently, magnesium alloys have gradually begun to be used as lightweight automobile parts. However, lightweight pipes made of aluminum alloy or magnesium alloy have the disadvantage of being easily bent or deformed by external pressure.
이러한 점들을 보완하기 위해서 종래에는 금속파이프를 보강하거나 추가로 성형하는 방법이 사용되고 있다.In order to compensate for these problems, methods of reinforcing or additionally forming metal pipes have been used in the past.
따라서, 이와 같은 종래 기술의 파이프 구조에서 제공하기 어려운 굽힘 강성과 고경량화를 제공할 수 있는 기술이 필요하다.Therefore, there is a need for a technology that can provide bending rigidity and high weight, which are difficult to provide in the pipe structure of the prior art.
본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프는 내부 파이프와 외부 파이프의 사이에서 링크 구조부에 의해 지지되는 공간에 발포 폼(Foam)을 채운 샌드위치 구조로서, 종래 기술의 파이프 구조에서 제공하기 어려운 굽힘 강성과 고경량화를 제공하고자 한다.The present invention was devised to solve the above-described problem. The pipe of the sandwich structure to which the link structure of the fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to the present invention is applied is located in the space supported by the link structure between the inner pipe and the outer pipe. It is a sandwich structure filled with foam, and is intended to provide bending rigidity and high weight, which are difficult to provide in conventional pipe structures.
또한, 종래 기술에 따른 샌드위치 구조의 파이프에서는 홀 가공시 구조성능(압축시)이 급감되나, 본 발명에 따른 파이프는 링크 구조를 통해 압축강도를 확보하고자 한다.In addition, in pipes with a sandwich structure according to the prior art, structural performance (when compressed) decreases sharply during hole processing, but the pipe according to the present invention seeks to secure compressive strength through a link structure.
또한, 본 발명에 따르면 외부 스킨의 경량화를 제공하면서도, 내부 코어의 링크 구조를 이용하여, 드론 등에 사용되는 파이프 류에서 종래 구조와 같이 홀가공등 일반적인 가공이 가능하도록 하고자 한다.In addition, according to the present invention, while providing lightening of the external skin, it is intended to enable general processing such as hole processing in pipes used in drones, etc., like conventional structures, by using the link structure of the internal core.
전술한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프는 외부 파이프(110); 상기 외부 파이프(110)의 내부에 형성되는 내부 파이프(120); 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하여 지지하는 링크 구조부(130); 및 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간을 채우도록 형성되는 발포 폼(Foam: 140);을 포함하여 구성된다.In order to solve the above-described problem, a pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to an embodiment of the present invention is applied includes an external pipe 110; an inner pipe 120 formed inside the outer pipe 110; A link structure 130 that connects and supports the outer pipe 110 and the inner pipe 120 in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120; and an expanded foam (Foam: 140) formed to fill the space between the external pipe (110) and the internal pipe (120).
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 다수의 상기 링크 구조부(130)는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 일정 간격으로 배치될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of link structures 130 may be arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 다수의 상기 링크 구조부(130)는 상기 내부 파이프(120)의 외표면부로부터 상기 외부 파이프(110)의 내표면부를 향하여 방사형으로 형성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the plurality of link structures 130 may be formed radially from the outer surface portion of the inner pipe 120 toward the inner surface portion of the outer pipe 110.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는 카본 에폭시 수지 또는 유리섬유 에폭시 수지로 구성되며, 단방향 직조, 평직 직조 또는 능직 직조의 섬유강화 복합 재료로 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the outer pipe 110 and the inner pipe 120 are composed of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and are made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave. It can be configured.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 발포 폼(140)은 PVC 폼, 폴리 우레탄 폼 또는 폴리머 재료의 폼으로 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the foam 140 may be composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer material foam.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하며, 내측에는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 관통하는 관통홀(136)이 형성되는 가공 링크 구조부(135);를 더 포함하여 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, the external pipe 110 and the internal pipe 120 are interconnected, and on the inside, the external pipe 110 and the internal pipe 120 are interconnected. It may further include a machined link structure 135 in which a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 is formed.
본 발명의 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법은, 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)를 형성하는 제1 단계; 상기 외부 파이프(110)의 내부에 상기 내부 파이프(120)를 삽입하는 제2 단계; 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간을 발포 폼(Foam: 140)으로 채우는 제3 단계;를 포함하고, 상기 제2 단계는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하여 지지하는 링크 구조부(130)를 형성하는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.A method of manufacturing a sandwich-structured pipe using a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to an embodiment of the present invention includes a first step of forming an external pipe 110 and an internal pipe 120; A second step of inserting the inner pipe 120 into the outer pipe 110; A third step of filling the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120 with foam 140, wherein the second step is to fill the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120 with foam 140. It may further include forming a link structure 130 that connects and supports the external pipe 110 and the internal pipe 120 in the space between the pipes 120 .
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 링크 구조부(130)를 형성하는 단계는 다수의 상기 링크 구조부(130)를 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 일정 간격으로 배치할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the step of forming the link structure 130 includes placing a plurality of the link structures 130 at regular intervals in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be placed as .
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 링크 구조부(130)를 형성하는 단계는 다수의 상기 링크 구조부(130)를 상기 내부 파이프(120)의 외표면부로부터 상기 외부 파이프(110)의 내표면부를 향하여 방사형으로 형성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, forming the link structure 130 includes connecting a plurality of the link structures 130 from the outer surface of the inner pipe 120 to the inner surface of the outer pipe 110. It can be formed radially toward wealth.
본 발명의 다른 일실시예에 따르면, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 가공 링크 구조부(135)를 형성하는 단계; 및 상기 가공 링크 구조부(135)의 내측에 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 관통하는 관통홀(136)을 형성하는 단계;를 더 포함하여 구성될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120, a machined link structure connecting the outer pipe 110 and the inner pipe 120 to each other ( forming 135); and forming a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 inside the machining link structure 135.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법은, 내부 파이프(120)를 형성하는 제1 단계; 상기 내부 파이프(120) 상에 발포 폼(Foam: 140)을 분사하여 도포하는 제2 단계; 외부 파이프(120) 내에 상기 발포 폼(140)이 도포된 상기 내부 파이프(120)를 삽입하는 제3 단계;를 포함하고, 상기 제2 단계는 상기 내부 파이프(120)의 외표면부에 형성되어 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 링크 구조부(130) 상에, 상기 발포 폼(140)을 분사하여 도포한다.A method of manufacturing a sandwich-structured pipe using a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to another embodiment of the present invention includes a first step of forming an internal pipe 120; A second step of spraying and applying foam 140 on the inner pipe 120; A third step of inserting the inner pipe 120 coated with the foam 140 into the outer pipe 120, wherein the second step is formed on the outer surface of the inner pipe 120. The expanded foam 140 is sprayed and applied onto the link structure 130 that interconnects the external pipe 110 and the internal pipe 120.
본 발명에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프는 내부 파이프와 외부 파이프의 사이에서 링크 구조부에 의해 지지되는 공간에 발포 폼(Foam)을 채운 샌드위치 구조로서, 종래 기술의 파이프 구조에서 제공하기 어려운 굽힘 강성과 고경량화를 제공할 수 있다.The pipe of the sandwich structure to which the link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to the present invention is applied is a sandwich structure filled with foam in the space supported by the link structure between the inner pipe and the outer pipe. It can provide bending rigidity and high weight that are difficult to provide in pipe structures.
또한, 종래 기술에 따른 샌드위치 구조의 파이프에서는 홀 가공시 구조성능(압축시)이 급감되나, 본 발명에 따른 파이프는 링크 구조를 통해 압축강도를 확보할 수 있다.In addition, in pipes with a sandwich structure according to the prior art, structural performance (when compressed) decreases sharply during hole processing, but in the pipe according to the present invention, compressive strength can be secured through the link structure.
또한, 본 발명에 따르면 외부 스킨의 경량화를 제공하면서도, 내부 코어의 링크 구조를 이용하여, 드론 등에 사용되는 파이프 류에서 종래 구조와 같이 홀가공등 일반적인 가공이 가능한 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that general processing such as hole processing can be performed on pipes used in drones, etc., like conventional structures, by using the link structure of the inner core while providing lightening of the external skin.
도 1은 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 사시도이다.Figure 1 is a perspective view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 정면도이다.Figure 2 is a front view of a pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 측면도이다.Figure 3 is a side view of a pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to one embodiment of the present invention.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 구조를 설명하기 위한 도면이다.Figures 5 to 8 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 구조를 설명하기 위한 도면이다.Figures 9 and 10 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 대량 생산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 11 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 대량 생산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 12 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.
다만, 실시형태를 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.However, in describing the embodiments, if it is determined that specific descriptions of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the gist of the present invention, detailed descriptions thereof will be omitted. Additionally, the size of each component in the drawings may be exaggerated for explanation and does not mean the actual size.
또한, 명세서 전체에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a component is referred to as "connected" or "connected" to another component, the component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular Unless there is a contrary description, it should be understood that it may be connected or connected through another component in the middle. In addition, throughout the specification, when a part "includes" a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
도 1은 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 단면도이다. 이때, 도 4는 도 3의 파이프의 A-A' 단면을 도시한 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of a fiber-reinforced composite and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a link structure of a fiber-reinforced composite and lightweight foam according to an embodiment of the present invention. is a front view of a pipe with a sandwich structure to which is applied, Figure 3 is a side view of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention, and Figure 4 is a view of a pipe with a sandwich structure according to an embodiment of the present invention. This is a cross-sectional view of a pipe with a sandwich structure using a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam. At this time, FIG. 4 is a cross-sectional view showing the A-A' cross section of the pipe of FIG. 3.
이후부터는 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프를 설명하기로 한다.From now on, a sandwich structure pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
본 발명의 일실시에에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프(100)는 외부 파이프(110), 내부 파이프(120), 링크 구조부(130) 및 발포 폼(Foam: 140)을 포함하여 구성된다.The pipe 100 of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to an embodiment of the present invention is applied includes an external pipe 110, an internal pipe 120, a link structure 130, and foam: 140).
상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는 3D 프린터 또는 열성형을 통하여 파이프(pipe)의 형태로 가공하여 구성할 수 있다.The external pipe 110 and the internal pipe 120 can be formed by being processed into a pipe shape through a 3D printer or thermoforming.
또한, 상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는 카본 에폭시 수지 또는 유리섬유 에폭시 수지로 구성되며, 단방향 직조, 평직 직조 또는 능직 직조의 섬유강화 복합 재료로 구성될 수 있다.In addition, the outer pipe 110 and the inner pipe 120 are made of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and may be made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
상기 외부 파이프(110)의 내부에는 내부 파이프(120)가 형성된다.An internal pipe 120 is formed inside the external pipe 110.
또한, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에는 링크 구조부(130)가 형성된다.Additionally, a link structure 130 is formed in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
보다 상세하게 설명하면, 상기 링크 구조부(130)는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하여 지지하도록 구성될 수 있다.In more detail, the link structure 130 connects and supports the outer pipe 110 and the inner pipe 120 in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be configured to do so.
이때, 다수의 상기 링크 구조부(130)는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 일정 간격으로 배치될 수 있으며, 상기 내부 파이프(120)의 외표면부로부터 상기 외부 파이프(110)의 내표면부를 향하여 방사형으로 형성될 수 있다.At this time, the plurality of link structures 130 may be arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, and may be arranged from the outer surface of the internal pipe 120 to the external pipe 110. It may be formed radially toward the inner surface of the pipe 110.
이와 같이 구성되는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에는 발포 폼(Foam: 140)이 채워진다.The space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120 configured in this way is filled with foam 140.
즉, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간을 채우도록 형성되는 상기 발포 폼(Foam: 140)이 형성된다.That is, the foam 140 is formed to fill the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
아울러, 상기 발포 폼(140)은 PVC 폼, 폴리 우레탄 폼 또는 폴리머 재료의 폼으로 구성될 수 있다.In addition, the foam 140 may be composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer material foam.
한편, 상기 내부 파이프(120)의 내부에는 공동(H)이 형성되어 파이프(100)의 경량화가 가능하다.Meanwhile, a cavity H is formed inside the inner pipe 120, making it possible to reduce the weight of the pipe 100.
따라서, 본 발명에 따른 파이프(100)는 상기 내부 파이프(120)의 내부의 공동(H)에 전선 삽입이 가능하며, 기둥형의 링크 구조부(130)의 다양한 배치를 통해 강도 및 구조 강성을 향상시킬 수 있으며, 상기 내부 파이프(120)의 두께에 따라 굽힘 강도 향상 또는 경량화의 조절이 가능하다.Therefore, the pipe 100 according to the present invention allows wire insertion into the cavity H of the inner pipe 120, and improves strength and structural rigidity through various arrangements of the column-shaped link structure 130. It is possible to improve bending strength or reduce weight depending on the thickness of the inner pipe 120.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 구조를 설명하기 위한 도면이다.Figures 5 to 8 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면 본 발명의 다른 일실시예에 따른 파이프(100)는 다수의 링크 구조부(130)가 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 방사형의 방향으로 불규칙한 간격으로 배치될 수 있다.Referring to FIG. 5, the pipe 100 according to another embodiment of the present invention has a plurality of link structures 130 arranged at irregular intervals in the radial direction in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. can be placed.
또한, 도 6을 참조하면 본 발명의 다른 일실시예에 따른 파이프(100)는 다수의 링크 구조부(130)가 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 수직 또는 수평 방향으로 규칙한 간격으로 배치될 수 있다.In addition, referring to FIG. 6, the pipe 100 according to another embodiment of the present invention has a plurality of link structures 130 arranged vertically or horizontally in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be placed at regular intervals.
또한, 도 7을 참조하면 본 발명의 다른 일실시예에 따른 파이프(100)는 다수의 링크 구조부(130)가 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 상호 엇갈리는 위치에 규칙적으로 배치되도록 구성될 수 있다.In addition, referring to FIG. 7, the pipe 100 according to another embodiment of the present invention has a plurality of link structures 130 regularly positioned at crossing positions in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be configured to be placed as .
도 8을 참조하면 본 발명의 다른 일실시예에 따른 파이프(100)는 다수의 링크 구조부(130)가 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 상호 엇갈리는 위치에 불규칙적으로 배치되도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 8, the pipe 100 according to another embodiment of the present invention has a plurality of link structures 130 arranged irregularly at positions crossing each other in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120. It can be configured as follows.
도 9 및 도 10은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 구조를 설명하기 위한 도면이다.Figures 9 and 10 are diagrams for explaining the structure of a sandwich-structured pipe to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 파이프(100)는 가공 링크 구조부(135)를 더 포함하여 구성될 수 있다.The pipe 100 according to another embodiment of the present invention may be configured to further include a machined link structure 135.
보다 상세하게 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 가공 링크 구조부(135)를 형성한다.In more detail, processing to interconnect the external pipe 110 and the internal pipe 120 in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, as shown in FIG. 9 A link structure 135 is formed.
또한, 상기 가공 링크 구조부(135)의 내측에 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 관통하는 관통홀(136)을 형성할 수 있다.Additionally, a through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 may be formed inside the machining link structure 135.
이때, 상기 가공 링크 구조부(135)의 두께는 상기 링크 구조부(130)의 두께보다 더 크게 형성될 수 있으며, 이와 같이 형성되는 상기 가공 링크 구조부(135)를 홀 가공 또는 탭 가공하여 상기 관통홀(136)을 형성할 수 있다.At this time, the thickness of the machined link structure 135 may be formed to be larger than the thickness of the link structure 130, and the machined link structure 135 formed in this way may be hole-processed or tapped to form the through hole ( 136) can be formed.
따라서, 이와 같이 형성되는 상기 관통홀(136)을 통해 상기 내부 파이프(120)의 내부의 공동(H)에 전선(e)의 삽입이 용이하도록 할 수 있다.Therefore, it is possible to easily insert the electric wire (e) into the cavity (H) inside the inner pipe (120) through the through hole (136) formed in this way.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 대량 생산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 11 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to an embodiment of the present invention.
도 11을 참조하면, 먼저 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)를 형성한다(S210).Referring to FIG. 11, first, the external pipe 110 and the internal pipe 120 are formed (S210).
이때, 상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는 카본 에폭시 수지 또는 유리섬유 에폭시 수지로 구성되며, 단방향 직조, 평직 직조 또는 능직 직조의 섬유강화 복합 재료로 구성될 수 있다.At this time, the outer pipe 110 and the inner pipe 120 are made of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and may be made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
이후, 상기 외부 파이프(110)의 내부에 상기 내부 파이프(120)를 삽입한다(S220).Thereafter, the inner pipe 120 is inserted into the outer pipe 110 (S220).
이때, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하여 지지하는 링크 구조부(130)를 형성할 수 있다.At this time, in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, a link structure 130 may be formed to connect and support the external pipe 110 and the internal pipe 120. .
보다 구체적으로, 상기 링크 구조부(130)의 형성시에는, 다수의 상기 링크 구조부(130)를 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 일정 간격으로 배치할 수 있으며, 다수의 상기 링크 구조부(130)를 상기 내부 파이프(120)의 외표면부로부터 상기 외부 파이프(110)의 내표면부를 향하여 방사형으로 형성할 수 있다.More specifically, when forming the link structure 130, a plurality of the link structures 130 may be arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, A plurality of the link structures 130 may be formed radially from the outer surface of the inner pipe 120 toward the inner surface of the outer pipe 110.
그뿐만 아니라, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 가공 링크 구조부(135)를 형성할 수 있으며, 이와 같이 구성된 상기 가공 링크 구조부(135)의 내측에는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 관통하는 관통홀(136)을 형성할 수 있다.In addition, in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120, a machining link structure 135 can be formed to interconnect the outer pipe 110 and the inner pipe 120. A through hole 136 penetrating the external pipe 110 and the internal pipe 120 may be formed inside the machining link structure 135 configured in this way.
이후에는, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간을 발포 폼(Foam: 140)으로 채워서 파이프(100)를 완성한다(S230).Afterwards, the pipe 100 is completed by filling the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120 with foam 140 (S230).
이때, 상기 발포 폼(140)은 PVC 폼, 폴리 우레탄 폼 또는 폴리머 재료의 폼으로 구성될 수 있다.At this time, the foam 140 may be composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer material foam.
도 12는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 대량 생산 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 12 is a flowchart illustrating a method for mass production of a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied according to another embodiment of the present invention.
먼저, 내부 파이프(120)를 형성하고(S310), 상기 내부 파이프(120) 상에 발포 폼(Foam: 140)을 분사하여 도포한다(S320).First, the inner pipe 120 is formed (S310), and foam 140 is sprayed and applied on the inner pipe 120 (S320).
보다 구체적으로, 상기 내부 파이프(120)의 외표면부에 형성되어 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 링크 구조부(130) 상에, 상기 발포 폼(140)을 분사하여 도포할 수 있다.More specifically, the foam 140 is sprayed onto the link structure 130 formed on the outer surface of the inner pipe 120 and interconnecting the outer pipe 110 and the inner pipe 120. It can be applied.
이후에는, 외부 파이프(120) 내에 상기 발포 폼(140)이 도포된 상기 내부 파이프(120)를 삽입한다(S330).Afterwards, the inner pipe 120 coated with the foam 140 is inserted into the outer pipe 120 (S330).
한편, 상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는 카본 에폭시 수지 또는 유리섬유 에폭시 수지로 구성되며, 단방향 직조, 평직 직조 또는 능직 직조의 섬유강화 복합 재료로 구성될 수 있다.Meanwhile, the outer pipe 110 and the inner pipe 120 are made of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and may be made of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
아울러, 다수의 상기 링크 구조부(130)는 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 방사형의 방향으로 불규칙한 간격으로 배치거나, 다수의 링크 구조부(130)가 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 수직 또는 수평 방향으로 규칙한 간격으로 배치될 수 있다.In addition, the plurality of link structures 130 are arranged at irregular intervals in the radial direction in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, or the plurality of link structures 130 are arranged at irregular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120. It may be arranged at regular intervals in the vertical or horizontal direction in the space between and the internal pipe 120.
또한, 다른 실시예에서는 다수의 상기 링크 구조부(130)가 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 상호 엇갈리는 위치에 규칙적으로 배치되도록 구성되거나, 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 상호 엇갈리는 위치에 불규칙적으로 배치되도록 구성될 수 있다.In addition, in another embodiment, a plurality of the link structures 130 are configured to be regularly arranged at crossing positions in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, or It may be configured to be arranged irregularly at intersecting positions in the space between (120).
이와 같이, 본 발명에 따른 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프는 내부 파이프와 외부 파이프의 사이에서 링크 구조부에 의해 지지되는 공간에 발포 폼(Foam)을 채운 샌드위치 구조로서, 종래 기술의 파이프 구조에서 제공하기 어려운 굽힘 강성과 고경량화를 제공할 수 있다.In this way, the sandwich structure pipe to which the link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam according to the present invention is applied is a sandwich structure filled with foam in the space supported by the link structure between the inner pipe and the outer pipe, It can provide bending rigidity and high weight that are difficult to provide in the pipe structure of the prior art.
또한, 종래 기술에 따른 샌드위치 구조의 파이프에서는 홀 가공시 구조성능(압축시)이 급감되나, 본 발명에 따른 파이프는 링크 구조를 통해 압축강도를 화보할 수 있으며, 외부 스킨의 경량화를 제공하면서도, 내부 코어의 링크 구조를 이용하여, 드론 등에 사용되는 파이프 류에서 종래 구조와 같이 홀가공등 일반적인 가공이 가능한 장점이 있다.In addition, in pipes with a sandwich structure according to the prior art, the structural performance (when compressed) decreases sharply during hole processing, but the pipe according to the present invention can increase compressive strength through the link structure and provides lightening of the external skin, By using the link structure of the internal core, it has the advantage of being able to perform general processing such as hole processing in pipes used in drones, etc., like conventional structures.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the present invention as described above, specific embodiments have been described. However, various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. The technical idea of the present invention should not be limited to the above-described embodiments of the present invention, but should be determined not only by the claims but also by equivalents to the claims.

Claims (13)

  1. 외부 파이프(110);external pipe 110;
    상기 외부 파이프(110)의 내부에 형성되는 내부 파이프(120);an inner pipe 120 formed inside the outer pipe 110;
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하여 지지하는 링크 구조부(130); 및A link structure 130 that connects and supports the outer pipe 110 and the inner pipe 120 in the space between the outer pipe 110 and the inner pipe 120; and
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간을 채우도록 형성되는 발포 폼(Foam: 140);Foam 140 formed to fill the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프.A sandwich-structured pipe with a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam, characterized in that it contains a.
  2. 청구항 1에 있어서,In claim 1,
    다수의 상기 링크 구조부(130)는,The plurality of link structures 130 are,
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 일정 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프.A pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied, characterized in that it is arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120.
  3. 청구항 1에 있어서,In claim 1,
    다수의 상기 링크 구조부(130)는,The plurality of link structures 130 are,
    상기 내부 파이프(120)의 외표면부로부터 상기 외부 파이프(110)의 내표면부를 향하여 방사형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프.A pipe of a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied, characterized in that it is formed radially from the outer surface of the inner pipe 120 toward the inner surface of the outer pipe 110.
  4. 청구항 1에 있어서,In claim 1,
    상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는,The external pipe 110 and the internal pipe 120,
    카본 에폭시 수지 또는 유리섬유 에폭시 수지로 구성되며, 단방향 직조, 평직 직조 또는 능직 직조의 섬유강화 복합 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프.A pipe with a sandwich structure applied with a link structure of a fiber-reinforced composite material and lightweight foam, which is composed of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and is composed of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave.
  5. 청구항 1에 있어서,In claim 1,
    상기 발포 폼(140)은,The foam 140 is,
    PVC 폼, 폴리 우레탄 폼 또는 폴리머 재료의 폼으로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프.A sandwich-structured pipe with a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam, which is composed of PVC foam, polyurethane foam, or polymer foam.
  6. 청구항 1에 있어서,In claim 1,
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하며, 내측에는 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 관통하는 관통홀(136)이 형성되는 가공 링크 구조부(135);In the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120, the external pipe 110 and the internal pipe 120 are connected to each other, and on the inside, the external pipe 110 and the internal pipe ( A machined link structure 135 in which a through hole 136 penetrating 120 is formed;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프.A sandwich-structured pipe with a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam, further comprising:
  7. 외부 파이프(110)와 내부 파이프(120)를 형성하는 제1 단계;A first step of forming an external pipe 110 and an internal pipe 120;
    상기 외부 파이프(110)의 내부에 상기 내부 파이프(120)를 삽입하는 제2 단계;A second step of inserting the inner pipe 120 into the outer pipe 110;
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간을 발포 폼(Foam: 140)으로 채우는 제3 단계;를 포함하고,A third step of filling the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120 with foam 140,
    상기 제2 단계는,The second step is,
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하여 지지하는 링크 구조부(130)를 형성하는 단계;Forming a link structure 130 in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120 to connect and support the external pipe 110 and the internal pipe 120;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.A method of manufacturing a sandwich-structured pipe with a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam, further comprising:
  8. 청구항 7에 있어서,In claim 7,
    상기 링크 구조부(130)를 형성하는 단계는,The step of forming the link structure 130 is,
    다수의 상기 링크 구조부(130)를 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서 일정 간격으로 배치하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.A sandwich structure using a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam, characterized in that a plurality of the link structures 130 are arranged at regular intervals in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120. Manufacturing method of pipes.
  9. 청구항 7에 있어서,In claim 7,
    상기 링크 구조부(130)를 형성하는 단계는,The step of forming the link structure 130 is,
    다수의 상기 링크 구조부(130)를 상기 내부 파이프(120)의 외표면부로부터 상기 외부 파이프(110)의 내표면부를 향하여 방사형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.A link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied, characterized in that a plurality of the link structures 130 are formed radially from the outer surface portion of the inner pipe 120 toward the inner surface portion of the outer pipe 110. Manufacturing method of sandwich structure pipe.
  10. 청구항 7에 있어서,In claim 7,
    상기 외부 파이프(110) 및 상기 내부 파이프(120)는,The external pipe 110 and the internal pipe 120,
    카본 에폭시 수지 또는 유리섬유 에폭시 수지로 구성되며, 단방향 직조, 평직 직조 또는 능직 직조의 섬유강화 복합 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.A method of manufacturing a sandwich-structured pipe with a link structure of a fiber-reinforced composite and lightweight foam, which is composed of carbon epoxy resin or glass fiber epoxy resin, and is composed of a fiber-reinforced composite material of unidirectional weave, plain weave, or twill weave. .
  11. 청구항 7에 있어서,In claim 7,
    상기 발포 폼(140)은,The foam 140 is,
    PVC 폼, 폴리 우레탄 폼 또는 폴리머 재료의 폼으로 구성되는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.A method of manufacturing a sandwich-structured pipe with a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam, characterized in that it is composed of PVC foam, polyurethane foam, or foam of a polymer material.
  12. 청구항 7에 있어서,In claim 7,
    상기 제2 단계는,The second step is,
    상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)의 사이의 공간에서, 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 가공 링크 구조부(135)를 형성하는 단계; 및forming a machined link structure 135 interconnecting the external pipe 110 and the internal pipe 120 in the space between the external pipe 110 and the internal pipe 120; and
    상기 가공 링크 구조부(135)의 내측에 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 관통하는 관통홀(136)을 형성하는 단계;forming a through hole 136 penetrating the outer pipe 110 and the inner pipe 120 inside the machining link structure 135;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.A method of manufacturing a pipe with a sandwich structure to which a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam is applied, further comprising:
  13. 내부 파이프(120)를 형성하는 제1 단계;A first step of forming the inner pipe 120;
    상기 내부 파이프(120) 상에 발포 폼(Foam: 140)을 분사하여 도포하는 제2 단계;A second step of spraying and applying foam 140 on the inner pipe 120;
    외부 파이프(120) 내에 상기 발포 폼(140)이 도포된 상기 내부 파이프(120)를 삽입하는 제3 단계;를 포함하고,A third step of inserting the inner pipe 120 onto which the foam 140 is applied into the outer pipe 120,
    상기 제2 단계는,The second step is,
    상기 내부 파이프(120)의 외표면부에 형성되어 상기 외부 파이프(110)와 상기 내부 파이프(120)를 상호 연결하는 링크 구조부(130) 상에, 상기 발포 폼(140)을 분사하여 도포하는 것을 특징으로 하는 섬유강화 복합재와 경량폼의 링크 구조가 적용된 샌드위치 구조의 파이프의 제조 방법.Spraying and applying the foam 140 on the link structure 130 formed on the outer surface of the inner pipe 120 and connecting the outer pipe 110 and the inner pipe 120 to each other. A method of manufacturing a sandwich-structured pipe featuring a link structure of fiber-reinforced composite material and lightweight foam.
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