초록 ▼

1. 최종목표
- 가상제품개발을 통한 설계 규격 시험평가 기법 연구 및 배터리 케이스 시험평가
- 제품 성형성과 사용 환경 분석을 통한 사출성형 최적형상 설계
- 제품생산 후 미세검출을 위한 시험방법 검토 및 간의 시험기 제작
2. 개발내용 및 결과
제품의 설계규격 및 시험규격을 검토하여 배터리 케이스에 관한 시험규격을 확립하고 이를 통하여 제품의 시험기 제작을 수행하며, 제품 특성에 맞는 시험기 제작을 위한 구조와 시험 방법을 고안하여 생산 환경에 맞는 시험기를 개발하였으며, 개발된 시험기의 현장적용으로

1. 최종목표
- 가상제품개발을 통한 설계 규격 시험평가 기법 연구 및 배터리 케이스 시험평가
- 제품 성형성과 사용 환경 분석을 통한 사출성형 최적형상 설계
- 제품생산 후 미세검출을 위한 시험방법 검토 및 간의 시험기 제작
2. 개발내용 및 결과
제품의 설계규격 및 시험규격을 검토하여 배터리 케이스에 관한 시험규격을 확립하고 이를 통하여 제품의 시험기 제작을 수행하며, 제품 특성에 맞는 시험기 제작을 위한 구조와 시험 방법을 고안하여 생산 환경에 맞는 시험기를 개발하였으며, 개발된 시험기의 현장적용으로 제품의 생산 시 활용하고 있음. 제품의 시험 평가 방법의 검토 후 제품에 맞는 실제 수행하지 못하는 시험에 대하여 VPD(Virtual Product Development)를 통하여 가상시험을 수행하고 이를 위하여 제품의 모델링 및 시뮬레이션을 통하여 제품의 최적형상을 제시함.
3. 사업성과
○ 기술적 성과
본 과제를 통하여 간의 압력시험기의 제작 기술 및 시험기, 가상시험평가 기술을 통한 제품 설계기술 등을 확보하였다. 시험기의 경우 최종 제품을 생산하는 배터리 생산업체만이 갖추고 있으며, 일반 사출 업체들은 도입하기 힘들다. 이에 따라 생산 후 발생하는 불량품에 대한 예측이 불가능하였으나, 측정시스템과 프로그램밍, DAQ 시스템을 이용하여 제품의 시험을 수행할 수 있는 시험기 제작 기술은 타 기업과 차별화 될 수 있는 기술이다. 압력시험기의 제작 기술을 확보함으로써 추후 생산되는 압력용기용 플라스틱 사출제품의 시험기 제작에 활용할 수 있다.
개발 제품에 대한 가상시험 평가를 할 수 있는 CAE 기술 확보는 제품 설계 시에 시험결과를 적용시킴으로써 제품개발 Cycle의 단축과 품질향상, 시험비용 등의 감소로 이어질 것으로 전망된다.
○ 경제적 성과
1) 개발된 시험기를 현장에 도입할 경우 공정 안정화로 인한 불량률 감소/재작업 감소하여 생산성향상과 Claim으로부터 발생되는 손실이 감소 할 것으로 예상된다.
① 제품 가격 : 5,000대 × 30,000원 = 1억 5천만원/년
② 사출 성형 손해
: 1억 5천만원 × 15% = 2천 2백 5십만원/년
③ 조립 Line 재작업 비용 : 약 5백만원/년 (1 Line × 2일 = 250만원 × 2일)
④ Check용 추가비용 : 약 1백 2십만원/년 (5명 × 3일 = 8만원 × 5명 × 3일)
⑤ 총 Claim 액(5,000개 기준) : 2천 8백 7십만원
⑥ 총 기대액 : 207,400천원
2) 최종 배터리 생산업체의 압력측정시스템에 비해 도입 비용은 % 절감될 것으로 예상된다.
○ 활용성과 등
제품 생산 현장에 활용할 예정이며, 이를 이용한 제품 생산은 제품의 불량의 감소와 사전불량검출로 인하여 업체 신뢰성 및 경쟁력확보로 이어질 것이다. 또한 제품의 불량으로 돌아오는 제품의 폐기비용의 절감으로 인하여 원가절감에 큰 효과가 있다.
4. 향후추진계획
국내 배터리 회사는 4~5개 정도가 되며 각 회사마다 케이스를 제작하는 업체를 확보하고 있으며 모든 회사는 본 제품과 같은 결함이 발생하고 있다. 따라서 본 제품의 개발을 통해 타 기업에 제품을 공급할 수 있도록 제안할 예정이며, 플라스틱용 압력용기 평가에 대한 시험평가 기술의 확보를 위하여 독자적인 연구개발을 진행할 계획이다.

목차 Contents

• Ⅱ. 과제개발비 집행내역 ...1
• 가. 세부 집행내역 요약표 ...1
• 나. 과제 . 비목별 세부 집행내역 ...2
• 개발결과의견서 ...5
• 최종보고요약서 (초록) ...6
• 목 차 ...8
• 제 1 장 서론 ...9
• 제 1 절 기술개발 필요성 ...9
• 제 2 절 기술개발 목표 ...10
• 제 2 장 과제개발 방법 및 결과 ...11
• 제 1 절 제품 시험규격 및 자체 시험규격 검토 ...12
• 제 2 절 내압시험 및 시제품 제작 ...13
• 제 3 절 제품 모델링 및 재료 ...25
• 1. 제품 3차원 모델링 ...25
• 2. 가상시험을 위한 유한요소 모델링 및 재료 물성치 ...25
• 제 4 절 가상 시험 ...26
• 1. 유동해석 ...26
• 2. 내압시험 ...28
• 3. 내 진동성 시험 ...30
• 4. 내열/내한성 시험 ...32
• 5. 내충격성 시험 ...33
• 제 3 장 사업성과 ...35
• 제 1 절 기술적 성과 ...35
• 제 2 절 경제적 성과를 기술 ...35
• 제 4 장 결론 ...36
• 제 1 절 시험기 도입 및 설계안 도출 ...36
• 제 2 절 향후 계획 ...38