KR20200016047A - Complex materials forming method and device - Google Patents

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Abstract

A composite material molding device is disclosed. The disclosed composite material molding device according to an exemplary embodiment of the present invention, as a composite material molding device for molding first and second split molding materials each of which has been split molded in a preform molding process into a modified cross-sectional composite material molding product having a closed section in a resin transfer molding forming process, includes: i) a lower die which forms a molding surface on the top surface thereof, and forms a first resin supply passage for supplying a liquid resin to the molding surface; ii) an upper die which forms a molding surface on the bottom surface thereof, forms a second resin supply passage for supplying a liquid resin to the molding surface, and is installed to be movable in a vertical direction in an upper side of the lower die; and iii) a heat resistant elastic tube which is disposed between the first and second split molding materials loaded onto the molding surface of the lower die, is expanded by supply pressure of air, and blow molds the first and second split molding materials along the molding surfaces of the lower and upper dies. The composite material molding device according to an embodiment of the present invention can simplify an overall molding process of the composite material molding product, can reduce facility investment cost and manufacturing costs of the composite material molding product, and can further improve productivity of the composite material molding product.

Description

복합소재 성형 방법 및 장치 {COMPLEX MATERIALS FORMING METHOD AND DEVICE}Composite material molding method and device {COMPLEX MATERIALS FORMING METHOD AND DEVICE}

본 발명의 실시 예는 복합소재 성형 방법 및 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수지이송몰딩(RTM: Resin Transfer Molding) 성형공정에서 복합소재 성형체를 설정된 형상으로 성형하는 복합소재 성형 방법 및 장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a composite material molding method and apparatus, and more particularly, to a composite material molding method and apparatus for molding a composite molded body in a predetermined shape in a resin transfer molding (RTM) molding process. will be.

최근에는 차체의 고강도 경량화 추세에 따라 차체 소재로서, 초고장력강 등과 같은 강판, 알루미늄 또는 마그네슘 등과 같은 비철 금속판재, 이 뿐만 아니라 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: CARBON FIBER REINFORCED PLASTICS) 또는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic) 등과 같은 플라스틱 복합소재의 판재를 적용하는 사례가 빈번해 졌다. Recently, according to the trend of high strength and light weight of the body, as a body material, steel sheets such as ultra high tensile steel, non-ferrous metal sheets such as aluminum or magnesium, as well as carbon fiber reinforced plastic (CFRP) or fiber reinforced plastic (FRP: In many cases, the application of plate of plastic composite materials such as Fiber Reinforced Plastic has become common.

여기서, 플라스틱 복합소재는 강도, 탄성률, 경량성, 안정성이 우수하기 때문에, 항공 분야나 자동차 분야에서 주요한 재료 중 하나로 각광받고 있으며, 당 업계에서는 플라스틱 복합소재의 향후 사용이 더욱 확대되고, 제조량 또한 비약적으로 증가될 것으로 기대하고 있다.Here, the plastic composite material is in the spotlight as one of the major materials in the field of aviation or automotive, because of its excellent strength, elastic modulus, light weight, and stability, the future use of the plastic composite material in the industry is further expanded, manufacturing volume It is expected to increase.

플라스틱 복합소재는 플라스틱 수지류에 섬유소재를 함침하여 경화시킨 것으로, 예를 들면 탄소섬유를 와인딩 모양이나 직물 모양으로 제조한 후, 탄소섬유를 플라스틱 수지류에 함침하여 경화시킴으로써 제조될 수 있다.The plastic composite material is hardened by impregnating a fiber material in a plastic resin, for example, it can be produced by manufacturing carbon fiber in a winding shape or a fabric shape, and then impregnating the carbon fiber in a plastic resin.

즉, 플라스틱 수지류는 경도가 우수한 반면 인장강도가 약해 쉽게 끊어지고, 탄소섬유는 인장강도가 높지만 굽힘 반발력이 없기 때문에, 플라스틱 복합소재는 이들 플라스틱 수지류와 탄소섬유를 결합하여 제조될 수 있다.That is, plastic resins are excellent in hardness, but are easily broken due to weak tensile strength, and carbon fibers have high tensile strength but no bending repulsion, so plastic composites can be manufactured by combining these plastic resins and carbon fibers.

플라스틱 복합소재는 프리폼(preform) 성형공정 및 수지이송몰딩(RTM: Resin Transfer Molding) 공정을 통하여 제조될 수 있다. 프리폼 성형공정에서는 섬유 원단으로부터 재단된 섬유소재에 바인더를 도포하고, 히팅 플레이트를 통해 바인더를 용융하며, 그 바인더가 함침된 섬유소재를 프레스 금형에 적층하고, 프레스 금형을 통해 섬유소재를 압착하여 프리폼 성형체를 성형한다. 수지이송몰딩 공정에서는 몰딩 금형 내에 여러 장의 프리폼 성형체를 안착시키고 그 몰딩 금형에 수지를 주입하여 경화시키며 원하는 형상의 복합소재 성형체를 성형한다.The plastic composite material may be manufactured through a preform molding process and a resin transfer molding (RTM) process. In the preform molding process, a binder is applied to a fiber material cut from a fiber fabric, the binder is melted through a heating plate, the fiber material impregnated with the binder is laminated on a press mold, and the fiber material is pressed through the press mold to preform. The molded body is molded. In the resin transfer molding process, a plurality of preform molded bodies are placed in a molding die, resin is injected into the molding die, and cured, and a composite molded article having a desired shape is formed.

한편, 내부에 폐구간을 갖는 복합소재 성형체 또는 폐구간을 형성하며 이형 단면을 갖는 복합소재 성형체를 성형하는 경우, 상기한 바와 같은 수지이송몰딩 공정에서는 프리폼 성형공정에서 분할 성형된 성형 소재를 몰딩 금형을 통해 분할 성형체로 성형하고, 그 분할 성형체들을 접착제로 접착하여 결합하는 공정을 거치며 최종적인 복합소재 성형체를 제조한다.On the other hand, in the case of forming a composite molded article having a closed section or a composite molded article having a mold release section therein, in the resin transfer molding process as described above, the molding material divided molding in the preform molding process is molded Through the process of molding into a divided molded body, the divided molded bodies are bonded with an adhesive and bonded to produce a final composite molded body.

그러나, 종래 기술에서는 수지이송몰딩 공정에서 서로 다른 몰딩 금형을 통해 분할 성형체를 각각 성형하고, 그 분할 성형체들을 접착제로 접착함에 따라, 전체적인 공정이 복잡하고, 제조 단가의 상승을 유발하며, 생산성이 저하될 수 있고, 복합소재 성형체의 대량 생산에 불리하다.However, in the prior art, since the divided moldings are respectively formed through different molding dies in the resin transfer molding process and the divided moldings are bonded with an adhesive, the overall process is complicated, causing a rise in manufacturing cost, and a decrease in productivity. And is disadvantageous for mass production of composite moldings.

또한, 종래 기술에서는 각각의 몰딩 금형을 통해 성형된 분할 성형체를 접착 공정에서 접착제를 통해 접착함에 따라, 복합소재 성형체의 강성 저하 및 결함을 야기할 수 있다.Further, in the prior art, as the divided molded body formed through each molding die is adhered through the adhesive in the bonding process, the rigidity of the composite molded body may be reduced and defects may be caused.

상기와 같은 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.Matters described in the background section as described above are written to enhance the understanding of the background of the invention, and may include matters not previously known to those of ordinary skill in the art.

본 발명의 실시 예들은 프리폼 성형공정에서 각각 분할 성형된 프리폼 성형체로서의 제1 및 제2 분할 성형 소재를 수지이송몰딩 공정에서 단일의 금형 설비를 통하여 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체로 성형할 수 있도록 한 복합소재 성형 방법 및 장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to form the first and the second divided molding material as the preform molded body separately divided in the preform molding process into a composite molded article having a release section having a closed section through a single mold facility in the resin transfer molding process. It is intended to provide a composite molding method and apparatus.

본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 방법은, 수지이송몰딩 성형공정에서 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체를 성형하기 위해, ⅰ)프리폼 성형 공정에서 분할 성형된 각각의 제1 및 제2 분할 성형 소재를 제공하는 단계와, ⅱ)상기 제1 분할 성형 소재를 하부 다이의 성형 면 상에 배치하는 단계와, ⅲ)상기 제1 분할 성형 소재 상에 내열 탄성 튜브를 배치하는 단계와, ⅳ)상기 내열 탄성 튜브 상에 상기 제2 분할 성형 소재를 배치하고, 성형 면을 갖는 상부 다이를 상기 하부 다이와 합형하는 단계와, ⅴ)상기 내열 탄성 튜브에 에어를 공급하며, 상기 에어의 압력으로서 상기 내열 탄성 튜브를 팽창시키며, 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재를 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면을 따라서 성형하는 단계와, ⅵ)상기 에어의 공급압을 유지하면서 액상수지를 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면으로 주입하는 단계와, ⅶ)상기 하부 다이와 상부 다이를 가열하여 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재에 함침된 액상수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.In the composite molding method according to an embodiment of the present invention, in order to mold the composite molded body of the mold release section having a closed section in the resin transfer molding molding process, each of the first and second divided molding in the preform molding process Providing a parting molding material, ii) placing the first parting molding material on the molding surface of the lower die, iii) placing a heat resistant elastic tube on the first parting molding material, and ) Disposing the second divided molding material on the heat-resistant elastic tube, combining an upper die having a molding surface with the lower die, and iii) supplying air to the heat-resistant elastic tube, and as the pressure of the air, Expanding the heat-resistant elastic tube, and molding the first and second divided molding materials along the molding surfaces of the lower die and the upper die, and iii) maintaining the supply pressure of the air. Injecting liquid resin into the molding surfaces of the lower die and the upper die, and iii) heating the lower die and the upper die to cure the liquid resin impregnated in the first and second divided molding materials. have.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 방법은, 상기 하부 다이 및 상부 다이의 내부에 구성되는 히팅부재를 통해서 상기 하부 다이 및 상부 다이를 가열하며, 상기 액상수지를 경화시킬 수 있다.In addition, the composite molding method according to an embodiment of the present invention, by heating the lower die and the upper die through a heating member configured in the lower die and the upper die, it is possible to cure the liquid resin.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 방법은, 양단에 플랜지 단을 각각 형성하고 있는 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재를 제공할 수 있다.In addition, the composite molding method according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide the first and second divided molding material having the flange ends formed on both ends, respectively.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 방법은, 상기 내열 탄성 튜브의 팽창력 및 상기 액상수지의 경화에 의해 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재의 플랜지 단을 접합할 수 있다.In addition, the composite molding method according to an embodiment of the present invention, by the expansion force of the heat-resistant elastic tube and the curing of the liquid resin can be joined to the flange ends of the first and second divided molding material.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 방법은, 에어의 유출입이 가능하고, 에어 공급압에 의해 팽창되며, 원래의 형태로 탄성 복원 가능한 밀폐형 튜브로서의 상기 내열 탄성 튜브를 제공할 수 있다.In addition, the composite molding method according to an embodiment of the present invention, it is possible to provide the heat-resistant elastic tube as a sealed tube capable of flowing in and out of the air, inflated by the air supply pressure, and elastically restored to its original form. .

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 방법에 있어서, 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber) 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착할 수 있다.In addition, in the composite molding method according to an embodiment of the present invention, the first and second divided molding material is carbon fiber, glass fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber One of (polyethylene fiber) and metal fiber (metal fiber) may be selectively laminated and bonded with a binder.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 방법에 있어서, 상기 액상수지는 열 경화성 수지를 포함할 수 있다.In addition, in the composite molding method according to an embodiment of the present invention, the liquid resin may include a thermosetting resin.

그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 장치는, 프리폼 성형 공정에서 분할 성형된 각각의 제1 및 제2 분할 성형 소재를 수지이송몰딩 성형공정에서 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체로 성형하는 것으로서, ⅰ)상부 면에 성형 면을 형성하고, 상기 성형 면으로 액상수지를 공급하기 위한 제1 수지 공급통로를 형성하고 있는 하부 다이와, ⅱ)하부 면에 성형 면을 형성하고, 상기 성형 면으로 액상수지를 공급하기 위한 제2 수지 공급통로를 형성하며, 상기 하부 다이의 상측에서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이와, ⅲ)상기 하부 다이의 성형 면 상으로 로딩된 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재 사이에 배치되고, 에어의 공급압에 의해 팽창되며, 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면을 따라 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재를 블로우 성형하는 내열 탄성 튜브를 포함할 수 있다.In addition, the composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention, each of the first and second divided molding material divided in the preform molding process into a composite molded body of a release cross-section having a closed section in the resin transfer molding molding process (I) forming a molding surface on the upper surface, forming a first resin supply passage for supplying a liquid resin to the molding surface, and (ii) forming a molding surface on the lower surface, and forming the molding surface. A second resin supply passage for supplying a liquid resin to a surface, the upper die being installed to be movable in an up and down direction from the upper side of the lower die, and iii) the first and the first and the upper surface of the lower die. Disposed between the second divided molding material, inflated by the supply pressure of air, and along the forming surfaces of the lower die and the upper die; A may include a heat resistant elastic tube to blow molding.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 장치에 있어서, 상기 하부 다이에는 상기 제1 분할 성형 소재의 양측 플랜지 단을 지지하는 제1 지지 홈이 형성될 수 있다.In addition, in the composite molding apparatus according to the embodiment of the present invention, the lower die may be formed with a first support groove for supporting both flange ends of the first divided molding material.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 장치에 있어서, 상기 상부 다이에는 상기 제2 분할 성형 소재의 양측 플랜지 단을 지지하는 제2 지지 홈이 형성될 수 있다.In addition, in the composite molding apparatus according to the embodiment of the present invention, the upper die may be formed with a second support groove for supporting both flange ends of the second divided molding material.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 장치에 있어서, 상기 내열 탄성 튜브는 에어의 유출입이 가능하고, 에어 공급압에 의해 팽창되며, 원래의 형태로 탄성 복원 가능한 밀폐형 튜브로 구비될 수 있다.In addition, in the composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the heat-resistant elastic tube may be provided as a sealed tube capable of flowing in and out of air, inflated by the air supply pressure, and elastically restored to its original form. have.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 장치에 있어서, 상기 내열 탄성 튜브의 외 표면에는 길이 방향을 따라 가압 돌기들이 연속적으로 형성될 수 있다.In addition, in the composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention, pressing protrusions may be continuously formed on the outer surface of the heat-resistant elastic tube along a longitudinal direction.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형 장치는, 상기 제1 및 제2 수지 공급 통로로 액상수지를 공급하는 수지 공급부와, 상기 내열 탄성 튜브로 에어를 공급하는 에어 공급부와, 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면을 따라서 상기 하부 다이 및 상부 다이의 내부에 설치되는 복수 개의 히팅부재들을 더 포함할 수 있다.In addition, the composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention, the resin supply unit for supplying a liquid resin to the first and second resin supply passage, the air supply unit for supplying air to the heat-resistant elastic tube, and the lower The heating apparatus may further include a plurality of heating members installed in the lower die and the upper die along the molding surfaces of the die and the upper die.

본 발명의 실시 예들은 프리폼 성형공정에서 각각 분할 성형된 제1 및 제2 분할 성형 소재를 수지이송몰딩 공정에서 단일의 금형 설비를 통해 내열 탄성 튜브로서 블로우 성형하며, 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체를 제조할 수 있으므로, 종래 기술에서와 같은 분할 성형체들의 접착 공정을 삭제할 수 있다.Embodiments of the present invention are blow molding of the first and second divided molding materials, which are separately formed in the preform molding process, as a heat-resistant elastic tube through a single mold facility in the resin transfer molding process, and have a closed section having a composite of a release cross section. Since the raw molded body can be produced, the adhesive process of the divided molded bodies as in the prior art can be eliminated.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 성형체의 전체적인 성형공정 및 성형 설비를 단순화시킬 수 있고, 설비 투자비 및 복합소재 성형체의 제조 단가를 절감할 수 있으며, 복합소재 성형체의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to simplify the overall molding process and molding equipment of the composite molded body, to reduce the equipment investment cost and the manufacturing cost of the composite molded body, and to further improve the productivity of the composite molded body. .

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.In addition, the effects that can be obtained or predicted by the embodiments of the present invention will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention. That is, various effects predicted according to an embodiment of the present invention will be disclosed in the detailed description to be described later.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 장치를 도시한 개략적인 단면 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 적용되는 복합소재 성형체의 일 예를 도시한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 장치에 적용되는 내열 탄성 튜브의 변형 예를 도시한 단면 구성도이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 장치를 이용한 복합소재 성형 방법을 도시한 개략적인 단면 구성도이다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a schematic cross-sectional view showing a composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing an example of a composite molded article applied to the embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a modification of the heat-resistant elastic tube applied to the composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 7 is a schematic cross-sectional view showing a composite molding method using a composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.

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.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to those illustrated in the drawings, and the thicknesses are enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In the following detailed description, the names of the configurations are divided into first, second, and the like in order to distinguish them in the same relationship, and the description is not necessarily limited to the order in the following description.

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.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, the terms "... unit", "... means", "... part", "... member", etc. described in the specification refer to a unit of a comprehensive configuration that performs at least one function or operation. it means.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치를 도시한 개략적인 단면 구성도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치(100)는 프리폼(preform) 성형공정 및 수지이송몰딩(RTM: Resin Transfer Molding) 성형공정을 통해 복합소재 성형체를 성형하는 복합소재 성형 시스템에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, a composite material molding apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is a composite material for molding a composite molded body through a preform molding process and a resin transfer molding (RTM) molding process. It can be applied to the molding system.

여기서, 상기 복합소재 성형체는 예를 들어, 차체의 경량화를 도모하기 위해 차체 패널과 같은 차체 조립용 부품으로 사용될 수 있다. 그러나, 상기 복합소재 성형체는 차체용 패널에 적용되는 것에 한정되지 않고, 차체용 멤버 및 프레임 등과 같은 각종 차체 구조물에 적용될 수도 있다.Here, the composite molded article may be used as a vehicle body assembly part such as a vehicle body panel, for example, in order to reduce the weight of the vehicle body. However, the composite molded article is not limited to being applied to a vehicle body panel, but may be applied to various vehicle body structures such as a vehicle body member and a frame.

더 나아가, 본 발명의 보호범위가 차체에 조립되는 차체 부품으로서의 복합소재 성형체를 성형하는 것으로 한정하여 이해되어서는 아니되며, 다양한 종류 및 용도의 구조물에 적용되는 판재 부품으로서의 복합소재 성형체를 성형하는 것이라면 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.Furthermore, the protection scope of the present invention should not be understood to be limited to molding a composite molded body as a body part to be assembled into a vehicle body, and is to mold a composite molded body as a plate part to be applied to structures of various kinds and uses. The technical idea of the present invention can be applied.

상기와 같은 복합소재 성형체는 섬유 강화 플라스틱(FRP: Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있고, 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수 있으며, 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP: Glass Fiber Reinforced Plastic)을 포함할 수도 있다.Such a composite molded article may include a fiber reinforced plastic (FRP: Fiber Reinforced Plastic), may include a carbon fiber reinforced plastic (CFRP), glass fiber reinforced plastic (GFRP: Glass Fiber) Reinforced Plastic) may be included.

이러한 복합소재 성형체는 스틸 소재 대비 강도 및 탄성율이 우수하고 반복 피로에 뛰어나며, 열팽창 계수가 작기 때문에 치수 안정성이 뛰어나고, 전기 전도성, 내식성, 진동 감쇠 성능이 우수한 특성이 있다.Such a composite molded body has superior strength and elastic modulus, excellent repetitive fatigue, and excellent dimensional stability because of its small coefficient of thermal expansion, and excellent electrical conductivity, corrosion resistance, and vibration damping performance.

한편, 상기에서 프리폼 성형공정은 복합소재 성형체의 예비 성형체를 성형하는 공정으로서, 플라스틱 수지류와 같은 바인더가 함침된 섬유소재들을 적층하고, 그 적층된 섬유소재를 상온에서 설정된 형상으로 프레스 성형하며, 프리폼 성형체로서의 성형 소재를 성형한다.Meanwhile, the preform molding process is a process of molding a preform of a composite molded body, laminating fiber materials impregnated with a binder such as plastic resin, and press molding the laminated fiber material into a shape set at room temperature. The molding material as a preform molded body is molded.

여기서, 상기 프리폼 성형체는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber) 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착한 것으로 이루어질 수 있다.Here, the preform molded body is selectively laminated one of carbon fiber (glass fiber), glass fiber (glass fiber), aramid fiber (aramid fiber), polyethylene fiber (polyethylene fiber) and metal fiber (bonded with a binder) It can consist of one.

그리고, 상기에서 수지이송몰딩 성형공정은 프리폼 성형공정에서 성형된 프리폼 성형체에 수지를 주입하며, 그 프리폼 성형체를 소정의 형상으로 몰딩 성형하고, 수지를 경화시키며 최종 제품인 복합소재 성형체를 제조한다.In the resin transfer molding molding process, resin is injected into the preform molded body formed in the preform molding process, the preform molded body is molded into a predetermined shape, the resin is cured, and a composite molded body which is a final product is manufactured.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치(100)는 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체를 성형하기 위한 것이다. 여기서, 본 발명의 실시 예에 적용되는 상기 복합소재 성형체(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 이형 단면을 갖는 제1 및 제2 부분(P1, P2)이 일체로 접합되며, 내부에 양단이 개방된 폐구간을 형성하고 있다. 상기 제1 및 제2 부분(P1, P2)은 길이 방향을 따라 양측에 구비된 플랜지부(F)를 통해 일체로 접합된다.The composite molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention is for molding a composite molded body of a release cross section having a closed section. Here, the composite molded body 5 applied to the embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, the first and second portions (P1, P2) having a release cross-section is integrally bonded, both ends therein This open closed section is formed. The first and second portions P1 and P2 are integrally joined through the flange portion F provided at both sides along the longitudinal direction.

이러한 복합소재 성형장치(100)는 프리폼 성형공정에서 각각 분할 성형된 프리폼 성형체로서의 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 수지이송몰딩 공정에서 단일의 금형 설비를 통하여 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체(5)로 성형할 수 있는 구조로 이루어진다.The composite material molding apparatus 100 releases the first and second divided molding materials 1 and 2 as the preform molded bodies separately divided in the preform molding process and has a closed section through a single mold facility in the resin transfer molding process. It consists of a structure which can be shape | molded with the composite material molded object 5 of a cross section.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 복합소재 성형장치(100)는 기본적으로, 하부 다이(10), 상부 다이(30) 및 내열 탄성 튜브(50)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.To this end, the composite molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention basically includes a lower die 10, an upper die 30, and a heat-resistant elastic tube 50. same.

본 발명의 실시 예에서, 상기 하부 다이(10)는 복합소재 성형체로서의 성형 제품 하부 형상에 대응하는 성형 면(11)을 상부 면에 형성하고 있다. 상기 성형 면(11)은 성형 제품의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 하형 스틸의 상부 면에 형성된다.In the embodiment of the present invention, the lower die 10 is formed on the upper surface of the molding surface 11 corresponding to the molded product lower shape as a composite molded body. The forming surface 11 is formed on the upper surface of the lower mold steel corresponding to the design shape, thickness and area of the molded article.

상기 하부 다이(10)의 성형 면(11)에는 최종 복합소재 성형체로 성형될 성형 소재로서의 제1 분할 성형 소재(1) 및 제2 분할 성형 소재(2)가 안착된다. 그리고 상기 성형 면(11)은 복합소재 성형체의 설정된 하부 형상 즉, 위에서 언급한 바 있는 복합소재 성형체(5)의 제1 부분(P1)에 상응하는 성형돌기 및 성형홈을 형성하고 있다.On the molding surface 11 of the lower die 10, a first divided molding material 1 and a second divided molding material 2 as a molding material to be molded into the final composite molded body are seated. In addition, the molding surface 11 forms a molding protrusion and a molding groove corresponding to the set lower shape of the composite molded body, that is, the first portion P1 of the composite molded body 5 mentioned above.

여기서, 상기 제1 분할 성형 소재(1) 및 제2 분할 성형 소재(2)는 길이 방향을 따라 양측에 플랜지 단(3)을 각각 형성하고 있다. 상기 플랜지 단(3)은 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 상호 접합하는 접합 단으로 구비된다.Here, the said 1st split molding material 1 and the 2nd split molding material 2 respectively form the flange end 3 in the both sides along the longitudinal direction. The flange end 3 is provided as a joining end for joining the first and second divided molding materials 1 and 2 to each other.

더 나아가, 상기 하부 다이(10)에는 제1 분할 성형 소재(1)의 양측 플랜지 단(3)을 지지하는 제1 지지 홈(15)이 형성된다.Furthermore, the lower die 10 is formed with a first support groove 15 for supporting both flange ends 3 of the first divided molding material 1.

본 발명의 실시 예에서, 상기 상부 다이(30)는 하부 다이(10)의 상측에서 구동부(33)를 통해 상하 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성된다. 예를 들면, 상기 구동부(33)는 공압 또는 유압에 의해 상하 방향으로 전진 및 후진 작동하는 작동 로드를 가진 복수의 구동 실린더를 포함할 수 있다.In the exemplary embodiment of the present invention, the upper die 30 is configured to reciprocate in the vertical direction through the driving unit 33 above the lower die 10. For example, the drive unit 33 may include a plurality of drive cylinders having working rods that move forward and backward in the vertical direction by pneumatic or hydraulic pressure.

상기 상부 다이(30)는 복합소재 성형체로서의 성형 제품 상부 형상에 대응하는 성형 면(31)을 하부 면에 형성하고 있다. 상기 성형 면(31)은 성형 제품의 설계 형상, 두께 및 면적에 상응하는 상형 스틸의 하부 면에 형성된다. 상기 성형 면(31)은 복합소재 성형체의 설정된 상부 형상 즉, 위에서 언급한 바 있는 복합소재 성형체(5)의 제2 부분(P2)에 상응하는 성형돌기 및 성형홈을 형성하고 있다.The upper die 30 forms a molding surface 31 corresponding to the upper shape of the molded product as a composite molded body on the lower surface. The forming surface 31 is formed on the lower surface of the upper mold steel corresponding to the design shape, thickness and area of the molded product. The forming surface 31 forms a forming protrusion and a forming groove corresponding to the set upper shape of the composite molded body, that is, the second portion P2 of the composite molded body 5 mentioned above.

더 나아가, 상기 상부 다이(30)에는 제2 분할 성형 소재(2)의 양측 플랜지 단(3)을 지지하는 제2 지지 홈(35)이 형성된다.Furthermore, the upper die 30 is formed with a second support groove 35 for supporting both flange ends 3 of the second divided molding material 2.

한편, 상기에서와 같은 하부 다이(10)의 내부에는 성형 면(11)으로 열경화성 수지로서의 액상수지를 공급하기 위한 제1 수지 공급통로(17)를 형성하고 있다. 그리고, 상기에서와 같은 상부 다이(30)의 내부에는 성형 면(31)으로 액상수지를 공급하기 위한 제2 수지 공급통로(37)를 형성하고 있다.On the other hand, inside the lower die 10 as described above, the first resin supply passage 17 for supplying the liquid resin as the thermosetting resin to the molding surface 11 is formed. A second resin supply passage 37 for supplying a liquid resin to the molding surface 31 is formed in the upper die 30 as described above.

상기 제1 수지 공급통로(17) 및 제2 수지 공급통로(37)는 수지 공급부(60)를 통해 공급되는 액상수지를 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 성형 면(11, 31) 각각으로 주입할 수 있다.The first resin supply passage 17 and the second resin supply passage 37 are formed on the molding surfaces 11 and 31 of the lower die 10 and the upper die 30 by supplying the liquid resin supplied through the resin supply unit 60. Can be injected in each.

다른 한편, 상기 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 내부에는 각각의 성형 면(11, 31)을 가열하기 위한 히팅부재(70)들이 설치되는데, 상기 히팅부재(70)들은 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 각 성형 면(11, 31)을 따라서 그 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 내부에 설치된다.On the other hand, inside the lower die 10 and the upper die 30, heating members 70 for heating the respective forming surfaces 11 and 31 are installed, and the heating members 70 are lower dies ( 10) and inside each of the lower die 10 and the upper die 30 along the respective forming surfaces 11 and 31 of the upper die 30;

본 발명의 실시 예에서, 상기 내열 탄성 튜브(50)는 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 성형 면(11, 31)을 따라 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 블로우 성형하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the heat-resistant elastic tube 50 is the first and second divided molding material (1, 2) along the forming surface (11, 31) of the lower die 10 and the upper die 30. It is for blow molding.

상기 내열 탄성 튜브(50)는 하부 다이(10)의 성형 면(11) 상으로 로딩된 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2) 사이에 배치되고, 에어의 공급압에 의해 팽창되면서 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 성형 면(11, 31)을 따라 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 블로우 성형할 수 있다.The heat resistant elastic tube 50 is disposed between the first and second divided molding materials 1 and 2 loaded onto the forming surface 11 of the lower die 10, and is expanded by the supply pressure of air. The first and second divided molding materials 1 and 2 may be blow molded along the forming surfaces 11 and 31 of the die 10 and the upper die 30.

이러한 내열 탄성 튜브(50)는 히팅부재(70)에 의해 가열된 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 열에 의해 변형되지 않는 통상적인 내열 고무 소재로 이루어진다. 상기 내열 탄성 튜브(50)는 에어의 유출입이 가능하고, 에어 공급압에 의해 팽창되며, 원래의 형태로 탄성 복원 가능한 밀폐형 튜브로 구비된다.This heat-resistant elastic tube 50 is made of a conventional heat-resistant rubber material that is not deformed by the heat of the lower die 10 and the upper die 30 heated by the heating member 70. The heat-resistant elastic tube 50 is capable of inflow and outflow of air, is expanded by the air supply pressure, is provided as a closed tube that can be elastically restored to its original form.

상기 내열 탄성 튜브(50)는 외 표면이 평평한 형태로 구비될 수 있고, 변형 예로서 도 3에 도시된 바와 같이 외 표면에 길이 방향을 따라 가압 돌기(51)들이 연속적으로 형성된 형태로 구비될 수도 있다.The heat-resistant elastic tube 50 may be provided in the form of a flat outer surface, as shown in Figure 3 as a modification may be provided in the form of continuously formed pressing protrusions 51 along the longitudinal direction on the outer surface. have.

여기서, 상기 가압 돌기(51)들은 내열 탄성 튜브(50)가 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2) 사이에서 에어의 공급압에 의해 팽창되며, 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 블로우 성형할 때, 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 성형 면(11, 31)을 따라 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 가압하는 기능을 하게 된다.Here, the pressure protrusions 51 are the heat-resistant elastic tube 50 is expanded by the supply pressure of air between the first and second divided molding material (1, 2), the first and second divided molding material (1) , 2) pressurizes the first and second divided molding materials 1 and 2 along the forming surfaces 11 and 31 of the lower die 10 and the upper die 30. .

상기에서와 같은 내열 탄성 튜브(50)는 에어 공급부(80)를 통해 에어를 공급받아 팽창하게 되는데, 예를 들면 에어 공급부(80)는 공지 기술의 에어 블로워 또는 공기 압축기를 포함할 수 있다.The heat-resistant elastic tube 50 as described above is expanded by receiving air through the air supply unit 80, for example, the air supply unit 80 may include a known air blower or air compressor.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형장치(100)를 이용한 복합소재 성형 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the composite molding method using the composite molding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 장치를 이용한 복합소재 성형 방법을 도시한 개략적인 단면 구성도이다.4 to 7 is a schematic cross-sectional view showing a composite molding method using a composite molding apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 우선 본 발명의 실시 예에서는 프리폼 성형 공정에서 분할 성형된 이형 단면의 제1 분할 성형 소재(1) 및 제2 분할 성형 소재(2: 도 5 참조)를 각각 제공한다. Referring to FIG. 4, an embodiment of the present invention first provides a first divided molding material 1 and a second divided molding material 2 (see FIG. 5) of a release cross-section divided by a preform molding process, respectively.

상기 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)는 프리폼 성형 공정에서 성형된 프리폼 성형체로서, 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber) 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착한 것이다. 여기서, 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)의 양단에는 플랜지 단(3)을 형성하고 있다.The first and second split molding materials 1 and 2 are preform molded bodies formed in a preform molding process, and include carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, and polyethylene fiber. One of the fibers and the metal fibers (metal fiber) is selectively laminated and bonded with a binder. Here, flange ends 3 are formed at both ends of the first and second divided molding materials 1 and 2.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 상부 다이(30)를 구동부(33)를 통해 하부 다이(10)로부터 상측 방향으로 이동시켜 그 하부 다이(10)와 상부 다이(30)를 이형시킨 상태에서, 제1 분할 성형 소재(1)를 하부 다이(10)의 성형 면(11) 상에 로딩한다. 이 때, 상기 제1 분할 성형 소재(1)의 양측 플랜지 단(3)은 하부 다이(10)의 제1 지지 홈(15)에 지지된다.Then, in the embodiment of the present invention in the state in which the upper die 30 is moved upwardly from the lower die 10 through the drive unit 33 to release the lower die 10 and the upper die 30, The first divided molding material 1 is loaded onto the forming surface 11 of the lower die 10. At this time, both flange ends 3 of the first divided molding material 1 are supported by the first support groove 15 of the lower die 10.

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 상기 제1 분할 성형 소재(1) 상에 수축 변형된 상태의 내열 탄성 튜브(50)를 로딩하고, 그 내열 탄성 튜브(50) 상에 제2 분할 성형 소재(2)를 로딩한다. 이 때, 상기 제2 분할 성형 소재(2)의 양측 플랜지 단(3)은 제1 분할 성형 소재(1)의 양측 플랜지 단(3)에 지지된다.Next, in the embodiment of the present invention, the heat-resistant elastic tube 50 in a shrinkage-deformed state is loaded on the first split-molded material 1, and the second split-molded material ( Load 2). At this time, both flange ends 3 of the second divided molding material 2 are supported by both flange ends 3 of the first divided molding material 1.

여기서, 상기 내열 탄성 튜브(50)는 통상적인 내열 고무 소재로 이루어지며, 에어의 유출입이 가능하고, 에어 공급압에 의해 팽창되며, 원래의 형태로 탄성 복원 가능한 밀폐형 튜브로 제공될 수 있다.Here, the heat-resistant elastic tube 50 is made of a conventional heat-resistant rubber material, it is possible to flow in and out of the air, it is expanded by the air supply pressure, it may be provided as a closed tube that can be elastically restored to its original form.

이와 같은 상태에서, 본 발명의 실시 예에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 구동부(33)를 통해 상부 다이(30)를 하부 다이(10) 측으로 하강시키며, 그 하부 다이(10)와 상부 다이(30)를 합형시킨다. 이 때, 상기 상부 다이(30)의 제2 지지 홈(35)은 제2 분할 성형 소재(2)의 양측 플랜지 단(3)을 지지한다.In this state, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 5, the upper die 30 is lowered toward the lower die 10 through the driving unit 33, and the lower die 10 and the upper die ( 30) are combined. At this time, the second support groove 35 of the upper die 30 supports both flange ends 3 of the second divided molding material 2.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 6에 도시된 바와 같이, 에어 공급부(80)를 통해 내열 탄성 튜브(50)의 내부로 에어를 공급하며, 그 에어의 압력으로서 내열 탄성 튜브(50)를 팽창시킨다.Then, in the embodiment of the present invention, as shown in Figure 6, the air is supplied to the inside of the heat-resistant elastic tube 50 through the air supply unit 80, the heat-resistant elastic tube 50 as the pressure of the air Inflate.

이에, 상기 내열 탄성 튜브(50)는 에어의 공급압에 의해 팽창되면서 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 성형 면(11, 31)을 따라서 블로우 성형하는데, 가압 돌기(51)들을 통해 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 가압하며 블로우 성형한다.Accordingly, the heat-resistant elastic tube 50 is expanded by the supply pressure of air, and the first and second divided molding materials 1 and 2 are formed on the molding dies 11 and 31 of the lower die 10 and the upper die 30. Blow molding along the pressurization protrusions 51 to press- blow blow molding the first and second divided molding materials (1, 2).

다음으로, 본 발명의 실시 예에서는 내열 탄성 튜브(50)에 작용하는 에어의 공급압을 유지하면서, 수지 공급부(60)에 의해 열경화성 수지로서의 액상수지를 제1 및 제2 수지 공급통로(17, 37)를 통하여 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 성형 면(11, 31)으로 주입한다.Next, in the embodiment of the present invention while maintaining the supply pressure of the air acting on the heat-resistant elastic tube 50, the resin supply unit 60, the liquid resin as the thermosetting resin first and second resin supply passage (17, 37 is injected into the forming surfaces 11, 31 of the lower die 10 and the upper die 30.

이에, 본 발명의 실시 예에서는 하부 다이(10)의 성형 면(11) 및 상부 다이(30)의 성형 면(31) 사이의 캐비티에서 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 액상수지에 함침시킬 수 있게 된다.Accordingly, in the embodiment of the present invention, the first and second divided molding materials 1 and 2 are liquefied in the cavity between the molding surface 11 of the lower die 10 and the molding surface 31 of the upper die 30. It is possible to impregnate the resin.

이어서, 본 발명의 실시 예에서는 하부 다이(10)와 상부 다이(30)를 가열하여 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)에 함침된 액상수지를 경화시키는데, 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)의 내부에 구성되는 히팅부재(70)들을 통해서 그 하부 다이(10) 및 상부 다이(30)를 가열하며, 액상수지를 경화시킬 수 있다.Subsequently, in the embodiment of the present invention, the lower die 10 and the upper die 30 are heated to cure the liquid resin impregnated in the first and second split molding materials 1 and 2, and the lower die 10 and The lower die 10 and the upper die 30 may be heated through the heating members 70 formed in the upper die 30 to cure the liquid resin.

상기한 과정에, 본 발명의 실시 예에서는 내열 탄성 튜브(50)의 팽창력 및 액상수지의 경화에 의해서 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)의 플랜지 단(3)을 일체로 접합할 수 있다.In the above process, in the embodiment of the present invention, the flange ends 3 of the first and second divided molding materials 1 and 2 are integrally joined by the expansion force of the heat-resistant elastic tube 50 and the curing of the liquid resin. Can be.

그리고 나서, 본 발명의 실시 예에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 구동부(33)를 통해 상부 다이(30)를 하부 다이(10)로부터 상측 방향으로 이동시키며 그 하부 다이(10)와 상부 다이(30)를 이형시킨 상태에서, 내열 탄성 튜브(50)로 공급된 에어를 배출시킨다. 그러면, 본 발명의 실시 예에서는 상기 내열 탄성 튜브(50)를 원래의 형태로 수축 변형시키게 되면서, 도 2에서와 같은 복합소재 성형체(5)를 성형할 수 있게 된다.Then, in the exemplary embodiment of the present invention, as shown in FIG. 7, the upper die 30 is moved upwardly from the lower die 10 through the driving unit 33, and the lower die 10 and the upper die ( In the state in which 30) is released, the air supplied to the heat resistant elastic tube 50 is discharged. Then, in the embodiment of the present invention, while the shrinkage deformation of the heat-resistant elastic tube 50 in its original form, it is possible to mold the composite molded body 5 as shown in FIG.

이러한 복합소재 성형체(5)는 이형 단면을 갖는 제1 및 제2 부분(P1, P2)이 일체로 접합되며, 내부에 양단이 개방된 폐구간을 가진 형상 부품으로서, 제1 및 제2 부분(P1, P2)이 플랜지부(F)를 통해 일체로 접합된 구조로 이루어진다.The composite molded body 5 is a shaped part having a closed section in which both ends of the first and second parts P1 and P2 having a release cross-section are integrally joined, and both ends thereof are opened, and the first and second parts ( P1 and P2 are integrally joined together via the flange portion F.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 복합소재 성형 장치(100) 및 방법에 의하면, 프리폼 성형공정에서 각각 분할 성형된 제1 및 제2 분할 성형 소재(1, 2)를 수지이송몰딩 공정에서 단일의 금형 설비를 통해 내열 탄성 튜브(50)로서 블로우 성형하며, 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체(5)를 제조할 수 있다.According to the composite molding apparatus 100 and the method according to the embodiment of the present invention as described above, the resin transfer molding process of the first and second divided molding materials (1, 2) respectively divided in the preform molding process In blow molding as a heat-resistant elastic tube 50 through a single mold equipment, it is possible to manufacture a composite molded body 5 of the release cross section having a closed section.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 수지이송몰딩 공정에서 단일의 금형 설비를 통해 내열 탄성 튜브(50)로서 블로우 성형하며, 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체(5)를 제조할 수 있으므로, 종래 기술에서와 같은 분할 성형체들의 접착 공정을 삭제할 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention is blow molding as a heat-resistant elastic tube 50 through a single mold facility in the resin transfer molding process, it is possible to manufacture a composite molded body 5 of the release cross section having a closed section, It is possible to eliminate the bonding process of the divided moldings as in the technique.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 복합소재 성형체의 전체적인 성형 공정 및 성형 설비를 단순화시킬 수 있고, 설비 투자비 및 복합소재 성형체의 제조 단가를 절감할 수 있으며, 복합소재 성형체의 생산성을 더욱 향상시킬 수 있다.As a result, in the embodiment of the present invention, it is possible to simplify the overall molding process and the molding equipment of the composite molded body, to reduce the equipment investment cost and the manufacturing cost of the composite molded body, and to further improve the productivity of the composite molded body. .

더 나아가, 본 발명의 실시 예에서는 내열 탄성 튜브에 의한 블로우 성형 방식으로 복합소재 성형체 성형하므로, 복합소재 성형체의 강성을 증대시킬 수 있으며, 복합소재 성형체의 접합 결함을 최소화할 수 있다.Furthermore, in the embodiment of the present invention, since the composite molded body is molded by a blow molding method using a heat-resistant elastic tube, the rigidity of the composite molded body can be increased, and the bonding defect of the composite molded body can be minimized.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art to understand the technical idea of the present invention are within the scope of the same technical idea, Other embodiments may be easily proposed by the addition, modification, deletion, addition, etc., but this is also within the scope of the present invention.

1: 제1 분할 성형 소재 2: 제2 분할 성형 소재
3: 플랜지 단 5: 복합소재 성형체
10: 하부 다이 11, 31: 성형 면
15: 제1 지지 홈 17: 제1 수지 공급통로
30: 상부 다이 33: 구동부
35: 제2 지지 홈 37: 제2 수지 공급통로
50: 내열 탄성 튜브 51: 가압 돌기
60: 수지 공급부 70: 히팅부재
80: 에어 공급부 F: 플랜지부
P1: 제1 부분 P2: 제2 부분1: first split molding material 2: second split molding material
3: flange stage 5: composite molding
10: lower die 11, 31: forming surface
15: first support groove 17: first resin supply passage
30: upper die 33: drive part
35: second support groove 37: second resin supply passage
50: heat-resistant elastic tube 51: pressing projection
60: resin supply portion 70: heating member
80: air supply part F: flange part
P1: first portion P2: second portion

Claims (12)

수지이송몰딩 성형공정에서 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체를 성형하는 복합소재 성형 방법으로서,
프리폼 성형 공정에서 분할 성형된 각각의 제1 및 제2 분할 성형 소재를 제공하는 단계;
상기 제1 분할 성형 소재를 하부 다이의 성형 면 상에 배치하는 단계;
상기 제1 분할 성형 소재 상에 내열 탄성 튜브를 배치하는 단계;
상기 내열 탄성 튜브 상에 상기 제2 분할 성형 소재를 배치하고, 성형 면을 갖는 상부 다이를 상기 하부 다이와 합형하는 단계;
상기 내열 탄성 튜브에 에어를 공급하며, 상기 에어의 압력으로서 상기 내열 탄성 튜브를 팽창시키며, 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재를 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면을 따라서 성형하는 단계;
상기 에어의 공급압을 유지하면서 액상수지를 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면으로 주입하는 단계; 및
상기 하부 다이와 상부 다이를 가열하여 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재에 함침된 액상수지를 경화시키는 단계;
를 포함하는 복합소재 성형 방법.A composite material molding method for molding a composite molded article having a release section having a closed section in a resin transfer molding molding process,
Providing each of the first and second divided molding materials that are partially molded in the preform molding process;
Placing the first divided molding material on the forming surface of the lower die;
Disposing a heat resistant elastic tube on the first divided molding material;
Placing the second divided molding material on the heat resistant elastic tube, and molding an upper die having a molding face with the lower die;
Supplying air to the heat resistant elastic tube, expanding the heat resistant elastic tube as the pressure of the air, and molding the first and second divided molding materials along the molding surfaces of the lower die and the upper die;
Injecting a liquid resin into molding surfaces of the lower die and the upper die while maintaining the supply pressure of the air; And
Heating the lower die and the upper die to cure the liquid resin impregnated in the first and second split molding materials;
Composite molding method comprising a. 제1 항에 있어서,
상기 하부 다이 및 상부 다이의 내부에 구성되는 히팅부재를 통해서 상기 하부 다이 및 상부 다이를 가열하며, 상기 액상수지를 경화시키는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 방법.According to claim 1,
And heating the lower die and the upper die through a heating member configured in the lower die and the upper die, and curing the liquid resin. 제1 항에 있어서,
양단에 플랜지 단을 각각 형성하고 있는 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재를 제공하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 방법.According to claim 1,
A method for forming a composite material, comprising providing the first and second divided molding materials each having a flange end formed at both ends. 제3 항에 있어서,
상기 내열 탄성 튜브의 팽창력 및 상기 액상수지의 경화에 의해 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재의 플랜지 단을 접합하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 방법.The method of claim 3, wherein
Bonding the flange ends of the first and second divided molding material by the expansion force of the heat-resistant elastic tube and the curing of the liquid resin. 제1 항에 있어서,
에어의 유출입이 가능하고, 에어 공급압에 의해 팽창되며, 원래의 형태로 탄성 복원 가능한 밀폐형 튜브로서의 상기 내열 탄성 튜브를 제공하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 방법.According to claim 1,
And providing the heat-resistant elastic tube as a hermetically sealed tube capable of flowing in and out of air, inflated by an air supply pressure, and capable of elastically restoring to its original form. 제1 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 분할 성형 소재는 카본섬유(carbon fiber), 유리섬유(glass fiber), 아라미드섬유(aramid fiber), 폴리에틸렌섬유(polyethylene fiber) 및 금속섬유(metal fiber) 중 하나를 선택적으로 적층하여 바인더로 접착한 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 방법.According to claim 1,
The first and second split molding materials selectively stack one of carbon fiber, glass fiber, aramid fiber, polyethylene fiber and metal fiber. Composite molding method characterized in that the bonding by a binder. 제1 항에 있어서,
상기 액상수지는 열 경화성 수지인 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 방법.According to claim 1,
The composite resin molding method, characterized in that the liquid resin is a thermosetting resin. 프리폼 성형 공정에서 분할 성형된 각각의 제1 및 제2 분할 성형 소재를 수지이송몰딩 성형공정에서 폐구간을 갖는 이형 단면의 복합소재 성형체로 성형하는 복합소재 성형 장치로서,
상부 면에 성형 면을 형성하고, 상기 성형 면으로 액상수지를 공급하기 위한 제1 수지 공급통로를 형성하고 있는 하부 다이;
하부 면에 성형 면을 형성하고, 상기 성형 면으로 액상수지를 공급하기 위한 제2 수지 공급통로를 형성하며, 상기 하부 다이의 상측에서 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 상부 다이; 및
상기 하부 다이의 성형 면 상으로 로딩된 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재 사이에 배치되고, 에어의 공급압에 의해 팽창되며, 상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면을 따라 상기 제1 및 제2 분할 성형 소재를 블로우 성형하는 내열 탄성 튜브;
를 포함하는 복합소재 성형 장치.1. A composite molding apparatus for molding each of the first and second divided molding materials divided by a preform molding process into a composite molded article having a mold release section having a closed section in a resin transfer molding molding process.
A lower die forming a molding surface on the upper surface and forming a first resin supply passage for supplying a liquid resin to the molding surface;
An upper die forming a molding surface on the lower surface, forming a second resin supply passage for supplying a liquid resin to the molding surface, the upper die being movably installed in an upward direction from an upper side of the lower die; And
Disposed between the first and second divided molding materials loaded onto the forming surface of the lower die, inflated by a supply pressure of air, and along the forming surface of the lower die and the upper die; A heat resistant elastic tube for blow molding the divided molding material;
Composite molding apparatus comprising a. 제8 항에 있어서,
상기 하부 다이에는 상기 제1 분할 성형 소재의 양측 플랜지 단을 지지하는 제1 지지 홈이 형성되고,
상기 상부 다이에는 상기 제2 분할 성형 소재의 양측 플랜지 단을 지지하는 제2 지지 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 장치.The method of claim 8,
The lower die is formed with a first support groove for supporting both flange ends of the first divided molding material,
The upper die is formed in the composite molding apparatus, characterized in that the second support groove for supporting both flange ends of the second divided molding material. 제8 항에 있어서,
상기 내열 탄성 튜브는 에어의 유출입이 가능하고, 에어 공급압에 의해 팽창되며, 원래의 형태로 탄성 복원 가능한 밀폐형 튜브로 구비되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 장치.The method of claim 8,
The heat-resistant elastic tube is a composite material forming apparatus, characterized in that it is possible to flow in and out of the air, inflated by the air supply pressure, and provided as a closed tube that can be elastically restored to its original form. 제10 항에 있어서,
상기 내열 탄성 튜브의 외 표면에는 길이 방향을 따라 가압 돌기들이 연속적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 장치.The method of claim 10,
Composite material forming apparatus, characterized in that the pressing projections are formed continuously along the longitudinal direction on the outer surface of the heat-resistant elastic tube. 제8 항에 있어서,
상기 제1 및 제2 수지 공급 통로로 액상수지를 공급하는 수지 공급부와,
상기 내열 탄성 튜브로 에어를 공급하는 에어 공급부와,
상기 하부 다이 및 상부 다이의 성형 면을 따라서 상기 하부 다이 및 상부 다이의 내부에 설치되는 복수 개의 히팅부재들
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복합소재 성형 장치.The method of claim 8,
A resin supply unit for supplying a liquid resin to the first and second resin supply passages;
An air supply unit for supplying air to the heat-resistant elastic tube;
A plurality of heating members installed in the lower die and the upper die along the forming surface of the lower die and the upper die
Composite molding apparatus further comprises a.
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