KR102006737B1 - Method for manufacturing pump impeller having uniform rigidity - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법은,
X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과, 수지섬유가 무작위로 얽혀져 만들어진 수지섬유웹을 준비하는 제1단계;
상기 탄소섬유직물과 상기 수지섬유웹을 적층하는 제2단계;
상기 적층된 탄소섬유직물과 수지섬유웹을 니들펀칭하여, 상기 수지섬유웹의 수지섬유를 Z축 방향으로 끌고 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 꽂는 제3단계;
상기 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여, 상기 수지섬유를 녹여 상기 탄소섬유직물의 X,Y,Z축 방향으로 수지를 골고루 침투시키는 제4단계;
상기 탄소섬유직물 사이로 골고루 침투된 수지를 경화시켜 수지매트릭스를 형성하는 제5단계; 및
상기 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물을 임펠러의 형상대로 가공하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Uniform and high strength pump impeller manufacturing method according to the present invention,
A first step of preparing a carbon fiber fabric made by weaving carbon fibers in the X and Y axis directions and a resin fiber web made of randomly entangled resin fibers;
Stacking the carbon fiber fabric and the resin fiber web;
A third step of needle punching the laminated carbon fiber fabric and the resin fiber web to pull the resin fiber of the resin fiber web down in the Z-axis direction and plug it in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric;
A fourth step of pressing and heating the carbon fiber fabric in which the resin fibers are inserted in the Z-axis direction to melt the resin fibers and evenly infiltrate the resin in the X, Y, and Z-axis directions of the carbon fiber fabrics;
A fifth step of forming a resin matrix by curing the resin evenly infiltrated between the carbon fiber fabrics; And
And a sixth step of processing the carbon fiber fabric having the resin matrix uniformly formed in the shape of an impeller.

Description

균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING PUMP IMPELLER HAVING UNIFORM RIGIDITY}Uniform and high strength pump impeller manufacturing method {METHOD FOR MANUFACTURING PUMP IMPELLER HAVING UNIFORM RIGIDITY}

본 발명은 펌프 임펠러에 관한 것이다.The present invention relates to a pump impeller.

양.배수장에 배수나 급수를 위한 펌프가 설치된다.Pumps for drainage or water supply are installed in both drainage stations.

도 1에 도시된 바와 같은, 펌프(1)는 케이싱(2), 모터(3), 축(4), 임펠러(5)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the pump 1 consists of a casing 2, a motor 3, a shaft 4, and an impeller 5.

축(4)은 모터(3) 축과 임펠러(5)를 연결한다.The shaft 4 connects the shaft of the motor 3 and the impeller 5.

모터(3)는 임펠러(5)를 회전시킨다.The motor 3 rotates the impeller 5.

임펠러(5)는 금속으로 만들어진다.The impeller 5 is made of metal.

최근에는 임펠러(5)의 무게를 줄이기 위해, 금속 대신 섬유강화플라스틱으로 임펠러(5)를 만들고 있다.Recently, in order to reduce the weight of the impeller (5), the impeller (5) is made of fiber reinforced plastic instead of metal.

섬유강화플라스틱으로 임펠러(5)를 만드는 방법은 다음과 같다.How to make the impeller (5) from fiber reinforced plastic is as follows.

짧게 잘려진 탄소섬유를 수지와 혼합하여 몰드에 붓는다.(이하,“성형물”이라 칭함)The short cut carbon fiber is mixed with the resin and poured into a mold (hereinafter referred to as "molding").

성형물을 프레스로 가압하고 히터로 가열한다.The molding is pressurized with a press and heated with a heater.

성형물에 포함된 수지가 경화된다.The resin contained in the molding cures.

수지가 경화된 성형물을 몰드로부터 꺼낸다.The molded resin is cured from the mold.

수지가 경화된 성형물을 도 2에 도시된 임펠러(5)의 형상대로 가공한다.The molded resin cured is processed in the shape of the impeller 5 shown in FIG.

그러면, 섬유강화플라스틱으로 만들어진 임펠러(5)가 만들어진다.Then, an impeller 5 made of fiber reinforced plastic is made.

이렇게 섬유강화플라스틱으로 만들어진 임펠러(5)는, 수지매트릭스에 짧은 탄소섬유가 분포된 구조를 가진다.The impeller 5 made of fiber reinforced plastics has a structure in which short carbon fibers are distributed in the resin matrix.

그러나, 탄소섬유가 끊어진 상태로 수지매트릭스에 무작위로 분포되어 있어, 균일하고 고강도의 펌프용 임펠러를 기대하기 어렵다.However, it is difficult to expect a uniform and high-strength pump impeller because it is randomly distributed in the resin matrix while the carbon fibers are broken.

미국공개특허(US4249863A)United States Patent Publication (US4249863A)

본 발명의 목적은, 상술한 문제점을 해결할 수 있는, 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a method for producing a pump impeller of uniform and high strength, which can solve the above problems.

상기 목적을 달성하기 위한 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법은,Uniform and high strength pump impeller manufacturing method for achieving the above object,

X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과, 수지섬유가 무작위로 얽혀져 만들어진 수지섬유웹을 준비하는 제1단계;A first step of preparing a carbon fiber fabric made by weaving carbon fibers in the X and Y axis directions and a resin fiber web made of randomly entangled resin fibers;

상기 탄소섬유직물과 상기 수지섬유웹을 적층하는 제2단계;Stacking the carbon fiber fabric and the resin fiber web;

상기 적층된 탄소섬유직물과 수지섬유웹을 니들펀칭하여, 상기 수지섬유웹의 수지섬유를 Z축 방향으로 끌고 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 꽂는 제3단계;A third step of needle punching the laminated carbon fiber fabric and the resin fiber web to pull the resin fiber of the resin fiber web down in the Z-axis direction and plug it in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric;

상기 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여, 상기 수지섬유를 녹여 상기 탄소섬유직물의 X,Y,Z축 방향으로 수지를 골고루 침투시키는 제4단계;A fourth step of pressing and heating the carbon fiber fabric in which the resin fibers are inserted in the Z-axis direction to melt the resin fibers and evenly infiltrate the resin in the X, Y, and Z-axis directions of the carbon fiber fabrics;

상기 탄소섬유직물 사이로 골고루 침투된 수지를 경화시켜 수지매트릭스를 형성하는 제5단계; 및A fifth step of forming a resin matrix by curing the resin evenly infiltrated between the carbon fiber fabrics; And

상기 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물을 임펠러의 형상대로 가공하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a sixth step of processing the carbon fiber fabric having the resin matrix uniformly formed in the shape of an impeller.

또한, 상기 목적은,Further, the above-

X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과, 탄소섬유 및 수지섬유가 무작위로 얽혀져 만들어진 탄소수지섬유웹을 준비하는 제1단계;A first step of preparing a carbon fiber fabric made by weaving carbon fibers in the X and Y-axis directions, and a carbon resin fiber web made of randomly entangled carbon fibers and resin fibers;

상기 탄소섬유직물과 상기 탄소수지섬유웹을 적층하는 제2단계;Stacking the carbon fiber fabric and the carbon resin fiber web;

상기 적층된 탄소섬유직물과 탄소수지섬유웹을 니들펀칭하여, 상기 탄소수지섬유웹의 탄소섬유 및 수지섬유를 Z축 방향으로 끌고 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 꽂는 제3단계;A third step of needle punching the laminated carbon fiber fabric and the carbon resin fiber web, and pulling down the carbon fiber and the resin fiber of the carbon resin fiber web in the Z axis direction and inserting the carbon fiber fabric in the Z axis direction of the carbon fiber fabric;

상기 탄소섬유 및 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여, 상기 수지섬유를 녹여 상기 탄소섬유직물의 X,Y,Z축 방향으로 수지를 골고루 침투시키는 제4단계;A fourth step of pressing and heating the carbon fiber fabric in which the carbon fiber and the resin fiber are inserted in the Z-axis direction to melt the resin fiber and infiltrate the resin evenly in the X, Y, and Z-axis directions of the carbon fiber fabric;

상기 탄소섬유직물 사이로 골고루 침투된 수지를 경화시켜 수지매트릭스를 형성하는 제5단계; 및A fifth step of forming a resin matrix by curing the resin evenly infiltrated between the carbon fiber fabrics; And

상기 수지매트릭스가 균일하게 형성되고 상기 탄소섬유에 의해 층간결합된 탄소섬유직물을 임펠러의 형상대로 가공하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법에 의해 달성된다.The resin matrix is uniformly formed and the sixth step of processing the carbon fiber fabric interlayer bonded by the carbon fiber in the shape of the impeller; is achieved by a method of producing a pump impeller of uniform and high strength comprising a.

본 발명은, 짧게 끊어진 탄소섬유가 아닌, X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물을 적층하여 임펠러를 제조한다. 이로 인해, 균일 및 고강도의 임펠러가 제조된다.The present invention manufactures an impeller by stacking carbon fiber fabrics produced by weaving carbon fibers in the X and Y axis directions, rather than shortly broken carbon fibers. As a result, an impeller of uniformity and high strength is produced.

본 발명은, X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과 수지섬유가 무작위로 혼합된 수지섬유웹을 적층한 후 니들펀칭한다. 그러면, 수지섬유웹의 수지섬유가 Z축 방향으로 끌려 내려와, 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 골고루 꽂힌다. 그 다음, 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여 수지섬유를 녹여 탄소섬유직물 사이사이로 골고루 침투시켜, 탄소섬유직물을 감싸는 수지매트릭스를 균일하게 형성시킨다. 이로 인해, 균일 및 고강도의 임펠러가 제조된다.The present invention is needle punching after laminating a carbon fiber fabric made by weaving carbon fibers in the X, Y axis direction and a resin fiber web in which resin fibers are randomly mixed. Then, the resin fibers of the resin fiber web are pulled down in the Z-axis direction and evenly sandwiched in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric. Then, the carbon fiber fabric is pressurized and heated to melt the resin fibers and infiltrate evenly between the carbon fiber fabrics, thereby uniformly forming a resin matrix surrounding the carbon fiber fabrics. As a result, an impeller of uniformity and high strength is produced.

본 발명은, X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과 탄소섬유 및 수지섬유가 무작위로 혼합된 탄소수지섬유웹을 적층한 후 니들펀칭한다. 그러면, 탄소수지섬유웹의 탄소섬유 및 수지섬유가 Z축 방향으로 끌려 내려와, 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 골고루 꽂힌다. 이때, 탄소수지섬유웹의 탄소섬유에 의해 탄소섬유직물이 층간결합되어, Z축방향의 강도가 더욱 보강된다. 그 다음, 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여 수지섬유를 녹여 탄소섬유직물 사이사이로 골고루 침투시켜, 탄소섬유직물을 감싸는 수지매트릭스를 균일하게 형성시킨다. 이로 인해, 균일 및 고강도의 임펠러가 제조된다.The present invention is needle punching after laminating a carbon fiber fabric made by weaving carbon fibers in the X, Y axis direction and a carbon resin fiber web randomly mixed with carbon fibers and resin fibers. Then, the carbon fibers and the resin fibers of the carbon resin fiber web are pulled down in the Z-axis direction and evenly sandwiched in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric. At this time, the carbon fiber fabric is interlayer bonded by the carbon fiber of the carbon resin fiber web, thereby further strengthening the strength in the Z-axis direction. Then, the carbon fiber fabric is pressurized and heated to melt the resin fibers and infiltrate evenly between the carbon fiber fabrics, thereby uniformly forming a resin matrix surrounding the carbon fiber fabrics. As a result, an impeller of uniformity and high strength is produced.

도 1은 종래 임펠러가 설치된 펌프를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 임펠러를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 탄소섬유직물을 나타낸 도면이다.
도 5는 수지섬유웹을 나타낸 도면이다.
도 6은 적층된 탄소섬유직물과 수지섬유웹을 니들펀칭하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 10은 탄소수지섬유웹을 나타낸 도면이다.
도 11은 적층된 탄소섬유직물과 탄소수지섬유웹을 니들펀칭하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 탄소섬유 및 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하는 상태를 나타낸 도면이다.
도 13은 수지매트릭스가 균일하게 형성되고 탄소섬유에 의해 층간결합된 탄소섬유직물을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a pump installed with a conventional impeller.
2 is a view showing the impeller shown in FIG.
3 is a flow chart showing a method of manufacturing a pump impeller of uniform and high strength according to the first embodiment of the present invention.
4 is a view showing a carbon fiber fabric.
5 is a view showing a resin fiber web.
6 is a view showing a needle punched state of the laminated carbon fiber fabric and the resin fiber web.
7 is a view showing a state in which the resin fiber is pressed and heated carbon fiber fabric inserted in the Z-axis direction.
8 is a view showing a carbon fiber fabric in which the resin matrix is uniformly formed.
9 is a flow chart showing a method of manufacturing a pump impeller of uniform and high strength according to the second embodiment of the present invention.
10 is a view showing a carbon resin fiber web.
11 is a view showing a needle punched state of the laminated carbon fiber fabric and carbon resin fiber web.
12 is a view showing a state in which the carbon fiber and the resin fiber is pressed and heated the carbon fiber fabric inserted in the Z-axis direction.
FIG. 13 is a view showing a carbon fiber fabric in which a resin matrix is uniformly formed and interlayer bonded by carbon fibers. FIG.

이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법을 자세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a pump impeller of uniform and high strength according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법은,As shown in Figure 3, the method of manufacturing a pump impeller of uniform and high strength according to the first embodiment of the present invention,

X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과, 수지섬유가 무작위로 얽혀져 만들어진 수지섬유웹을 준비하는 제1단계(S11);A first step (S11) of preparing a carbon fiber fabric made by weaving carbon fibers in the X and Y-axis directions and a resin fiber web made of randomly entangled resin fibers;

상기 탄소섬유직물과 상기 수지섬유웹을 적층하는 제2단계(S12);Stacking the carbon fiber fabric and the resin fiber web (S12);

상기 적층된 탄소섬유직물과 수지섬유웹을 니들펀칭하여, 상기 수지섬유웹의 수지섬유를 Z축 방향으로 끌고 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 꽂는 제3단계(S13);A third step (S13) of needle-punching the laminated carbon fiber fabric and the resin fiber web, and pulling down the resin fiber of the resin fiber web in the Z-axis direction and plugging the resin fiber in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric;

상기 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여, 상기 수지섬유를 녹여 상기 탄소섬유직물의 X,Y,Z축 방향으로 수지를 골고루 침투시키는 제4단계(S14);A fourth step (S14) of pressing and heating the carbon fiber fabric in which the resin fiber is inserted in the Z-axis direction to melt the resin fiber and evenly infiltrate the resin in the X, Y, and Z-axis directions of the carbon fiber fabric;

상기 탄소섬유직물 사이로 골고루 침투된 수지를 경화시켜 수지매트릭스를 형성하는 제5단계(S15); 및A fifth step (S15) of forming a resin matrix by curing the resin evenly infiltrated between the carbon fiber fabrics; And

상기 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물을 임펠러의 형상대로 가공하는 제6단계(S16)로 구성된다.The resin matrix is composed of a sixth step (S16) of processing the carbon fiber fabric uniformly formed in the shape of the impeller.

제1단계(S11)를 설명한다.The first step S11 will be described.

X,Y축 방향으로 탄소섬유(11,12)를 직조하여, 도 4에 도시된 탄소섬유직물(10)을 제조한다. 탄소섬유직물(10)은 능직, 평직, 주자직 중 어느 하나의 조직을 가진다. 탄소섬유직물(10)이 적절한 기계적 강도를 가지도록, 탄소섬유직물(10)은 100~400g/m2의 면밀도를 가진다.The carbon fibers 11 and 12 are woven in the X and Y axis directions to produce the carbon fiber fabric 10 shown in FIG. Carbon fiber fabric 10 has a tissue of any one of twill, plain weave, runner weave. The carbon fiber fabric 10 has a surface density of 100 to 400 g / m 2 so that the carbon fiber fabric 10 has an appropriate mechanical strength.

도 5에 도시된 수지섬유(21)가 얽혀져 만들어진 수지섬유웹(20)을 준비한다. 수지섬유(21)란 수지(Resin)로 만들어진 섬유이다.A resin fiber web 20 made of entangled resin fibers 21 shown in FIG. 5 is prepared. The resin fiber 21 is a fiber made of resin.

수지섬유웹(20)의 수지섬유(21)가 니들펀칭시 Z축 방향으로 원활하게 끌려내려 올 수 있도록, 수지섬유웹(20)은 30~200g/m2의 면밀도를 가진다.The resin fiber web 20 has a surface density of 30 to 200 g / m 2 so that the resin fiber 21 of the resin fiber web 20 can be smoothly pulled out in the Z-axis direction during needle punching.

제2단계(S12)를 설명한다.The second step S12 will be described.

도 6에 도시된 바와 같이, 탄소섬유직물(10)과 수지섬유웹(20)을 적층한다. 이때, 설정된 크기의 임펠러를 만들기 위해, 여러 장의 탄소섬유직물(10)과 수지섬유웹(20)을 번갈아가며 적층한다.As shown in FIG. 6, the carbon fiber fabric 10 and the resin fiber web 20 are laminated. At this time, in order to make an impeller of a set size, the carbon fiber fabric 10 and the resin fiber web 20 are laminated alternately.

제3단계(S13)를 설명한다.The third step S13 will be described.

도 6에 도시된 바와 같이, 적층된 탄소섬유직물(10)과 수지섬유웹(20)을 니들펀칭한다. 수지섬유웹(20)의 수지섬유(21)가 Z축 방향(수직방향)으로 끌려내려오면서 Z축 방향으로 꽂힌다.As shown in FIG. 6, the laminated carbon fiber fabric 10 and the resin fiber web 20 are needle punched. The resin fibers 21 of the resin fiber web 20 are pulled in the Z-axis direction while being pulled down in the Z-axis direction (vertical direction).

제4단계(S14)를 설명한다.The fourth step S14 will be described.

도 7에 도시된 바와 같이, 수지섬유(21)가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물(10)을 가압 및 가열하여, 수지섬유(21)를 녹여 탄소섬유직물(10)의 X,Y,Z축 방향으로 수지(R, 도 8참조)를 골고루 침투시킨다. 도 7에 도시된 점선 화살표는 수지의 흐름을 나타낸다.As shown in FIG. 7, the resin fibers 21 press and heat the carbon fiber fabric 10 inserted in the Z-axis direction to melt the resin fibers 21 to dissolve X, Y, and C of the carbon fiber fabric 10. Resin (R, see Fig. 8) is evenly penetrated in the Z-axis direction. Dotted arrows shown in FIG. 7 indicate the flow of resin.

제5단계(S15)를 설명한다.The fifth step S15 will be described.

탄소섬유직물(10) 사이로 골고루 침투된 수지(R)를 경화시켜 수지매트릭스를 형성한다.A resin matrix is formed by curing the resin R evenly penetrated between the carbon fiber fabrics 10.

그러면, 도 8에 도시된 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물(100)이 만들어진다.Then, the carbon fiber fabric 100 is formed uniformly formed resin matrix shown in FIG.

제6단계(S16)를 설명한다.The sixth step S16 will be described.

수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물(100)을 도 3에 도시된 임펠러의 형상대로 가공한다.The carbon fiber fabric 100 in which the resin matrix is formed uniformly is processed in the shape of the impeller shown in FIG.

제1단계(S11) 내지 제6단계(S16)를 거쳐, 균일 및 고강도의 펌프 임펠러가 만들어진다.Through the first step (S11) to the sixth step (S16), a pump impeller of uniform and high strength is made.

이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법을 자세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a pump impeller having a uniform and high strength according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2실시예에 따른 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법은,As shown in Figure 9, the pump impeller manufacturing method of the uniform and high strength according to the second embodiment of the present invention,

X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 탄소섬유직물과, 탄소섬유 및 수지섬유가 무작위로 얽혀져 만들어진 탄소수지섬유웹을 준비하는 제1단계(S21);A first step (S21) of preparing a carbon resin fiber web made of woven carbon fibers in the X and Y-axis directions, and a carbon resin fiber web made of randomly entangled carbon fibers and resin fibers;

상기 탄소섬유직물과 상기 탄소수지섬유웹을 적층하는 제2단계(S22);Stacking the carbon fiber fabric and the carbon resin fiber web (S22);

상기 적층된 탄소섬유직물과 탄소수지섬유웹을 니들펀칭하여, 상기 탄소수지섬유웹의 탄소섬유 및 수지섬유를 Z축 방향으로 끌고 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 꽂는 제3단계(S23);The third step of needle punching the laminated carbon fiber fabric and the carbon resin fiber web, dragging the carbon fiber and the resin fiber of the carbon resin fiber web in the Z-axis direction, and plugging the carbon fiber fabric in the Z-axis direction (S23) );

상기 탄소섬유 및 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여, 상기 수지섬유를 녹여 상기 탄소섬유직물의 X,Y,Z축 방향으로 수지를 골고루 침투시키는 제4단계(S24);Pressing and heating the carbon fiber fabric in which the carbon fiber and the resin fiber are inserted in the Z-axis direction to dissolve the resin fiber to infiltrate the resin evenly in the X, Y, and Z-axis directions of the carbon fiber fabric (S24) );

상기 탄소섬유직물 사이로 골고루 침투된 수지를 경화시켜 수지매트릭스를 형성하는 제5단계(S25); 및A fifth step (S25) of forming a resin matrix by curing the resin evenly infiltrated between the carbon fiber fabrics; And

상기 수지매트릭스가 균일하게 형성되고 상기 탄소섬유에 의해 층간결합된 탄소섬유직물을 임펠러의 형상대로 가공하는 제6단계(S26)로 구성된다.The resin matrix is uniformly formed and consists of a sixth step (S26) of processing the carbon fiber fabric interlayer bonded by the carbon fiber in the shape of the impeller.

제1단계(S21)를 설명한다.The first step S21 will be described.

X,Y축 방향으로 탄소섬유(11,12)를 직조하여, 도 4에 도시된 탄소섬유직물(10)을 제조한다. 탄소섬유직물(10)에 대한 자세한 설명은 전술하였으므로 생략한다.The carbon fibers 11 and 12 are woven in the X and Y axis directions to produce the carbon fiber fabric 10 shown in FIG. Detailed description of the carbon fiber fabric 10 is omitted because it has been described above.

도 10에 도시된 수지섬유(31)와 탄소섬유(32)가 얽혀져 만들어진 탄소수지섬유웹(30)을 준비한다. 수지섬유(31)란 수지(Resin)로 만들어진 섬유이다. 탄소수지섬유웹(30)의 수지섬유(31)와 탄소섬유(32)가 니들펀칭시 Z축 방향으로 원활하게 끌려내려 올 수 있도록, 탄소수지섬유웹(30)은 30~200g/m2의 면밀도를 가진다.A carbon resin fibrous web 30 made of entangled resin fibers 31 and carbon fibers 32 shown in FIG. 10 is prepared. The resin fiber 31 is a fiber made of resin. The carbon resin fiber web 30 has a surface density of 30 to 200 g / m 2 so that the resin fibers 31 and the carbon fiber 32 of the carbon resin fiber web 30 can be smoothly pulled out in the Z-axis direction when needle punching. Has

제2단계(S22)를 설명한다.The second step S22 will be described.

도 11에 도시된 바와 같이, 탄소섬유직물(10)과 탄소수지섬유웹(30)을 적층한다. 이때, 설정된 크기의 임펠러를 만들기 위해, 여러 장의 탄소섬유직물(10)과 탄소수지섬유웹(30)을 번갈아가며 적층한다.As shown in FIG. 11, the carbon fiber fabric 10 and the carbon resin fiber web 30 are laminated. At this time, in order to make the impeller of the set size, the carbon fiber fabric 10 and the carbon resin fiber web 30 of several sheets are alternately laminated.

제3단계(S23)를 설명한다.The third step S23 will be described.

도 11에 도시된 바와 같이, 적층된 탄소섬유직물(10)과 탄소수지섬유웹(30)을 니들펀칭한다. 탄소수지섬유웹(30)의 수지섬유(31)와 탄소섬유(32)가 Z축 방향(수직방향)으로 끌려내려오면서 Z축 방향으로 꽂힌다.As shown in FIG. 11, the laminated carbon fiber fabric 10 and the carbon resin fiber web 30 are needle punched. The resin fibers 31 and the carbon fibers 32 of the carbon resin fiber web 30 are pulled in the Z-axis direction (vertical direction) and plugged in the Z-axis direction.

제4단계(S24)를 설명한다.The fourth step S24 will be described.

도 12에 도시된 바와 같이, 수지섬유(31)와 탄소섬유(32)가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물(10)을 가압 및 가열하여, 수지섬유(31)를 녹여 탄소섬유직물(10)의 X,Y,Z축 방향으로 수지(R, 도 13참조)를 골고루 침투시킨다. 도 12에 도시된 점선 화살표는 수지의 흐름을 나타낸다.As shown in Figure 12, the resin fiber 31 and the carbon fiber 32 is pressurized and heated to the carbon fiber fabric 10 is inserted in the Z-axis direction, melt the resin fiber 31 to melt the carbon fiber fabric (10) Resin (R, see Fig. 13) evenly penetrates in the X, Y, Z-axis direction. The dotted arrows shown in FIG. 12 indicate the flow of resin.

제5단계(S25)를 설명한다.The fifth step (S25) will be described.

탄소섬유직물(10) 사이로 골고루 침투된 수지(R)를 경화시켜 수지매트릭스를 형성한다.A resin matrix is formed by curing the resin R evenly penetrated between the carbon fiber fabrics 10.

그러면, 도 13에 도시된 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물(200)이 만들어진다.Then, a carbon fiber fabric 200 in which the resin matrix shown in FIG. 13 is formed uniformly is made.

제6단계(S26)를 설명한다.The sixth step S26 will be described.

수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물(200)을 도 3에 도시된 임펠러의 형상대로 가공한다.The carbon fiber fabric 200 in which the resin matrix is formed uniformly is processed in the shape of the impeller shown in FIG.

제1단계(S21) 내지 제6단계(S26)를 거쳐, 균일 및 고강도의 펌프 임펠러가 만들어진다.Through the first step (S21) to the sixth step (S26), a pump impeller of uniform and high strength is made.

10: 탄소섬유직물 20: 수지섬유웹
11,12: 탄소섬유 21,31: 수지섬유
30: 탄소수지섬유웹 32: 탄소섬유
100,200: 수지매트릭스가 균일하게 형성된 탄소섬유직물10: carbon fiber fabric 20: resin fiber web
11,12: carbon fiber 21,31: resin fiber
30: carbon resin fiber web 32: carbon fiber
100,200: Carbon fiber fabric with uniform resin matrix

Claims (5)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 섬유강화플라스틱으로 임펠러를 만드는 방법에 있어서,
X,Y축 방향으로 탄소섬유가 직조되어 만들어진 면밀도 100~400g/m2의 탄소섬유직물과, 탄소섬유 및 수지섬유가 무작위로 얽혀져 만들어진 면밀도 30~200g/m2의 탄소수지섬유웹을 준비하는 제1단계;
상기 탄소섬유직물과 상기 탄소수지섬유웹을 적층하는 제2단계;
상기 적층된 탄소섬유직물과 탄소수지섬유웹을 니들펀칭하여, 상기 탄소수지섬유웹의 탄소섬유 및 수지섬유를 Z축 방향으로 끌고 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 꽂는 제3단계;
상기 탄소섬유 및 수지섬유가 Z축 방향으로 꽂혀진 탄소섬유직물을 가압 및 가열하여, 상기 수지섬유를 녹여 상기 탄소섬유직물의 X,Y,Z축 방향으로 수지를 골고루 침투시키는 제4단계;
상기 탄소섬유직물 사이로 골고루 침투된 수지를 경화시켜 수지매트릭스를 형성하는 제5단계; 및
상기 수지매트릭스가 균일하게 형성되고 상기 탄소섬유에 의해 층간결합된 탄소섬유직물을 임펠러의 형상대로 가공하는 제6단계;를 포함하며,
상기 제3단계에서 니들펀칭에 의해, 상기 탄소수지섬유웹의 탄소섬유 및 수지섬유가 Z축 방향으로 끌려 내려와, 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 상기 탄소수지섬유웹의 탄소섬유 및 수지섬유가 골고루 꽂히고, 상기 탄소수지섬유웹의 탄소섬유에 의해 상기 탄소섬유직물이 층간결합되며,
상기 제4단계에서 상기 탄소섬유직물의 Z축 방향으로 골고루 꽂힌 수지섬유가 녹아, 탄소섬유직물 사이사이로 골고루 침투되어, 상기 탄소섬유직물을 감싸는 수지매트릭스가 균일하게 형성되는 것을 특징으로 하는 균일 및 고강도의 펌프 임펠러 제조방법.In the method of making impeller from fiber reinforced plastic,
A carbon fiber fabric having a surface density of 100 to 400 g / m2 formed by weaving carbon fibers in the X and Y axes, and a carbon resin fiber web having a surface density of 30 to 200 g / m2 made of carbon fibers and resin fibers randomly intertwined. Stage 1;
Stacking the carbon fiber fabric and the carbon resin fiber web;
A third step of needle punching the laminated carbon fiber fabric and the carbon resin fiber web, and pulling down the carbon fiber and the resin fiber of the carbon resin fiber web in the Z axis direction and inserting the carbon fiber fabric in the Z axis direction of the carbon fiber fabric;
A fourth step of pressing and heating the carbon fiber fabric in which the carbon fiber and the resin fiber are inserted in the Z-axis direction to melt the resin fiber and infiltrate the resin evenly in the X, Y, and Z-axis directions of the carbon fiber fabric;
A fifth step of forming a resin matrix by curing the resin evenly infiltrated between the carbon fiber fabrics; And
And a sixth step in which the resin matrix is uniformly formed and the carbon fiber fabric interlayer bonded by the carbon fiber is processed into the shape of an impeller.
By the needle punching in the third step, the carbon fiber and the resin fiber of the carbon resin fiber web is pulled down in the Z-axis direction, the carbon fiber and the resin fiber of the carbon resin fiber web in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric Evenly inserted, the carbon fiber fabric is interlayer bonded by the carbon fiber of the carbon resin fiber web,
In the fourth step, the resin fibers evenly sandwiched in the Z-axis direction of the carbon fiber fabric are melted and infiltrated evenly between the carbon fiber fabrics, so that the resin matrix covering the carbon fiber fabric is uniformly formed. Pump impeller manufacturing method. 삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009179895A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Toyota Boshoku Corp Fiber composite and method for producing the same
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4249863A (en) 1979-04-09 1981-02-10 Philadelphia Gear Corporation Surface aerator impeller
KR100503499B1 (en) * 2002-12-30 2005-08-19 한국기계연구원 Method for manufacturing the preform of high temperature refractory, using needle-punching process

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009179895A (en) * 2008-01-29 2009-08-13 Toyota Boshoku Corp Fiber composite and method for producing the same
KR101679581B1 (en) * 2015-07-13 2016-11-28 주식회사 카본티씨지 Method for making carbon-carbon composite

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