KR102304617B1 - Resin transfer mold forming system - Google Patents

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KR102304617B1 KR1020170092053A KR20170092053A KR102304617B1 KR 102304617 B1 KR102304617 B1 KR 102304617B1 KR 1020170092053 A KR1020170092053 A KR 1020170092053A KR 20170092053 A KR20170092053 A KR 20170092053A KR 102304617 B1 KR102304617 B1 KR 102304617B1
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주식회사 성우하이텍
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템은, 성형 공간을 형성하고, 상기 성형 공간으로 수지를 주입하는 수지 주입 통로가 형성되며, 상기 성형 공간의 공기를 외부로 배출하는 진공 통로들이 형성되되, 주입된 수지가 상기 성형 공간을 따라서 흐르는 방향으로 상기 진공 통로들이 설정된 간격을 두고 배열되는 금형, 상기 성형 공간에서 상기 진공 통로들로 각각 연결되는 위치에 대응하여 상기 성형 공간의 압력을 각각 감지하도록 상기 금형에 배치되는 압력 센서들, 상기 진공 통로들을 지나는 에어를 각각 제어하도록 설치되는 제어 밸브들, 및 상기 압력 센서들에서 감지되는 압력에 따라서 상기 제어 밸브들을 각각 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.In the RTM molding system according to an embodiment of the present invention, a molding space is formed, a resin injection passage for injecting a resin into the molding space is formed, and vacuum passages for discharging air of the molding space to the outside are formed, the injection The mold in which the vacuum passages are arranged at a set interval in the direction in which the resin is formed flows along the molding space, and the mold to respectively sense the pressure of the molding space corresponding to the positions respectively connected to the vacuum passages in the molding space It may include pressure sensors disposed in the , control valves installed to respectively control the air passing through the vacuum passages, and a control unit configured to respectively control the control valves according to pressures sensed by the pressure sensors.

Description

RTM 성형 시스템{RESIN TRANSFER MOLD FORMING SYSTEM} RTM molding system {RESIN TRANSFER MOLD FORMING SYSTEM}

본 발명은 섬유 강화 부재를 성형 공간 안에 배치하고, 이 성형 공간으로 수지를 주입하는 과정에서 수지의 흐름을 제어할 수 있고, 수지 주입시간을 최소화할 수 있는 RTM 성형 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to an RTM molding system capable of arranging a fiber-reinforced member in a molding space, controlling the flow of resin in the process of injecting the resin into the molding space, and minimizing the resin injection time.

복합재료 성형 기법에는 대표적으로 사람의 수작업으로 강화재인 섬유를 적층하고 수지를 함침시키는 적층 성형법이 존재한다.A typical method for molding a composite material is a laminate molding method in which a fiber, which is a reinforcing material, is laminated by hand and impregnated with a resin.

최근에는 자동차 부품, 항공기 내장재, 및 선박용 부품 산업 등에서는 복합재료를 이용하여 부품을 성형하기 위해서, 오토클레이브(autoclave) 성형법 또는 섬유로 프리폼을 형성한 후 금형에서 수지를 주입하는 알티엠(resin transfer molding, RTM) 성형법 등이 이용되고 있다.Recently, in the automobile parts, aircraft interior materials, and ship parts industries, etc., in order to mold parts using composite materials, autoclave molding method or resin transfer that forms a preform with fibers and then injects resin in the mold (resin transfer) molding, RTM) molding method and the like are used.

이 중 오토클레이브 성형법은 열과 압력을 동시에 가할 수 있는 가압로를 포함하고, 보강섬유와 수지의 혼합물을 밀폐된 백으로 싼 다음 백 내부에 진공을 형성하고 백 외부에 압력을 가하여 원하는 형상과 특성을 가지는 제품으로 성형한다.Among them, the autoclave molding method includes a pressurization furnace that can apply heat and pressure at the same time, wraps the mixture of reinforcing fiber and resin in an airtight bag, forms a vacuum inside the bag, and applies pressure to the outside of the bag to obtain the desired shape and characteristics The eggplant is molded into a product.

한편, RTM 성형법은 복합재료를 이용한 대형 구조물을 성형하는데 생산성 등의 향상을 고려한 공법으로서, RTM 성형법은 섬유로 구성되는 부분인 프리폼(Preform)을 미리 제작 해두고, 그것을 금형에 장착하고, 수지를 주입하고, 이를 경화하는 방법이다. On the other hand, the RTM molding method is a method that considers the improvement of productivity in molding a large structure using a composite material. It is a method of injecting and curing it.

RTM 성형법에서, 점도가 낮은 고분자상의 수지를 사용하면, 저압 0.7MPa 정도로 수지 주입이 가능하기 때문에 성형장치와 금형이 간단하게 되고 사출 성형이나 압축 성형에 비교해서 성형비용을 절감할 수 있다. In the RTM molding method, if a low-viscosity polymer resin is used, the resin can be injected at a low pressure of about 0.7 MPa, so the molding apparatus and mold are simplified, and the molding cost can be reduced compared to injection molding or compression molding.

하지만, 이러한 RTM 성형법은 수지를 주입하는 과정에서 가장자리 측으로 수지가 골고루 투입되지 않을 수 있다. However, in this RTM molding method, the resin may not be evenly injected toward the edge during the resin injection process.

또한, 종래 기술로써, 섬유 내 수지 함침 및 적층 시간을 단축하고 제조원가를 절감할 수 있는 VARTM 공정을 이용한 복합재료의 성형방법이 개시되어 있으나, 이 기술 역시 수지를 가장자리 측으로 골고루 투입하는데 어려움이 있다. In addition, as a prior art, a method for molding a composite material using a VARTM process that can shorten the time for impregnating and laminating the resin in the fiber and reducing the manufacturing cost has been disclosed.

따라서, RTM 성형을 위해서 금형 안으로 수지를 주입하는 과정에서, 실시간으로 수지의 유동을 모니터링하고, 수지의 흐름을 제어할 수 있는 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. Therefore, in the process of injecting the resin into the mold for RTM molding, research on a system capable of monitoring the flow of the resin in real time and controlling the flow of the resin is in progress.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다. Matters described in this background section are prepared to enhance understanding of the background of the invention, and may include matters that are not already known to those of ordinary skill in the art to which this technology belongs.

대한민국 공개특허 10-2013-0057038호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2013-0057038

본 발명의 목적은 RTM 성형을 위해서 금형 안으로 수지를 주입하는 과정에서, 실시간으로 수지의 유동을 모니터링하고, 수지의 흐름을 제어할 수 있는 RTM 성형 시스템을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an RTM molding system capable of monitoring the flow of the resin in real time and controlling the flow of the resin in the process of injecting the resin into a mold for RTM molding.

본 발명의 해결 수단으로써, 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템은, 성형 공간을 형성하고, 상기 성형 공간으로 수지를 주입하는 수지 주입 통로가 형성되며, 상기 성형 공간의 공기를 외부로 배출하는 진공 통로들이 형성되되, 주입된 수지가 상기 성형 공간을 따라서 흐르는 방향으로 상기 진공 통로들이 설정된 간격을 두고 배열되는 금형, 상기 성형 공간에서 상기 진공 통로들로 각각 연결되는 위치에 대응하여 상기 성형 공간의 압력을 각각 감지하도록 상기 금형에 배치되는 압력 센서들, 상기 진공 통로들을 지나는 에어를 각각 제어하도록 설치되는 제어 밸브들, 및 상기 압력 센서들에서 감지되는 압력에 따라서 상기 제어 밸브들을 각각 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. As a solution to the present invention, the RTM molding system according to an embodiment of the present invention forms a molding space, a resin injection passage for injecting resin into the molding space is formed, and the air in the molding space is discharged to the outside. A mold in which vacuum passages are formed, in which the vacuum passages are arranged at set intervals in a direction in which the injected resin flows along the molding space, correspond to positions respectively connected to the vacuum passages in the molding space; Pressure sensors disposed in the mold to respectively sense pressure, control valves installed to respectively control the air passing through the vacuum passages, and a control unit for controlling the control valves according to the pressures sensed by the pressure sensors. may include

상기 진공 통로들은, 미리 설정된 진공압을 형성하도록 상기 금형의 외부에 배치되는 진공 챔버와 연결될 수 있다. The vacuum passages may be connected to a vacuum chamber disposed outside the mold to form a preset vacuum pressure.

상기 진공 통로들은 적어도 두 개로 구성되어, 상기 제1 진공 통로, 및 상기 제1 진공 통로의 일측에 형성되는 제2 진공 통로를 포함하고, 상기 제1 진공 통로 및 제2 진공 통로의 순서대로 상기 수지 주입 통로와 거리가 점차 멀어질 수 있다. The vacuum passages include at least two, the first vacuum passage, and a second vacuum passage formed on one side of the first vacuum passage, and the resin in the order of the first vacuum passage and the second vacuum passage The distance from the injection passage may be gradually increased.

상기 압력 센서들은 적어도 두 개로 구성되어, 상기 제1 진공 통로 주변에 설치되는 제1 압력 센서, 및 상기 제2 진공 통로 주변에 설치되는 제2 압력 센서를 포함할 수 있다. The pressure sensors may include at least two pressure sensors, a first pressure sensor installed around the first vacuum passage, and a second pressure sensor installed around the second vacuum passage.

상기 제어 밸브들은, 적어도 두 개로 구성되어, 상기 제1 진공 통로를 지나는 에어를 제어하는 제1 제어 밸브, 및 상기 제2 진공 통로를 지나는 에어를 제어하는 제2 제어 밸브를 포함할 수 있다. The control valves may include at least two control valves, a first control valve controlling air passing through the first vacuum passage, and a second control valve controlling air passing through the second vacuum passage.

상기 제어부는, 상기 제1 압력 센서에서 감지되는 진공압력이 하강하고, 상기 제2 압력 센서에서 감지되는 압력이 일정하면, 상기 제1 제어 밸브를 닫고, 상기 제2제어 밸브는 열 수 있다. The controller may close the first control valve and open the second control valve when the vacuum pressure sensed by the first pressure sensor decreases and the pressure sensed by the second pressure sensor is constant.

상기 제어부는, 상기 제1, 2 압력 센서에서 감지되는 진공압력이 하강하면, 상기 제1,2제어 밸브를 닫을 수 있다. The controller may close the first and second control valves when the vacuum pressure sensed by the first and second pressure sensors decreases.

상기 제1, 2 진공 통로는 상기 수지 주입 통로를 기준으로 양측에 각각 형성될 수 있다. The first and second vacuum passages may be respectively formed on both sides of the resin injection passage.

상기 금형은 서로 합형되어 상기 성형 공간을 형성하는 상형과 하형을 포함하고, 상기 상형 내부에 상기 수지주입통로와 상기 진공 통로들이 형성될 수 있다. The mold may include an upper mold and a lower mold that are combined with each other to form the molding space, and the resin injection passage and the vacuum passage may be formed inside the upper mold.

상기 하형의 내부에는 상기 성형 공간의 온도를 제어하는 히팅 카트리지가 설치될 수 있다. A heating cartridge for controlling the temperature of the molding space may be installed inside the lower mold.

본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템은, 성형 공간을 형성하고, 상기 성형 공간으로 수지를 주입하는 수지 주입 통로가형성되며, 상기 성형 공간의 공기를 외부로 배출하는 진공 통로들이 형성되되, 주입된 수지가 상기 성형 공간을 따라서 흐르는 방향으로 상기 진공 통로들이 설정된 간격을 두고 배열되는 금형, 및 상기 성형 공간에서 상기 진공 통로들로 각각 연결되는 위치에 대응하여 상기 성형 공간의 압력을 각각 감지하도록 상기 금형에 배치되는 압력 센서들을 포함할 수 있다. In the RTM molding system according to an embodiment of the present invention, a molding space is formed, a resin injection passage for injecting a resin into the molding space is formed, and vacuum passages for discharging air of the molding space to the outside are formed, the mold in which the vacuum passages are arranged at a set interval in a direction in which the resin is made to flow along the molding space, and a position respectively connected to the vacuum passages in the molding space to sense the pressure of the molding space. It may include pressure sensors disposed on the mold.

상기 진공 통로들은 적어도 두 개로 구성되고, 이들은 각각 상기 수지주입통로와 순차적으로 멀어질 수 있다. The vacuum passages are composed of at least two, each of which may be sequentially separated from the resin injection passage.

상기 압력 센서들은, 상기 성형 공간에서 상기 진공 통로들로 연결되는 부분의 일측에 상기 금형 내부에 구성될 수 있다. The pressure sensors may be configured in the mold at one side of a portion connected to the vacuum passages in the molding space.

상기 금형은 서로 합형되어 상기 성형 공간을 형성하는 제1,2금형을 포함하고, 상기 제1금형 내부에 상기 수지주입통로와 상기 진공 통로들이 형성될 수 있다. The mold may include first and second molds that are combined with each other to form the molding space, and the resin injection passage and the vacuum passage may be formed in the first mold.

상기 제2금형 내부에는 상기 성형 공간의 온도를 제어하는 히팅 카트리지가 설치될 수 있다. A heating cartridge for controlling the temperature of the molding space may be installed inside the second mold.

상기 진공 통로들을 지나는 에어를 각각 제어하도록 설치되는 제어 밸브들, 및 상기 압력 센서들에서 감지되는 압력에 따라서 상기 제어 밸브들을 각각 제어하는 제어부를 포함할 수 있다. It may include control valves installed to respectively control the air passing through the vacuum passages, and a control unit configured to respectively control the control valves according to the pressure sensed by the pressure sensors.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 상형 또는 하형에는 성형 공간으로부터 공기를 외부로 배출시키는 진공 통로들이 각각 형성하고, 상기 진공 통로들에 대응하여 각각 압력 센서들을 배치하여, 진공 성형 과정에서 각 위치의 압력을 용이하게 감지할 수 있다. According to the present invention for achieving this object, vacuum passages for discharging air from the molding space to the outside are respectively formed in the upper mold or the lower mold, and pressure sensors are respectively disposed in response to the vacuum passages, each in the vacuum forming process. The pressure at the location can be easily sensed.

또한, 감지되는 압력을 이용하여 각 진공 통로들을 각각 개폐하여 수지의 흐름을 원하는 방향으로 제어할 수 있고, 진공 성형 속도를 향상시킬 수 있다. In addition, the flow of the resin can be controlled in a desired direction by opening and closing each vacuum passage using the sensed pressure, and the vacuum molding speed can be improved.

도 1은 본 발명과 관련된 RTM 성형 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템의 개략적인 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지가 주입된 초기 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지가 주입된 중기 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지가 주입된 말기 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지의 주입이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an RTM molding system according to the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of an RTM molding system according to an embodiment of the present invention.
3A is a schematic cross-sectional view showing an initial state in which a resin is injected in the RTM molding system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3b is a schematic cross-sectional view showing the intermediate state in which the resin is injected in the RTM molding system according to an embodiment of the present invention.
3C is a schematic cross-sectional view showing the final state in which the resin is injected in the RTM molding system according to the embodiment of the present invention.
3D is a schematic cross-sectional view showing a state in which injection of a resin is completed in the RTM molding system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

단, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.However, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily indicated for convenience of explanation, the present invention is not necessarily limited to the bar shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions. It was.

단, 본 발명의 실시 예를 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하여 설명한다.However, in order to clearly explain the embodiment of the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same or similar components are given the same reference numerals throughout the specification.

하기의 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일하여 이를 구분하기 위한 것으로, 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following description, the names of the components are divided into the first, the second, and the like, because the names of the components are the same to distinguish them, and the order is not necessarily limited thereto.

도 1은 본 발명과 관련된 RTM 성형 시스템의 개략적인 단면도이다. 1 is a schematic cross-sectional view of an RTM molding system according to the present invention.

도 1을 참조하면, RTM 성형 시스템은 주요 구성요소들로써 실링 부재(120), 진공 챔버(130), 압력계(135), 수지(140), 수지 공급 펌프(145), 수지 공급 밸브(150), 수지 주입 통로(125), 진공 통로(125), 상형(160), 하형(170), 히팅 카트리지(100), 및 성형 공간(115)을 포함하고, 상기 성형 공간(115) 안에는 섬유 강화 부재(110)가 배치된다. Referring to FIG. 1 , the RTM molding system includes a sealing member 120 , a vacuum chamber 130 , a pressure gauge 135 , a resin 140 , a resin supply pump 145 , a resin supply valve 150 as main components. It includes a resin injection passage 125, a vacuum passage 125, an upper die 160, a lower die 170, a heating cartridge 100, and a molding space 115, and in the molding space 115, a fiber-reinforced member ( 110) is placed.

상기 상형(160)과 상기 하형(170) 사이에서 가장자리 측에 상기 실링 부재(120)가 개재되고, 상기 실링 부재(120)에 의해서 상기 성형 공간(115)이 형성된다. The sealing member 120 is interposed between the upper die 160 and the lower die 170 on the edge side, and the molding space 115 is formed by the sealing member 120 .

상기 하형(170)의 내부에는 히팅 카트리지(100)가 내설되고, 상기 상형(160)의 내부에는 상기 성형 공간(115)의 중심부와 연결되는 수지 주입 통로(125)가 형성된다. A heating cartridge 100 is installed inside the lower mold 170 , and a resin injection passage 125 connected to the center of the molding space 115 is formed inside the upper mold 160 .

수지저장탱크에 수지(140)가 저장되고, 상기 수지 공급 펌프(145)는 수지(140)를 상기 수지 주입 통로(125) 측으로 펌핑하고, 상기 수지 공급 펌프(145)와 상기 수지 주입 통로(125) 사이에는 수지 공급 밸브(150)가 배치된다. The resin 140 is stored in the resin storage tank, the resin supply pump 145 pumps the resin 140 toward the resin injection passage 125, and the resin supply pump 145 and the resin injection passage 125 ) between the resin supply valve 150 is disposed.

상기 상형(160)의 내부에서 상기 성형 공간(115)의 가장자리와 연결되는 진공 통로(125)가 형성되고, 상기 진공 통로(125)는 상기 진공 챔버(130)와 연결된다. 그리고, 상기 진공 챔버(130)에는 압력을 감지하고 보여주는 압력계(135)가 배치될 수 있다. A vacuum passage 125 connected to the edge of the forming space 115 is formed inside the upper die 160 , and the vacuum passage 125 is connected to the vacuum chamber 130 . In addition, a pressure gauge 135 for sensing and displaying a pressure may be disposed in the vacuum chamber 130 .

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템의 개략적인 단면도이고, 도 1과 비교하여 특징적인 차이점에 대해서 주로 설명하고, 동일 또는 유사한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an RTM molding system according to an embodiment of the present invention, and compared with FIG. 1, characteristic differences will be mainly described, and descriptions of the same or similar parts will be omitted.

도 2를 참조하면, RTM 성형 시스템은 하형(170), 실링 부재(120), 상형(160), 진공 챔버(130), 압력계(135), 수지 공급 펌프(145), 수지 공급 밸브(150), 성형 공간(115), 섬유 강화 부재(110), 히팅 카트리지(100), 진공 통로들(220), 압력 센서들(210), 및 제어 밸브들(200), 및 제어부(250)를 포함한다. Referring to FIG. 2 , the RTM molding system includes a lower mold 170 , a sealing member 120 , an upper mold 160 , a vacuum chamber 130 , a pressure gauge 135 , a resin supply pump 145 , and a resin supply valve 150 . , a forming space 115 , a fiber reinforced member 110 , a heating cartridge 100 , vacuum passages 220 , pressure sensors 210 , and control valves 200 , and a control unit 250 . .

상기 히팅 카트리지(100)는 상기 하형(170)의 내부에 성형면을 따라서 내설되고, 상기 진공 통로들(220)은 상기 성형 공간(115)의 공기를 상기 진공 챔버(130) 측으로 흡입하는데, 상기 진공 통로들(220)은 상기 상형의 내부에서 설정된 간격을 두고 형성된다. The heating cartridge 100 is installed along the molding surface inside the lower mold 170 , and the vacuum passages 220 suck the air of the molding space 115 toward the vacuum chamber 130 . The vacuum passages 220 are formed at predetermined intervals inside the upper mold.

좀 더 상세하게 설명하면, 상기 진공 통로들(220)은 제1 진공 통로(220a), 제2 진공 통로(220b), 제3 진공 통로(220c), 제4 진공 통로(220d), 및 제5 진공 통로(220e)를 포함한다. 상기 제1 진공 통로(220a)는 상기 수지 주입 통로(125) 옆에 형성되고, 상기 제2 진공 통로(220b)는 상기 제1 진공 통로(220a)보다 상기 수지 주입 통로(125)와 멀리 형성된다. In more detail, the vacuum passages 220 include a first vacuum passage 220a, a second vacuum passage 220b, a third vacuum passage 220c, a fourth vacuum passage 220d, and a fifth and a vacuum passage 220e. The first vacuum passage 220a is formed next to the resin injection passage 125, and the second vacuum passage 220b is formed farther from the resin injection passage 125 than the first vacuum passage 220a. .

그리고, 상기 제3 진공 통로(220c)는 상기 제2 진공 통로(220b)보다 상기 수지 주입 통로(125)와 멀리 형성되고, 상기 제4 진공 통로(220d)는 상기 제3 진공 통로(220c)보다 상기 수지 주입 통로(125)와 멀리 형성되고, 상기 제5 진공 통로(220e)는 상기 제4 진공 통로(220d)보다 상기 수지 주입 통로(125)와 멀리 형성된다. In addition, the third vacuum passage 220c is formed farther from the resin injection passage 125 than the second vacuum passage 220b, and the fourth vacuum passage 220d is greater than the third vacuum passage 220c. The resin injection passage 125 is formed farther away, and the fifth vacuum passage 220e is formed farther from the resin injection passage 125 than the fourth vacuum passage 220d.

또한, 상기 제어 밸브들(200)은 제1 제어 밸브(200a), 제2 제어 밸브(200b), 제3 제어 밸브(200c), 제4 제어 밸브(200d), 및 제5 제어 밸브(200e)를 포함한다. In addition, the control valves 200 include a first control valve 200a, a second control valve 200b, a third control valve 200c, a fourth control valve 200d, and a fifth control valve 200e. includes

상기 제1 제어 밸브(200a)는 상기 제1 진공 통로(220a)를 지나는 진공 에어를 제어하고, 상기 제2 제어 밸브(200b)는 상기 제2 진공 통로(220b)를 지나는 진공 에어를 제어하고, 상기 제3 제어 밸브(200c)는 상기 제3 진공 통로(220c)를 지나는 진공 에어를 제어하고, 상기 제4 제어 밸브(200d)는 상기 제4 진공 통로(220d)를 지나는 진공 에어를 제어하고, 상기 제5 제어 밸브(200e)는 상기 제5 진공 통로(220e)를 지나는 진공 에어를 제어한다. The first control valve 200a controls the vacuum air passing through the first vacuum passage 220a, the second control valve 200b controls the vacuum air passing through the second vacuum passage 220b, The third control valve 200c controls the vacuum air passing through the third vacuum passage 220c, and the fourth control valve 200d controls the vacuum air passing through the fourth vacuum passage 220d, The fifth control valve 200e controls the vacuum air passing through the fifth vacuum passage 220e.

또한, 상기 압력 센서들(210)은 제1 압력 센서(210a), 제2 압력 센서(210b), 제3 압력 센서(210c), 제4 압력 센서(210d), 및 제5 압력 센서(210e)를 포함하고, 상기 제1 압력 센서(210a)는 상기 제1 진공 통로(220a) 주변 상기 성형 공간(115)의 압력을 감지한다. In addition, the pressure sensors 210 include a first pressure sensor 210a, a second pressure sensor 210b, a third pressure sensor 210c, a fourth pressure sensor 210d, and a fifth pressure sensor 210e. Including, the first pressure sensor 210a senses the pressure of the molding space 115 around the first vacuum passage 220a.

그리고, 상기 제2 압력 센서(210b)는 상기 제2 진공 통로(220b) 주변 상기 성형 공간(115)의 압력을 감지하고, 상기 제3 압력 센서(210c)는 상기 제3 진공 통로(220c) 주변 상기 성형 공간(115)의 압력을 감지하고, 상기 제4 압력 센서(210d)는 상기 제4 진공 통로(220d) 주면 상기 성형 공간(115)의 압력을 감지하고, 상기 제5 압력 센서(210e)는 상기 제5 진공 통로(220e) 주면 상기 성형 공간(115)의 압력을 감지한다. And, the second pressure sensor 210b senses the pressure of the molding space 115 around the second vacuum passage 220b, and the third pressure sensor 210c is in the vicinity of the third vacuum passage 220c. Sensing the pressure of the forming space 115, the fourth pressure sensor 210d senses the pressure of the forming space 115 on the main surface of the fourth vacuum passage 220d, and the fifth pressure sensor 210e Detects the pressure of the molding space 115 on the main surface of the fifth vacuum passage 220e.

상기 제어부(250)는 상기 수지 공급 밸브(150), 상기 제어 밸브들(200)을 각각 제어하고, 상기 압력 센서들(210)로부터 각 위치의 압력을 감지할 수 있다. The control unit 250 may control the resin supply valve 150 and the control valves 200 , respectively, and sense the pressure at each position from the pressure sensors 210 .

본 발명의 실시예에서, 상기 수지 주입 통로를 기준으로, 진공 통로들은 양측으로 대칭적으로 배치될 수 있고, 양측으로 비대칭 적으로 배치될 수 있다. In an embodiment of the present invention, based on the resin injection passage, the vacuum passages may be symmetrically disposed on both sides, and may be asymmetrically disposed on both sides.

도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지가 주입된 초기 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. 3A is a schematic cross-sectional view showing an initial state in which a resin is injected in the RTM molding system according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 상기 제어부(250)는 상기 수지 공급 펌프(145)를 가동하고, 상기 수지 공급 밸브(150)를 열어서 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)으로 수지를 주입하기 시작한다. Referring to FIG. 3A , the control unit 250 operates the resin supply pump 145 , opens the resin supply valve 150 , and supplies resin into the molding space 115 through the resin injection passage 125 . start injecting.

그리고, 상기 제어부(250)는 상기 제어 밸브들(200)을 모두 개방하여, 상기 성형 공간(115)의 공기를 상기 진공 챔버(130) 측으로 흡입하여, 수지(140)의 흐름성을 향상시킨다. In addition, the control unit 250 opens all of the control valves 200 to suck air from the molding space 115 toward the vacuum chamber 130 , thereby improving the flowability of the resin 140 .

본 발명의 실시예에서, 상기 제어부(250)는 상기 압력 센서들(210)로부터 상기 성형 공간(115)에서 대응하는 위치의 압력을 실시간으로 감지한다. In an embodiment of the present invention, the control unit 250 senses a pressure of a corresponding position in the molding space 115 from the pressure sensors 210 in real time.

도 3a에 도시한 바와 같이, 수지(140)가 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)으로 주입되는 과정에서, 수지(140)가 상기 제1 진공 통로(220a)를 지나면, 상기 제1 압력 센서(210a)에서 감지되는 진공압력은 줄어든다. (예를 들어, -100pa->-10pa)As shown in FIG. 3A, when the resin 140 is injected into the molding space 115 through the resin injection passage 125, the resin 140 passes the first vacuum passage 220a, The vacuum pressure sensed by the first pressure sensor 210a is reduced. (eg -100pa->-10pa)

따라서, 상기 제어부(250)는 수지가 상기 제1 진공 통로(220a)에 대응하는 성형 공간(115)을 지난 것을 판단하여, 상기 제1 제어 밸브(200a)를 닫고, 상기 제2,3,4,5제어 밸브(200b, c, d, e)는 연 상태를 유지한다. Accordingly, the control unit 250 determines that the resin has passed through the molding space 115 corresponding to the first vacuum passage 220a, closes the first control valve 200a, and closes the second, third, and fourth ,5 The control valves 200b, c, d, and e maintain an open state.

즉, 상기 제2,3,4,5제어 밸브(200b, c, d, e)는 열고, 상기 제1 제어 밸브(200a)는 닫은 상태에서, 상기 수지 공급 밸브(150)를 열어서 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)을 따라서 수지를 주입한다.That is, in a state in which the second, third, fourth, and fifth control valves 200b, c, d, and e are opened and the first control valve 200a is closed, the resin supply valve 150 is opened to inject the resin The resin is injected along the molding space 115 through the passage 125 .

도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지가 주입된 중기 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. Figure 3b is a schematic cross-sectional view showing the intermediate state in which the resin is injected in the RTM molding system according to an embodiment of the present invention.

도 3b에 도시한 바와 같이, 수지(140)가 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)으로 주입되는 과정에서, 수지(140)가 상기 제2 진공 통로(220b)에 대응하는 성형 공간(115)을 지나면, 상기 제2 압력 센서(210b)에서 감지되는 진공압력은 줄어든다. (예를 들어, -100pa->-10pa)As shown in FIG. 3B , in the process in which the resin 140 is injected into the molding space 115 through the resin injection passage 125 , the resin 140 corresponds to the second vacuum passage 220b. After passing through the forming space 115 , the vacuum pressure sensed by the second pressure sensor 210b is reduced. (eg -100pa->-10pa)

따라서, 상기 제어부(250)는 수지(140)가 상기 제2 진공 통로(220b)에 대응하는 성형 공간(115)을 지난 것을 판단하여, 상기 제1,2제어 밸브(200a, b)를 닫고, 상기 제3,4,5제어 밸브(200c, d, e)는 연 상태를 유지한다. Accordingly, the control unit 250 determines that the resin 140 has passed through the molding space 115 corresponding to the second vacuum passage 220b, and closes the first and second control valves 200a and b, The third, fourth, and fifth control valves 200c, d, and e maintain an open state.

즉, 상기 제3,4,5제어 밸브(200c, d, e)는 열고, 상기 제1,2제어 밸브(200a, b)는 닫은 상태에서, 상기 수지 공급 밸브(150)를 열어서 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)을 따라서 수지를 주입한다. That is, in a state in which the third, fourth, and fifth control valves 200c, d, and e are opened and the first and second control valves 200a and b are closed, the resin supply valve 150 is opened to inject the resin The resin is injected along the molding space 115 through the passage 125 .

본 발명의 실시예에서, 수지가 상기 제3 진공 통로(220c)에 대응하는 성형 공간(115)을 지나면, 상기 제3 압력 센서(210c)에서 감지되는 진공압력은 줄어든다. (예를 들어, -100pa->-10pa)In an embodiment of the present invention, when the resin passes through the molding space 115 corresponding to the third vacuum passage 220c, the vacuum pressure sensed by the third pressure sensor 210c is reduced. (eg -100pa->-10pa)

따라서, 상기 제어부(250)는 수지가 상기 제3 진공 통로(220c)에 대응하는 성형 공간(115)을 지난 것으로 판단하여, 상기 제1,2,3제어 밸브(200a, b, c)를 닫고, 상기 제4,5제어 밸브(200d, e)는 연 상태를 유지한다. Accordingly, the control unit 250 determines that the resin has passed through the molding space 115 corresponding to the third vacuum passage 220c, and closes the first, second, and third control valves 200a, b, and c. , the fourth and fifth control valves 200d and e maintain an open state.

즉, 상기 제4,5제어 밸브(200d, e)는 열고, 상기 제1,2,3제어 밸브(200a, b, c)는 닫은 상태에서, 상기 수지 공급 밸브(150)를 열어서 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)을 따라서 수지를 주입한다. That is, in a state in which the fourth and fifth control valves 200d and e are opened and the first, second, and third control valves 200a, b, and c are closed, the resin supply valve 150 is opened to inject the resin The resin is injected along the molding space 115 through the passage 125 .

도 3c는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지가 주입된 말기 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. Figure 3c is a schematic cross-sectional view showing the final state in which the resin is injected in the RTM molding system according to the embodiment of the present invention.

도 3c에 도시한 바와 같이, 수지(140)가 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)으로 주입되는 과정에서, 수지(140)가 상기 제4 진공 통로(220d)에 대응하는 성형 공간(115)을 지나면, 상기 제4 압력 센서(210d)에서 감지되는 진공압력은 줄어든다. (예를 들어, -100pa->-10pa)As shown in FIG. 3C , in the process in which the resin 140 is injected into the molding space 115 through the resin injection passage 125 , the resin 140 corresponds to the fourth vacuum passage 220d. After passing through the forming space 115 , the vacuum pressure sensed by the fourth pressure sensor 210d is reduced. (eg -100pa->-10pa)

따라서, 상기 제어부(250)는 수지가 상기 제4 진공 통로(220d)에 대응하는 성형 공간(115)을 지난 것으로 판단하여, 상기 제1,2,3,4제어 밸브(200a, b, c, d)를 닫고, 상기 제5 제어 밸브(200e)는 연 상태를 유지한다. Accordingly, the control unit 250 determines that the resin has passed through the molding space 115 corresponding to the fourth vacuum passage 220d, and the first, second, third, and fourth control valves 200a, b, c, d) is closed, and the fifth control valve 200e maintains an open state.

즉, 상기 제5 제어 밸브(200e)는 열고, 상기 제1,2,3,4제어 밸브(200a, b, c, d)는 닫은 상태에서, 상기 수지 공급 밸브(150)를 열어서 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)을 따라서 수지를 주입한다. That is, in a state in which the fifth control valve 200e is opened and the first, second, third, and fourth control valves 200a, b, c, and d are closed, the resin supply valve 150 is opened to inject the resin The resin is injected along the molding space 115 through the passage 125 .

도 3d는 본 발명의 실시예에 따른 RTM 성형 시스템에서 수지의 주입이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다. 3D is a schematic cross-sectional view showing a state in which injection of a resin is completed in the RTM molding system according to an embodiment of the present invention.

도 3d에 도시한 바와 같이, 수지(140)가 상기 수지 주입 통로(125)를 통해서 상기 성형 공간(115)으로 주입되는 과정에서, 수지가 상기 제5 진공 통로(220e)에 대응하는 성형 공간(115)을 지나면, 상기 제5 압력 센서(210e)에서 감지되는 진공압력은 줄어든다. (예를 들어, -100pa->-10pa)As shown in FIG. 3D , while the resin 140 is injected into the molding space 115 through the resin injection passage 125 , the resin is injected into the molding space corresponding to the fifth vacuum passage 220e ( 115), the vacuum pressure sensed by the fifth pressure sensor 210e is reduced. (eg -100pa->-10pa)

따라서, 상기 제어부(250)는 수지가 상기 제5 진공 통로(220e)를 지난 것을 판단하여, 상기 제1,2,3,4,5제어 밸브(200a, b, c, d, e)를 닫음으로써, 수지가 상기 성형 공간(115)의 내부를 완전하게 채울 때까지, 상기 수지 공급 밸브(150)를 설정시간 더 열고, 상기 수지 공급 펌프(145)를 설정시간 더 가동시킨다. Accordingly, the controller 250 determines that the resin has passed through the fifth vacuum passage 220e, and closes the first, second, third, fourth and fifth control valves 200a, b, c, d, and e. By doing so, the resin supply valve 150 is opened for a further set time until the resin completely fills the inside of the molding space 115 , and the resin supply pump 145 is operated for a set time more.

본 발명의 실시예에서, 상형(160) 또는 하형(170)에는 성형 공간(115)으로부터 공기를 외부로 배출시키는 진공 통로들(220)이 각각 형성하고, 상기 진공 통로들(220)에 대응하여 각각 압력 센서들(210)을 배치하여, 진공 성형 과정에서 각 위치의 압력을 용이하게 감지할 수 있다. In the embodiment of the present invention, vacuum passages 220 for discharging air from the forming space 115 to the outside are formed in the upper die 160 or the lower die 170 , respectively, and in response to the vacuum passages 220 , By disposing the pressure sensors 210, respectively, it is possible to easily sense the pressure at each position during the vacuum forming process.

또한, 감지되는 압력을 이용하여 각 진공 통로들(220)을 각각 개폐하여 수지(140)의 흐름을 원하는 방향으로 제어할 수 있고, 진공 성형 속도를 향상시킬 수 있다. In addition, the flow of the resin 140 can be controlled in a desired direction by opening and closing each vacuum passage 220 using the sensed pressure, and the vacuum molding speed can be improved.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다. Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and it is easily changed by a person skilled in the art from the embodiment of the present invention to equivalent It includes all changes to the extent recognized as such.

135: 압력계 130: 진공 챔버
120: 실링 부재 115: 성형 공간
110: 섬유 강화 부재 100: 히팅 카트리지
170: 하형 125: 진공 통로
125: 수지 주입 통로 150: 수지 공급 밸브
145: 수지 공급 펌프 140: 수지
160: 상형 200a: 제1 제어 밸브
200b: 제2 제어 밸브 200c: 제3 제어 밸브
200d: 제4 제어 밸브 200e: 제5 제어 밸브
200: 제어 밸브들 210a: 제1 압력 센서
210b: 제2 압력 센서 210c: 제3 압력 센서
210d: 제4 압력 센서 210e: 제5 압력 센서
210: 압력 센서들 220a: 제1 진공 통로
220b: 제2 진공 통로 220c: 제3 진공 통로
220d: 제4 진공 통로 220e: 제5 진공 통로
220: 진공 통로들 250: 제어부135: pressure gauge 130: vacuum chamber
120: sealing member 115: forming space
110: fiber-reinforced member 100: heating cartridge
170: lower mold 125: vacuum passage
125: resin injection passage 150: resin supply valve
145: resin feed pump 140: resin
160: upper mold 200a: first control valve
200b: second control valve 200c: third control valve
200d: fourth control valve 200e: fifth control valve
200: control valves 210a: first pressure sensor
210b: second pressure sensor 210c: third pressure sensor
210d: fourth pressure sensor 210e: fifth pressure sensor
210: pressure sensors 220a: first vacuum passage
220b: second vacuum passage 220c: third vacuum passage
220d: fourth vacuum passage 220e: fifth vacuum passage
220: vacuum passages 250: control unit

Claims (13)

성형 공간을 형성하고, 상기 성형 공간으로 수지를 주입하는 수지 주입 통로가 형성되며, 상기 성형 공간의 공기를 외부로 배출하는 진공 통로들을 형성하되, 주입된 수지가 상기 성형 공간을 따라서 흐르는 방향으로 상기 진공 통로들이 설정된 간격을 두고 배열되는 금형; 상기 성형 공간에서 상기 각 진공 통로들의 일측에 대응하여 상기 성형 공간의 압력을 각각 감지하도록 상기 금형에 배치되는 압력 센서들; 상기 각 진공 통로의 개폐를 제어하는 제어 밸브들; 및 상기 압력 센서들의 신호에 따라 상기 제어 밸브들을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 RTM 성형 시스템에 있어서,
상기 금형은 서로 합형되어 상기 성형 공간을 형성하는 상형과 하형으로 이루어지며, 상기 상형의 내부에 상기 수지 주입 통로와 상기 진공 통로들이 형성되고, 상기 하형의 내부에 상기 성형 공간의 온도를 제어하는 히팅 카트리지가 설치되며,
상기 진공 통로들은 상기 성형 공간에 미리 설정된 진공압을 형성하도록 상기 금형의 외부에 배치되는 진공 챔버와 연결되고, 상기 금형의 중앙에 형성되는 상기 수지 주입 통로를 기준으로 양측에 멀어지는 방향으로 적어도 두 개 이상 형성되며,
상기 제어부는 각 압력 센서에서 감지되는 진공압력이 설정값 이하이면, 이에 대응하는 각 제어 밸브를 닫도록 제어하는 제어로직을 포함하는 RTM 성형 시스템. A molding space is formed, and a resin injection passage for injecting a resin into the molding space is formed, and vacuum passages for discharging the air of the molding space to the outside are formed, wherein the injected resin flows along the molding space. a mold in which vacuum passages are arranged at set intervals; pressure sensors disposed in the mold to respectively sense the pressure of the molding space corresponding to one side of each of the vacuum passages in the molding space; control valves for controlling opening and closing of each of the vacuum passages; and a control unit for controlling each of the control valves according to the signals of the pressure sensors,
The mold consists of an upper mold and a lower mold that are combined with each other to form the molding space, the resin injection passage and the vacuum passage are formed inside the upper mold, and heating to control the temperature of the molding space inside the lower mold cartridge is installed,
The vacuum passages are connected to a vacuum chamber disposed outside the mold to form a preset vacuum pressure in the molding space, and at least two in a direction away from both sides with respect to the resin injection passage formed in the center of the mold. abnormally formed,
The control unit includes a control logic for controlling to close each control valve corresponding to the vacuum pressure sensed by each pressure sensor is less than a set value, the RTM molding system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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