KR920004736B1 - 섬유강화플라스틱 성형물의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
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Description
제 1 도는 성형 시키기위해 준비한 섬유 강화플라스틱 재료의 형상 시이트의 등각 투영도.
제 2 도는 제 1 도의 시이트를 가열한 후의 등각 투영도.
제 3 도는 제 1 도와 2 도의 시이트가 두 부분으로 구성된 성형기안에서 성형되는 과정의 측면선도.
제 4 도는 성형한 후의 시이트의 측면도.
제 5 도는 성형기로부터 떼어낸 성형제품의 등각 투영도.
본 발명은 섬유 강화플라스틱 성형물의 제조방법에 관한 것이다.
공동 계류중인 유럽 특허출원제 85300034.7호(공개번호 제0 148 763 A2호)는 섬유 강화플라스틱 성형 제품을 제조하는 방법에 대하여 기술하고 특허 청구한 것인데, 이 방법은 팽창된 다공성 성형품을 제조하기 위해 강화하는 동안 섬유내에서 응력이 생성되는 장점이 있다.
그 결과 생성된 제품은 비교적 부착성있는 표면과 높은 유연성 강도를 갖게 된다.
본 발명은 팽창된 재료를 사용하여, 부분적으로 밀도가 다른 성형 제품을 만드는 방법에 관한 것으로서, 이렇게 함으로써 생산된 제품의 응용성이 증가된다.
본 발명에 따라 섬유 강화플라스틱 재료의 성형 제품을 제조하는 방법은, 길이가 약 7-50mm이고 탄성 계수가 높은 강화섬유 20-70중량%가 분산되어 있는 강화된 열가소성 물지로 구성되어 있는 균일 밀도의 시이트를 강화섬유내의 응력의 완화로 인해 팽창되도록 예열시키고, 팽창된 시이트를 압축 성형틀내에 넣고, 성형기를 닫고 서로다른 밀도의 부분을 갖는 소정 형태의 성형품을 형성하도록 하는 것이다.
높은 탄성계수란 시이트의 탄성계수보다 대체로 높은 계수를 의미하는데 유리, 탄소, 캐브라(Kevlar)나 노맥스(Nomax)와 같은 상표로 판매되는 아라미드(aramid)섬유와 같은 세라믹 섬유는 물론, 일반적으로 10,000메가파스칼 이상의 계수를 갖는 섬유가 이 범주에 속한다.
시이트를 부분적으로 두께가 다르게 성형하거나 더 큰 밀도의 영역내에 시이트를 완전히 조밀하게 하기위하여 시이트를 압축시키기위한 성형기를 형성하거나, 또는 두 과정을 병행하여서 부분적인 밀도의 차이를 얻을 수 있다.
성형 제품에서 밀도가 더 큰 부분은 예로서 클립(clip)이나 부시(bush)와 같은 삽입물을 위치시키는데 사용될 수 있으며, 따라서 본 발명은 성형 과정동안, 더 큰 밀도 부분에 삽입물을 결합시키는 과정도 포함한다.
열가소성 재료는 최소한 30중량%의 유리 섬유를 포함하며, 50%의 유리섬유를 포함하는 것이 바람직하다.
유리 섬유는 낱올로 분리된 형태의 것이 바람직하다.
그래서 유리 섬유는 잘라진 다발형태로 얻어져서 사용될 때, 이 다발은 구조가 형성도기전에 낱올로 분해된다.
시이트는 둘 이상의 구성이 다른 플라스틱 재료층이 성형과정 동안에 서로 적층을 이루어 형성될 수 있다.
따라서 셋 이상의 층이 결합되어 있을 때, 외부층은 내부층 이나 중간층보다 섬유성분이 중량비로 더 적게 포함되어 있다.
열가소성 물질로는 가소화된 것과 가소화되지 않은, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 플리스티렌, 아크릴로니트릴스티텐부타디엔, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드로된 물질을 예로 들수 있다.
다른 적당한 열가소성 수지는, 폴리에틸렌에테트, 폴리카보네이트, 폴리에스테르카보네이트, 열가소성 중합체, 폴리에테르이미드, 아크릴로니트릴-부틸 아크릴레이트-스티렌중합체, 비결정나일론, 폴리아릴렌에테트케톤, 또는 이 재료들을 섞거나 다른 중합재료와 섞은 합금과 혼합물이 있다.
본 발명은 이런 방법으로 실시할 수 있으나, 이하 첨부된 도면을 참조하여 한가지 구체적인 실시예로서 서술될 것이다.
제 1 도는 성형시키기 위해 준비한 섬유 강화 플라스틱의 형상 시이트의 등각 투명도.
제 2 도는 제 1 도의 시이트를 가열한 후의 등각 투영도.
제 3 도는 제 1 도와 제 2 도의 시이트가 두 부분으로 구성된 성형기 안에서 성형되는 과정의 측면도.
제 4 도는 성형한 후의 시이트의 측면도.
제 5 도는 성형기에서 떼어낸 성형 제품의 등각 투영도.
아래서 서술된 바와같이, 본 발명을 수행하는 과정에서, 7내지 50mm의 길이를 갖는 유리 섬유에 의해 강화된 섬유 강화 플라스틱시이트(1)가 사용된다.
시이트의 명확한 구조는 유럽 특허출원 제85300034.7호에 기술된 바와같다.
제 1 도에 보이는 바와같이 시이트(1)를 소정의 크기로 자르고, 대략 180℃ - 200℃까지 편리한 방법으로 가열시킨다.
이때 위에 언급된 유럽 특허출원에서 설명된 종류의 오븐 속에서 적외선으로 가열하는 것이 한 예가 될 수 있다.
제 2 도에서 보이는 바와같이, 시이트를 가열시킴으로써, 원래 시이트의 두께보다 2또는 3배가 팽창되어 더 낮은 밀도를 갖는 핫 블랭크(hot blank)(2)를 생성시킨다.
이 핫 블랭크(2)를 상, 하부(4), (5)로 구성되는 압축성형기(3)안에 위치 시킨다.
이 성형은 닫았을 때 상부(4)와 하부(5)사이의 공간을 변화시킬 수 있도록 고안된 것이다.
따라서(7)과(8)로 표시되는 변부보다는(6)으로 표시되는 부분이 더 넓은 공간이다.
이 같은 사실은 영역(7)과(8)이 그 영역내에 가열된 재료를 완전히 밀집 시키도록 폐쇄되며, 나머지는 영역(6)에서 단지 부분적으로 재료를 밀접화 시키도록 폐쇄된다는 것을 확증하는 것이다.
핫 블랭크(2)는 고정나사, 힌지, 부시 또는 다른 삽입물과 함께 성형기에 넣는데, 성형기는 삽입물이 위치하는 영역(예를들면 영역 7과 8)에서 밀도와 강도가 더 큰 제품을 형성하도록 되어있다.
따라서 이 성형기는 닫았을 때 블랭크내에 밀도가 다른 부위를 생성시키도록 고안되었다.
도면에서와 같이, 높은 밀도를 갖는 것으로 되는 부분은 성형기에서 삽입물이 위치하게 되는 부분둘레인 부변부가 된다.
성형기에서 영역(6)은 낮은 밀도로 될 것이다.
재료에서 밀도가 낮은 부위는 영역(6)에서 획득된다.
조밀한 정도는 시이트의 다공성에 영향을 미치며, 그리하여 성형제품의 다공성을 측정하는 수단으로 사용 될 수 있다.
시이트에 삽입물이 끼워지는 부분은 높은 밀도록 가지므로, 삽입물은 공간 속에서 확실하게 부착되게 된다.
제 4 도는 (10)으로 표시되는 삽입부시가 결합된채, 성형제품을 성형기에서 떼어낸 것이다.
제 5 도에서는 제 4 도와 제 5 도에서 보여주듯이 두께는 더 두껍고 밀도는 더 낮은 덜 조밀한 영역(13)과, 삽입물(10)을 보유하고 있는 조밀한 영역(11), (12)이 명확하게 나타나 있다.
성형기의 모양과 시이트이 (2)는, 성형기안에 삽입물이 위치할 공간이 남도록 배열되며, 삽입물이 안전히 부착하게 하기 위해 그 주위를 조밀한 재료로 구성시킨다.
그렇게하여, 제 2 도에와 제 5 도에서의 팔길이를 비교해 봄으로써 확실히 알수 있다.
따라서 제 5 도에 보이는 바와같이 팔(14)는 조밀하게 구성되는 것이다.
섬유 강화플라스틱 시이트에 사용되는 섬유로는, 유리섬유, 탄소와 세라믹섬유, 탄성금속섬유, 캐브라(Kevlar)나 노맥스(Nomax)와 같은 상표로 판매되는 아라미드 섬유가 사용될 수 있다.
Claims (7)
- 길이가 7∼50mm사이 이고 높은 탄성계수를 갖는 강화섬유 20∼70중량%가 분산되어 있는 강화된 열가소성 물지로 구성되어 있는 균일 밀도의 시이트를 강화섬유내의 응력이 완화로 인해 팽창되도록 예열 시키고 ; 팽창된 시이트가 삽입물을 압축 성형기내에 넣고 ; 성형기를 닫고 팽창된 시이트를 차별적으로 압착하여 서로 다른 밀도를 갖는 부분을 형성하고 ; 상기 삽입물을 높은 밀도를 갖는 부분에 유지시키면서, 서로 다른 밀도의 부분을 갖는 소정형태의 성형품을 형성하도록 성형기에 있는 열가소성 물질을 냉각하는 과정으로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 강화플라스틱 성형물의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 시이트를 적어도 한 부분에서 시이트를 조밀하게 하도록 시이트를 압착시키는 과정을 포함하는 섬유 강화 플라스틱 성형물의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 열가소성 물질이 최소한 30중량%의 유리섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화플라스틱 성형물의 제조방법.
- 제 3 항에 있어서, 열가소성 물질이 50중량%의 유리 섬유를 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화프라스틱 성형물의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 시이트가 성형과정에서 함께 적층된 다른 성분으로된 둘 이상의 플라스틱층으로 형성된 것을 특징으로 하는 섬유 강화플라스틱 성형물의 제조방법.
- 제 5 항에 있어서, 시이트가 셋이상의 층으로 결합되어 있으며 외부층은 내부층이나 중간층보다 섬유성분을 중량비로 더 적게 포함하는 것을 특징으로 하는 섬유 강화플라스틱 성형물의 제조 방법.
- 길이가 7∼50mm 사이 이고 높은 탄성계수를 갖는 강화섬유 20∼70중량%가 분산되어 있는 강화된 열가소성 물질로 구성되어 있는 단일밀도의 시이트를 강화섬유의 응력의 완화로 인해 균일한 두께로 팽창되도록 예열시키고 ; 상기 팽창된 시이트의 두께가 적어도 압축성형기가 닫혀질때 성형기 부품들 사이의 공간보다 크게 되도록 압축 성형기에 상기 팽창된 시이트 삽입물과 함께 넣고 ; 상기 삽입물을 놓은 밀도를 갖는 부분에 결합시키면서, 사전 가열된 열가소성 플라스틱 시이트 부분은 차별적으로 압착함으로서 서로 다른 밀도의 부분을 가지는 소정형태의 성형물을 형성하기 위하여 성형기를 위하여 성형기를 닫고 ; 성형물 내에서 차별적으로 압착된 열가소성 시이트를 냉각하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 섬유 강화플라스틱 성형물의 제조방법.
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