KR101960784B1 - 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법 - Google Patents

자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 자동차용 배터리를 냉각하는 장치를 제조하는 방법으로서, 특히 상기 냉각 장치를 이루는 제1판부와 제2판부를 접합할 때 니켈을 도금함에 의해 접합 온도를 고온으로 할 필요가 없어 고온 접합에 따른 알루미늄 연화나 냉각시 발생하는 불량을 방지할 수 있고, 플럭스를 사용하지 않아 플럭스 분말의 날림 등으로 인한 환경 문제 발생을 방지할 수 있는 것이다.

Description

자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법{MANUFACTURING METHOD FOR BATTERY COOLING DEVCIE OF VEHICLE}
본 발명은 자동차용 배터리를 냉각하는 장치를 제조하는 방법으로서, 특히 상기 냉각 장치를 이루는 제1판부와 제2판부를 접합할 때 니켈을 도금함에 의해 접합 온도를 고온으로 할 필요가 없어 고온 접합에 따른 알루미늄 연화나 냉각시 발생하는 불량을 방지할 수 있고, 플럭스를 사용하지 않아 플럭스 분말의 날림 등으로 인한 환경 문제 발생을 방지할 수 있는 것이다.
일반적으로 자동차에 동력을 제공하기 위해서는 충전가능한 배터리가 제공되며, 상기 배터리에서 공급되는 전류에 의해 상기 자동자가 동작될 수 있게 된다.
이와 같은 배터리는 사용시 저항에 의한 발열이 발생되거나 충전시에 발열이 일어 날 수 있으며, 이러한 발열로 인한 배터리의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 다양한 냉각 장치가 개발되고 있다.
종래의 냉각 장치는 알루미늄 본체와 접착층으로 이루어지는 클래드 소재로 제조되는 제1판부와 알루미늄 본체와 접착층으로 이루어지는 클래드 소재로 제조되는 제2판부로 이루어지며 상기 제1판부와 제2판부의 서로 마주하는 면에 플럭스를 도포한 후 접합한다.
상기 플럭스를 이용하는 이유는 제1판부 또는 제2판부의 표면에 형성된 산화층으로 인하여 접합이 잘 이루어지지 않기 때문이다. 상기 산화층을 제거하기 위해 제1판부 또는 제2판부의 표면에 플럭스를 도포하여 플럭스가 용융되면서 표면에 형성된 산화층을 제거한다.
그런데, 이러한 종래 기술의 경우 상술된 바와 같이 플럭스가 사용되어야 하며, 건조 과정에서 플럭스 분말의 날림 등으로 인하여 환경 문제가 발생한다.
또한, 제1판부와 제2판부는 크래드 소재가 사용되어야 하고, 접합하는 온도가 고온(약600℃)로 높아, 접합시 알루미늄이 연화되고, 접합 후 냉각하면서 수축하는 과정에서 왜곡이 발생하여 불량 발생 가능성이 있고, 샌드 블라스트나 산처리와 같은 후 가공이 필요한 문제점이 있었다.
한편, 상기 냉각 장치 자체는 널리 알려진 것으로서 특히 아래의 선행기술문헌에 자세히 기재되어 있는 바, 이에 대한 설명과 도시는 생략한다.
1. 대한민국 등록 제10-1589931호 등록특허공보 2. 대한민국 등록 제10-0315579호 등록특허공보
본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 냉각 장치를 이루는 제1판부와 제2판부를 접합할 때 접합 온도를 고온으로 할 필요가 없어 고온 접합에 따른 알루미늄 연화나 냉각시 발생하는 불량을 방지할 수 있고, 플럭스를 사용하지 않아 플럭스 분말의 날림 등으로 인한 환경 문제 발생을 방지할 수 있으며, 크래드 소재를 사용할 필요가 없는 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법을 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 판상의 제1 판부와, 가장자리를 따라 돌출된 가장자리부와 상기 가장자리부 내측으로 가장자리부 돌출 방향으로 돌출된 유로형성부와 상기 가장자리부와 유로형성부 사이에서 오목하게 함몰된 형태로 형성된 유로부로 이루어지는 제2 판부와, 상기 유로부에 일측 단부가 연통되며 타측 단부는 외측으로 돌출되며 서로 이격된 복수의 포트로 이루어지는 자동차용 냉각 장치를 제조하는 방법에 있어서; 제1 판부와 제2 판부로 제조되는 판상의 알루미늄 판재가 준비되는 소재준비 단계와; 판상 알루미늄 판재인 소재를 제1 판부와 제2 판부의 형태로 성형하는 성형단계와; 성형된 제1 판부와 제2 판부 표면을 니켈로 도금하는 니켈도금단계와; 상기 니켈도금된 제1 판부와 제2 판부의 서로 접합되는 방향에 마스크를 설치하여 제2 판부의 가장자리부와 유로형성부, 제2 판부의 가장자리부나 유로형성부와 접하는 제1 판부 부분, 또는 제1 판부와 제2 판부 모두에 솔더페이스트를 도포하는 솔더페이스트도포 단계와; 제1 지그와 제2 지그 사이에 제1 판부와 제2 판부를 서로 접합되는 방향을 향하도록 위치시키고 제1 지그와 제2 지그를 서로 체결하는 지그체결 단계와, 상기 제1 판부와 제2 판부의 서로 접합되는 면이 가압 접촉된 상태에서 가열하여 제1 판부와 제2 판부가 가열 접합되는 가열접합 단계를 포함하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법을 제공한다.
상기에서, 상기 소재준비 단계에서는 중공 관체인 포트가 더 준비되고; 상기 성형단계에서는 제2 판부에 포트가 삽입될 포트결합공이 천공 형성되고, 포트가 포트결합공에 삽입되고 소성가공되어 측방으로 연장된 변형부가 형성되어 포트가 포트결합공에 결합되며; 상기 솔더페이스트도포 단계에서는 포트 외경과 포트결합공 사이에도 솔더페이스트가 도포된다.
상기에서, 상기 마스크는 판상의 금속으로 이루어지고, 상기 마스크에는 제2 판부의 가장자리부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제1 홀부와, 제2 판부의 유로형성부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제2 홀부가 형성되며; 상기 제1 홀부는 관통 형성된 복수의 제1 홀과 상기 제1 홀 사이에 구비되어 측방으로 제1 홀의 내외측을 연결하는 복수의 배출유로형성부로 이루어지며; 상기 제2 홀부는 관통된 복수의 제2 홀과 상기 제2 홀 사이에 구비되어 제2 홀의 양측을 연결하는 배출유로형성부로 이루어진다.
상기에서, 상기 마스크의 두께는 0.3∼0.7㎜ 범위이다.
상기에서, 상기 마스크는 실크와 상기 실크의 하부에 적층 결합된 무투과층으로 이루어지며; 상기 무투과층에는 제2 판부의 가장자리부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제1 홀부와, 제2 판부의 유로형성부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제2 홀부가 형성된다.
상기에서, 상기 무투과층의 두께는 0.3∼0.7㎜ 범위이다.
상기에서, 상기 유로형성부는 서로 나란하며 이격되어 형성된 제1 유로형성부와, 양단이 제1 유로형성부에 각각 연결된 제2 유로형성부로 이루어지고, 상기 제1 유로형성부와 제2 유로형성부의 연결부분은 제1 유로형성부의 단부로부터 이격되며; 상기 포트결합공은 제1 유로형성부 사이이며 제2 유로형성부의 양측에 각각 형성된다.
상기에서, 상기 솔더페이스트는 은 3중량부, 구리 0.5중량부, 비스무트 3 중량부, 나머지가 주석과 미량원소로 이루어진 솔더분말을 포함하며; 상기 솔더분말이 용제와 혼합되어 이루어진다.
상기에서, 상기 제1 지그와 제2 지그는 판상의 스틸로 이루어지며, 상기 제1 지그는 가장자리부를 가압하도록 내측에 제1 지그공이 형성되며 둘레를 따라 구비된 가장자리가압부와, 상기 가장자리가압부의 내측에 형성된 제1 지그공을 2개로 분할하도록 양단이 가장자리가압부에 연결된 막대 형태의 유로형성부가압부와, 상기 가장자리가압부의 적어도 2개의 모서리 부분에서 가장자리가압부의 변의 외측으로 일체로 구비되며 가장자리가압부와 나란하게 제1 지그통공이 형성된 파지부로 이루어지고, 상기 제2 지그는 상기 제1 지그의 가장자리부를 가압하도록 내측에 제2 지그공이 형성되며 둘레를 따라 구비된 가장자리가압부와, 상기 가장자리가압부의 내측으로 구비되며 가장자리가압부로부터 이격된 유로형성부가압1부와, 일단은 상기 가장자리가압부에 연결되고 타측은 유로형성부가압1부에 연결된 유로형성부가압2부와, 가장자리가압부를 이루는 4개의 변 중 마주하는 2개의 변의 외측으로 구비되며 가장자리가압부를 이루는 변과 나란한 장공인 제2 지그통공이 형성된 파지부로 이루어진다.
이상 설명한 본 발명에 의해 냉각 장치를 이루는 제1판부와 제2판부를 접합할 때 접합 온도를 고온으로 할 필요가 없어 고온 접합에 따른 알루미늄 연화나 냉각시 발생하는 불량을 방지할 수 있고, 내압에 대하여 누설이 발생하는 강도가 10배 향상되었으며(동일 모델에 대하여 플럭스 블레이징 접합한 냉각장치는 0.5기압에서 누설이 발생하였으며, 본 발명에 따르는 방법에 의하여 제조된 냉각장치는 5기압에서 누설이 발생), 플럭스를 사용하지 않아 플럭스 분말의 날림 등으로 인한 환경 문제 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법에 사용되는 제1판부와 제2판부를 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법에 사용되는 제2판부에 포트가 결합된 것을 도시한 개략도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법을 도시하는 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법에 사용되는 마스크의 제1 실시예를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법에 사용되는 마스크의 제2실시예를 나타내는 개략도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법에 사용되는 마스크의 제2실시예의 A-A라인을 따라 절단한 단면을 나타내는 단면도이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 일 실시예에 다른 자동차용 배터리 냉각 장치 제조 방법에 사용되는 제1지그 및 제2지그를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 내려져야 할 것이다.
이하 첨부된 도면과 실시예를 참고하여 상세히 설명한다.
본 발명의 제조 방법의 대상이 되는 냉각 장치는 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 상호 접합되는 제1판부(10)와 제2판부(20) 그리고 상기 제2판부(20)에 설치되는 복수 개의 포트(30)로 이루어진다. 상기 제1판부(10)는 판상 형상이다. 상기 제2판부(20)는 가장자리를 따라 돌출된 가장자리부(21)와 상기 가장자리부(21) 내측으로 가장자리부(21) 돌출 방향으로 돌출된 유로형성부(25)와 상기 가장자리부(21)와 유로형성부(25) 사이에서 오목하게 함몰된 형태로 형성된 유로부(23)로 이루어진다. 상기 복수 개의 포트(30)는 상기 유로부(23)에 일측 단부가 연통되며 타측 단부는 외측으로 돌출되며 서로 이격된다.
냉각을 위한 유체는 상기 복수 개의 포트 중 하나의 포트에 유입되어 제1판부(10)와 제2판부(20) 사이의 공간인 유로부(23)를 통해 유동한 후 다른 포트를 통해 유출되면서 주위와 열교환한다.
이러한 냉각 장치를 제조하기 위해 본 발명은 도 3에 도시된 바와 같이 제1 판부(10)와 제2 판부(20)로 제조되는 판상의 알루미늄 판재가 준비되는 소재준비 단계(ST-110)를 수행한다. 상기 소재준비 단계(ST-110) 수행 후, 판상 알루미늄 판재인 소재를 제1 판부(10)와 제2 판부(20)의 형태로 성형하는 성형단계(ST-120)를 수행한다. 상기 성형 단계(ST-120)에서는 상기 판상의 알루미늄 판재를 소정의 형상을 가지도록 foaming하거나 trimming을 하게 되며 상기 포트(30)가 설치되기 위한 천공 작업 등을 수행한다.
이후, 성형된 제1 판부(10)와 제2 판부(20) 표면을 니켈로 도금하는 니켈도금단계(ST-130)를 수행하고, 상기 니켈도금된 제1 판부(10)와 제2 판부(20)의 서로 접합되는 방향에 마스크를 설치하여 제2 판부(20)의 가장자리부(21)와 유로형성부(25), 제2 판부(20)의 가장자리부(21)나 유로형성부(25)와 접하는 제1 판부(10) 부분, 또는 제1 판부(10)와 제2 판부(20) 모두에 솔더페이스트를 도포하는 솔더페이스트도포 단계(ST-140)를 수행한다.
종래 기술은 제1판부와 제2판부를 접합하기 위해 상기 제1판부와 제2판부의 서로 마주하는 면에 플럭스를 도포한 후 접합하는 관계로 건조 과정에서 플럭스 분말의 날림 등으로 인하여 환경 문제가 발생하였다. 또한, 제1판부와 제2판부를 접합하는 온도가 고온(약600℃)로 높아, 접합시 알루미늄이 연화되고, 접합 후 냉각하면서 수축하는 과정에서 왜곡이 발생하여 불량 발생 가능성이 높은 문제점이 있었다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결한 것으로서 플럭스를 사용하지 않고 솔더페이스트를 사용하며 니켈에 의해 접합되도록 하여 상대적으로 낮은 온도에서 접합이 가능하다. 이러한 본 발명에 의해 불량 발생 가능성을 낮추고 플럭스에 의한 환경 문제 발생을 방지할 수 있다.
한편, 상기 솔더페이스트를 제1판부(10)와 제2판부(20)에 도포하기 위해 마스크를 제1 판부(10)에 접촉 밀착시킨 후 솔더페이스트를 분사하여 솔더페이스트가 제1 판부(10) 중 제2판(20)와 마주보는 면에 도포되도록 한다. 또한, 마스크를 제2 판부(20)에 접촉 밀착시킨 후 솔더페이스트를 분사하여 솔더페이스트가 제2 판부(20)의 가장자리부(21)와 유로형성부(25)에 도포되도록 한다. 이러한 마스크에 대해서는 후술한다.
상기 솔더페이스트도포 단계(ST-140) 수행 후, 제1 지그(300)와 제2 지그(400) 사이에 제1 판부(10)와 제2 판부(20)를 서로 접합되는 방향을 향하도록 위치시키고 제1 지그(300)와 제2 지그(400)를 서로 체결하는 지그체결 단계(ST-150)를 수행한다. 이후, 상기 제1 판부(10)와 제2 판부(20)의 서로 접합되는 면이 가압 접촉된 상태에서 가열하여 제1 판부(10)와 제2 판부(20)가 가열 접합되는 가열접합 단계(ST-160)를 수행하여 제1판부(10)와 제2판부(20)를 접합한다.
상기 소재준비 단계(ST-110)에서는 중공 관체인 포트(30)가 다수 개 더 준비된다. 상기 포트(30)에 의해 냉각을 위한 유체가 제1판부(10)와 제2판부(20) 사이 공간에 출입한다.
상기 성형단계(ST-120)에서는 제2판부(20)에 포트(30)가 삽입될 포트결합공(29)이 천공 형성된다. 도 3에 도시된 바와 같이 상기 포트(30)가 포트결합공(29)에 삽입된후, 소성가공되어 측방으로 연장된 변형부(31)가 형성된다. 이에 의해 포트(30)가 포트결합공(29)에 결합된다.
상기 솔더페이스트도포 단계(ST-140)에서는 포트(30) 외경과 포트결합공(29) 사이에도 솔더페이스트가 도포되어 포트(30)가 보다 안정적으로 접합되도록 한다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 포트(30) 외경과 포트결합공(29) 사이에 솔더페이스트층(41)을 형성하여 접합하는 것이다.
상기 마스크는 솔더페이스트를 제1판부(10) 또는 제2판부(20)에 도포하기 위한 것으로서 도 4에 도시된 바와 같은 실시예가 가능하고, 도 5에 도시된 바와 같은 실시예가 가능하다. 이하, 도 4에 도시된 마스크의 도면 부호는 100으로 하고, 도 5에 도시된 마스크의 도면 부호는 200으로 하여 설명한다.
도 4에 도시된 마스크(100)는 판상의 금속으로 이루어지고, 상기 마스크(100)에는 제2 판부(20)의 가장자리부(21)로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제1 홀부(110)와, 제2 판부(20)의 유로형성부(25)로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제2 홀부(120)가 형성된다.
상기 제1 홀부(110)는 관통 형성된 복수의 제1 홀(111)과 상기 제1 홀(111) 사이에 구비되어 측방으로 제1 홀(111)의 내외측을 연결하는 복수의 배출유로형성부(113)로 이루어진다. 상기 제2 홀부(120) 역시 관통된 복수의 제2 홀(121)과 상기 제2 홀(121) 사이에 구비되어 제2 홀(123)의 양측을 연결하는 배출유로형성부(123)로 이루어진다.
상기 제1 홀부(110)의 제1홀(111)을 통해 솔더페이스트는 가장자리부(21)상에 도포되고, 제2 홀부(120)의 제1홀(121)을 통해 솔더페이스트는 유로형성부(25)상에 도포된다. 이때, 상기 제1홀부(110)와 제2홀부(120)의 배출유로형성부(113,123)는 관통되지 않고 막혀있으므로 가장자리부(21) 또는 유로형성부(25)에 도포된 솔더페이스트는 상기 배출유로형성부(113,123)에 해당하는 부분만큼 도포되지 못한다. 따라서, 상기 가장자리부(21) 또는 유로형성부(25)에 도포된 솔더페이스트는 상기 제1홀(111,121)에 해당하는 부분만 도포되고 제1홀(111,121) 사이 공간에는 배출유로형성부(113,123)에 의해 도포되지 못하여 빈 공간으로 남게 된다. 제1판재(10)와 제2판재(20) 접합 시, 상기 솔더페이스트가 용융되며 발생한 가스는 상기 배출유로형성부(113,123)에 의해 형성된 빈 공간을 통해 배출되어 접합 품질을 향상시킬 수 있다.
상기 마스크(100)의 두께는 0.3∼0.7㎜ 범위가 바람직하다. 상기 마스크(100)의 두께가 0.3mm미만인 경우 도포되는 솔더페이스트의 층이 얇아서 접착 성능이 떨어지고, 상기 마스크(100)의 두께가 0.7mm를 초과하는 경우 도포된 솔더페이스트 높이가 과도하게 높아서 측방으로 흘러내릴 우려가 있고 이에 의해 가스 배출이 막혀 접합 품질이 떨어질 우려가 있기 때문이다.
도 5에 도시된 마스크(200)는 상기 마스크(200)는 실크(240)와 상기 실크(240)의 하부에 적층 결합된 무투과층(230)으로 이루어진다. 즉, 상기 무투과층(230)이 하부로 가도록 하여 제1판부(10) 또는 제2판부(20)를 향하도록 한다.
상기 무투과층(230)에는 제2 판부(20)의 가장자리부(21)로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제1 홀부(210)와, 제2 판부(20)의 유로형성부(25)로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제2 홀부(220)가 형성된다. 상기 솔더페이스트는 실크(240)를 통과하나 무투과층(230)을 통과하지 못한다. 다만, 상기 무투과층(230)에는 제1홀부(210)와 제2홀부(220)가 형성되어 있으므로 솔더페이스트는 상기 제1홀부(210)와 제2홀부(220)를 통과하여 제2판부(20)에 도포된다. (도 6 참조)
상기 무투과층(230)의 두께는 0.3∼0.7㎜ 범위가 적절하다. 이는 상기 무투과층(230)의 두께(t1)가 0.3mm미만인 경우 도포되는 솔더페이스트의 층이 얇아서 접착 성능이 떨어지고, 상기 무투과층(230)의 두께(t1)가 0.7mm를 초과하는 경우 도포된 솔더페이스트 높이가 과도하게 높아서 측방으로 흘러내릴 우려가 있고 이에 의해 가스 배출이 막혀 접합 품질이 떨어질 우려가 있기 때문이다.
제2판부(20)의 유로형성부(25)는 제1유로형성부(25-1)와 제2유로형성부(25-3)로 이루어진다. 상기 제1유로형성부(25-1)는 서로 나란하며 이격되어 형성되고, 제2유로형성부(25-3)는 그 양단이 제1 유로형성부에 각각 연결된다. 상기 제1 유로형성부(25-1)와 제2 유로형성부(25-3)의 연결부분은 제1 유로형성부(25-1)의 단부로부터 이격된다. 상기 포트결합공(29)은 제1 유로형성부(25-1) 사이이며 제2 유로형성부(25-3)의 양측에 각각 형성된다. 도 1에 도시된 바와 같이 상기 제1유로형성부(25-1)는 한 쌍으로 구비되고, 제2판부(20)의 길이 방향을 따라 길게 연장되며 제2유로형성부(25-3)는 제1유로형성부(25-1)의 대략 중앙 부분을 연결하여 대략 H형상을 가진다. 상기 포트결합공(29)은 상기 제2유로형성부(25-3)의 도면상 좌우측에 각각 배치된다.
솔더페이스트는 고강도 솔더(PFM51W)를 사용할 수 있으며 상세 구성은 주석을 베이스(주성분)로 하고 은(Ag)은 2.8~3.2wt%, 구리(Cu) 0.4~0.6wt%, 비스무스(Bi) 2.5~3.5wt%, 플럭스 11~12wt%이며, 용매는 플럭스에 대해 30%정도이다.
또한, 상기 솔더페이스트는 일반 솔더(SAC305)를 사용할 수 있으며, 상세 구성은 주석을 베이스(주성분)로 하고 은(Ag)은 2.8~3.2wt%, 구리(Cu) 0.4~0.6wt%, 플럭스 11~12wt%이며, 용매는 플럭스에 대해 30wt%정도이다.
제1판재와 제2판재를 접합하기 위해 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 제1 지그(300)와 제2 지그(400)가 준비되고, 상기 제1 지그(300)와 제2 지그(400)는 판상의 스틸로 이루어진다.
상기 제1 지그(300)는 도 7에 도시된 바와 같이 가장자리가압부(310)와 유로형성부가압부(340) 그리고 파지부(360)로 이루어진다. 상기 가장자리가압부(310)는 제1판재의 가장자리부를 가압하도록 내측에 제1 지그공(330)이 형성되며 둘레를 따라 구비된다. 상기 유로형성부가압부(340)는 상기 가장자리가압부(310)의 내측에 형성된 제1 지그공(330)을 2개로 분할하도록 양단이 가장자리가압부(310)에 연결된 막대 형태이다. 상기 파지부(360)는 상기 가장자리가압부(310)의 적어도 2개의 모서리 부분에서 가장자리가압부(310)의 변의 외측으로 일체로 구비되며 가장자리가압부(310)와 나란하게 제1 지그통공(361)이 형성된다.
도시된 바와 같이 상기 가장자리가압부(310)는 직사각형으로 형성되고, 유로형성부가압부(340)에 의하여 분할된 제1 지그공(330)은 가장자리가압부(310)의 내측에 사각형 형태로 형성된다. 상기 파지부(360)는 제1 지그(300)의 폭방향(도면상 상하 방향) 양측으로 돌출되어 구비되며, 상기 파지부는 대략 4각형의 형상으로 구비된다. 상기 제1 지그통공(361)은 가장자리가압부(310)를 이루는 변의 길이 방향(도면상 수평 방향)으로 연장된 장공 형태로 형성된다.
상기 가장자리가압부(310)의 모서리에 지그결합수단(320)이 구비된다. 상기 제1 지그(300)에 구비되는 지그결합수단(320)은 제2 지그를 향하여 돌출된 볼트로 형성할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이 제2지그(400)는 가장자리가압부(410)와 유로형성부가압1부(415), 유로형성부가압2부(440) 그리고 파지부(460)로 이루어진다.
상기 가장자리가압부(410)는 상기 제1 지그(300)의 가장자리부(310)를 가압하도록 내측에 제2 지그공(430)이 형성되며 둘레를 따라 구비된다. 상기 유로형성부가압1부(415)는 상기 가장자리가압부(410)의 내측으로 구비되며 가장자리가압부(410)로부터 이격된다. 상기 유로형성부가압2부(440)의 일단은 상기 가장자리가압부(410)에 연결되고 타측은 유로형성부가압1부(415)에 연결된다. 상기 파지부(460)는 가장자리가압부(410)를 이루는 4개의 변 중 마주하는 2개의 변의 외측으로 구비되며 가장자리가압부(410)를 이루는 변과 나란한 장공인 제2 지그통공(461)이 형성된다.
상기 가장자리가압부(410)는 직사각형으로 형성된다. 상기 유로형성부가압1부(415)는 직사각형으로 이루어지며 가장자리가압부(410)로부터 내측 방향으로 일정 간격 이격된다. 유로형성부가압2부(440)는 유로형성부가압1부(415)와 가장자리가압부(410)를 연결하며, 상기 유로형성부가압2부(440)를 이루는 변이 가장자리가압부(410)의 내측 변과 나란하도록 구비된다. 또한, 상기 유로형성부가압2부(440)는 유로형성부가압1부(415)와 가장자리가압부(410)를 이루는 나란한 변에 연결되어 4개가 구비된다.
유로형성부가압1부(415)와 유로형성부가압2부(440)에 의하여 분할된 제1 지그공(430)은 가장자리가압부(410)의 내측에 사각형 형태로 형성된다.
상기 파지부(460)는 제1 지그(300)의 폭방향(도면상 수평방향) 양측으로 돌출되어 구비되고, 상기 파지부(460)는 대략 4각형의 형상으로 구비된다.
상기 제2 지그통공(461)은 가장자리가압부(410)를 이루는 변의 길이 방향(도면상 상하 방향)으로 연장된 장공 형태로 형성된다.
상기 가장자리가압부(410)의 모서리에 지그결합수단(420)이 구비된다. 상기 제1 지그에 구비되는 지그결합수단은 상술된 바와 같이 제2 지그를 향하여 돌출된 볼트로 형성할 수 있고, 상기 제2지그(400)에 구비되는 지그결합수단(420)은 상기 볼트와 결합되는 너트를 이용할 수 있다.
10 : 제1판부 20 : 제2판부
21 : 가장자리부 23 : 유로부
25 : 유로형성부 25-1 : 제1유로형성부
25-3 : 제2유로형성부 27 : 결합돌기
29 : 포트결합공 30 : 포트
31 : 변형부 33 : 변형부
100 : 마스크 110 : 제1홀부
111 : 제1홀 113 : 배출유로형성부
120 : 제2홀부 121 : 제2홀
123 : 배출유로형성부 200 : 마스크
210 : 제1홀부 220 : 제2홀부
230 : 무투과층 240 : 실크
300 : 제1지그 310 : 가장자리가압부
320 : 지그결합수단 330 : 제1지그공
360 : 파지부 400 : 제2지그
410 : 가장자리가압부 415 : 유로형성부가압1부
420 : 지그결합수단 430 : 제2지그공
440 : 유로형성부가압2부 460 : 파지부

Claims (8)

  1. 판상의 제1 판부와, 가장자리를 따라 돌출된 가장자리부와 상기 가장자리부 내측으로 가장자리부 돌출 방향으로 돌출된 유로형성부와 상기 가장자리부와 유로형성부 사이에서 오목하게 함몰된 형태로 형성된 유로부로 이루어지는 제2 판부와, 상기 유로부에 일측 단부가 연통되며 타측 단부는 외측으로 돌출되며 서로 이격된 복수의 포트로 이루어지는 자동차용 냉각 장치를 제조하는 방법에 있어서;
    제1 판부와 제2 판부로 제조되는 판상의 알루미늄 판재가 준비되는 소재준비 단계와, 판상 알루미늄 판재인 소재를 제1 판부와 제2 판부의 형태로 성형하는 성형단계와, 성형된 제1 판부와 제2 판부 표면을 니켈로 도금하는 니켈도금단계와, 상기 니켈도금된 제1 판부와 제2 판부의 서로 접합되는 방향에 마스크를 설치하여 솔더페이스트를 도포하는 솔더페이스트도포 단계와, 제1 지그와 제2 지그 사이에 제1 판부와 제2 판부를 서로 접합되는 방향을 향하도록 위치시키고 제1 지그와 제2 지그를 서로 체결하는 지그체결 단계와, 상기 제1 판부와 제2 판부의 서로 접합되는 면이 가압 접촉된 상태에서 가열하여 제1 판부와 제2 판부가 가열 접합되는 가열접합 단계를 포함하며;
    상기 솔더페이스트도포 단계에서는 제2 판부의 가장자리부와 유로형성부, 제2 판부의 가장자리부나 유로형성부와 접하는 제1 판부 부분, 또는 제1 판부와 제2 판부 모두에 솔더페이스트를 도포하며;
    상기 마스크는 판상의 금속으로 이루어지고, 제2 판부의 가장자리부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제1 홀부와, 제2 판부의 유로형성부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제2 홀부가 형성되며;
    상기 제1 홀부는 관통 형성된 복수의 제1 홀과 상기 제1 홀 사이에 구비되어 제1 홀 사이로 측방 양측이 연통되도록 하는 복수의 배출유로형성부로 이루어지며, 상기 제2 홀부는 관통된 복수의 제2 홀과 상기 제2 홀 사이에 구비되어 제2 홀 사이로 측방 양측이 연통되도록 하는 배출유로형성부로 이루어져; 열접합 단계에서 제1판재와 제2판재 접합 시 솔더페이스트가 용융되며 발생한 가스가 상기 배출유로형성부에 의해 형성된 공간을 통해 측방으로 배출되도록 작용하며; 상기 마스크의 두께는 0.3∼0.7㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 소재준비 단계에서는 중공 관체인 포트가 더 준비되고; 상기 성형단계에서는 제2 판부에 포트가 삽입될 포트결합공이 천공 형성되고, 포트가 포트결합공에 삽입되고 소성가공되어 측방으로 연장된 변형부가 형성되어 포트가 포트결합공에 결합되며, 상기 솔더페이스트도포 단계에서는 포트 외경과 포트결합공 사이에도 솔더페이스트가 도포되는 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
  3. 삭제
  4. 제1 항에 있어서, 상기 마스크는 실크와 상기 실크의 하부에 적층 결합된 무투과층으로 이루어지며;
    상기 무투과층에는 제2 판부의 가장자리부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제1 홀부와, 제2 판부의 유로형성부로 솔더페이스트가 도포되도록 관통된 제2 홀부가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 무투과층의 두께는 0.3∼0.7㎜ 범위인 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
  6. 제2 항에 있어서, 상기 유로형성부는 서로 나란하며 이격되어 형성된 제1 유로형성부와, 양단이 제1 유로형성부에 각각 연결된 제2 유로형성부로 이루어지고, 상기 제1 유로형성부와 제2 유로형성부의 연결부분은 제1 유로형성부의 단부로부터 이격되며; 상기 포트결합공은 제1 유로형성부 사이이며 제2 유로형성부의 양측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 솔더페이스트는 은 3중량부, 구리 0.5중량부, 비스무트 3 중량부, 나머지가 주석과 미량원소로 이루어진 솔더분말을 포함하며; 상기 솔더분말이 용제와 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
  8. 제1 항에 있어서, 상기 제1 지그와 제2 지그는 판상의 스틸로 이루어지며,
    상기 제1 지그는 가장자리부를 가압하도록 내측에 제1 지그공이 형성되며 둘레를 따라 구비된 가장자리가압부와, 상기 가장자리가압부의 내측에 형성된 제1 지그공을 2개로 분할하도록 양단이 가장자리가압부에 연결된 막대 형태의 유로형성부가압부와, 상기 가장자리가압부의 적어도 2개의 모서리 부분에서 가장자리가압부의 변의 외측으로 일체로 구비되며 가장자리가압부와 나란하게 제1 지그통공이 형성된 파지부로 이루어지고,
    상기 제2 지그는 상기 제1 지그의 가장자리부를 가압하도록 내측에 제2 지그공이 형성되며 둘레를 따라 구비된 가장자리가압부와, 상기 가장자리가압부의 내측으로 구비되며 가장자리가압부로부터 이격된 유로형성부가압1부와, 일단은 상기 가장자리가압부에 연결되고 타측은 유로형성부가압1부에 연결된 유로형성부가압2부와, 가장자리가압부를 이루는 4개의 변 중 마주하는 2개의 변의 외측으로 구비되며 가장자리가압부를 이루는 변과 나란한 장공인 제2 지그통공이 형성된 파지부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동차용 냉각 장치 제조 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100339746B1 (ko) * 1999-12-15 2002-06-05 김진영 성형 가공용 합금판재의 크레드 제조방법
KR101305403B1 (ko) * 2011-12-30 2013-09-05 대한칼소닉주식회사 이차전지 배터리 셀의 방열판용 지그 조립체 및 이를 이용한 이차전지용 방열판의 접합 방법
KR101589931B1 (ko) * 2014-01-06 2016-01-29 희성정밀 주식회사 전기 자동차용 배터리 냉각장치
KR101589935B1 (ko) * 2014-01-06 2016-01-29 희성정밀 주식회사 전기 자동차용 배터리 냉각장치 및 그 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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