KR20240103365A

KR20240103365A - Making apparatus for separation membrane

Info

Publication number: KR20240103365A
Application number: KR1020220185454A
Authority: KR
Inventors: 황욱환; 최영주; 조완석; 이상근; 김서진; 이승용
Original assignee: 세현정밀(주)
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2024-07-04

Abstract

분리막 제조 장치에 있어서,
플레이트가 배치되는 하부금형;
상기 하부금형의 상측에 위치되어 상기 플레이트의 상측을 가압하는 상부금형; 및
상기 상부금형 또는 하부금형 중 적어도 어느 하나에 배치되어 상기 플레이트의 둘레를 가압하는 가압펀치부
를 포함하는 분리막 제조 장치가 개시된다.In the separation membrane manufacturing device,
Lower mold where the plate is placed;
an upper mold located above the lower mold to press the upper side of the plate; and
A pressure punch unit disposed on at least one of the upper mold and the lower mold to press the circumference of the plate.
A separation membrane manufacturing apparatus comprising a is disclosed.

Description

Separation membrane manufacturing device {MAKING APPARATUS FOR SEPARATION MEMBRANE}

본 발명은 분리막을 제조하는 제조 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a manufacturing device for manufacturing a separation membrane.

특히 본 발명은 얇은 플레이트를 소성 변형하여 분리막의 형상을 제조 시 불량이 발생되지 않도록 하는 분리막 제조 장치에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a separator manufacturing device that prevents defects from occurring when manufacturing the shape of a separator by plastically deforming a thin plate.

일반적으로 연료전지(fuel cell)는 연료와 산화제의 전기 화학반응을 통해 전기에너지를 발생시키는 에너지 변환 장치이며, 연료가 계속적으로 공급 되는 한 지속적으로 발전이 가능한 장점이 있다. In general, a fuel cell is an energy conversion device that generates electrical energy through an electrochemical reaction between fuel and an oxidizer, and has the advantage of being able to generate electricity continuously as long as fuel is continuously supplied.

이러한 연료전지는 전기를 생성하는 스택, 스택으로 연료를 공급하는 연료공급부 및 스택으로 산화제를 공급하는 산화제 공급부로 이루어진다. 또한, 이 스택은 막전극조립체(Membrane Electrode Assembly)와 분리막(Separator)이 순 차적으로 적층된 구조를 이루며, 막전극조립체는 연료의 산화 및 환원제의 환원 반응을 통해 전기를 생성한다.This fuel cell consists of a stack that generates electricity, a fuel supply unit that supplies fuel to the stack, and an oxidant supply unit that supplies an oxidant to the stack. In addition, this stack has a structure in which a membrane electrode assembly and a separator are sequentially stacked, and the membrane electrode assembly generates electricity through the oxidation reaction of the fuel and the reduction reaction of the reducing agent.

분리막은 연료전지 스택에서 각 전지를 분리하고 있는 전도성판으로, 인접한 두 전지에서 한 전지에서는 연료극판으로 다른 한 전지에서는 공기극판으로 기능한다. 분리막은 연료가스와 공기를 차단하는 역할 외에 연료가스와 공기의 유로 확보 및 외부 회로에 전류를 전달하는 역할을 하므로, 높은 전기 전도성, 내식성, 열전도성과 함께 낮은 기체 투과성이 요구된다.The separator is a conductive plate that separates each cell in a fuel cell stack. In two adjacent cells, it functions as an anode plate in one cell and an air electrode plate in the other cell. In addition to blocking fuel gas and air, the separator also plays a role in securing a flow path for fuel gas and air and transmitting current to an external circuit, so it requires high electrical conductivity, corrosion resistance, and thermal conductivity as well as low gas permeability.

그러나 이렇게 제조되는 분리막은 불량률이 매우 높은 실정이다. 그 이유를 살펴보면, 소재를 사이에 두고 상부금형, 하부금형이 소재를 가압하는 과정 에서 소재가 정위치에 고정되지 않고 이동되어 소재가 잘못 변형되기 때문인 것으로 확인되었다.However, the separator manufactured in this way has a very high defect rate. Looking at the reason, it was confirmed that in the process of pressing the material between the upper mold and the lower mold with the material in between, the material was moved instead of being fixed in place, causing the material to deform incorrectly.

(0001) 국내특허 출원번호 1020190069061 (2019.06.12)(0001) Domestic Patent Application No. 1020190069061 (2019.06.12)

일 실시예에 의한 본 발명은 소형 변형의 대상이 되는 플레이트를 정위치에 고정되도록 하여 불량 분리막이 제조되지 않을 수 있는 분리막 제조 장치를 제공하는 데 목적이 있다.The purpose of the present invention according to one embodiment is to provide a separator manufacturing device that can prevent defective separators from being manufactured by fixing a plate subject to small deformation in a correct position.

일 실시예에 의한 본 발명인 분리막 제조 장치는 플레이트가 배치되는 하부금형, 상기 하부금형의 상측에 위치되어 상기 플레이트의 상측을 가압하는 상부금형 및 상기 상부금형 또는 하부금형 중 적어도 어느 하나에 배치되어 상기 플레이트의 둘레를 가압하는 가압펀치부를 포함할 수 있다.The separator manufacturing apparatus of the present invention according to one embodiment is disposed on at least one of a lower mold on which a plate is disposed, an upper mold located on the upper side of the lower mold to press the upper side of the plate, and the upper mold or the lower mold. It may include a pressurizing punch unit that pressurizes the circumference of the plate.

상기 상부금형과 상기 하부금형은 플레이트의 둘레를 고정하고, 상기 가압펀치부는 상기 플레이트의 둘레가 고정된 후 동작되는 것을 특징으로 할 수 있다.The upper mold and the lower mold may be configured to fix the circumference of the plate, and the pressure punch unit may be operated after the circumference of the plate is fixed.

상기 상부금형 또는 하부금형 중 적어도 어느 하나는 상기 플레이트를 가압하여 형상을 변형하는 변형펀치부와 상기 플레이트의 둘레에 코어를 형성하는 코어펀치부를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.At least one of the upper mold and the lower mold may include a deformable punch part that deforms the shape by pressing the plate and a core punch part that forms a core around the plate.

상기 가압펀치부는 제1가압펀치부와 제2가압펀치부로 구성되고, 상기 제1가압펀치부와 상기 제2가압펀치부는 각각 상기 상부금형과 하부금형에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.The pressure punch part may be composed of a first pressure punch part and a second pressure punch part, and the first pressure punch part and the second pressure punch part may be disposed in the upper mold and the lower mold, respectively.

상기 제1가압펀치부와 상기 제2가압펀치부는 상이한 방향으로 플레이트를 가압하고, 상기 코어펀치부는 상기 제1가압펀치부와 다른 방향으로 상기 플레이트를 가압하는 것을 특징으로 할 수 있다.The first pressurizing punch unit and the second pressurizing punch unit may pressurize the plate in different directions, and the core punch unit may pressurize the plate in a different direction from the first pressurizing punch unit.

상기 제2가압펀치부는 라운드한 단면을 포함하여서 상기 플레이트를 라운드하게 소성 변형 시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The second pressure punch unit may include a round cross section to plastically deform the plate into a round shape.

상기 제1가압펀치부가 상기 플레이트를 소성 변형시키는 폭은 상기 코어펀치부가 상기 플레이트를 소성 변형시키는 폭보다는 두꺼운 것을 특징으로 할 수 있다.The width at which the first pressure punch unit plastically deforms the plate may be thicker than the width at which the core punch unit plastically deforms the plate.

일 실시예에 의한 본 발명인 분리막 제조 장치는 가압펀치부를 포함하여서 플레이트를 소성 가공 전 플레이트를 고정한 후 플레이트를 소성 변형하므로 불량 분리막이 제조되지 않을 수 있다.The separator manufacturing apparatus of the present invention according to one embodiment includes a pressure punch unit, fixes the plate before plastic processing, and then plastically deforms the plate, so a defective separator may not be manufactured.

도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 분리막 제조 장치의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of the separator manufacturing apparatus of the present invention according to an embodiment.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can be modified in various ways and can have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and explained in detail in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'have' are intended to designate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings. At this time, note that in the attached drawings, like components are indicated by the same symbols whenever possible. Additionally, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some components are exaggerated, omitted, or schematically shown in the accompanying drawings.

도 1은 일 실시예에 의한 본 발명인 분리막 제조 장치의 단면도이다.Figure 1 is a cross-sectional view of the separator manufacturing apparatus of the present invention according to one embodiment.

일 실시예에 의한 본 발명인 분리막 제조 장치는 상부금형(100), 하부금형(200), 가압펀치부(300), 코어펀치부(500), 변형펀치부(400), 안착시트부(50)를 포함한다.According to one embodiment, the separator manufacturing apparatus of the present invention includes an upper mold 100, a lower mold 200, a pressure punch portion 300, a core punch portion 500, a deformable punch portion 400, and a seating seat portion 50. Includes.

상부금형(100)은 플레이트(10)를 기준으로 상측에 위치되고, 하부금형(200)은 플레이트(10)를 기준으로 하측에 위치된다. 상부금형(100)과 하부금형(200)은 미시된 피스톤 또는 그와 유사한 직선 운동을 하는 장치에 의하여 각각 하측, 상측으로 이동될 수 있다.The upper mold 100 is located above the plate 10, and the lower mold 200 is located below the plate 10. The upper mold 100 and the lower mold 200 can be moved downward and upward, respectively, by a microscopic piston or a similar device that moves in a linear motion.

상부금형(100)과 하부금형(200)은 각각 반대되는 방향으로 이동되어 플레이트(10)의 둘레를 가압하여 플레이트(10)를 고정할 수 있다. 일례로 상부금형(100)과 하부금형(200)은 각각 이동되어 플레이트(10)를 사각의 둘레를 따라서 가압하며 플레이트(10)를 고정할 수 있다.The upper mold 100 and the lower mold 200 can be moved in opposite directions to press the circumference of the plate 10 to fix the plate 10. For example, the upper mold 100 and the lower mold 200 can each be moved to press the plate 10 along the perimeter of the square and fix the plate 10.

가압펀치부(300)는 일방향으로 이동되어 플레이트(10)를 소성 변형시킬 수 있다.The pressure punch unit 300 can be moved in one direction to plastically deform the plate 10.

여기서, 상부금형(100)과 하부금형(200)은 복수의 피스로 구성될 수 있는데, 가압펀치부(300)는 상부금형(100) 또는 하부금형(200)의 각각의 피스 사이에 배치되어 상부금형(100)과 하부금형(200)이 플레이트(10)를 고정한 부분을 소성 변형시킬 수 있다.Here, the upper mold 100 and the lower mold 200 may be composed of a plurality of pieces, and the pressure punch unit 300 is disposed between each piece of the upper mold 100 or the lower mold 200 to form the upper mold 100 or the lower mold 200. The portion where the mold 100 and the lower mold 200 secure the plate 10 can be plastically deformed.

일례로 가압펀치부(300)는 도 1에서 도시된 바와 같이 상부금형(100)의 복수의 피스 사이에 배치되어 하측으로 이동되어 플레이트(10)를 하측으로 가압하여 플레이트(10)를 소성 변형할 수 있다. 여기서 가압펀치부(300)에 대응되는 하부금형(200)의 피스 사이에는 안착시트부(50)가 배치될 수 있다. For example, the pressure punch unit 300 is disposed between a plurality of pieces of the upper mold 100 as shown in FIG. 1 and moves downward to press the plate 10 downward to plastically deform the plate 10. You can. Here, the seating seat portion 50 may be disposed between the pieces of the lower mold 200 corresponding to the pressure punch portion 300.

가압펀치부(300)의 동작으로 플레이트(10)는 둘레가 상부금형(100), 하부금형(200)에 의하여 고정된 채 둘레가 소성 변형될 수 있다. 그리고 가압펀치부(300)에 의하여 플레이트(10)는 둘레가 더욱 정교하게 고정될 수 있다.Due to the operation of the pressure punch unit 300, the circumference of the plate 10 may be plastically deformed while the circumference is fixed by the upper mold 100 and the lower mold 200. And the circumference of the plate 10 can be more precisely fixed by the pressure punch unit 300.

상부금형(100), 하부금형(200) 가압펀치부(300)가 동작되어 플레이트(10)의 둘레를 견고하게 고정한 후 변형펀치부(400), 코어펀치부(500)가 동작될 수 있다.After the pressure punch unit 300 of the upper mold 100 and the lower mold 200 is operated to firmly fix the circumference of the plate 10, the deformable punch unit 400 and the core punch unit 500 can be operated.

변형펀치부(400)는 상부금형(100)과 하부금형(200)에 의하여 고정된 플레이트(10)의 중앙과 대응되는 위치에 위치될 수 있다. 변형펀치부(400)는 복수개로 구성될 수 있다. 변형펀치부(400)의 이동으로 플레이트(10)에는 미세한 형상의 복잡한 형상이 형성될 수 있다. (도 2 참조) The deformable punch unit 400 may be located at a position corresponding to the center of the plate 10 fixed by the upper mold 100 and the lower mold 200. The deformable punch unit 400 may be composed of a plurality of units. By moving the deformable punch unit 400, a fine and complex shape may be formed on the plate 10. (see Figure 2)

코어펀치부(500)는 플레이트(10)의 둘레에 홈 또는 돌기를 형성한다. 여기서 코어펀치부(500)는 가압펀치부(300)보다 플레이트(10)의 중심부에 가까운 위치에 대응되어 배치될 수 있다. 코어펀치부(500)는 변형펀치부(400)가 플레이트(10)를 소성 변형할 때 소성 변형되는 부분에 주름 등이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 그러므로 코어펀치부(500)는 플레이트(10)가 소성 변형 시 발생되는 불량률을 저감할 수 있다.The core punch unit 500 forms a groove or protrusion around the plate 10. Here, the core punch unit 500 may be disposed in a position closer to the center of the plate 10 than the pressure punch unit 300. The core punch unit 500 can prevent wrinkles, etc. from occurring in the plastically deformed portion when the deformation punch unit 400 plastically deforms the plate 10. Therefore, the core punch unit 500 can reduce the defect rate that occurs when the plate 10 is plastically deformed.

이처럼 본 발명은 플레이트(10)를 소성 변형하여 분리막을 제조 시, 플레이트(10)를 안정적으로 고정함과 동시에 변형펀치부(400)가 동작 시 얇은 플레이트(10)로 인하여 미세하게 형성되는 주름, 좌굴 등이 변형펀치부(400)가 동작되어 소성 변형된 부분에 형성되지 않도록 코어를 형성하여, 불량 분리막 제조를 방지할 수 있다.In this way, the present invention stably fixes the plate 10 when manufacturing a separator by plastically deforming the plate 10, and at the same time, when the deformation punch unit 400 operates, fine wrinkles are formed due to the thin plate 10, By forming the core so that buckling, etc., is not formed in the plastically deformed portion when the deformation punch unit 400 operates, manufacturing of a defective separator can be prevented.

도 2는 일 실시예에 의한 본 발명인 분리막 제조 장치에 의하여 소성 변형된 플레이트의 상면도이다.Figure 2 is a top view of a plate plastically deformed by the separator manufacturing apparatus of the present invention according to an embodiment.

도 1과 같은 본 발명을 통하여 제조된 플레이트(10)는 도 2와 같은 형상으로 형성될 수 있다.The plate 10 manufactured through the present invention as shown in FIG. 1 may be formed in the shape as shown in FIG. 2.

플레이트(10)는 분리막부(11), 코어부(14), 고정흔적부(12, 13)로 구성될 수 있다.The plate 10 may be composed of a separator portion 11, a core portion 14, and a fixing trace portion 12 and 13.

분리막부(11)는 변형펀치부(400)에 의하여 소성 변형된 부분을 의미한다. 분리막부(11)는 플레이트(10)를 소성 변형한 목적이 되는 부분이다. 분리막부(11)는 도 2에서 확인되는 바와 같이 미세한 형상의 홈과 돌기들이 촘촘하게 배치되어 구성된다.The separation membrane portion 11 refers to a portion plastically deformed by the deformation punch portion 400. The separation membrane portion 11 is a portion that is the object of plastic deformation of the plate 10. As can be seen in Figure 2, the separation membrane portion 11 is composed of finely shaped grooves and protrusions that are closely arranged.

코어부(14)는 분리막부(11)를 감싸는 형태로 형성된다. 일례로 코어부(14)는 사각의 형상으로 형성될 수 있다. 그러므로 코어부(14)는 코어부(14)를 기준으로 외측(고정흔적부(12, 13) 측)에서 내측을 향하여 형성되는 주름이 연장되어 분리막부(11)로 형성되는 것을 방지할 수 있다. The core portion 14 is formed to surround the separator portion 11. For example, the core portion 14 may be formed in a square shape. Therefore, the core portion 14 can prevent wrinkles formed from the outside (on the fixing trace portion 12, 13 side) toward the inside based on the core portion 14 from extending to form the separator portion 11. .

고정흔적부(12, 13)는 가압펀치부(300)에 의하여 형성되는 부분이다. 고정흔적부(12, 13)는 가압펀치부(300)에 의하여 코어부(14)보다 외측에서 코어부(14)를 감싸는 형상으로 형성된다. 그러므로 고정흔적부(12, 13)는 플레이트(10)를 안정적으로 고정하여 변형펀치부(400), 코어펀치부(500)가 동작되어 플레이트(10)를 소성 변형 시 플레이트(10)가 이동되지 않도록 하여 플레이트(10)를 안정적으로 보호할 수 있다.The fixing trace parts 12 and 13 are parts formed by the pressure punch part 300. The fixing trace parts 12 and 13 are formed by the pressure punch part 300 to surround the core part 14 from the outside. Therefore, the fixing marks 12 and 13 stably fix the plate 10 so that the plate 10 does not move when the deformation punch unit 400 and the core punch unit 500 are operated to plastically deform the plate 10. By doing so, the plate 10 can be stably protected.

한편, 고정흔적부(12, 13)는 제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)로 구성될 수 있다.Meanwhile, the fixing trace parts 12 and 13 may be composed of a first fixing trace part 12 and a second fixing trace part 13.

제1고정흔적부(12)는 돌출된 돌기부일 수 있고, 제2고정흔적부(13)는 함몰된 함몰부일 수 있다. The first fixing mark 12 may be a protruding protrusion, and the second fixing mark 13 may be a recessed depression.

제1고정흔적부(12)는 사각형을 기준으로 선분 부분일 수 있고, 제2고정흔적부(13)는 사각형을 기준으로 모서리 부분일 수 있다. 여기서 제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)가 반대(돌기와 홈)으로 형성된 이유는 플레이트(10)의 스트레스에 따른 변형을 방지하기 위함이다.The first fixing trace portion 12 may be a line segment based on a square, and the second fixing trace portion 13 may be a corner portion based on a square. Here, the reason that the first fixing trace portion 12 and the second fixing trace portion 13 are formed in opposite directions (protrusions and grooves) is to prevent deformation of the plate 10 due to stress.

제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)가 동일한 방향으로 형성되는 경우 플레이트(10)는 동일한 방향의 소성 변형에 따른 스트레스로 인하여 여러가지 불량 요인들이 형성될 가능성이 크다. 그러므로 제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)를 플레이트(10)에 상이한 방향으로 형성시키는 것이 바람직하다.When the first fixing trace portion 12 and the second fixing trace portion 13 are formed in the same direction, there is a high possibility that various defect factors may be formed in the plate 10 due to stress due to plastic deformation in the same direction. Therefore, it is desirable to form the first fixing trace portion 12 and the second fixing trace portion 13 in different directions on the plate 10.

아울러 제2고정흔적부(13)는 사각형의 형상을 기준으로 모서리 부분으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 다양한 실험을 수행하여 반복하여 본 결과, 제1고정흔적부(12)는 선분에 제2고정흔적부(13)는 모서리 부근에 형성하여야 분리막 제조 시 불량률 저감됨이 확인되었다.In addition, the second fixing trace portion 13 is preferably formed as a corner portion based on a square shape. As a result of repeating various experiments, it was confirmed that the first fixing trace portion 12 should be formed on a line segment and the second fixing trace portion 13 should be formed near a corner to reduce the defect rate when manufacturing a separator.

여기서 제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)는 각각 동일한 폭(길이 - 도 5에서 구체적으로 확인)으로 형성되되, 방향만 상이함이 바람직한 것으로 확인되었다.Here, it was confirmed that the first fixing trace portion 12 and the second fixing trace portion 13 are preferably formed with the same width (length - specifically confirmed in FIG. 5), but differ only in direction.

결론적으로 제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)는 플레이트(10)를 변형하는 깊이, 그리고 폭은 유사하도록 형성된다. 다만, 제1고정흔적부(12)와 제2고정흔적부(13)는 돌기와 홈인지, 그리고 선분인지, 모서리인지에서 차이가 있다. In conclusion, the first fixing trace portion 12 and the second fixing trace portion 13 are formed to have similar depth and width for deforming the plate 10. However, there is a difference between the first fixing trace portion 12 and the second fixing trace portion 13 in whether they are protrusions and grooves, and whether they are line segments or edges.

이처럼 본 발명은 플레이트(10)를 이용하여 분리막을 제조 시 발생되는 불량 요인으로부터 분리막부(11)를 보호할 수 있다.In this way, the present invention can protect the separator portion 11 from defects that occur when manufacturing the separator using the plate 10.

도 3은 도 2의 A 부분을 형성하는 장치를 도시한 것이다.Figure 3 shows the apparatus forming part A of Figure 2;

도 3은 플레이트(10)에서 제1고정흔적부(12)를 제조하는 장치의 단면도를 도시한 것이다. 도 1과 도 3을 비교 시, 가압펀치부(300)의 위치가 상이할 수 있으나, 이는 설계자의 편의에 따라 변경될 수 있음에 유의하여야 한다. Figure 3 shows a cross-sectional view of an apparatus for manufacturing the first fixing mark 12 in the plate 10. When comparing Figures 1 and 3, it should be noted that the position of the pressure punch unit 300 may be different, but this may be changed according to the designer's convenience.

도 3의 장치는 플레이트(10)를 기준으로 사각형 중 선분인 제1고정흔적부(12)를 형성하기 위한 것으로 하부금형(200)에 제1가압펀치부(310)가 배치될 수 있다. 제1가압펀치부(310)는 하부금형(200)을 기준으로 플레이트(10)부의 제1고정흔적부(12)가 형성되는 부분에 대응되어 위치될 수 있다.The device of FIG. 3 is for forming the first fixing trace portion 12, which is a line segment in a rectangle based on the plate 10, and the first pressure punch portion 310 may be disposed in the lower mold 200. The first pressure punch unit 310 may be positioned to correspond to the portion where the first fixing mark 12 of the plate 10 is formed based on the lower mold 200.

여기서 상부금형(100)과 하부금형(200)은 단면을 기준으로 두 개의 피스로 구성되어 있고, 상부금형(100)의 피스 사이에는 안착시트부(50)가 위치되고, 제1가압펀치부(310)는 하부금형(200)의 피스 사이에 위치될 수 있다.Here, the upper mold 100 and the lower mold 200 are composed of two pieces based on the cross section, and the seating seat portion 50 is located between the pieces of the upper mold 100, and the first pressure punch portion ( 310) may be located between the pieces of the lower mold 200.

제1가압펀치부(310)는 하부금형(200)과 별개로 동작된다. 제1가압펀치부(310)는 상부금형(100)과 하부금형(200)이 동작되어 플레이트(10)를 가압한 다음 제1가압펀치부(310)가 동작될 수 있다. 여기서 제1가압펀치부(310)는 적어도 4개로 구성됨이 바람직하다. 각각의 제1가압펀치부(310)는 독립적으로 동작될 수 있다.The first pressure punch unit 310 operates separately from the lower mold 200. The first pressure punch unit 310 may be operated after the upper mold 100 and the lower mold 200 are operated to press the plate 10. Here, it is preferable that the first pressure punch unit 310 consists of at least four pieces. Each first pressure punch unit 310 can be operated independently.

그러나 복수의 제1가압펀치부(310) 중 적어도 대응되는 위치의 제1가압펀치부(310)가 동작됨이 바람직하다. 일례로 도 2에서 좌측과 우측의 제1고정흔적부(12)를 형성하는 제1가압펀치부(310)가 동작되고, 그후 상측과 하측의 제1고정흔적부(12)를 형성하는 제1가압펀치부(310)가 동작될 수 있다.However, it is preferable that at least the first pressure punch unit 310 at a corresponding position among the plurality of first pressure punch units 310 is operated. For example, in FIG. 2, the first pressure punch unit 310 forming the first fixing trace parts 12 on the left and right sides is operated, and then the first pressing punch unit 310 forming the first fixing trace parts 12 on the upper and lower sides is operated. The pressure punch unit 310 may be operated.

이와 같이 동작되는 이유는 플레이트(10)를 소성 변형하여 스트레스를 인가 시 적어도 대응되는 위치에 스트레스를 인가하여 플레이트(10)에 불량을 형성하는 요인이 발생되지 않도록 하기 위함이다.The reason for operating in this way is to prevent factors that cause defects in the plate 10 by applying stress to at least a corresponding position when applying stress by plastically deforming the plate 10.

물론 당연하게도 복수의 제1가압펀치부(310)가 동시에 동작되어 플레이트(10)에 동시에 제1고정흔적부(12)를 형성하여도 문제되지 않는다.Of course, there is no problem even if the plurality of first pressure punch units 310 are operated simultaneously to form the first fixing mark 12 on the plate 10 at the same time.

도 4는 도 2에서 B부분을 형성하는 장치를 도시한 것이다.Figure 4 shows the device forming part B in Figure 2.

도 2에서 B부분은 제2고정흔적부(13) 부분이다. 그러므로 단면도로는 도 3과 차이가 없어 보이나 입체로 구성 시 라운드하게 형성됨은 당연할 것이다.In Figure 2, part B is the second fixing trace part 13. Therefore, although the cross-sectional view appears to be no different from that of Figure 3, it is natural that it is rounded when constructed in three dimensions.

제2고정흔적부(13)는 제2가압펀치부(320)를 통하여 형성될 수 있다. 여기서 제2가압펀치부(320)는 적어도 제1가압펀치부(310)가 형성된 부분과 대칭되는 금형에 형성되어야 한다. 즉, 전술하여 제1가압펀치부(310)가 하부금형(200)의 피스 사이에 형성되었음을 일례로 설명한 바, 이 예에 의하는 경우 제2가압펀치부(320)는 상부금형(100)의 피스 사이에 형성되어야 한다.The second fixing trace portion 13 may be formed through the second pressure punch portion 320. Here, the second pressure punch portion 320 must be formed in a mold that is at least symmetrical to the portion where the first pressure punch portion 310 is formed. That is, as described above as an example in which the first pressure punch unit 310 is formed between the pieces of the lower mold 200, in this example, the second pressure punch unit 320 is formed between the pieces of the upper mold 100. It must be formed between the pieces.

여기서 제2가압펀치부(320)는 제1가압펀치부(310)와 마찬가지로 독립되어 동작될 수 있다. 도 3을 기준으로 4개의 제2고정흔적부(13)가 형성되어 있는데 각각의 제2고정흔적부(13)를 형성하는 복수의 제2가압펀치부(320)가 각각 동작될 수 있다.Here, the second pressure punch unit 320 may be operated independently like the first pressure punch unit 310. Based on FIG. 3, four second fixing trace parts 13 are formed, and a plurality of second pressure punch parts 320 forming each second fixing trace part 13 can be operated.

그러나 제2가압펀치부(320)는 제1가압펀치부(310)와 마찬가지로 대칭되는 위치에 위치된 제2가압펀치부(320)가 동작됨이 바람직하다. 즉, 사각형을 기준으로 제2가압펀치부(320)는 대각 방향에 배치된 제2가압펀치부(320)가 동작됨이 바람직하다.However, it is preferable that the second pressure punch unit 320, located at a symmetrical position, operates similarly to the first pressure punch unit 310. That is, it is preferable that the second pressure punch unit 320 is operated in a diagonal direction based on a square.

이러한 이유는 전술하여 제1가압펀치부(310)가 동작된 이유와 유사하다. This reason is similar to the reason why the first pressure punch unit 310 is operated as described above.

그리고 당연하게도 복수의 제2가압펀치부(320)는 모두 동시에 동작되어도 문제되지 않을 것이다.And of course, there will be no problem even if the plurality of second pressure punch units 320 are all operated at the same time.

도 5는 일 실시예에 의한 본 발명의 분리막 제조 장치에서 제1가압펀치부(310)와 코어펀치부(500)의 위치와 폭을 비교하여 도시한 것이다.Figure 5 shows a comparison of the positions and widths of the first pressure punch unit 310 and the core punch unit 500 in the separator manufacturing apparatus of the present invention according to one embodiment.

일 실시예에 의한 제1가압펀치부(310)는 코어펀치부(500)와 반대되는 위치에 위치됨이 바람직하다. 일례로 도 5에서 도시된 바와 같이 제1가압펀치부(310)는 하부금형(200)의 피스 사이에 위치되고, 코어펀치부(500)는 상부금형(100)의 피스 사이에 위치됨에 바람직할 것이다.The first pressure punch unit 310 according to one embodiment is preferably located in a position opposite to the core punch unit 500. For example, as shown in FIG. 5, the first pressure punch unit 310 is preferably located between the pieces of the lower mold 200, and the core punch unit 500 is preferably located between the pieces of the upper mold 100. will be.

그 이유는 제1가압펀치부(310)는 플레이트(10)의 둘레에 가장 큰 부피로 플레이트(10)를 변형하는데, 코어펀치부(500)가 제1가압펀치부(310)와 동일한 방향으로 플레이트(10)를 변형한다면 플레이트(10)가 해당 방향으로 밀려 오는 현상 및 커팅되는 현상이 발생되기 때문이다. 그러므로 코어펀치부(500)는 제1가압펀치부(310)와 반대되는 방향에 형성됨이 바람직하다. 즉, 플레이트(10)에 제1고정흔적부(12)가 돌기로 관찰되면 코어부(14)는 홈으로 관찰됨이 바람직하다.The reason is that the first pressure punch unit 310 deforms the plate 10 by the largest volume around the plate 10, and the core punch unit 500 moves in the same direction as the first pressure punch unit 310. This is because if the plate 10 is deformed, the plate 10 may be pushed in the corresponding direction or cut. Therefore, it is preferable that the core punch unit 500 is formed in a direction opposite to the first pressure punch unit 310. That is, when the first fixing trace portion 12 is observed as a protrusion on the plate 10, the core portion 14 is preferably observed as a groove.

또한, 제1가압펀치부(310)의 폭(W)과 대비 시 코어펀치부(500)의 폭(w)은 매우 작아야 한다.In addition, when compared to the width (W) of the first pressure punch part 310, the width (w) of the core punch part 500 must be very small.

제1가압펀치부(310)는 변형펀치부(400)가 비교적 먼 위치에서 플레이트(10)를 강하게 잡아주는 역할을 하여야 한다. 그러므로 제1가압펀치부(310)는 비교적 큰 폭(W)을 가지고 형성됨이 바람직하다.The first pressure punch unit 310 must serve to strongly hold the plate 10 at a position relatively far from the deformable punch unit 400. Therefore, it is preferable that the first pressure punch portion 310 is formed to have a relatively large width (W).

그와 대비하여 코어펀치부(500)는 작은 폭(w)을 가지고 형성되어야 한다. 코어펀치부(500)가 플레이트(10)에 코어부(14)를 형성하는 이유는 플레이트(10)를 고정하는 것도 있지만 장벽을 형성하여 플레이트(10)의 변형펀치부(400)가 동작 시 플레이트(10)에 형성되는 불량 요인이 변형펀치부(400)에 의하여 소성 변형되는 부분에 형성되지 않도록 하기 위함이다. 그러므로 코어펀치부(500)는 최소한의 벽을 형성하면 되므로, 폭이 두꺼울 필요는 없다.In contrast, the core punch portion 500 must be formed with a small width (w). The reason why the core punch unit 500 forms the core unit 14 on the plate 10 is to fix the plate 10, but also to form a barrier so that when the deformable punch unit 400 of the plate 10 operates, the plate 10 is formed. This is to prevent defects formed in (10) from being formed in the portion that is plastically deformed by the deformation punch unit (400). Therefore, since the core punch portion 500 only needs to form a minimum wall, it does not need to be thick.

또한, 코어펀치부(500)와 제1가압펀치부(310)와 유사한 폭(w vs W)을 가지게 되면 코어부(14)를 형성하는 과정에서 플레이트(10)가 코어펀치부(500)가 소성 변형하는 방향으로 밀려 이동되는 경우가 발생된다. In addition, when the core punch unit 500 and the first pressure punch unit 310 have a similar width (w vs W), the plate 10 is used to form the core punch unit 500 in the process of forming the core unit 14. There are cases where it is pushed and moved in the direction of plastic deformation.

따라서 변형펀치부(400)가 동작되어 플레이트(10)에 목표하는 형상을 형성하였으나, 목표하는 형상을 보호하기 위한 장벽인 코어부(14)를 형성하는 과정에서 변형펀치부(400)가 형성한 분리막부(11)의 형상이 손상되는 문제가 발생된다.Accordingly, the deformable punch unit 400 was operated to form the target shape on the plate 10, but in the process of forming the core part 14, which is a barrier to protect the target shape, the deformable punch unit 400 formed A problem occurs in which the shape of the separation membrane portion 11 is damaged.

따라서 본 발명은 이러한 문제점이 발생되지 않도록 하기 위하여 코어펀치부(500)의 폭(w)이 제1가압펀치부(310)의 폭(W)보다 매우 작도록 형성된다.Therefore, in the present invention, in order to prevent this problem from occurring, the width (w) of the core punch unit 500 is formed to be much smaller than the width (W) of the first pressure punch unit 310.

도 6은 다른 실시예에 의한 본 발명의 분리막 제조 장치를 도시한 것이다.Figure 6 shows a separator manufacturing apparatus of the present invention according to another embodiment.

다른 실시예에 의한 본 발명은 스팟펀치부(600)를 더 포함할 수 있다. 그리고 스팟펀치부(600)에 대응되게 스팟시트부(60)를 더 포함할 수 있다.The present invention according to another embodiment may further include a spot punch unit 600. And, a spot sheet portion 60 may be further included to correspond to the spot punch portion 600.

스팟펀치부(600)는 가압펀치부(300)(일례로 도 6에서는 제1가압펀치부(310))보다 외측에 배치될 수 있다. 그러므로 도 2의 플레이트(10)를 기준으로 스팟펀치부(600)의 위치는 고정흔적부보다 더 외측에서 플레이트(10)와 맞닿게 된다.The spot punch unit 600 may be disposed outside the pressure punch unit 300 (for example, the first pressure punch unit 310 in FIG. 6). Therefore, based on the plate 10 in FIG. 2, the position of the spot punch part 600 comes into contact with the plate 10 from a point further outside than the fixing trace part.

스팟펀치부(600)는 기본적으로 상부금형(100)과 하부금형(200)이 맞닿게 된 후 동작됨이 바람직하다. 스팟펀치부(600)는 스팟시트부(60)와 함께 맞닿아 플레이트(10)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다.It is preferable that the spot punch unit 600 is basically operated after the upper mold 100 and the lower mold 200 come into contact with each other. The spot punch portion 600 can support the plate 10 more stably by contacting the spot sheet portion 60.

스팟펀치부(600)는 고무지지부(620), 가압봉(610), 블록부(630), 탄성부(640)를 더 포함할 수 있다.The spot punch unit 600 may further include a rubber support unit 620, a pressure bar 610, a block unit 630, and an elastic unit 640.

고무지지부(620)는 고무로 형성되며 가압봉(610)에 가압 시 라운드한 형태로 형성된다. 고무지지부(620)는 탄성력을 가지므로, 가압봉(610)에 의하여 가해지는 힘이 약해지면 평평하게 복원된다. 고무지지부(620)는 가압봉(610)에 의하여 라운드하게 형성되어 라운드한 지점이 플레이트(10)와 맞닿게 되고, 그후 고무지지부(620)가 탄성 변형되며 플레이트(10)를 평평하게 맞닿아 고정한다는 점에서 플레이트(10)를 변형하지 않으며 플레이트(10)를 안정적으로 고정할 수 있다.The rubber support portion 620 is made of rubber and is formed into a round shape when pressed against the pressure rod 610. Since the rubber support part 620 has elasticity, it is restored to a flat state when the force applied by the pressure bar 610 weakens. The rubber support part 620 is formed in a round shape by the pressure bar 610, so that the rounded point comes into contact with the plate 10, and then the rubber support part 620 is elastically deformed and fixes the plate 10 by flatly contacting it. In that the plate 10 is not deformed and the plate 10 can be stably fixed.

가압봉(610)은 고무지지부(620)의 일면과 맞닿는다. 가압봉(610)은 양단에 플랜지가 형성되어 있을 수 있다. 따라서 가압봉(610)은 플랜지에 의하여 이동거리가 제한될 수 있다. 가압봉(610)은 고무지지부(620)를 가압하며, 고무지지부(620)의 형상이 변형되도록 할 수 있다. The pressure bar 610 is in contact with one surface of the rubber support portion 620. The pressure rod 610 may have flanges formed at both ends. Therefore, the moving distance of the pressure bar 610 may be limited by the flange. The pressure bar 610 presses the rubber support part 620 and can cause the shape of the rubber support part 620 to be deformed.

블록부(630)는 가압봉(610)의 플랜지와 맞닿아 가압봉(610)이 특정한 거리 이상으로 이동되지 못하도록 한다. 따라서 가압봉(610)은 고무지지부(620)를 도 6에서 확인되는 바와 같이 일정한 힘으로만 가압할 수 있으며, 그 이상의 힘으로 플레이트(10)를 가압할 수 없다.The block portion 630 comes into contact with the flange of the pressure bar 610 and prevents the pressure bar 610 from moving beyond a certain distance. Accordingly, the pressing rod 610 can only press the rubber support part 620 with a certain force, as shown in FIG. 6, and cannot press the plate 10 with a force greater than that.

탄성부(640)는 가압봉(610)의 둘레에 배치되고, 미도시된 부분이 고정되어 배치될 수 있다. 탄성부(640)는 가압봉(610)의 플랜지에 일단이 위치되고, 타단은 미도시된 부분에 고정되 수 있다. 따라서 탄성부(640)는 탄성력을 인가하여 가압봉(610)의 위치를 변경시킬 수 있다.The elastic portion 640 may be disposed around the pressure rod 610, and a portion (not shown) may be fixed. One end of the elastic portion 640 is located on the flange of the pressure rod 610, and the other end may be fixed to a portion not shown. Accordingly, the elastic unit 640 can change the position of the pressure bar 610 by applying elastic force.

이와 같은 본 발명의 스팟펀치부(600)는 플레이트(10)를 보다 안정적으로 고정할 수 있다.The spot punch unit 600 of the present invention can fix the plate 10 more stably.

위와 같은 구성으로 형성된 스팟펀치부(600)는 다음과 같이 동작된다.The spot punch unit 600 formed with the above configuration operates as follows.

상부금형(100)이 동작되어 하부금형(200)으로 이동되어 플레이트(10)를 고정하면 스팟펀치부(600)가 동작될 수 있다. 스팟펀치부(600)가 상측으로 이동됨에 따라 플레이트(10)와 고무지지부(620)가 맞닿게 된다. 그러면 고무지지부(620)의 반대되는 부분에 스팟시트부(60)가 위치되므로 고무지지부(620)는 가압봉(610)과 대향하는 방향으로 힘을 인가할 수 있다. 그리고 고무지지부(620)는 점진적으로 평평하게 될 수 있다. 가압봉(610)은 하측으로 이동된다. 그러면 가압봉(610)은 탄성부(640)를 가압한다.When the upper mold 100 is operated and moved to the lower mold 200 to fix the plate 10, the spot punch unit 600 can be operated. As the spot punch unit 600 moves upward, the plate 10 and the rubber support unit 620 come into contact with each other. Then, since the spot sheet part 60 is located in the opposite part of the rubber support part 620, the rubber support part 620 can apply force in a direction opposite to the pressure bar 610. And the rubber support portion 620 can be gradually flattened. The pressure rod 610 is moved downward. Then, the pressure rod 610 presses the elastic portion 640.

이와 같은 형태로 본 발명의 스팟펀치부(600)는 플레이트(10)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 한편, 이때 고무지지부(620)는 고무로 형성되므로 플레이트(10)를 보다 안정적으로 지지할 수 있다. 그리고 고무지지부(620)에 의하여 플레이트(10)가 변형될 우려가 있으나, 고무지지부(620)는 고무라는 점, 그리고, 플레이트(10)의 외측에 위치되어 플레이트(10)의 불량에 영향을 미치지 않는 다는 점 등 때문에 플레이트(10)를 변형시키지 않을 수 있다.In this form, the spot punch unit 600 of the present invention can support the plate 10 more stably. Meanwhile, at this time, the rubber support portion 620 is made of rubber, so it can support the plate 10 more stably. There is a risk that the plate 10 may be deformed by the rubber support part 620, but the rubber support part 620 is made of rubber and is located outside the plate 10, so it does not affect the defect of the plate 10. Because of this, the plate 10 may not be deformed.

플레이트(10)가 소성 변형되면 이후 스팟펀치부(600)는 하측으로 이동될 수 있다. 그러면 탄성부(640)가 가압봉(610)을 밀고, 가압봉(610)은 다시 고무지지부(620)를 밀어서 원래의 형태로 형성될 수 있다.When the plate 10 is plastically deformed, the spot punch unit 600 may then be moved downward. Then, the elastic part 640 pushes the pressure bar 610, and the pressure bar 610 pushes the rubber support part 620 again, so that it can be formed into its original shape.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Above, an embodiment of the present invention has been described, but those skilled in the art can add, change, delete or add components without departing from the spirit of the present invention as set forth in the patent claims. The present invention may be modified and changed in various ways, and this will also be included within the scope of rights of the present invention.

10 : 플레이트
11 : 분리막부
12 : 제1고정흔적부
13 : 제2고정흔적부
14 : 코어부
50 : 안착시트부
60 : 스팟시트부
100 : 상부금형
200 : 하부금형
300 : 가압펀치부
310 : 제1가압펀치부
320 : 제2가압펀치부
400 : 변형펀치부
500 : 코어펀치부
600 : 스팟펀치부
610 : 가압봉
620 : 고무지지부
630 : 블록부
640 : 탄성부10: plate
11: separation membrane
12: First fixing trace part
13: Second fixed trace part
14: core part
50: Seating seat part
60: Spot seat part
100: Upper mold
200: Lower mold
300: Pressure punch unit
310: first pressure punch unit
320: Second pressure punch unit
400: Deformed punch unit
500: Core punch unit
600: Spot punch unit
610: Pressure rod
620: Rubber support part
630: block part
640: elastic part

Claims

In the separation membrane manufacturing device,
Lower mold where the plate is placed;
an upper mold located above the lower mold to press the upper side of the plate; and
A pressure punch unit disposed on at least one of the upper mold and the lower mold to press the circumference of the plate.
A separation membrane manufacturing device comprising a.

According to paragraph 1,
The upper mold and the lower mold fix the circumference of the plate,
The pressure punch unit is operated after the circumference of the plate is fixed.
A separation membrane manufacturing device characterized by a.

According to paragraph 2,
At least one of the upper mold or the lower mold
Comprising a deformable punch part that deforms the shape by pressing the plate and a core punch part that forms a core around the plate
A separation membrane manufacturing device characterized by a.

According to paragraph 3,
The pressure punch part consists of a first pressure punch part and a second pressure punch part,
The first pressure punch part and the second pressure punch part are disposed in the upper mold and the lower mold, respectively.
A separation membrane manufacturing device characterized by a.

According to clause 4,
The first pressure punch unit and the second pressure punch unit press the plate in different directions,
The core punch unit presses the plate in a direction different from the first pressure punch unit.
A separation membrane manufacturing device characterized by a.

According to clause 5,
The second pressure punch portion includes a round cross section,
Plastically deforming the plate into a round shape
A separation membrane manufacturing device characterized by a.

According to clause 6,
The width at which the first pressure punch unit plastically deforms the plate is
Thicker than the width of the core punch section that plastically deforms the plate
A separation membrane manufacturing device characterized by a.