FRP 페놀 수지 제작 특허: FRP를 이용한 관체 제조 방법

황금이엔지가 오래전에 특허를 받았었던 특허 문서에서 제시한 FRP를 이용한

관체 제조 방법을 더욱 상세히 단계별로 설명해드리겠습니다.

 

 

1. 발명의 배경 및 필요성

- FRP 관체는 고온 및 부식에 강하며, 열악한 조건에서도 내구성을 유지할 수 있어 소각장, 난방 시스템 굴뚝 등에서 많이 사용됩니다.

- 기존 금속관은 고온의 연기, 유해가스, 아황산가스 등으로 인해 쉽게 부식되며, 이러한 이유로 유지보수가 잦아 비용이 많이 듭니다.

 

2. 기존 기술의 문제점

- 기존 방식은 금속관 몰드를 반으로 나눈 후 결합하여 제조하는 형태로, 큰 관체는 작업자가 내부에서 작업 가능하지만 작은 직경의 관체는 작업하기 어렵습니다.

- 작업자 건강에 위험이 있을 수 있으며, 기포가 형성돼 최종 제품의 품질이 고르지 않게 되어 내구성이 떨어지는 문제가 있습니다.

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3. 발명의 목적

- 몰드 준비와 성형이 용이하고, 최종 관체의 균일한 품질을 유지할 수 있는 새로운 제조 방식을 제시합니다.

- 제조하고자 하는 관체의 내경부와 외경부 형성을 고르게 하여 완성된 제품의 품질을 높이고, 이형 수단을 통해 몰드에서의 탈형을 쉽게 합니다.

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4. 발명의 구성 및 단계별 설명

이 발명에서 제시하는 FRP 관체 제조 방법은 다음과 같은 주요 단계로 구성됩니다.

 

(1) 몰드 준비 단계

- 몰드 준비: 제조할 관체의 크기와 형태에 맞는 몰드를 준비합니다. 몰드의 회전이 가능하도록 샤프트를 부착해 동력 장치에 연결하여 몰드가 원활히 회전할 수 있게 설계합니다.

- 몰드 형상: 원형 관체를 제조할 때는 원형 몰드를, 다각형 관체를 제조할 때는 다각형 몰드를 선택합니다.

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(2) 이형 수단 부착 단계

- 이형 수단 적용: 몰드 표면에 필름 또는 골판지를 감아 이형 수단으로 사용합니다. 이를 통해 성형 후 탈형이 용이하도록 합니다.

- 필름의 역할: 필름을 사용하면 관체 표면이 매끄럽게 유지되며, 탈형 시 관체와 몰드 간의 밀착을 방지하여 작업 편의성을 높입니다.

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(3) 내경부 형성 단계

- 내경부 표면 처리: 몰드를 회전시키면서 이형 수단 표면에 페놀수지를 고르게 도포하여 기포가 발생하지 않도록 합니다.

- 유리섬유와 로빙사 권취: 페놀수지 위에 유리섬유와 로빙사를 일정하게 권취하여 기초적인 내경부의 형태를 잡습니다. 이후 두께를 조절해 관체의 내경부를 더욱 견고하게 만듭니다.

- 탈포 과정: 페놀수지 도포 시 기포 발생을 방지하는 탈포 과정을 통해 관체의 내경부 표면을 매끄럽게 유지합니다.

 

(4) 외경부 형성 단계

- 폴리에스텔 수지 사용: 내경부 위에 불포화 폴리에스텔 수지와 유리섬유 및 로빙사를 권취하여 외경부를 형성합니다.

- 두께 조절 및 경화: 몰드를 계속 회전시키며, 두께가 완성될 때까지 외경부에 수지를 적층하고, 이후 열경화 과정을 거쳐 외경부의 강도와 내구성을 높입니다.

- 폴리에스텔액과 경화제: 불포화 폴리에스텔 수지와 경화제를 혼합한 폴리에스텔액을 사용하여 외경부를 형성합니다.

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(5) 탈형 단계

- 몰드에서 분리: 성형이 완료된 관체를 몰드에서 분리합니다. 크레인, 권양기 등 기계 장비를 이용해 몰드에서 관체를 강제로 분리하며, 이형 수단 덕분에 몰드와 관체 사이에 미세한 갭이 형성되어 쉽게 분리할 수 있습니다.

- 이형 수단의 중요성: 이형 수단으로 인해 몰드와 관체가 밀착되지 않아 탈형이 원활하게 진행됩니다.

 

(6) 마감 단계

- 내경부 및 외경부 표면 마감: 탈형된 관체의 내경부와 외경부 표면을 고르게 마감하여 품질을 높입니다.

- 불필요한 요소 제거: 외경부의 돌출부나 이물질을 제거하고, 내경부 표면을 코팅하여 마감하여 최종 제품의 품질을 높입니다.

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5. 발명의 효과

이 발명은 제조 공정이 간단하여 생산성을 높이며, 제품의 품질을 일정하게 유지할 수 있습니다. 몰드를 회전시키면서 관체를 형성하므로 작업자는 기포 발생을 시각적으로 확인할 수 있어 품질이 높아지고, 이를 통해 완성된 관체의 균일성과 외부 충격 저항력이 개선됩니다.

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6. 도면 설명

- 도면 1: FRP를 이용한 관체 제조 과정의 공정 블록도.

- 도면 2: FRP 관체 제조 과정을 세부적으로 나타낸 공정 도해도.

- 도면 3: 완성된 FRP 관체의 단면 구성도.

- 도면 4: 기존 기술에 의한 FRP 관체 제조 공정 블록도.

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7. 청구 범위

특허의 청구 범위는 크게 다음과 같이 요약됩니다:

1. 회전 가능한 몰드를 이용한 FRP 관체 제조 방법.

2. 필름이나 골판지를 사용한 이형 수단을 통해 몰드와의 용이한 분리 가능.

3. 페놀수지와 불포화 폴리에스텔 수지를 사용하여 내경부 및 외경부의 균일한 두께 형성.

4. 작업자가 시각적으로 기포를 제거할 수 있어 품질을 일정하게 유지할 수 있는 제조 방법.

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위와 같이 정리된 FRP 관체 제조 방법은 간단한 공정으로 효율적인 작업을 가능하게 하며, 작업자가 몰드의 회전을 통해 기포 발생을 눈으로 확인할 수 있어 높은 품질을 유지할 수 있습니다.