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1. (WO2010079865) PREPREG FOLDING AND FORMING APPARATUS AND FORMING METHOD THEREOF
Document

명세서

발명의 명칭

기술분야

1  

배경기술

2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

발명의 상세한 설명

기술적 과제

19  

기술적 해결방법

20   21   22   23   24   25   26   27   28  

유리한 효과

29   30   31   32  

도면의 간단한 설명

33   34   35   36   37   38   39  

발명의 실시를 위한 형태

40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71   72   73   74   75   76  

청구범위

1   2   3   4   5   6   7   8   9  

도면

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

명세서

프리프레그 절곡 성형장치 및 그 성형방법

기술분야

[1]
본 발명은 프리프레그 절곡 성형장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 진공압을 이용하여 프리프레그의 형상을 변형시키는 프리프레그 성형장치에 관한 것이다.

배경기술

[2]
일반적으로, 프리프레그(prepreg)는 유리섬유, 탄소섬유, 케블라섬유 등의 고탄성 보강재에 불포화 폴리에스터, 에폭시 수지, 폴리아미드 수지 등의 기지재를 균일한 함량으로 복합시켜 만든 섬유 강화 복합재료를 말하며, 상기 프리프레그 소재는 고강도와 강한 탄성이 요구되는 각종 스포츠기구나 항공기, 보트 등의 여러 산업분야에 이용되고 있다.
[3]
상기와 같은 프리프레그는 이용부위에 필요한 모양으로 성형되는 과정이 필요하다.
[4]
도 1은 종래기술에 따른 프리프레그 절곡 성형장치가 도시된 구성도이며, 도 2는 종래기술에 따른 프리프레그 절곡 성형장치의 작동상태가 도시된 작동상태도이다.
[5]
종래기술에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 진공을 형성할 수 있는 진공챔버(10)와, 상기 진공챔버(10)의 내부에 구비되며, 복수개가 적층된 프리프레그(P)가 상부에 놓이되 상기 진공챔버(10)내의 진공압에 의해 팽창되는 팽창부(20)와, 상기 진공챔버(10) 내부에 구비되며, 성형을 위해 상기 프리프레그(P)를 가열하는 가열부(30)와, 상기 프리프레그(P)의 상면 일측을 가압하는 맨드릴(40)을 포함한다.
[6]
상기 진공챔버(10)의 상면에는 상기 프리프레그(P)가 출입할 수 있는 덮개(11)가 구비된다.
[7]
상기 팽창부(20)는 평평한 형태로 상기 진공챔버(10)의 하부에 배치된다.
[8]
상기 종래기술에 따른 프리프레그 성형장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.
[9]
먼저, 상기 덮개(11)를 열고 성형하고자 하는 상기 적층 프리프레그(P)를 상기 팽창부(20)의 상면에 위치시키고, 상기 프리프레그(P)의 상면 일측에 상기 맨드릴(40)을 위치시킨다.
[10]
다음 상기 덮개(11)를 닫아 상기 진공챔버(10)를 밀폐시킨다. 이후 상기 가열부(30)를 작동하여 상기 진공챔버(10) 내의 온도를 상승시켜 상기 적층된 프리프레그(P)의 층간 슬립이 일어나지 않도록 한다.
[11]
다음, 상기 진공챔버(10)에 진공압을 가해 상기 팽창부(20)가 팽창되도록 한다.
[12]
상기 팽창부(20)가 팽창되면 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 맨드릴(40)이 놓인 상기 프리프레그(P)의 일측을 제외한 다른 프리프레그(P)의 부분은 상기 팽창부(20)의 팽창에 의해 절곡된다.
[13]
즉, 상기 프리프레그(P)는 맨드릴(40) 밑면의 모서리를 기준으로 절곡된다. 상기 진공챔버(10)의 진공이 계속 진행되어 높은 진공도에 이르게 되면 상기 프리프레그(P)의 절곡부위는 상기 맨드릴(40)의 측면에 접촉하게 된다.
[14]
상기와 같이 상기 프리프레그(P)의 절곡이 완료된 후에는 상기 진공챔버(10)의 진공압을 서서히 풀어주며, 상기 진공압의 제거에 따라 상기 팽창부(20)가 다시 평평한 형태로 복원된다.
[15]
그러나 종래기술에 따른 프리프레그 성형장치는 상기 팽창부(20)의 팽창력에 의해서만 상기 적층 프리프레그(P)를 성형되는 구조이기 때문에, 두껍게 적층된 프리프레그(P)의 경우(20층 이상)에는 성형이 용이하지 않은 단점이 있다.
[16]
또한, 종래기술에 따른 프리프레그(P) 성형장치는 두껍게 적층된 프리프레그(P)의 절곡시 상기 맨드릴(40)의 코너 부위에 충분한 압력을 전달할 수 없어 성형된 성형품의 절곡부위에 주름 등이 발생될 수 있는 단점이 있다.
[17]
또한 종래기술에 따른 프리프레그 성형장치는 직선형으로만 성형이 가능하여 곡선형 또는 복수의 절곡부, 즉 컨투어(contour)를 갖는 부품에 대해서는 성형이 어려운 단점이 있다.
[18]
또한 종래기술에 따른 프리프레그 성형장치는 상기 덮개(11)를 통해 성형 전 프리프레그(P)와 성형 후 프리프레그(P)가 출입되기 때문에 자동화가 이루어지지 않아 생산성이 떨어지는 단점이 있다.

발명의 상세한 설명

기술적 과제

[19]
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 복수의 절곡부, 즉 컨투어를 갖는 형상으로 프리프레그를 성형할 수 있으며 자동화가 이루어져 생산성이 향상되는 프리프레그 성형장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

기술적 해결방법

[20]
본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는, 내부의 공간에 진공을 형성할 수 있는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부에 구비되며, 프리프레그가 상부에 놓이되 상기 진공챔버내의 진공압에 의해 팽창되는 팽창부; 상기 진공챔버의 내부에 구비되며, 상기 프리프레그를 가열하는 가열부; 상기 프리프레그의 상면 일측에 적재되는 맨드릴; 상기 맨드릴의 상면에 접촉되어 상기 맨드릴을 가압하는 제1가압부; 및 상기 프리프레그의 상면 타측과 상기 팽창부를 동시에 가압하는 제2가압부를 포함할 수 있다.
[21]
상기 진공챔버는, 상호 결합 및 분리가 가능한 상부이동부 및 하부이동부로 구비되되, 상기 상부이동부는 구조프레임에 상하로 슬라이딩되도록 결합되되, 상기 제1가압부 및 제2가압부가 구비되며, 상기 하부이동부는 수평으로 이동가능하게 구비되되, 상기 프리프레그, 팽창부 및 맨드릴이 구비될 수 있다.
[22]
상기 맨드릴은 대향하는 두개의 측면과 밑면이 평탄한 블록형으로 형성될 수 있다.
[23]
상기 프리프레그의 길이는, 상기 팽창부의 길이보다 작게 형성될 수 있다.
[24]
상기 제1가압부는 공기가 주입되어 팽창되는 브래더로 이루어질 수 있다.
[25]
상기 팽창부는 내부가 밀폐된 팽창고무로 이루어질 수 있다.
[26]
상기 제2가압부는, 피스톤이 상기 프리프레그와 팽창부에 동시에 접촉되는 전기모터 또는 공유압실린더로 이루어지며, 상기 피스톤은, 상기 맨드릴의 양 측면에 각각 인접하여 배치될 수 있다.
[27]
상기 브래더는, 상기 팽창부의 팽창시 상기 맨드릴의 수평이 유지되도록 상기 맨드릴의 상면 전체를 균일한 압력으로 가압할 수 있다.
[28]
또한, 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형방법은, 가열부가 구비된 하부이동부의 상면에 팽창부를 적재하고, 상기 팽창부의 상면에 프리프레그를 적재하며, 상기 프리프레그의 상면 중앙부에 맨드릴을 적재하는 프리프레그 적재단계; 제1가압부 및 제2가압부가 구비된 상부이동부가 상기 하부이동부와 결합되어 내부에 기밀이 유지되는 진공챔버를 형성하는 진공챔버 형성단계; 상기 제1가압부가 상기 맨드릴의 상측과 접촉하여 상기 맨드릴을 가압하는 제1가압부 가압단계; 상기 제2가압부가 상기 프리프레그와 팽창부를 가압하되, 상기 제2가압부는 상기 맨드릴의 양측에 인접하여 상기 프리프레그를 가압하는 제2가압부 가압단계; 상기 가열부가 상기 프리프레그를 가열하는 프리프레그 가열단계; 상기 상부이동부와 하부이동부가 형성하는 진공챔버의 내부에 진공압을 부여하여 상기 팽창부를 팽창시키는 팽창부의 진공팽창단계; 상기 진공챔버 내부의 진공압이 제거되며, 상기 제1가압부와 제2가압부의 가압이 해제되는 진공해제단계; 및 상기 상부이동부에서 상기 하부이동부의 결합을 분리하는 진공챔버 분리단계를 포함할 수 있다.

유리한 효과

[29]
본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는, 프리프레그의 하면에 가해지는 팽창부의 팽창력과, 상기 프리프레그의 상면에 가해지는 제1가압부 및 제2가압부의 가압에 의해서 상기 프리프레그를 성형하기 때문에, 복수개의 프리프레그가 두껍게 적층되더라도 용이하게 절곡성형할 수 있으며, 상기 프리프레그의 상, 하면에 인가되는 압력에 의해 맨드릴의 코너 부위에 충분한 압력을 전달할 수 있어 주름 등이 발생되지 않는 장점이 있다.
[30]
또한 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는, 상기 팽창부, 제1가압부 및 제2가압부와 같은 복수의 가압부가 구비되기 때문에, 상기 프레프레그를 복수의 절곡부, 즉 컨투어(contour)를 갖는 형상으로 성형할 수 있는 장점이 있다.
[31]
또한 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는, 성형전 프리프레그의 배치가 용이함으로써, 연속적인 성형작업이 가능하여 생산성이 증대되는 장점이 있다.
[32]
또한, 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는, 상기 맨드릴의 상면에 접촉되어 상기 프리프레그를 가압하는 제2가압부가 구비됨으로써, 종래기술에 비해 상기 맨드릴의 하중을 줄일 수 있는 장점이 있다.

도면의 간단한 설명

[33]
도 1은 종래기술에 따른 프리프레그 절곡 성형장치가 도시된 구성도,
[34]
도 2는 종래기술에 따른 프리프레그 절곡 성형장치의 작동상태가 도시된 작동상태도이다.
[35]
도 3은 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치가 도시된 구성도,
[36]
도 4는 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치에서 진공챔버의 내부가 도시된 구성도,
[37]
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치의 동작이 도시된 동작상태도이며,
[38]
도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치에서 성형된 성형품이 도시된 사시도,
[39]
도 10은 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형방법이 도시된 순서도이다.

발명의 실시를 위한 형태

[40]
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
[41]
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야한다.
[42]
도 3은 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치가 도시된 구성도이다. 도 4는 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치에서 진공챔버의 내부가 도시된 구성도이며, 도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치에서 성형된 성형품이 도시된 사시도이다.
[43]
본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는, 내부의 공간에 진공을 형성할 수 있는 진공챔버와, 상기 진공챔버의 내부에 구비되며, 프리프레그(P)가 상부에 놓이되 상기 진공챔버내의 진공압에 의해 팽창되는 팽창부(120)와, 상기 진공챔버의 내부에 구비되며, 상기 프리프레그(P)를 가열하는 가열부(130)와, 상기 프리프레그(P)의 상면 일측에 적재되는 맨드릴(140)과, 상기 맨드릴(140)의 상면에 접촉되어 상기 맨드릴(140)을 가압하는 제1가압부(150)와, 상기 프리프레그(P)의 상면 타측과 상기 팽창부(120)를 동시에 가압하는 제2가압부(160)를 포함한다.
[44]
상기 진공챔버는, 상호 결합 및 분리가 가능한 상부이동부(111) 및 하부이동부(113)로 구비되되, 상기 상부이동부(111)는 구조프레임(F)에 상하로 슬라이딩되도록 결합되되, 상기 제1가압부(150) 및 제2가압부(160)가 구비되며, 상기 하부이동부(113)는 수평으로 이동가능하게 구비되되, 상기 프리프레그(P), 팽창부(120) 및 맨드릴(140)이 구비된다.
[45]
도 3에 도시된 바와 같이 상기 진공챔버의 상부이동부(111)는 지면 또는 안정된 구조물에 고정된 구조프레임(F)에 상하로 슬라이딩 가능하게 결합된다. 상기 진공챔버의 하부이동부(113)에는 이동수단이 구비되어 상기 상부이동부(111)의 아래쪽으로 이동될 수 있도록 형성된다.
[46]
즉, 상기 프리프레그(P)의 성형을 위해 상기 하부이동부(113)에 상기 프리프레그(P), 팽창부(120) 및 맨드릴(140)이 적재되어 운반된다.
[47]
상기 프리프레그(P)는, 두껍게(20층 이상 가능) 적층되어 상기 팽창부(120) 상면의 정위치에 배치된다.
[48]
상기 제1가압부(150)는 공기가 주입되어 팽창되는 브래더로 이루어진다. 즉, 상기 맨드릴(140)의 위치고정과 가압을 위해서, 상기 제1가압부(150)는 내부에 양압이 가해져 팽창되도록 구비된다. 또한, 상기 제1가압부(150)는 상기 상부이동부(111)의 내면 상부에 고정된다.
[49]
상기 제1가압부(150)는, 공급주입 및 배출장치와 연결되어 필요에 따라 공기가 주입 및 배출될 수 있도록 구비되는 것이 바람직하다.
[50]
상기 제1가압부(150)는, 상기 팽창부(120)의 팽창시 상기 맨드릴(140)의 수평이 유지되도록 상기 맨드릴(140)의 상면 전체를 균일한 압력으로 가압한다.
[51]
상기 제2가압부(160)는, 피스톤이 상기 프리프레그(P)와 팽창부(120)에 동시에 접촉되는 전기모터 또는 공유압실린더로 이루어지며, 상기 피스톤은, 상기 맨드릴(140)의 양 측면에 각각 인접하여 배치된다. 여기서, 상기 공유압실린더는 공압실린더 또는 유압실린더를 말한다. 또한, 상기 전기모터는 로터(rotor)의 회전운동을 상기 피스톤의 직선운동으로 변환시키는 전동부를 통해 상기 피스톤과 결합됨은 물론이다.
[52]
즉, 상기 맨드릴(140)이 상기 프리프레그(P)의 상면 중앙부에 적재되고, 상기 제2가압부(160)는, 상기 맨드릴(140)이 적재되지 않아 노출된 상기 프리프레그(P)의 상면 주변부에 접촉한다.
[53]
또한, 상기 프리프레그(P)의 길이는, 상기 팽창부(120)의 길이보다 작게 형성되기 때문에 상기 제2가압부(160)는 상기 프리프레그(P)와 상기 팽창부(120)를 동시에 가압할 수 있다.
[54]
상기 가열부(130)는 전기장치에 의해 열을 발산하는 전열기로 이루어질 수 있으며, 상기 하부이동부(113)의 상면에 상기 가열부(130)가 구비되고, 상기 가열부(130)의 상면에는 상기 팽창부(120)가 위치된다.
[55]
상기 팽창부(120)는 상기 진공챔버의 내부에 진공이 부여될 경우 팽창될 수 있는 부재로 이루어지며, 상기 팽창부(120)는 내부가 밀폐된 팽창고무로 이루어지는 것이 바람직하다.
[56]
상기 팽창부(120)의 상면에는 성형을 위한 적층된 프리프레그(P)가 구비된다. 상기 프리프레그(P)의 상면에는 상기 맨드릴(140)이 적재된다.
[57]
상기 맨드릴(140)은 대향하는 두개의 측면과 밑면이 평탄한 블록형으로 형성된다. 물론 상기 프리프레그(P)의 성형형상에 따라 상기 맨드릴(140)의 형상은 달라질 수 있다.
[58]
한편, 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치에서 성형된 상기 프리프레그(P)의 최종형상은 도 8의 Hat형 또는 도 9의 C형이 될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치는 상기 팽창부(120)와 제2가압부(160)를 통해 상기 도 8의 Hat형과 같은 최종형상도 성형할 수 있는 장점이 있다.
[59]
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
[60]
도 5 내지 도 7은 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형장치의 동작이 도시된 동작상태도이며, 도 10은 본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형방법이 도시된 순서도이다.
[61]
본 발명에 따른 프리프레그 절곡 성형방법은, 가열부(130)가 구비된 하부이동부(113)의 상면에 팽창부(120)를 적재하고, 상기 팽창부(120)의 상면에 프리프레그(P)를 적재하며, 상기 프리프레그(P)의 상면 중심부에 맨드릴(140)을 적재하는 프리프레그 적재단계(S1)와, 제1가압부(150) 및 제2가압부(160)가 구비된 상부이동부(111)가 상기 하부이동부(113)와 결합되어 내부에 기밀이 유지되는 진공챔버를 형성하는 진공챔버 형성단계(S2)와, 상기 제1가압부(150)가 상기 맨드릴(140)의 상측과 접촉되어 상기 맨드릴(140)을 가압하는 제1가압부 가압단계(S3)와, 상기 제2가압부(160)가 상기 프리프레그(P)와 팽창부(120)를 가압하되, 상기 제2가압부(160)는 상기 맨드릴(140)의 양측에 인접하여 상기 프리프레그(P)를 가압하는 제1가압부 가압단계(S4)와, 상기 가열부(130)가 상기 프리프레그(P)를 가열하는 프리프레그 가열단계(S5)와, 상기 상부이동부(111)와 하부이동부(113)가 형성하는 진공챔버의 내부에 진공압을 부여하여 상기 팽창부(120)를 팽창시키는 팽창부의 진공팽창단계(S6)와, 상기 진공챔버 내부의 진공압이 제거되며, 상기 제1가압부(150)와 제2가압부(160)의 가압이 해제되는 진공해제단계(S7)와, 상기 상부이동부(111)에서 상기 하부이동부(113)의 결합을 분리하는 진공챔버 분리단계(S8)를 포함한다.
[62]
상기 프리프레그 적재단계(S1)에서는, 이동 가능한 하부이동부(113)의 상면에 상기 팽창부(120), 프리프레그(P) 및 맨드릴(140)이 적재된 후, 상기 상부이동부(111)의 하부로 상기 하부이동부(113)가 이동된다.
[63]
이때, 상기 맨드릴(140)은 상기 프리프레그(P)의 상면 중앙부에 적재되며, 상기 맨드릴(140)이 적재되지 않은 상기 프리프레그(P)의 상면 주변부는 노출된다.
[64]
진공챔버 형성단계(S2)에서는, 상기 하부이동부(113)의 상부에 위치된 상기 상부이동부(111)가 하강하며, 상기 하강된 상부이동부(111)는 상기 하부이동부(113)와 결합되며, 결합된 상기 상부이동부(111)와 하부이동부(113)는 내부공간이 밀폐되어 기밀이 유지되는 진공챔버를 형성한다.
[65]
제1가압부 가압단계(S3)에서는, 상기 제1가압부(150), 즉 브래더에 공기가 주입됨으로써 상기 맨드릴(140)에 양압을 가하게 된다. 이때, 상기 제1가압부(150)는 상기 맨드릴(140)의 상면에 고르게 압력을 가함으로써, 상기 맨드릴(140)이 기울어지지 않고 수평이 유지되도록 한다.
[66]
제2가압부 가압단계(S4)에서는, 상기 제2가압부(160), 즉 피스톤이 상기 하강하여 상기 노출된 상기 프리프레그(P)의 양측 주변부와 접촉되어 상기 프리프레그(P)를 가압하는 동시에 상기 제2가압부(160)가 상기 팽창부(120)와 접촉됨으로써 상기 팽창부(120)를 가압한다.
[67]
이후, 프리프레그 가열단계(S5)에서 상기 가열부(130)가 상기 프리프레그(P)를 가열하여 상기 프리프레그(P)를 연화시킨다.
[68]
다음, 상기 팽창부의 진공팽창단계(S6)에서는, 상기 상부이동부(111)와 하부이동부(113)가 형성하는 진공챔버의 내부에 진공압을 부여하여 상기 팽창부(120), 즉 팽창고무를 팽창시킨다. 즉, 상기 진공챔버의 내부에 가해진 진공에 의해 상기 팽창부(120)에 팽창압이 발생된다.
[69]
이때, 상기 맨드릴(140)의 무게와 상기 제1가압부(150)의 양압이 상기 팽창부(120)의 팽창압보다 크기 때문에 상기 맨드릴(140)과 접촉된 프리프레그(P) 중앙부는 위치가 고정된다. 하지만, 상기 맨드릴(140)과 접촉되지 않는 상기 프리프레그(P)의 양측 주변부는 상기 팽창부(120)의 팽창에 의해 절곡된다.
[70]
자세히 설명하면, 상기 팽창부(120)의 팽창에 의해 상기 제2이동부가 상측으로 이동된다. 이때, 상기 프리프레그(P)는 가열부(130)에 의해 연화된 상태이기 때문에 상기 프리프레그(P)의 주변부는 상기 팽창부(120)의 팽창력에 의해 절곡되어 상기 맨드릴(140)의 양측면에 접촉된다. 즉, 상기 프리프레그(P)의 주변부는 상기 맨드릴(140)의 모서리와 측면을 모방하여 절곡된다. 또한, 상기 프리프레그(P)가 연화된 상태에서 상기와 같은 절곡이 생기는 결과, 절곡부에는 주름의 발생이 억제된다.
[71]
한편, 상기 맨드릴(140)의 양측면에 접촉되는 프리프레그(P)는 상기 피스톤에 접촉했던 주변부이기 때문에, 상기 팽창부(120)의 팽창 후 상기 피스톤에 접촉되는 상기 프리프레그(P)의 면적은 상기 팽창전의 프리프레그(P)에 접촉되는 면적보다 작게 된다.
[72]
또한, 상기 팽창시 상기 팽창부(120)가 상기 프리프레그(P)의 하면 전체를 가압하고, 상기 제1가압부(150) 및 제2가압부(160) 상기 프리프레그(P)의 상면을 가압하기 때문에 이중으로 절곡된 형상도 성형가능하며, 상기 성형품의 품질이 향상된다.
[73]
또한, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 프리프레그(P)의 상면 전체가 상기 맨드릴(140)에 접촉되도록 상기 팽창부(120)가 팽창될 수 있다.
[74]
상기 진공해제단계(S7)에서는, 상기 브래더에 주입된 공기가 제거되며, 상기 피스톤이 상부로 이동되어 가압이 해제된다.
[75]
상기 진공챔버 분리단계(S8)에서는 상기 상부이동부(111)가 상기 하부이동부(113)에서 분리되어 상측으로 이동되고, 상기 하부이동부(113)는 다음 공정단계로 이동된다. 상기 하부이동부(113)가 이동된 후 다음 하부이동부(113)가 상기 상부이동부(111)의 하측으로 이동되어 상기와 같은 성형공정이 반복 수행됨은 물론이다.
[76]
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

청구범위

[1]
내부의 공간에 진공을 형성할 수 있는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부에 구비되며, 프리프레그가 상부에 놓이되 상기 진공챔버내의 진공압에 의해 팽창되는 팽창부; 상기 진공챔버의 내부에 구비되며, 상기 프리프레그를 가열하는 가열부; 상기 프리프레그의 상면 일측에 적재되는 맨드릴; 상기 맨드릴의 상면에 접촉되어 상기 맨드릴을 가압하는 제1가압부; 및 상기 프리프레그의 상면 타측과 상기 팽창부를 동시에 가압하는 제2가압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 절곡 성형장치.
[2]
청구항 1에 있어서, 상기 진공챔버는, 상호 결합 및 분리가 가능한 상부이동부 및 하부이동부로 구비되되, 상기 상부이동부는 구조프레임에 상하로 슬라이딩되도록 결합되되, 상기 제1가압부 및 제2가압부가 구비되며, 상기 하부이동부는 수평으로 이동가능하게 구비되되, 상기 프리프레그, 팽창부 및 맨드릴이 구비된 것을 특징으로 하는 프리프레그 절곡 성형장치.
[3]
청구항 1에 있어서, 상기 맨드릴은 대향하는 두개의 측면과 밑면이 평탄한 블록형으로 형성된 것을 특징으로 하는 프리프레그 절곡 성형장치.
[4]
청구항 1에 있어서, 상기 프리프레그의 길이는, 상기 팽창부의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 프리프레그 절곡 성형장치.
[5]
청구항 1에 있어서, 상기 제1가압부는 공기가 주입되어 팽창되는 브래더인 것을 특징으로 하는 프리프레그 성형장치.
[6]
청구항 1에 있어서, 상기 팽창부는 내부가 밀폐된 팽창고무인 것을 특징으로 하는 프리프레그 성형장치.
[7]
청구항 1에 있어서, 상기 제2가압부는, 피스톤이 상기 프리프레그와 팽창부에 동시에 접촉되는 전기모터 또는 공유압실린더로 이루어지며, 상기 피스톤은, 상기 맨드릴의 양 측면에 각각 인접하여 배치되는 것을 특징으로 하는 프리프레그 절곡 성형장치.
[8]
청구항 5에 있어서, 상기 브래더는, 상기 팽창부의 팽창시 상기 맨드릴의 수평이 유지되도록 상기 맨드릴의 상면 전체를 균일한 압력으로 가압하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 성형장치.
[9]
가열부가 구비된 하부이동부의 상면에 팽창부를 적재하고, 상기 팽창부의 상면에 프리프레그를 적재하며, 상기 프리프레그의 상면 중앙부에 맨드릴을 적재하는 프리프레그 적재단계; 제1가압부 및 제2가압부가 구비된 상부이동부가 상기 하부이동부와 결합하여 내부에 기밀이 유지되는 진공챔버를 형성하는 진공챔버 형성단계; 상기 제1가압부가 상기 맨드릴의 상측과 접촉하여 상기 맨드릴을 가압하는 제1가압부 가압단계; 상기 제2가압부가 상기 프리프레그와 팽창부를 가압하되, 상기 제2가압부는 상기 맨드릴의 양측에 인접하여 상기 프리프레그를 가압하는 제2가압부 가압단계; 상기 가열부가 상기 프리프레그를 가열하는 프리프레그 가열단계 상기 상부이동부와 하부이동부가 형성하는 진공챔버의 내부에 진공압을 부여하여 상기 팽창부를 팽창시키는 팽창부의 진공팽창단계; 상기 진공챔버 내부의 진공압이 제거되며, 상기 제1가압부와 제2가압부의 가압이 해제되는 진공해제단계; 및 상기 상부이동부에서 상기 하부이동부의 결합을 분리하는 진공챔버 분리단계를 포함하는 프리프레그 절곡 성형방법.

도면

[도1]

[도2]

[도3]

[도4]

[도5]

[도6]

[도7]

[도8]

[도9]

[도10]