KR20180068364A

KR20180068364A - 섬유 복합재 예비 성형장치 및 이를 이용한 예비 성형체 제조방법

Info

Publication number: KR20180068364A
Application number: KR1020160169552A
Authority: KR
Inventors: 조정민
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2016-12-13
Publication date: 2018-06-22
Also published as: CN108608656A; US20180162020A1; CN108608656B; DE102017212471A1; US10596735B2

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 섬유 복합재 예비 성형장치는 섬유 복합재를 가압하여 예비 성형체를 제조하는 성형장치로서, 하부 금형; 및 상기 하부 금형의 평면에 대응되도록 그 형상이 가변되면서 상기 하부 금형의 평면에 안착된 섬유 복합소재를 가압하여 예비 성형체를 형성시키는 성형 유닛;을 포함한다.

Description

섬유 복합재 예비 성형장치 및 이를 이용한 예비 성형체 제조방법{APPARATUS FOR PRODUCING PREFORMS OF FIBRE COMPOSITE}

본 발명은 섬유 복합재를 이용한 차량용 부품 성형시 예비 성형체(preform)을 제조하기 위한 섬유 복합재 예비 성형장치 및 이를 이용한 예비 성형체 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 예비 성형체의 성형성을 향상시키고, 금형교체를 용이하게 실시할 수 있는 섬유 복합재 예비 성형장치 및 이를 이용한 예비 성형체 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 탄소섬유 또는 유리섬유 등 연속섬유를 강화재로 플라스틱과 혼합하여 마련된 탄소섬유 강화 수지(CFRP) 또는 유리섬유 강화 수지(GFRP) 등과 같은 섬유 복합재는 그 무게가 가벼우면서도 기계적 특성이 우수한 복합재료로서 가벼우면서도 기계적 강도가 요구되는 다양한 분야에서 이용되고 있다.

최근, 상기와 같은 섬유 복합재는 경량화가 요구되는 자동차 산업분야에서 종래 스틸(Steel)재 부품을 대체하여 다양한 부품 제조에 적용하여 차량을 경량화시키고 있다.

섬유 복합재를 이용하여 후드(Hood) 등 차량용 부품을 제조하는 방법으로는 RTM(Resin Transfer Molding) 공법과 압축성형(Compression Molding) 공법이 주로 사용되는데, 위 두 공법은 Dry Fabric 또는 프리프레그(Prepreg) 등과 같은 중간재를 예비성형하는 단계를 포함한다.

예비성형의 결과 제조된 예비 성형체는 이후 최종 성형제품의 품질에 대한 영향이 높기 때문에, 예비 성형체를 최종 성형제품과 최대한 유사한 형상으로 형성하는 것이 유리하다.

종래, 예비 성형체를 제조하기 위해서는 핸드 레이업(Hand Layup) 방식 또는 상부/하부 금형으로 이루어진 예비 성형장치 등을 사용하였다.

그러나 핸드 레이업 방식은 작업자의 숙련도에 따라 예비 성형체의 품질이 달라질 뿐만 아니라 제조시간에 장시간이 소요되는 문제점이 있었으며, 종래 일반적인 예비 성형장치는 예비 성형체의 형상이 복잡한 경우, 미성형 부위가 발생되는 문제점을 가지고 있었으며, 예비 성형체 형상 변경시 상부 및 하부 금형을 모두 교체해야하는 바, 금형비용이 증가되는 문제점을 가지고 있었다.

KR 1999-027606 A(1999. 04. 15.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 예비 성형체 제조시간을 단축시키면서 복잡한 형상의 예비 성형체를 성형할 수 있는 섬유 복합재 예비 성형장치 및 이를 이용한 예비 성형체 제조방법을 제공한다.

또한, 금형 교체를 용이하게 실시할 수 있는 섬유 복합재 예비 성형장치를 제공한다.

상기 성형 유닛은, 내부공간이 형성되고, 저면에 복수의 가스 유동공이 형성된 함체 형상의 가압 바디; 상기 가압 바디의 하부에 설치되어 상기 하부 금형의 평면에 대응되는 형상으로 가변되어 소재를 가압 성형하는 가압부; 로드가 상기 가압 바디의 평면에 설치되어 상기 하부 금형방향으로 신장되는 승강 실린더; 및 상기 가압부를 승온 또는 냉각시키도록, 상기 가압 바디에 설치되어 상기 내부공간으로 가스를 공급하는 온도 조절부;를 포할 수 있다.

상기 가압부는, 단부가 상기 가압바디의 하부에 설치되어 섬유 복합재와 접촉되는 플렉시블(Flexible) 재질의 가압 시트; 및 상기 가압시트 내부에 충전되는 복수의 성형구;를 포함할 수 있다.

상기 가압부는, 상기 가압 바디의 폭 방향으로 구획된 복수의 가압영역에 충전된 상기 성형볼을 사전에 설정된 각각의 가압영역에 성형압력에 따라 가압하도록, 상기 가압 바디의 저면에 폭 방향으로 이격 배치된 복수의 가압 실린더;를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 가압 실린더는, 상기 하부 금형의 평면 형상에 따라 개별적으로 신장되는 것이 바람직하다.

상기 가압부는, 상기 가압 시트의 텐션을 일정하게 유지시키도록, 상기 가압 시트의 단부가 롤업하여 롤업(Roll-up) 가능하도록 결합되어 상기 가압 바디의 내부에 설치되는 하나 이상의 텐션 조절롤러;를 더 포함할 수 있다.

상기 가압 바디는, 저면에 가스가 유동되는 복수의 가스 유동공이 형성되고, 상기 온도 조절부는, 상기 가압부를 가열시키도록, 상기 가압 바디의 내부공간으로 가스를 공급하는 제1 가스 주입구; 상기 가압부를 냉각시키도록, 상기 제1 가스 주입구를 통해 공급되는 가스보다 낮은 온도의 가스를 공급하는 제2 가스 주입구; 및 상기 제1, 2 가스 주입구를 통해 상기 내부 공간으로 공급된 가스가 배출되는 가스 배기구;를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 예비 성형체 제조방법은 섬유 복합재를 가압하여 예비 성형체를 제조하는 성형방법으로서, 하부 금형의 평면에 섬유 복합재를 위치시키는 준비단계; 가압부가 섬유 복합재의 평면에 접촉되도록, 상기 하부 금형의 평면방향으로 하강시켜 섬유 복합재를 1차 가압하는 1차 성형단계; 상기 하부 금형의 폭 방향으로 등간격으로 구획된 복수의 가압영역에 대하여, 상기 하부 금형의 음각 깊이에 따라 각각의 상기 가압영역의 성형압력을 설정하는 성형압력 설정단계; 및 각각의 상기 가압영역에 설치된 복수의 가압 실린더에 작동신호를 전송하여, 상기 성형압력에 따라 섬유 복합재를 2차 가압하여 가압하여 예비 성형체를 제조하는 2차 성형단계;를 포함한다.

상기 2차 성형단계 이전에, 성형이 용이하도록, 상기 가압부의 내부공간에 승온가스를 공급하여 가압부와 접촉된 섬유 복합재를 가열하는 승온단계;를 더 포함할 수 있다.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 성형체 제조방법은 상기 2차 성형단계 이후에, 상기 가압부 내부로 상기 승온가스보다 낮은 온도의 냉각가스를 공급하여 가압부와 접촉된 예비 성형체를 냉각시켜 취출하는 마무리 단계;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 복잡한 형상의 예비 성형체의 성형이 가능하며, 미성형 부위 등 결함 발생을 최소화하여 제조되는 최종 성형제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 제조시간을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있으며, 금형 교체시 교체비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 복합재 예비 성형장치를 보여주는 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 유닛을 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가압 바디를 보여주는 사시도이고,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 복합재 예비 성형장치의 작동을 설명하기 위한 도면이며,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 성형체 성형방법을 나타낸 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 복합재 예비 성형장치를 보여주는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 섬유 복합재 예비 성형장치는 하부 금형(100)과 그 형상이 가변되면서 하부 금형(100)의 평면에 안착된 성형소재를 가압하여 예비 성형체를 제조하는 성형 유닛(200)으로 구성된다.

본 발명에서 성형소재는 탄소섬유 강화 수지(CFRP) 또는 유리섬유 강화 수지(GFRP)와 Dry Fabric 또는 프리프레그(prepreg) 등 중간재와 같은 섬유 복합재가 사용될 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 유닛(200)은 하부 금형(100)의 평면에 위치한 섬유 복합재와 접촉되어 가압 성형하는 하부가 부정형으로 형성되어 하부 금형(100)의 형상에 따라 그 형상이 가변되면서 섬유 복합재를 가압하여 성형하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 유닛을 설명하기 위한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 유닛(200)은 내부공간이 형성된 함체 형상의 가압 바디(211)와 가압 바디(211)의 하부에 설치되어 하부 금형(100)의 평면에 대응되는 형상으로 그 형상이 가변되면서 섬유 복합재를 가압 성형하는 가압부(210)와 가압 바디(211)의 평면에 로드가 결합되어 하부 금형(100) 방향으로 신장되는 승강 실린더(220) 및 가압 바디(211)에 설치되어 가압부(210)를 가열 또는 냉각시키는 온도 조절부(230)를 포함한다.

가압 바디(211)는 그 저면에 복수의 가스 유동공(211a)이 형성되는 것이 바람직하다. 이에, 온도 조절부(230)를 통해 내부공간으로 유입된 가스가 가압 바디(211)의 하부에 설치된 가압부(210)와 직접 접촉되어 보다 빠르게 승온 또는 냉각시켜 온도를 조절할 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 가압부(210)는, 단부가 가압 바디(211)의 하부에 설치되는 가압 시트(213)와 가압 바디(211)의 저면과 가압 시트로 형성되는 공간에 충전되는 복수의 성형구(215)를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 가압 시트(213)는 직물 등 천 또는 비닐 등과 같은 플렉시블(Flexible)한 재질이 선택적으로 사용될 수 있으며, 보다 바람직하게 탄성 및 유연성을 동시에 갖는 재질을 사용하는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 섬유 복합재를 가압하여 성형시 하부 금형(100)의 형상에 따라 그 형상 가변이 용이하며, 변형시 장력 등 텐션 유지에 용이하여 성형성을 향상시킬 수 있기 때문이다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형구(215)는 고무와 같은 탄성재질로 형성성되는 것이 바람직하다.

이에, 섬유 복합재를 가압하여 성형 후 초기 상태로 복원이 용이하여, 재사용시간을 최소화할 수 있으며, 일정 수준 변형되면서 섬유 복합재를 가압함으로써 제조된느 예비 성형체의 성형 품질을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형구(215)는 그 직경이 3 ~ 5㎜의 직경을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

그 이유는, 성형구(215)의 직경이 3㎜ 미만인 경우 성형구(215)의 탄성력 확보가 어려워 성형 후 복원력이 저하됨에 따라 재사용 시간을 증가시키고, 온도 조절부(230)에 의한 온도 조절에 장시간이 소요되어 생산성이 저하될 수 있으며, 5㎜를 초과하는 경우 성형구(215) 사이 빈 공간 즉, 공극이 증가함에 따라, 비교적 복잡한 구조의 예비 성형체 제조시 공극으로 인한 미성형 부위 등 결함을 유발할 수 있기 때문이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 승강 실린더(220)는 저면에 가압부(210)가 결합된 가압 바디(211)의 평면에 로드가 결합되어 하부 금형(100)의 평면방향으로 신장되도록 설치된다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 승강 실린더(220)는 공압 실린더 또는 유압 실린더 등 다양한 종류의 실린더가 선택적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 온도 조절부(230)는, 가압 바디(211)의 내부공간으로 고온의 가스를 공급하는 제1 가스 주입구(231)와 저온의 가스를 공급하는 제2 가스 주입구(232) 및 제1, 2 가스 주입구(231, 232)를 통해 유입된 가스가 배출되는 가스 배기구(213)를 포함할 수 있다.

이에, 제1, 2 가스 주입구(231)를 통해 내부공간으로 유입된 가스는 가스 유동공(211a)을 통해 성형구(215) 및 가압 시트(213)와 열교환 되면서 성형구(215) 및 가압 시트(213)의 온도를 조절하고 열교환된 가스는 가스 배기구(213)를 통해 외부로 배출됨으로써, 예비 성형체 제조를 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.

이때, 본 발명에서 사용되는 가스는 아르곤(Ar) 가스 또는 질소(N₂) 가스 등 비활성 가스를 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는 섬유 복합재와 반응되어 품질이 변화되거나 고온에서 폭발 등 안전사고가 발생되지 않아야 하기 때문이다.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 유닛(200)은 가압 바디(211)의 저면에 폭 방향으로 등간격 이격되어 배치된 복수의 가압 실린더(212)를 더 포함하고, 이때 각각의 가압 실린더(212)는 하부 금형(100)의 형상 등에 따라 사전에 설정된 압력으로 성형구(215)를 가압하도록 개별적으로 신장되는 것이 바람직하다.

이에, 가압 바디(211)의 폭 방향으로 구획되는 복수의 가압영역에 대하여 하부 금형(100)의 형상에 따라 각각의 가압영역에 충전된 성형구(215)를 가압하는 성형압력을 다르게 함으로써, 복잡한 형상의 예비 성형체 성형에 유리할 뿐만 아니라 제조되는 예비 성형체의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 성형 유닛(200)은, 가압 시트(213)의 단부가 롤업 가능하도록 결합되어 가압 바디(211)의 내부공간에 설치되는 하나 이상의 텐션 조절롤러(214)를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이에, 성형시, 가변되는 가압 시트(213)의 형상에 대응하여 가압 시트(213)의 단부가 인출 또는 롤업되면서 가압 시트(213)의 텐션을 일정하게 유지시킨다.

즉, 하부 금형(100)의 평면에 절곡부위가 많은 경우 가압 시트(213)의 단부가 인출되며, 절곡부위가 적은 경우 가압 시트의 단부가 롤업되면서 가압 시트(213)의 텐션을 일정하게 유지하여, 성형성을 향상시키고 성형 품질을 균일하게 유지할 수 있는 효과가 있다.

설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 복합재 예비 성형장치는 복잡한 형상의 예비 성형체의 성형이 가능하며, 미성형 부위 등 결함 발생을 최소화하여 제조되는 최종 성형제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 금형 교체시 하부 금형(100)만 교체만 이루어지기 때문에, 금형 교체비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른, 섬유 복합재 예비 성형장치를 이용한 예비 성형체 제조방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 섬유 복합재 예비 성형장치의 작동을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 성형체 성형방법을 나타낸 순서도이다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 성형체 성형방법은 크게 준비단계와 1차 성형단계 및 2차 성형단계로 이루어진다.

준비단계는 탄소섬유 강화 수지(CFRP) 또는 유리섬유 강화 수지(GFRP)와 Dry Fabric 또는 프리프레그(prepreg) 등 중간재와 같은 섬유 복합재를 성형 유닛(200)과 하부 금형(100) 사이에 위치시키는 단계로, 제조하고자 하는 예비 성형체의 형상에 따라 절곡된 하부 금형(100)의 평면에 섬유 복합재를 안착시킨다.

준비단계가 완료되면, 승강 실린더(220)를 신장시켜 로드 단부에 결합된 가압 바디(211)를 하강시켜 가압 바디(211)의 하부에 설치된 가압부(210)가 섬유 복합재의 평면을 1차 가압하여 예비 성형체의 개략적인 형상을 성형한다.

1차 성형단계가 완료되면, 성형압력 설정단계에서 하부 금형(100)의 폭 방향으로 일정간격 구획되는 가상의 가압영역에 대하여 하부 금형(100)의 돌출 높이 또는 음각 깊이 등에 따라 각각의 가압영역의 성형압력을 설정한다.

즉, 하부 금형(100)의 음각 깊이가 깊은 부위는 높은 압력으로 가압하도록 성형압력을 설정하고, 음각 깊이가 비교적 낮은 부위는 그보다 적은 압력으로 가압하여 성형될 수 있도록 각각의 가압영역에 대하여 성형압력을 설정한다.

상기와 같이 성형압력이 설정되면, 제2 성형단계에서 각각의 가압영역 별로 설정된 성형압력에 따라 각각의 가압영역에 대응되는 복수의 가압 실린더(212)에 작동신호를 전송하여 섬유 복합재를 2차 가압하여 예비 성형체를 제조한다.

이때, 복수의 가압 실린더(212)는 사전에 설정된 성형압력에 따라 서로 다르게 신장됨으로써, 하부 금형(100)의 음각 깊이 등에 따라 가압영역별 성형 압력을 다르게 조절할 수 있어, 비교적 복잡한 형상의 예비 성형체 제조가 가능하고, 제조되는 예비 성형체의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 예비 성형체 제조방법은 2차 성형단계 이전에 섬유 복합재를 가열시키는 승온단계 및 2차 성형단계 이후 제조된 예비 성형체를 냉각시켜 취출시키는 마무리 단계를 더 포함할 수 있다.

가압단계는, 고온의 가스를 공급하여 1차 성형된 섬유 복합재를 가열하여 성형이 용이하도록 하는 단계로, 제1 가스 주입구(231)를 통해 유입된 고온의 가스는 가스 유동공(211a)을 통해 성형구(215) 및 가압 시트(213)를 승온시켜, 가압 시트(213)와 접촉된 섬유 복합재를 가열시킨다.

이에, 섬유 복합체의 성형성을 향상시켜 이후 2차 성형단계에서 성형을 용이하게 하고 성형 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

마무리 단계는, 성형이 용이하도록 가열된 섬유 복합재를 2차 성형하여 제조된 예비 성형체를 냉각시킨 후 취출한다.

이때, 제2 가스 주입구(232)를 통하여 제1 가스 주입구(231)에 공급된 가스에 비해 온도가 낮은 가스를 공급하여 제1 가스 주입구(231)를 통해 공급된 가스에 의해 가열된 예비 성형체를 냉각시킨다.

이에, 예비 성형체 냉각시간을 단축함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

100: 하부 금형 200: 성형 유닛
210: 가압부 211: 가압 바디
211a: 가스 유동공 212: 가압 실린더
213: 가압 시트 214: 텐션 조절롤러
215: 성형구 220: 승강 실린더
230: 온도 조절부 231: 제1 가스 주입구
232: 제2 가스 주입구 233: 가스 배기구

Claims

섬유 복합재를 가압하여 예비 성형체를 제조하는 성형장치로서,
하부 금형; 및
상기 하부 금형의 평면에 대응되도록 그 형상이 가변되면서 상기 하부 금형의 평면에 안착된 섬유 복합소재를 가압하여 예비 성형체를 형성시키는 성형 유닛;을 포함하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
청구항 1에 있어서,
상기 성형 유닛은,
내부공간이 형성되고, 저면에 복수의 가스 유동공이 형성된 함체 형상의 가압 바디;
상기 가압 바디의 하부에 설치되어 상기 하부 금형의 평면에 대응되는 형상으로 가변되어 소재를 가압 성형하는 가압부;
로드가 상기 가압 바디의 평면에 설치되어 상기 하부 금형방향으로 신장되는 승강 실린더; 및
상기 가압부를 승온 또는 냉각시키도록, 상기 가압 바디에 설치되어 상기 내부공간으로 가스를 공급하는 온도 조절부;를 포함하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
청구항 2에 있어서,
상기 가압부는,
단부가 상기 가압바디의 하부에 설치되어 섬유 복합재와 접촉되는 플렉시블(Flexible) 재질의 가압 시트; 및
상기 가압시트 내부에 충전되는 복수의 성형구;를 포함하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
청구항 3에 있어서,
상기 가압부는,
상기 가압 바디의 폭 방향으로 구획된 복수의 가압영역에 충전된 상기 성형볼을 사전에 설정된 각각의 가압영역에 성형압력에 따라 가압하도록, 상기 가압 바디의 저면에 폭 방향으로 이격 배치된 복수의 가압 실린더;를 더 포함하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
청구항 4에 있어서,
상기 복수의 가압 실린더는,
상기 하부 금형의 평면 형상에 따라 개별적으로 신장되는 것을 특징으로 하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
청구항 3에 있어서,
상기 가압부는,
상기 가압 시트의 텐션을 일정하게 유지시키도록, 상기 가압 시트의 단부가 롤업하여 롤업(Roll-up) 가능하도록 결합되어 상기 가압 바디의 내부에 설치되는 하나 이상의 텐션 조절롤러;를 더 포함하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
청구항 3에 있어서,
상기 가압 바디는, 저면에 가스가 유동되는 복수의 가스 유동공이 형성되며,
상기 온도 조절부는,
상기 가압부를 가열시키도록, 상기 가압 바디의 내부공간으로 가스를 공급하는 제1 가스 주입구;
상기 가압부를 냉각시키도록, 상기 제1 가스 주입구를 통해 공급되는 가스보다 낮은 온도의 가스를 공급하는 제2 가스 주입구; 및
상기 제1, 2 가스 주입구를 통해 상기 내부 공간으로 공급된 가스가 배출되는 가스 배기구;를 포함하는, 섬유 복합재 예비 성형장치.
섬유 복합재를 가압하여 예비 성형체를 제조하는 성형방법으로서,
하부 금형의 평면에 섬유 복합재를 위치시키는 준비단계;
가압부가 섬유 복합재의 평면에 접촉되도록, 상기 하부 금형의 평면방향으로 하강시켜 섬유 복합재를 1차 가압하는 1차 성형단계;
상기 하부 금형의 폭 방향으로 등간격으로 구획된 복수의 가압영역에 대하여, 상기 하부 금형의 음각 깊이에 따라 각각의 상기 가압영역의 성형압력을 설정하는 성형압력 설정단계; 및
각각의 상기 가압영역에 설치된 복수의 가압 실린더에 작동신호를 전송하여, 상기 성형압력에 따라 섬유 복합재를 2차 가압하여 가압하여 예비 성형체를 제조하는 2차 성형단계;를 포함하는, 예비 성형체 제조방법.
청구항 8에 있어서,
상기 2차 성형단계 이전에,
성형이 용이하도록, 상기 가압부의 내부공간에 승온가스를 공급하여 가압부와 접촉된 섬유 복합재를 가열하는 승온단계;를 더 포함하는, 예비 성형체 제조방법.
청구항 9에 있어서,
상기 2차 성형단계 이후에,
상기 가압부 내부로 상기 승온가스보다 낮은 온도의 냉각가스를 공급하여 가압부와 접촉된 예비 성형체를 냉각시켜 취출하는 마무리 단계;를 더 포함하는, 예비 성형체 제조방법.