WO2018124354A1 - 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법 및 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품 - Google Patents

금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법 및 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품 Download PDF

Info

Publication number
WO2018124354A1
WO2018124354A1 PCT/KR2017/000086 KR2017000086W WO2018124354A1 WO 2018124354 A1 WO2018124354 A1 WO 2018124354A1 KR 2017000086 W KR2017000086 W KR 2017000086W WO 2018124354 A1 WO2018124354 A1 WO 2018124354A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
skin
metal plate
composite material
plate skin
sheet
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/000086
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김낙수
이철수
Original Assignee
서강대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 서강대학교산학협력단 filed Critical 서강대학교산학협력단
Publication of WO2018124354A1 publication Critical patent/WO2018124354A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/48—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor using adhesives, i.e. using supplementary joining material; solvent bonding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/34—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core and shaping or impregnating by compression, i.e. combined with compressing after the lay-up operation

Definitions

  • the present invention relates to a method for manufacturing a composite material applied to a structure such as a vehicle body, and more particularly, to a method for manufacturing a fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin.
  • structures such as automobile bodies are required to have both structural strength and rigidity to maintain their shape and to be molded into complex shapes.
  • structural strength and formability a structure in which a metal plate is pressed is widely used, but various materials are being researched because it is difficult to satisfy all the various characteristics required for the structure.
  • the polymer resin having excellent molding processability it is common to not have the strength and rigidity of the structure, and in the case of the polymer resin composite material having the strength and rigidity as the structure, it is very expensive and is used only in special cases.
  • the present invention has been made in an effort to provide a novel method for manufacturing a fiber reinforced plastic composite material covered with a sheet metal skin and a composite part for a lightweight structure manufactured accordingly.
  • Method for producing a fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin for achieving the above object, metal sheet skin pre-stamping to manufacture the upper metal plate skin and the lower metal plate skin by stamping and molding two pieces of metal plate step; A press for installing the upper metal plate skin and the lower metal plate skin on a press equipment and placing a thermosetting resin material mixed with reinforcing fibers as an inner material between the upper metal plate skin and the lower metal plate skin.
  • thermosetting resin mixed with reinforcing fibers disposed between the upper metal plate skin and the lower metal plate skin, wherein the upper metal plate skin and the lower metal plate skin are pressed into a press equipment.
  • a thermosetting adhesive is applied to the lower surface of the upper metal plate skin and the upper surface of the lower metal plate skin, and the upper metal plate material is formed while the thermosetting resin mixed with the reinforcing fiber is molded and cured in the pressing process. It is characterized in that the thermosetting adhesive applied to the lower surface of the skin and the upper surface of the lower metal plate skin is cured and bonded.
  • the upper metal plate skin is attached to the upper frame of the press equipment, the lower metal plate skin is attached to the lower frame of the press equipment, and the upper metal plate skin is vacuum-adsorbed to the upper frame. It is preferable to attach.
  • the preheating step is preferably performed by heating the upper frame or the lower frame, it is preferably carried out by heating the upper frame and the lower frame at the same time.
  • thermosetting resin mixed with reinforcing fibers it is preferable to use an SMC material, and in the press process preparation step, the SMC sheet may be placed on the surface of the lower metal plate skin coated with a thermosetting adhesive. At this time, it is preferable to divide the SMC sheet into a plurality of pieces to be spaced apart from each other.
  • the material of the upper metal plate skin and the lower metal plate skin may be selected from materials such as aluminum, mild steel, high tensile steel (HSS), stainless steel (SUS), titanium and magnesium. At this time, the material of the upper metal plate skin and the lower metal plate skin may be configured differently.
  • SMC has the flexibility of design to fabricate composite materials inserted into metal sheet skin into various shapes including curved surface. At the same time, it shows high productivity to produce fiber-reinforced plastic composites covered with metal sheet skin at low cost, and also has the effect of manufacturing large-area products.
  • the composite material part for a light weight structure is a composite material part suitable for a structure that supports a load and maintains its appearance, and is manufactured by the above-described method, and the two metal sheet materials manufactured by molding a metal sheet in advance. skin; And an inner material of a thermosetting resin material interposed between the metal sheet skins and reinforcing fibers bonded by a thermosetting adhesive applied to each of the inner surfaces of the two sheet metal skins.
  • the metal sheet skins are molded into a shape of an inner surface facing each other by a press process using metal sheet skins as a mold, and are bonded to the metal sheet skins by the thermosetting adhesive.
  • the internal material of the composite component part for the structure is SMC material, and the thickness of the internal material is preferably in the range of 60 to 80% of the total thickness of the composite material for the structure.
  • the material of the metal sheet skin constituting the composite material part for the structure may be aluminum, mild steel, high tensile strength steel (HSS), stainless steel (SUS), titanium, magnesium, or the like.
  • the composite material part for structures of this invention is an automobile body.
  • the composite component part for a structure using the fiber-reinforced plastic composite material covered with the metal sheet skin of the present invention can additionally obtain the characteristics of the weighted and inserted internal materials while maintaining the advantages of the metal material structure. Specifically, in addition to the characteristics of the metal plate can exhibit the ability to block and absorb vibration and noise, as a result there is an effect that the specific strength and specific rigidity of the structure is further improved.
  • the method of manufacturing the fiber-reinforced plastic composite material covered with the metal sheet skin of the present invention configured as described above is made by stamping molding two metal sheet skins first, and then inserting and bonding the SMC therebetween, so as to cure once
  • the SMC which is difficult to change its shape, has the flexibility of designing the composite material inserted into the sheet metal skin into various shapes including curved surfaces. At the same time, it shows high productivity to produce fiber-reinforced plastic composites covered with metal sheet skin at low cost, and also has the effect of manufacturing large-area products.
  • the composite component part of the structure of the present invention can additionally obtain the characteristics of the weight and the internal material inserted while maintaining the advantages of the metal material structure.
  • the characteristics of the metal plate can exhibit the ability to block and absorb vibration and noise, as a result there is an effect that the specific strength and specific rigidity of the composite composite component for the structure is further improved.
  • the composite component part for a structure of this invention is comprised by the metal plate skin which is a metal material on both surfaces, and is excellent in the adhesiveness with another metal part.
  • FIG. 2 is a view for explaining the pressing process preparation step for applying the method of manufacturing a fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin according to the present embodiment.
  • FIG 3 is a view showing a pressing process preparation step during the manufacturing process of the fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a view showing a pressing process in the process of manufacturing a fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin according to this embodiment.
  • FIG. 1 is a flow chart showing a method of manufacturing a fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin according to an embodiment of the present invention.
  • the method of manufacturing a fiber reinforced plastic composite material covered with the metal sheet skin of the present invention includes a metal sheet skin pre-stamping step, a press process preparation step, a metal sheet skin preheating step, and a press process step, and each of the specific steps will be described below. Take a look.
  • the manufacturing method of the present embodiment performs the pre-stamping to manufacture the upper metal plate skin and the lower metal plate skin by stamping molding the metal plate.
  • the stamping process can form irregularities on the surface in addition to molding the overall shape such as forming a curved surface on the metal sheet. It is common to form a curved surface in the case of a composite material using fiber-reinforced plastic and a metal material at the same time. However, the present invention is very easy to form a curved surface because the metal sheet is stamped and molded in advance.
  • the material of the metal plate may be used in a variety of high strength aluminum, mild steel, high-tensile steel (HSS), stainless steel (SUS), titanium, magnesium, and the like.
  • the upper metal plate skin and the lower metal plate skin are not limited to the same material, and when the upper metal plate skin becomes the outer surface and the lower metal plate skin becomes the inner surface, the upper metal plate skin has excellent anti-rust properties so as to be suitable for the outer surface.
  • the metal material is selected, and the lower metal plate skin may select a metal material having excellent impact resistance to fit the inner surface, and vice versa.
  • the shape to be molded is not particularly limited because it is a metal material, and any shape can be formed as long as the shape can be formed from a metal material.
  • the shape of the upper metal plate skin and the lower metal plate skin are not exactly the same, and the upper surface of the upper metal plate skin and the lower surface of the lower metal plate skin are exposed to the outside, respectively. This can be formed.
  • the lower surface of the upper metal plate skin and the upper surface of the lower metal plate skin is preferably a shape corresponding to each other since the inner material is bonded portion, but is not essential. According to the manufacturing method of the present invention, even if the lower surface of the upper metal plate skin and the upper surface of the lower metal plate skin do not completely correspond to each other, the internal material is completely filled therebetween.
  • thermosetting resin material mixed with reinforcing fibers to be used as an internal material is placed to prepare a pressing process.
  • the press equipment of the present invention is not intended to mold the upper metal plate skin and the lower metal plate skin.
  • the thermosetting resin material in which the reinforcing fibers interposed between the upper metal plate skin and the lower metal plate skin is mixed is molded as an inner material according to the shape of the upper metal plate skin and the lower metal plate skin, and the inner material is formed of the upper metal.
  • the upper frame and the lower frame of the press equipment do not function as a mold for forming the upper metal sheet skin and the lower metal sheet skin
  • the shape of the upper surface of the upper metal sheet skin and the lower surface of the lower metal sheet skin on which the forming is performed is not. It is desirable to match as closely as possible.
  • the upper surface of the upper frame and the upper surface of the lower frame coincide with the shape of the upper surface of the upper metal plate skin and the lower surface of the lower metal plate skin on which the molding is performed, pressure is applied evenly to the entire surface of the upper metal plate skin and the lower metal plate skin. Molding of the inner material is smoothly performed, and the inner material and the adhesive can be uniformly cured as a whole by keeping the temperature of the entire surface of the upper metal plate skin and the lower metal plate skin constant.
  • thermosetting adhesive is applied to the lower surface of the upper metal plate skin and the upper surface of the lower metal plate skin.
  • thermosetting resin material mixed with the reinforcing fibers used as the inner material is placed on the upper surface of the lower metal plate skin coated with the thermosetting adhesive. At this time, the thermosetting resin material in which the reinforcing fibers are mixed is dispersed by reinforcing glass fibers or carbon fibers, and particularly, SMC (Sheet Molding Compound) is suitable.
  • SMC Sheet Molding Compound
  • SMC processed into a sheet form by dispersing and impregnating fibers such as glass fiber or carbon fiber in a viscous viscous resin, such as dough or clay, is often used in a molding process by pressing.
  • the present invention uses the upper metal plate skin and the lower metal plate skin instead of the mold used in the press working of the SMC, thereby forming the SMC to match the lower surface of the upper metal plate skin and the upper surface of the lower metal plate skin, and at the same time, the upper metal plate material
  • the skin and the lower metal plate skin and the SMC is bonded to the fiber-reinforced plastic composite material covered with the metal plate skin is inserted into the SMC as an internal material.
  • FIG. 2 is a view for explaining a press process preparation step for applying a method of manufacturing a fiber-reinforced plastic composite material covered with a metal sheet skin according to the present embodiment
  • Figure 3 is a fiber covered with a metal plate skin according to this embodiment
  • the lower metal plate skin 220 is disposed on the lower frame 120 of the press equipment, the upper frame 110 has a shape corresponding to the upper metal plate skin 210.
  • the upper metal plate skin 210 is placed in close contact with the upper mold 110 by the suction force by the vacuum.
  • thermosetting adhesive is applied to the lower surface of the upper metal plate skin 210 and an upper surface of the lower metal plate skin 220, and the SMC sheet 300 is divided into three pieces and a lower portion of the thermosetting adhesive is applied. It is positioned on the surface of the metal plate skin 220.
  • the SMC itself is not a hardened state, it is also possible to carry out the pressing process in a state in which one SMC sheet, which is one lumped state, is placed on the upper surface of the lower metal plate skin to which the thermosetting adhesive is applied.
  • the SMC sheet 300 cut to the appropriate size, as shown in Figure 3 is properly dispersed and placed on the upper surface of the lower metal plate skin coated with the thermosetting adhesive, the SMC sheet pieces by the upper pressing Spreading between the metal plate skin and the lower metal plate skin can finally be in close contact with each other to form a single inner material, in this way it is possible to adjust the thickness of the inner material thin.
  • the thickness of the inner material is adjusted in such a way that the extra SMC escapes between the upper metal plate skin and the lower metal plate skin.
  • the waste of SMC is severe and the metal plate skins have a complicated structure, it may be difficult to produce the desired thickness because the inner SMC is not discharged to the outside.
  • the upper and lower frames of the press equipment are heated to preheat the upper and lower sheet metal skins to temperatures suitable for shaping and curing the SMC and curing the thermoset adhesive.
  • thermosetting adhesive it is also possible to heat only one of the upper frame and the lower frame, heating both the upper frame and the lower frame is advantageous for the molding of the SMC and curing of the thermosetting adhesive.
  • heating to a temperature of 165 DEG C or higher is common, but an appropriate temperature is selected according to the specific type of SMC.
  • a press process is performed to form the SMC, which is an internal material, between the upper metal plate skin and the lower metal plate skin so as to be cured at the same time.
  • the thermosetting adhesive applied to the lower surface of the upper metal plate skin and the upper surface of the lower metal plate skin according to the molding and curing temperature of the internal material, in the process of forming and curing the SMC through the press process in this embodiment
  • the curing of the thermosetting adhesive is performed so that the SMC constituting the inner material is bonded to the upper metal plate skin and the lower metal plate skin.
  • the upper metal plate skin 210 is attached to the upper frame 110 is moved downward to apply pressure to the SMC sheet 300, the upper metal plate skin 210 and the lower metal heated through the preheating process As the SMC sheet 300 spreads between the plate skins 220, the SMC sheet 300 is molded according to the shape of the lower surface of the upper metal plate skin 210 and the upper surface of the lower metal plate skin 220.
  • the SMC sheets are bonded to each other between the upper metal plate skin 210 and the lower metal plate skin 220, and an internal material 310 is inserted between the upper metal plate skin 210 and the lower metal plate skin 220. Fiber-reinforced plastic composites covered with sheet metal skins are produced.
  • the method for producing a fiber-reinforced plastic composite material covered with the metal sheet skin of the present invention described above is produced by stamping molding two metal sheet skins first, and then insert molding and adhering SMC therebetween.
  • SMC which is difficult to change, has the design flexibility to manufacture composite materials embedded in metal sheet skins in various shapes including curved surfaces. At the same time, it shows high productivity to produce fiber-reinforced plastic composites covered with metal sheet skin at low cost, and also has the effect of manufacturing large-area products.
  • the composite component part for a structure manufactured by the manufacturing method of the present invention can additionally obtain the characteristics of the inserted internal material while being lightweight while maintaining the advantages of the metal material structure.
  • the characteristics of the metal plate can exhibit the ability to block and absorb vibration and noise, as a result there is an effect that the specific strength and specific rigidity of the composite composite component for the structure is further improved.
  • the composite component part for a structure manufactured by the manufacturing method of this invention is comprised by the metal plate skin which is a metal material on both surfaces, and is excellent in the bonding property with another metal part.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

본 발명은 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 2장의 금속 판재를 스탬핑 성형하여 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 제조하는 금속판재스킨 사전 스탬핑 단계; 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하고, 내부재료가 되는 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지 재료를 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨의 사이에 위치시켜 준비하는 프레스 공정 준비 단계; 상기 상부 금속판재스킨 또는 상기 하부 금속판재스킨을 가열하는 금속판재스킨 예열 단계; 및 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨 사이에 배치된 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지를 가압 성형하는 프레스 공정을 포함하여 구성되며, 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하기 전 또는 후에, 상기 상부 금속판재스킨의 하면과 상기 하부 금속판재스킨의 상면에 열경화성 접착제를 도포하며, 상기 프레스 공정에서 상기 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지가 성형 및 경화되는 동시에 상기 상부 금속판재스킨의 하면과 상기 하부 금속판재스킨의 상면에 도포된 열경화성 접착제가 경화되어 접착되는 것을 특징으로 한다.

Description

금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법 및 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품
본 발명은 차체 등의 구조물에 적용되는 복합재료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차 차체 등의 구조물은 형태를 유지하기 위한 구조적 강도와 강성을 함께 가져야 하는 동시에, 복잡한 형상으로 성형될 것이 요구된다. 이러한 구조적 강도와 성형성을 고려하여 금속 판재를 프레스 가공한 구조물이 많이 사용되고 있으나, 구조물에 요구되는 다양한 특성을 모두 만족하기 어렵기 때문에 다양한 재료에 대한 연구가 진행되고 있다.
성형 가공성이 뛰어난 고분자 수지의 경우에는 구조물의 강도와 강성을 갖추지 못하는 것이 일반적이고, 구조물로서의 강도와 강성을 갖추고 있는 고분자 수지 복합재료의 경우는 가격이 매우 비싸서 특수한 경우에만 한정적으로 사용되고 있는 실정이다.
이외에도 다양한 복합재료에 대한 연구가 진행되고 있으나, 구조물로서의 강도와 강성 및 성형성을 만족하는 재료는 거의 없는 실정이다. 특히, 복합재료들 중에서 두 개의 재료 사이에 다른 재질이 삽입된 샌드위치형의 복합재료는 다양한 재료의 특성을 모두 적용할 수 있는 강점이 있지만, 사용 재료에 따라서 성형성에 많은 문제가 있기 때문에 그 형태와 적용분야가 매우 한정된다.
[선행기술문헌] 대한민국 공개특허 10-2014-0094050
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료를 제조하는 새로운 방법과 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법은, 2장의 금속 판재를 스탬핑 성형하여 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 제조하는 금속판재스킨 사전 스탬핑 단계; 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하고, 내부재료가 되는 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지 재료를 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨의 사이에 위치시켜 준비하는 프레스 공정 준비 단계; 상기 상부 금속판재스킨 또는 상기 하부 금속판재스킨을 가열하는 금속판재스킨 예열 단계; 및 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨 사이에 배치된 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지를 가압 성형하는 프레스 공정을 포함하여 구성되며, 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하기 전 또는 후에, 상기 상부 금속판재스킨의 하면과 상기 하부 금속판재스킨의 상면에 열경화성 접착제를 도포하며, 상기 프레스 공정에서 상기 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지가 성형 및 경화되는 동시에 상기 상부 금속판재스킨의 하면과 상기 하부 금속판재스킨의 상면에 도포된 열경화성 접착제가 경화되어 접착되는 것을 특징으로 한다.
프레스 공정 준비 단계에서, 상부 금속판재스킨은 프레스 장비의 상부틀에 부착하여 설치되고, 하부 금속판재스킨은 프레스 장비의 하부틀에 부착하여 설치되며, 상부 금속판재스킨이 상부틀에 진공 흡착 방식으로 부착되는 것이 바람직하다.
예열 단계는 상부틀 또는 하부틀을 가열하여 수행되는 것이 좋으며, 상부틀과 하부틀을 동시에 가열하여 수행되는 것이 바람직하다.
강화섬유가 혼합된 열경화성 수지로는 SMC 재질을 사용하는 것이 좋으며, 프레스 공정 준비 단계에서, SMC 시트를 열경화성 접착제가 도포된 하부 금속판재스킨의 표면에 올려서 위치시키는 것이 좋다. 이때, SMC 시트를 복수의 조각으로 나누어 서로 이격하여 위치시키는 것이 바람직하다.
상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 재질은, 알루미늄, 연강, 고장력강(HSS), 스테인리스강(SUS), 티타늄 및 마그네슘 등의 재질 중에서 선택될 수 있다. 이때, 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 재질이 서로 다르게 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법은, 2장의 금속판재스킨을 먼저 성형하여 제조한 뒤에 그 사이에 SMC를 삽입 성형 및 접착함으로써, 한번 경화되면 그 형상의 변화가 어려운 SMC가 금속판재스킨에 삽입된 복합재료를 곡면을 포함하는 다양한 외형으로 제작할 수 있는 설계의 유연성을 가진다. 동시에 낮은 비용으로 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 빠르게 생산할 수 있는 높은 생산성을 나타내며, 대면적의 제품도 제조할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다른 형태에 의한 경량 구조물용 복합재료 부품은, 하중을 지지하고 외형을 유지하는 구조물에 적합한 복합재료 부품으로서, 상기한 방법으로 제조되어, 금속 판재를 미리 성형하여 제조된 2장의 금속판재스킨; 및 상기 금속판재스킨의 사이에 위치하며, 2장의 금속판재스킨이 마주보는 내면 각각에 도포된 열경화성 접착제에 의해서 접착된 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지 재질의 내부재료로 구성되며, 상기 내부재료가 상기 금속판재스킨들을 금형으로 하는 프레스 공정에 의해서 2장의 금속판재스킨이 마주보는 내면의 형상으로 성형된 동시에 상기 열경화성 접착제에 의해서 상기 금속판재스킨에 접착된 것을 특징으로 한다.
이때, 구조물용 복합재료 부품의 내부재료가 SMC 재질인 것이 바람직하며, 내부재료의 두께가 구조물용 복합재료 전체 두께의 60~80% 범위인 것이 좋다.
그리고 구조물용 복합재료 부품을 구성하는 금속판재스킨의 재질은, 알루미늄, 연강, 고장력강(HSS), 스테인리스강(SUS), 티타늄 및 마그네슘 등이 가능하다.
또한 구조물용 복합재료 부품을 구성하는 2장의 금속판재스킨 각각의 재질이 서로 다르게 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 구조물용 복합재료 부품은 자동차 차체인 것이 바람직하다.
본 발명의 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 사용한 구조물용 복합재료 부품은 금속 재료 구조물의 장점을 유지하면서, 경량화 및 삽입된 내부재료의 특성을 추가적으로 얻을 수 있다. 구체적으로 금속 판재의 특성에 더하여 진동과 소음을 차단 및 흡수하는 성능을 나타낼 수 있으며, 결과적으로 구조물의 비강도와 비강성도 더욱 향상되는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 구조물용 복합재료 부품은 양쪽 면이 금속 재질인 금속판재스킨으로 구성되어, 다른 금속 부품과의 접합성이 매우 우수하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법은, 2장의 금속판재스킨을 먼저 스탬핑 성형하여 제조한 뒤에 그 사이에 SMC를 삽입 성형 및 접착함으로써, 한번 경화되면 그 형상의 변화가 어려운 SMC가 금속판재스킨에 삽입된 복합재료를 곡면을 포함하는 다양한 외형으로 제작할 수 있는 설계의 유연성을 가진다. 동시에 낮은 비용으로 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 빠르게 생산할 수 있는 높은 생산성을 나타내며, 대면적의 제품도 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 구조물용 복합재료 부품은 금속 재료 구조물의 장점을 유지하면서, 경량화 및 삽입된 내부재료의 특성을 추가적으로 얻을 수 있다. 구체적으로 금속 판재의 특성에 더하여 진동과 소음을 차단 및 흡수하는 성능을 나타낼 수 있으며, 결과적으로 구조물용 복합재료 부품의 비강도와 비강성도 더욱 향상되는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 구조물용 복합재료 부품은 양쪽 면이 금속 재질인 금속판재스킨으로 구성되어, 다른 금속 부품과의 접합성이 매우 우수하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법을 적용하기 위한 프레스 공정 준비 단계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조 과정 중에 프레스 공정 준비 단계를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따라 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조하는 과정에서 프레스 공정을 수행하는 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따라 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조한 결과를 나타낸다.
[부호의 설명]
110: 상부틀
120: 하부틀
210: 상부 금속판재스킨
220: 하부 금속판재스킨
300: SMC 시트
310: 내부재료
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법은, 금속판재스킨 사전 스탬핑 단계, 프레스 공정 준비 단계, 금속판재스킨 예열 단계 및 프레스 공정 단계를 포함하여 구성되며, 이하에서는 각각을 구체적으로 살펴본다.
먼저 본 실시예의 제조방법은 금속 판재를 스탬핑 성형하여 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 제조하는 사전 스탬핑을 수행한다.
스탬핑 공정은 금속 판재에 곡면을 형성하는 등의 전체 형상을 성형하는 것에 더하여, 표면에 요철을 형성할 수 있다. 섬유강화 플라스틱과 금속재료를 동시에 사용한 복합재료의 경우에 곡면을 형성하는 것이 매우 어려운 것이 일반적이지만, 본 발명은 금속 판재를 미리 스탬핑 성형하기 때문에 곡면을 형성하는 것이 매우 용이하다.
이때, 금속 판재의 재질은 고강도 알루미늄, 연강, 고장력강(HSS), 스테인리스강(SUS), 티타늄, 마그네슘 등이 다양하게 사용될 수 있다.
그리고 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 재질이 동일한 것에 한정되지 않으며, 상부 금속판재스킨이 외면이 되고 하부 금속판재스킨이 내면이 되는 경우에 상부 금속판재스킨은 외면에 적합하도록 방청특성이 뛰어난 금속 재질을 선택하고 하부 금속판재스킨은 내면에 적합하도록 내충격성이 뛰어난 금속 재질을 선택할 수 있고, 이의 반대가 될 수도 있다. 또한, 금속 재질이기 때문에 성형되는 형상도 특별히 제한되지 않으며, 금속 재질로 성형이 가능한 형상이면 모두 가능하다.
나아가 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 형상이 완전히 동일한 것은 아니며, 상부 금속판재스킨의 상면과 하부 금속판재스킨의 하면은 각각 외부로 노출되는 표면이 되므로 일부 두께를 달리한 요철에 의해서 표면 형상이 형성될 수 있다. 이때, 상부 금속판재스킨의 하면과 하부 금속판재스킨의 상면은 내부재료가 접착되는 부분이므로 서로 대응되는 형상인 것이 바람직하지만 필수적인 것은 아니다. 본 발명의 제조방법에 따르면, 상부 금속판재스킨의 하면과 하부 금속판재스킨의 상면이 서로 완전히 대응되지 않는 경우에도 그 사이에는 내부재료가 완전히 채워지기 때문이다.
다음으로 성형된 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하고, 내부재료가 될 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지재료를 위치시켜 프레스 공정을 준비한다.
이때, 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨은 이미 스탬핑 성형이 수행되었기 때문에, 본 발명의 프레스 장비는 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 성형하는 것을 목적으로 하는 것이 아니다. 구체적으로 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 사이에 게재되는 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지재료를 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 형상에 맞추어 내부재료로서 성형하는 동시에, 내부재료를 상부 금속판재스킨 및 하부 금속판재스킨에 접착하기 위한 장비이다. 따라서 이러한 목적에 맞추어 프레스 장비의 프레스압과 가열 온도 범위가 결정되며, 금속 판재의 성형에 필요한 범위의 프레스압과 가열 온도까지 도달하는 것이 필수적으로 요구되는 것은 아니다.
또한, 프레스 장비의 상부틀과 하부틀이 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 성형하는 금형으로 작용하는 것은 아니지만, 성형이 수행된 상부 금속판재스킨의 상면 및 하부 금속판재스킨의 하면의 형상에 최대한 일치하는 것이 바람직하다. 성형이 수행된 상부 금속판재스킨의 상면 및 하부 금속판재스킨의 하면의 형상에 상부틀의 하면과 하부틀의 상면이 일치할수록, 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 전체면에 고르게 압력을 가하여 내부재료의 성형이 원활하게 수행되고, 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 전체면의 온도를 일정하게 유지함으로써 내부재료와 접착제를 전체적으로 일정하게 경화시킬 수 있다.
그리고 프레스 장비의 성형이 수행된 상부 금속판재스킨의 상면의 형상과 상부틀의 하면의 형상을 일치시키는 경우, 진공방식으로 상부 금속판재스킨을 상부틀에 부착하여 설치하는 것이 가능하다.
한편, 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하기 전 또는 후에, 상부 금속판재스킨의 하면과 하부 금속판재스킨의 상면에 열경화성 접착제를 도포한다.
내부재료가 되는 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지재료는 열경화성 접착제가 도포된 하부 금속판재스킨의 상면의 위에 위치시킨다. 이때 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지재료는 유리 섬유나 탄소 섬유 등을 분산시켜 강화시킨 것이며, 특히 SMC(Sheet Molding Compound)가 적합하다.
밀가루 반죽 또는 찰흙과 같이 말랑거리는 점성상태의 레진에 유리 섬유 또는 탄소 섬유 등의 섬유질이 함침되어 분산되어 시트(sheet)형태로 가공된 SMC는 프레스 가공으로 성형하여 경화시키는 가공방법이 많이 사용된다. 본 발명은 SMC의 프레스 가공에서 사용되는 금형이 아닌 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 사용함으로써, SMC를 상부 금속판재스킨의 하면과 하부 금속판재스킨의 상면에 맞추어 성형하는 동시에, 상부 금속판재스킨 및 하부 금속판재스킨과 SMC를 접착하여 내부재료로서 SMC가 삽입된 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조하는 것을 특징으로 한다.
도 2는 본 실시예에 따른 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법을 적용하기 위한 프레스 공정 준비 단계를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 실시예에 따른 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조 과정 중에 프레스 공정 준비 단계를 나타낸 도면이다.
도시된 것과 같이, 프레스 장비의 하부틀(120)에는 하부 금속판재스킨(220)이 배치되고, 상부틀(110)은 상부 금속판재스킨(210)에 대응되는 형상이다. 준비단계에서는 도 3에 도시된 것과 같이, 상부 금속판재스킨(210)이 진공에 의한 흡착력으로 상부틀(110)에 밀착되어 위치한다.
도면에는 표시하지 않았지만, 상부 금속판재스킨(210)의 하면과 하부 금속판재스킨(220)의 상면에는 열경화성 접착제가 도포되어 있고, SMC 시트(300)를 3개 조각으로 나누어 열경화성 접착제가 도포된 하부 금속판재스킨(220)의 표면에 위치시킨다.
SMC는 그 자체가 딱딱하게 굳어있는 상태가 아니므로, 1개의 덩어리 상태인 1장의 SMC 시트를 열경화성 접착제가 도포된 하부 금속판재스킨의 상면의 위에 위치시킨 상태에서 프레스 공정을 수행할 수도 있다. 하지만, 도 3에 도시된 것과 같이 적절한 크기로 잘라낸 SMC 시트(300) 조각을 열경화성 접착제가 도포된 하부 금속판재스킨의 상면의 위에 적절히 분산하여 위치시키는 경우에도, 프레스 압착에 의해서 SMC 시트 조각들이 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 사이에서 퍼지면서 최종적으로 서로 밀착되어 하나의 내부재료를 구성할 수 있으며, 이러한 방법으로 내부재료의 두께를 얇게 조절할 수 있다. 물론, 1개의 SMC 시트를 위치시킨 상태에서 상부틀이 가압되는 거리를 조절하여, 여분의 SMC가 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 사이를 통해서 빠져나오도록 하는 방법으로 내부재료의 두께를 조절할 수 있으나, SMC의 낭비가 심하고 금속판재스킨들이 복잡한 구조를 가진 경우에는 안쪽의 SMC가 외부로 배출되지 못하여 원하는 두께로의 제작이 어려울 수 있다.
그리고 프레스 공정을 수행하기에 앞서, 프레스 장비의 상부틀과 하부틀을 가열하여 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 SMC의 성형 및 경화와 열경화 접착제의 경화에 적합한 온도로 예열한다.
이때, 상부틀과 하부틀 중에 한쪽만 가열하는 것도 가능하지만, 상부틀과 하부틀을 모두 가열하는 것이 SMC의 성형과 열경화 접착제의 경화에 유리하다. SMC의 경우에 165℃ 이상의 온도로 가열하는 것이 일반적이나 SMC의 구체적 종류에 따라서 적절한 온도를 선택한다.
마지막으로 프레스 공정을 수행하여, 내부재료인 SMC를 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨의 사이에 위치하도록 성형하는 동시에 경화되도록 한다. 이때, 상부 금속판재스킨의 하면과 하부 금속판재스킨의 상면에 도포된 열경화 접착제를 내부재료의 성형 및 경화온도에 맞추어 선택함으로써, 본 실시예에서 프레스 공정을 통해 SMC가 성형 및 경화되는 과정에서, 열경화 접착제의 경화가 수행되어 내부재료를 구성하는 SMC가 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨에 접착되도록 한다.
도 4는 본 실시예에 따라 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조하는 과정에서 프레스 공정을 수행하는 모습을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 실시예에 따라 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 제조한 결과를 나타낸다.
도시된 것과 같이, 상부 금속판재스킨(210)이 부착된 상부틀(110)을 아래쪽으로 움직여 SMC 시트(300)에 압력을 가하면, 예열 과정을 통해서 가열된 상부 금속판재스킨(210)과 하부 금속판재스킨(220) 사이에서 SMC 시트(300)가 퍼지면서, 상부 금속판재스킨(210)의 하면과 하부 금속판재스킨(220)의 상면의 형상에 따라서 SMC 시트(300)가 성형된다.
최종적으로 SMC 시트들이 상부 금속판재스킨(210)과 하부 금속판재스킨(220) 사이에서 서로 결합되며, 상부 금속판재스킨(210)과 하부 금속판재스킨(220) 사이 내부재료(310)가 삽입된 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료가 제조된다.
한편, 제조된 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 경우에, 구조물로서 적용되기 위해서, 내부재료(310)의 두께가 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료 전체 두께의 60~80% 범위인 것이 바람직하다. 이 범위보다 두꺼운 경우에는 내부재료(310)의 특성이 너무 강화되어 금속판재스킨(210, 220)에 의한 구조물로서의 강성과 강도를 얻지 못하는 문제가 있고, 이 범위보다 얇은 경우에는 내부재료(310)의 특성이 발휘되지 못하는 단점이 있다.
이상 설명한 본 발명의 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법은, 2장의 금속판재스킨을 먼저 스탬핑 성형하여 제조한 뒤에 그 사이에 SMC를 삽입 성형 및 접착함으로써, 한번 경화되면 그 형상의 변화가 어려운 SMC가 금속판재스킨에 삽입된 복합재료를 곡면을 포함하는 다양한 외형으로 제작할 수 있는 설계의 유연성을 가진다. 동시에 낮은 비용으로 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료를 빠르게 생산할 수 있는 높은 생산성을 나타내며, 대면적의 제품도 제조할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 제조방법에 의해서 제조된 구조물용 복합재료 부품은 금속 재료 구조물의 장점을 유지하면서, 경량화되는 동시에 삽입된 내부재료의 특성을 추가적으로 얻을 수 있다. 구체적으로 금속 판재의 특성에 더하여 진동과 소음을 차단 및 흡수하는 성능을 나타낼 수 있으며, 결과적으로 구조물용 복합재료 부품의 비강도와 비강성도 더욱 향상되는 효과가 있다.
나아가 본 발명의 제조방법에 의해서 제조된 구조물용 복합재료 부품은 양쪽 면이 금속 재질인 금속판재스킨으로 구성되어, 다른 금속 부품과의 접합성이 매우 우수하다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 2장의 금속 판재를 스탬핑 성형하여 상부 금속판재스킨과 하부 금속판재스킨을 제조하는 금속판재스킨 사전 스탬핑 단계;
    상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하고, 내부재료가 되는 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지 재료를 상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨의 사이에 위치시켜 준비하는 프레스 공정 준비 단계;
    상기 상부 금속판재스킨 또는 상기 하부 금속판재스킨을 가열하는 금속판재스킨 예열 단계; 및
    상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨 사이에 배치된 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지를 가압 성형하는 프레스 공정을 포함하여 구성되며,
    상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨을 프레스 장비에 설치하기 전 또는 후에, 상기 상부 금속판재스킨의 하면과 상기 하부 금속판재스킨의 상면에 열경화성 접착제를 도포하며,
    상기 프레스 공정에서 상기 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지가 성형 및 경화되는 동시에 상기 상부 금속판재스킨의 하면과 상기 하부 금속판재스킨의 상면에 도포된 열경화성 접착제가 경화되어 접착되는 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 프레스 공정 준비 단계에서,
    상기 상부 금속판재스킨은 상기 프레스 장비의 상부틀에 부착하여 설치되고, 상기 하부 금속판재스킨은 상기 프레스 장비의 하부틀에 부착하여 설치되며,
    상기 상부 금속판재스킨은 상기 상부틀에 진공 흡착 방식으로 부착되는 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 예열 단계가, 상기 상부틀 또는 상기 하부틀을 가열하여 수행되는 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지가 SMC 재질인 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 프레스 공정 준비 단계에서,
    SMC 시트를 열경화성 접착제가 도포된 하부 금속판재스킨의 표면에 올려서 위치시키는 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 프레스 공정 준비 단계에서,
    상기 SMC 시트를 복수의 조각으로 나누어 서로 이격하여 위치시키는 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨의 재질이, 알루미늄, 연강, 고장력강(HSS), 스테인리스강(SUS), 티타늄 및 마그네슘 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 상부 금속판재스킨과 상기 하부 금속판재스킨의 재질이 서로 다른 것을 특징으로 하는 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료의 제조방법.
  9. 청구항 1의 복합재료의 제조방법으로 제조된 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화 플라스틱 복합재료로 구성된 구조물용 부품으로서,
    금속 판재를 미리 스탬핑 성형하여 제조된 2장의 금속판재스킨; 및
    상기 금속판재스킨의 사이에 위치하며, 2장의 금속판재스킨이 마주보는 내면 각각에 도포된 열경화성 접착제에 의해서 접착된 강화섬유가 혼합된 열경화성 수지 재질의 내부재료로 구성되며,
    상기 내부재료가 상기 금속판재스킨들을 금형으로 하는 프레스 공정에 의해서 2장의 금속판재스킨이 마주보는 내면의 형상으로 성형된 동시에 상기 열경화성 접착제에 의해서 상기 금속판재스킨에 접착된 것을 특징으로 하는 경량 구조물용 복합재료 부품.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 내부재료가 SMC 재질인 것을 특징으로 하는 경량 구조물용 복합재료 부품.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 내부재료의 두께가 복합재료 전체 두께의 60~80% 범위인 것을 특징으로 하는 경량 구조물용 복합재료 부품.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 금속판재스킨의 재질이, 알루미늄, 연강, 고장력강(HSS), 스테인리스강(SUS), 티타늄 및 마그네슘 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 경량 구조물용 복합재료 부품.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 2장의 금속판재스킨 각각의 재질이 서로 다른 것을 특징으로 하는 경량 구조물용 복합재료 부품.
  14. 청구항 9에 있어서,
    상기 경량 구조물용 복합재료 부품이 자동차용 차체인 것을 특징으로 하는 경량 구조물용 복합재료 부품.
PCT/KR2017/000086 2016-12-30 2017-01-04 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법 및 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품 WO2018124354A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2016-0183870 2016-12-30
KR20160183870 2016-12-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018124354A1 true WO2018124354A1 (ko) 2018-07-05

Family

ID=62709583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/000086 WO2018124354A1 (ko) 2016-12-30 2017-01-04 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법 및 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2018124354A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112848372A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 安徽佳力奇先进复合材料科技股份公司 一种复合材料分布加温成型工艺
WO2022170663A1 (zh) * 2021-02-09 2022-08-18 博戈橡胶塑料（株洲）有限公司 基于连续纤维与普通纤维的轻量化部件制作方法及制品

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269824B1 (en) * 1992-06-29 2000-11-01 Sumitomo Electric Industries Process for producing composite material , and for producing composite material molding
JP2008288220A (ja) * 2001-11-20 2008-11-27 General Motors Corp <Gm> 低接触抵抗ｐｅｍ燃料電池
KR20120111058A (ko) * 2011-03-31 2012-10-10 주식회사 동원테크 올레핀계 수지형 접착제를 이용한 자동차용 내장부품의 진공 성형공법
KR20130136490A (ko) * 2010-12-02 2013-12-12 도레이 카부시키가이샤 금속 복합체의 제조 방법 및 전자기기 하우징
KR20140094050A (ko) * 2013-01-15 2014-07-30 전남대학교산학협력단 프레스 성형용 박판 샌드위치 판재 및 그 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100269824B1 (en) * 1992-06-29 2000-11-01 Sumitomo Electric Industries Process for producing composite material , and for producing composite material molding
JP2008288220A (ja) * 2001-11-20 2008-11-27 General Motors Corp <Gm> 低接触抵抗ｐｅｍ燃料電池
KR20130136490A (ko) * 2010-12-02 2013-12-12 도레이 카부시키가이샤 금속 복합체의 제조 방법 및 전자기기 하우징
KR20120111058A (ko) * 2011-03-31 2012-10-10 주식회사 동원테크 올레핀계 수지형 접착제를 이용한 자동차용 내장부품의 진공 성형공법
KR20140094050A (ko) * 2013-01-15 2014-07-30 전남대학교산학협력단 프레스 성형용 박판 샌드위치 판재 및 그 제조방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112848372A (zh) * 2020-12-31 2021-05-28 安徽佳力奇先进复合材料科技股份公司 一种复合材料分布加温成型工艺
WO2022170663A1 (zh) * 2021-02-09 2022-08-18 博戈橡胶塑料（株洲）有限公司 基于连续纤维与普通纤维的轻量化部件制作方法及制品

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8961724B2 (en) Structural composite panel with metallic foam core
EP1620261A4 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A POLYMERIC MATRIX COMPOSITE ELECTROMAGNETIC SHIELDING STRUCTURE
WO2019083141A1 (ko) 타공 금속 박판을 이용한 전자파 차폐재 및 그 제조방법
WO2018124354A1 (ko) 금속판재스킨으로 덮인 섬유강화플라스틱 복합재료의 제조방법 및 그에 따라 제조된 경량 구조물용 복합재료 부품
JP2004510842A (ja) 閉じ込められたガス用の通気構造をもつシート（ｓｍｃ）成形コンパウンド
WO2015174758A1 (ko) 장섬유 보강 플라스틱 복합재 및 장섬유 보강 플라스틱 복합재의 제조 방법
DE102010031886A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus einem Faserverbundwerkstoff, Vorformling dafür sowie Bauteil
WO2015102453A1 (en) Profile for window having prepreg stiffeners
CN101351327A (zh) 具有嵌入的预固化模具的复合结构的制造工艺
CN110843928A (zh) 两件式胶接车辆组件
CN107735252B (zh) 加饰片、成形品的制造方法以及成形品
JP2020090110A (ja) 複合材料製航空機用部品およびその製造方法
WO2023096279A1 (ko) 다공성 셀을 가지는 구조체의 제조 방법 및 장치
WO2018043970A1 (ko) 앵글형 하이브리드 빔 보강재, 앵글형 하이브리드 빔 보강재의 제조 방법 및 앵글형 하이브리드 빔 보강재의 시공 방법
WO2018056554A1 (ko) 샌드위치 패널용 심재, 샌드위치 패널 및 샌드위치 패널의 제조방법
WO2020032339A1 (ko) 금속박막과 라이너를 갖는 전자파 차폐재 및 그 제조방법
JPH10128896A (ja) 繊維強化樹脂積層成形体
CN111572060A (zh) 带有金属预埋件的复杂异型中空封闭结构纤维增强复合材料的制作方法
CN208393060U (zh) 一种基于复合材料的车门外板与外水切安装结构
CN201471808U (zh) 汽车顶盖内衬复合材料
CN109571992A (zh) 一种纤维增强复合材料连接件的加工方法
KR102452576B1 (ko) 복합판재의 성형방법
WO2019132812A2 (en) An external wall suitable for use in a cooler body and/or door, and the production method thereof
CN216070216U (zh) 一种复合翼子板
CN214941831U (zh) 一种轻质瓷砖复合板结构

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17889036

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17889036

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1