KR20180107886A - Mold apparatus for resin transfer molding of electric vehicle battery case and manufacturing method therefor - Google Patents

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KR20180107886A
KR20180107886A KR1020170036758A KR20170036758A KR20180107886A KR 20180107886 A KR20180107886 A KR 20180107886A KR 1020170036758 A KR1020170036758 A KR 1020170036758A KR 20170036758 A KR20170036758 A KR 20170036758A KR 20180107886 A KR20180107886 A KR 20180107886A
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김문기
김도현
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(주)세원물산
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Abstract

The present invention relates to a resin transfer molding (RTM) composite molding device for molding a battery case of electric cares, and a method for molding the battery case of electric cars using the same. To this end, the RTM composite molding device for molding the battery case of the electric cars comprises: a lower mold in which a carbon fiber composite material for molding the battery case of the electric car is stacked; and an upper mold coupled to or separated from the lower mold to mold the battery case between the lower molds.

Description

전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치 및 그를 이용한 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법{Mold apparatus for resin transfer molding of electric vehicle battery case and manufacturing method therefor}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an RTM composite mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle,

본 발명은, 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치 및 그를 이용한 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스 성형에 적합하며, 특히 종전과 달리 원활하게 수지를 유동시킬 수 있어서 성형 시간을 단축시킬 수 있는, 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치 및 그를 이용한 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an RTM compound mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle and a battery case forming method using the same, and more particularly, to a compact and efficient structure, The present invention relates to an RTM compound mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle and a method of molding a battery case of an electric vehicle using the same.

복합재료란 성분이나 형태가 다른 두 종류 이상의 소재가 조합되어 유효한 기능을 갖는 재료를 일컫는다.A composite material refers to a material having two or more materials having different compositions or shapes and having an effective function.

복합재료의 구성요소로는 섬유(fiber), 입자(particle), 층(lamina), 모재(matrix) 등이 있으며, 이러한 요소들로 구성된 복합재료는 일반적으로 층상 복합재료, 입자강화 복합재료, 섬유강화 복합재료 등으로 구분할 수 있다.Composite materials include fibers, particles, lamina, and matrix. Composite materials composed of these elements are generally layered composites, particle reinforced composites, fibers Reinforced composite materials, and the like.

하지만 전통적으로 복합재료라 함은 고분자 복합재료를 말하며, 섬유강화 플라스틱, 섬유강화복합재료 등과 동등한 의미로 사용되고 있다.Traditionally, composite materials are polymer composite materials, which are used in the same sense as fiber-reinforced plastics and fiber reinforced composite materials.

다만, 한편으로는 복합재료(Composite Materials)는 섬유강화 플라스틱(FRP)보다는 다소 발전된 의미를 지닌 것으로 인식되고 있다. 특히 탄소섬유, 등 고성능 보강섬유를 활용한 복합재료를 고성능 복합재료(Advanced Composite Materials)로 구분하여 사용하기도 한다.On the other hand, it is recognized that composite materials have a somewhat improved meaning than fiber reinforced plastics (FRP). In particular, composite materials using high-performance reinforcing fibers such as carbon fiber are classified into high-performance composite materials.

참고로, 섬유강화플라스틱 및 복합재료의 원재료는 보강섬유와 기지재료로 나뉠 수 있다. 복합재료의 보강재는 주로 연속섬유를 사용한다.For reference, raw materials for fiber-reinforced plastics and composites can be divided into reinforcing fibers and matrix materials. The reinforcing material of the composite material mainly uses continuous fibers.

역사적으로 볼 때, 유리섬유가 가장 오래된 보강섬유이지만 그 사용빈도 및 중요성은 탄소섬유(graphite fiber 또는 carbon fiber)가 으뜸이라고 할 수 있다. 그밖에 케블라(Kevlar)로 대표되는 아라미드(aramid)섬유가 널리 쓰이며, 이보다 사용빈도가 적은 보론(boron) 섬유와 실리콘 카바이드(silicon carbide) 등의 세라믹(ceramic)섬유 등도 쓰인다.Historically, fiberglass is the oldest reinforced fiber, but the frequency and importance of its use can be attributed to carbon fiber (graphite fiber or carbon fiber). In addition, aramid fibers typified by Kevlar are widely used, and boron fibers and ceramic fibers such as silicon carbide, which are less frequently used, are also used.

보강섬유가 하중을 견디는 요소라면 이들 각각의 섬유를 제자리에 고정시켜 구조적인 모양을 이루기 위해서는 기지재료의 필요성이 절대적이다. 또한 전단(shear)하중일 때에는 주로 기지재료가 하중을 지탱하므로 그 기계적 성질이 매우 중요하며, 파괴진행에 결정적인 영향을 미친다. 또한 대부분의 섬유가 외부요소(열, 화학물질 등)에 대해 안정되어 있으므로 이러한 외부요소에 대한 기지재료의 저항성이 중요한 경우가 많다.If the reinforcing fiber is a load-bearing element, the necessity of the base material is absolutely necessary in order to achieve a structural shape by fixing each of these fibers in place. Also, when the shear load is applied, the mechanical property of the base material is very important because it supports the load, and it has a decisive influence on the progress of fracture. Also, because most of the fibers are stable to external elements (heat, chemicals, etc.), resistance of the matrix to these external elements is often important.

기지재료로는 에폭시 수지가 최신 복합재료에 쓰이고 있으며, 아직 불포화 폴리에스테르 수지(unsaturated polyester resin)도 일반 복합재료의 상당한 부분을 차지하고 있고 고온용으로 페놀(phenol), 폴리이미드(polyimide) 수지와 알루미늄 등 금속이 쓰이며, 최근에는 열가소성 수지도 많이 사용되고 있다.Epoxy resins are used in the latest composite materials as base materials, and unsaturated polyester resins are still a large part of general composites. Phenol, polyimide resin and aluminum Etc., and in recent years, thermoplastic resins have also been widely used.

재료의 효율적인 조합에 의하여 높은 무게비 강도 및 강성도 뿐만 아니라, 여러 가지 우수한 재료특성을 가질 수 있는 복합재료는 그 특성을 효과적으로 활용함으로써 기존재료를 대체하고 있으며, 더 나아가서 기술의 혁신에 상승적인 역할을 하고 있다는 점에서 특히 주목할 만하다.Due to the efficient combination of materials, composites which can have high weight-ratio strength and stiffness as well as various excellent material properties can be used as substitutes for existing materials by effectively utilizing their characteristics, and furthermore play a synergistic role in technological innovation It is especially noteworthy that it is.

복합재료의 사용은 성능과 생산성으로 이어지는 중요한 이점을 가져다준다. 예를 들면, 복합재료는 설계의 유연성으로 복합재료의 물성을 조절할 수 있어서 새로운 설계개념을 실현시킬 수 있는 유일한 재료가 되기도 한다. 따라서 현재까지 개발된 플라스틱 수지 복합재료, 금속 복합재료, 세라믹 복합재료, 탄소/탄소 복합재료 등이 항공우주, 자동차, 스포츠, 산업기계, 의료기기, 군수용품, 건축 및 토목자재에 이르기까지 다양하게 응용되고 있다.The use of composites has important advantages that lead to performance and productivity. For example, the flexibility of design allows composites to control the properties of composites, making them the only material that can realize new design concepts. Therefore, it is possible to make a wide variety of plastic resin composite materials, metal composite materials, ceramic composite materials and carbon / carbon composite materials, which have been developed so far, in aerospace, automobile, sports, industrial machinery, medical equipment, military supplies, Has been applied.

한편, 복합재료를 성형하는 방법은 여러 가지가 있는데, 고분자 물질을 기지로 하는 복합재료의 성형방법으로는, 오토클레이브(Autoclave) 성형법, 진공백 성형법(Vacuum Bag Molding), 압축성형법(Compression Molding), 필라멘트 와인딩(Filament Winding), SMC 성형법(Sheet Molding Compound) 또는 BMC 성형법(Bulk Molding Compound), RTM 성형법(Resin Transfer Molding), 인발 성형법(Pultrusion), 열프레스 성형법 등이 있고, 금속 복합재료의 성형방법으로는 진공흡입 주조법(Vacuum infiltration casting), 액상 융착법(liquid metal pressing) 등이 있다.Meanwhile, there are various methods of molding a composite material. Examples of a molding method of a composite material based on a polymer material include an autoclave molding method, a vacuum bag molding method, a compression molding method, Filament winding, SMC molding method or BMC molding method, RTM molding method (Resin transfer molding), Pultrusion molding method, hot press molding method, Vacuum infiltration casting, liquid metal pressing and so on are available.

이상 설명한 바와 같은 탄소섬유 복합소재의 활용은 점차 늘어나는 추세에 있다. 예컨대, 최근 들어 전기자동차용 배터리의 비중이 점차 높아지면서 배터리 케이스가 종전의 스틸(steel)에서 탄소섬유 복합소재로 바뀌고 있다.The utilization of the carbon fiber composite material as described above is gradually increasing. For example, in recent years, as the weight of an electric vehicle battery gradually increases, a battery case is transformed from a conventional steel to a carbon fiber composite material.

앞서 기술한 것처럼 탄소섬유 복합소재는 제품, 즉 배터리 케이스의 경량화 및 고강도(안정성 확보)를 제공할 수 있음은 물론 그 외에도 전자파, 내열성능 등을 제공할 수 있기 때문에 스틸의 대체 재료로 널리 활용되고 있다.As described above, the carbon fiber composite material is widely used as a substitute material of steel because it can provide light weight and high strength (stability) of a product, that is, a battery case, as well as electromagnetic wave and heat resistance have.

이와 같은 탄소섬유 복합소재를 이용해서 예컨대, 배터리 케이스를 제조하고자 할 때는 전술한 성형법들 중의 하나인 RTM(resin transfer molding) 성형, 즉 수지 주입 방식의 성형법이 사용될 수 있으며, 이때는 RTM 성형법을 수행하기 위한 RTM 성형용 복합금형이 전용으로 사용될 수 있다.In order to manufacture a battery case using such a carbon fiber composite material, for example, RTM (resin transfer molding) molding, that is, resin injection molding, which is one of the molding methods described above, may be used. In this case, Can be used exclusively for RTM molding.

RTM 성형은 밀폐형을 이용하는 수지 주입 방식으로써 모양을 만든 후, 수지를 주입하여 경화시키는 방법을 사용한다.RTM molding is a resin injection method using a closed type, making a shape, and then injecting resin to harden it.

이와 같은 RTM 성형은 제품, 예컨대 배터리 케이스의 양산에 적절하여 마무리가 깨끗하고 치수정밀도가 높은 장점을 제공할 수 있는 것으로 알려지고 있다.It is known that such RTM molding is suitable for mass production of a product, for example, a battery case, and can provide a clean finish and high dimensional accuracy.

하지만, 현재 알려져 있는 기존의 RTM 성형용 복합금형의 경우, 그 구조적인 한계로 인해 수지 유동에 어려움이 많고, 이로 인해 성형 시간이 길어질 수밖에 없기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스 성형에 적합하지 않다는 점을 고려해볼 때, 이러한 사항을 전반적으로 해결하기 위한 RTM 복합 금형장치에 대한 필요성이 대두된다.However, in the case of a known conventional RTM molding compound mold, it is considered that it is not suitable for forming the battery case of an electric vehicle because it is difficult to flow the resin due to the structural limitations thereof and thus the molding time is long. There is a need for an RTM composite mold apparatus to solve these problems as a whole.

대한민국특허청 출원번호 제20-2005-0036184호Korea Patent Office Application No. 20-2005-0036184 대한민국특허청 출원번호 제20-2010-0000137호Korea Patent Office Application No. 20-2010-0000137 대한민국특허청 출원번호 제20-2011-0011630호Korea Patent Office Application No. 20-2011-0011630 대한민국특허청 출원번호 제20-2013-0004775호Korea Patent Office Application No. 20-2013-0004775

본 발명의 목적은, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스 성형에 적합하며, 특히 종전과 달리 원활하게 수지를 유동시킬 수 있어서 성형 시간을 단축시킬 수 있는, 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치 및 그를 이용한 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a battery case molding method for an electric vehicle which is suitable for forming a battery case of an electric vehicle because it has a compact and efficient structure and can smoothly flow the resin smoothly, And a method of molding a battery case of an electric vehicle using the same.

상기 목적은, 전기자동차의 배터리 케이스 성형을 위한 탄소섬유 복합소재가 적층되는 하부 금형; 및 상기 하부 금형과 결합 또는 분리 가능하며, 상기 하부 금형과의 사이에서 상기 배터리 케이스가 형성되도록 하는 상부 금형을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치에 의해 달성된다.The object of the present invention is achieved by a method of manufacturing a battery case, comprising: a lower mold in which a carbon fiber composite material for forming a battery case of an electric vehicle is stacked; And an upper mold coupled to or detachable from the lower mold and allowing the battery case to be formed between the upper mold and the lower mold. The present invention also provides an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle.

상기 하부 금형은, 터널이 형성되는 하부 금형 바디; 상기 하부 금형 바디와의 사이에 단차가 형성되게 상기 하부 금형 바디에 돌출되게 형성되며, 상기 탄소섬유 복합소재가 적층되는 복합소재 적층용 융기부; 및 상기 복합소재 적층용 융기부의 일측에서 삼각형 형상으로 돌출되는 삼각 돌출부를 포함하며, 상기 하부 금형 바디의 단부에는 수지를 가열하기 위한 가열유닛이 장착되는 가열유닛 장착부가 상기 터널의 둘레 방향을 따라 역 U자 형태로 배열될 수 있다.The lower mold includes a lower mold body in which a tunnel is formed; A protrusion protruding from the lower mold body to form a step between the lower mold body and the carbon fiber composite material; And a triangular protrusion protruding in a triangular shape from one side of the composite material lamination ridge portion, wherein a heating unit mounting portion to which a heating unit for heating the resin is mounted is disposed at an end of the lower mold body in a circumferential direction of the tunnel Can be arranged in U-shape.

상기 상부 금형은, 상부 금형 바디; 상기 상부 금형 바디 내에 형성되며, 상기 하부 금형의 복합소재 적층용 융기부가 형합되는 융기부 형합부; 상기 융기부 형합부의 벽면에 형성되되 상기 삼각 돌출부가 형합되는 돌출부 형합부; 상기 하부 금형 바디와 접하는 상기 상부 금형 바디에 형성되되 진공이 해제되지 않도록 이중으로 기밀유지시키는 진공용 이중 고무 패킹라인; 상기 상부 금형 바디의 측면에 형성되되 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 압력을 감지하는 압력센서가 장착되는 압력센서 장착부; 상기 상부 금형 바디의 일단부에 형성되는 수지 주입부; 및 상기 상부 금형 바디에 형성되되 상기 수지 주입부에서 공급되는 수지가 주입되는 수지 주입라인을 포함하며, 상기 수지 주입라인은 상기 상부 금형 바디의 양측에 형성되는 양측 주입부로 주입된 후, 중앙에 형성되는 중앙 토출부로 토출되는 경로를 형성할 수 있다.The upper mold includes an upper mold body; A protruding portion formed in the upper mold body, the protruding portion forming a protrusion of the lower mold; A protruding portion formed on a wall surface of the protruding portion, the protruding portion being formed with the protruding portion; A double rubber packing line for vacuum which is formed on the upper mold body in contact with the lower mold body and which is double hermetically sealed so that the vacuum is not released; A pressure sensor mounting unit mounted on a side surface of the upper mold body and equipped with a pressure sensor for sensing a pressure of the molding space between the lower mold and the upper mold; A resin injection unit formed at one end of the upper mold body; And a resin injection line through which the resin supplied from the resin injection unit is injected into the upper mold body, the resin injection line being injected into both side injection units formed on both sides of the upper mold body, A path can be formed which is discharged to the central discharge portion.

상기 압력센서의 센싱신호에 기초하여 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 상기 가열유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함할 수 있다.And a controller for controlling the degree of vacuum of the molding space between the lower mold and the upper mold based on the sensing signal of the pressure sensor and controlling the injection amount and speed of the resin and the operation of the heating unit .

상기 목적은, 전기자동차의 배터리 케이스 성형을 위한 탄소섬유 복합소재가 적층되는 하부 금형; 및 상기 하부 금형과 결합 또는 분리 가능하며, 상기 하부 금형과의 사이에서 상기 배터리 케이스가 형성되도록 하는 상부 금형을 포함하며, 상기 하부 금형은, 터널이 형성되는 하부 금형 바디; 상기 하부 금형 바디와의 사이에 단차가 형성되게 상기 하부 금형 바디에 돌출되게 형성되며, 상기 탄소섬유 복합소재가 적층되는 복합소재 적층용 융기부; 및 상기 복합소재 적층용 융기부의 일측에서 삼각형 형상으로 돌출되는 삼각 돌출부를 포함하며, 상기 하부 금형 바디의 단부에는 수지를 가열하기 위한 가열유닛이 장착되는 가열유닛 장착부가 상기 터널의 둘레 방향을 따라 역 U자 형태로 배열되며, 상기 상부 금형은, 상부 금형 바디; 상기 상부 금형 바디 내에 형성되며, 상기 하부 금형의 복합소재 적층용 융기부가 형합되는 융기부 형합부; 상기 융기부 형합부의 벽면에 형성되되 상기 삼각 돌출부가 형합되는 돌출부 형합부; 상기 하부 금형 바디와 접하는 상기 상부 금형 바디에 형성되되 진공이 해제되지 않도록 이중으로 기밀유지시키는 진공용 이중 고무 패킹라인; 상기 상부 금형 바디의 측면에 형성되되 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 압력을 감지하는 압력센서가 장착되는 압력센서 장착부; 및 상기 상부 금형 바디에 형성되되 외부에서 공급되는 수지가 주입되는 수지 주입라인을 포함하며, 상기 수지 주입라인은 상기 상부 금형 바디의 양측에 형성되는 양측 주입부로 주입된 후, 중앙에 형성되는 중앙 토출부로 토출되는 경로를 형성하며, 상기 압력센서의 센싱신호에 기초하여 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 상기 가열유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치에 의해서도 달성된다.The object of the present invention is achieved by a method of manufacturing a battery case, comprising: a lower mold in which a carbon fiber composite material for forming a battery case of an electric vehicle is stacked; And an upper mold coupled to or detachable from the lower mold to allow the battery case to be formed between the lower mold and the lower mold, wherein the lower mold includes a lower mold body in which a tunnel is formed; A protrusion protruding from the lower mold body to form a step between the lower mold body and the carbon fiber composite material; And a triangular protrusion protruding in a triangular shape from one side of the composite material lamination ridge portion, wherein a heating unit mounting portion to which a heating unit for heating the resin is mounted is disposed at an end of the lower mold body in a circumferential direction of the tunnel Wherein the upper mold comprises: an upper mold body; A protruding portion formed in the upper mold body, the protruding portion forming a protrusion of the lower mold; A protruding portion formed on a wall surface of the protruding portion, the protruding portion being formed with the protruding portion; A double rubber packing line for vacuum which is formed on the upper mold body in contact with the lower mold body and which is double hermetically sealed so that the vacuum is not released; A pressure sensor mounting unit mounted on a side surface of the upper mold body and equipped with a pressure sensor for sensing a pressure of the molding space between the lower mold and the upper mold; And a resin injection line which is formed in the upper mold body and into which resin supplied from the outside is injected. The resin injection line is injected into both side injection parts formed on both sides of the upper mold body, And controls the degree of vacuum of the molding space between the lower mold and the upper mold based on the sensing signal of the pressure sensor and controls the injection amount and speed of the resin and the operation of the heating unit The present invention also provides an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle.

상기 목적은, 전기자동차의 배터리 케이스 성형을 위한 탄소섬유 복합소재를 하부 금형에 적층시키는 탄소섬유 복합소재의 하부 금형 적층단계; 상기 하부 금형에 상부 금형을 닫아 결합시키는 상부 금형 결합단계; 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간을 진공 유지시키는 진공 유지단계; 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간으로 수지를 주입하는 수지 주입단계; 상기 하부 금형에 결합되는 가열유닛을 통해 주입되는 수지를 가열하는 수지 가열단계; 가열된 수지를 경화시키는 수지 경화단계; 경화 후, 상기 상부 금형을 탈형시키는 상부 금형 탈형단계; 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이에서 성형된 성형제품을 취출하는 성형제품 취출단계; 및 취출된 상기 성형제품을 도면에 맞게 트림 가공하여 상기 배터리 케이스로 제조 완료하는 배터리 케이스 제조 완료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법에 의해서도 달성된다.The object of the present invention is achieved by a method of manufacturing a battery case, comprising the steps of: stacking a carbon fiber composite material for forming a battery case of an electric vehicle on a lower mold; An upper mold coupling step of closing and coupling the upper mold to the lower mold; A vacuum holding step of holding a molding space between the lower mold and the upper mold in a vacuum; A resin injection step of injecting resin into a molding space between the lower mold and the upper mold; A resin heating step of heating the resin injected through the heating unit coupled to the lower mold; A resin curing step of curing the heated resin; An upper mold removal step of removing the upper mold after curing; A step of taking out a molded product formed between the lower mold and the upper mold; And completing the manufacture of the battery case by trimming the molded product taken out according to the drawing to complete the manufacture of the battery case.

본 발명에 따르면, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스 성형에 적합하며, 특히 종전과 달리 원활하게 수지를 유동시킬 수 있어서 성형 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since it has a compact and efficient structure, it is suitable for forming a battery case of an electric vehicle, and in particular, it is possible to flow the resin smoothly unlike the conventional case, thereby shortening the molding time.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 반대편 사시도이다.
도 4는 하부 금형의 사시도이다.
도 5는 상부 금형의 사시도이다.
도 6은 도 5에 대한 다른 각도의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치의 제어블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치를 이용한 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법의 플로차트이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 9의 제어블록도이다.
1 is a perspective view of an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of FIG.
Figure 3 is an opposite perspective view of Figure 2;
4 is a perspective view of the lower mold.
5 is a perspective view of the upper mold.
Figure 6 is a perspective view of another angle to Figure 5;
7 is a control block diagram of an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
8 is a flow chart of a method of forming a battery case of an electric vehicle using an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view of an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to another embodiment of the present invention.
Fig. 10 is a control block diagram of Fig. 9. Fig.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 명세서에서, 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.In the present specification, the present embodiment is provided to complete the disclosure of the present invention and to fully disclose the scope of the invention to a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. And the present invention is only defined by the scope of the claims.

따라서 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.

명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 그리고 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. And (used) terms used herein are for the purpose of illustrating embodiments and are not intended to limit the invention.

본 명세서에서, 단수형은 문어구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작(작용)은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified. Also, components and acts referred to as " comprising (or comprising) " do not exclude the presence or addition of one or more other components and operations.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

또한 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치의 사시도, 도 2는 도 1의 분해 사시도, 도 3은 도 2의 반대편 사시도, 도 4는 하부 금형의 사시도, 도 5는 상부 금형의 사시도, 도 6은 도 5에 대한 다른 각도의 사시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치의 제어블록도, 그리고 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치를 이용한 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법의 플로차트이다.Fig. 1 is a perspective view of an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an exploded perspective view of Fig. 1, Fig. 3 is an opposite perspective view of Fig. Fig. 5 is a perspective view of an upper mold, Fig. 6 is a perspective view of another angle with respect to Fig. 5, Fig. 7 is a control block diagram of an RTM compound mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention, 8 is a flowchart of a method of forming a battery case of an electric vehicle using an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.

이들 도면을 참조하면, 본 발명은 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스(C) 성형에 적합하며, 특히 종전과 달리 원활하게 수지를 유동시킬 수 있어서 성형 시간을 단축시킬 수 있도록 한 것이다.Referring to these figures, the present invention has a compact and efficient structure, which is suitable for molding a battery case (C) of an electric vehicle, and can smoothly flow the resin, unlike the prior art, .

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 발명에 따른 RTM 복합 금형장치는 전기자동차의 배터리 케이스(C) 성형을 위한 탄소섬유 복합소재가 적층되는 하부 금형(110)과, 하부 금형(110)과 결합 또는 분리 가능하며, 하부 금형(110)과의 사이에서 배터리 케이스(C)가 형성되도록 하는 상부 금형(130)을 포함할 수 있다.The RTM multiple mold apparatus according to the present invention which can provide such an effect is provided with a lower mold 110 in which a carbon fiber composite material for forming a battery case C of an electric vehicle is stacked, And an upper mold 130 for forming a battery case C with the lower mold 110.

하부 금형(110)은 터널(112)이 형성되는 하부 금형 바디(111)와, 하부 금형 바디(111)와의 사이에 단차가 형성되게 하부 금형 바디(111)에 돌출되게 형성되며, 탄소섬유 복합소재가 적층되는 복합소재 적층용 융기부(113)와, 복합소재 적층용 융기부(113)의 일측에서 삼각형 형상으로 돌출되는 삼각 돌출부(114)를 포함할 수 있다.The lower mold 110 protrudes from the lower mold body 111 so as to form a step between the lower mold body 111 and the lower mold body 111 where the tunnel 112 is formed, And a triangular protrusion 114 protruding in a triangular shape from one side of the composite material lamination protrusion 113. The triangular protrusion 114 may be formed of a metal material.

하부 금형 바디(111)의 단부에는 수지를 가열하기 위한 가열유닛(150)이 장착되는 가열유닛 장착부(115)가 마련된다. 이때, 가열유닛 장착부(115)는 터널(112)의 둘레 방향을 따라 역 U자 형태로 배열될 수 있다. 따라서 원활한 수지의 가열 작용을 이끌어낼 수 있다.A heating unit mounting portion 115 is provided at an end of the lower mold body 111 to mount a heating unit 150 for heating the resin. At this time, the heating unit mounting portion 115 may be arranged in an inverted U-shape along the circumferential direction of the tunnel 112. Therefore, a heating effect of a smooth resin can be obtained.

상부 금형(130)은 상부 금형 바디(131)와, 상부 금형 바디(131) 내에 형성되며, 하부 금형(110)의 복합소재 적층용 융기부(113)가 형합되는 융기부 형합부(132)와, 융기부 형합부(132)의 벽면에 형성되되 삼각 돌출부(114)가 형합되는 돌출부 형합부(133)와, 상부 금형 바디(131)에 형성되는 진공용 이중 고무 패킹라인(134)과, 상부 금형 바디(131)의 측면에 형성되되 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이의 성형공간에 대한 압력을 감지하는 압력센서(160)가 장착되는 압력센서 장착부(135)와, 상부 금형 바디(131)의 일단부에 형성되는 수지 주입부(136)와, 상부 금형 바디(131)에 형성되되 수지 주입부(136)에서 공급되는 수지가 주입되는 수지 주입라인(137)을 포함할 수 있다. 수지 주입라인(137)은 상부 금형 바디(131)에 연속적으로 배치된다.The upper mold 130 includes an upper mold body 131 and a protrusion 132 formed in the upper mold body 131 and formed with the composite material stacking protrusion 113 of the lower mold 110, A protruding portion 133 formed on a wall surface of the protruding portion 132 and formed with a triangular protrusion 114 and a double rubber packing line 134 for vacuum formed on the upper mold body 131, A pressure sensor mounting portion 135 formed on a side surface of the mold body 131 and mounted with a pressure sensor 160 for sensing a pressure of the molding space between the lower mold 110 and the upper mold 130, A resin injection unit 136 formed at one end of the mold 131 and a resin injection line 137 formed in the upper mold body 131 and into which a resin supplied from the resin injection unit 136 is injected . The resin injection line 137 is continuously arranged in the upper mold body 131.

진공용 이중 고무 패킹라인(134)은 하부 금형 바디(111)와 접하는 상부 금형 바디(131)에 형성되되 진공이 해제되지 않도록 이중으로 기밀유지시키는 역할을 한다.The vacuum double rubber packing line 134 is formed in the upper mold body 131 which is in contact with the lower mold body 111 and serves to double seal the vacuum mold so that the vacuum is not released.

본 실시예처럼 진공용 이중 고무 패킹라인(134)이 적용됨으로써 기밀유지된 상태에서 수지 주입이 진행되고, 가열 및 경화됨으로써 양질의 배터리 케이스(C)를 성형할 수 있다.By applying the double rubber packing line for vacuum (134) as in the present embodiment, resin injection is progressed while being kept air-tight, heated and cured, so that a battery case (C) of good quality can be formed.

한편, 본 발명에서 수지 주입라인(137)은 상부 금형 바디(131)의 양측에 형성되는 양측 주입부(138)로 주입된 후, 중앙에 형성되는 중앙 토출부(139)로 토출되는 경로를 형성한다. 즉 수지 주입부(136)에서 주입되는 수지는 양측 주입부(138)로 주입되면서 고르게 퍼진 후, 중앙에 형성되는 중앙 토출부(139)로 토출된다. 따라서 원활한 수지 주입이 진행될 수 있다.In the present invention, the resin injection line 137 is injected into both side injection parts 138 formed on both sides of the upper mold body 131, and then formed into a path to be discharged to the central discharge part 139 formed at the center do. That is, the resin injected from the resin injecting part 136 is injected into the both-side injecting part 138 and spreads to the central discharging part 139 formed at the center. Therefore, the resin injection can proceed smoothly.

한편, 본 발명에 따른 RTM 복합 금형장치에는 컨트롤러(180)가 더 배치된다. 컨트롤러(180)는 압력센서(160)의 센싱신호에 기초하여 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 가열유닛(150)의 동작을 컨트롤한다.Meanwhile, the controller 180 is further disposed in the RTM multiple mold apparatus according to the present invention. The controller 180 controls the degree of vacuum of the molding space between the lower mold 110 and the upper mold 130 based on the sensing signal of the pressure sensor 160 and controls the injection amount and the speed of the resin, ).

이러한 역할을 수행하는 컨트롤러(180)는 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.The controller 180 performing such a role may include a central processing unit 181 (CPU), a memory 182 (MEMORY), and a support circuit 183 (SUPPORT CIRCUIT).

중앙처리장치(181)는 본 실시예에서 압력센서(160)의 센싱신호에 기초하여 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 가열유닛(150)의 동작을 컨트롤하기 위해서 산업적으로 적용될 수 있는 다양한 컴퓨터 프로세서들 중 하나일 수 있다.The central processing unit 181 controls the degree of vacuum for the molding space between the lower mold 110 and the upper mold 130 based on the sensing signal of the pressure sensor 160 in the present embodiment, And the heating unit 150. In this case, the temperature of the heating unit 150 may vary depending on the type of the computer.

메모리(182, MEMORY)는 중앙처리장치(181)와 연결된다. 메모리(182)는 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체로서 로컬 또는 원격지에 설치될 수 있으며, 예를 들면 랜덤 액세스 메모리(RAM), ROM, 플로피 디스크, 하드 디스크 또는 임의의 디지털 저장 형태와 같이 쉽게 이용가능한 적어도 하나 이상의 메모리일 수 있다.The memory 182 (MEMORY) is connected to the central processing unit 181. The memory 182 may be a computer readable recording medium and may be located locally or remotely and may be any of various types of storage devices, including, for example, random access memory (RAM), ROM, floppy disk, hard disk, May be at least one or more memories.

서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)는 중앙처리장치(181)와 결합되어 프로세서의 전형적인 동작을 지원한다. 이러한 서포트 회로(183)는 캐시, 파워 서플라이, 클록 회로, 입/출력 회로, 서브시스템 등을 포함할 수 있다.The support circuit 183 (SUPPORT CIRCUIT) is coupled with the central processing unit 181 to support the typical operation of the processor. The support circuit 183 may include a cache, a power supply, a clock circuit, an input / output circuit, a subsystem, and the like.

본 실시예에서 컨트롤러(180)는 압력센서(160)의 센싱신호에 기초하여 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 가열유닛(150)의 동작을 컨트롤하는데, 이러한 일련의 프로세스 등은 메모리(182)에 저장될 수 있다. 전형적으로는 소프트웨어 루틴이 메모리(182)에 저장될 수 있다. 소프트웨어 루틴은 또한 다른 중앙처리장치(미도시)에 의해서 저장되거나 실행될 수 있다.The controller 180 controls the degree of vacuum of the molding space between the lower mold 110 and the upper mold 130 on the basis of the sensing signal of the pressure sensor 160, And controls the operation of the heating unit 150, and this series of processes and the like can be stored in the memory 182. [ Typically, a software routine may be stored in the memory 182. The software routines may also be stored or executed by other central processing units (not shown).

본 발명에 따른 프로세스는 소프트웨어 루틴에 의해 실행되는 것으로 설명하였지만, 본 발명의 프로세스들 중 적어도 일부는 하드웨어에 의해 수행되는 것도 가능하다. 이처럼, 본 발명의 프로세스들은 컴퓨터 시스템 상에서 수행되는 소프트웨어로 구현되거나 또는 집적 회로와 같은 하드웨어로 구현되거나 또는 소프트웨어와 하드웨어의 조합에 의해서 구현될 수 있다.Although processes according to the present invention are described as being performed by software routines, it is also possible that at least some of the processes of the present invention may be performed by hardware. As such, the processes of the present invention may be implemented in software executed on a computer system, or in hardware such as an integrated circuit, or in combination of software and hardware.

이하, 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a battery case forming method of an electric vehicle will be described.

우선, 전기자동차의 배터리 케이스(C) 성형을 위한 탄소섬유 복합소재를 하부 금형(110)에 적층시킨다(S11). 이후, 하부 금형(110)에 상부 금형(130)을 닫아 결합시킨다(S12).First, a carbon fiber composite material for forming a battery case (C) of an electric vehicle is laminated on a lower mold 110 (S11). Thereafter, the upper mold 130 is closed and joined to the lower mold 110 (S12).

상부 금형(130)을 닫아 결합시키고 나서 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이의 성형공간을 진공 유지시킨다(S13). 그리고는 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이의 성형공간으로 수지를 주입한다(S14).After the upper mold 130 is closed, the molding space between the lower mold 110 and the upper mold 130 is vacuum-maintained (S13). Then, resin is injected into the molding space between the lower mold 110 and the upper mold 130 (S14).

다음, 하부 금형(110)에 결합되는 가열유닛(150)을 통해 주입되는 수지를 가열한다(S15). 그리고는 가열된 수지를 경화시킨다(S16). 수지의 경화가 완료되면, 상부 금형(130)을 탈형시킨다(S17).Next, the resin injected through the heating unit 150 coupled to the lower mold 110 is heated (S15). Then, the heated resin is cured (S16). When curing of the resin is completed, the upper mold 130 is demolded (S17).

다음, 하부 금형(110)과 상부 금형(130) 사이에서 성형된 성형제품을 취출한다(S18). 그런 다음, 취출된 성형제품을 도면에 맞게 트림 가공하여 배터리 케이스(C)로 제조 완료함으로써(S19), 공정이 간단하게 마무리될 수 있다.Next, the molded product formed between the lower mold 110 and the upper mold 130 is taken out (S18). Then, the molded product taken out is trimmed according to the drawing to complete the manufacture of the battery case C (S19), so that the process can be simply finished.

이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 발명에 따르면, 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스 성형에 적합하며, 특히 종전과 달리 원활하게 수지를 유동시킬 수 있어서 성형 시간을 단축시킬 수 있게 된다.According to the present invention having the structure and function as described above, since it has a compact and efficient structure, it is suitable for forming a battery case of an electric vehicle. In particular, it is possible to smoothly flow resin, do.

도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치의 분해 사시도이고, 도 10은 도 9의 제어블록도이다.FIG. 9 is an exploded perspective view of an RTM multiple mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle according to another embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a control block diagram of FIG.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 RTM 복합 금형장치 역시, 전기자동차의 배터리 케이스(C) 성형을 위한 탄소섬유 복합소재가 적층되는 하부 금형(210)과, 하부 금형(210)과 결합 또는 분리 가능하며, 하부 금형(210)과의 사이에서 배터리 케이스(C)가 형성되도록 하는 상부 금형(130)과, 컨트롤러(280)를 포함할 수 있다.Referring to these figures, the RTM compound mold apparatus according to the present embodiment also includes a lower mold 210 in which a carbon fiber composite material for forming a battery case C of an electric vehicle is stacked, An upper mold 130 and a controller 280 for separating the battery case C from the lower mold 210 and forming a battery case C therebetween.

이와 같은 구조에서 하부 금형(210)에는 상부 금형(130)과의 형합을 위해 형합용 돌기(217)가 둘레방향을 따라 배치된다. 이때, 형합용 돌기(217)는 절두원추형 형상을 가짐으로써, 상부 금형(130)과의 형합이 원활해질 수 있게끔 한다.In this structure, the lower mold 210 is provided with a mold protrusion 217 along the circumferential direction for molding with the upper mold 130. At this time, the mold-gathering protrusion 217 has a frusto-conical shape, so that the molding with the upper mold 130 can be smoothly performed.

그리고 본 실시예에 따른 RTM 복합 금형장치에는 진공정도 감지부(265)가 마련된다. 진공정도 감지부(265)는 하부 금형(210)과 상부 금형(130) 사이에 형성되는 진공정도를 감지하는데, 기준값보다 작게 감지되면 컨트롤러(280)가 알림유닛(290)이 동작되도록 컨트롤함으로써 다시 조정된 후, 작업이 진행될 수 있도록 할 수 있다.The vacuum degree detecting unit 265 is provided in the RTM combined metal mold apparatus according to the present embodiment. The vacuum degree sensing unit 265 detects the degree of vacuum formed between the lower mold 210 and the upper mold 130. When the vacuum degree sensing unit 265 senses a vacuum level lower than a reference value, the controller 280 controls the notification unit 290 to operate After adjustment, the work can be made to proceed.

본 실시예가 적용되더라도 콤팩트하면서도 효율적인 구조를 가지기 때문에 전기자동차의 배터리 케이스 성형에 적합하며, 특히 종전과 달리 원활하게 수지를 유동시킬 수 있어서 성형 시간을 단축시킬 수 있다.Even if the present embodiment is applied, it has a compact and efficient structure, which is suitable for forming a battery case of an electric vehicle. In particular, it is possible to smoothly flow the resin unlike the conventional case, thereby shortening the molding time.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. It is therefore intended that such modifications or alterations be within the scope of the claims appended hereto.

110 : 하부 금형 111 : 하부 금형 바디
112 : 터널 113 : 복합소재 적층용 융기부
114 : 삼각 돌출부 115 : 가열유닛 장착부
130 : 상부 금형 131 : 상부 금형 바디
132 : 융기부 형합부 133 : 돌출부 형합부
134 : 진공용 이중 고무 패킹라인 135 : 압력센서 장착부
136 : 수지 주입부 137 : 수지 주입라인
138 : 양측 주입부 139 : 중앙 토출부
150 : 가열유닛 160 : 압력센서
180 : 컨트롤러
110: lower mold 111: lower mold body
112: Tunnel 113: Ridge for composite material stacking
114: triangular projection 115: heating unit mounting portion
130: upper mold 131: upper mold body
132: ridge-shaped mating portion 133:
134: double rubber packing line for vacuum 135: pressure sensor mounting part
136: resin injection part 137: resin injection line
138: Both side injection part 139: Central discharge part
150: heating unit 160: pressure sensor
180: controller

Claims (6)

전기자동차의 배터리 케이스 성형을 위한 탄소섬유 복합소재가 적층되는 하부 금형; 및
상기 하부 금형과 결합 또는 분리 가능하며, 상기 하부 금형과의 사이에서 상기 배터리 케이스가 형성되도록 하는 상부 금형을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치.
A lower mold in which a carbon fiber composite material for forming a battery case of an electric vehicle is stacked; And
And an upper mold coupled to or separable from the lower mold to form the battery case between the lower mold and the lower mold.
제1항에 있어서,
상기 하부 금형은,
터널이 형성되는 하부 금형 바디;
상기 하부 금형 바디와의 사이에 단차가 형성되게 상기 하부 금형 바디에 돌출되게 형성되며, 상기 탄소섬유 복합소재가 적층되는 복합소재 적층용 융기부; 및
상기 복합소재 적층용 융기부의 일측에서 삼각형 형상으로 돌출되는 삼각 돌출부를 포함하며,
상기 하부 금형 바디의 단부에는 수지를 가열하기 위한 가열유닛이 장착되는 가열유닛 장착부가 상기 터널의 둘레 방향을 따라 역 U자 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치.
The method according to claim 1,
The lower mold,
A lower mold body in which a tunnel is formed;
A protrusion protruding from the lower mold body to form a step between the lower mold body and the carbon fiber composite material; And
And a triangular protrusion protruding in a triangular shape from one side of the composite material lamination ridge portion,
Wherein a heating unit mounting portion to which a heating unit for heating the resin is mounted is arranged in an inverted U-shape along the circumferential direction of the tunnel, at an end of the lower mold body, .
제2항에 있어서,
상기 상부 금형은,
상부 금형 바디;
상기 상부 금형 바디 내에 형성되며, 상기 하부 금형의 복합소재 적층용 융기부가 형합되는 융기부 형합부;
상기 융기부 형합부의 벽면에 형성되되 상기 삼각 돌출부가 형합되는 돌출부 형합부;
상기 하부 금형 바디와 접하는 상기 상부 금형 바디에 형성되되 진공이 해제되지 않도록 이중으로 기밀유지시키는 진공용 이중 고무 패킹라인;
상기 상부 금형 바디의 측면에 형성되되 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 압력을 감지하는 압력센서가 장착되는 압력센서 장착부;
상기 상부 금형 바디의 일단부에 형성되는 수지 주입부; 및
상기 상부 금형 바디에 형성되되 상기 수지 주입부에서 공급되는 수지가 주입되는 수지 주입라인을 포함하며,
상기 수지 주입라인은 상기 상부 금형 바디의 양측에 형성되는 양측 주입부로 주입된 후, 중앙에 형성되는 중앙 토출부로 토출되는 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치.
3. The method of claim 2,
The upper mold includes:
Upper mold body;
A protruding portion formed in the upper mold body, the protruding portion forming a protrusion of the lower mold;
A protruding portion formed on a wall surface of the protruding portion, the protruding portion being formed with the protruding portion;
A double rubber packing line for vacuum which is formed on the upper mold body in contact with the lower mold body and which is double hermetically sealed so that the vacuum is not released;
A pressure sensor mounting unit mounted on a side surface of the upper mold body and equipped with a pressure sensor for sensing a pressure of the molding space between the lower mold and the upper mold;
A resin injection unit formed at one end of the upper mold body; And
And a resin injection line which is formed in the upper mold body and into which the resin supplied from the resin injection unit is injected,
Wherein the resin injection line forms a path to be injected into both side injection parts formed on both sides of the upper mold body and then discharged to the central injection part formed at the center.
제3항에 있어서,
상기 압력센서의 센싱신호에 기초하여 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 상기 가열유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치.
The method of claim 3,
And a controller for controlling the degree of vacuum of the molding space between the lower mold and the upper mold based on the sensing signal of the pressure sensor and controlling the injection amount and speed of the resin and the operation of the heating unit The RTM composite mold apparatus for molding a battery case of an electric vehicle.
전기자동차의 배터리 케이스 성형을 위한 탄소섬유 복합소재가 적층되는 하부 금형; 및
상기 하부 금형과 결합 또는 분리 가능하며, 상기 하부 금형과의 사이에서 상기 배터리 케이스가 형성되도록 하는 상부 금형을 포함하며,
상기 하부 금형은,
터널이 형성되는 하부 금형 바디;
상기 하부 금형 바디와의 사이에 단차가 형성되게 상기 하부 금형 바디에 돌출되게 형성되며, 상기 탄소섬유 복합소재가 적층되는 복합소재 적층용 융기부; 및
상기 복합소재 적층용 융기부의 일측에서 삼각형 형상으로 돌출되는 삼각 돌출부를 포함하며,
상기 하부 금형 바디의 단부에는 수지를 가열하기 위한 가열유닛이 장착되는 가열유닛 장착부가 상기 터널의 둘레 방향을 따라 역 U자 형태로 배열되며,
상기 상부 금형은,
상부 금형 바디;
상기 상부 금형 바디 내에 형성되며, 상기 하부 금형의 복합소재 적층용 융기부가 형합되는 융기부 형합부;
상기 융기부 형합부의 벽면에 형성되되 상기 삼각 돌출부가 형합되는 돌출부 형합부;
상기 하부 금형 바디와 접하는 상기 상부 금형 바디에 형성되되 진공이 해제되지 않도록 이중으로 기밀유지시키는 진공용 이중 고무 패킹라인;
상기 상부 금형 바디의 측면에 형성되되 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 압력을 감지하는 압력센서가 장착되는 압력센서 장착부; 및
상기 상부 금형 바디에 형성되되 외부에서 공급되는 수지가 주입되는 수지 주입라인을 포함하며,
상기 수지 주입라인은 상기 상부 금형 바디의 양측에 형성되는 양측 주입부로 주입된 후, 중앙에 형성되는 중앙 토출부로 토출되는 경로를 형성하며,
상기 압력센서의 센싱신호에 기초하여 상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간에 대한 진공도를 컨트롤하는 한편, 수지의 주입량 및 속도, 그리고 상기 가열유닛의 동작을 컨트롤하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형용 RTM 복합 금형장치.
A lower mold in which a carbon fiber composite material for forming a battery case of an electric vehicle is stacked; And
And an upper mold coupled to or separable from the lower mold to form the battery case between the upper mold and the lower mold,
The lower mold,
A lower mold body in which a tunnel is formed;
A protrusion protruding from the lower mold body to form a step between the lower mold body and the carbon fiber composite material; And
And a triangular protrusion protruding in a triangular shape from one side of the composite material lamination ridge portion,
Wherein a heating unit mounting portion to which a heating unit for heating resin is mounted is arranged in an inverted U-shape along the circumferential direction of the tunnel,
The upper mold includes:
Upper mold body;
A protruding portion formed in the upper mold body, the protruding portion forming a protrusion of the lower mold;
A protruding portion formed on a wall surface of the protruding portion, the protruding portion being formed with the protruding portion;
A double rubber packing line for vacuum which is formed on the upper mold body in contact with the lower mold body and which is double hermetically sealed so that the vacuum is not released;
A pressure sensor mounting unit mounted on a side surface of the upper mold body and equipped with a pressure sensor for sensing a pressure of the molding space between the lower mold and the upper mold; And
And a resin injection line which is formed on the upper mold body and into which resin supplied from outside is injected,
Wherein the resin injection line forms a path through which the resin is injected into both side injection parts formed on both sides of the upper mold body and then discharged to a central discharge part formed at the center,
And a controller for controlling the degree of vacuum of the molding space between the lower mold and the upper mold based on the sensing signal of the pressure sensor and controlling the injection amount and speed of the resin and the operation of the heating unit RTM compound mold for molding battery case of electric vehicle.
전기자동차의 배터리 케이스 성형을 위한 탄소섬유 복합소재를 하부 금형에 적층시키는 탄소섬유 복합소재의 하부 금형 적층단계;
상기 하부 금형에 상부 금형을 닫아 결합시키는 상부 금형 결합단계;
상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간을 진공 유지시키는 진공 유지단계;
상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이의 성형공간으로 수지를 주입하는 수지 주입단계;
상기 하부 금형에 결합되는 가열유닛을 통해 주입되는 수지를 가열하는 수지 가열단계;
가열된 수지를 경화시키는 수지 경화단계;
경화 후, 상기 상부 금형을 탈형시키는 상부 금형 탈형단계;
상기 하부 금형과 상기 상부 금형 사이에서 성형된 성형제품을 취출하는 성형제품 취출단계; 및
취출된 상기 성형제품을 도면에 맞게 트림 가공하여 상기 배터리 케이스로 제조 완료하는 배터리 케이스 제조 완료단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자동차의 배터리 케이스 성형방법.
A lower mold laminating step of a carbon fiber composite material for laminating a carbon fiber composite material for forming a battery case of an electric vehicle to a lower mold;
An upper mold coupling step of closing and coupling the upper mold to the lower mold;
A vacuum holding step of holding a molding space between the lower mold and the upper mold in a vacuum;
A resin injection step of injecting resin into a molding space between the lower mold and the upper mold;
A resin heating step of heating the resin injected through the heating unit coupled to the lower mold;
A resin curing step of curing the heated resin;
An upper mold removal step of removing the upper mold after curing;
A step of taking out a molded product formed between the lower mold and the upper mold; And
And completing the manufacture of the battery case by trimming the molded product according to the drawing to complete the manufacture by the battery case.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110181833A (en) * 2019-05-29 2019-08-30 郝鹏翔 A kind of lightweight prepreg battery case and preparation method thereof
KR102162625B1 (en) * 2019-12-04 2020-10-07 주식회사 티포엘 Carbon composite battery case manufacturing apparatus and method for electric vehicles
CN113067084A (en) * 2021-03-15 2021-07-02 四川长虹电源有限责任公司 Carbon fiber composite material battery shell
CN115256829A (en) * 2022-08-02 2022-11-01 重庆交通大学 Three-dimensional tunnel model forming method and device

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